(57)【要約】【課題】周囲の状況に適合させて違和感を感じさせないようにすることができる照明用の有機ＥＬ素子を提供する。【解決手段】一対の電極５，１１間に有機発光層を設けてなる有機ＥＬ素子において、電極のうち光を取り出す側の第２透明電極５の有機発光層と反対側に調光層４と第１透明電極３を設けると共に、第２透明電極５と金属電極１１間に、第２透明電極５側から、順次、ホール注入層６、ホール輸送層７，発光層８、電子輸送層９、電子注入層１０が順次形成されてなる。これにより、照明装置の非点灯時、外光は調光層４に吸収されて、着色され、反射光が干渉することをなくすことができ、周囲と違和感を感じさせないことになる。【選択図】図１
2007257854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極間に有機発光層を設けてなる有機ＥＬ素子において、前記電極のうち光を取り出す側の透明電極層の前記有機発光層から離れた反対側に、調光材料層と電解質層とを隣接積層してなる調光層と、透明電極層を順次設けたことを特徴とする照明用の有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記調光材料層を酸化タングステン又はプルシアンブルー薄膜で形成したことを特徴とする請求項１に記載の照明用の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記調光材料層をイットリウムやランタン等の希土類金属の薄膜又はマグネシウム・ニッケル系合金薄膜で形成したことを特徴とする請求項１に記載の照明用の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
一対の電極間に有機発光層を設けてなる有機ＥＬ素子において、前記電極のうち光を取り出す側の透明電極の前記有機発光層とは反対側に液晶層と透明電極層を順次設けたことを特徴とする照明用の有機ＥＬ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明用の有機ＥＬ素子に関し、特には、非点灯時に外光の干渉により生じる違和感をなくした照明用の有機ＥＬ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自発光型のＥＬ素子は、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）現象を利用しているので、発熱がほとんどなく、また、軽量、薄型であり、特に、有機ＥＬ素子は、無機ＥＬ素子に比較して色の選択が容易で、駆動電圧が低くて省電力であるなど、種々の利点を有している。
【０００３】
そして、有機ＥＬ素子は、陰電極、有機発光層、陽電極以外にホール注入層、ホール輸送層、電子注入層、電子輸送層などの多数の薄い層から構成されている。そのため、発光していない非点灯時には、有機膜と電極膜の光干渉効果によって、見る方向によって虹色に見えたりして外観が損なわれる。特に、高効率化のため有機ＥＬ素子を多数積層したり大面積化したりするほど、光干渉効果が顕著になる。
【０００４】
そのような外光反射を防ぐため、電圧印加あるいは電流注入により透過率が変化する層を導入した発光素子が提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１の発光素子によれば、光の利用効率を低下させずに非点灯時に外光が反射して明るく見えて、コントラストが低下するのを防いでいる。
【特許文献１】特開２００３−２７２８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のものは、表示装置であり、照明装置に適用した場合、非点灯時においても発光素子として存在することが明らかに識別されることになる。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、周囲の状況に適合させて、違和感を感じさせないようにすることができる照明用の有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明に係る照明用の有機ＥＬ素子は、一対の電極間に有機発光層を設けてなる有機ＥＬ素子において、前記電極のうち光を取り出す側の透明電極層の前記有機発光層から離れた反対側に、調光材料層と電解質層とを隣接積層してなる調光層と、透明電極層を順次形成したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明に係る照明用の有機ＥＬ素子は、請求項１記載の有機ＥＬ素子の前記調光材料層を酸化タングステン又はプルシアンブルー薄膜で形成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明に係る照明用の有機ＥＬ素子は、請求項１記載の有機ＥＬ素素子の前記調光材料層をイットリウムやランタン等の希土類金属の薄膜又はマグネシウム・ニッケル系合金薄膜で形成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明に係る照明用の有機ＥＬ素子は、一対の電極間に有機発光層を設けてなる有機ＥＬ素子において、前記電極のうち光を取り出す側の透明電極の前記有機発光層とは反対側に液晶層と透明電極層を順次設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、有機ＥＬ素子は、その金属電極（陰極）と透明電極（陽極）に電圧あるいは電流を印加することにより発光する。発光層から放出された光は透明電極を通して調光材料層に入射されるが、調光材料層はそれ自体の光透過率が高く、放出された光は調光材料層、電解質層、透明電極、基板を通過して外部に放射される。一方、非点灯時には、調光材料層を挟んだ透明電極に電圧が印可されることで、調光材料層の調光材料が着色する。これにより、有機ＥＬ素子の光干渉効果をなくすことができ、室内用の間接照明装置に使用しても、非点灯時に周囲の状況に適応して違和感を感じないようにすることができる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、光透過率の比較的高い、調光材料層のない有機ＥＬ素子と殆ど同程度の発光効率の有機ＥＬ素子を得ることができる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、非発光時に調光材料層を挟んだ透明電極に電圧が印可されることで、調光材料層が反射率の高い鏡面になる。これにより、非点灯時に鏡として使用するような照明装置が得られる。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、非点灯時に液晶層を挟んだ透明電極に電圧が印可されることで、液晶層が作動し、外部からの光が液晶層で遮断されて、光干渉効果をなくすことができ、照明装置の外観が損なわれることがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳しく説明する。
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１における照明用の有機ＥＬ素子の断面図である。この実施の形態１の有機ＥＬ素子１は、基板２上に第１透明電極３が設けられ、調光層４（調光材料層＋電解質層）を介して第２透明電極５が形成され、ホール注入層６、ホール輸送層７，発光層８、電子輸送層９、電子注入層１０が順次形成されて最外部に金属電極１１が形成されて構成されている。
【００１６】
本実施の形態においては、有機発光層がホール注入層６、ホール輸送層７，発光層８、電子輸送層９、電子注入層１０から構成されている。
【００１７】
基板２は、発光素子を坦持でき、かつ透明であればよく（光を通過させる側でない場合には透明でなくてもよい）、ガラスあるいはポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂フィルム等を用いることができる。
【００１８】
第１透明電極３は、第２透明電極５に対して有機発光層からの発光方向（図１の矢印Aの方向）下流側に形成される。第１透明電極３、第２透明電極５としては、ＩＴＯ、酸化錫等の酸化物透明電極あるいは５〜数十ｎｍ程度の金属薄膜を用いられる。そして、第１透明電極３、第２透明電極５の形成方法としては、スパッタ法、抵抗加熱蒸着法、エレクトロンビーム蒸着法、イオンプレーティング法等が用いられる。
【００１９】
調光層４は、第２透明電極５の発光層の反対側に薄膜に形成される。調光層４の調光材料層の材料としては、例えばエレクトロクロミック材料、高分子分散型液晶などの、電圧印加あるいは電流注入により、光吸収率が向上して着色する材料をあげることができる。本実施の形態においては、エレクトロクロミック材料が用いられ、その材料としては、例えば酸化タングステン、酸化モリブデン、プルシアンブルー等の無機化合物、高分子ビオロゲン、ポリアニリン、ポリピロール、Ｌｕ−ジフタロシアニン等の有機化合物があげられる。また、調光材料層をイットリウムやランタン等の希土類金属の薄膜又はマグネシウム・ニッケル系合金薄膜で形成することで、殆ど全反射する層とすることができる。その結果、多数の層で反射して生じる光干渉をなくした鏡面とすることができる。そして、この調光材料層と電解質層とを隣接積層してなる調光層４が形成される。
【００２０】
ホール注入層６は、第２透明電極５とホール輸送層７の注入障壁を下げるために形成され、特に限定されず、適当なイオン化ポテンシャルを有する材料が望ましく、公知の材料のものを用いることができる。具体的には、銅フタロシアニン，スターバーストアミン化合物，ポリアニリン，ポリチオフェン，酸化バナジウム，酸化モリブテン，酸化ルテニウム，酸化アルミニウム等が挙げられる。
【００２１】
ホール輸送層７は、正孔を輸送し発光層へ注入する役割を有するため、正孔移動度が高いことが望ましく、公知の材料を用いることができる。
【００２２】
発光層８は、注入された正孔、電子が再結合し、材料固有の波長で発光する層であり、その発光機構は、発光層８を形成するホスト材料自体が発光する場合であっても、ホストに微量添加したドーパント材料が発光する場合であってもかまわない。発光層８に使用する材料としては、公知のものを使用することができる。
【００２３】
電子輸送層９は、電子を輸送し、これを発光層８へ注入する役割を有する。そのため、電子移動度が高いことが望ましく、公知の材料を用いることができる。
【００２４】
電子注入層１０は、金属電極１１から電子輸送層９への電子注入効率を向上させるために用いられる。電子注入層１０の材料として、具体的には、弗化リチウム，弗化マグネシウム，弗化カルシウム，弗化ストロンチウム，弗化バリウム，酸化マグネシウム，酸化アルミニウムが用いられる。電子注入層１０の材料は、これらに限られるものではなく、これらを２種以上併用してもよい。
【００２５】
金属電極１１は、電子の注入効率を高める仕事関数の小さな導電膜が用いられ、具体的には、マグネシウム・銀合金，アルミニウム・リチウム合金，アルミニウム・カルシウム合金，アルミニウム・マグネシウム合金，金属カルシウムが挙げられるが、これらに限定されない。特に、本実施の形態では電子輸送層９を設けているので、一般的な金属材料を用いることが可能となる。
【００２６】
そして、上述のように構成した有機ＥＬ素子１のスイッチ１２を照明の点灯接点ａから照明の消灯接点ｂに切り替えると、第１透明電極３と第２透明電極５間で印加され調光材料層４の光吸収率が高まり、光を吸収して着色し、外光の反射を減らし、光干渉をなくすことができる。
【００２７】
なお、本発明は上記実施の形態に限られないことは勿論である。例えば、上記においては、第２透明電極５側から、順次ホール注入層６，ホール輸送層７，発光層８、電子輸送層９、電子注入層１０の５層から有機発光層が構成されている例で説明したが、ホール注入層とホール輸送層、発光層、電子輸送層と電子注入層を組み合わせた構造やホール注入層とホール輸送層と発光層と電子輸送層と電子注入層を組み合わせた構造としてもよい。
【００２８】
例えば、有機発光層の多層構造を図２に示すように構成してもよい。
［実施の形態２］
図２は実施の形態２の照明用の有機ＥＬ素子１を示す断面図である。この図２に示す実施の形態２は、上記実施の形態とは、発光方向が基板２を通過していないことと、有機発光層１３は、多層膜から単一に形成されている点で相違するのみであるので、上記実施の形態に対応するものについては、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２９】
図２に示すように、有機発光層１３は、多層膜から単一に形成されている。有機発光層１３は、ＴＰD等を用いたホール輸送層とAｌｑ３等を用いた電子輸送性発光層とを積層してなる２層構造としもよいし、ホール輸送層と発光層と電子輸送層を積層してなる３層構造としてもよい。そして、金属電極１１側を電子輸送層としている。
【００３０】
なお、上記実施の形態においては、調光材料としてエレクトロクロミック材料を使用する例で説明したが、図３，図４に示すように、液晶で構成してもよい。
［実施の形態３］
図３は実施の形態３の照明用の有機ＥＬ素子を示す断面図、図４はその平面図である。この実施形態３は、調光材料として液晶を使用することと有機発光層１３を形成する層の数と、発光方向が基板２を通過している点で、上記実施の形態と相違するのみであるので、上記実施の形態に対応する部分については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。有機発光層１３と金属層で形成された金属電極１１とは絶縁層１４で絶縁されている。
【００３１】
本実施の形態のように、調光材料として液晶を使用すれば、有機ＥＬ素子１のスイッチ１２を照明の点灯接点ａから照明の消灯ｂ接点に切り替えると、第１透明電極３と第２透明電極５間で印加され液晶層４１が光を遮断し、反射光を減らし、外光の反射を減らし、光干渉をなくすことができる。その結果、照明装置の非点灯時に、違和感のないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る照明用の有機ＥＬ素子の実施の形態１を示す断面図である。
【図２】本発明に係る有機ＥＬ素子の実施の形態２を示す断面図である。
【図３】本発明に係る有機ＥＬ素子の実施の形態３を示す断面図である。
【図４】その平面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  有機ＥＬ素子
２  基板
３  第１透明電極
４  調光層
４１  液晶層
５  第２透明電極
６  ホール注入層
７  ホール輸送層
８  発光層
９  電子輸送層
１０  電子注入層
１１  金属電極
１２  スイッチ
【図１】
2007257854.tif 000003
【図２】
2007257854.tif 000004
【図３】
2007257854.tif 000005
【図４】
2007257854.tif 000006