(57)【要約】  支持基板側から、第１電極から第ｎ電極が積層され、第１電極から第ｎ電極の間に少なくとも１つ以上の中間電極を有し、電極間に第１発光ユニットから第ｎ−１発光ユニットを有し（ｎは３以上の整数）、第１電極と第ｎ電極とに電流を供給する第１配線と、中間電極と第１配線とを接続する中間配線と、中間配線に配置された開閉スイッチ、及び、中間電極の極性を反転させる切り替えスイッチの少なくともいずれかと、を備える有機ＥＬ素子を構成する。
2017203787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板上に設けられた、複数の電極と、複数の発光ユニットとを備え、前記支持基板側から、第１電極から第ｎ電極が積層され、前記第１電極から前記第ｎ電極の間に少なくとも１つ以上の中間電極を有し、前記電極間に第１発光ユニットから第ｎ−１発光ユニットを有する有機エレクトロルミネッセンス素子（ｎは３以上の整数）であって、
前記第１電極と前記第ｎ電極とに電流を供給する第１配線と、
前記中間電極と、前記第１配線とを接続する中間配線と、
前記中間配線に配置された、開閉スイッチ、及び、前記中間電極の極性を反転させる切り替えスイッチの少なくともいずれかを備える
有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記第１配線において、前記第１電極から前記第１配線と前記中間配線との交点までの間に、開閉スイッチを備える請求項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】
前記第１配線において、前記第１配線と前記中間配線との交点から、前記第１電極又は前記第ｎ電極までの間に、少なくとも１つの開閉スイッチを備える請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記中間電極として第２電極から第ｎ−１電極を有し、前記第２電極から前記第ｎ−１電極までの前記中間電極と、前記第１配線とをそれぞれ接続する第２配線から第ｎ−１配線の前記中間配線と、前記第２配線から前記第ｎ−１配線にそれぞれ配置された開閉スイッチと、を備える請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記第１配線において、前記第１電極から前記第１配線と前記第２配線との交点までの間、及び、前記第ｎ電極から前記第１配線と前記第ｎ−１配線との交点までの間に、開閉スイッチを備える請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記第１配線において、前記第１配線と前記第２配線との交点から、前記第１配線と前記第ｎ−１配線との交点までの間に、少なくとも１つの開閉スイッチを備える請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記第１配線において、前記第１配線と前記第２配線から前記第ｎ−１配線までの前記中間配線との各交点の間に、それぞれ開閉スイッチを備える請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記第２配線から前記第ｎ−１配線の少なくともいずれか１つに、前記中間電極の極性を反転させる切り替えスイッチを備える請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
前記中間電極の少なくとも一つは、Ａｇ又はＡｌを主成分として含有し、厚さ６ｎｍ以上２５ｎｍ以下である請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記第１発光ユニットから前記第ｎ−１発光ユニットのうち、２つ以上を同時に発光できる請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光ユニットが積層された、多色発光が可能な有機エレクトロルミネッセンス素子に係わる。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス（electroluminescence：ＥＬ）素子は、自発光性であることから、薄型化が可能であり、消費電力が抑えられ、且つ応答速度が速いといった特徴を有している。【０００３】
照明用途において、有機ＥＬ素子の発光色を変化させることができれば、色による演出を効果的に得ることができる。このため、有機ＥＬ素子において、多色発光が可能な調色機能は重要な機能である。このような有機ＥＬ素子の多色発光の一形態として、有機ＥＬ素子に調色（調光）ユニットを設けた素子が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、３つの電極を有し、中間電極をコモンアノードとし、且つ、両面カソード電位を同一とした構成の有機ＥＬ素子が提案されている（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。【０００４】
このような複数の電極と発光ユニットとが積層された構成有機ＥＬ素子において、多色発光を行なう場合には、各発光ユニットを同時に駆動することができないため、時分割してパルス駆動で各発光ユニットを駆動する必要がある。このような駆動を行なうことにより、各発光ユニットの色、輝度を自在に組み合わせ、様々な色を表現することが行なわれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−９９４００号公報
【特許文献２】国際公開第２０１４／１９６６７７号
【特許文献３】特開平９−１９９２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の複数の電極と発光ユニットとが積層された構成の有機ＥＬ素子において時分割した駆動を行なうためには、２ユニット系では１周期の各々半分ずつ発光ユニットを駆動する必要がある。また、３ユニットの系では、１周期の各々１／３ずつ駆動する必要がある。すなわち、各発光ユニットの発光時間が１／２や１／３となるため、各発光ユニットを得たい輝度の約２倍、又は、約３倍の輝度で発光させる必要がある。従って、必要な輝度を得るために、発光ユニットに供給する電流量が大きくなる。この場合、有機ＥＬ素子を制御するための瞬間的なＩＣへの電流負荷が増大してしまう。また、有機ＥＬ素子へ供給される電流の増加は、パネル内の発光均一性（均斉度）の低下の要因となる。【０００７】
上述した問題の解決のため、本発明においては、複数の電極と発光ユニットとが積層された構成であって、多色発光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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、支持基板上に設けられた、複数の電極と、複数の発光ユニットとを備え、支持基板側から、第１電極から第ｎ電極が積層され、第１電極から第ｎ電極の間に少なくとも１つ以上の中間電極を有し、電極間に第１発光ユニットから第ｎ−１発光ユニットを有する（ｎは３以上の整数）。さらに、第１電極と第ｎ電極とに電流を供給する第１配線と、中間電極と第１配線とを接続する中間配線と、中間配線に配置された開閉スイッチ、及び、前記中間電極の極性を反転させる切り替えスイッチの少なくともいずれかを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、多色発光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ことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態の有機ＥＬ素子の構成を示す図である。
【図２】第１実施形態の有機ＥＬ素子の構成を示す図である。
【図３】第１実施形態の有機ＥＬ素子の発光パターンを示す図である。
【図４】第１実施形態の有機ＥＬ素子の変形例の構成を示す図である。
【図５】第１実施形態の有機ＥＬ素子の変形例の構成を示す図である。
【図６】第２実施形態の有機ＥＬ素子の構成を示す図である。
【図７】第２実施形態の有機ＥＬ素子の変形例の構成を示す図である。
【図８】第３実施形態の有機ＥＬ素子の構成を示す図である。
【図９】第３実施形態の有機ＥＬ素子の構成を示す図である。
【図１０】第３実施形態の有機ＥＬ素子の発光パターンを示す図である。
【図１１】第３実施形態の有機ＥＬ素子の変形例の構成を示す図である。
【図１２】第３実施形態の有機ＥＬ素子の変形例の構成を示す図である。
【図１３】第４実施形態の有機ＥＬ素子の構成を示す図である。
【図１４】第４実施形態の有機ＥＬ素子の変形例の構成を示す図である。
【図１５】実施例で作製した有機ＥＬ素子の色度図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
なお、説明は以下の順序で行う。
１．有機エレクトロルミネッセンス素子の実施の形態（第１実施形態）
２．有機エレクトロルミネッセンス素子の実施の形態（第２実施形態）
３．有機エレクトロルミネッセンス素子の実施の形態（第３実施形態）
４．有機エレクトロルミネッセンス素子の実施の形態（第４実施形態）
５．有機エレクトロルミネッセンス素子の構成要素
【００１２】
〈１．有機エレクトロルミネッセンス素子の実施の形態（第１実施形態）〉
以下、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の具体的な実施の形態（第１実施形態）について説明する。本実施形態の有機ＥＬ素子は、支持基板上に複数の発光ユニットと電極とを備える。これらの電極及び発光ユニットは、支持基板側から順に、第１電極から第ｎ電極、第１発光ユニットから第ｎ−１発光ユニットとする。但し、積層される電極数ｎは３以上の整数である。また、第１電極と第ｎ電極との間に形成される、第２電極から第ｎ−１電極を中間電極とする。
さらに、この構成の有機ＥＬ素子は、第１電極と第ｎ電極とに電流を供給する第１配線を有する。さらに、この第１配線と、各中間電極（第２電極から第ｎ−１電極）とをそれぞれ接続する、第２配線から第ｎ−１配線の中間配線を有する。そして、この中間配線（第２配線から第ｎ−１配線）に、各中間電極に供給される電流のｏｎ−ｏｆｆを切り替えるための開閉スイッチ、及び、中間電極の極性を反転させる切り替えスイッチの少なくともいずれかが、それぞれ設けられる。
以下の第１実施形態では、有機ＥＬ素子の一例として、中間電極に供給される電流のｏｎ−ｏｆｆを切り替えるための開閉スイッチを備え、積層される電極数ｎが４である構成について説明する。
【００１３】
［有機ＥＬ素子の構成］
図１に、有機ＥＬ素子の概略構成図（断面図）を示す。図１に示す有機ＥＬ素子１０は支持基板６０上に第１電極１１、第２電極１２、第３電極１３、及び、第４電極１４が積層された構成である。また、第１電極１１と第２電極１２との間に第１発光ユニット２１が配置され、第２電極１２と第３電極１３との間に第２発光ユニット２２が配置され、第３電極１３と第４電極１４との間に第３発光ユニット２３が配置されている。即ち、有機ＥＬ素子１０は、支持基板６０上に、４つの電極（ｎ＝４）と、３つの発光ユニットとが積層された構成であり、第４電極１４が第ｎ電極に該当し、第３発光ユニット２３が第ｎ−１発光ユニットに該当する。
【００１４】
また、有機ＥＬ素子１０の各電極には、電流を供給するための配線が接続されている。有機ＥＬ素子１０は、第１電極１１と第４電極１４とに電流を供給する第１配線３１を有する。さらに、この第１配線３１と第２電極１２とを接続するための第２配線３２、及び、第１配線３１と第３電極１３とを接続するための第３配線３３とを有する。さらに、第２配線３２に、第２電極１２に供給する電流のｏｎ−ｏｆｆを切り替えるための第１スイッチ４１を備える。そして、第３配線３３に、第３電極１３に供給する電流のｏｎ−ｏｆｆを切り替えるための第２スイッチ４２を備える。
【００１５】
上述のように、有機ＥＬ素子１０は、第１電極１１と第４電極１４（第ｎ電極）とに電流を供給する第１配線３１を備える。さらに、第１電極１１と第４電極１４（第ｎ電極）の間に形成された、各中間電極［第２電極１２及び第３電極１３（第ｎ−１電極）］と第１配線３１とをそれぞれ接続する、中間配線［第２配線３２及び第３配線３３（第ｎ−１配線）］を備える。そして、中間配線［第２配線３２及び第３配線３３（第ｎ−１配線）］に、それぞれに開閉スイッチ［第１スイッチ４１（第２電極の開閉スイッチ）、第２スイッチ４２（第ｎ−１電極の開閉スイッチ）］を備える。
【００１６】
なお、上述の図１に示す構成では、有機ＥＬ素子１０に電流を供給するための電源部の記載は省略している。図１に示す有機ＥＬ素子１０における電源部は、各電極に電流を供給することができ、各発光ユニットを任意に発光させることができる構成であれば、特に限定されない。例えば、以下の図２に示す構成が挙げられる。
【００１７】
図２に示す有機ＥＬ素子１０は、第１配線３１における、第１配線３１と第２配線３２の交点から第１電極１１までの間、第１配線３１と第２配線３２との交点から第１配線３１と第３配線３３との交点までの間、及び、第１配線３１と第３配線３３との交点から第４電極１４までの間に、それぞれ電源部が配置された構成である。
【００１８】
上述の図２に示す構成では、各スイッチの開閉により、第２電極１２及び第３電極１３への電流の供給のｏｎ−ｏｆｆと、第２電極１２及び第３電極１３の極性を制御することができる。この各スイッチの制御による各発光ユニットの発光状態を、図３に示す。図３に示すように、有機ＥＬ素子１０の各発光ユニットの発光状態を示す発光パターンは７種類に分けられる。即ち、第１スイッチ４１と第２スイッチ４２とをともに開（ｏｆｆ）とした場合には、第１電極１１と第４電極１４とにのみ電流が供給されるため、図３の（ｆ）の発光パターンとなり、第１発光ユニット２１、第２発光ユニット２２、及び、第３発光ユニット２３の全てが同時に発光する。この場合には、第１電極１１がアノードとして機能し、第４電極１４がカソードとして機能する。
【００１９】
また、第１スイッチ４１を開（ｏｆｆ）、第２スイッチ４２を閉（ｏｎ）とした場合には、第１電極１１と第３電極１３との間、又は、第３電極１３と第４電極１４との間に電流が供給され、図３の（ｃ）又は（ｅ）の発光パターンとなる。この場合には、第３電極１３の極性によって発光パターンが（ｃ）又は（ｅ）から選択される。例えば、図２に示す構成においては、第１配線３１に配置された電源部からいずれか１つの電源部を選択して駆動することにより、（ｃ）又は（ｅ）の発光パターンを選択することができる。これらの場合において、中間電極である第３電極１３の極性が変わることによって、図３の（ｃ）又は（ｅ）の発光パターンが選択される。図３の（ｃ）の発光パターンでは、第３電極１３がアノードとして機能し、第４電極１４がカソードとして機能する。また、図３の（ｅ）の発光パターンでは、第３電極１３がカソードとして機能し、第１電極１１がアノードとして機能する。
【００２０】
第１スイッチ４１を閉（ｏｎ）、第２スイッチ４２を開（ｏｆｆ）とした場合には、第１電極１１と第２電極１２との間、又は、第２電極１２と第４電極１４との間に電流が供給され、図３の（ａ）又は（ｄ）の発光パターンとなる。この場合にも上記のように、駆動する電源部を選択して電流の供給方向等を選択し、（ａ）又は（ｄ）の発光パターンを選択することができる。例えば、図２に示す構成においては、第１配線３１に配置された電源部からいずれか１つの電源部を選択して駆動することにより、（ａ）又は（ｄ）の発光パターンを選択することができる。この場合にも、中間電極である第２電極１２の極性が変わることによって、発光パターンが図３の（ａ）又は（ｄ）から選択される。図３の（ａ）の発光パターンでは、第２電極１２がカソードとして機能し、第１電極１１がアノードとして機能する。また、図３の（ｄ）の発光パターンでは、第２電極１２がアノードとして機能し、第４電極１４がカソードとして機能する。
【００２１】
第１スイッチ４１と第２スイッチ４２とをともに閉（ｏｎ）とした場合には、第１電極１１から第４電極１４までのいずれかの電極ペアに電流が供給され、図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｇ）又は（ｆ）の発光パターンとなる。これらも、駆動する電源部の選択することにより、電流の供給方向等を選択し、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｆ）又は（ｇ）の発光パターンを選択することができる。例えば、図２に示す構成においては、第１配線３１に配置された電源部からいずれか１つの電源部を選択して駆動することにより、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）又は（ｆ）の発光パターンを選択することができる。そして、２つの電源部を選択して駆動することにより、（ｇ）の発光パターンを選択することができる。この場合にも、中間電極である第２電極１２と第３電極１３の極性が変わることによって、図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｆ）又は（ｇ）の発光パターンが選択される。図３の（ａ）、（ｃ）又は（ｆ）の発光パターンでは、上述の通りに各電極がアノード又はカソードとして機能する。図３の（ｂ）の発光パターンでは、第２電極１２がアノードとして機能し、第３電極１３がカソードとして機能する。図３の（ｇ）の発光パターンでは、第１電極１１と第３電極１３がアノードとして機能し、第２電極１２と第４電極１４がカソードとして機能する。
【００２２】
上述のように、図１に示す有機ＥＬ素子１０の構成によれば、第１電極１１から第４電極１４（第ｎ電極）の電極と、第１発光ユニット２１から第３発光ユニット２３（第ｎ−１発光ユニット）とを備え、各中間電極［第２電極１２及び第３電極１３（第ｎ−１電極）］に接続する中間配線［第２配線３２及び第３配線３３（第ｎ−１配線）］の開閉スイッチ［第１スイッチ４１（第２電極の開閉スイッチ）、第２スイッチ４２（第ｎ−１電極の開閉スイッチ）］を切り替えることにより、図３の（ｄ）、（ｅ）、（ｇ）及び（ｆ）の発光パターンのように、複数の発光ユニットを同時に発光させることができる。さらに、図３の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の発光パターンのように、発光ユニットを単独で発光させることもできる。従って、図１に示す有機ＥＬ素子１０の構成によれば、７パターンの発光色を得ることができる。すなわち、多色発光の有機ＥＬ素子を構成することができる。
【００２３】
また、上述の図３に示すいずれの発光パターンにおいても、第１電極１１はアノードとして機能し、第４電極１４はカソードとしてのみ機能する。これに対し、第２電極１２と第３電極１３とは、図３に示す発光パターン毎にそれぞれカソードとアノードのいずれかとして機能する。このように、第１電極１１と第４電極１４（第ｎ電極）の極性を変化させずに、中間電極［第２電極１２及び第３電極１３（第ｎ−１電極）］に接続する中間配線［第２配線３２及び第３配線３３（第ｎ−１配線）］のスイッチ［第１スイッチ４１（第２電極の開閉スイッチ）、第２スイッチ４２（第ｎ−１電極の開閉スイッチ）］を切り替え、各中間電極［第２電極１２及び第３電極１３（第ｎ−１電極）］の極性を変えることにより、複数又単独の発光パターンを切り替えることができる。
【００２４】
従って、複数の電極と発光ユニットとが積層された構成の有機ＥＬ素子において、時分割した駆動を行うことなく、任意の発光ユニットを組み合わせて発光させることにより、有機ＥＬ素子１０から、複数の色を取出すことができる。このため、時分割駆動による電流量やＩＣへの電流負荷を増加させることなく、多色発光が可能な有機ＥＬ素子を構成することができる。さらに、電流量を増加させることなく、多色発光が可能な有機ＥＬ素子を構成することができるため、パネル内の発光均一性（均斉度）の低下を抑制することができる。
【００２５】
なお、各発光ユニットにおける発光色は特に限定されず、有機ＥＬ素子１０に要求される発光色を任意に組み合わせることができる。例えば、第１発光ユニット２１、第２発光ユニット２２、及び、第３発光ユニット２３を、それぞれ青、緑、及び、赤の３原色としてもよく、黄色等の補色を組み合わせてもよく、また、３原色や補色に白色を組み合わせてもよく、色温度の異なる同色同士を組み合わせてもよい。
【００２６】
［変形例］
次に、上述の第１電極１１から第４電極１４（第ｎ電極）を有する第１実施形態の有機ＥＬ素子の変形例について説明する。図４に変形例の有機ＥＬ素子を示す。図４に示す有機ＥＬ素子１０Ａは、上述の図１に示す有機ＥＬ素子１０から配線及びスイッチの配置のみが変更されている。以降の説明では、各配線とスイッチの配置に係わる説明のみを行い、図１と共通する構成については説明を省略する。
【００２７】
図４に示す有機ＥＬ素子１０Ａは、第１配線３１、第２配線３２、及び、第３配線３３の各所に、供給する電流のｏｎ−ｏｆｆを切り替えるための開閉スイッチが配置されている。具体的には、第１配線３１において、第１電極１１から第１配線３１と第２配線３２との交点までの間に、第１電極１１に供給される電流のｏｎ−ｏｆｆを切り替えるための第１スイッチ５１が配置されている。また、第２配線３２及び第３配線３３には、それぞれ第２スイッチ５２と第３スイッチ５３が配置される。この第２スイッチ５２と第３スイッチ５３は、上述の図１に示す第１スイッチ４１、第２スイッチ４２に対応する。さらに、第１配線３１において、第１配線３１と第３配線３３との交点から第４電極１４までの間に、第４電極１４に供給される電流のｏｎ−ｏｆｆを切り替えるための第４スイッチ５４が配置されている。そして、第１配線３１において、第１配線３１と第２配線３２との交点から、第１配線３１と第３配線３３との交点までの間に、第５スイッチ５５が配置されている。
【００２８】
なお、上述の図４に示す構成では、上述の図１に示す構成と同様に、有機ＥＬ素子１０Ａに電流を供給するための電源部の記載は省略している。図４に示す有機ＥＬ素子１０Ａにおける電源部は、各電極に電流を供給することができ、各発光ユニットを任意に発光させることができる構成であれば、特に限定されない。例えば、下記の図５に示す構成を示すことができる。なお、図５は、上述の図２に対応する構成であり、第１配線３１に、第１スイッチ５１、第４スイッチ５４、及び、第５スイッチ５５が設けられていることを除き、上述の図２に示す構成と同様である。
【００２９】
例えば、図４に示す有機ＥＬ素子１０Ａの構成において、図３の（ａ）の発光パターンは、第１スイッチ５１及び第２スイッチ５２を閉（ｏｎ）とし、第３スイッチ５３、第４スイッチ５４及び第５スイッチ５５を開（ｏｆｆ）とすることで実現できる。図３の（ｂ）の発光パターンは、第２スイッチ５２、第３スイッチ５３及び第５スイッチ５５を閉（ｏｎ）とし、第１スイッチ５１及び第４スイッチ５４を開（ｏｆｆ）とすることで実現できる。図３の（ｃ）の発光パターンは、第３スイッチ５３及び第４スイッチ５４を閉（ｏｎ）とし、第１スイッチ５１、第２スイッチ５２及び第５スイッチ５５を開（ｏｆｆ）とすることで実現できる。図３の（ｄ）の発光パターンは、第２スイッチ５２、第４スイッチ５４及び第５スイッチ５５を閉（ｏｎ）とし、第１スイッチ５１及び第３スイッチ５３を開（ｏｆｆ）とすることで実現できる。図３の（ｅ）の発光パターンは、第１スイッチ５１、第３スイッチ５３及び第５スイッチ５５を閉（ｏｎ）とし、第２スイッチ５２及び第４スイッチ５４を開（ｏｆｆ）とすることで実現できる。図３の（ｆ）の発光パターンは、第１スイッチ５１、第４スイッチ５４及び第５スイッチ５５を閉（ｏｎ）とし、第２スイッチ５２及び第３スイッチ５３を開（ｏｆｆ）とすることで実現できる。図３の（ｇ）の発光パターンは、第１スイッチ５１、第２スイッチ５２、第３スイッチ５３及び第４スイッチ５４を閉（ｏｎ）とし、第５スイッチ５５を開（ｏｆｆ）とすることで実現できる。このように、上述の図５に示す構成においては、上記各スイッチの開閉（ｏｎ−ｏｆｆ）とともに、第１配線３１に配置された電源部からいずれか１つ又は２つ以上を選択して駆動することにより、上記（ａ）〜（ｇ）の７種類の発光パターンを実現することができる。
【００３０】
上述のように、図４に示す構成の有機ＥＬ素子１０Ａにおいても、各スイッチの開閉状態の制御により、各電極への電流の供給と中間電極の極性を制御し、図３に示す（ａ）〜（ｇ）の７種類の発光パターンを実現することができる。従って、複数の電極と発光ユニットとが積層された構成の有機ＥＬ素子において、時分割した駆動を行うことなく、任意の発光ユニットを組み合わせて発光させることにより、有機ＥＬ素子１０から、複数の色を取出すことができる。
【００３１】
〈２．有機エレクトロルミネッセンス素子の実施の形態（第２実施形態）〉
以下、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の具体的な実施の形態（第２実施形態）について説明する。以下の第２実施形態では、中間電極の極性を反転させる切り替えスイッチを備え、積層される電極数ｎが４の場合の有機ＥＬ素子の構成を例として説明する。また、以下の説明では、上述の第１実施形態と異なる部分のみを説明し、第１実施形態と共通する構成については説明を省略する。
【００３２】
［有機ＥＬ素子の構成］
図６に、有機ＥＬ素子の概略構成図（断面図）を示す。図６に示す有機ＥＬ素子３０は、第１配線３１に電源部が配置されている。そして、第２配線３２及び第３配線３３に、それぞれ第２電極１２と第３電極１３の極性を反転させる切り替えスイッチ４３を備える。これらの構成以外は、上述の第１実施形態と同様の構成である。
【００３３】
従って、有機ＥＬ素子３０は、第１電極１１と第４電極１４（第ｎ電極）とに電流を供給する第１配線３１を備える。さらに、第１電極１１と第４電極１４（第ｎ電極）の間に形成された、各中間電極［第２電極１２及び第３電極１３（第ｎ−１電極）］と第１配線３１とをそれぞれ接続する、中間配線［第２配線３２及び第３配線３３（第ｎ−１配線）］を備える。そして、中間配線［第２配線３２及び第３配線３３（第ｎ−１配線）］に、各中間電極［第２電極１２及び第３電極１３（第ｎ−１電極）］の極性を反転させる切り替えスイッチ４３を備える。
【００３４】
図６に示す構成の有機ＥＬ素子３０においては、第２電極１２及び第３電極１３の極性を選択することにより、図３の（ａ）、（ｂ）、又は、（ｃ）の発光パターンを選択することができる。上述の図３に示す（ａ）の発光パターンにおいては、切り替えスイッチ４３により第２電極１２をカソードとして機能させることで、第１電極１１がアノードとして機能する。また、（ｃ）の発光パターンにおいては、切り替えスイッチ４３により第３電極１３をアノードとして機能させることで、第４電極１４がカソードとして機能する。そして、（ｂ）の発光パターンにおいては、切り替えスイッチ４３により第２電極１２をアノードとして機能させ、さらに、切り替えスイッチ４３により第３電極１３をカソードとして機能させる。
【００３５】
このように、切り替えスイッチ４３によって第２電極１２と第３電極１３を、それぞれカソードとアノードのいずれかとして機能させることで、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の各発光パターンを実現することができる。すなわち、中間配線［第２配線３２及び第３配線３３（第ｎ−１配線）］に配置された切り替えスイッチ４３を切り替えることにより、中間電極［第２電極１２及び第３電極１３（第ｎ−１電極）］の極性を選択し、図３に示す（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の発光パターンを切り替えることができる。
【００３６】
従って、図６に示す有機ＥＬ素子３０の構成によれば、第１電極１１から第４電極１４（第ｎ電極）の電極と、第１発光ユニット２１から第３発光ユニット２３（第ｎ−１発光ユニット）とを備え、中間配線［第２配線３２及び第３配線３３（第ｎ−１配線）］に設けられたで各中間電極［第２電極１２及び第３電極１３（第ｎ−１電極）］の極性を反転させることにより、図３の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の発光パターンのように、３パターンの発光色を得ることができる。すなわち、多色発光の有機ＥＬ素子を構成することができる。
【００３７】
［変形例］
次に、上述の第２実施形態の有機ＥＬ素子の変形例について説明する。図７に変形例の有機ＥＬ素子を示す。図７に示す有機ＥＬ素子３０Ａは、上述の図６に示す有機ＥＬ素子３０から配線及びスイッチの配置のみが変更されている。以降の説明では、各配線とスイッチの配置に係わる説明のみを行い、図６と共通する構成については説明を省略する。
【００３８】
図７に示す有機ＥＬ素子３０Ａは、第１配線３１に、第１スイッチ５１、第４スイッチ５４、及び、第５スイッチ５５が設けられている。また、第２配線３２において、切り替えスイッチ５６と第２電極１２との間に、第２電極１２に供給する電流のｏｎ−ｏｆｆを切り替えるための第２スイッチ５２を備える。そして、第３配線３３において、切り替えスイッチ５６と第３電極１３との間に、第３電極１３に供給する電流のｏｎ−ｏｆｆを切り替えるための第３スイッチ５３を備える。さらに、第４電極１４側の第１配線３１と第３配線３３との交点から第４スイッチ５４までの間に電源部が設けられている。図７に示す有機ＥＬ素子３０Ａは、上記構成を除き、上述の図６に示す構成と同様である。なお、図７に示す中間電極の極性を反転させる切り替えスイッチ５６は、図６の中間電極の極性を反転させる切り替えスイッチ４３に対応する。
【００３９】
図７に示す構成の有機ＥＬ素子３０Ａでは、切り替えスイッチ５６の接続状態を制御して第２スイッチ５２及び第３スイッチ５３の極性を変更すること、及び、第１スイッチ５１、第２スイッチ５２、第３スイッチ５３、第４スイッチ５４、及び、第５スイッチ５５のｏｎ−ｏｆｆを切り替えることにより、図３の（ａ）〜（ｇ）の発光パターンを実現することができる。従って、図７に示す構成の有機ＥＬ素子３０Ａにおいても、時分割した駆動を行うことなく、任意の発光ユニットを組み合わせて発光させた多色発光が可能となる。
【００４０】
〈３．有機エレクトロルミネッセンス素子の実施の形態（第３実施形態）〉
以下、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の具体的な実施の形態（第３実施形態）について説明する。以下の第３実施形態では、中間電極に供給される電流のｏｎ−ｏｆｆを切り替えるための開閉スイッチを備え、積層される電極数ｎが３の場合の有機ＥＬ素子の構成を例として説明する。なお、以下の説明では、上述の第１実施形態と異なる部分のみを説明し、第１実施形態と共通する構成については説明を省略する。
【００４１】
第３実施形態の有機ＥＬ素子の構成を図８に示す。図８に示す有機ＥＬ素子２０は、支持基板６０上に第１電極１１、第２電極１２、及び、第３電極１３が積層された構成である。また、第１電極１１と第２電極１２との間に第１発光ユニット２１が配置され、第２電極１２と第３電極１３との間に第２発光ユニット２２が配置されている。即ち、有機ＥＬ素子２０は、支持基板６０上に、３つの電極（ｎ＝３）と、２つの発光ユニットとが積層された構成であり、第３電極１３が第ｎ電極に該当し、第２発光ユニット２２が第ｎ−１発光ユニットに該当する。
【００４２】
また、有機ＥＬ素子２０の各電極には、電流を供給するための配線が接続されている。有機ＥＬ素子２０は、第１電極１１と第３電極１３とに電流を供給する第１配線３１を有する。さらに、この第１配線３１と第２電極１２とを接続するための第２配線３２を有する。さらに、第２配線３２に、第２電極１２に供給する電流のｏｎ−ｏｆｆを切り替えるための第１スイッチ４１を備える。
【００４３】
上述のように、有機ＥＬ素子２０は、第１電極１１と第３電極１３（第ｎ電極）とに電流を供給する第１配線３１を備える。さらに、第１電極１１と第３電極１３（第ｎ電極）の間に形成された中間電極［第２電極１２（第ｎ−１電極）］と第１配線３１とを接続する、中間配線［第２配線３２（第ｎ−１配線）］を備える。そして、中間配線［第２配線３２（第ｎ−１配線）］に、開閉スイッチ［第１スイッチ４１（第ｎ−１電極の開閉スイッチ）］を備える。
【００４４】
なお、上述の図８に示す構成では、有機ＥＬ素子２０に電流を供給するための電源部の記載は省略している。図８に示す有機ＥＬ素子２０における電源部は、各電極に電流を供給することができ、各発光ユニットを任意に発光させることができる構成であれば、特に限定されない。例えば、下記の図９に示す構成を挙げることができる。
【００４５】
図９に示す有機ＥＬ素子２０は、第１配線３１に１つの電源部が配置された構成である。図９に示す有機ＥＬ素子２０では、第１配線３１と第２配線３２との交点から第３電極１３までの間に電源部が配置された構成を例示している。なお、図９に示す有機ＥＬ素子２０では、第１配線３１と第２配線３２との交点から第１電極１１までの間に電源部が配置された構成とすることもできる。これら電源部の位置は、有機ＥＬ素子２０の発光パターンに応じて、要求される位置に駆動する電源部を配置することができる。
【００４６】
上述の図９に示す構成では、各スイッチの開閉により、第２電極１２への電流の供給のｏｎ−ｏｆｆと、第２電極１２の極性を制御することができる。この制御による各発光ユニットの発光状態を、図１０に示す。図１０に示すように、有機ＥＬ素子２０の各発光ユニットの発光状態を示す発光パターンは３種類に分けられる。即ち、第１スイッチ４１を開（ｏｆｆ）とした場合には、第１電極１１と第３電極１３とにのみ電流が供給されるため、図１０の（ｃ）の発光パターンとなり、第１発光ユニット２１、及び、第２発光ユニット２２が同時に発光する。この場合には、第１電極１１がアノードとして機能し、第３電極１３がカソードとして機能する。
【００４７】
また、第１スイッチ４１を閉（ｏｎ）とした場合には、第１電極１１と第２電極１２との間、又は、第２電極１２と第３電極１３との間に電流が供給され、図１０の（ａ）又は（ｂ）の発光パターンとなる。この場合には、第２電極１２極性によって発光パターンが（ａ）又は（ｂ）から選択される。例えば、図９に示す構成においては、駆動する電源部が配置される位置により、電流が供給される方向が選択される。
【００４８】
上述のように、図８に示す有機ＥＬ素子２０の構成によれば、第１電極１１から第３電極１３（第ｎ電極）の電極と、第１発光ユニット２１から第２発光ユニット２２（第ｎ−１発光ユニット）とを備え、中間電極［第２電極１２（第ｎ−１電極）］に接続する中間配線［第２配線３２（第ｎ−１配線）］のスイッチ［第１スイッチ４１（第ｎ−１電極の開閉スイッチ）］を切り替えることにより、図１０の（ｃ）の発光パターンのように、複数の発光ユニットを同時に発光させることができる。さらに、図１０の（ａ）、及び、（ｂ）の発光パターンのように、発光ユニットを単独で発光させることもできる。
【００４９】
また、上述の図１０に示すいずれの発光パターンにおいても、第１電極１１はアノードとして機能し、第３電極１３はカソードとしてのみ機能する。これに対し、第２電極１２は、図１０の（ａ）、及び、（ｂ）において、カソードとアノードのいずれかの電極として機能する。このように、第１電極１１と第３電極１３（第ｎ電極）の極性を変化させずに、中間電極［第２電極１２（第ｎ−１電極）］に接続する配線［第２配線３２（第ｎ−１配線）］のスイッチ［第１スイッチ４１（第ｎ−１電極の開閉スイッチ）］を切り替え、中間電極［第２電極１２（第ｎ−１電極）］の極性を変えることにより、複数又単独の発光パターンを切り替えることができる。
【００５０】
従って、複数の電極と発光ユニットとが積層された構成の有機ＥＬ素子において、時分割した駆動を行うことなく、発光ユニットの同時駆動により複数の発光ユニットを同時に、又は、発光ユニットを単独で発光させることができる。このため、時分割駆動による電流量やＩＣへの電流負荷を増加させることなく、有機ＥＬ素子の多色発光が可能となる。さらに、電流量を増加させることなく、有機ＥＬ素子の多色発光が可能なため、パネル内の発光均一性（均斉度）の低下を抑制することができる。
【００５１】
なお、各発光ユニットにおける発光色は特に限定されず、有機ＥＬ素子２０に要求される発光色を任意に組み合わせることができる。例えば、第１発光ユニット２１、及び、第２発光ユニット２２を、それぞれ青、緑、及び、赤の３原色や、黄色等の補色や、白色等のいずれかを組み合わせてもよく、色温度の異なる同色同士を組み合わせてもよい。
【００５２】
［変形例］
次に、上述の第１電極１１から第３電極１３（第ｎ電極）を有する有機ＥＬ素子の変形例について説明する。図１１に変形例の有機ＥＬ素子を示す。図１１に示す有機ＥＬ素子２０Ａは、上述の図８に示す有機ＥＬ素子２０から配線及びスイッチの配置のみが変更されている。以降の説明では、各配線とスイッチの配置に係わる説明のみを行い、図８と共通する構成については説明を省略する。
【００５３】
図１１に示す有機ＥＬ素子２０Ａは、第１配線３１、及び、第２配線３２の各所に供給される電流のｏｎ−ｏｆｆを切り替えるための開閉スイッチが配置されている。具体的には、第１配線３１において、第１電極１１から第１配線３１と第２配線３２との交点までの間に、第１電極１１に供給される電流のｏｎ−ｏｆｆを切り替えるための第１スイッチ５１が配置されている。また、第２配線３２には、上述の図８に示す第１スイッチ４１に対応する第２スイッチ５２が配置されている。さらに、第１配線３１において、第３電極１３から第１配線３１と第２配線３２との交点までの間に、第３電極１３に供給される電流のｏｎ−ｏｆｆを切り替えるための第３スイッチ５３が配置されている。
【００５４】
なお、上述の図１１に示す構成では、上述の図８に示す構成と同様に、有機ＥＬ素子２０Ａに電流を供給するための電源部の記載は省略している。図８に示す有機ＥＬ素子２０Ａにおける電源部は、各電極に電流を供給することができ、各発光ユニットを任意に発光させることができる構成であれば、特に限定されない。例えば、下記の図１２に示す構成を示すことができる。なお、図１２は、上述の図９に対応する構成であり、第１配線３１に、第１スイッチ５１、及び、第３スイッチ５３が設けられていることを除き、上述の図９に示す構成と同様である。
【００５５】
上述の図１２に示す構成では、各スイッチの開閉と、駆動する電源部を選択することにより、第２電極１２への電流の供給のｏｎ−ｏｆｆと、第２電極１２の極性を制御することができる。そして、各電極（第１電極１１、第２電極１２及び第３電極１３）への電流の供給と、中間電極（第２電極１２）の極性を制御することにより、上述の図１０に示す（ａ）〜（ｃ）の３種類の発光パターンを実現することができる。
【００５６】
従って、上述の図１１に示す構成の有機ＥＬ素子２０Ａにおいても、各スイッチを切り替えることにより、図１０の（ｃ）の発光パターンのような複数の発光ユニットの同時発光と、図１０の（ａ）及び（ｂ）の発光パターンのような単独での発光ユニットの発光とが可能となる。従って、複数の電極と発光ユニットとが積層された構成の有機ＥＬ素子において、任意の発光ユニットを組み合わせて発光させることにより、有機ＥＬ素子１０から、複数の色を取出すことができる。このため、時分割駆動による電流量やＩＣへの電流負荷を増加させることなく、多色発光が可能な有機ＥＬ素子を構成することができる。さらに、電流量を増加させることなく多色発光が可能な有機ＥＬ素子を構成することができるため、パネル内の発光均一性（均斉度）の低下を抑制することができる。
【００５７】
〈４．有機エレクトロルミネッセンス素子の実施の形態（第４実施形態）〉
以下、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の具体的な実施の形態（第４実施形態）について説明する。以下の第４実施形態では、中間電極の極性を反転させる切り替えスイッチを備え、積層される電極数ｎが３の場合の有機ＥＬ素子の構成を例として説明する。また、以下の説明では、上述の第３実施形態と異なる部分のみを説明し、第３実施形態と共通する構成については説明を省略する。
【００５８】
［有機ＥＬ素子の構成］
図１３に、有機ＥＬ素子の概略構成図（断面図）を示す。図１３に示す有機ＥＬ素子４０は、第１配線３１に電源部が配置されている。そして、第２配線３２に、それぞれ第２電極１２の極性を反転させる切り替えスイッチ４４を備える。これらの構成以外は、上述の第３実施形態と同様の構成である。
【００５９】
従って、有機ＥＬ素子３０は、第１電極１１と第３電極１３（第ｎ電極）とに電流を供給する第１配線３１を備える。さらに、第１電極１１と第３電極１３（第ｎ電極）の間に形成された、各中間電極［第２電極１２（第ｎ−１電極）］と第１配線３１とをそれぞれ接続する、中間配線［第２配線３２（第ｎ−１配線）］を備える。そして、中間配線［第２配線３２（第ｎ−１配線）］に、各中間電極［第２電極１２（第ｎ−１電極）］の極性を反転させる切り替えスイッチ４４を備える。
【００６０】
図１３に示す構成の有機ＥＬ素子４０においては、第２電極１２の極性を選択することにより、図１０の（ａ）、又は、（ｂ）の発光パターンを選択することができる。上述の図１０に示す（ａ）の発光パターンにおいては、切り替えスイッチ４４により第２電極１２をカソードとして機能させることで、第１電極１１がアノードとして機能する。また、（ｂ）の発光パターンにおいては、切り替えスイッチ４４により第２電極１２をアノードとして機能させることで、第３電極１３がカソードとして機能する。
【００６１】
このように、切り替えスイッチ４４によって第２電極１２をカソード又はアノードのいずれかとして機能させることで、（ａ）及び（ｂ）の各発光パターンを実現することができる。すなわち、中間配線［第２配線３２（第ｎ−１配線）］に配置された切り替えスイッチ４４を切り替えることにより、中間電極［第２電極１２（第ｎ−１電極）］の極性を選択し、図１０に示す（ａ）及び（ｂ）の発光パターンを切り替えることができる。
【００６２】
従って、図１３に示す有機ＥＬ素子４０の構成によれば、第１電極１１から第２電極１２（第ｎ電極）の電極と、第１発光ユニット２１から第２発光ユニット２２（第ｎ−１発光ユニット）とを備え、中間配線［第２配線３２（第ｎ−１配線）］に設けられたで各中間電極［第２電極１２（第ｎ−１電極）］の極性を反転させることにより、図３の（ａ）及び（ｂ）の発光パターンのように、２パターンの発光色を得ることができる。すなわち、多色発光の有機ＥＬ素子を構成することができる。
【００６３】
［変形例］
次に、上述の第４実施形態の有機ＥＬ素子の変形例について説明する。図１４に変形例の有機ＥＬ素子を示す。図１４に示す有機ＥＬ素子４０Ａは、上述の図１３に示す有機ＥＬ素子４０から配線及びスイッチの配置のみが変更されている。以降の説明では、各配線とスイッチの配置に係わる説明のみを行い、図１３と共通する構成については説明を省略する。
【００６４】
図１４に示す有機ＥＬ素子４０Ａは、第１配線３１に、第１スイッチ５１、及び、第３スイッチ５３が設けられている。また、第２配線３２において、切り替えスイッチ５６と第２電極１２との間に、第２電極１２に供給する電流のｏｎ−ｏｆｆを切り替えるための第２スイッチ５２を備える。図１４に示す有機ＥＬ素子４０Ａは、上記構成を除き、上述の図１３に示す構成と同様である。なお、図１４に示す中間電極の極性を反転させる切り替えスイッチ５７は、図１３の中間電極の極性を反転させる切り替えスイッチ４４に対応する。
【００６５】
図１４に示す構成の有機ＥＬ素子４０Ａでは、切り替えスイッチ５７の接続状態を制御して第２スイッチ５２の極性を変更すること、及び、第１スイッチ５１、第２スイッチ５２、及び、第３スイッチ５３ｏｎ−ｏｆｆを切り替えることにより、図１０の（ａ）〜（ｃ）の発光パターンを実現することができる。従って、図１４に示す構成の有機ＥＬ素子４０Ａにおいても、時分割した駆動を行うことなく、任意の発光ユニットを組み合わせて発光させた多色発光が可能となる。
【００６６】
なお、上述の各実施形態では、電極数ｎが４又は３の場合の構成について説明したが、支持基板上に積層される電極の数、及び、発光ユニットの数は、これらに限定されない。上述のように、有機ＥＬ素子は、支持基板上において、第１電極から第ｎ電極の電極と、各電極に挟持される第１発光ユニットから第ｎ−１発光ユニットを有する構成であり、第１電極と第ｎ電極との間に配置される各中間電極（第２電極から第ｎ−１電極）に供給される電流のｏｎ−ｏｆｆを切り替えるスイッチ、及び、各中間電極（第２電極から第ｎ−１電極）の極性を切り替えることが可能なスイッチの少なくともいずれかを有していればよい。この構成を有する有機ＥＬ素子であれば、各電極（第１電極から第ｎ電極）に供給される電力と、各中間電極（第２電極から第ｎ−１電極）の極性を変えることにより、上述の各実施形態と同様に、複数の発光ユニットを同時に、又は、発光ユニットを単独で発光させることができるため、任意の発光ユニットの組み合わせによる多色発光が可能となる。
【００６７】
〈５．有機エレクトロルミネッセンス素子の構成要素〉
以下、上述の各実施形態において説明した有機ＥＬ素子を構成する各構成要素の詳細について説明する。なお、以下の説明は、各実施形態の有機ＥＬ素子を構成することが可能な構成要素の一例であり、上述の有機ＥＬ素子による作用効果を得ることができれば、他の構成を適用することも可能である。
【００６８】
［支持基板］
有機ＥＬ素子において、電極及び発光ユニットが形成される支持基板は、特に限定されない。例えば、有機ＥＬ素子が、ボトムエミッション型や両面発光型の場合には、支持基板として透明基板を用いる。また、有機ＥＬ素子がトップエミッション型の場合には、支持基板として不透明基板を用いてもよい。
【００６９】
透明基板としては、例えば、特開２０１４−１２０３３４号公報の段落［００４９］〜［００５２］に記載の基板を用いることができる。また、不透明基板としては、例えば、特開２０１３−８９６０８号公報の段落［０１２６］に記載の基板を用いることができる。なお、透明（透光性）とは波長５５０ｎｍでの光透過率が５０％以上であることをいう。
【００７０】
［電極］
（第１電極・第ｎ電極）
有機ＥＬ素子において第１電極及び第ｎ電極は、方がアノードとなり、他方がカソードとなる。また、例えば、有機ＥＬ素子が、ボトムエミッション型の場合には、第１電極に透明電極を用い、第ｎ電極に反射率の高い電極を用いる。また、有機ＥＬ素子がトップエミッション型の場合には、第１電極に反射率の高い電極を用い、第ｎ電極に透明電極を用いる。有機ＥＬ素子が両面発光型の場合には、第１電極と第ｎ電極とに透明電極を用いる。これらの第１電極と第ｎ電極としては、例えば、特開２０１３−８９６０８号公報の段落［０１２７］〜［０１２９］に記載の構成、及び、導電材料を適用することができる。
【００７１】
（中間電極）
有機ＥＬ素子において、上記第１電極と第ｎ電極との間に形成される電極が中間電極（第２電極から第ｎ−１電極）である。中間電極は、有機ＥＬ素子の発光パターン（図３及び図１０）に応じて、アノード又はカソードに極性が反転する。
【００７２】
中間電極は、上述の透明電極に適する材料の中から、光透過性に優れた導電性材料を用いて構成される。中間電極は、透明電極と同程度のシート抵抗および光透過率を備えていることが好ましい。中間電極としては、例えば、特開２０１４−１２０３３４号公報の段落［００６０］〜［００６４］に記載の構成、及び、導電材料を適用することができる。
【００７３】
また、中間電極は、銀（Ａｇ）又はアルミニウム（Ａｌ）を主成分として含有することが好ましい。なお、主成分とは、構成全体の中で占める割合が最も高い成分である。銀（Ａｇ）又はアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする導電材料としては、銀又は銀を主成分とする合金、及び、アルミニウム又はアルミニウムを主成分とする合金が挙げられる。このような合金の一例として、銀マグネシウム（ＡｇＭｇ）、銀銅（ＡｇＣｕ）、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）、銀パラジウム銅（ＡｇＰｄＣｕ）、銀インジウム（ＡｇＩｎ）、銀金（ＡｇＡｕ）、銀アルミ（ＡｇＡｌ）、銀亜鉛（ＡｇＺｎ）、銀錫（ＡｇＳｎ）、銀白金（ＡｇＰｔ）、銀チタン（ＡｇＴｉ）及び銀ビスマス（ＡｇＢｉ）等が挙げられる。
【００７４】
また、銀（Ａｇ）又はアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする導電材料からなる中間電極は、厚さ６ｎｍ以上２５ｎｍ以下であることが好ましい。中間電極の厚さを６ｎｍ以上とすることにより、金属薄膜の成膜性が向上し、中間電極の導電性が良好となる。また、金属薄膜の成膜性が向上することにより、中間電極による光の吸収及び反射が低く抑えられ、中間電極の光の透過率が高まる。さらに、中間電極の厚さを２５ｎｍ以下とすることにより、中間電極の光の透過率の低下を抑制し、有機ＥＬ素子の発光効率への影響を抑制することができる。
【００７５】
［発光ユニット］
有機ＥＬ素子に設けられる各発光ユニットは、それぞれ有機材料を用いて構成された、注入された電子と正孔との再結合等によって発光する発光層を有する。また、各発光ユニットは、発光層を含む積層体であってもよい。各発光ユニットの構成は特に限定されず、従来公知の構成を用いることができる。また、各発光ユニットを構成する層の積層構造等も特に限定されず、必要に応じて任意の層を設けることができる。各発光ユニットを構成する層としては、例えば、特開２０１４−１２０３３４号公報の段落［０２４０］〜［０２６２］、特開２０１３−８９６０８号公報の段落［００７３］〜［００８２］等に記載の構成を適用することができる。
【００７６】
［スイッチ、電源部］
有機ＥＬ素子に用いるスイッチは、各電極に供給する電流のｏｎ−ｏｆｆを切り替えることができれば、特に限定されずに従来公知の構成を適用することができる。電極の極性を反転させる切り替えスイッチについても同様に、有機ＥＬ素子に適用可能なスイッチであれば、従来公知の構成を適用することができる。また、電源部についても同様に、有機ＥＬ素子の駆動に用いることが可能な従来公知の構成を適用することができる。各電源部は、図示しない制御部によって各電極及び各発光ユニットに印加する電流が制御されていてもよい。制御部としては、例えばコンピュータ等を用いた構成が可能である。
【００７７】
また、電源部は、定電圧駆動、定電流駆動の形態のどちらでもよい。但し、発光ユニット数が異なる発光形態を含む際には、定電流駆動はがより望ましい。電圧値としては、１２Ｖ以上（３発光ユニット：約９Ｖ、定電流ダイオード抵抗：約３Ｖ）を印加できる構成がさらに望ましい。尚、固定の発光ユニット数を発光させる場合には、定電圧駆動でも構わない。例えば、リチウムイオン電池、乾電池２個により、発光ユニット１つを開閉スイッチ、又は、切り替えスイッチで切り替えて発光させることができる。また、開閉スイッチ、及び、切り替えスイッチ機構は、物理スイッチでも信号による開閉スイッチによる制御でも構わない。
【００７８】
［その他の構成］
有機ＥＬ素子は、支持基板上において第１電極との間に、有機ＥＬ素子の劣化をもたらす水分や酸素等の浸入を抑制するためのガスバリア層を有していてもよい。ガスバリア層としては、例えば、特開２０１４−１２０３３４号公報の段落［００５３］〜［００５６］に記載の構成を適用することができる。
【００７９】
有機ＥＬ素子は、支持基板上において、各電極と各発光ユニットとを覆う封止材を有していてもよい。封止材は、有機ＥＬ素子の劣化をもたらす水分や酸素等の浸入を抑制する機能を有する層を有していればよく、例えば、特開２０１４−１２０３３４号公報の段落［０２６６］〜［０２７４］、及び、特開２０１３−８９６０８号公報の段落［０１３０］〜［０１３９］に記載の構成を適用することができる。
【００８０】
また、有機ＥＬ素子は、各発光ユニットから放出される光を効率よく取り出すための光取り出し構造を、必要に応じて有していてもよい。光取り出し構造としては、例えば、特開２０１４−１２０３３４号公報の段落［０２７５］〜［０２８８］に記載の構成を適用することができる。
【実施例１】
【００８１】
実施例により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。なお、実施例において「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量％」を表す。【００８２】
〈有機ＥＬ素子の作製〉
以下の方法により、１ｃｍ×１ｃｍの素子面積を有する有機ＥＬ素子を作製した。なお、作製した有機ＥＬ素子は、上述の図５に示す構成を有し、第１発光ユニットが青、第２発光ユニットが赤、第３発光ユニットが緑の発光色を有する構成である。【００８３】
（１）第１電極（透明電極）の形成
まず、透明基板として、厚さ０．７ｍｍのガラス基板を準備した。この透明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。そして、この透明基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。そして、下記化合物３とＡｇ（銀）とをそれぞれ真空蒸着装置内の各蒸着用るつぼに最適な量を充填した。各蒸着用るつぼとして、モリブデン製又はタングステン製の抵抗加熱用材料で作製された蒸着用るつぼを用いた。真空度１×１０−４Ｐａまで減圧した後、化合物３入った蒸着用るつぼに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、層厚１５ｎｍの下地層を形成した。さらに、Ａｇ（銀）を１５ｎｍの厚さでマスク蒸着して、第１電極（透明電極）を形成した。【００８４】
（２）第１発光ユニットの形成
次に、第１電極を形成した透明基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。そして、第１発光ユニットを構成する各層の材料を、真空蒸着装置内の各蒸着用るつぼに素子作製に最適な量を充填した。各蒸着用るつぼとして、モリブデン製又はタングステン製の抵抗加熱用材料で作製された蒸着用るつぼを用いた。【００８５】
（２．１）正孔注入層の形成
真空度１×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＨＡＴ−ＣＮ（ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル）の入った蒸着用るつぼに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で第１電極上に蒸着し、層厚５ｎｍの正孔注入層を形成した。【００８６】
（２．２）正孔輸送層の形成
次に、下記化合物１−Ａ（ガラス転移点（Ｔｇ）＝１４０℃）を層厚２７ｎｍになるように蒸着し、正孔輸送層を形成した。【００８７】
（２．３）電子阻止層の形成
次に、下記化合物１−Ｂを、層厚１０ｎｍになるように蒸着し、電子阻止層を形成した。【００８８】
（２．４）発光層の形成
次に、ホスト化合物として下記化合物２−Ａ（Ｔｇ＝１８９℃）が９８ｖｏｌ％、青色蛍光発光ドーパントとして下記化合物２−Ｂが２ｖｏｌ％となるように蒸着し、青色（Ｂ）を呈する層厚２０ｎｍの蛍光発光層を形成した。【００８９】
（２．５）電子輸送層の形成
次に、下記化合物３が８６ｖｏｌ％、ＬｉＦが１４ｖｏｌ％となるように発光層上に蒸着し、厚さ２０ｎｍの層を形成した。さらに、化合物３が９８ｖｏｌ％、Ｌｉが２ｖｏｌ％となるように蒸着し、厚さ１０ｎｍの層を形成した。これにより、化合物３及びＬｉＦと、化合物３及びＬｉとの２層からなる電子注入層を兼ねた電子輸送層を形成し、正孔注入層〜電子輸送層までの積層構造の第１発光ユニットを形成した。【００９０】
（３）第２電極の形成
次に、第１発光ユニット上に、Ａｇを厚さ１０ｎｍで成膜し、第２電極を形成した。【００９１】
（４）第２発光ユニットの形成
発光層以外は、第１発光ユニットと同様の材料を用いた同様の手順で、膜厚をそれぞれ下記のように設定して第２発光ユニットを形成した。【００９２】
（４．１）正孔注入層の形成
ＨＡＴ−ＣＮを層厚５ｎｍになるように蒸着し、正孔注入層を形成した。【００９３】
（４．２）正孔輸送層の形成
次に、化合物１−Ａを層厚２８ｎｍになるように蒸着し、正孔輸送層を形成した。【００９４】
（４．３）電子阻止層の形成
次に、化合物１−Ｂを層厚１０ｎｍになるように蒸着し、電子阻止層を形成した。【００９５】
（４．４）発光層の形成
次に、ホスト化合物として下記化合物４−Ａ（Ｔｇ＝１４３℃）が８５ｖｏｌ％、緑色リン光発光ドーパントとして化合物（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）が１５ｖｏｌ％となるように蒸着し、緑色発光（Ｇ）を呈する層厚２０ｎｍのリン光発光層を形成した。【００９６】
（４．５）電子輸送性層の形成
次に、下記化合物３が８６ｖｏｌ％、ＬｉＦが１４ｖｏｌ％となるように発光層上に蒸着し、厚さ２０ｎｍの層を形成した。さらに、化合物３が９８ｖｏｌ％、Ｌｉが２ｖｏｌ％となるように蒸着し、厚さ２０ｎｍの層を形成した。これにより、化合物３及びＬｉＦと、化合物３及びＬｉとの２層からなる電子注入層を兼ねた電子輸送層を形成し、正孔注入層〜電子輸送層までの積層構造の第２発光ユニットを形成した。【００９７】
（５）第３電極の形成
次に、第２発光ユニット上に、Ａｇを厚さ８ｎｍで成膜し、第３電極を形成した。【００９８】
（６）第３発光ユニットの形成
発光層以外は、第１発光ユニットと同様の材料を用いた同様の手順で、膜厚をそれぞれ下記のように設定して第３発光ユニットを形成した。【００９９】
（６．１）正孔注入層の形成
ＨＡＴ−ＣＮを層厚５ｎｍになるように蒸着し、正孔注入層を形成した。【０１００】
（６．２）正孔輸送層の形成
次に、化合物１−Ａを層厚５７ｎｍになるように蒸着し、正孔輸送層を形成した。【０１０１】
（６．３）電子阻止層の形成
次に、化合物１−Ｂを層厚１０ｎｍになるように蒸着し、電子阻止層を形成した。【０１０２】
（６．４）発光層の形成
次に、ホスト化合物として化合物２−Ａ（Ｔｇ＝１４３℃）が７７ｖｏｌ％、アシストドーパントとして化合物２−Ｂが１５ｖｏｌ％、赤色リン光発光ドーパントとしてＩｒ（ｐｑ）２が８ｖｏｌ％となるように蒸着し、赤色（Ｒ）を呈する層厚２０ｎｍのリン光発光層を形成した。【０１０３】
（６．５）電子輸送性層の形成
次に、下記化合物３が８６ｖｏｌ％、ＬｉＦが１４ｖｏｌ％となるように発光層上に蒸着し、厚さ３０ｎｍの層を形成した。さらに、化合物３が９８ｖｏｌ％、Ｌｉが２ｖｏｌ％となるように蒸着し、厚さ２４ｎｍの層を形成した。これにより、化合物３及びＬｉＦと、化合物３及びＬｉとの２層からなる電子注入層を兼ねた電子輸送層を形成し、正孔注入層〜電子輸送層までの積層構造の第３発光ユニットを形成した。【０１０４】
（７）第４電極（反射電極）の形成
次に、アルミニウム１５０ｎｍを蒸着して、第４電極（反射電極）を形成した。【０１０５】
（８）封止及び電源の接続
次に、第１電極〜第４電極までの積層体を第４電極側からガラスケースで覆い、ガラスケースの周辺部にエポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラクストラックＬＣ０６２９Ｂ）によるシール剤を設けた。このシール剤を介してガラスケースと透明基板とを密着させた。その後、ガラスケース側からＵＶ光を照射してシール剤を硬化させることで、第１電極〜第４電極までの積層体を封止した。ガラスケースでの封止作業は、第１電極〜第４電極までの積層体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。なお、第１電極、第２電極、第３電極、及び、第４電極の端子は、ガラスケースから外側に引き出された状態とし、これらの電極に電源、及び、各端子にスイッチ駆動できる回路を接続した。なお、電源は定電流駆動となるように制御した。また、３つの発光ユニットを光らせる図３の（ｆ）の発光パターンでは、約１２Ｖ（３発光ユニット：約９Ｖ、定電流ダイオード抵抗：約３Ｖ）近く印加できる定電流ダイオードが入る構成である。また、具体的な回路としては、図７に記載の構成の回路を形成した。
以上により、有機ＥＬ素子を作製した。【０１０６】
【化１】
2017203787.tif 000003
【０１０７】
〈評価〉
作製した有機ＥＬ素子を、室温（２５℃）において電流密度が５ｍＡ／ｃｍ２となる条件下で、上述の図３に示す（ａ）〜（ｇ）の７種類の発光パターンに発光させた。そして、それぞれの発光パターンにおける、発光領域の正面輝度、色度を分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて測定し、（ａ）〜（ｇ）の７種類の発光パターンに対応するそれぞれの測定値［ａ］〜［ｇ］を、ＣＩＥ表色系の色度図に当てはめた。ＣＩＥ表色系の色度図に当てはめた測定値［ａ］〜［ｇ］を図１５に示す。【０１０８】
図１５に示す色度図の測定値［ａ］〜［ｇ］のように、実施例で作製した有機ＥＬ素子は、図３に示す（ａ）〜（ｇ）の発光パターンの発光が可能である。測定値［ａ］〜［ｇ］における輝度、電流量、及び、駆動電圧を下記に示す。
［ａ］９０ｎｉｔ，１０ｍＡ，３．６Ｖ
［ｂ］３９０ｎｉｔ，１０ｍＡ，２．６Ｖ
［ｃ］１３０ｎｉｔ，１０ｍＡ，２．９Ｖ
［ｄ］４５０ｎｉｔ，１０ｍＡ，５．１Ｖ
［ｅ］２２０ｎｉｔ，１０ｍＡ，６．３Ｖ
［ｆ］４９０ｎｉｔ，１０ｍＡ，８．４Ｖ
［ｇ１］３６０ｎｉｔ，（青）１０ｍＡ，３．４Ｖ、（緑）４ｍＡ，２．５Ｖ
［ｇ２］７３０ｎｉｔ，（青）１０ｍＡ，３．４Ｖ、（緑）１０ｍＡ，２．６Ｖ【０１０９】
上述のように、実施例で作製した構成の有機ＥＬ素子によれば、複数の電極と発光ユニットとが積層された構成において、時分割した駆動を行うことなく、駆動する発光ユニットを任意に選択することで多色発光が可能である。このため、時分割駆動に比べて、電流量が小さく、発光効率の高い有機ＥＬ素子を実現することができる。なお、実施例で作製した構成の有機ＥＬ素子では、［ｇ１］及び［ｇ２］のように、同じ発光パターンでも各発光ユニットに供給する電流量を変えることにより、中間色の調色、及び、調光が可能となる。これは、他の発光ユニット同士の組み合わせによる他の発光パターンにも適用できる。
【実施例２】
【０１１０】
〈有機ＥＬ素子の作製〉
「（１）第１電極（透明電極）の形成」から「（７）第４電極（反射電極）の形成」までを、上述の実施例１と同じプロセスで作製した。【０１１１】
（８）封止および電源の接続
次に、第１電極〜第４電極までの積層体を第４電極側からガラスケースで覆い、ガラスケースの周辺部にエポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラクストラックＬＣ０６２９Ｂ）によるシール剤を設けた。このシール剤を介してガラスケースと透明基板とを密着させた。その後、ガラスケース側からＵＶ光を照射してシール剤を硬化させることで、透第１電極〜第４電極までの積層体を封止した。ガラスケースでの封止作業は、第１電極〜第４電極までの積層体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。なお、第１電極、第２電極、第３電極、及び、第４電極の端子は、ガラスケースから外側に引き出された状態とし、これらの電極に電源、及び各端子をスイッチ駆動できる回路を接続させた。電源は一般的な電池（リチウムイオン電池、或いは乾電池２個）により、定電圧駆動となるように、制御されている。具体的には、図６に記載の回路を形成した。
以上により、有機ＥＬ素子を作製した。【０１１２】
〈評価〉
作製した有機ＥＬ素子について、室温（２５℃）において電池による電圧約３．２Ｖとなる条件下で、上述の図３に示す（ａ）〜（ｃ）の３種類の発光パターンを開閉スイッチによる切り替えにより発光させた。【０１１３】
作製した有機ＥＬ素子は、切り替えスイッチで第２電極と第３電極の極性を切り替えることにより、図３に示す（ａ）〜（ｃ）の発光パターンを実現できることが確認できた。従って、実施例２で作製した構成の有機ＥＬ素子のように、複数の電極と発光ユニットとが積層された構成においても、時分割した駆動を行うことなく、多色発光が可能である。このため、時分割駆動に比べて、電流量が小さく、発光効率の高い有機ＥＬ素子を実現することができる。なお、実施例２で作製した有機ＥＬ素子では、一般的な乾電池２本やリチウム電池を用いて、切り替えスイッチ４３により中間電極の極性を切り替えることにより、多色発光が可能となる。【０１１４】
なお、本発明は上述の実施形態例において説明した構成に限定されるものではなく、その他本発明構成を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１５】
１０，１０Ａ，２０，２０Ａ，３０，３０Ａ，４０，４０Ａ・・・有機ＥＬ素子、１１・・・第１電極、１２・・・第２電極、１３・・・第３電極、１４・・・第４電極、２１・・・第１発光ユニット、２２・・・第２発光ユニット、２３・・・第３発光ユニット、３１・・・第１配線、３２・・・第２配線、３３・・・第３配線、４１，５１・・・第１スイッチ、４２，５２・・・第２スイッチ、４３，４４，５６，５７・・・スイッチ、５３・・・第３スイッチ、５４・・・第４スイッチ、５５・・・第５スイッチ、６０・・・支持基板
【図１】
2017203787.tif 000004
【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】
2017203787.tif 000011
【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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【国際調査報告】
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