(57)【要約】【課題】発光色の調色が可能な有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。【解決手段】有機エレクトロルミネッセンス素子Ａは、複数の発光ユニット１と、３以上の電極層２とを備えている。３以上の電極層２は、２以上の給電機構３との接続が可能なように構成されている。複数の発光ユニット１は、隣り合う発光ユニット１の配置として、これらの発光ユニット１に電極層２が挟まれ、電流の方向が逆方向となる配置を１以上有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光ユニットと、３以上の電極層とを備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記３以上の電極層は、２以上の給電機構との接続が可能なように構成され、
前記複数の発光ユニットは、隣り合う前記発光ユニットの配置として、これらの発光ユニットに前記電極層が挟まれ、電流の方向が逆方向となる配置を１以上有していることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記３以上の電極層は、各電極パッドに電気的に接続され、
前記各電極パッドは、少なくとも１つの端部に寄せられて配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
隣り合う前記発光ユニットに挟まれた前記電極層として、陽極として機能する前記電極層を有し、
前記陽極として機能する前記電極層は、この電極層の仕事関数の値と、両側で隣接する層との間のイオン化ポテンシャルの値との差が、絶対値で１．０ｅＶよりも小さいことを特徴とする、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。
【請求項４】
隣り合う前記発光ユニットに挟まれた前記電極層として、陰極として機能する前記電極層を有し、
前記陰極として機能する前記電極層は、この電極層の仕事関数の値と、両側で隣接する層との間の電子親和力の値との差が、絶対値で１．５ｅＶよりも小さいことを特徴とする、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５】
前記複数の発光ユニットは、隣り合う前記発光ユニットの配置として、これらの発光ユニットに電荷発生層が挟まれ、電流の方向が同方向となる配置を１以上有していることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記３以上の電極層のうち、前記複数の発光ユニットの両端に設けられた２つの電極層は、陰極を構成し、
前記２つの電極層のうち光取り出し側に配置される前記電極層は、金属薄膜を有することを特徴とする、請求項１〜５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７】
前記３以上の電極層のうち、前記複数の発光ユニットの両端に設けられた２つの電極層は、陽極を構成し、
前記２つの電極層のうち光取り出し側とは反対側に配置される前記電極層に、又は、この電極層よりも光取り出し側とは反対側に、光反射機構が設けられていることを特徴とする、請求項１〜６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８】
請求項１〜７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、前記２以上の給電機構と、前記２以上の給電機構から流す電流を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記電流の合計を一定にする制御を行うように構成されていることを特徴とする、有機発光装置。
【請求項９】
請求項１〜７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、前記２以上の給電機構と、前記２以上の給電機構から流す電流を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、複数の前記発光ユニットのうち、視感度の最も大きい前記発光ユニットの電流を一定にする制御を行うように構成されていることを特徴とする、有機発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを用いた有機発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、基板の上に設けられた陽極と陰極との間に、ホール輸送層、発光層、電子注入層などの機能層を積層させた構造のものが一般的に知られている。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、発光層で発した光が面状に外部に取り出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５２４１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
有機ＥＬ素子においては、通常、一つの素子から取り出される光の色は固定されており、一つの素子で色を変化させるものは実現されていない。照明用途において、色を変化させることができると、色による演出を効果的に得ることができる。そのため、発光色を変化させることが可能な調色機能は、重要な機能となり得るものである。
【０００５】
特許文献１には、二つの発光ユニットに電圧の印加を交互に行って混色の発光を得るものが開示されている。しかしながら、印加電圧のパルス幅またはパルス強度によって調色を行うには、電圧制御で素子を駆動させなければならない。電圧制御では通電による素子の電圧上昇によって電流密度が低下し、即ち発光強度が低下してしまうため、長期間の動作安定性に課題がある。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、調色が可能な有機エレクトロルミネッセンス素子及び有機発光装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、複数の発光ユニットと、３以上の電極層とを備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記３以上の電極層は、２以上の給電機構との接続が可能なように構成され、
前記複数の発光ユニットは、隣り合う前記発光ユニットの配置として、これらの発光ユニットに前記電極層が挟まれ、電流の方向が逆方向となる配置を１以上有していることを特徴とする。
【０００８】
上記有機エレクトロルミネッセンス素子にあっては、前記３以上の電極層は、各電極パッドに電気的に接続され、前記各電極パッドは、少なくとも１つの端部に寄せられて配置されていることが好ましい。
【０００９】
上記有機エレクトロルミネッセンス素子にあっては、隣り合う前記発光ユニットに挟まれた前記電極層として、陽極として機能する前記電極層を有し、前記陽極として機能する前記電極層は、この電極層の仕事関数の値と、両側で隣接する層との間のイオン化ポテンシャルの値との差が、絶対値で１．０ｅＶよりも小さいことが好ましい。
【００１０】
上記有機エレクトロルミネッセンス素子にあっては、隣り合う前記発光ユニットに挟まれた前記電極層として、陰極として機能する前記電極層を有し、前記陰極として機能する前記電極層は、この電極層の仕事関数の値と、両側で隣接する層との間の電子親和力の値との差が、絶対値で１．５ｅＶよりも小さいことが好ましい。
【００１１】
上記有機エレクトロルミネッセンス素子にあっては、前記複数の発光ユニットは、隣り合う前記発光ユニットの配置として、これらの発光ユニットに電荷発生層が挟まれ、電流の方向が同方向となる配置を１以上有していることが好ましい一態様である。
【００１２】
上記有機エレクトロルミネッセンス素子にあっては、前記３以上の電極層のうち、前記複数の発光ユニットの両端に設けられた２つの電極層は、陰極を構成し、前記２つの電極層のうち光取り出し側に配置される前記電極層は、金属薄膜を有することが好ましい一態様である。
【００１３】
上記有機エレクトロルミネッセンス素子にあっては、前記３以上の電極層のうち、前記複数の発光ユニットの両端に設けられた２つの電極層は、陽極を構成し、前記２つの電極層のうち光取り出し側とは反対側に配置される前記電極層に、又は、この電極層よりも光取り出し側とは反対側に、光反射機構が設けられていることが好ましい一態様である。
【００１４】
本発明に係る有機発光装置の一態様は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記２以上の給電機構と、前記２以上の給電機構から流す電流を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記電流の合計を一定にする制御を行うように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る有機発光装置の一態様は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記２以上の給電機構と、前記２以上の給電機構から流す電流を制御する制御部とを備え、前記制御部は、複数の前記発光ユニットのうち、視感度の最も大きい前記発光ユニットの電流を一定にする制御を行うように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、発光色の調色が可能な有機エレクトロルミネッセンス素子及び有機発光装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１の有機エレクトロルミネッセンス素子及び有機発光装置を示す概略図である。
【図２】実施形態１の有機エレクトロルミネッセンス素子の積層構成を示す分解斜視図である。
【図３】実施形態１の有機エレクトロルミネッセンス素子を示す平面図である。
【図４】実施形態２の有機エレクトロルミネッセンス素子及び有機発光装置を示す概略図である。
【図５】実施形態３の有機エレクトロルミネッセンス素子及び有機発光装置を示す概略図である。
【図６】実施形態４の有機エレクトロルミネッセンス素子及び有機発光装置を示す概略図である。
【図７】実施形態５の有機エレクトロルミネッセンス素子及び有機発光装置を示す概略図である。
【図８】実施形態６の有機エレクトロルミネッセンス素子及び有機発光装置を示す概略図である。
【図９】実施形態７の有機エレクトロルミネッセンス素子及び有機発光装置を示す概略図である。
【図１０】実施形態８の有機エレクトロルミネッセンス素子及び有機発光装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子Ａ（有機ＥＬ素子Ａ）は、複数の発光ユニット１と、３以上の電極層２とを備えた有機ＥＬ素子Ａである。前記３以上の電極層２は、２以上の給電機構３との接続が可能なように構成されている。前記複数の発光ユニット１は、隣り合う前記発光ユニット１の配置として、これらの発光ユニット１に前記電極層２が挟まれ、電流の方向が逆方向となる配置を１以上有している。本発明の有機ＥＬ素子Ａによれば、発光色の調色が可能な有機ＥＬ素子Ａを得ることができる。
【００１９】
上記有機ＥＬ素子Ａにあっては、前記３以上の電極層２は、各電極パッド４に電気的に接続され、前記各電極パッド４は、少なくとも１つの端部に寄せられて配置されていることが好ましい。それにより、電気接続が容易になる。また、電流分布がより均一になるため、より均一な発光を得ることができる。
【００２０】
上記有機ＥＬ素子Ａにあっては、隣り合う前記発光ユニット１に挟まれた前記電極層２として、陽極として機能する前記電極層２を有し、前記陽極として機能する前記電極層２は、この電極層２の仕事関数の値と、両側で隣接する層との間のイオン化ポテンシャルの値との差が、絶対値で１．０ｅＶよりも小さいことが好ましい。それにより、陽極として機能する電極層２の隣りの層に正孔を注入しやすくなり、発光効率を高めることができる。
【００２１】
上記有機ＥＬ素子Ａにあっては、隣り合う前記発光ユニット１に挟まれた前記電極層２として、陰極として機能する前記電極層２を有し、前記陰極として機能する前記電極層２は、この電極層２の仕事関数の値と、両側で隣接する層との間の電子親和力の値との差が、絶対値で１．５ｅＶよりも小さいことが好ましい。それにより、陰極として機能する電極層２の隣りの層に電子を注入しやすくなり、発光効率を高めることができる。
【００２２】
上記有機ＥＬ素子Ａにあっては、前記複数の発光ユニット１は、隣り合う前記発光ユニット１の配置として、これらの発光ユニット１に電荷発生層５が挟まれ、電流の方向が同方向となる配置を１以上有していることが好ましい一態様である。それにより、給電構造を簡単にでき、電気特性を高めることができる。
【００２３】
上記有機ＥＬ素子Ａにあっては、前記３以上の電極層２のうち、前記複数の発光ユニット１の両端に設けられた２つの電極層２は、陰極を構成し、前記２つの電極層２のうち光取り出し側に配置される前記電極層２は、金属薄膜６を有することが好ましい一態様である。それにより、陰極を構成する電極層２の電子注入性を高めることができ、発光効率を向上することができる。
【００２４】
上記有機ＥＬ素子Ａにあっては、前記３以上の電極層２のうち、前記複数の発光ユニット１の両端に設けられた２つの電極層２は、陽極を構成し、前記２つの電極層２のうち光取り出し側とは反対側に配置される前記電極層２に、又は、この電極層２よりも光取り出し側とは反対側に、光反射機構７が設けられていることが好ましい一態様である。それにより、光反射によって光をより多く外部に取り出すことができるので、発光効率を向上することができる。
【００２５】
本発明に係る有機発光装置は、上記の有機ＥＬ素子Ａと、前記２以上の給電機構３と、前記２以上の給電機構３から流す電流を制御する制御部８とを備えている。前記制御部８は、前記電流の合計を一定にする制御を行うように構成されていることが好ましい一態様である。また、前記制御部８は、複数の前記発光ユニット１のうち、視感度の最も大きい前記発光ユニット１の電流を一定にする制御を行うように構成されていることが好ましい他の一態様である。有機発光装置によれば、制御部８によって電流が制御されることにより、明るさをあまり変化させずに色を変化させることができるので、効果的に調色を行うことができる。
【００２６】
以下、本発明を具現化した実施形態を説明する。本発明はこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００２７】
［実施形態１］
図１は、実施形態１の有機エレクトロルミネッセンス素子Ａ（有機ＥＬ素子Ａ）及び有機発光装置の概略を示している。図２及び図３は、実施形態１の有機ＥＬ素子Ａを示している。図２及び図３の有機ＥＬ素子Ａは、回路配線等に電気的に接続されることによって、図１の有機発光装置を構成する。すなわち、実施形態１の有機発光装置は、実施形態１の有機ＥＬ素子Ａを構成要素として有する。
【００２８】
実施形態１の有機発光装置は、有機ＥＬ素子Ａと、２以上の給電機構３と、２以上の給電機構３から流す電流を制御する制御部８とを備えている。図１では、有機ＥＬ素子Ａを層構成で示し、それ以外の部分を接続配線１１を用いたブロック図で示している。
【００２９】
図１で示すように、有機ＥＬ素子Ａは、複数の発光ユニット１と、３以上の電極層２とを備えている。有機ＥＬ素子Ａにおいては、３以上の電極層２は、２以上の給電機構３との接続が可能なように構成されている。複数の発光ユニット１は、隣り合う発光ユニット１の配置として、これらの発光ユニット１に電極層２が挟まれ、電流の方向が逆方向となる配置を１以上有している。それにより、発光ユニット１ごとに給電が可能となるので、発光の強度を発光ユニット１ごとに変化させることができるため、発光スペクトルの変更や、発光色の変更を行うことができる。その結果、調色を行うことができる。
【００３０】
実施形態１の有機ＥＬ素子Ａは、基板９を有する。基板９は、複数の発光ユニット１及び複数の電極層２により構成される有機発光積層体を支持する基材となる。有機ＥＬ素子Ａの積層形成時には、基板９の上に各層が積層されて形成される。
【００３１】
実施形態１では、発光ユニット１は３つで構成されている。発光ユニット１とは、陽極と陰極とで挟んで電圧を印加したときに、発光を生じる積層構造のことである。ここでは、基板９側から発光ユニット１をナンバリングする。すなわち、基板９に最も近い発光ユニット１は第１発光ユニット１ａと定義される。第１発光ユニット１ａに基板９とは反対側で隣接する発光ユニット１は、第２発光ユニット１ｂと定義される。第２発光ユニット１ｂに基板９とは反対側で隣接する発光ユニット１は、第３発光ユニット１ｃと定義される。以下同様に、発光ユニット１が４つ以上である場合には、第４、第５、・・・と番号付けされる。
【００３２】
電極層２は、有機ＥＬ素子Ａに電圧を印加するための電極を構成する。実施形態１の有機ＥＬ素子Ａでは、電極層２が３以上であるところが、通常の素子とは異なっている。電極層２は、端電極層と、中間電極層とで構成される。複数の発光ユニット１のうち最も外側に位置する発光ユニット１の外側に配置される電極層２が、端電極層である。端電極層の数は２つである。隣り合う発光ユニット１，１の間に挟まれて配置される電極層２が、中間電極層である。有機ＥＬ素子Ａは、２つの端電極層で複数の発光ユニット１を挟む構成となっている。また、各発光ユニット１は、２つの電極層２（端電極層又は中間電極層）で挟まれる構成となっている。
【００３３】
端電極層は、基板９に近いものと基板９から遠いものとが存在する。一の端電極層は、基板９に最も近い発光ユニット１の基板９側に設けられ、他の端電極層は、基板９に最も遠い発光ユニット１の基板９とは反対側に設けられる。ここでは、基板９側から端電極層をナンバリングする。２つの端電極層のうち基板９側の端電極層は、第１端電極層２ａと定義される。第１端電極層２ａは、複数の電極層２のうち、基板９に最も近い電極層２である。２つの端電極層のうち基板９とは反対側の端電極層は、第２端電極層２ｂと定義される。第２端電極層２ｂは、複数の電極層２のうち、基板９から最も遠い電極層２である。
【００３４】
中間電極層は、２つの発光ユニット１の間に配置される電極である。実施形態１の有機ＥＬ素子Ａは、中間電極層を有するところに特徴を有する。中間電極層の数は、１つであってもよいし、複数（２つ以上）であってもよい。中間電極層の数は、発光ユニット１の数よりも少ない。
【００３５】
実施形態１の有機ＥＬ素子Ａでは、中間電極層を２つ有している。ここでは、基板９側から中間電極層をナンバリングする。基板９側に最も近い中間電極層は、第１中間電極層２ｐと定義される。第１中間電極層２ｐの次に基板９側に近い中間電極層は、第２中間電極層２ｑと定義される。以下同様に、中間電極層が３つ以上の場合には、第３、第４、・・・と番号付けされる。なお、後述の実施形態のように、中間電極層が１つの場合は、第１中間電極層２ｐのみが存在することになる。この場合、その中間電極層を第１中間電極層２ｐと定義してよい。
【００３６】
有機発光装置は、複数の電極パッド４を有する。複数の電極層２は、各電極層２に対応する電極パッド４に電気的に接続されている。各電極層２は相互に電気的に絶縁されており、それらに対応する各電極パッド４も相互に電気的に絶縁されている。電極層２と電極パッド４との接続は、電極層２が引き出されて形成された電極引き出し部１０によって行うことができる。
【００３７】
図２は、有機ＥＬ素子Ａの積層構造を分解して示している。図２では、各層又は層の集合体が上下に分解されている。発光ユニット１は複数の層で構成され得るが、ここでは、１つの積層体で示している。また、電極層２は複層構造になり得るが、ここでは、１つの積層体で示している。
【００３８】
図２で示すように、実施形態１の有機ＥＬ素子Ａは、基板９の上に、各層又は層の集合体が重ねられて構成されている。第１端電極層２ａから第２端電極層２ｂまでの積層体が有機発光積層体となる。実施形態１では、有機発光積層体は、基板９側から、第１端電極層２ａ、第１発光ユニット１ａ、第１中間電極層２ｐ、第２発光ユニット１ｂ、第２中間電極層２ｑ、第３発光ユニット１ｃ、第２端電極層２ｂ、の順の配置の積層構造を有する。有機ＥＬ素子Ａを構成する各層は、各電極層２が電気的にショートしないパターン形状で積層される。例えば、各発光ユニット１が、基板９側で隣接する電極層２を被覆するように形成されることにより、各電極層２の接触を抑制することができる。あるいは、絶縁層が適宜のパターン形状で設けられることにより、各電極層２を絶縁させることができる。
【００３９】
各電極層２は、有機ＥＬ素子Ａの発光部分よりも外部側にはみ出した部分が形成されており、そのはみ出した部分が電極引き出し部１０を構成している。電極引き出し部１０を設けることにより、電極層２へ電気を供給することが可能になる。
【００４０】
第１端電極層２ａの電極引き出し部１０は、第１端電極引き出し部１０ａである。第１中間電極層２ｐの電極引き出し部１０は、第１中間電極引き出し部１０ｐである。第２中間電極層２ｑの電極引き出し部１０は、第２中間電極引き出し部１０ｑである。第２端電極層２ｂの電極引き出し部１０は、第２端電極引き出し部１０ｂである。図１では、電極引き出し部１０は配線で描画されているが、図２のように電極引き出し部１０は、層の一部が引き出されたものであってよい。各電極引き出し部１０は、それぞれに対応する電極層２と同じ材料を用いて形成してもよいし、別の材料を用いて形成してもよい。
【００４１】
図３は、有機ＥＬ素子Ａを平面視した様子を示している。平面視とは、発光面と垂直な方向からみた場合をいう。すなわち、平面視は、基板９の表面に垂直な方向から見た場合のことである。図３では、有機発光積層体側から見た様子を示している。
【００４２】
有機ＥＬ素子Ａでは、通常、有機発光積層体の保護のために封止が行われる。封止することによって、水分による劣化を抑制したり、物理的な衝撃から保護したりすることができる。図３では、封止される領域を封止領域Ｓとして破線で示している。
【００４３】
電極引き出し部１０は、封止領域Ｓの内部から外部に引き出されている。それにより外部の給電機構３から有機ＥＬ素子Ａに電気を供給することが可能になっている。実施形態１では、電極パッド４は基板９に設けられている。電極引き出し部１０は電極パッド４と接触することにより電気的に接続されている。図１から分かるように、有機発光装置を形成する際には、各電極パッド４には、それぞれに対応して接続配線１１が接続される。
【００４４】
有機ＥＬ素子Ａにおいては、各電極パッド４は、少なくとも１つの端部に寄せられて配置されていることが好ましい。それにより、配線の接続が容易となる。また、各電極層２に電気を供給する部分が近いと、電流分布が電極層２ごとに異なることを抑制して、より均一な発光を得ることができる。
【００４５】
図３に示すように、実施形態１では、有機ＥＬ素子Ａは四角形状であり、各電極層２に対応する電極パッド４の全てが四角形状の少なくとも一辺に配置されている。そのため、四角形状の一辺から全ての電極層２に電気を供給することが可能になり、電流分布を安定化させることができる。図３では、各電極層２に対応する電極パッド４は、並んで配置されている。電極パッド４は、列状に配置されているといってもよい。
【００４６】
有機ＥＬ素子では、１つの電極層２において複数の電極引き出し部１０を設けることが好ましい。それにより電気を供給する部分が増えるため電流分布をより安定化させることができる。電極引き出し部１０の数と電極パッド４の数は、通常、等しい。そのため、この場合、１つの電極層２は、複数の電極パッド４に接続される。図２及び図３から分かるように、実施形態１では、各電極層２は２つの電極引き出し部１０を有している。２つの電極引き出し部１０は、それぞれに対応する電極パッド４に接続されている。そして、実施形態１では、各電極層２に対応する電極パッド４の全て（４種類の電極パッド４）が、四角形状の一辺と、その一辺と四角形において対向する一辺とに設けられている。図３では、左右の二つの辺に電極パッド４が設けられている様子が図示されている。そのため、各電極層２には複数個所から給電を行うことが可能になり、電流分布をより安定化させることができる。なお、図１では、回路構成が分かりやすくなるように、各電極層２に対応する電極引き出し部１０及び電極パッド４は、１つにして図示しているが、図２及び図３で示すようにこれらは複数であってよい。
【００４７】
図３に示すように、実施形態１では、さらに、各電極層２における各電極引き出し部１０及び電極パッド４は、発光領域の中心に対して点対称な配置となっている。例えば、第１端電極引きだし部１０ａと接続する二つの電極パッド４は、図３では、一方が右下隅に形成され、他方が左上隅に形成されている。他の電極引き出し部１０（１０ｂ、１０ｐ、１０ｑ）及びそれに対応する電極パッド４についても、同様に点対称に配置されている。点対称の中心となる発光領域の中心は、有機発光積層体（第１端電極層２ａから第２端電極層２ｂまでの積層物）の平面視における重心であってよい。このように、点対称に電極引き出し部１０及び電極パッド４が形成されると、発光領域の中心に対して対称に電気を供給することができ、電流分布をより安定化させることができるため、さらに安定な発光を得ることができる。
【００４８】
実施形態１では、平面視において四角形状の有機ＥＬ素子Ａを例示しているが、有機ＥＬ素子Ａの形状は四角形に限らない。例えば、有機ＥＬ素子Ａは、他の多角形形状であってもよいし、円又は楕円形状であってもよい。電極パッド４が一辺に配置されていることが好ましいのは、他の多角形形状（五角形、六角形、八角形など）でも同様である。また、電極パッド４及び電極引き出し部１０が点対称に配置されることが好ましいのは、他の多角形形状（五角形、六角形、八角形など）でも同様である。多角形形状では、各電極層２に対応する電極パッド４を一辺に寄せて配置することができる。なお、多角形形状は、正多角形に限られてない。図３の有機ＥＬ素子Ａは、平面視長方形である。ところで、有機ＥＬ素子Ａが円状や楕円状に形成された場合にも、電極パッド４が端部に寄せられて配置されること、及び、電極パッド４が点対称に配置することが好ましいことは上記の説明から理解できる。
【００４９】
図１に示すように、有機発光装置では、電極パッド４は、接続配線１１を介して給電機構３と電気的に接続される。給電機構３と電極パッド４との接続は、有機ＥＬ素子Ａに電気を供給できるような電流の向きで接続される。給電機構３は、通常、電極層２の数より少ない。給電機構３は、通常、発光ユニット１の数より少ない。
【００５０】
給電機構３の一の態様は電源３ａである。電源３ａにより、容易に給電を行うことができる。図１では、給電機構３は電源３ａで図示されている。また、給電機構３は、一つの電源３ａから電気が分流されて電気を供給するものであってもよい。すなわち、給電機構３は、分流器により構成され得る。それにより、単一の電源３ａとの接続で有機ＥＬ素子Ａを発光させることができる。
【００５１】
実施形態１では、給電機構３は３つ設けられている。給電機構３は少なくとも２つあればよい。給電機構３は４つ以上であってもよい。ただし、装置を複雑化させないためには、給電機構３は、電極層２の数より少ないことが好ましい。
【００５２】
各給電機構３（電源３ａ）は、接続配線１１を通じて制御部８と電気的に接続されている。制御部８は、２以上の給電機構３から流す電流を制御するものである。制御部８は、各給電機構３から発光ユニット１の電極間に流す電流量及び電極間に印加する電圧量を制御する機能を有する。制御部８を設けることにより、各発光ユニット１に流すのに好適な電流量を設定することが可能になる。そのため、調色性を高めることができる。制御部８はコンピュータなどで構成することができる。
【００５３】
給電機構３からの電流の向きによって、各電極層２は、陽極として機能するか、陰極として機能するかが決められる。すなわち、電極層２と給電機構３との接続の仕方によって、電極層２のプラス（＋）及びマイナス（−）が決定する。
【００５４】
実施形態１では、第１端電極層２ａ及び第２中間電極層２ｑは、陰極として構成されている。第２端電極層２ｂ及び第１中間電極層２ｐは陽極として構成されている。図１では、陽極に「＋」を記載し、陰極に「−」を記載している。電流の方向は、第１中間電極層２ｐから第１端電極層２ａの方向、第１中間電極層２ｐから第２中間電極層２ｑの方向、第２端電極層２ｂから第２中間電極層２ｑの方向、の３つが生じる。
【００５５】
有機ＥＬ素子Ａでは、隣り合う発光ユニット１の配置として、電流の方向が逆方向となる配置を１以上有するようにする。実施形態１では、電流の方向が逆方向となる隣り合う発光ユニット１のペアが２つ存在する。
【００５６】
電流の方向が逆となる隣り合う発光ユニット１のペアとして、第１発光ユニット１ａと第２発光ユニット１ｂとで構成されるペアが存在する。第１発光ユニット１ａと第２発光ユニット１ｂとのペアにおいては、各発光ユニット１を流れる電流の向きは逆方向である。そのため、第１発光ユニット１ａ及び第２発光ユニット１ｂには異なる電力を付与することができる。したがって、第１発光ユニット１ａ及び第２発光ユニット１ｂは、発光強度の比率を変化させることができ、全体として取り出される色を変化させることができる。
【００５７】
電流の方向が逆となる隣り合う発光ユニット１のペアとして、第２発光ユニット１ｂと第３発光ユニット１ｃとで構成されるペアが存在する。第２発光ユニット１ｂと第３発光ユニット１ｃとのペアにおいては、各発光ユニット１を流れる電流の向きは逆方向である。そのため、第２発光ユニット１ｂ及び第３発光ユニット１ｃには異なる電力を付与することができる。したがって、第２発光ユニット１ｂ及び第３発光ユニット１ｃは、発光強度の比率を変化させることができ、全体として取り出される色を変化させることができる。
【００５８】
上記のように、隣り合う発光ユニット１のペアとして、電流の方向が逆方向となる配置を１以上有すると、発光ユニット１ごとに給電が可能となる。すると、発光の強度を発光ユニット１ごとに変化させることができるため、全体の発光色を調節し、調色を行うことができるのである。
【００５９】
調色を効果的に行うためには、各発光ユニット１から発する色は、異なる色であることが好ましい。例えば、実施形態１のように３つの発光ユニット１を有する有機ＥＬ素子Ａでは、赤色を発する発光ユニット１、緑色を発する発光ユニット１、青色を発する発光ユニット１の３つで構成することができる。赤緑青の三色を有することにより、種々の色の発光を行うことができる。特に白色発光を容易に得ることできる。また、発光ユニット１が２つの場合、黄色又は橙色を発する発光ユニット１と青色を発する発光ユニット１との２つで構成することにより、白色発光が可能である。なお、発光ユニット１の発する色は、一つの発光材料により生じる色であってもよいし、複数の発光材料により生じる色であってもよい。複数の発光材料を用いる場合には、発光層が複層構造となった場合や、一つの発光層に複数の発光材料が混合した混合構造となった場合が含まれる。
【００６０】
発光ユニット１は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などの層により構成される。発光ユニット１は、通常、複層構造を有する。発光ユニット１は、好ましい態様では、陽極側から前記の順（正孔注入層〜電子注入層）で層が積層される。その際、駆動可能であれば、適宜、一部の層が省略されてもよい。
【００６１】
発光ユニット１は、少なくとも１つの発光層を有する。発光層は、発光材料（ドーパント）を含む層である。発光層は、通常、ドーパントとホスト材料によって構成される。発光層は、単層構造であってもよいし、複層構造であってもよい。１つの発光層に複数の発光材料を含んでいてもよい。発光層以外の層は、ユニットとして発光が生じる構成であれば、適宜省略することが可能である。発光材料としては、リン光発光材料及び蛍光発光材料のいずれも使用することができる。
【００６２】
各発光ユニット１は、リン光発光ユニット及び蛍光発光ユニットのいずれかで構成されることが好ましい。リン光発光ユニットは、リン光発光材料を含む発光ユニット１である。蛍光発光ユニットは、蛍光発光材料を含む発光ユニット１である。リン光発光ユニットは、リン光発光材料のみを含むことが好ましい。蛍光発光ユニットは、蛍光発光材料のみを含むことが好ましい。
【００６３】
複数の発光ユニット１は、一部が蛍光発光ユニットで構成され、他の部分がリン光発光ユニットで構成されることが好ましい一態様である。それにより、発光ユニット１ごとに、蛍光発光材料及びリン光発光材料に適した構造を採用することができ、長寿命化と高効率化の両立を図ることができる。複数の発光ユニット１は、全部がリン光発光ユニットで構成されることが好ましい他の一態様である。それにより、リン光発光は比較的効率が高いので、光取り出し効率の高い素子を構成することができる。
【００６４】
有機ＥＬ素子Ａは、基板９側から光を取り出す構造（いわゆるボトムエミッション構造）であってもよいし、あるいは、基板９とは反対側から光を取り出す構造（いわゆるトップエミッション構造）であってもよい。ボトムエミッション構造の場合には、基板９の素子内部側及び素子外部側の一方又は両方に光散乱構造を設けてもよい。それにより、光をより多く外部に取り出すことができる。基板９側から光を取り出す場合には、基板９は光透過性を有することが好ましい。
【００６５】
実施形態１の有機ＥＬ素子Ａでは、隣り合う発光ユニット１に挟まれた電極層２として、陽極として機能する電極層２を有している。この条件に該当する電極層２は、第１中間電極層２ｐである。このとき、陽極として機能する電極層２である第１中間電極層２ｐは、この電極層２の仕事関数の値と、両側で隣接する層との間のイオン化ポテンシャルの値との差が、絶対値で１．０ｅＶよりも小さいことが好ましい。それにより、陽極から正孔を発光層に向けてスムーズに流すことができるため、発光効率を高めることができる。
【００６６】
第１中間電極層２ｐは、第１発光ユニット１ａを構成する層のうち最も第１中間電極層２ｐ側（第２端電極層２ｂ側）の層と隣接しており接触している。第１発光ユニット１ａ内の第１中間電極層２ｐと接する層は、正孔注入層又は正孔輸送層であり得る。第１中間電極層２ｐは、第２発光ユニット１ｂを構成する層のうち最も第１中間電極層２ｐ側（第１端電極層２ａ側）の層と隣接しており接触している。第２発光ユニット１ｂ内の第１中間電極層２ｐと接する層は、正孔注入層又は正孔輸送層であり得る。したがって、第１中間電極層２ｐと隣接する層である正孔注入層又は正孔輸送層のイオン化ポテンシャルが、第１中間電極層２ｐの仕事関数に近いと、正孔の移動を円滑化させることができるのである。特に、中間電極層においては、隣接する２つの発光ユニット１の両方に正孔を注入することが求められるため、前記のような仕事関数とイオン化ポテンシャルとの関係が、電極層２の両側で成立することが好ましいのである。
【００６７】
ところで、この関係は、陽極として機能する端電極層が存在する場合にも適用することができる。実施形態１では、第２端電極層２ｂが陽極として構成されている。そのため、陽極として機能する電極層２である第２端電極層２ｂは、この電極層２の仕事関数の値と、隣接する層との間のイオン化ポテンシャルの値との差が、絶対値で１．０ｅＶよりも小さいことが好ましいことになる。
【００６８】
陽極として機能する電極層２の仕事関数の値と、隣接する層との間のイオン化ポテンシャルの値との差は、小さければ小さいほどよい。そのため、この差の下限は０である。
【００６９】
実施形態１の有機ＥＬ素子Ａでは、隣り合う発光ユニット１に挟まれた電極層２として、陰極として機能する電極層２を有している。この条件に該当する電極層２は、第２中間電極層２ｑである。このとき、陰極として機能する電極層２である第２中間電極層２ｑは、この電極層２の仕事関数の値と、両側で隣接する層との間の電子親和力の値との差が、絶対値で１．５ｅＶよりも小さいことが好ましい。それにより、陰極から電子を発光層に向けてスムーズに流すことができるため、発光効率を高めることができる。
【００７０】
第２中間電極層２ｑは、第２発光ユニット１ｂを構成する層のうち最も第２中間電極層２ｑ側（第２端電極層２ｂ側）の層と隣接しており接触している。第２発光ユニット１ｂ内の第２中間電極層２ｑと接する層は、電子注入層又は電子輸送層であり得る。第２中間電極層２ｑは、第３発光ユニット１ｃを構成する層のうち最も第２中間電極層２ｑ側（第１端電極層２ａ側）の層と隣接しており接触している。第３発光ユニット１ｃ内の第２中間電極層２ｑと接する層は、電子注入層又は電子輸送層であり得る。したがって、第２中間電極層２ｑと隣接する層である電子注入層又は電子輸送層の電子親和力が、第２中間電極層２ｑの仕事関数に近いと、電子の移動を円滑化させることができるのである。特に、中間電極層においては、隣接する２つの発光ユニット１の両方に電子を注入することが求められるため、前記のような仕事関数と電子親和力との関係が、電極層２の両側で成立することが好ましいのである。
【００７１】
ところで、この関係は、陰極として機能する端電極層が存在する場合にも適用することができる。実施形態１では、第１端電極層２ａが陰極として構成されている。そのため、陰極として機能する電極層２である第１端電極層２ａは、この電極層２の仕事関数の値と、隣接する層との間の電子親和力の値との差が、絶対値で１．５ｅＶよりも小さいことが好ましいことになる。
【００７２】
陰極として機能する電極層２の仕事関数の値と、隣接する層との間の電子親和力との差は、小さければ小さいほどよい。そのため、この差の下限は０である。
【００７３】
有機発光装置においては、制御部８によって、各発光ユニット１に付与する電流を調整することができる。そのため、発光ユニット１から生じる光の強度比を変化させることができる。例えば、赤色と緑色と青色の３つの発光ユニット１を有し全体として白色発光の有機ＥＬ素子Ａである場合を考える。この場合、赤色の発光ユニット１に流す電流の比率を上げれば、より赤みの増した色を発することができる。赤みが増すと演色性を高めることができる。また、青色の発光ユニット１に流す電流の比率を上げれば、より青みの増した色を発することができる。青みが増すと全体としてはより白色度が高まり、色温度の高い白色発光を得ることができる。このように、制御部８の制御によって調色を容易に行うことができる。
【００７４】
有機発光装置では、制御部８に対して制御の指示を与えるための外部入力手段を有することが好ましい。外部入力手段とは、例えば、色の変更を行うための複数のボタン又はスイッチなどであってよい。具体的には、例えば、発光色の色温度を高くすることを指示するボタンと、発光色の色温度を低くすることを指示するボタンとの、二種類のボタンを設けることができる。この手段は、特に、照明装置において有用である。外部入力手段を有すると、外部入力手段から指示を与えることにより、所望する色に変更することができ、調色機能を有する照明装置を容易に得ることができる。
【００７５】
有機発光装置の調色では、各発光ユニット１に流れる電流の量が、色の変更前と変更後において変化する。有機発光装置から得られる光は、色とともに、明るさが重要な要素となる。そこで、色の変更の前後において、明るさが維持されることが好ましい。明るさをできるだけ維持して色を変更することができれば、同じ程度の明るさで色の変更をすることができるため、効果的に調色を行うことができる。
【００７６】
有機発光装置においては、制御部８は、電流の合計を一定にする制御を行うように構成されていることが好ましい一態様である。それにより、明るさをあまり変化させずに発光色を変更することができるので、効果的に調色を行うことができる。電流の合計が一定であると、色変更の前後において素子全体として流れる電流が同じであるので、全体としての明るさが維持されるのである。電流の合計とは、複数の発光ユニット１に流れる電流を合計したものを意味する。実施形態１では、第１発光ユニット１ａの電流と、第２発光ユニット１ｂの電流と、第３発光ユニット１ｃの電流との３つの電流の合計が、有機ＥＬ素子Ａ全体の電流の合計となる。電流の流れる方向は問わない。
【００７７】
調色を行う場合、各発光ユニット１に流れる電流の量を変更する。このとき、ある１つの発光ユニット１に流れる電流の量を少なくすると、全体の電流の量は低下する。すると、全体の電流量が減少するため、有機ＥＬ素子Ａ全体から取り出される光の量が少なくなり、変更前の光よりも光が暗くなるおそれがある。逆に、ある１つの発光ユニット１に流れる電流の量を多くすると、全体の電流の量は増加する。すると、全体の電流量が増加するため、有機ＥＬ素子Ａ全体から取り出される光の量が多くなり、変更前の光よりも光が明るくなるおそれがある。光の明暗の度合が、変更前と変更後で異なると、色の変更よりも明るさの変更を大きく感じてしまい、所望の調色効果を得られなくなるおそれがある。そこで、全体の電流の合計が一定になるように制御することが好ましいのである。
【００７８】
全体の電流の合計が一定の場合、各発光ユニット１に流れる電流の比が変化することになる。例えば、変更前の各発光ユニット１の電流合計が１で電流比が０．３５：０．３５：０．３とした場合、電流の合計を一定の値１にし、電流比を変更して０．３：０．３５：０．３５にする。すると、できるだけ同様の明るさを維持しつつ、色の変更を行うことができる。そのため、効果的に調色を行うことができる。
【００７９】
有機発光装置においては、制御部８は、複数の発光ユニット１のうち、視感度の最も大きい発光ユニット１の電流を一定にする制御を行うように構成されていることが好ましい他の一態様である。それにより、明るさの変化をあまり感じさせずに発光色を変更することができるので、効果的に調色を行うことができる。明るさは人の感覚によるところが大きく、ある色が変化したときに、その色によって明るさが大きく変化したと感じる場合と、そうでない場合とが存在する。その際、視感度が高い発光ユニット１、すなわち、明るさを人が認識しやすい発光ユニット１の電流量が一定であると、色が変化しても明るさは変化していないと感じさせることができ、効果的に調色を行うことができる。
【００８０】
視感度の最も大きい発光ユニット１は、発光ユニット１から生じる発光スペクトルのピークが波長５５０ｎｍに最も近い発光ユニット１であってよい。波長５５０ｎｍ付近の光が他の波長に比べて視感度が高いからである。発光ユニット１から生じる発光スペクトルは、発光材料が一つの場合にはその発光材料の発光スペクトルとなり、発光材料が複数の場合にはそれらが混合した発光スペクトルとなる。
【００８１】
波長５５０ｎｍ付近の光は、緑色発光材料が発する光であり得る。そのため、有機ＥＬ素子Ａが緑色発光材料を有する場合には、緑色発光材料を有する発光ユニット１の電流を一定にすることが好ましい一態様である。緑色発光材料を有する発光ユニット１が複数ある場合には、より波長５５０ｎｍに近い波長で強い強度を有する発光ユニット１の電流を一定にすることが好ましい一態様である。なお、波長５５０ｎｍ付近の発光を生じる材料としては、黄色発光材料や橙色発光材料も存在する。その場合、より波長５５０ｎｍの近くで強い強度を発光する発光ユニット１を、電流を一定にする発光ユニット１として選定することができる。
【００８２】
調色を行う場合、各発光ユニット１に流れる電流の比を変更する。このとき、ある１つの発光ユニット１に流れる電流を相対的に少なくすると、その発光ユニット１から発する色の量が低下する。逆に、ある１つの発光ユニット１に流れる電流を相対的に多くすると、その発光ユニット１から発する色の量が増加する。このとき、明るさを感じやすい色の量が変化すると、色の変更よりも明るさの変更を大きく感じてしまい、所望の調色効果を得られなくなるおそれがある。このとき、視感度の高い発光ユニット１の電流を変化せずに一定にして、他の発光ユニット１の電流を変化させて電流比を変えるようにする。すると、視感度の高い発光ユニット１からの光の量はあまり変化しないので明るさの変化をできるだけ感じさせないようにできる。そのため、視感度の高い発光ユニット１の電流を一定に制御することが好ましいのである。
【００８３】
視感度の高い発光ユニット１の電流を一定にして発光色の変更を行う場合、その他の発光ユニット１に流れる電流が変化することになる。全体の電流の合計は変化してよい。例えば、変更前の各発光ユニット１の電流比が０．３５：０．３５：０．３で、視感度の高い発光ユニット１が１番目の場合、その発光ユニット１の電流を一定にしたまま他の発光ユニット１の電流を変更して０．３５：０．３：０．３に変更する。すると、できるだけ同様の明るさを維持しつつ、色の変更を行うことができる。そのため、効果的に調色を行うことができる。
【００８４】
以下、上記で説明した有機ＥＬ素子Ａに用いる材料、及び、有機ＥＬ素子Ａの製造について説明する。
【００８５】
基板９としては、有機ＥＬ素子Ａを形成するのに適した適宜の基板材料を用いることができる。例えば、ガラス基板、樹脂基板などを用いることができる。ガラス基板を用いれば、光取り出し性が高く強度のある透明基板を簡単に得ることができる。
【００８６】
電極層２（陽極及び陰極）は適宜の導電性材料を用いることにより、光透過性の電極層２として形成することができる。なお、光取り出し側と反対側の端電極層は、光反射性を有していてもよい。
【００８７】
複数の電極層２は同じ材料を用いて形成することが好ましい一態様である。それにより、電極層２を容易に形成することができる。例えば、透明な電極材料で電極層２を構成すれば、各発光ユニット１からの光を取り出すことが可能な有機ＥＬ素子Ａを形成することができる。
【００８８】
複数の電極層２のうち、光取り出し側とは反対側の端電極層を光反射性電極として構成し、それ以外の電極層２を光透過性電極として構成することが好ましい一態様である。それにより、光反射を利用して外部に光をより多く取り出すことができる。この場合、光透過性を有する電極層２は同じ材料で構成することがより好ましい。それにより、電極層２を容易に形成することができる。実施形態１では、ボトムエミッション構造の場合、第２端電極層２ｂを光反射性にし、それ以外の電極層２（第１端電極層２ａ及び中間電極層）を光透過性にすることができる。実施形態１では、トップエミッション構造の場合、第１端電極層２ａを光反射性にし、それ以外の電極層２（第２端電極層２ｂ及び中間電極層）を光透過性にすることができる。
【００８９】
電極層２が陽極を構成する場合、陽極としては、仕事関数の大きい金属、合金、電気伝導性化合物、あるいはこれらの混合物からなる電極材料を用いることが好ましい。陽極から光を取り出す場合、透明導電膜により陽極を構成することができる。陽極の構成としては、例えば、金属薄膜、透明金属酸化物膜、有機導電膜などを例示できる。陽極の材料としては、例えば、金などの金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、ＩＺＯ（インジウム−亜鉛酸化物）等、ＰＥＤＯＴ、ポリアニリン等の導電性高分子及び任意のアクセプタ等でドープした導電性高分子、カーボンナノチューブなどの導電性光透過性材料などを用いることができる。ＩＴＯなどを用いれば導電性の高い透明電極を形成することができる。
【００９０】
電極層２が陰極を構成する場合、陰極としては、仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物からなる電極材料を用いることが好ましい。陰極の材料としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属等、およびこれらと他の金属との合金、などを挙げることができる。陰極の材料の具体例としては、例えば、アルミニウム、銀、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム、マグネシウム、マグネシウム−銀混合物、マグネシウム−インジウム混合物、アルミニウム−リチウム合金を例として挙げることができる。さらに金属等の導電材料を１層以上積層して用いてもよい。例えば、アルカリ金属／Ａｌの積層、アルカリ土類金属／Ａｌの積層、アルカリ土類金属／Ａｇの積層、マグネシウム−銀合金／Ａｇの積層などが例として挙げられる。アルミニウム、銀などを用いれば反射性の高い電極を構成することができる。
【００９１】
中間電極層を構成する電極層２としては、上記で示す陽極又は陰極の材料の他、ＢＣＰ：Ｌｉ、ＩＴＯ、ＮＰＤ：ＭｏＯ３、Ｌｉｑ：Ａｌなどを用いることができる。例えば、電極層２を、ＢＣＰ：Ｌｉからなる第１層を陽極側に、ＩＴＯからなる第２層を陰極側に配置した二層構成のものにすることができる。また、中間電極層は金属薄膜により構成してもよい。金属薄膜は光を透過し得る。例えば、Ａｇ、Ａｌなどにより、電極層２を形成することができる。
【００９２】
ところで、後述の実施形態では、電荷発生層５を有する有機ＥＬ素子Ａを説明するが、電荷発生層５は、電極層２で説明した材料と同様の材料で形成することができる。電荷発生層５と電極層２とを同じ材料で構成することが好ましい一態様である。それにより、製造が容易になる。このとき、給電機構７に電気的に接続されれば、電極層２として機能し、給電機構７に電気的に接続されなければ、電荷発生層５として機能する層を用いて、電極層２及び電荷発生層５を形成することができる。
【００９３】
発光層は、ドーパント化合物（発光ドーパント）であるゲスト材料と、ドーパント化合物を含有させるホスト材料とを含んで形成される。
【００９４】
リン光の発光層のホストとしては、ＣＢＰ、ＣｚＴＴ、ＴＣＴＡ、ｍＣＰ、ＣＤＢＰなどを用いることができる。リン光緑色の発光ドーパントとしては、Ｉｒ（ｐｐｙ）３、Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｐｙ）３などを用いることができる。リン光赤色の発光ドーパントとしては、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、Ｂｔ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ＰｔＯＥＰなどを用いることができる。リン光青色の発光ドーパントとしては、ＦＩｒ（ｐｉｃ）などを用いることができる。リン光発光ドーパントのドープ濃度は１〜４０質量％にすることができる。
【００９５】
蛍光の発光層のホストとしては、Ａｌｑ３、ＡＤＮ、ＢＤＡＦ、ＴＢＡＤＮなどを用いることができる。蛍光緑色の発光ドーパントとしては、Ｃ５４５Ｔ、ＤＭＱＡ、ｃｏｕｍａｒｉｎ６、ｒｕｂｒｅｎｅなどを用いることができる。蛍光青色の発光ドーパントとしては、ＴＢＰ、ＢＣｚＶＢｉ、ｐｅｒｙｌｅｎｅなどを用いることができる。蛍光赤色の発光ドーパントとしては、ＤＣＪＴＢなどを用いることができる。また、蛍光の発光層には、電荷移動補助ドーパントを用いることも好ましく、例えば、ＮＰＤ、ＴＰＤ、Ｓｐｉｒｏ−ＴＡＤなどを用いることができる。発光ドーパントと電荷移動補助ドーパントとを合わせた合計のドープ濃度は１〜３０質量％にすることができる。
【００９６】
正孔注入層としては、ＣｕＰｃ、ＭＴＤＡＴＡ、ＴｉＯＰＣ、ＨＡＴ−ＣＮ６などを用いることができる。また、正孔注入層に、アクセプターをドープした正孔輸送有機材料を用いてもよい。アクセプターとしては、ＭｏＯ３、Ｖ２Ｏ５、Ｆ４ＴＣＮＱなどが例示される。
【００９７】
正孔輸送層としては、ＴＰＤ、ＮＰＤ、ＴＰＡＣ、ＤＴＡＳｉ、トリアリールアミン系化合物などを用いることができる。
【００９８】
電子輸送層としては、ＢＣＰ、ＴＡＺ、ＢＡｌｑ、Ａｌｑ３、ＯＸＤ７、ＰＢＤなどを用いることができる。
【００９９】
電子注入層としては、ＬｉＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、Ｌｉ２ＣＯ３などのアルカリ金属やアルカリ土類金属のフッ化物や酸化物、炭酸化物の他に、有機物層にリチウム、ナトリウム、セシウム、カルシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属をドープした層を用いることができる。
【０１００】
そして、上記のような材料を適宜の順序で適宜の方法により順に成膜して積層することにより、図１に示す層構成の有機ＥＬ素子Ａを製造することができる。積層は、通常、基板９側から行うことができる。各電極層２の膜厚は、例えば、１０〜３００ｎｍ程度にすることができる。成膜方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法、塗布法などを挙げることができる。
【０１０１】
電極パッド４は金属材料の積層などで形成することができる。電極パッド４は、有機ＥＬ素子Ａを構成する各層の積層前、積層の途中、積層後のいずれで形成してもよい。
【０１０２】
有機ＥＬ素子Ａを構成する各層の積層後は、封止基板によって封止することが好ましい。基板９と封止基板との間に有機発光積層体を配置することによって封止を行うことができる。それにより、水分による劣化を抑制することができる。封止によって封止領域Ｓが形成される。封止の際には、電極パッド４が封止領域Ｓよりも外側に配置するように封止を行う。このとき、電極引き出し部１０の一部が封止領域Ｓからはみ出してもよい。
【０１０３】
有機ＥＬ素子Ａを作製した後、接続配線１１によって、有機ＥＬ素子Ａを給電機構３及び制御部８に電気的に繋ぐことで、有機発光装置を製造することができる。有機発光装置は、面状の照明装置として利用することができる。
【０１０４】
［実施形態２］
図４は、実施形態２の有機ＥＬ素子Ａ及び有機発光装置を示している。実施形態１と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【０１０５】
実施形態２の有機ＥＬ素子Ａは、実施形態１とは各発光ユニット１における電流の流れる方向が異なっている。第１端電極層２ａは陽極を構成している。第２端電極層２ｂは陰極を構成している。第１中間電極層２ｐは陰極を構成している。第２中間電極層２ｑは陽極を構成している。このように、陽極と陰極とを置き換えた有機ＥＬ素子Ａにおいても、実施形態１と同様に、効果的に調色を行うことができる。その理由は、実施形態１と同様である。また、有機ＥＬ素子Ａの好ましい態様についても、実施形態１で説明した内容と同様であり、その理由は実施形態１から理解される。
【０１０６】
［実施形態３］
図５は、実施形態３の有機ＥＬ素子Ａ及び有機発光装置を示している。実施形態１と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【０１０７】
実施形態３の有機ＥＬ素子Ａでは、第２発光ユニット１ｂと第３発光ユニット１ｃとの間には、電荷発生層５が設けられている点が、実施形態１とは異なる。電荷発生層５は、陰極側に正孔を注入することができるとともに、陽極側に電子を注入することができる層である。電荷発生層５は、例えば、電極層２の材料で形成することができる。電荷発生層５は、特に中間電極層の材料で構成することが好ましい。
【０１０８】
有機ＥＬ素子Ａでは、複数の発光ユニット１は、隣り合う発光ユニット１の配置として、これらの発光ユニット１に電荷発生層５が挟まれ、電流の方向が同方向となる配置を１以上有していることが好ましい一態様である。それにより、給電構造を簡単にすることができ、調色をより容易に行うことができる。
【０１０９】
実施形態３では、第１端電極層２ａは陰極を構成している。第２端電極層２ｂは陰極を構成している。つまり、２つの端電極層はともに陰極で構成されている。第１中間電極層２ｐは陽極を構成している。なお、実施形態１における第２中間電極層２ｑの位置には、電荷発生層５が配置されており、第２中間電極層２ｑを有していない。そのため、中間電極層は一つである。
【０１１０】
実施形態３では、隣り合う発光ユニット１の配置として、これらの発光ユニット１に電極層２が挟まれ、電流の方向が逆方向となる配置を１つ有している。この配置は、第１発光ユニット１ａと第２発光ユニット１ｂとで構成されている。
【０１１１】
実施形態３では、隣り合う発光ユニット１の配置として、これらの発光ユニット１に電荷発生層５が挟まれ、電流の方向が同方向となる配置を１つ有している。この配置は、第２発光ユニット１ｂと第３発光ユニット１ｃとで構成されている。第２発光ユニット１ｂにおける電流の方向と第３発光ユニット１ｃにおける電流の方向とは同じである。
【０１１２】
第１発光ユニット１ａにおける電流の向きと、第２発光ユニット１ｂにおける電流の向きとは逆方向である。このように、隣り合う発光ユニット１の間に電荷発生層５を配置した有機ＥＬ素子Ａにおいても、電流の向きが反対になる隣り合う発光ユニット１の配置が存在する。そのため、実施形態１と同様に、効果的に調色を行うことができる。その理由は、実施形態１と同様である。また、有機ＥＬ素子Ａの好ましい態様についても、実施形態１で説明した内容と同様であり、その理由は実施形態１から理解される。
【０１１３】
実施形態３の有機ＥＬ素子Ａは、電極層２を３つ有する。電荷発生層５は１つ設けられている。発光ユニット１がさらに多くなる場合（４つ以上の場合）には、電荷発生層５は、複数設けられていてもよい。
【０１１４】
実施形態３では、給電機構３は２つ設けられている。実施形態１よりも給電機構３の数が少ないため、給電構造が簡略化される。また、発光の制御も容易になる。
【０１１５】
実施形態３においては、例えば、第１発光ユニット１ａを蛍光発光ユニットで構成し、第２発光ユニット１ｂ及び第３発光ユニット１ｃをリン光発光ユニットで構成することができる。もちろん、発光ユニット１の構成はこれに限定されるものではない。光取り出し方向は基板９側からであってもよいし、基板９とは反対側からであってもよい。
【０１１６】
実施形態３の有機発光装置においても、制御部８は実施形態１で説明したときと同様の好ましい制御を行うことが可能である。例えば、電流の合計を一定にする制御を行ったり、あるいは、視感度の最も大きい発光ユニット１の電流を一定にする制御を行ったりすることができる。それにより、効果的に調色を行うことができる。
【０１１７】
［実施形態４］
図６は、実施形態４の有機ＥＬ素子Ａ及び有機発光装置を示している。実施形態１と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。実施形態４は実施形態３の変形例である。実施形態４は電荷発生層５の位置が実施形態３とは異なっている。実施形態４は２つの端電極が陽極として機能する点が実施形態３とは異なっている。
【０１１８】
実施形態４の有機ＥＬ素子Ａでは、第１発光ユニット１ａと第２発光ユニット１ｂとの間に、電荷発生層５が設けられている。電荷発生層５は、陰極側に正孔を注入することができるとともに、陽極側に電子を注入することができる層である。電荷発生層５は、例えば、電極層２の材料で形成することができる。電荷発生層５は、特に中間電極層の材料で構成することが好ましい。
【０１１９】
有機ＥＬ素子Ａでは、複数の発光ユニット１は、隣り合う発光ユニット１の配置として、これらの発光ユニット１に電荷発生層５が挟まれ、電流の方向が同方向となる配置を１以上有していることが好ましい一態様である。それにより、給電構造を簡単にすることができ、調色をより容易に行うことができる。
【０１２０】
実施形態４では、第１端電極層２ａは陽極を構成している。第２端電極層２ｂは陽極を構成している。つまり、２つの端電極層はともに陽極で構成されている。中間電極層は一つである。この中間電極層は第１中間電極層２ｐと定義され、第１中間電極層２ｐは陰極を構成している。第１中間電極層２ｐは、実施形態１における第２中間電極層２ｑの位置、すなわち、第２発光ユニット１ｂと第３発光ユニット１ｃとの間に配置されている。実施形態１における第１中間電極層２ｐの位置（第１発光ユニット１ａと第２発光ユニット１ｂとの間の位置）には、電荷発生層５が配置されている。
【０１２１】
実施形態４では、隣り合う発光ユニット１の配置として、これらの発光ユニット１に電極層２が挟まれ、電流の方向が逆方向となる配置を１つ有している。この配置は、第２発光ユニット１ｂと第３発光ユニット１ｃとで構成されている。
【０１２２】
実施形態４では、隣り合う発光ユニット１の配置として、これらの発光ユニット１に電荷発生層５が挟まれ、電流の方向が同方向となる配置を１つ有している。この配置は、第１発光ユニット１ａと第２発光ユニット１ｂとで構成されている。第１発光ユニット１ａにおける電流の方向と第２発光ユニット１ｂにおける電流の方向とは同じである。
【０１２３】
第２発光ユニット１ｂにおける電流の向きと、第３発光ユニット１ｃにおける電流の向きとは逆方向である。このように、隣り合う発光ユニット１の間に電荷発生層５を配置した有機ＥＬ素子Ａにおいても、電流の向きが反対になる隣り合う発光ユニット１の配置が存在する。そのため、実施形態１と同様に、効果的に調色を行うことができる。その理由は、実施形態１と同様である。また、有機ＥＬ素子Ａの好ましい態様についても、実施形態１で説明した内容と同様であり、その理由は実施形態１から理解される。
【０１２４】
実施形態４の有機ＥＬ素子Ａは、電極層２を３つ有する。電荷発生層５は１つ設けられている。発光ユニット１がさらに多くなる場合（４つ以上の場合）には、電荷発生層５は、複数設けられていてもよい。
【０１２５】
実施形態４では、給電機構３は２つ設けられている。実施形態１よりも給電機構３の数が少ないため、給電構造が簡略化される。また、発光の制御も容易になる。
【０１２６】
実施形態４においては、例えば、第１発光ユニット１ａ及び第２発光ユニット１ｂをリン光発光ユニットで構成し、第３発光ユニット１ｃを蛍光発光ユニットで構成することができる。もちろん、発光ユニット１の構成はこれに限定されるものではない。光取り出し方向は基板９側からであってもよいし、基板９とは反対側からであってもよい。
【０１２７】
実施形態４の有機発光装置においても、制御部８は実施形態１で説明したときと同様の好ましい制御を行うことが可能である。例えば、電流の合計を一定にする制御を行ったり、あるいは、視感度の最も大きい発光ユニット１の電流を一定にする制御を行ったりすることができる。それにより、効果的に調色を行うことができる。
【０１２８】
［実施形態５］
図７は、実施形態５の有機ＥＬ素子Ａ及び有機発光装置を示している。上記の実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【０１２９】
実施形態５の有機ＥＬ素子Ａは、発光ユニット１を２つ有する。２つの発光ユニット１は、第１発光ユニット１ａと第２発光ユニット１ｂとで構成される。２つの発光ユニット１は、第１端電極層２ａと第２端電極層２ｂとの間に配置されている。第１発光ユニット１ａと第２発光ユニット１ｂとの間には、中間電極層として第１中間電極層２ｐが配置されている。
【０１３０】
有機発光装置は、２つの給電機構３を有している。各電極層２は、電極パッド４を介して給電機構３に電気的に接続されている。
【０１３１】
実施形態５の給電構造では、第１端電極層２ａは陰極として機能する。第２端電極層２ｂは陰極として機能する。つまり、２つの端電極層はともに陰極で構成されている。中間電極層は１つである。この中間電極層は第１中間電極層２ｐと定義され、第１中間電極層２ｐは、陽極を構成している。
【０１３２】
実施形態５においても、隣り合う発光ユニット１の配置として、これらの発光ユニット１に電極層２が挟まれ、電流の方向が逆方向となる配置を有している。実施形態５では、第１発光ユニット１ａと第２発光ユニット１ｂとで電流の流れる方向が異なる。そのため、発光ユニット１ごとに電流の量を調整することが可能であり、発光強度の比率を変更することができる。したがって、全体として発生する色を変化させることができ、調色を行うことができる。具体的な理由は、実施形態１と同様である。また、有機ＥＬ素子Ａの好ましい態様についても、実施形態１で説明した内容と同様であり、その理由は実施形態１から理解される。
【０１３３】
実施形態５の有機発光装置においても、制御部８は実施形態１で説明したときと同様の好ましい制御を行うことが可能である。例えば、電流の合計を一定にする制御を行ったり、あるいは、視感度の大きい発光ユニット１の電流を一定にする制御を行ったりすることができる。それにより、効果的に調色を行うことができる。
【０１３４】
［実施形態６］
図８は、実施形態６の有機ＥＬ素子Ａ及び有機発光装置を示している。上記の実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【０１３５】
実施形態６の有機ＥＬ素子Ａは、発光ユニット１を２つ有する。２つの発光ユニット１は、第１発光ユニット１ａと第２発光ユニット１ｂとで構成される。２つの発光ユニット１は、第１端電極層２ａと第２端電極層２ｂとの間に配置されている。第１発光ユニット１ａと第２発光ユニット１ｂとの間には、中間電極層として第１中間電極層２ｐが配置されている。
【０１３６】
有機発光装置は、２つの給電機構３を有している。各電極層２は、電極パッド４を介して給電機構３に電気的に接続されている。
【０１３７】
実施形態６の給電構造では、第１端電極層２ａは陽極として機能する。第２端電極層２ｂは陽極として機能する。つまり、２つの端電極層はともに陽極で構成されている。中間電極層は１つである。この中間電極層は第１中間電極層２ｐと定義され、第１中間電極層２ｐは、陰極を構成している。
【０１３８】
実施形態６においても、隣り合う発光ユニット１の配置として、これらの発光ユニット１に電極層２が挟まれ、電流の方向が逆方向となる配置を有している。実施形態６では、第１発光ユニット１ａと第２発光ユニット１ｂとで電流の流れる方向が異なる。そのため、発光ユニット１ごとに電流の量を調整することが可能であり、発光強度の比率を変更することができる。したがって、全体として発生する色を変化させることができ、調色を行うことができる。具体的な理由は、実施形態１と同様である。また、有機ＥＬ素子Ａの好ましい態様についても、実施形態１で説明した内容と同様であり、その理由は実施形態１から理解される。
【０１３９】
実施形態６の有機発光装置においても、制御部８は実施形態１で説明したときと同様の好ましい制御を行うことが可能である。例えば、電流の合計を一定にする制御を行ったり、あるいは、視感度の大きい発光ユニット１の電流を一定にする制御を行ったりすることができる。それにより、効果的に調色を行うことができる。
【０１４０】
［実施形態７］
図９は、実施形態７の有機ＥＬ素子Ａ及び有機発光装置を示している。上記の実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。実施形態７は実施形態５の変形例である。実施形態７は、金属薄膜６を有している点で、実施形態５とは異なっている。それ以外は、同様の構成であってよい。
【０１４１】
実施形態７の給電構造では、第１端電極層２ａ及び第２端電極層２ｂは陰極として機能する。第１中間電極層２ｐは陽極を構成している。そして、第１発光ユニット１ａと第２発光ユニット１ｂとで電流の流れる方向が異なる。そのため、発光ユニット１ごとに電流の量を調整することが可能であり、発光強度の比率を変更することができる。したがって、全体として発生する色を変化させることができ、調色を行うことができる。具体的な理由は、実施形態１と同様である。また、有機ＥＬ素子Ａの好ましい態様についても、実施形態１で説明した内容と同様であり、その理由は実施形態１から理解される。
【０１４２】
有機ＥＬ素子Ａでは、３以上の電極層２のうち複数の発光ユニット１の両端に設けられた２つの電極層２が陰極を構成する場合、この２つの電極層２のうち光取り出し側に配置される電極層２は、金属薄膜６を有することが好ましい。光取り出し側に配置される電極層２は光透過性を有する電極として機能する。光透過性を有する電極を陰極で構成する場合、電子を注入する機能が弱くなるおそれがある。例えば、ＩＴＯなどの金属酸化物で電極を構成した場合、正孔の注入性は支障がなくても、電子の注入性が落ちる可能性がある。そのため、光取り出し側の電極層２に金属薄膜６を設けるようにする。すると、金属薄膜６は、通常、電子を注入する機能が、光透過性を有する電極を構成する材料よりも高いため、透明な電極材料の電子注入性を補って、電極層２の陰極としての機能が向上する。そのため、発光効率をより高めることができる。
【０１４３】
金属薄膜６は、光透過性を有することが好ましい。そのため、金属薄膜６の厚みは薄い方が好ましく、例えば、１００ｎｍ以下にすることができ、５０ｎｍ以下にすることがより好ましく、３０ｎｍ以下にすることがさらに好ましく、２０ｎｍ以下にすることがよりさらに好ましい。金属薄膜６の厚みは薄い方がよいが薄くなりすぎると層が安定に形成されなくなるおそれがあるため、例えば、金属薄膜６の厚みは、１ｎｍ以上にすることができる。
【０１４４】
実施形態７では、２つの端電極層がともに陰極で構成されている。光取り出し側は、基板９側となっている。そのため、光取り出し側に配置される端電極層である第１端電極層２ａが金属薄膜６を有している。金属薄膜６は、電極層２の発光ユニット１側（この実施形態では第１端電極層２ａの第１発光ユニット１ａ側）に設けられていることが好ましい。金属薄膜６が発光ユニット１内の最も陰極側の層と接することにより、電子注入性を効率よく高めることができる。
【０１４５】
ところで、光取り出し側とは反対側に配置される第２端電極層２ｂは光反射性電極として構成することができる。その場合、反射機能によってより多く光を外部に取り出すことができる。また、第２端電極層２ｂは、光透過性の電極材料の層と光反射性の電極材料の層との積層構造であってもよい。その場合も反射機能によってより多く光を外部に取り出すことができる。
【０１４６】
実施形態７の有機発光装置においても、制御部８は実施形態１で説明したときと同様の好ましい制御を行うことが可能である。例えば、電流の合計を一定にする制御を行ったり、あるいは、視感度の大きい発光ユニット１の電流を一定にする制御を行ったりすることができる。それにより、効果的に調色を行うことができる。
【０１４７】
［実施形態８］
図１０は、実施形態８の有機ＥＬ素子Ａ及び有機発光装置を示している。上記の実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。実施形態９は実施形態６の変形例である。実施形態８は、光反射機構７を有している点で、実施形態６とは異なっている。それ以外は、同様の構成であってよい。
【０１４８】
実施形態８の給電構造では、第１端電極層２ａ及び第２端電極層２ｂは陽極として機能する。第１中間電極層２ｐは陰極を構成している。そして、第１発光ユニット１ａと第２発光ユニット１ｂとで電流の流れる方向が異なる。そのため、発光ユニット１ごとに電流の量を調整することが可能であり、発光強度の比率を変更することができる。したがって、全体として発生する色を変化させることができ、調色を行うことができる。具体的な理由は、実施形態１と同様である。また、有機ＥＬ素子Ａの好ましい態様についても、実施形態１で説明した内容と同様であり、その理由は実施形態１から理解される。
【０１４９】
有機ＥＬ素子Ａでは、３以上の電極層２のうち複数の発光ユニット１の両端に設けられた２つの電極層２が陽極を構成する場合、光反射機構７が設けられていることが好ましい。好ましい態様では、光反射機構７は、２つの端電極層のうち光取り出し側とは反対側に配置される端電極層よりも光取り出し側とは反対側に設けることができる。光反射機構７により、光を反射させて光取り出し側に光を向かわせることができるため、外部に光をより多く取り出すことができる。
【０１５０】
実施形態８では、光反射機構７は光反射体７ａによって構成されている。光反射体７ａは、適宜の反射性材料で構成することができる。反射性のある材料としては、金属膜、無機材料、誘電体多層膜などを用いることができる。光反射体７ａは導電性材料であってもよい。光反射体７ａが導電材料である場合、光反射体７ａが電極層２と接すれば、電極層２の通電性を補助することができる。もちろん、光反射体７ａは絶縁性の材料で構成されていてもよい。
【０１５１】
光反射体７ａが設けられる態様は、光取り出し側とは反対側の端電極層（第２端電極層２ｂ）が光透過性を有する場合に、好ましく採用される。
【０１５２】
実施形態８では、２つの端電極層がともに陽極で構成されている。光取り出し側は、基板９側となっている。そのため、光取り出し側とは反対側の端電極層である第２端電極層２ｂの基板９とは反対側に、光反射体７ａが光反射機構７として設けられている。電極層２が透明であると、光取り出し側とは反対側に光を放射してしまうことになり、発光の無駄が生じるおそれがある。そのため、光反射機構７を設けることにより、光をより外部に多く取り出すことができるのである。
【０１５３】
光反射体７ａは、光取出し側とは反対側の端電極層（第２端電極層２ｂ）に接して設けられていてもよいし、接して設けられていなくてもよい。例えば、有機ＥＬ素子Ａは、通常、封止基板によって封止されるが、封止基板の表面に光反射体７ａが設けられていてもよい。その場合も、光を反射させて外部に光をより多く取り出すことができる。
【０１５４】
光反射機構７は光反射体７ａで構成される構造に限定されない。光反射機構７は、光取り出し側とは反対側の端電極層（第２端電極層２ｂ）自体に設けられることが、別の好ましい一態様である。その場合、この電極層２を光反射性電極として構成すれば、光反射機構７を有する電極層２を構成することができる。電極層２自体が光反射性を有する場合、簡単に光取り出し性を高めることができる。光反射性の電極層２は、例えば、Ａｌ、Ａｇなどの材料やこれらのいずれかを含む合金材料を用いて形成することができる。
【０１５５】
実施形態８の有機発光装置においても、制御部８は実施形態１で説明したときと同様の好ましい制御を行うことが可能である。例えば、電流の合計を一定にする制御を行ったり、あるいは、視感度の大きい発光ユニット１の電流を一定にする制御を行ったりすることができる。それにより、効果的に調色を行うことができる。
【符号の説明】
【０１５６】
１      発光ユニット
１ａ    第１発光ユニット
１ｂ    第２発光ユニット
１ｃ    第３発光ユニット
２      電極層
２ａ    第１端電極層
２ｂ    第２端電極層
２ｐ    第１中間電極層
２ｑ    第２中間電極層
３      給電機構
３ａ    電源
４      電極パッド
５      電荷発生層
６      金属薄膜
７      光反射機構
７ａ    光反射体
８      制御部
９      基板
１０    電極引き出し部
１１    接続配線
【図１】
2014225416.tif 000003
【図２】
2014225416.tif 000004
【図３】
2014225416.tif 000005
【図４】
2014225416.tif 000006
【図５】
2014225416.tif 000007
【図６】
2014225416.tif 000008
【図７】
2014225416.tif 000009
【図８】
2014225416.tif 000010
【図９】
2014225416.tif 000011
【図１０】
2014225416.tif 000012