(57)【要約】  新たな有機ＥＬ素子への給電構造を備えた有機ＥＬ装置を開発する。  平面状に広がりをもった基板上に、単位有機ＥＬ素子を平面的に分布させたものであり、縦列有機ＥＬ素子帯１６及び横列有機ＥＬ素子帯１７を有し、縦列有機ＥＬ素子帯１６及び横列有機ＥＬ素子帯１７は、それぞれ長手方向に電流が通過する導電経路を有しており、且つ縦列有機ＥＬ素子帯１６と横列有機ＥＬ素子帯１７は長手方向の向きが異なるものであり、縦列有機ＥＬ素子帯１６と横列有機ＥＬ素子帯１７の交差した部位で導電経路が交差する。
2013125436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状に広がりをもった基材上に、少なくとも２つの電極層と当該電極層に挟まれた有機発光層とを有した単位有機ＥＬ素子を平面的に分布させた有機ＥＬ装置であって、
複数の単位有機ＥＬ素子が電気的に直列に接続されて帯状に広がった有機ＥＬ素子帯を複数列有し、
当該有機ＥＬ素子帯は、それぞれ有機ＥＬ素子帯の長手方向に電流が通過する導電経路を有しており、
且つ前記複数列の有機ＥＬ素子帯には長手方向の向きが異なるものが混在していて前記有機ＥＬ素子帯が交差し、有機ＥＬ素子帯の内部であって当該交差部位内で導電経路が交差することを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項２】
前記複数列の有機ＥＬ素子帯は、縦横格子状に交差するものであり、
複数の有機ＥＬ素子帯で囲まれた非発光領域を有していることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項３】
有機ＥＬ素子帯は、基材側電極層と、機能層と、裏面側電極層とが積層されていて基材側の電極層と裏面側電極層によって機能層に通電され、非発光領域の一部または全部には、機能層及び裏面側電極層の少なくとも一方が積層されていないことを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項４】
基材側電極層にはこれを分断する溝が設けられており、当該溝は、有機ＥＬ素子帯が存在する領域と非発光領域とに跨がって形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項５】
一方方向に延びる縦列有機ＥＬ素子帯と、当該縦列有機ＥＬ素子帯と交差する方向に延びる横列有機ＥＬ素子帯とを有し、
縦列有機ＥＬ素子帯を構成する単位有機ＥＬ素子は、二つの電極層の間に縦列側機能層が積層されたものであり、
横列有機ＥＬ素子帯を構成する単位有機ＥＬ素子は、二つの電極層の間に横列側機能層が積層されたものであり、交差部位内においては、二つの電極層の間に縦列側機能層と横列側機能層が積層されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項６】
縦列有機ＥＬ素子帯を構成する単位有機ＥＬ素子は、第１電極層と第二電極層の間に縦列側機能層が積層されたものであり、
横列有機ＥＬ素子帯を構成する単位有機ＥＬ素子は、第１電極層と第３電極層の間に横列側機能層が積層されたものであり、交差部位内においては、第１電極層と第２電極層と第３電極層とがあり、第１電極層と第２電極層との間、又は第１電極層と第３電極層の間に縦列側機能層と横列側機能層が積層されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項７】
単位有機ＥＬ素子はＰＮ結合を有し、有機ＥＬ素子帯は、それに属する単位有機ＥＬ素子はＰＮ結合が直列に接続されたものであり、
複数の有機ＥＬ素子帯のＰ側給電部とＮ側給電部が並列的に交流電源に接続されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項８】
一方方向に延びる縦列有機ＥＬ素子帯を複数有し、当該縦列有機ＥＬ素子帯と交差する方向に延びる横列有機ＥＬ素子帯についても複数有し、単位有機ＥＬ素子はＰＮ結合を有していて複数の縦列有機ＥＬ素子帯はいずれも同一側の一端が単位有機ＥＬ素子のＰ側に連通していて他端側がＮ側に連通し、横列有機ＥＬ素子帯についてもいずれも同一側の一端が単位有機ＥＬ素子のＰ側に連通していて他端側がＮ側に連通し、縦列有機ＥＬ素子帯のＰ側に連通する端部と、横列有機ＥＬ素子帯のＰ側に連通する端部とを導通していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項９】
外形形状が四角形であり、角を含む二辺を導通する導通部材が二組設けられ、当該二組の導通部材が交流電源に接続されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項１０】
基材の縁に沿って複数の取り出し領域が形成されており、取り出し領域は、一つの電極層があって有機ＥＬ素子帯と導通しており、複数の取り出し領域に跨がって給電電極が取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項１１】
単位有機ＥＬ素子は、基材側から順に基材側電極層と有機発光層と裏面側電極層が積層され形成されるものであり、
当該裏面側電極層には、積層方向の上方に誘電性を有した誘電層が積層されており、
当該誘電層の積層方向の上方であって、前記複数列の有機ＥＬ素子帯の交差部位の部材厚方向の投影面上に誘電電極層が積層されており、
誘電電極層は、基材側電極層と電気的に接続されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項１２】
一方方向に延びる縦列有機ＥＬ素子帯と、当該縦列有機ＥＬ素子帯と交差する方向に延びる横列有機ＥＬ素子帯とを有し、
縦列有機ＥＬ素子帯の基材側電極層と電気的に接続される誘電電極層と、縦列有機ＥＬ素子帯の基材側電極層と電気的に接続される誘電電極層があることを特徴とする請求項１１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかに記載の有機ＥＬ装置を製造する方法において、
基材上に第１電極層を成膜する第１電極層成膜工程と、
第１電極層をレーザースクライブして第１電極層分離溝を形成する第１電極層分離工程と、
特定の位置にホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などの第１機能層を順次成膜する前期機能層成膜工程と、
第１機能層と重ならない部位と重なる部位とに跨がってホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などの第２機能層を順次成膜する後期機能層成膜工程と、
レーザースクライブして電極接続溝を形成する電極接続溝形成工程と、
第１機能層又は第２機能層の一方に重ねて電極層を成膜する第２電極層成膜工程と、
第１機能層又は第２機能層の他方に重ねて電極層を成膜する第３電極層成膜工程と、
レーザースクライブして単位有機ＥＬ素子分離溝を形成する単位有機ＥＬ素子分離溝形成工程とを有することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１４】
さらに絶縁層を成膜する絶縁層分離溝形成工程と、
絶縁層をレーザスクライブして第１電極層に至る開口を形成する絶縁溝加工工程と、
誘電電極層を成膜する誘電電極層成膜工程とを有する請求項１３に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に照明として用いられる有機ＥＬ（Electro Luminescence）装置に関するものである。また本発明は、有機ＥＬ装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、白熱灯や蛍光灯に代わる照明装置として有機ＥＬ装置が注目され、多くの研究がなされている。【０００３】
有機ＥＬ装置は、ガラス基板や透明樹脂フィルム、金属シート等の基材に、有機ＥＬ素子を積層し、この有機ＥＬ素子に給電するための給電構造を形成したものである（例えば、特許文献１）。
そして、有機ＥＬ素子は、一方又は双方が透光性を有する２つの電極を対向させ、この電極の間に有機化合物からなる発光層を積層したものである。有機ＥＬ装置は、電気的に励起された電子と正孔との再結合のエネルギーによって発光する。
すなわち、有機ＥＬ装置は、自発光デバイスであり、発光層の材料を適宜選択することにより、種々の波長の光を発光することができる。【０００４】
また、有機ＥＬ装置は、白熱灯や蛍光灯、ＬＥＤ照明に比べて厚さが極めて薄くて軽量であり、且つ面状に発光するので、設置場所の制約が少ないという特長を有している。さらに、有機ＥＬ装置は、白熱灯や蛍光灯に比べて発光効率が高いので消費電力が少なく、発熱が少ないという特長も有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１０８５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、有機ＥＬ装置を照明等に内蔵させるためには、有機ＥＬ素子への給電構造が重要となる。【０００７】
そこで、本発明は、新たな有機ＥＬ素子への給電構造を備えた有機ＥＬ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための発明は、平面状に広がりをもった基材上に、少なくとも２つの電極層と当該電極層に挟まれた有機発光層とを有した単位有機ＥＬ素子を平面的に分布させた有機ＥＬ装置であって、複数の単位有機ＥＬ素子が電気的に直列に接続されて帯状に広がった有機ＥＬ素子帯を複数列有し、当該有機ＥＬ素子帯は、それぞれ有機ＥＬ素子帯の長手方向に電流が通過する導電経路を有しており、且つ前記複数列の有機ＥＬ素子帯には長手方向の向きが異なるものが混在していて前記有機ＥＬ素子帯が交差し、有機ＥＬ素子帯の内部であって当該交差部位内で導電経路が交差することを特徴とする有機ＥＬ装置である。【０００９】
本発明の構成によれば、複数の単位有機ＥＬ素子が電気的に直列に接続されて帯状に広がった有機ＥＬ素子帯を複数列有し、有機ＥＬ素子帯の内部には、有機ＥＬ素子帯の長手方向（延伸方向）に電流が通過する導電経路を有している。すなわち、有機ＥＬ素子帯では、複数の単位有機ＥＬ素子が電気的に直列に接続されて形成されている。また、有機ＥＬ素子帯の長手方向の一方の端部ともう一方の端部との間で電圧を印加し、電流が導電経路を通過することによって、当該印加された有機ＥＬ素子帯全体が発光する。すなわち、本発明の有機ＥＬ装置は有機ＥＬ素子帯の延伸方向に個々の単位有機ＥＬ素子をそれぞれ発光させて、発光面積を確保できるものである。
さらに、本発明の構成によれば、複数列の有機ＥＬ素子帯には長手方向の向きが異なるものが混在していて前記有機ＥＬ素子帯が交差し、当該交差部位内で導電経路が交差している。すなわち、本発明の有機ＥＬ装置は、少なくとも２方向に有機ＥＬ素子帯が延びている。
例えば、縦方向に延伸した有機ＥＬ素子帯（以下、縦列有機ＥＬ素子帯ともいう）と横方向に延伸した有機ＥＬ素子帯（以下、横列有機ＥＬ素子帯ともいう）の縦横２方向に有機ＥＬ素子帯が延びており、そのそれぞれの中間部で互いに交差している場合には、縦列有機ＥＬ素子帯又は横列有機ＥＬ素子帯のいずれに電圧を印加しても、電流が縦列有機ＥＬ素子帯又は横列有機ＥＬ素子帯の導電経路内を通過して交差部位は発光する。すなわち、縦列有機ＥＬ素子帯又は横列有機ＥＬ素子帯のどちらの有機ＥＬ素子帯に電流を流しても、交差部位に位置する単位有機ＥＬ素子が発光することが可能であり、照明としての機能を有する。それ故に、例えば有機ＥＬ装置に一辺に縦列有機ＥＬ素子帯の給電端子、他の一辺に横列有機ＥＬ素子帯の給電端子を設けることによって、単位有機ＥＬ素子へ給電するための電源接続位置を変更することができ、環境適応力が高い。【００１０】
さらに本発明の有機ＥＬ装置は、商用電源を直接接続してもちらつきの少ない照明を実現することができる。
この点について説明すると、商用電源は、交流であり、一定周期をもって通電方向が変わる。
一方、有機ＥＬ素子を構成する有機発光層は、ＰＮ結合を有していて一方方向にしか通電を許さない。そのため、商用電源を直接有機ＥＬ素子に接続すると、半周器については、電流が流れて発光するが、残る半周器は電流が遮断され、消灯状態となってしまう。そのため、従来の有機ＥＬ装置に商用電源を直接接続すると、日本の場合では５０ヘルツ、又は６０ヘルツで点滅を繰り返すこととなり、ちらつきが発生してしまう。
これに対して本発明の有機ＥＬ装置は、例えば縦横２方向に有機ＥＬ素子帯が延びているから、縦列有機ＥＬ素子帯と、横列有機ＥＬ素子帯を商用電源に接続する際に、両者の極性を変えて接続すれば、常にいずれか一方の有機ＥＬ素子帯が発光することとなる。また前記有機ＥＬ素子帯が交差し、当該交差部位内で導電経路が交差しているから、交差部については常時発光し、さらにちらつきを感じさせない。【００１１】
具体的に説明すると、例えば交流の半周器の間に、一方の有機ＥＬ素子帯を構成する単位有機ＥＬ素子のＰＮ結合が商用電源の電流極性に対して順方向となり、他方の有機ＥＬ素子帯を構成する単位有機ＥＬ素子のＰＮ結合が商用電源の電流極性に対して逆方向となる様に接続する。
その結果、一定期間内は、一方の有機ＥＬ素子帯のＰＮ結合が順方向となって有機ＥＬ素子帯が発光する。続く半周期では他方の有機ＥＬ素子帯のＰＮ結合が順方向となって他方の有機ＥＬ素子帯が発光する。しかしそれにも係わらず、交差部については常時発光しており、ちらつきを感じさせない。【００１２】
例えば、縦列有機ＥＬ素子帯が有するアノード極とカソード極の二種類の電極と、横列有機ＥＬ素子帯が有するアノード極とカソード極の二種類の電極の内、縦形のアノード極と、横型のカソード極を一つの電極に接続し、縦形のカソード極と、横型のアノード極を他の端子のに電極し、当該２つの電極に商用電源のような交流電源に接続させることによって、交流電流の周期によって、縦列有機ＥＬ素子帯及び横列有機ＥＬ素子帯が交互に発光する。そして、交流電流の周期の正負どちらの周期であっても縦列有機ＥＬ素子帯及び横列有機ＥＬ素子帯の交差部位は常に発光するため、交流電流の周期の正負の切り替えの狭間において暗くなることがなく、使用者は光のちらつきを感じにくい。【００１３】
前記複数列の有機ＥＬ素子帯は、縦横格子状に交差するものであり、複数の有機ＥＬ素子帯で囲まれた非発光領域を有していることが好ましい。【００１４】
有機ＥＬ素子帯は、基材側電極層と、機能層と、裏面側電極層とが積層されていて基材側の電極層と裏面側電極層によって機能層に通電され、非発光領域の一部または全部には、機能層及び裏面側電極層の少なくとも一方が積層されていないことが望ましい。【００１５】
基材側電極層にはこれを分断する溝が設けられており、当該溝は、有機ＥＬ素子帯が存在する領域と非発光領域とに跨がって形成されていることが望ましい。【００１６】
一方方向に延びる縦列有機ＥＬ素子帯と、当該縦列有機ＥＬ素子帯と交差する方向に延びる横列有機ＥＬ素子帯とを有し、縦列有機ＥＬ素子帯を構成する単位有機ＥＬ素子は、二つの電極層の間に縦列側機能層が積層されたものであり、横列有機ＥＬ素子帯を構成する単位有機ＥＬ素子は、二つの電極層の間に横列側機能層が積層されたものであり、交差部位内においては、二つの電極層の間に縦列側機能層と横列側機能層が積層されていることが望ましい。【００１７】
縦列有機ＥＬ素子帯を構成する単位有機ＥＬ素子は、第１電極層と第２電極層の間に縦列側機能層が積層されたものであり、横列有機ＥＬ素子帯を構成する単位有機ＥＬ素子は、第１電極層と第３電極層の間に横列側機能層が積層されたものであり、交差部位内においては、第１電極層と第２電極層と第３電極層とがあり、第１電極層と第２電極層との間、又は第１電極層と第３電極層の間に縦列側機能層と横列側機能層が積層されていることが望ましい。【００１８】
単位有機ＥＬ素子はＰＮ結合を有し、有機ＥＬ素子帯は、それに属する単位有機ＥＬ素子はＰＮ結合が直列に接続されたものであり、複数の有機ＥＬ素子帯のＰ側給電部とＮ側給電部が並列的に交流電源に接続されることが望ましい。【００１９】
一方方向に延びる縦列有機ＥＬ素子帯を複数有し、当該縦列有機ＥＬ素子帯と交差する方向に延びる横列有機ＥＬ素子帯についても複数有し、単位有機ＥＬ素子はＰＮ結合を有していて複数の縦列有機ＥＬ素子帯はいずれも同一側の一端が単位有機ＥＬ素子のＰ側に連通していて他端側がＮ側に連通し、横列有機ＥＬ素子帯についてもいずれも同一側の一端が単位有機ＥＬ素子のＰ側に連通していて他端側がＮ側に連通し、縦列有機ＥＬ素子帯のＰ側に連通する端部と、横列有機ＥＬ素子帯のＰ側に連通する端部とを導通していることが望ましい。【００２０】
外形形状が四角形であり、角を含む二辺を導通する導通部材が二組設けられ、当該二組の導通部材が交流電源に接続されることが望ましい。【００２１】
基材の縁に沿って複数の取り出し領域が形成されており、取り出し領域は、一つの電極層があって有機ＥＬ素子帯と導通しており、複数の取り出し領域に跨がって給電電極が取り付けられていることが望ましい。【００２２】
また、前記単位有機ＥＬ素子は、基材側から順に電極第１層と有機発光層と電極第２層が積層され形成されるものであり、当該電極第２層には、積層方向の上方に誘電性を有した誘電層が積層されており、当該誘電層の積層方向の上方であって、前記複数列の有機ＥＬ素子帯の交差部位の部材厚方向の投影面上に誘電電極層が積層されており、誘電電極層は、電極第１層と電気的に接続されることが望ましい。【００２３】
本発明の構成によれば、電極第１層から有機発光層を通過して電極第２層に電流が流れる際に電流の一部が誘電電極層を伝わり、誘電電極層と電極第２層との間で電位差が発生し、誘電層内で電荷が帯電する。そして、電流の供給を停止した際に、誘電層の表面に帯電した電荷が放出されて、電極第１層に伝わって、給電時と同様、電流が電極第１層から有機発光層を通過して電極第２層に流れる。すなわち、誘電層がコンデンサーとして機能するため、電流の供給を停止しても所定時間発光する。それ故に、緩やかに消灯することができる。
また、交流電源によって給電する場合には、周期の切り替えの際に発生するちらつきを防止することができる。【００２４】
一方方向に延びる縦列有機ＥＬ素子帯と、当該縦列有機ＥＬ素子帯と交差する方向に延びる横列有機ＥＬ素子帯とを有し、縦列有機ＥＬ素子帯の基材側電極層と電気的に接続される誘電電極層と、縦列有機ＥＬ素子帯の基材側電極層と電気的に接続される誘電電極層があることが望ましい。【００２５】
また上記した有機ＥＬ装置を製造する方法の発明は、基材上に第１電極層を成膜する第１電極層成膜工程と、第１電極層をレーザースクライブして第１電極層分離溝を形成する第１電極層分離工程と、特定の位置にホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などの第１機能層を順次成膜する前期機能層成膜工程と、第１機能層と重ならない部位と重なる部位とに跨がってホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などの第２機能層を順次成膜する後記機能層成膜工程と、レーザースクライブして電極接続溝を形成する電極接続溝形成工程と、第１機能層又は第２機能層の一方に重ねて電極層を成膜する第２電極層成膜工程と、第１機能層又は第２機能層の他方に重ねて電極層を成膜する第３電極層成膜工程と、レーザースクライブして単位有機ＥＬ素子分離溝を形成する単位有機ＥＬ素子分離溝形成工程とを有することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法である。【００２６】
さらに絶縁層を成膜する絶縁層分離溝形成工程と、絶縁層をレーザスクライブして第１電極層に至る開口を形成する絶縁溝加工工程と、誘電電極層を成膜する誘電電極層成膜工程とを有することが推奨される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の構成によれば、それぞれの単位有機ＥＬ素子へ給電でき、発光させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ装置を表す斜視図である。
【図２】図１の有機ＥＬ装置の絶縁層を省略した平面図である。
【図３】図２の有機ＥＬ装置のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２の有機ＥＬ装置のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図２の有機ＥＬ装置の説明図であり、縦列有機ＥＬ素子帯を太線で囲んでいる。
【図６】図２の有機ＥＬ装置の説明図であり、横列有機ＥＬ素子帯を太線で囲んでいる。
【図７】図２の有機ＥＬ装置の説明図であり、単位有機ＥＬ素子領域を太線で囲んでいる。
【図８】図７の有機ＥＬ装置の説明図であり、単位有機ＥＬ素子領域を拡大して抜き出している。
【図９】図８の単位有機ＥＬ素子領域を表す模式図である。
【図１０】図１の有機ＥＬ装置の製造工程を表す説明図であり、第１電極層分離工程終了時の模式図である。
【図１１】図１の有機ＥＬ装置の製造工程を表す説明図であり、第１機能層成膜工程終了時の模式図である。
【図１２】図１の有機ＥＬ装置の製造工程を表す説明図であり、第２機能層成膜工程終了時の模式図である。なお、理解を容易にするため、同一層を同一平面上に記載している。
【図１３】図１の有機ＥＬ装置の製造工程を表す説明図であり、電極接続溝形成工程終了時の模式図である。なお、理解を容易にするため、同一層を同一平面上に記載している。
【図１４】図１の有機ＥＬ装置の製造工程を表す説明図であり、第２電極層成膜工程終了時の模式図である。なお、理解を容易にするため、同一層を同一平面上に記載している。
【図１５】図１の有機ＥＬ装置の製造工程を表す説明図であり、第３電極層成膜工程終了時の模式図である。なお、理解を容易にするため、同一層を同一平面上に記載している。
【図１６】図１の有機ＥＬ装置の製造工程を表す説明図であり、有機ＥＬ素子分離溝形成工程終了時の模式図である。なお、理解を容易にするため、同一層を同一平面上に記載している。
【図１７】図１の有機ＥＬ装置の製造工程を表す説明図であり、絶縁層成膜工程終了時の模式図である。
【図１８】図１の有機ＥＬ装置を交流電源に接続した場合の概念図である。
【図１９】図１８の有機ＥＬ装置を交流電源に接続した場合の電気回路図であり、順方向に電流が流れた場合の導電経路を太線で示している。
【図２０】図１８の有機ＥＬ装置の電流の流れを表す説明図であり、図３に電流の流れを矢印で示した図である。
【図２１】図１８の有機ＥＬ装置に交流電源に接続した場合の電気回路図であり、逆方向に電流が流れた場合の導電経路を太線で示している。
【図２２】図１８の有機ＥＬ装置の電流の流れを表す説明図であり、図４に電流の流れを矢印で示した図である。
【図２３】本発明の第２実施形態の有機ＥＬ装置を表す斜視図である。
【図２４】図２３の有機ＥＬ装置のＣ−Ｃ断面図である。
【図２５】図２３の有機ＥＬ装置のＤ−Ｄ断面図である。
【図２６】図２３の有機ＥＬ装置の製造工程を表す説明図であり、絶縁層分離溝形成工程終了時の模式図である。
【図２７】図２３の有機ＥＬ装置の製造工程を表す説明図であり、第４電極層成膜工程終了時の模式図である。
【図２８】図２３の有機ＥＬ装置に交流電源に接続した場合の電気回路図であり、順方向に電流が流れた場合の導電経路を太線で示している。
【図２９】図２３の有機ＥＬ装置の電流の流れを表す説明図であり、順方向に電流を流した際の図２４に電流の流れを矢印で示した図である。
【図３０】図２３の有機ＥＬ装置の電流の流れを表す説明図であり、順方向から逆方向に電流の流れを切り替えた瞬間の図２４に電流の流れを矢印で示した図である。
【図３１】図２３の有機ＥＬ装置に交流電源に接続した場合の電気回路図であり、逆方向に電流が流れた場合の導電経路を太線で示している。
【図３２】図２３の有機ＥＬ装置の電流の流れを表す説明図であり、逆方向に電流を流した際の図２５に電流の流れを矢印で示した図である。
【図３３】図２３の有機ＥＬ装置の電流の流れを表す説明図であり、逆方向から順方向に電流の流れを切り替えた瞬間の図２５に電流の流れを矢印で示した図である。
【図３４】図１の有機ＥＬ装置に直流電源を取り付けた際の概念図であり、
【図３５】本発明の他の実施形態における有機ＥＬ装置であり、給電電極を取り外した説明図である。
【図３６】本発明の第１実施形態における有機ＥＬ装置の導電経路が短絡した場合の説明図であり、電流の流れを矢印で表す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、以下の説明において、特に断りがない限り、図２の平面図において、左右方向を横方向、上下方向を縦方向と称する。なお、図１２から図１６においては、理解を容易にするために、同一の層を同一平面状に揃えている。すなわち、説明の都合上、部材厚方向の各層間に空間を記載しているが、実際は、空間なく密着している。
【００３０】
有機ＥＬ装置１は、図１，図３，図４のように透光性を有した基板２（基材）上に有機ＥＬ素子１２と絶縁層１０が積層されたものである。
そして、基板２上に積層された有機ＥＬ素子１２は、図２，図３，図４のように複数の溝によって、縦横碁盤状に分割され、複数の単位有機ＥＬ素子１５が形成されている。
ここでいう「有機ＥＬ素子」は、２つの電極層に機能層が挟まれたものをまとめて表す。
【００３１】
有機ＥＬ装置１は、図５で示されるような複数の単位有機ＥＬ素子１５が縦方向ｌにそれぞれ接続されて形成された縦列有機ＥＬ素子帯１６と、図６で示されるような複数の単位有機ＥＬ素子１５が横方向ｗにそれぞれ接続されて形成された横列有機ＥＬ素子帯１７と、を有している。具体的には、３つ以上（本実施形態では３つ）の縦列有機ＥＬ素子帯１６と３つ以上（本実施形態では３つ）の横列有機ＥＬ素子帯１７が縦横格子状に並設されている。
縦列有機ＥＬ素子帯１６及び横列有機ＥＬ素子帯１７はともに積層体であって、帯状に広がっている。横列有機ＥＬ素子帯１７の幅は、縦列有機ＥＬ素子帯１６の幅と等しい。
縦列有機ＥＬ素子帯１６は、図３のように少なくとも基板２側の第１電極層３（電極第１層）と第１機能層５（有機発光層）と裏面側の第３電極層８（電極第２層）を備えた層である。縦列有機ＥＬ素子帯１６では、基材側電極層として機能する第１電極層３と、裏面側電極層として機能する第３電極層８との間に、縦列側機能層として動作する第１機能層５が設けられている。
横列有機ＥＬ素子帯１７は、図４のように少なくとも基板２側の第１電極層３（電極第１層）と第２機能層６（有機発光層）と裏面側の第２電極層７（電極第２層）を備えた層である。横列有機ＥＬ素子帯１７では、基材側電極層として機能する第１電極層３と、裏面側電極層として機能する第２電極層７との間に、横列側機能層として動作する第２機能層６が設けられている。
【００３２】
また、有機ＥＬ装置１は、図７の太線で囲んだように単位有機ＥＬ素子分離溝２６ａ，２７ａに区切られた単位有機ＥＬ素子領域５５が基板２の全面に碁盤状に敷き詰められて形成されている。
単位有機ＥＬ素子領域５５には、図８のように縦列有機ＥＬ素子帯１６と横列有機ＥＬ素子帯１７の双方に属していて縦列有機ＥＬ素子帯１６と横列有機ＥＬ素子帯１７間で交差する交差有機ＥＬ素子領域５０がある。また単位有機ＥＬ素子領域５５には、縦列有機ＥＬ素子帯１６にだけ属する有機ＥＬ素子１２が積層された縦型有機ＥＬ素子領域５１と、横列有機ＥＬ素子帯１７にだけ属する有機ＥＬ素子１２が積層された横型有機ＥＬ素子領域５２がある。さらに単位有機ＥＬ素子領域５５には、縦列有機ＥＬ素子帯１６と横列有機ＥＬ素子帯１７のどちらにも属さない非有機ＥＬ素子領域５３がある。本実施形態では、非有機ＥＬ素子領域５３は、機能層や裏面側電極層が存在せず、発光することの無い非発光領域である。
この様に単位有機ＥＬ素子領域５５には、交差有機ＥＬ素子領域５０と、縦型有機ＥＬ素子領域５１と、横型有機ＥＬ素子領域５２と非有機ＥＬ素子領域５３がある。
非発光領域たる非有機ＥＬ素子領域５３には、第２電極層７及び第３電極層８が積層されていない。
【００３３】
縦型有機ＥＬ素子領域５１は、四角形状の領域であり、縦列有機ＥＬ素子帯１６にＰＮ結合の順方向に電圧が印加されることによって発光する領域である。
横型有機ＥＬ素子領域５２は、四角形状の領域であり、横列有機ＥＬ素子帯１７にＰＮ結合の順方向に電圧が印加されることによって発光する領域である。
交差有機ＥＬ素子領域５０は、四角形状の領域であり、交流電源と接続して駆動した場合に常に発光する領域である。交差有機ＥＬ素子領域５０は、縦型有機ＥＬ素子領域５１及び横型有機ＥＬ素子領域５２によって囲まれた領域である。
非発光領域たる非有機ＥＬ素子領域５３は、横型有機ＥＬ素子領域５２及び縦型有機ＥＬ素子領域５１によって囲まれた領域であり、交流電源と接続して駆動した場合であっても発光しない領域である。
交差有機ＥＬ素子領域５０と非有機ＥＬ素子領域５３は、図８のように単位有機ＥＬ素子領域５５の対角に位置しており、縦型有機ＥＬ素子領域５１と横型有機ＥＬ素子領域５２は、残りの対角に位置している。
【００３４】
交差有機ＥＬ素子領域５０内の単位有機ＥＬ素子（以下、交差単位有機ＥＬ素子４１ともいう）は、図９のように基板２側から基材側電極層として機能する第１電極層３と、縦列側機能層として動作する第１機能層５と、横列側機能層として動作する第２機能層６と、裏面側電極層として機能する第２電極層７及び第３電極層８とが積層されて形成されている。本実施形態では、縦列側機能層として動作する第１機能層５と横列側機能層として動作する第２機能層６とは、第１電極層３と、第２電極層７との間に挟まれている。なお第１機能層５と第２機能層６とが、第１電極層３と、第２電極層７との間に挟まれていてもよい。また交差有機ＥＬ素子領域５０内においては、第２電極層７と第２電極層７とが一つの電極層となっていてもよい。
縦型有機ＥＬ素子領域５１内の単位有機ＥＬ素子（以下、縦型単位有機ＥＬ素子４２）は、基板２側から第１電極層３と、第３電極層８と、第１機能層５とが積層されて形成されている。
横型有機ＥＬ素子領域５２内の単位有機ＥＬ素子（以下、横型単位有機ＥＬ素子４３ともいう）は、基板２側から第１電極層３と、横列側機能層として動作する第２機能層６と、第２電極層７とが積層されて形成されている。
【００３５】
図３、図９に示すように、有機ＥＬ装置１は、縦方向ｌにおいて、縦型有機ＥＬ素子領域５１、交差有機ＥＬ素子領域５０、縦型有機ＥＬ素子領域５１、交差有機ＥＬ素子領域５０・・・の順に縦型有機ＥＬ素子領域５１と交差有機ＥＬ素子領域５０が交互に並んでいる。
図３、図９に示すように、有機ＥＬ装置１は、縦方向においては、縦型単位有機ＥＬ素子４２と、交差単位有機ＥＬ素子４１とが、第１電極層３と、第３電極層８と、後記する電極接続溝２３（縦型電極接続溝２３ａ，２３ｂ）を介して電気的に直列に接続されている。
【００３６】
有機ＥＬ装置１は、横方向ｗにおいて、横型有機ＥＬ素子領域５２、交差有機ＥＬ素子領域５０、横型有機ＥＬ素子領域５２、交差有機ＥＬ素子領域５０・・・の順に横型有機ＥＬ素子領域５２と交差有機ＥＬ素子領域５０が交互に並んでいる。
また、有機ＥＬ装置１は、横方向ｗにおいて、図３，図４のように交差有機ＥＬ素子領域５０と横型単位有機ＥＬ素子４３が、図９のように第１電極層３と、第２電極層７と、後記する電極接続溝２４（横型電極接続溝２４ａ，２４ｂ）を介して電気的に直列に接続されている。
【００３７】
有機ＥＬ装置１は、図２のように深さの異なる複数の溝によって、複数の区画に分離されて区切られている。
具体的には、有機ＥＬ装置１は、部分的に第１電極層３を除去した第１電極層分離溝２０，２１と、部分的に第１機能層５及び／又は第２機能層６を除去した電極接続溝２３，２４と、部分的に第１機能層５及び／又は第２機能層６、並びに第２電極層７及び／又は第３電極層８を除去した単位有機ＥＬ素子分離溝２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂと、を有しており、これらの溝によって複数の区画に分離されている。
【００３８】
第１電極層分離溝２０，２１は、図２，図１０のように基板２上に積層された第１電極層３を縦横複数の領域に分離する溝である。第１電極層分離溝２０（縦型第１電極層分離溝２０ａ〜２０ｃ）は、横方向の辺たる横辺と平行に設けられており、横方向ｗ全体に亘って延伸している。第１電極層分離溝２１（横型第１電極層分離溝２１ａ〜２１ｃ）は、縦方向ｌの辺たる縦辺と平行に設けられており、縦方向ｌ全体に亘って延伸している。
また、第１電極層分離溝２０，２１の一部には、図３、図４の様に第１機能層５又は第２機能層６が進入しており、当該第１機能層５又は第２機能層６は、第１電極層分離溝２０，２１の底部で基板２と接触している。
【００３９】
電極接続溝２３，２４は、図２，図１３のように縦横全体に亘って延伸した溝であり、第１機能層５及び／又は第２機能層６を複数の領域に分離する溝である。
具体的に説明すると、電極接続溝２３は、第１機能層５に第３電極層８が積層された領域において、第１機能層５を複数の領域に分離する溝である。電極接続溝２４は、第２機能層６に第２電極層７が積層された領域において、第２機能層６を複数の領域に分離する溝である。
縦型電極接続溝２３ａ，２３ｂは、第１電極層分離溝２０と平行に形成されており、横型電極接続溝２４ａ，２４ｂは、第１電極層分離溝２１と平行に形成されている。
また、電極接続溝２３，２４の一部には、図３，図４のように第２電極層７又は第３電極層８が進入しており、当該第２電極層７又は第３電極層８は、電極接続溝２３，２４の底部で第１電極層３と接触している。
電極接続溝２３，２４の溝幅は、３０μｍ以上８０μｍ以下であり、４０μｍ以上７０μｍ以下であることが好ましく、４５μｍ以上６０μｍ以下であることが特に好ましい。
【００４０】
単位有機ＥＬ素子分離溝２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂは、図２，図１６のように縦横全体に亘って延伸した溝であり、機能層５，６と、その上に積層された電極層７，８をともに複数の領域に分離する溝である。
すなわち、第１機能層５及び／又は第２機能層６、並びに第２電極層７及び／又は第３電極層８を複数の領域に分離する溝である。
具体的に説明すると、単位有機ＥＬ素子分離溝２６ａ，２６ｂは、第１機能層５に第３電極層８が積層された領域において、第１機能層５並びに第３電極層８を複数の領域に分離する溝である。単位有機ＥＬ素子分離溝２７ａ，２７ｂは、第２機能層６に第２電極層７が積層された領域において、第２機能層６並びに第２電極層７を複数の領域に分離する溝である。
単位有機ＥＬ素子分離溝２６ａ，２６ｂは、縦型第１電極層分離溝２０ａ〜２０ｃと平行に形成されており、単位有機ＥＬ素子分離溝２７ａ，２７ｂは、横型第１電極層分離溝２１ａ〜２１ｃと平行に形成されている。
単位有機ＥＬ素子分離溝２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂの一部には、絶縁層１０が進入しており、絶縁層１０は単位有機ＥＬ素子分離溝２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂの底部で第１電極層３と接触している。すなわち、絶縁層１０によって、各領域５０〜５３を第１電極層３を除いて電気的に切り離している。
【００４１】
給電電極５６，５７は、図１，図１８のように「Ｌ」字状の面を有した電極であり、外部電源と電気的に接続される部材である。
給電電極５６，５７は、角を含む二辺を導通する導通部材であり、本実施形態では、二組設けられている。
【００４２】
続いて、本実施形態の有機ＥＬ装置１の製造方法について説明する。
有機ＥＬ装置１は、図示しない真空蒸着装置及びＣＶＤ装置によって成膜し、図示しないパターニング装置、本実施形態では、レーザースクライブ装置及び成膜時のマスク処理を使用してパターニングを行い、製造される。
【００４３】
まず、スパッタ法やＣＶＤ法によって基板２の一部又は全部に第１電極層３を成膜する（第１電極層成膜工程）。前記した様に、第１電極層３は基材側電極層として機能するものである。
このとき、形成される第１電極層３の平均厚さは、５０ｎｍから８００ｎｍであることが好ましく、１００ｎｍから４００ｎｍであることがより好ましい。
【００４４】
その後、第１電極層３が成膜された基板に対して、レーザースクライブ装置によって図１０のように第１電極層分離溝２０，２１を形成する（第１電極層分離工程）。
第１電極層分離溝２０，２１は、いずれも連続した直線状であり、有機ＥＬ素子帯１６，１７が存在する領域と非発光領域（非有機ＥＬ素子領域５３）とに跨がって形成されている。
第１電極層分離溝２０，２１を形成する際、四角形の基板２は、基板２の横辺７１に平行に形成され横方向ｗ全体に亘って形成された縦型第１電極層分離溝２０ａと縦型第１電極層分離溝２０ｂと縦型第１電極層分離溝２０ｃが、それぞれ複数形成されており、基板２の縦辺７０に平行に形成され縦方向ｌ全体に亘って形成された横型第１電極層分離溝２１ａと横型第１電極層分離溝２１ｂと横型第１電極層分離溝２１ｃが、それぞれ複数形成されている。
縦方向ｌについて注目すると、この基板２（正確には基板２条の積層物。以下同じ）には、縦型第１電極層分離溝２０ａと縦型第１電極層分離溝２０ｂが交互に形成されており、これらのさらに外側に縦型第１電極層分離溝２０ｃが形成されている。
縦型第１電極層分離溝２０ａと、隣接する縦型第１電極層分離溝２０ａの間隔は、縦方向にいずれも等間隔になっており、縦型第１電極層分離溝２０ｂと、隣接する縦型第１電極層分離溝２０ｂの間隔も、縦方向ｌにいずれも等間隔になっている。縦型第１電極層分離溝２０ａ（図１０の後方側）と、これに隣接する縦型第１電極層分離溝２０ｂとの間隔Ｌ１は、当該縦型第１電極層分離溝２０ｂと、これに隣接する縦型第１電極層分離溝２０ａ（図１０の前方側）との間隔Ｌ２よりも短い。
【００４５】
横方向ｗについて注目すると、横型第１電極層分離溝２１ａと横型第１電極層分離溝２１ｂが交互に形成されており、これらのさらに外側に横型第１電極層分離溝２１ｃが形成されている。横型第１電極層分離溝２１ａと、隣接する横型第１電極層分離溝２１ａの間隔は、横方向にいずれも等間隔になっており、横型第１電極層分離溝２１ｂと、隣接する横型第１電極層分離溝２１ｂの間隔も、横方向にいずれも等間隔になっている。横型第１電極層分離溝２１ａ（図１０の左方側）と、これに隣接する横型第１電極層分離溝２１ｂとの間隔Ｗ１は、当該横型第１電極層分離溝２１ｂと、これに隣接する横型第１電極層分離溝２１ａ（図１０の右方側）との間隔Ｗ２よりも短い。
また、本実施形態では、第１電極層分離溝２０と第１電極層分離溝２１は互いに直交する関係にある。
すなわち、第１電極層分離溝２０と第１電極層分離溝２１は、第１電極層３を碁盤状に複数の領域に分離している。言い換えると、この基板２には、第１電極層３が積層した島状の領域が複数形成されている。
【００４６】
さらに、上記したように縦型第１電極層分離溝２０ａと縦型第１電極層分離溝２０ｂとの間隔Ｌ１と、縦型第１電極層分離溝２０ｂと縦型第１電極層分離溝２０ａの間隔Ｌ２は異なり、横型第１電極層分離溝２１ａと横型第１電極層分離溝２１ｂとの間隔Ｗ１と、横型第１電極層分離溝２１ｂと横型第１電極層分離溝２１ａの間隔Ｗ２は異なるため、第１電極層３が積層した領域は、少なくとも３つの面積（本実施形態では４つの面積）が異なる領域が形成されている。
具体的には、この基板２は、領域Ａと、領域Ａと縦方向に隣接する領域Ｂと、領域Ａと横方向に隣接する領域Ｃと、領域Ｂと領域Ｃに隣接する領域Ｄが形成されている。すなわち、領域Ａは、一辺の長さがそれぞれＷ１及びＬ１の領域であり、領域Ｂは、一辺の長さがそれぞれＷ２及びＬ１の領域であり、領域Ｃは、一辺の長さがそれぞれＷ１及びＬ２の領域であり、領域Ｄは、一辺の長さがそれぞれＷ２及びＬ２の領域である。
そして、この基板２上には図１０のように第１電極層分離溝２０，２１を除いて第１電極層３が存在している。そのため、このようにレーザースクライブ処理を用いることが可能であり、第１電極層３を成膜する際に、成膜を行わない被成膜面を隠すマスクプロセスを省略できる。
また、この基板２の縦型第１電極層分離溝２０ｃ及び横型第１電極層分離溝２１ｃの外側には、この基板２の縁に沿って取り出し領域３５，３６がそれぞれ形成されている。
この取り出し領域３５，３６は、給電電極５６，５７が取り付け可能となっている。
【００４７】
次に、この基板２上に、横方向全体に被覆可能な長方形状のマスクを複数設置し、真空蒸着装置によって、図１１のようにホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などの第１機能層５を順次成膜する（第１機能層成膜工程）。本実施形態では、機能層を２回に渡って成膜するので、この工程は、前期成膜工程に相当する。前記した様に第１機能層５は、縦列側機能層として動作する。
なお、マスクは、横型第１電極層分離溝２１ｂ全体を覆うように形成しており、横型第１電極層分離溝２１ａ全体を覆っていない。
このとき、図１１に示されるように第１電極層３上に第１機能層５からなる帯状の第１機能層帯６０が形成されており、第１機能層帯６０は、横方向ｗ全体に延びている。第１機能層帯６０は、縦型第１電極層分離溝２０ｂ上に跨がって設けられている。すなわち、縦型第１電極層分離溝２０ｂ上に第１機能層５が積層され、縦型第１電極層分離溝２０ｂ内に第１機能層５が満たされるとともに、この基板２全面に第１機能層５が積層され、縦方向ｌに第１機能層５からなる第１機能層帯６０が複数並設されている。第１機能層帯６０は、縦方向に所定の間隔を空けて形成されている。この第１機能層帯６０は、領域Ａ，Ｃの大部分を覆っており、領域Ｂ，Ｄの大部分は、第１電極層３が露出している。
形成される第１機能層５の平均厚さは、５０ｎｍから２５０ｎｍであることが好ましく、１２０ｎｍから２００ｎｍであることがより好ましい。
なお、取り出し領域３５〜３８（図１０参照）には、第１機能層５が積層されていない。
【００４８】
その後、この基板２上に、縦方向全体に被覆可能な長方形状のマスクを複数設置し、真空蒸着装置によって、図１２のようにホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などの第２機能層６を順次成膜する（第２機能層成膜工程）。本実施形態では、機能層を２回に渡って成膜するので、この工程は、後期成膜工程に相当する。前記した様に第２機能層６は、横列側機能層として動作するものである。
なお、マスクは、横型第１電極層分離溝２１ｂ全体を覆うように形成しており、横型第１電極層分離溝２１ａは覆っていない。
このとき、第１電極層３及び第１機能層５上に第２機能層６からなる帯状の第２機能層帯６１が形成されており、第２機能層帯６１は、縦方向ｌに延びている。すなわち、第２機能層帯６１は、第１機能層帯６０と交差しており、格子状となっている。本実施形態では、第２機能層帯６１は、基板２上で第１機能層帯６０と直交している。第２機能層帯６１は、横型第１電極層分離溝２１ｂ上に跨がって設けられている。また、第１機能層成膜工程においてマスクで覆われていた縦型第１電極層分離溝２０ａの部位に第２機能層６が積層され、当該縦型第１電極層分離溝２０ｂ内に第２機能層６が満たされる。そして、この基板２上には、第２機能層帯６１が横方向ｗに複数並設されている。
第２機能層帯６１は、横方向ｗに所定の間隔を空けて形成されている。この第２機能帯は、領域Ａ，Ｃの部材厚方向の投影面上を覆っており、領域Ｂ及び領域Ｄの一部では、第１電極層３が露出している。
形成される第２機能層６の平均厚さは、５０ｎｍから２５０ｎｍであることが好ましく、１２０ｎｍから２００ｎｍであることがより好ましい。
なお、取り出し領域３５〜３８（図１０参照）には、第２機能層６が積層されていない。
【００４９】
その後、第２機能層６が成膜された基板２に対して、レーザースクライブ装置によって、図１３のように電極接続溝２３，２４を形成する（電極接続溝形成工程）。
このとき、電極接続溝２３，２４は、縦横直線状に形成されており、格子状となっておる。電極接続溝２３（縦型電極接続溝２３ａ，２３ｂ）は、縦型第１電極層分離溝２０ａ〜２０ｃと平行に形成されており、電極接続溝２４（横型電極接続溝２４ａ，２４ｂ）は、横型第１電極層分離溝２１ａ〜２１ｃと平行に形成されている。この基板２上には、縦型第１電極層分離溝２０ａの近傍で平行に縦型電極接続溝２３ａが形成されており、縦型第１電極層分離溝２０ｂの近傍で平行に縦型電極接続溝２３ｂが形成されている。横型第１電極層分離溝２１ａの近傍で平行に横型電極接続溝２４ａが形成されており、横型第１電極層分離溝２１ｂの近傍で平行に横型電極接続溝２４ｂが形成されている。
【００５０】
次に、この基板２上の横型電極接続溝２４ａと横型電極接続溝２４ｂの間に、縦方向全体に被覆可能な長方形状のマスクを設置し、図１４のように第２電極層７を成膜する（第２電極層成膜工程）。前記した様に第２電極層は、裏面側電極層として機能するものである。
このとき、図１４のように第１電極層３及び第２機能層６上に第２電極層７からなる帯状の第２電極層帯６２が形成されており、第２電極層帯６２は、縦方向ｌに延びている。そして、第２電極層帯６２は、第２機能層帯６１上に形成されており、横型電極接続溝２４ａとこれに隣接する横型電極接続溝２４ａ間に形成されている。すなわち、第２電極層帯６２は、第１機能層帯６０と交差しており、本実施形態では、第２機能層帯６１は、基板２上で第１機能層帯６０と直交している。
またこの基板２は、第２機能層帯３３の縦型電極接続溝２３ａ，２３ｂ内に第２電極層７が積層され、縦型電極接続溝２３ａ，２３ｂ内に第２電極層７が満たされるとともに、マスク設置領域以外の領域に第２電極層７が積層されている。言い換えると、帯状の第２電極層７が横方向に複数並設されている。すなわち、縦型電極接続溝２３ａ，２３ｂの底部で第１電極層３と第２電極層７が接触した状態で固着し、第１電極層３と第２電極層７が電気的に接続される。
形成される第２電極層７の平均厚さは、１００ｎｍから３００ｎｍであることが好ましく、１５０ｎｍから２００ｎｍであることがより好ましい。
なお、取り出し領域３５〜３８（図１０参照）には、第２電極層７が積層されていない。
【００５１】
次に、この基板２上の縦型電極接続溝２３ａと縦型電極接続溝２３ａの間に、横方向ｗ全体に被覆可能な長方形状のマスクを設置し、図１５のように第３電極層８を成膜する（第３電極層成膜工程）。前記した様に、第３電極層８は裏面側電極層として機能するものである。
このとき、図１５のように第１電極層３、第２機能層６、並びに第２電極層７上に第３電極層８からなる帯状の第３電極層帯６３が形成されており、第３電極層帯６３は、横方向ｗに延びている。そして、第３電極層帯６３は、第１機能層帯６０の上方に形成されており、縦型電極接続溝２３ａとこれに隣接する縦型電極接続溝２３ａ間に形成されている。すなわち、第３電極層帯６３は、第２機能層帯６２と交差しており、本実施形態では、第３機能層帯６３は、基板２上で第２機能層帯６２と直交している。
またこのとき、第１機能層帯６０の縦型電極接続溝２３ａ内に第２電極層７が積層され、縦型電極接続溝２３ａ内に第２電極層７が満たされるとともに、マスク設置領域以外の領域に第２電極層７が積層される。言い換えると、帯状の第２電極層７が縦方向ｌに複数並設されている。すなわち、縦型電極接続溝２３ａの底部で第１電極層３と第３電極層８が接触した状態で固着し、第１電極層３と第３電極層８が電気的に接続される。
また、形成される第３電極層８の平均厚さは、１００ｎｍから３００ｎｍであることが好ましく、１５０ｎｍから２００ｎｍであることがより好ましい。
なお、取り出し領域３５〜３８（図１０参照）には、第３電極層８が積層されていない。
【００５２】
その後、第３電極層８が成膜された基板２に対して、レーザースクライブ装置によって、図１６のように単位有機ＥＬ素子分離溝２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂを形成する（有機ＥＬ素子分離溝形成工程）。
このとき、単位有機ＥＬ素子分離溝２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂは、第１電極層分離溝２０，２１と平行に形成されており、長手方向全体に亘って形成されている。単位有機ＥＬ素子分離溝２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂは、図２，図８のように有機ＥＬ素子１２を複数の単位有機ＥＬ素子１５に分離し、複数の単位有機ＥＬ素子領域５５を形成する溝である。すなわち、単位有機ＥＬ素子分離溝２６ａ，２６ｂは、横型有機ＥＬ素子領域５２と交差有機ＥＬ素子領域５０との境界部位、横型有機ＥＬ素子領域５２と非有機ＥＬ素子領域５３との境界部位に形成されており、単位有機ＥＬ素子分離溝２７ａ，２７ｂは、縦型有機ＥＬ素子領域５１と交差有機ＥＬ素子領域５０との境界部位、縦型有機ＥＬ素子領域５１と非有機ＥＬ素子領域５３との境界部位に形成されている。
【００５３】
次に、この基板２に、ＣＶＤ装置によって図１７のように絶縁層１０を成膜する（絶縁層成膜工程）。
このとき、絶縁層１０は、略全域に積層されており、単位有機ＥＬ素子分離溝２６，２７内に絶縁層１０が積層され、単位有機ＥＬ素子分離溝２６，２７内に絶縁層１０が満たされるとともに、この基板２全面に絶縁層１０が積層される。すなわち、単位有機ＥＬ素子領域５５のそれぞれが、第１電極層３を除いて電気的に独立した領域となる。
また、形成される絶縁層１０の平均厚さは、５μｍから１００μｍであることが好ましく、１０μｍから５０μｍであることがより好ましい。
なお、取り出し領域３５〜３８（図１０参照）には、絶縁層１０が積層されていない。
【００５４】
そして取り出し領域３５，３７に跨がるように給電電極５６を取り付け，取り出し領域３６，３８に跨がるように給電電極５７を取り付けて図１のような有機ＥＬ装置１が完成する。給電電極５６，５７は、基板２の縁に露出した第１電極層３に半田等の公知の接続手段によって接続されるものであり、基板２の角を含む二辺に露出する第１電極層３を導通する導通部材である。
このとき、給電電極５６は取り出し領域３５，３７のほぼ全域（縦型第１電極層分離溝２０ｃの手前まで）に取り付けられており、給電電極５７は取り出し領域３６，３８のほぼ全域（横型第１電極層分離溝２１ｃの手前まで）に取り付けられている。
【００５５】
続いて、交流電源に接続された場合の電流の流れについて説明する。
なお、以下の説明において図１８のように交流電源を接続した場合について説明する。
【００５６】
図１８に示す回路では、交流電源の一方の端子が、一方の給電電極５６に接続され、交流電源の他方の端子が、他方の給電電極５７に接続されている。
ここで単位有機ＥＬ素子１５は、いずれもＰＮ結合を有し、有機ＥＬ素子帯１６，１７は、それに属する単位有機ＥＬ素子１５のＰＮ結合が直列に接続されたものである。そして本実施形態の有機ＥＬ装置１では、基板２が四角形であり、一つの角を含む２辺に、縦列有機ＥＬ素子帯１６のＰ側と、横列有機ＥＬ素子帯１７のＮ側に連通する第１電極層３が露出している。
また基板２の対向する角を含む２辺に、縦列有機ＥＬ素子帯１６のＮ側と、横列有機ＥＬ素子帯１７のＰ側に連通する第１電極層３が露出している。
そのため給電電極５６，５７は、いずれも複数の有機ＥＬ素子帯１６，１７のＰ側給電部とＮ側給電部を連通することとなり、複数の有機ＥＬ素子帯１６，１７のＰ側給電部とＮ側給電部が交流電源に並列接続されることとなる。
【００５７】
そしてまず図１９に示されるように縦列有機ＥＬ素子帯１６のＰＮ結合に対して順方向に電流を流す場合には、供給される電流は、給電電極５６から縦列有機ＥＬ素子帯１６を通過して給電電極５７に縦方向に流れる導電経路を有している。すなわち、有機ＥＬ装置１は交流電源に接続されており、半周期の間は、図１９に示されるように縦列有機ＥＬ素子帯１６のＰＮ結合に対して順方向に電流が流れる。
このとき、縦列有機ＥＬ素子帯１６内では、給電電極５６から取り出し領域３８の第１電極層３に伝わり、当該第１電極層３内を伝わって縦型単位有機ＥＬ素子４２の第１電極層３に伝わり、図２０のように縦型単位有機ＥＬ素子４２内で第１機能層５を経由して第３電極層８に至る。このとき、縦型単位有機ＥＬ素子４２内の第１機能層５が発光する。
縦型単位有機ＥＬ素子４２の第３電極層８に至った電流は、縦型電極接続溝２３ａ内を経由して、隣接する交差単位有機ＥＬ素子４１の第１電極層３に伝わる。交差単位有機ＥＬ素子４１の第１電極層３に伝わった電流は、当該交差単位有機ＥＬ素子４１内の第１機能層５、第２機能層６、第２電極層７を経由して第３電極層８に至る。このとき、第１機能層５及び第２機能層６が発光する。
さらに、交差単位有機ＥＬ素子４１の第３電極層８に至った電流は、縦型電極接続溝２３ｂ内を経由して、隣接する縦型単位有機ＥＬ素子４２内の第１電極層３に伝わる。
このように、供給された電流は、縦型単位有機ＥＬ素子４２と交差単位有機ＥＬ素子４１を交互に通過していき、縦型単位有機ＥＬ素子４２の第３電極層８に至った電流が、取り出し領域３７の第１電極層３に伝わり、給電電極５７に伝わる。
【００５８】
一方、電流の流れる方向が逆転し、図２２に示されるように逆方向に電流を流す場合には、供給される電流は、給電電極５７から横列有機ＥＬ素子帯１７を通過して給電電極５６に横方向に流れる導電経路を有している。
このとき、横列有機ＥＬ素子帯１７内では、給電電極５７から取り出し領域３５の第１電極層３に伝わり、図２２のように当該第１電極層３内を伝わって横型単位有機ＥＬ素子４３の第１電極層３に伝わり、横型単位有機ＥＬ素子４３内で第２機能層６を経由して第２電極層７に至る。このとき、横型単位有機ＥＬ素子４３内の第２機能層６が発光する。
横型単位有機ＥＬ素子４３の第２機能層６に至った電流は、横型電極接続溝２４ａ内を経由して、隣接する交差単位有機ＥＬ素子４１の第１電極層３に伝わる。交差単位有機ＥＬ素子４１の第１電極層３に伝わった電流は、当該交差単位有機ＥＬ素子４１内の第１機能層５、第２機能層６を経由して、第２電極層７に至る。このとき、第１機能層５及び第２機能層６が発光する。
さらに、交差単位有機ＥＬ素子４１の第２電極層７に至った電流は、横型電極接続溝２４ｂ内を経由して、隣接する横型単位有機ＥＬ素子４３内の第１電極層３に伝わる。
このように、供給された電流は、横型単位有機ＥＬ素子４３と交差単位有機ＥＬ素子４１を交互に通過していき、横型単位有機ＥＬ素子４３の第２電極層７に至った電流が、取り出し領域３７の第１電極層３に伝わり、給電電極５６に伝わる。
以上のように、本実施形態の有機ＥＬ装置１を交流電源に接続した場合には、導電経路が交差する交差有機ＥＬ素子領域５０の第１機能層５又は第２機能層６が発光し、交差単位有機ＥＬ素子４１が常に発光するため、交流電源の切り替え周期のはざまであっても、輝度があまり低下せず、使用者にちらつきを感じにくくすることが可能である。
【００５９】
有機ＥＬ装置１を直流電源に接続する場合には、電流の流れる方向が順方向、逆方向のどちらでも、有機ＥＬ装置１を面状に発光させることができるため、使用者は、直流電源の正負を気にせず、有機ＥＬ装置１を照明装置として使用できる。
【００６０】
第１実施形態の有機ＥＬ素子１２の層構成についてさらに説明する。
基板２は、透光性及び絶縁性を有したものである。基板２の材質については特に限定されるものではなく、例えば、フレキシブルなフィルム基板やプラスチック基板などから適宜選択され用いられる。特にガラス基板や透明なフィルム基板は透明性や加工性の良さの点から好適である。
【００６１】
第１電極層３の素材は、透明であって、導電性を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2 ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の金属酸化物などが採用される。第１機能層５及び第２機能層６内の発光層から発生した光を効果的に取り出せる点では、透明性が高いＩＴＯあるいはＩＺＯが特に好ましい。本実施形態では、ＩＴＯを採用している。
【００６２】
第１機能層５及び第２機能層６は、第１電極層３と第２電極層７又は第３電極層８との間に介在され、少なくとも一つの発光層を有している層である。第１機能層５及び第２機能層６は、主に有機化合物からなる複数の層から構成されている。当該第１機能層５及び第２機能層６は、一般な有機ＥＬ装置に用いられている低分子系色素材料や、共役系高分子材料などの公知のもので形成することができる。また、当該第１機能層５及び第２機能層６は、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などの複数の層からなる積層多層構造であってもよい。
なお、第１機能層５及び第２機能層６は、異なる層構成を有していてもよい。
例えば、第１機能層５に白色に発光する発光層から赤色の発光色素を抜いた発光層を使用し、第２機能層６に白色に発光する発光層から青色の発光色素を抜いた発光層を使用することで、第１機能層５を含んだ縦型単位有機ＥＬ素子４２と、第２機能層６を含んだ横型単位有機ＥＬ素子４３と、第１機能層５と第２機能層６の双方を含んだ交差単位有機ＥＬ素子４１と、で異なる色に発光させることができる。すなわち、常に発光する交差単位有機ＥＬ素子４１は、他の色調に影響を与えない白色に発光させることができる。
【００６３】
第２電極層７及び第３電極層８の素材は、特に限定されるものではなく、例えば銀（Ａｇ）やアルミニウム（Ａｌ）などが挙げられる。本実施形態の第２電極層７及び第３電極層８は、共にＡｌで形成されている。
【００６４】
上記した第１実施形態の応用として、絶縁層をコンデンサーとして機能させてもよい。具体的には、第２実施形態として説明する。なお、第１実施形態と同様のものは同じ符番を付して説明を省略する。
【００６５】
第２実施形態の有機ＥＬ装置１００は、図２３のように上記した有機ＥＬ装置１の構成に加えて、絶縁層１０上に第４電極層１１１を積層したものである。
【００６６】
絶縁層１０に第４電極層１１１で形成された電極部１０２，１０３が形成されている。
電極部１０２，１０３は、略三角形状をしており、その一部が第１電極層３と電気的に接続されている。
【００６７】
絶縁層分離溝１２９，１３０は、縦横方向に延伸した溝である。絶縁層分離溝１２９は、図２４のように第１機能層５と第３電極層８と絶縁層１０に亘って取り除いた溝であり、絶縁層分離溝１３０は、図２５のように第２機能層６と第２電極層７と絶縁層１０に亘って取り除いた溝である。
絶縁層分離溝１２９，１３０は、第１電極層分離溝２０，２１と平行に形成されている。また、絶縁層分離溝１２９，１３０内には、第４電極層１１１の一部が進入しており、当該第４電極層１１１は、絶縁層分離溝１２９，１３０の底部で第１電極層３と接触している。
絶縁層分離溝１２９，１３０の溝幅は、３０μｍ以上８０μｍ以下であり、４０μｍ以上７０μｍ以下であることが好ましく、４５μｍ以上６０μｍ以下であることが特に好ましい。
【００６８】
第４電極層１１１の素材は、特に限定されるものではなく、例えば銀（Ａｇ）やアルミニウム（Ａｌ）などが挙げられる。本実施形態の第４電極層１１１は、いずれもＡｌで形成されている。
【００６９】
本実施形態の有機ＥＬ装置１によれば、少なくとも隣接する２つの縦列有機ＥＬ素子帯１６と、隣接する２つの横列有機ＥＬ素子帯１７に囲まれた非有機ＥＬ素子領域５３（図８参照）を有している。すなわち、第２電極層７又は第３電極層８が連続しない非有機ＥＬ素子領域５３を有するため、隣接する縦列有機ＥＬ素子帯１６間、又は、隣接する横列有機ＥＬ素子帯１７間で第２電極層７又は第３電極層８を伝わって導電することがなく、短絡しにくい。
【００７０】
本実施形態の有機ＥＬ装置１によれば、縦列有機ＥＬ素子帯１６と、横列有機ＥＬ素子帯１７が格子状に積層されており、隣接する２つの横列有機ＥＬ素子帯１７に囲まれた非有機ＥＬ素子領域５３を有しているため、例えば、図３６のように縦型単位有機ＥＬ素子４２の一部が劣化して劣化部位４５が形成され、縦列有機ＥＬ素子帯１６内の導電経路が断線したとしても、縦列有機ＥＬ素子帯１６に給電された電流は、当該劣化部位の直前の交差単位有機ＥＬ素子４１において、横型単位有機ＥＬ素子４３に伝わって、隣接する縦列有機ＥＬ素子帯１６に電流を逃がすことができる。そのため、有機ＥＬ装置１全体が発光不能状態になりにくく、発光機能を維持できる。
【００７１】
続いて、第２実施形態の有機ＥＬ装置１００の製造方法について説明する。上記した第１実施形態の有機ＥＬ装置１の絶縁層成膜工程までは同様の製造方法であるため、説明を省略する。
【００７２】
絶縁層成膜工程によって絶縁層１０が積層された基板２に、レーザースクライブ装置によって、図２６のように絶縁層分離溝１２９，１３０を形成する（絶縁層分離溝形成工程）。
絶縁層分離溝１２９は、図２４のように縦方向に延伸する縦型電極接続溝２３ａと、縦方向に延伸する単位有機ＥＬ素子分離溝２６ａとの間に形成されている。絶縁層分離溝１２９は、縦型単位有機ＥＬ素子４２に形成されている。
絶縁層分離溝１３０は、図２５のように横方向に延伸する横型電極接続溝２４ａと、横方向に延伸する単位有機ＥＬ素子分離溝２７ａとの間に形成されている。絶縁層分離溝１３０は、横型単位有機ＥＬ素子４３に形成されている。
【００７３】
次に、この基板２に、ＣＶＤ装置によって図２７のように第４電極層１１１を成膜する（第４電極層成膜工程  誘電電極層成膜工程）。
このとき、第４電極層１１１によって形成される電極部１０２，１０３は、共に交差単位有機ＥＬ素子４１の部材厚方向の投影面上を積層している。
電極部１０２は、縦型有機ＥＬ素子領域５１から交差有機ＥＬ素子領域５０に跨がって形成されており、その大部分が、交差有機ＥＬ素子領域５０に位置している。
電極部１０３は、横型有機ＥＬ素子領域５２から交差有機ＥＬ素子領域５０に跨がって形成されており、その大部分が、交差有機ＥＬ素子領域５０に位置している。
そして、電極部１０２，１０３は、交差有機ＥＬ素子領域５０上で、斜辺同士が対向する関係にある。
【００７４】
続いて、交流電源に接続された場合の電流の流れについて説明する。
なお、以下の説明において第１実施形態の説明と同様、交流電源を接続した場合について説明する。基本的な導電経路は、第１実施形態の有機ＥＬ装置１と同様であるため、主に異なる部分について説明する。
【００７５】
順方向に電流が流れる場合には、縦型単位有機ＥＬ素子４２の第１電極層３に至った電流は、図２８，図２９のように上記した導電経路に加えて、さらに、一部が絶縁層分離溝１２９内を経由して、第４電極層１１１（電極部１０２）に伝わり、第４電極層１１１と接触する絶縁層１０（誘電層）の表面（第４電極層１１１側）に電荷が帯電される。
この状態で、交流電源の切り替え周期によって正負が逆転すると、絶縁層１０の表面（第４電極層１１１側）に帯電した電荷によって、図３０のように逆方向の電流が流れて、絶縁層分離溝１２９内を経由して交差単位有機ＥＬ素子４１内の第１電極層３に伝わり、交差単位有機ＥＬ素子４１内で第１電極層３から第１機能層５、第２機能層６、第２電極層７を通過して第３電極層８に伝わる。このとき、第１機能層５及び第２機能層６が発光する。すなわち、切り替え後、一定時間、交差単位有機ＥＬ素子４１の第１機能層５及び第２機能層６が発光する。
【００７６】
逆方向に電流が流れる場合には、横型単位有機ＥＬ素子４３の第１電極層３に至った電流は、図３１，図３２のように上記した導電経路に加えて、さらに、一部が絶縁層分離溝１３０内を経由して、第４電極層１１１（電極部１０３）に伝わり、第４電極層１１１と接触する絶縁層１０の表面（第４電極層１１１側）に電荷が帯電される。
この状態で、交流電源の切り替え周期によって正負が逆転すると、絶縁層１０の表面（第４電極層１１１側）に帯電した電荷によって、図３３のように逆電流が流れて、絶縁層分離溝１３０内を経由して交差単位有機ＥＬ素子４１内の第１電極層３に伝わり、交差単位有機ＥＬ素子４１内で第１電極層３から第１機能層５、第２機能層６を通過して、第２電極層７に伝わる。このとき、第１機能層５及び第２機能層６が発光する。すなわち、切り替え後、一定時間、交差単位有機ＥＬ素子４１の第１機能層５及び第２機能層６が発光する。
このように、交流電源の切り替え周期によって正負が逆転する際に、絶え間なく連続的に、交差単位有機ＥＬ素子４１を発光させることができるため、よりちらつきを防止することができる。
【００７７】
上記した実施形態では、交流電源に有機ＥＬ装置を接続した場合について説明したが、本発明の有機ＥＬ装置に接続できる電源は交流電源に限られない。すなわち、直流電源に接続してもよい。
この場合、直流電源の正負を順方向（図３４（ａ））、逆方向（図３４（ｂ））のどちらに接続しても、有機ＥＬ装置は照明装置として機能するため、厚み方向において所望の方向に発光させることができ、環境適応性が高い。
【００７８】
上記した実施形態では、Ｌ字状の給電電極５６，５７を使用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、取り出し領域３５と取り出し領域３８及び取り出し領域３６と取り出し領域３７が同電位になればよい。すなわち、図３５のような給電電極を直線状の電極にして、各辺近傍に取り付けてもよい。
【００７９】
上記した実施形態では、縦列有機ＥＬ素子帯１６の幅と横列有機ＥＬ素子帯１７の幅が等しいものを採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、縦列有機ＥＬ素子帯１６の幅と横列有機ＥＬ素子帯１７の幅が異なっていてもよい。
特に直流電源に使用する場合には、縦列有機ＥＬ素子帯１６の幅と横列有機ＥＬ素子帯１７の幅が異なるものを採用し、電流を流す縦列有機ＥＬ素子帯１６又は横列有機ＥＬ素子帯１７を選択することによって調光機能を付加させてもよい。
【００８０】
また、上記した実施形態の使用の一例として、グランドに対する接地抵抗を変化させることにより、調色機能を付加させてもよい。
【００８１】
上記した第１，２実施形態では、第３電極層上に絶縁層が直接積層し、第２実施形態では、絶縁層上に第４電極層が直接積層した構造であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、各層間に異なる層が介在していてもよい。例えば、第３電極層と絶縁層との間に第３電極層と絶縁層間の界面の接着性を向上させる結着層が介在していてもよいし、絶縁層と第４電極層との間に絶縁層と第４電極層間の界面の接着性を向上させる結着層が介在していてもよい。
【００８２】
なお本明細書には、次の発明が開示されている。
平面状に広がりをもった基材上に、少なくとも基材側の電極層と、裏面側電極層を有し、２つのに挟まれた有機発光層とを有した有機ＥＬ装置であって、
裏面側電極層には、積層方向の上方に誘電性を有した誘電層が積層されており、
当該誘電層の積層方向の上方であって、前記複数列の有機ＥＬ素子帯の交差部位の部材厚方向の投影面上に誘電電極層が積層されており、
誘電電極層は、基材側電極層と電気的に接続されることを特徴とする有機ＥＬ装置。
【符号の説明】
【００８３】
１  有機ＥＬ装置
２  基板（基材）
３  第１電極層（電極第１層）
５  第１機能層（有機発光層）
６  第２機能層（有機発光層）
７  第２電極層（電極第２層）
８  第３電極層（電極第２層）
１０  絶縁層（誘電層）
１５  単位有機ＥＬ素子
１６  縦列有機ＥＬ素子帯（有機ＥＬ素子帯）
１７  横列有機ＥＬ素子帯（有機ＥＬ素子帯）
５３  非有機ＥＬ素子領域（非発光領域）
１１１  第４電極層（誘電電極層）
【図１】
2013125436.tif 000003
【図２】
2013125436.tif 000004
【図３】
2013125436.tif 000005
【図４】
2013125436.tif 000006
【図５】
2013125436.tif 000007
【図６】
2013125436.tif 000008
【図７】
2013125436.tif 000009
【図８】
2013125436.tif 000010
【図９】
2013125436.tif 000011
【図１０】
2013125436.tif 000012
【図１１】
2013125436.tif 000013
【図１２】
2013125436.tif 000014
【図１３】
2013125436.tif 000015
【図１４】
2013125436.tif 000016
【図１５】
2013125436.tif 000017
【図１６】
2013125436.tif 000018
【図１７】
2013125436.tif 000019
【図１８】
2013125436.tif 000020
【図１９】
2013125436.tif 000021
【図２０】
2013125436.tif 000022
【図２１】
2013125436.tif 000023
【図２２】
2013125436.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2013125436.tif 000026
【図２５】
2013125436.tif 000027
【図２６】
2013125436.tif 000028
【図２７】
2013125436.tif 000029
【図２８】
2013125436.tif 000030
【図２９】
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【図３０】
2013125436.tif 000032
【図３１】
2013125436.tif 000033
【図３２】
2013125436.tif 000034
【図３３】
2013125436.tif 000035
【図３４】
2013125436.tif 000036
【図３５】
2013125436.tif 000037
【図３６】
2013125436.tif 000038
【国際調査報告】
2013125436.tif 000039
2013125436.tif 000040
2013125436.tif 000041
2013125436.tif 000042