(57)【要約】  有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板１と、光透過性を有する第１電極２と、第１電極２よりも基板１から遠くに配置され、第１電極２と対をなす第２電極４と、第１電極２と第２電極４との間に配置される有機発光層３と、基板１と第１電極２との間に配置され、第１電極２側の表面に表面粗さＲａが２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の凹凸構造５ａを有する補助電極５とを備えている。
2015151391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
光透過性を有する第１電極と、
前記第１電極よりも前記基板から遠くに配置され、前記第１電極と対をなす第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置される有機発光層と、
前記基板と前記第１電極との間に配置され、前記第１電極側の表面に表面粗さＲａが２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の凹凸構造を有する補助電極と、を備える、有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記補助電極は、銀及び樹脂を含む、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記第１電極と前記有機発光層との間であって、かつ平面視において前記補助電極に対応する位置に、絶縁膜を備える、請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記基板は、前記第１電極側の表面に凹部を有し、
前記補助電極は、前記凹部に配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子と、配線とを備えた照明装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法であって、
前記基板の上に、銀粒子及びバインダを含む補助電極の材料を静電塗布法により配置する工程を含む、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【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の製造方法、並びに有機エレクトロルミネッセンス素子を有する照明装置に関する。より詳細には、補助電極を有する有機エレクトロルミネセンス素子に関する。
【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、光透過性を有する基板の表面に、光透過性の電極、複数の層からなる有機発光層、及び対となる電極が積層されたものが知られている。通常、光透過性の電極が陽極となり、それと対となる電極が陰極となる。有機ＥＬ素子では、陽極と陰極の間に電圧を印加することによって有機発光層で光が生じる。この光は、光透過性の電極及び基板を通して外部に取り出される。【０００３】
有機ＥＬ素子では、光透過性と導電性とを有する材料（透明金属酸化物など）で光透過性の電極が形成されているが、通常、光透過性の電極の材料は比抵抗が高く、導電性があまりよくない。特に発光効率の向上のために電極層が薄膜化された場合や、有機ＥＬ素子の発光面積が大面積化された場合には電極の抵抗が大きくなる。そこで、光透過性の電極よりも導電性の高い材料で形成された補助電極が配置され、この補助電極で光透過性電極の導電性を補うことで電極の導電性が高められる場合がある（例えば、日本国特許公開第２０１０−１７６８６８号参照）。【０００４】
補助電極と光透過性電極とが接触することで電極の電気抵抗は低くなり、電極の導電性が高まる。そのため、さらに、補助電極と光透過性電極との間の電気伝導性を高め、補助電極による通電の補助効果を向上することが求められている。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、補助電極によって効率よく電気伝導性が向上する有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法及び照明装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本開示の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板と、光透過性を有する第１電極と、前記第１電極よりも前記基板から遠くに配置され、前記第１電極と対をなす第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置される有機発光層と、前記基板と前記第１電極との間に配置され、前記第１電極側の表面に表面粗さＲａが２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の凹凸構造を有する補助電極と、を備えている。
【０００７】
本開示の照明装置は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子と、配線とを備える。
【０００８】
本開示の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法であって、前記基板の上に、銀粒子及びバインダを含む補助電極の材料を静電塗布法により配置する工程を含む。
【０００９】
本発明によれば、凹凸構造を有する補助電極によって効率よく電気伝導性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃから構成される。図１は有機エレクトロルミネッセンス素子の一例である。図１Ａは断面図である。図１Ｂは一部を分解した平面図である。図１Ｃは一部を拡大した断面図である。
【図２】図２は図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃから構成される。図２は有機エレクトロルミネッセンス素子の一例である。図２Ａは断面図である。図２Ｂは一部を分解した平面図である。図２Ｃは一部を拡大した断面図である。
【図３】有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法の一例を示す斜視図であり、補助電極の材料を配置する工程の一例を示している。
【図４】照明装置の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示の有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）は、基板１と、光透過性を有する第１電極２と、第１電極２よりも基板１から遠くに配置され、第１電極と対をなす第２電極４と、第１電極２と第２電極４との間に配置される有機発光層３とを備える（図１参照）。有機ＥＬ素子は補助電極５を備える。補助電極５は、基板１と第１電極２との間に配置される。補助電極５は、第１電極２側の表面に表面粗さＲａが２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の凹凸構造５ａを有する。補助電極５は、凹凸構造５ａを有することで、第１電極２と補助電極５との間の電気伝導性を高める。つまり、電極の導電性が向上する。そのため、この有機ＥＬ素子では、効率よく電気伝導性が向上する。
【００１２】
図１は有機ＥＬ素子の一例（第１実施形態）を示している。図１は図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃから構成される。図１は有機ＥＬ素子の構造を模式的に示しており、有機ＥＬ素子の各層の厚みや形状等は実際のものと異なっていてもよい。図１Ａは、有機ＥＬ素子の断面図を示している。図１Ａでは、左側に第１電極引き出し部２０ａ側の端部が図示され、右側に第２電極引き出し部２０ｂ側の端部が図示されている。図１Ｂは、図１Ａの有機ＥＬ素子を平面視した様子を示している。平面視とは、基板１の表面に垂直な方向から見た場合の様子を意味する。基板１に対して垂直な方向は、基板１の法線方向と定義される。図１Ｂでは、有機ＥＬ素子の内部構成が分かりやすいように、封止材７を取り除いて図示し、接着部８を斜線で示している。また、図１Ｂでは、第２電極４及び有機発光層３を含む積層体の背後で隠れている補助電極５を破線で示している。また、図１Ｂでは、第１電極２の隠れている縁部を二点破線で示している。図１Ｃは、補助電極５の近傍を拡大した断面図である。図１Ｃでは、補助電極５が延伸する方向と垂直な方向の断面が示されている。
【００１３】
有機ＥＬ素子は、基板１と有機発光体１０とを備えている。有機発光体１０は、第１電極２と有機発光層３と第２電極４とを含む積層体から構成されている。有機発光体１０は基板１に支持されている。図１の形態では、光は基板１側から取り出される。この有機ＥＬ素子はボトムエミッション型である。もちろん、両面取り出し型の有機ＥＬ素子であってもよい。
【００１４】
基板１としては、光透過性を有する基板が用いられる。光透過性は、透明及び半透明を含む。基板１としては、ガラス基板、樹脂基板などを用いることができる。ガラス基板としては、例えば、ソーダガラスや無アルカリガラスなどのガラス板が例示される。樹脂基板としては、プラスチックフィルムやプラスチック板などが例示される。基板１としては、水分の浸入を抑制しやすいガラス基板が好ましい一態様である。基板１として、ガラス基板とプラスチックとが積層した複合基板が用いられてもよい。
【００１５】
有機発光体１０は、第１電極２、有機発光層３及び第２電極４を含み、電気の供給により発光する機能を有する。有機発光体１０の配置される領域は、平面視において、基板１の中央部の領域である。有機発光体１０は、有機発光体１０を取り囲む外周の位置において基板１に接合される封止材７によって覆われて封止されている。
【００１６】
第１電極２は光透過性を有する電極である。第２電極４は、第１電極２と対となる電極である。一の態様では、第１電極２は陽極を構成し、第２電極４は陰極を構成する。他の態様では、第１電極２は陰極を構成し、第２電極４は陽極を構成する。要するに、第１電極２と第２電極４とは電気的に対となればよい。好ましい態様では第１電極２が陽極である。光透過性は透明及び半透明を含む。第１電極２は好ましくは透明である。第１電極２は、光取り出し側の電極を構成することができる。第１電極２は、第２電極４よりも基板１の近くに配置される。第１電極２は、基板１と第２電極４との間にある。
【００１７】
第１電極２は、透明な電極材料により形成され得る。電極材料としては、例えば、導電性の金属酸化物などが好ましく用いられる。透明な金属酸化物としては、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯなどが例示される。また、第１電極２は、有機物を含む透明な導電材料によって形成されてもよい。第１電極２は、例えば、これらの電極材料が、真空蒸着法やスパッタリング法、塗布等の方法により成膜されて作製され得る。第１電極２の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲にすることができる。
【００１８】
第２電極４は、適宜の電極材料により形成され得る。第２電極４は、金属、合金、導電性化合物、及びこれらの混合物からなる電極材料などから形成されることが好ましい。電極材料としては、例えば、アルミニウム、銀、マグネシウム等、およびこれらと他の金属との混合物又は合金が例示される。第２電極４は、例えば、これらの電極材料が、真空蒸着法やスパッタリング法等の方法により成膜されて作製され得る。第２電極４の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲にすることができる。
【００１９】
第２電極４は、光反射性を有していてもよい。その場合、第２電極４で光が反射されて、基板１側から反射光が取り出され得る。また、第２電極４は光透過性の電極であってもよい。その場合、封止材７側の面（背面）から光が取り出される構造にできる。あるいは、第２電極４の背面（有機発光層３とは反対側の面）に光反射性の層が配置されて、光が反射される構造にできる。
【００２０】
有機発光層３は、発光を生じさせる機能を有する層である。有機発光層３は、通常、ホール注入層、ホール輸送層、発光材料含有層、電子輸送層、電子注入層、中間層などから適宜選ばれる複数の層によって構成され得る。有機発光層３に含まれる各層は、機能層と定義される。機能層は、有機層であってよい。有機層とは、有機物を含有する層である。有機発光層３の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、６０〜１０００ｎｍ程度にすることができる。
【００２１】
有機発光層３の積層構造は、例えば、第１電極２を陽極とし、第２電極４を陰極とした場合、第１電極２側から順に、ホール注入層、ホール輸送層、発光材料含有層、電子輸送層、電子注入層とすることができる。なお、積層構造は、これに限定されるものではなく、例えば、発光材料含有層の単層であってもよいし、ホール輸送層と発光材料含有層と電子輸送層との積層構造であってもよい。有機発光層３は赤、緑、青の発光材料を含有すると、白色発光が生じやすくなる。有機発光層３は、マルチユニット構造を有していてもよい。マルチユニット構造は複数の発光ユニットを有する。有機発光層３内の各機能層は、成膜するための適宜の方法が選択されて形成され得る。機能層は、蒸着、転写等の乾式プロセスによって形成されてもよいし、スピンコート、スプレーコート、ダイコート、グラビア印刷等の湿式プロセスによって形成されてもよい。
【００２２】
封止材７は、水分の透過性が低い基板材料により構成され得る。封止材７として、例えば、ガラス基板、樹脂基板などが用いられる。ガラス基板の場合、水分の浸入が高く抑制される。封止材７には、有機発光体１０を収容するための凹部を有してもよいが、有していなくてもよい。図１の封止材７では、封止材７は凹部を有しており、この凹部によって外周に封止側壁７ａが形成されている。封止材７が凹部を有している場合、有機発光体１０は側方が覆われて封止され得る。そのため、水分の浸入がより抑制され、封止性が向上する。
【００２３】
封止材７は、接着材料により構成される接着部８により基板１に接合されている。接着部８は、有機発光体１０の外周を取り囲んで基板１に配置されるものである。接着部８の材料は、接着剤として機能する適宜の材料により構成される。接着部８は、例えば、樹脂性の接着材料で形成される。樹脂性の接着材料は、防湿性を有していることが好ましい。例えば、乾燥剤の含有により防湿性が付与される。樹脂性の接着材料は、熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂などを主成分とするものであってよい。
【００２４】
基板１と封止材７とに挟まれた有機発光体１０が存在する部分には、基板１と封止材７との間で間隙９が形成されている。この間隙９には、充填剤が充填されていてもよいし、空洞となった封止空間が形成されていてもよい。
【００２５】
有機ＥＬ素子では、封止内部の第１電極２と第２電極４とに電圧を印加してこの間で電気を流すため、第１電極２及び第２電極４のそれぞれと電気的に接続された電極の引き出し部分が配置されることが好ましい。電極の引き出し部分は、電極引き出し部２０と定義される。電極引き出し部２０は、基板１の端部表面に設けられている。電極引き出し部２０は、第１電極２と導通する第１電極引き出し部２０ａと、第２電極４と導通する第２電極引き出し部２０ｂとに区分される。第１電極引き出し部２０ａと第２電極引き出し部２０ｂとはショートしないパターンで設けられている。図１では、第１電極引き出し部２０ａは第１電極２を構成する導電層の延長部分で構成されている。第２電極引き出し部２０ｂは第１電極２を構成する導電層が分断された部分で構成されている。第２電極引き出し部２０ｂは封止領域の内部で第２電極４と接している。
【００２６】
図１の有機ＥＬ素子は、基板１と第１電極２との間に補助電極５を有する。補助電極５は第１電極２に接している。有機ＥＬ素子では、補助電極５を有することにより、電極の導電性を高めることができ、発光面における電流分布を改善し、面内での発光をより均一にすることができる。ここで、光透過性の電極である第１電極２は、光透過性を有する材料（透明金属酸化物など）で形成されるため、通常、比抵抗が高く、導電性があまりよくない。そこで、第１電極２よりも電気的な抵抗が低く、導電性の高い材料で形成される補助電極５が配置されるようにする。補助電極５は電極配線で構成され得る。補助電極５は、第１電極２よりも電気的に低抵抗になる。すると、補助電極５が第１電極２の導電性を補って、電極の導電性が向上する。これにより、電流分布が改善し、面内での発光がより均一になる。
【００２７】
補助電極５は、第１電極２側の表面に凹凸構造５ａを有する。凹凸構造５ａの表面粗さＲａは２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。凹凸構造５ａは補助電極５と第１電極２との接触面積を増大させる。凹凸構造５ａを有する補助電極５は、第１電極２と補助電極５との間の電気伝導性を高める。そのため、凹凸構造５ａを有する補助電極５を備えた有機ＥＬ素子では、凹凸構造５ａの表面粗さＲａが２０ｎｍ以上になると、接触面積が増大するため、効果的に電気伝導性が向上する。凹凸構造５ａの表面粗さＲａは３０ｎｍ以上が好ましく、４０ｎｍ以上がより好ましく、５０ｎｍ以上がさらに好ましい。電気伝導性の向上の観点からは、凹凸構造５ａの表面粗さＲａは１００ｎｍ以上となってもよい。一方、凹凸構造５ａの表面粗さＲａが大きくなりすぎると、積み重ねられる他の層の形状に悪影響を及ぼすおそれがあり、短絡の原因となる場合がある。そのため、凹凸構造５ａの表面粗さＲａは５００ｎｍ以下となっている。凹凸構造５ａの表面粗さＲａは４５０ｎｍ以下が好ましく、４００ｎｍ以下がより好ましい。また、製造の容易性の観点からは、補助電極５の表面粗さＲａは３００ｎｍ以下となってもよく、さらには２００ｎｍ以下となっていてもよい。ここで、表面粗さＲａは、算術平均粗さＲａを意味し、例えば、「ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１  ２０１３」の規格に準拠する。
【００２８】
図１Ｃに示されるように、凹凸構造５ａは、補助電極５の基板１の表面に対して略平行な面だけでなく、補助電極５の側面５ｓに設けられることがより好ましい。それにより、第１電極２に対する通電の補助効果が高まる。
【００２９】
補助電極５は、複数の配線で構成されることが好ましい。複数の配線は、線状であってよい。線状の配線で補助電極５が形成されると、電極の導電性が効果的に向上する。また、補助電極５が線状の配線であると、通常、非発光の部分となる補助電極５の形状が目立ちにくくなる。
【００３０】
補助電極５は、網目状の構造を有していてよい。網目状の補助電極５では、網目の間から補助電極５を通らずに光が取り出される。そのため、面状に効果的に多くの光が得られ、発光特性が向上する。網目の間は穴といってもよい。網目状の補助電極５によってより均一な電流分布が得られる。補助電極５は格子状の構造を有していてよい。格子状は網目状の一種であるといえる。格子状の補助電極５はグリッド電極とも呼ばれる。
【００３１】
図１Ｂでは、補助電極５は平面視において格子状の構造を有する。図１Ｂのグリッド形状は四角格子である。四角格子は、縦に延伸する直線状の複数の配線と横に延伸する直線状の複数の配線とで構成されている。なお、縦横の方向は、長方形（正方形を含む）の有機ＥＬ素子の形状に合わせて、便宜上、定義されている。要するに、縦横の方向は交差する２方向であってよい。
【００３２】
図１では、縦５本、横５本の直線によって、１６個の矩形の穴が設けられてグリッドの網目が形成されているが、網目の個数や線の本数は、これに限定されるものではない。これらの図ではグリッドパターンの概略を示しており、実際には、より密にグリッドパターンが構成されていてよい。例えば、配線の数は、縦横それぞれ１０〜１００本の範囲などの適宜の数であってもよい。具体的には、例えば、発光する領域の形状が、縦１０〜１０００ｍｍ、横１０〜１０００ｍｍの長方形又は正方形である場合には、グリッドを構成する直線が縦１０〜１００本×横１０〜１００本のようなパターンであってよい。
【００３３】
補助電極５は光透過性を有していなくてよい。補助電極５は金属などの光透過性を有さない材料で構成され得る。補助電極５の主機能は第１電極２に対する通電の補助である。もちろん、補助電極５は光透過性を有していてもよい。
【００３４】
補助電極５の断面形状は、特に限定されるものではないが、図１Ｃでは、台形状となっている。台形の下辺は基板１側に配置されている。補助電極５の断面形状は、矩形状（長方形及び正方形を含む）であってもよいし、半円状又は半楕円状であってもよい。補助電極５の断面形状は、補助電極５を構成する配線が延伸する方向と垂直な方向での断面によって判断される。
【００３５】
補助電極５を構成する配線の幅Ｗ１は１０〜１０００ｎｍの範囲であることが好ましい。それにより、通電補助効果が高まるとともに、補助電極５の占める面積が大きくなりすぎることが抑制される。補助電極５を構成する配線の厚みＴ１は１００〜３０００ｎｍであることが好ましい。それにより、通電補助効果が高まるとともに、補助電極５の配置による層の段切れが抑制される。補助電極５を構成する配線の厚みＴ１は５００〜２０００ｎｍであることがより好ましい。補助電極５が格子状である場合、格子のピッチは１〜１０ｍｍであることが好ましい。それにより、格子の穴から光がより多く取り出されるため、発光特性が向上する。四角格子では、格子のピッチは、一の配線と、その配線の隣に並んで配置される他の配線との間の中心間の距離と定義できる。
【００３６】
補助電極５の側面５ｓは基板１の表面に対して傾斜していることが好ましい。補助電極５の側面５ｓが傾斜面となることにより、有機発光層３及び第２電極４の積層の際に、層の段切れが容易に抑制され得る。それにより、ショート不良が低減される。補助電極５の側面５ｓは、平面であってもよいし、曲面であってもよい。
【００３７】
補助電極５は、導電性材料で構成される層である。補助電極５は、例えば、導電性の金属を含有する材料から形成される。金属としては、具体的には、銀、銅、金、アルミ、ニッケル、モリブデンなどが例示される。補助電極５は、金属層であってもよいし、合金層であってもよいし、金属の積層構造であってもよい。
【００３８】
補助電極５は、静電塗布で形成されることが好ましい。補助電極５は、スパッタ、蒸着、スクリーン印刷、インクジェット、ディスペンサー塗布などによって形成されてもよいが、静電塗布では、補助電極５の線幅を小さくすることが可能であり、パターン精度よく補助電極５を形成することができる。また、静電塗布では、密着性が高く、導電性の優れた補助電極５を容易に形成することができる。補助電極５は、プリンテッドエレクトロニクスで形成されることがより好ましい。プリンテッドエレクトロニクスでは、パターン形状で材料が描画されるため、細かいパターンの形成が可能である。補助電極５は樹脂を含んでいてもよい。静電塗布法で形成された場合、補助電極５は樹脂を含み得る。
【００３９】
補助電極５は、銀及び樹脂を含むことが好ましい一態様である。銀は導電性が高いため、通電補助効果が向上する。また、樹脂により補助電極５の密着性が増大する。樹脂を含む補助電極５は静電塗布法で効率よく形成され得る。この場合、補助電極５の形成が容易になる。
【００４０】
有機ＥＬ素子は、第１電極２と有機発光層３との間であって、かつ平面視において補助電極５に対応する位置に、絶縁膜６を備えることが好ましい。絶縁膜６は第１電極２に接していてよい。絶縁膜６は絶縁材料により形成される。ここで、補助電極５は凹凸構造５ａを有するため、補助電極５ａの凹凸の形状が層の形成に悪影響を及ぼし、有機発光層３が部分的に薄くなったりして、短絡の原因になるおそれがある。そこで、第１電極２の表面における補助電極５の位置に絶縁膜６を設ける。すると、絶縁膜６によって補助電極５の部分が電気的に絶縁されるため、短絡が生じにくくなる。また、絶縁膜６は凹凸を緩和するため、絶縁膜６に重ねられる層の形状に悪影響が生じにくくなり、短絡不良がさらに抑制される。また、絶縁膜６が存在すると、補助電極５の部分で過剰に発光することが抑制されるため、有機発光層３の寿命が向上する。また、絶縁膜６が存在すると、光を透過させない補助電極５が配置された位置で電気が流れるのが抑制され、光を透過させる第１電極２と第２電極４との間において電気が流れやすくなるため、光がより有効に外部に取りされる。
【００４１】
絶縁膜６は、平面視において補助電極５と重複する位置に配置されていることが好ましい。絶縁膜６の形状は、補助電極５の形状と略同一であってよい。絶縁膜６は、網目状であり得る。絶縁膜６は格子状であり得る。絶縁膜６はグリッド状であり得る。絶縁膜６は線状であり得る。絶縁膜６は、第１電極２の面内に部分的に設けられるものであってよい。絶縁膜６の線幅は、補助電極５の配線の幅よりも大きいことが好ましい。それにより、電流集中がより抑制され得る。絶縁膜６は有機発光層３に接していてよい。
【００４２】
絶縁膜６は、補助電極５を被覆する形状であることが好ましい。補助電極５は、第１電極２に対して全面でなく部分的に設けられるものである。そのため、図１で示されるように、補助電極５が形成された第１電極２の部分は、有機発光層３側に盛り上がって形成される場合がある。このとき、盛り上がった表面に直接、有機発光層３の各層及び第２電極４が形成されると、層が分断されたり薄くなったりしやすくなる。しかしながら、補助電極５を被覆する形状で絶縁膜６が形成されていると、電気的なショートが効果的に抑制され得る。絶縁膜６による補助電極５の被覆は、図１Ａ及び図１Ｃのように、第１電極２を介して間接的に行われ得る。
【００４３】
絶縁膜６の側面６ｓは基板１の表面に対して傾斜していることが好ましい。絶縁膜６の側面６ｓが傾斜面となることにより、有機発光層３及び第２電極４の積層の際に、層の段切れが容易に抑制され得る。それにより、ショート不良が低減される。補助電極５の側面５ｓが傾斜すると、絶縁膜６の側面６ｓが傾斜しやすくなる。補助電極５の側面５ｓと絶縁膜６の側面６ｓとの両方が傾斜していることがより好ましい。
【００４４】
絶縁膜６の厚みは特に限定されないが、絶縁膜６の厚みは２０００ｎｍ以下であることが好ましく、１０００ｎｍ以下であることがより好ましい。それにより、層の段切れが高く抑制される。絶縁膜６の厚みは１０ｎｍ以上であることが好ましい。それにより、短絡が高く抑制される。
【００４５】
絶縁膜６は、樹脂により形成され得る。樹脂は絶縁性に優れる。絶縁膜６は樹脂膜として構成され得る。樹脂としては、例えば、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂などが挙げられる。樹脂として、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、ノボラック樹脂などが例示される。絶縁膜６は、塗布法で形成され得る。絶縁膜６のパターニングは、コーターによる塗布で樹脂膜を形成した後、フォトリソプロセスで所定の形状に樹脂膜をパターニング加工することで行われ得る。コーターとしては、スピンコーター、スリットコーターなどが例示される。あるいは、絶縁膜６のパターニングは、スクリーン印刷、インクジェット法、ディスペンサー塗布などにより、直接パターン形状で樹脂膜が形成されることで行われ得る。絶縁膜６は静電塗布法で形成されてもよい。
【００４６】
図２は有機ＥＬ素子の他の一例（第２実施形態）を示している。図２は図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃから構成される。図２は有機ＥＬ素子の構造を模式的に示しており、有機ＥＬ素子の各層の厚みや形状等は実際のものと異なっていてもよい。図２の形態は、図１の形態とは、基板１の構造及び補助電極５近傍の構造が異なる。それ以外は同じ構成であってよい。図２Ａは、有機ＥＬ素子の断面図を示している。図２Ｂは、図２Ａの有機ＥＬ素子を平面視した様子を示している。図２Ｂでは、有機ＥＬ素子の内部構成が分かりやすいように、封止材７を取り除いて図示し、接着部８を斜線で示している。また、図２Ｂでは、補助電極５を破線で示している。また、図２Ｂでは、第１電極２の隠れている縁部を二点破線で示している。図２Ｃは、補助電極５の近傍を拡大した断面図である。以下、図２の形態を説明するが、図１の形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【００４７】
本実施形態において、有機ＥＬ素子の基板１は、第１電極２側の表面に凹部１３を有する。この場合、補助電極５は、凹部１３に配置されていることが好ましい。補助電極５が凹部１３に配置されると、補助電極５によって、他の層が盛り上がることが抑制される。そのため、ショート不良が抑制される。
【００４８】
図２の形態では、基板１は、ベース体１１と付属体１２とから構成される。つまり、基板１は複数の部材の複合基板として構成される。基板１内において、付属体１２は第１電極２側に配置され、ベース体１１は外部側に配置されている。ベース体１１は、基板１の本体となる。ベース体１１は付属体１２を支持する。付属体１２はベース体１１の表面に配置されている。ベース体１１は、ガラス基板などで構成され得る。付属体１２は、樹脂などで構成され得る。付属体１２が樹脂で構成されると、凹部１３の形成が容易になる。
【００４９】
図２では、凹部１３は、付属体１２に形成されている。凹部１３は、ベース体１１に達していない。凹部１３は、付属体１２の表面に設けられている。もちろん、凹部１３は、ベース体１１の表面にまで達していてもよい。その場合、凹部１３によって付属体１２が分断されていてもよい。
【００５０】
凹部１３は、溝として構成され得る。凹部１３の平面視における形状は、補助電極５と略同じであってよい。凹部１３と補助電極５とのパターン形状が同じになることで、補助電極５は凹部１３に配置されやすくなる。凹部１３は網目状であり得る。凹部１３は格子状であり得る。凹部１３はグリッド状であり得る。補助電極５は、凹部１３に収容されるものであってよい。
【００５１】
凹部１３の幅Ｗ２は、補助電極５の幅Ｗ１よりも大きいことが好ましい。それにより、補助電極５が凹部１３に配置されやすくなる。凹部１３の幅Ｗ２は、補助電極５の幅Ｗ１の２倍以下であってもよいし、１．５倍以下であってもよい。凹部１３の幅Ｗ２が補助電極５の幅Ｗ１に近づくことで、効率よく補助電極５が凹部１３に配置される。
【００５２】
凹部１３の深さＤ１は、補助電極５の厚みＴ１よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。凹部１３の深さＤ１と補助電極５の厚みＴ１とが近くなるほど、補助電極５の盛り上がりを起因としたショートが抑制されやすくなる。そのため、凹部１３の深さＤ１は、補助電極５の厚みＴ１の０．５〜２倍であることが好ましく、０．７〜１．５倍であることがより好ましい。
【００５３】
凹部１３の側面１３ｓは基板１の表面に対して傾斜していることが好ましい。凹部１３の側面１３ｓが傾斜面となることにより、第１電極２、有機発光層３及び第２電極４の積層の際に、層の段切れが容易に抑制され得る。それにより、ショート不良が低減される。凹部１３の側面１３ｓは、平面であってもよいし、曲面であってもよい。凹部１３は奥になるほど幅が狭くなることが好ましいと言える。凹部１３の断面形状は、台形状であってもよいし、半円形状であってもよいし、半楕円状であってもよい。第１電極２、有機発光層３及び第２電極４は、補助電極５及び基板１の表面に追随した形状で形成され得る。ただし、後に積層される層になるほど、平坦化されやすくなる。
【００５４】
図２の形態においても、補助電極５は、表面粗さＲａが２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の凹凸構造５ａを有する。そのため、補助電極５と第１電極２との間の電気伝導性が向上する。また、絶縁膜６が第１電極２と有機発光層３との間に配置されている。そのため、ショート不良が抑制される。
【００５５】
付属体１２が樹脂である場合、付属体１２は樹脂層となる。樹脂としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などが例示される。樹脂層は、樹脂組成物の塗布で形成され得る。また、付属体１２は樹脂成形体によって構成されてもよい。この場合、基板１は、ベース体１１と付属体１２との貼り合わせにより形成され得る。
【００５６】
凹部１３は、付属体１２を加工することにより形成され得る。例えば、樹脂で形成された付属体１２では、レーザーの照射などで付属体１２に溝が形成されることで、溝から凹部１３が形成され得る。また、凹部１３は、樹脂層がパターン状に形成されることで形成されてもよい。例えば、フォトリソ法などに従い、樹脂組成物が塗布されパターン状に硬化された後、凹部１３の部分の樹脂組成物が除去されることで、凹部１３が形成され得る。また、あらかじめ凹部１３を有する樹脂成形体をベース体１１に貼り付けることで、凹部１３を有する基板１が形成されてもよい。
【００５７】
付属体１２は、光取り出し構造を有していてもよい。それにより、より多く光が外部に取り出される。光取り出し構造は、付属体１２の内部に微細な凹凸構造が設けられることで形成され得る。あるいは、光取り出し構造は、付属体１２が散乱粒子を含むことで形成され得る。
【００５８】
図２は、基板１が凹部１３を有する一例であり、凹部１３を有する基板１は、図２の形態に限定されるものではない。例えば、単一部材の基板１に凹部１３が設けられてもよい。具体的には、凹部１３は、ガラス基板の表面の溝加工により形成され得る。この場合においても、凹部１３に補助電極５が配置されることで、ショート不良が抑制される。ただし、この方法では、ガラスで構成される基板１に凹部１３の加工を行うことを要する。そのため、基板１が複合基板である方が凹部１３の形成に有利である。
【００５９】
以下、有機ＥＬ素子の製造について説明する。以下では、図１の形態を中心に説明する。図２のような、基板１が凹部１３を有する形態も、以下の説明で理解される。製造方法の説明にあたっては、図１〜図３を適宜参照されたい。
【００６０】
図３は、補助電極５の材料を配置する工程の一例を示している。有機ＥＬ素子を製造するにあたっては、まず、基板１の表面に補助電極５の材料を配置する。補助電極５の材料は、導電体を含む硬化性材料５０により構成され得る。硬化性材料５０から補助電極５が形成される。
【００６１】
硬化性材料５０（補助電極５の材料）は、好ましくは、導電性粒子を含む。硬化性材料５０は、好ましくは、バインダを含む。硬化性材料５０は、より好ましくは、銀粒子とバインダとを含む。バインダは樹脂により構成され得る。硬化性材料５０にバインダを含む方が、密着性の高い補助電極５が形成されやすくなる。また、バインダにより導電体の分散性が高まる。また、バインダにより硬化性材料５０の配置が容易になる。硬化性材料５０は流動性を有することが好ましい。硬化性材料５０は、導電性粒子とバインダとが液体に分散された分散液であってよい。硬化性材料５０は、ペースト材であってよい。硬化性材料５０は液状であってもよい。硬化性材料５０が導電体を含む分散液であると、補助電極５を形成するための装置及び材料が簡略化され得るため、製造コストを下げることが容易になる。
【００６２】
導電体を含む硬化性材料５０は、ウェット工程で基板１の表面に配置され得る。硬化性材料５０は、印刷法で配置されることが好ましい一態様である。印刷法により、補助電極５のパターニングが容易になる。印刷は塗布の一種である。印刷法で補助電極５が形成される場合、塗布法としては、静電塗布、インクジェット印刷塗布、ディスペンサー塗布、スクリーン印刷塗布などが例示される。印刷はパターンに沿って塗布されるものであってよい。印刷法では、インクノズルをパターン状に動かす塗布法が好ましい。それにより、精度よくパターン形成が可能である。図３では、塗布装置６０により硬化性材料５０がパターン状に配置されている様子が示されている。硬化性材料５０のパターン塗布により補助電極５が描画されているといってもよい。図３では、静電塗布法が図示されている。硬化性材料５０は、静電塗布により配置されることがより好ましい。静電塗布法では、電気的作用により硬化性材料５０が配置されるため、細線パターンの形成が容易である。そのため、高精度で補助電極５が形成される。硬化性材料５０は、補助電極５の配置箇所５０ａに順に配置されている。このとき、硬化性材料５０として、導電性粒子とバインダとが溶剤に分散された分散液では、粒子の形状に起因して、凹凸構造５ａが形成され得る。例えば、銀粒子とバインダとを含有するペースト材では、導電性が高く、表面に凹凸構造５ａを有する補助電極５が容易に形成され得る。粒子の形状をある程度維持したまま粒子が結合すると、粒子の形状に起因して凹凸形状が形成され得るのである。導電性粒子（例えば銀粒子）の粒子径及び硬化温度の調整などにより、凹凸構造５ａの表面粗さＲａが制御され得る。
【００６３】
導電性粒子の平均粒径は１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好ましい。それにより、表面粗さＲａが２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の凹凸構造５ａが形成されやすくなる。導電性粒子の平均粒径は１０ｎｍ以上がより好ましい。導電性粒子の平均粒径は２００ｎｍ以下がより好ましい。硬化性材料５０の硬化温度は、例えば、８０℃以上２００℃以下の範囲であってよい。
【００６４】
硬化性材料５０の配置の後、硬化性材料５０を加熱することが好ましい。加熱により、硬化性材料５０は硬化して、補助電極５となる。バインダは熱硬化性を有していてよい。バインダは導電体の結合に寄与する。また、導電体が導電性粒子である場合、導電性粒子は、粒子の形状をある程度維持したまま、結合一体化され得る。これにより、凹凸構造５ａが形成され得る。補助電極５は、粒子の隙間を有していてもよい。バインダは加熱により除去されてもよいが、硬化後の樹脂として補助電極５の中に残存していてもよい。硬化性材料５０がバインダとして樹脂を含む場合、補助電極５は樹脂を含有し得る。硬化性材料５０により補助電極５が形成された場合、補助電極５の側面５ｓは容易に傾斜面となり得る。
【００６５】
補助電極５の形成方法として塗布法を説明したが、もちろん、補助電極５はスパッタや蒸着やめっきなどで形成されてもよい。その場合、パターニングは、マスク法やフォトリソ法により行われ得る。ただし、製造の容易性からは、塗布法がより好ましい。
【００６６】
ここで、流動性を有する材料で補助電極５が形成された場合、スパッタや蒸着やめっきなどの方法に比べて、補助電極５には、ボイドが発生しやすく、樹脂が残存することが多い。ボイドの発生や樹脂の残存は、補助電極５と第１電極２との間での導電性を低下させる原因となり得る。しかしながら、硬化性材料５０によって、凹凸構造５ａを有するように補助電極５が形成されると、補助電極５と第１電極２との接触面積が増大するため、補助電極５と第１電極２との間での導電性が効果的に向上する。
【００６７】
このように、有機ＥＬ素子の製造においては、基板１の上に、銀粒子及びバインダを含む材料を静電塗布法により塗布して補助電極５の材料を配置する工程を含むことが好ましい。それにより、通電の補助効果が高く、密着性に優れた補助電極５が容易に形成され得る。また、銀粒子の粒子形状に起因して凹凸構造５ａが容易に形成され得る。
【００６８】
補助電極５の形成後、光透過性を有する導電性材料で透明な導電層を配置する。導電層は、端部がパターン状に形成される。透明な導電層を配置する工程により、第１電極２及び電極引き出し部２０が形成される。導電層の中央部分は、第１電極２となる。導電層の端部は、電極引き出し部２０となる。
【００６９】
そして、第１電極２が補助電極５によって盛り上がった部分に絶縁膜６を形成する。絶縁膜６は、絶縁膜６の材料を配置する工程により形成される。絶縁膜６は補助電極５の形状に対応した形状で形成される。そのパターニングは適宜の方法であってよい。
【００７０】
絶縁膜６の配置は、印刷法で行われることが好ましい一態様である。印刷法により、絶縁膜６のパターニングが容易になる。印刷は塗布の一種である。印刷はパターンに沿って塗布するものであってよい。印刷法では、インクノズルをパターン状に動かす塗布法が好ましい。それにより、精度よくパターン形成が可能である。絶縁膜６は、液体の樹脂材料から形成され得る。絶縁膜６の材料として、樹脂を主成分とした流動性の樹脂組成物を好ましく用いることができる。印刷法で絶縁膜６が配置される場合、塗布法としては、静電塗布、インクジェット印刷塗布、ディスペンサー塗布、スクリーン印刷塗布などが例示される。絶縁膜６は、静電塗布により形成されることがより好ましい。塗布法では、樹脂で構成される絶縁膜６が容易に形成され得る。
【００７１】
絶縁膜６は、塗布後に不要な部分を除去する方法で形成されてもよい。この方法では、まず、絶縁膜６の材料を第１電極２の表面に塗布する。例えば、スピンコーターなどにより塗布は行われる。塗布は全面塗布であってよい。そして、フォトリソ法により、補助電極５の位置と同じ位置の樹脂を硬化させるとともにそれ以外の部分を除去する。これにより、パターニングされた絶縁膜６が形成され得る。
【００７２】
絶縁膜６の形成後、有機発光層３の各層、第２電極４を順に積層して有機発光体１０を形成する。積層方法は、例えば、蒸着などが利用される。その後、封止材７で有機発光体１０を覆いながら、接着材料で封止材７を基板１に接着する。接着材料の硬化により接着部８が形成される。これにより、有機ＥＬ素子が形成される。
【００７３】
ところで、図２の形態のように、基板１が凹部１３を有する場合には、補助電極５の材料を配置する前に、基板１に凹部１３を形成する。基板１がベース体１１と付属体１２とを有する場合、凹部１３は付属体１２に形成され得る。凹部１３の形成は、レーザー照射、物理的なカッティングなどで行われ得る。凹部１３は溝状に形成される。付属体１２が樹脂である場合、凹部１３は容易に形成され得る。また、ベース体１１の表面に、凹部１３を有するパターン形状で樹脂を配置して、付属体１２を形成するようにしてもよい。そして、凹部１３の形成の後、凹部１３の部分に補助電極５の材料を配置し、補助電極５を形成する。補助電極５の形成は、上記で説明した方法と同様であってよい。その後、第１電極２、絶縁膜６、有機発光層３、第２電極４を順に積層する。積層方法は、上記と同じである。最後に、封止材７で封止することで、図２の有機ＥＬ素子が得られる。
【００７４】
上記の有機ＥＬ素子により、照明装置を得ることができる。照明装置は、上記の有機ＥＬ素子を備える。それにより、面内の発光の均一性が高く発光特性の優れた照明装置が得られる。照明装置は、複数の有機ＥＬ素子が面状に配置されたものであってよいし、一つの有機ＥＬ素子で構成される面状の照明体であってもよい。照明装置は、厚みを薄くすることができるため、省スペースの照明器具を提供することが可能である。
【００７５】
図４は、照明装置１００の一例である。この照明装置は、有機ＥＬ素子１０１と、筐体１０２と、プラグ１０３と、配線１０４とを有する。図４では、複数（４つ）の有機ＥＬ素子１０１が面状に配設されている。有機ＥＬ素子１０１は、筐体１０２に収容されている。プラグ１０３及び配線１０４を通して電気が供給されて有機ＥＬ素子１０１が発光し、照明装置１００から光が出射する。
【００７６】
（実施例）
透明なガラス基板の表面に格子状の補助電極を形成した。補助電極は、線幅が５０ｎｍであり、厚みが２０００ｎｍであり、ピッチが５ｍｍとした。補助電極の材料は、銀粒子とバインダとを含む。補助電極の材料は静電塗布法で配置された。このとき、銀粒子の粒子径と硬化温度とを調整して、表１のように表面粗さＲａを変化させた補助電極を得た。補助電極が配置された基板にＩＴＯを成膜し、透明電極（第１電極）を形成した。透明電極の厚みは１００ｎｍとした。これにより、電極例１〜１１の電極が得られた。
【００７７】
比較として、ガラス基板の表面にＩＴＯを厚み１００ｎｍで成膜したものを電極例１２として準備した。また、電極例１２の電極（ＩＴＯ）の表面に、銀をスパッタして格子状の補助電極を形成した電極を、電極例１３として準備した。また、電極例１２の電極（ＩＴＯ）の表面に、銀粒子を含む硬化性材料を塗布して格子状の補助電極を形成した電極を、電極例１４として準備した。
【００７８】
電極例１〜１４の電極について、基板端部から基板中央部までの抵抗値を測定した。基板端部から基板中央部までの距離は４ｃｍである。抵抗値の測定は、四端子抵抗計で行った。
【００７９】
さらに、電極例１〜１４を用いて有機ＥＬ素子を作製し、有機ＥＬ素子を駆動させてリークの有無を確認した。電極例３〜８を用いた有機ＥＬ素子が実施例となる。
【００８０】
表１に、電極例１〜１４の抵抗値と、有機ＥＬ素子のリークの結果を示す。表１に示されるように、表面粗さＲａが２０ｎｍ以上となることで、抵抗値が減少している。そして、表面粗さＲａが大きくなるほど、抵抗値はさらに減少している。抵抗値の減少は、補助電極と第１電極との接触面積が増加したためと考えられる。ただし、抵抗値減少の効果は、表面粗さＲａが５００ｎｍを超えるようになると小さくなり、表面粗さＲａが６００ｎｍではそれ以上の効果は得られていない。これは、第一に、抵抗値が限界近くまで十分に小さくなったためと考えられる。また、第二に、薄膜で構成される第１電極が補助電極の上においてさらに薄膜化されて第１電極の被覆が十分とならず、第１電極の厚みが薄くなったり分断が生じたりしためと考えられる。その証拠として、電極例９〜１１を用いた有機ＥＬ素子では、リークが発生している。また、電極例１２〜１４では、抵抗値が高かった。
【００８１】
【表１】
2015151391.tif 000003
【図１】
2015151391.tif 000004
【図２】
2015151391.tif 000005
【図３】
2015151391.tif 000006
【図４】
2015151391.tif 000007
【国際調査報告】
2015151391.tif 000008
2015151391.tif 000009
2015151391.tif 000010
2015151391.tif 000011