(57)【要約】【課題】発光層から取り出される光量の低下を削減することができる発光デバイスを提供すること。【解決手段】発光デバイスは、電圧が印加されることにより発光する発光層と、発光層の射光側に設けられた透光性の支持体と、支持体の発光層側の面に形成された金属配線を有する金属電極部と、記金属電極部に対向して設けられ、金属配線との間で発光層へ電圧を印加する背面電極基板とを備える。背面電極基板は、発光層が発光し背面電極基板に向かう光を、支持体上の金属配線が形成されていない透光領域に向けて反射する反射部を有する。金属配線は、支持体の表面に形成された銀塩感光材を含有する銀塩感光層を露光し現像処理することで形成された銀配線であってよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧が印加されることにより発光する発光層と、
前記発光層の射光側に設けられた透光性の支持体と、
前記支持体の前記発光層側の面に形成された金属配線を有する金属電極部と、
前記金属電極部に対向して設けられ、前記金属配線との間で前記発光層へ電圧を印加する背面電極基板と
を備え、
前記背面電極基板は、前記発光層が発光し前記背面電極基板に向かう光を、前記支持体上の前記金属配線が形成されていない透光領域に向けて反射する反射部を有する
発光デバイス。
【請求項２】
前記金属配線は、前記支持体の表面に形成された銀塩感光材を含有する銀塩感光層を露光し現像処理することで形成された銀配線である
請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項３】
前記金属配線は、互いに略平行に複数配設されており、
前記反射部は、複数の前記金属配線のそれぞれに沿って形成されたシリンドリカル状の反射面を有する
請求項１または２に記載の発光デバイス。
【請求項４】
前記金属配線は、互いに略平行に配設された複数の前記金属配線に直交する方向にさらに複数配設されており、
前記反射部は、前記直交する方向に複数配設されている複数の前記金属配線に沿って形成されたシリンドリカル状の反射面を有する
請求項１または２に記載の発光デバイス。
【請求項５】
前記反射部は、前記金属配線との間で前記発光層へ電圧を印加する背面電極に形成される
請求項１から４のいずれかに記載の発光デバイス。
【請求項６】
前記背面電極基板は、
透光性の背面支持体と、
前記背面支持体の前記発光層側の面に形成され、前記支持体に形成された前記金属配線との間で前記発光層へ電圧を印加する背面金属配線を有する背面金属電極部と
をさらに有し、
前記反射部は、前記背面支持体に対して前記背面金属電極部と対向して設けられ、前記発光層から前記背面電極基板に向かう光を、前記背面支持体上の前記背面金属配線が形成されていない背面透光領域に向けて反射する
請求項１から４のいずれかに記載の発光デバイス。
【請求項７】
前記背面金属配線は、前記支持体の表面に形成された銀塩感光材を含有する銀塩感光層を露光し現像処理することで形成された銀配線である
請求項６に記載の発光デバイス。
【請求項８】
前記反射部は、前記発光層から前記背面電極基板に向かう光を、前記背面透光領域を通過して前記透光領域に向けて反射する反射面を有する
請求項６または７に記載の発光デバイス。
【請求項９】
前記背面金属配線は、前記支持体に形成された前記金属配線に対応する位置に形成される
請求項６から８のいずれかに記載の発光デバイス。
【請求項１０】
前記背面金属配線は、互いに略平行に配線された前記金属配線のそれぞれに対して略平行に配線され、
前記反射部は、複数の前記背面金属配線にそれぞれ沿って形成されたシリンドリカル状の反射面を有する
請求項９に記載の発光デバイス。
【請求項１１】
前記金属配線は、互いに略平行に配設された複数の前記金属配線に直交する方向に複数配設されており、
前記背面金属配線は、前記直交する方向に配設された複数の前記金属配線に略平行に複数配設されており、
前記反射部は、前記直交する方向に配設された前記複数の金属配線に略平行に配設された複数の前記背面金属配線に沿って形成されたシリンドリカル状の反射面を有する
請求項１０に記載の発光デバイス。
【請求項１２】
前記発光層は、エレクトロルミネッセンス素子を含む
請求項１から１１のいずれかに記載の発光デバイス。
【請求項１３】
前記発光層は、有機エレクトロルミネッセンス素子を含む
請求項１２に記載の発光デバイス。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかに記載の発光デバイスを備える照明装置。
【請求項１５】
前記金属配線と前記背面電極基板との間に電圧を印加する電源
をさらに備える請求項１４に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光デバイスおよび照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光層用の電極として、透明電極を用いた発光装置が知られている（例えば、下記特許文献参照）。
特許文献１  特開平１１−２６１１０９号公報
特許文献２  特許第４２２７７７０号明細書
特許文献３  特開２００１−２９７８８４号公報
特許文献４  特開２００４−１７７４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
発光層用の電極として射光側に金属電極を用いると、発光層で生じた光を金属電極が遮光してしまう。このため、射光側に金属電極を用いない場合に比べて、金属電極による遮光によって外部に取り出される光量が低下してしまう、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の一態様においては、発光デバイスであって、電圧が印加されることにより発光する発光層と、発光層の射光側に設けられた透光性の支持体と、支持体の発光層側の面に形成された金属配線を有する金属電極部と、金属電極部に対向して設けられ、金属配線との間で発光層へ電圧を印加する背面電極基板とを備え、背面電極基板は、発光層が発光し背面電極基板に向かう光を、支持体上の金属配線が形成されていない透光領域に向けて反射する反射部を有する。
【０００５】
金属配線は、支持体の表面に形成された銀塩感光材を含有する銀塩感光層を露光し現像処理することで形成された銀配線であってよい。
【０００６】
金属配線は、互いに略平行に複数配設されており、反射部は、複数の金属配線のそれぞれに沿って形成されたシリンドリカル状の反射面を有してよい。
【０００７】
金属配線は、互いに略平行に配設された複数の金属配線に直交する方向にさらに複数配設されており、反射部は、直交する方向に複数配設されている複数の金属配線に沿って形成されたシリンドリカル状の反射面を有してよい。
【０００８】
反射部は、金属配線との間で発光層へ電圧を印加する背面電極に形成されてよい。
【０００９】
背面電極基板は、透光性の背面支持体と、背面支持体の発光層側の面に形成され、支持体に形成された金属配線との間で発光層へ電圧を印加する背面金属配線を有する背面金属電極部とをさらに有し、反射部は、背面支持体に対して背面金属電極部と対向して設けられ、発光層から背面電極基板に向かう光を、背面支持体上の背面金属配線が形成されていない背面透光領域に向けて反射してよい。
【００１０】
背面金属配線は、支持体の表面に形成された銀塩感光材を含有する銀塩感光層を露光し現像処理することで形成された銀配線であってよい。
【００１１】
反射部は、発光層から背面電極基板に向かう光を、背面透光領域を通過して透光領域に向けて反射する反射面を有してよい。
【００１２】
背面金属配線は、支持体に形成された金属配線に対応する位置に形成されてよい。
【００１３】
背面金属配線は、互いに略平行に配線された金属配線のそれぞれに対して略平行に配線され、反射部は、複数の背面金属配線にそれぞれ沿って形成されたシリンドリカル状の反射面を有してよい。
【００１４】
金属配線は、互いに略平行に配設された複数の金属配線に直交する方向に複数配設されており、背面金属配線は、直交する方向に配設された複数の金属配線に略平行に複数配設されており、反射部は、直交する方向に配設された複数の金属配線に略平行に配設された複数の背面金属配線に沿って形成されたシリンドリカル状の反射面を有してよい。
【００１５】
発光層は、エレクトロルミネッセンス素子を含んでよい。発光層は、有機エレクトロルミネッセンス素子を含んでよい。
【００１６】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態における照明装置１の構成を模式的に示す図である。
【図２】発光層からの光および反射部１６０による反射光を模式的に示す図である。
【図３】金属電極部と反射面との間の位置関係を模式的に示す図である。
【図４】金属電極部と反射面との間の位置関係の他の一例を模式的に示す図である。
【図５】他の態様における発光デバイス２０を模式的に示す図である。
【図６】金属配線１１０および透光領域１２０の形成方法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１９】
図１は、一実施形態における照明装置１の構成を模式的に示す。照明装置１は、発光デバイス１０および電源１２を有する。本実施形態において発光デバイス１０は、有機エレクトロルミネッセンス装置であり、電源１２は直流電源とする。
【００２０】
発光デバイス１０は、支持体１００、複数の金属配線１１０、有機ＥＬ素子層１３０、および、背面電極基板１５０を備える。背面電極基板１５０は、背面電極１４０および背面基板１４２を有する。
【００２１】
支持体１００は、発光デバイス１０の射光側に設けられる。支持体１００は、透光性の支持体とする。支持体１００は、絶縁性材料により形成されてよい。支持体１００としては、プラスチックフイルム、プラスチック板、ガラス板等を例示することができる。
【００２２】
金属配線１１０は、支持体１００における有機ＥＬ素子層１３０側の面に複数形成される。金属配線１１０は、光を実質的に透過しない。複数の金属配線１１０の配線間の領域は、光透過性を有する透光領域１２０となる。透光領域１２０を形成する材料については後述する。
【００２３】
複数の金属配線１１０は、背面電極１４０との間で有機ＥＬ素子層１３０へ電圧を印加する金属電極部として機能することができる。発光デバイス１０では、複数の金属配線１１０が陰極として機能することができ、背面電極１４０が陽極として機能することができる。
【００２４】
電源１２は、背面電極１４０と複数の金属配線１１０との間に電圧を印加する。つまり、電源１２は、背面電極１４０と複数の金属配線１１０との間に存在する発光層に印加される電圧を供給する。電源１２は、背面電極１４０を通じて有機ＥＬ素子層１３０に正孔を運ぶ。また、電源１２は、複数の金属配線１１０を通じて有機ＥＬ素子層１３０に電子を運ぶ。
【００２５】
有機ＥＬ素子層１３０は、一例として、背面電極１４０側から、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、および、電子注入層が積層されて形成される。なお、有機ＥＬ素子層１３０は、正孔輸送層および電子輸送層を有さずともよい。すなわち、有機ＥＬ素子層１３０は、背面電極１４０側から、正孔注入層、発光層、電子注入層、および、電子輸送層が積層されて形成されてよい。
【００２６】
発光層は、有機エレクトロルミネッセンス分子を含む。複数の金属配線１１０から形成される金属電極部と、背面電極１４０との間に電圧を印可すると、それぞれの電極から正孔と電子が注入層および輸送層に運ばれ、発光層内で結合する。この再結合によって生じるエネルギーにより発光層内の有機エレクトロルミネッセンス分子が励起される。励起された有機エレクトロルミネッセンス分子が励起状態から基底状態に戻ることで、発光層から光が放出される。
【００２７】
このように、背面電極基板１５０は、複数の金属配線１１０により形成される金属電極部に対向して設けられ、金属配線１１０との間で発光層へ電圧を印加する。一例として、背面電極基板１５０が有する背面電極１４０が、金属配線１１０との間で、発光層を含む有機ＥＬ素子層１３０へ電圧を印加する。そして、発光層は、当該電圧が印加されることにより発光する。
【００２８】
背面電極１４０は、背面基板１４２上に形成される。背面基板１４２は、絶縁性基板であってよい。背面電極１４０は、光透過性を有さずともよいが、光透過性を有していてもよい。背面電極１４０は、有機ＥＬ素子層１３０が設けられた面にわたって形成される。
【００２９】
背面電極１４０には、発光層が発光する光を反射する反射部１６０が形成される。反射部１６０は、発光層が発光し背面電極基板１５０に向かう光を、支持体１００上の複数の金属配線１１０が形成されていない透光領域１２０に向けて反射する。例えば、発光層からの光が反射部１６０で反射されて透光領域１２０に向かうよう、背面電極１４０の発光層側の表面に傾斜面が形成される。背面電極１４０の発光層側の表面を傾斜面が、反射部１６０となる。
【００３０】
発光デバイス１０によると、反射部１６０は、発光層から背面電極１４０に向かう光を、透光領域１２０へと偏向することができる。このため、発光層からの光を効率的に外部に取り出すことができる。
【００３１】
図２は、発光層からの光および反射部１６０による反射光を模式的に示す。背面電極１４０には、金属配線１１０ａ、金属配線１１０ｂおよび金属配線１１０ｃに対向する面に、それぞれ平坦面２０２ａ、平坦面２０２ｂおよび平坦面２０２ｃが形成されている。また、背面電極１４０には、平坦面２０２の他に、反射部１６０の一例としての反射面２００ａ−ｄが形成される。
【００３２】
具体的には、背面電極１４０には、金属配線１１０ａと金属配線１１０ｂとの間の透光領域１２０ａに対向する位置に、平坦面２０２に対して傾斜した反射面２００ａおよび反射面２００ｂが形成されている。また、背面電極１４０には、金属配線１１０ｂと金属配線１１０ｃとの間の透光領域１２０ｂに対向する位置に、平坦面２０２に対して傾斜した反射面２００ｃおよび反射面２００ｄが形成されている。
【００３３】
有機ＥＬ素子層１３０には、支持体１００上に形成された金属配線１１０と、それぞれの金属配線１１０に対向する平坦面２０２との間で電圧が印加される。これにより、有機ＥＬ素子層１３０では、金属配線１１０と、金属配線１１０に対応する平坦面２０２との間に存在する有機層から、光が放射される。
【００３４】
次に、金属配線１１０ｂと平坦面２０２ｂとの間で発光する光、および、背面電極１４０による反射光について説明する。ここでは、金属配線１１０ｂの比較的近傍に存在する発光層からの光として、それぞれ同じ深さ位置に存在するＡ点、Ｂ点、Ｃ点およびＤ点からの光を取り上げる。図示されるように、Ａ−Ｄの各点は、Ａ点、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点の順でｘ軸正方向に並んでいる。そして、Ａ点およびＤ点は、それぞれ金属配線１１０ｂのｘ方向の両端の位置に存在する。また、Ｃ点は、ｘ軸方向での金属配線１１０ｂの存在範囲の中心に存在する。
【００３５】
発光層内においても、実質的に発光する領域と発光しない領域とが存在する。発光デバイス１０では、金属配線１１０がｘ方向に離散して配設されているので、有機ＥＬ分子が存在する発光層内であっても、金属配線１１０ｂから離れた位置からは、実質的に光が発生しない場合がある。ここでは、Ａ点およびＤ点は、発光層における実質的な発光範囲のｘ方向の境界に位置しているとして、Ａ−Ｄの各点からは、実質的に光が発生するとして考える。また、金属配線１１０はそれぞれｘ方向に等幅であり、ｘ方向に等ピッチで設けられているとする。そこで、ｘ方向の対称的な構造を考慮して、ここでは各点からの光のうち、反射面２００ｃに向かう光を特に取り上げて説明する。
【００３６】
まず、発光デバイス１０とは異なり、仮に背面電極１４０が一様に平坦面を有する場合を考える。発光層内で生じた光のうち、ある立体角以内で放射する光だけが、発光デバイス１０の外部に出射することができる。当該立体角は、発光デバイス内外の媒質の屈折率で決まる臨界角θｃによって定められる。背面電極１４０が一様に平坦であるとすると、Ａ点から界面に垂直方向に対して角度θｃ以上で放射された光は、背面電極１４０で反射して、入射角θｃで界面に入射する。このため、この反射光は外部には出射しない。
【００３７】
一方、図示された発光デバイス１０のように、背面電極１４０に反射面２００が形成されている場合を考える。まず、Ａ点から角度θｃで放射された光が反射面２００ｃに入射したとする。本図には、Ａ点から角度θｃで放射された光が、光線２５０ａとして示されている。
【００３８】
図示されるように反射面２００ｃはｘ方向に傾きを有しているので、反射光は入射角θｃより小さい入射角度θ１で界面に入射する。このため、この反射光が透光領域１２０ｂを通過したとすれば、反射光は外部に出射される。そこで、Ａ点から角度θｃで放射された光が背面電極１４０に入射する位置から、平坦面２０２に対して接平面がｘ方向に傾斜するよう、背面電極１４０の表面を傾斜させて反射面２００ｃを形成する。反射面２００ｃの接平面の傾斜角は、光線２５０ａの反射光が、透光領域１２０ｂにおける金属配線１１０ｂと金属配線１１０ｃとの間を通過するように設定する。これにより、Ａ点から角度θｃで放射された光を外部に出射させることができる。
【００３９】
また、反射面２００ｃは、少なくとも、Ｂ−Ｄ点からそれぞれ角度θｃで放射された光を反射することができる位置まで、ｘ方向に延在しているとする。本図には、Ｂ点、Ｃ点およびＤ点から角度θｃで放射された光が、それぞれ光線２５０ｂ、光線２５０ｃ、光線２５０ｄとして示されている。ここでは、反射面２００ｃがｘ軸正方向に延在している位置を境界位置２１０ｂと呼ぶ。境界位置２１０ｂからｘ軸正方向には、平坦面２０２に対して垂直な面について、反射面２００ｃと対称な面形状を持つ反射面２００ｄがｘ方向に延在する。
【００４０】
また、Ｂ−Ｄ点からそれぞれ角度θｃで放射された光が反射面２００ｃに入射する位置での反射面２００ｃの接平面の傾きは、Ａ点から角度θｃで放射された光が反射面２００ｃに入射する位置での反射面２００ｃの接平面の傾き以上であるとする。例えば、反射面２００ｃは、下に凸の面形状を有する。このような反射面２００ｃの存在により、反射面２００ｃは、Ｂ−Ｄ点からそれぞれ角度θｃで放射された光を、透光領域１２０ｂに向けて反射することができる。したがって、反射面２００ｃは、これらの光の反射光を外部に出射させることができる。
【００４１】
ここで、Ｂ点から放射され境界位置２１０ｂで反射される光を考える。本図には、当該光が、光線２６０として示されている。一例として、光線２６０で示された光の、反射面２００ｃの境界位置２１０ｂでの反射光が、透光領域１２０ｂを通過して金属配線１１０ｃで遮られずに外部に出射されるべく、境界位置２１０ｂでの反射面２００ｃの接平面の傾きが設定されているとする。これにより、反射面２００ｃは、当該反射光を外部に出射させることができる。
【００４２】
また、一例として、Ｄ点から角度θｃで放射された光は、反射面２００ｃの境界位置２１０ｂに入射するとする。Ｄ点はＢ点より境界位置２１０ｂに近い位置に存在するので、Ｄ点から放射され境界位置２１０ｂに入射する光は、透光領域１２０ｂを通過して外部に出射される。
【００４３】
以上説明したように、Ａ−Ｄ点から角度θｃで放射されて反射面２００ｃで反射する光は、いずれも外部に出射される。また、反射面２００ｃは、少なくともＢ点から角度θｃより大きい角度で放射された光を反射して、外部に出射させることができる。
【００４４】
なお、Ａ−Ｃ点から角度θｃ未満で放射された光は、平坦面２０２ｃで反射される。平坦面２０２ｃで１度反射された反射光の一部は、透光領域１２０ｂに入射されて外部に出射される。また、当該反射光の他の一部は金属配線１１０ｂに向かうが、当該反射光は、金属配線１１０ｂと平坦面２０２ｃとの間で反射を繰り返す。そして、多重反射光が反射面２００ｃに到達すると、反射面２００ｃによって透光領域１２０ｂに入射される。
【００４５】
また、Ｄ点から角度θｃ未満で放射された光は、反射面２００ｃで反射される。当該光の反射面２００ｃによる反射光が、界面に対する入射角が臨界角θｃ未満となるように反射面２００ｃの接平面の角度を設定すればよい。この場合、当該反射光が透光領域１２０ｂに直接入射したとすると、当然外部に出射され得る。当該反射光は、透光領域１２０ｂに直接入射せず金属配線１１０に入射したとしても、金属配線１１０と、平坦面２０２および／または他の反射面２００との間で多重反射された後、透光領域１２０から出射され得る。
【００４６】
このように、発光デバイス１０は、反射面２００ｃを有することによって、反射面２００ｃを有しない場合に比べて、発光層からの光をより多く外部に取り出すことができる。つまり、背面電極１４０が、発光層からの光を反射して透光領域１２０ｂに偏向する、平坦面２０２に対して傾斜した反射面２００を有することで、反射面２００ｃが存在しない場合より、より多くの光を外部に取り出すことができる。
【００４７】
また、反射面２００ａ、反射面２００ｂ、反射面２００ｄについても、反射面２００ｃと実質的に同様または対応する面形状を有する。すなわち、金属配線１１０ｂの近傍で発光する光に対して反射面２００ｂの面形状が定められたように、反射面２００ａの面形状は、金属配線１１０ａの近傍で発光する光に対して定められる。具体的には、反射面２００ａは、反射面２００ｂと略同一の面形状を有する。
【００４８】
また、反射面２００ｂは、境界位置２１０ａでの垂直面について、ｘ方向に反射面２００ａと対称な面形状を有する。背面電極１４０の表面形状は、境界位置２１０ａにおいて反射面２００ａから反射面２００ｂへと切り替わる。つまり、接平面の傾きの符号は、境界位置２１０ａで切り替わる。
【００４９】
また、既に説明したように、境界位置２１０ｂからｘ軸正方向には、境界位置２１０ｂでの垂直面について、ｘ方向に反射面２００ｃと対称な面形状の反射面２００ｄが延在する。このように、発光デバイス１０は、複数の反射面２００を有することで、反射面２００を有しない場合に比べて、発光層からの光をより多く外部に取り出すことができる。また、複数の反射面２００を有することで、反射面２００を有しない場合に比べて、発光層からより広い角度で放射された光を外部に取り出すことができるので、面内の輝度ムラを低減することができる。
【００５０】
図３は、支持体１００上の金属電極部と境界位置２１０との間の位置関係を模式的に示す。金属電極部は、等幅の金属配線１１０が、ｙ方向に延在しており、ｘ方向に実質的に等しいピッチで配設されて形成される。このように、金属配線１１０は、互いに略平行に複数配設される。そして、境界位置２１０は、金属配線１１０に沿って直線を形成する。このような金属配線１１０の配置例では、反射部１６０は、ｘ方向に曲率を持ち、ｙ方向には曲率を持たない反射面２００として形成される。このように、反射部１６０は、複数の金属配線１１０のそれぞれに沿って形成されたシリンドリカル状の反射面を有する。
【００５１】
図４は、金属電極部と境界位置との間における位置関係の他の一例を模式的に示す。本例では、図３で説明した金属配線１１０に加えて、支持体１００は、金属配線１１０が形成された面上に、ｘ方向に延在して、ｙ方向に実質的に等しいピッチで配設された複数の金属配線４００を有する。つまり、互いに略平行に配設された複数の金属配線１１０に直交する方向に、金属配線４００がさらに複数配設されている。すなわち、金属配線１１０および金属配線４００がメッシュ状に配設される。
【００５２】
本配置例において、金属配線４００に対する反射部１６０としては、ｙ方向に曲率を持ち、ｘ方向には曲率を持たない反射面が、背面電極１４０に形成されることが望ましい。つまり、反射部１６０としては、直交する方向に複数配設されている複数の金属配線４００に沿って形成されたシリンドリカル状の反射面を有することが望ましい。
【００５３】
本配置例では、金属配線１１０と金属配線４００とが交差するので、金属配線１１０と金属配線４００との交差部に対して、反射部１６０として機能する反射面を形成することが望まれる。具体的には、当該交差部に対応する背面電極１４０の領域４５０において、ｘ方向およびｙ方向の２方向について曲率を持つ反射面が、反射部１６０として形成されることが望ましい。そして、当該反射面のｙ方向における境界位置４１０は、金属配線４００に沿って直線状に形成される。
【００５４】
なお、金属配線４００のｙ方向のピッチは、金属配線１１０のｘ方向のピッチより小さくてよい。金属配線４００のｙ方向のピッチが、金属配線１１０のｘ方向のピッチより小さい場合、金属配線４００に対して境界位置４１０ａよりも比較的に遠方の領域には、金属配線１１０用の反射面２００だけが形成されてもよい。具体的には、背面電極１４０は、隣り合う金属配線４００の間に、２つの境界位置４１０が形成される。そして当該２つの境界位置４１０の間には、金属配線１１０用の反射面２００が形成される。つまり、当該２つの境界位置４１０の間には、ｘ方向に曲率を持ち、ｙ方向には曲率を持たない反射面２００が形成される。
【００５５】
図５は、他の態様における発光デバイス２０を模式的に示す。発光デバイス２０は、発光デバイス１０に替えて照明装置１に組み込むことができる。
【００５６】
発光デバイス１０は、上面支持体５００、複数の金属配線５１０、有機ＥＬ素子層５３０、および背面電極基板６５０を有する。上面支持体５００、金属配線５１０、および、有機ＥＬ素子層５３０は、それぞれ支持体１００、金属配線１１０、および、有機ＥＬ素子層１３０と同様の機能および構成を有する。したがって、ここでは相違点を除いて説明を省略する。透光領域５２０は、透光領域１２０に対応する領域であり、透光性を持つ。
【００５７】
背面電極基板６５０は、複数の背面金属配線６１０、背面支持体６３０、反射部５４０、および、背面基板５４２を備える。背面基板５４２は、背面基板１４２と同様の機能および構成を有するので、ここでは説明を省略する。
【００５８】
背面金属配線６１０は、背面支持体６３０の発光層側の面に形成され、支持体１００に形成された金属配線１１０との間で発光層へ電圧を印加する。背面金属配線６１０は、金属配線５１０と同様の機能および構成を有する。背面金属配線６１０は、上面支持体５００に形成された金属配線５１０に対応する位置に形成される。より具体的には、複数の背面金属配線６１０は、複数の金属配線５１０の直下に形成される。
【００５９】
複数の背面金属配線６１０は、有機ＥＬ素子層５３０に対する背面金属電極部として機能する。すなわち、有機ＥＬ素子層５３０が有する発光層は、金属配線５１０と背面金属配線６１０との間に電圧が印加されることによって発光する。
【００６０】
背面透光領域６２０は、透光領域５２０と同様に、透光性を有する。背面支持体６３０は、上面支持体５００と略同一の機能および構成を有してよい。すなわち、背面支持体６３０は、透光性を有する。
【００６１】
反射部５４０は、背面支持体６３０に対して、複数の背面金属配線６１０により形成される背面金属電極部と対向して設けられる。反射部５４０は、有機ＥＬ素子層５３０が有する発光層からの光を反射する。反射部５４０は、アルミニウム等の金属で形成された金属層であってよい。このため、金属配線５１０と背面金属配線６１０との間に存在する有機層が発光した光の少なくとも一部は、背面透光領域６２０および背面支持体６３０を通過して、反射部５４０で反射される。
【００６２】
ここで、有機ＥＬ素子層５３０のＡ−Ｄ点から放射される光について説明する。なお、本図におけるＡ−Ｄ点と金属配線５１０との間の位置関係は、図２で説明したＡ−Ｄ点と金属配線１１０との間の位置関係と同様とする。
【００６３】
図２に関連して、Ａ−Ｄ点から放射されるいくつかの光を例に挙げて、反射面２００の傾斜と反射面２００によって反射される光の向きとを説明した。本図に係る態様において反射面２００に対応する部材として、反射面６００が設けられる。
【００６４】
本図の発光デバイス２０では、反射面６００が、背面電極の層ではなく、より下方の層の反射部５４０に設けられている。本相違により、反射面６００の傾斜および反射面６００のｘ方向の位置は、反射面２００とは相違する。
【００６５】
しかしながら、反射面６００の傾斜および反射面６００の位置は、反射面２００の設計方針と略同一の方針で設計することができる。したがって、説明が冗長になることを防ぐべく、反射面６００の設計のポイントを中心に説明して、図２で説明した事項と重複する点については説明を省略する。本図には、Ａ点およびＤ点からそれぞれ角度θｃで放射された光が、それぞれ光線２５０ａおよび光線２５０ｄとして示されている。
【００６６】
反射面２００ｃに対応する反射面６００ｂは、反射面２００ｃと同様の設計方針に基づく。すなわち、反射面６００ｂは、Ａ点から角度θｃで放射された光が反射部５４０に入射する位置から、ｘ軸正方向に形成する。また、反射面６００ｂは、Ｄ点から角度θｃで放射される光が反射部５４０に入射する位置まで、ｘ軸方向に延在する。そして、境界位置６０４からｘ軸正方向には、垂直面についてｘ方向に反射面６００ｂと対称な面形状の反射面６００ｃが延在する。つまり、反射部５４０には、境界位置２１０ｂに対応する境界位置６０４が形成される。
【００６７】
また、Ｂ点から放射され反射面６００ｂの境界位置６０４での反射光が、背面透光領域６２０および透光領域５２０を通過して金属配線５１０ｂで遮られずに外部に出射させるべく、境界位置６０４での反射面２００ｃの傾きが設定されているとする。これにより、反射面６００ｂは、Ｂ点から反射面６００ｂの境界位置６０４に向けて放射してされた光を、外部に出射させることができる。
【００６８】
なお、Ａ−Ｄ点の各点から放射され背面金属配線６１０ａに入射する光は、背面金属配線６１０ａで反射される。この反射は、図２に関連して説明した平坦面２０２ｂでの反射と同様であるので、説明を省略する。この反射において、背面金属配線６１０ａと金属配線５１０ａとの間で多重反射した光が反射面６００ａに入射した場合でも、反射面６００ａでの反射光は臨界角θｃ未満で界面に入射するので、外部に出射され得る。
【００６９】
また、図２と同様、反射面６００ｂと連続して、平坦な反射面６００ａが延在しており、反射面６００ｃと連続して、平坦な反射面６００ｄが延在している。Ｂ−Ｄ点から放射された光のうち、反射面６００ａに入射した光は、反射面６００ａで反射して外部に出射される。
【００７０】
以上説明したように、反射部５４０は、発光層から背面電極基板６５０に向かう光を、背面支持体６３０上の背面金属配線６１０が形成されていない背面透光領域６２０に向けて反射する。より具体的には、反射部５４０は、発光層から背面電極基板６５０に向かう光を、背面透光領域６２０を通過して透光領域５２０に向けて反射する反射面６００を有する。そして、複数の金属配線５１０のそれぞれに対して略平行に背面金属配線６１０が複数配線されており、反射部５４０は、複数の背面金属配線６１０にそれぞれ沿って形成されたシリンドリカル状の反射面を有する。このため、発光デバイス２０は、反射面６００を有しない場合に比べて、発光層からより多くの光を外部に取り出すことができる。
【００７１】
なお、図４に関連して説明した構成を採用して、金属配線５１０は、互いに略平行に配設された複数の金属配線５１０に直交する方向に複数配設されていてよい。この場合、背面金属配線６１０は、当該直交する方向に配設された複数の金属配線５１０にも略平行に複数配設されてよい。この構成では、反射部５４０は、当該略平行に配設された複数の背面金属配線６１０に沿って形成されたシリンドリカル状の反射面を有してよい。
【００７２】
また、上記の説明において、発光デバイス１０および発光デバイス２０として、有機エレクトロルミネッセンス装置を例示したが、発光デバイス１０および発光デバイス２０は有機エレクトロルミネッセンス装置に限られない。例えば、発光デバイス１０および発光デバイス２０を、発光層として無機エレクトロルミネッセンス素子などのエレクトロルミネッセンス素子を含むエレクトロルミネッセンス装置として実現することができる。無機エレクトロルミネッセンス装置である発光デバイスを備える照明装置１としては、電源１２として交流電源を適用することができる。
【００７３】
図６は、支持体１００上に金属配線１１０および透光領域１２０を形成する方法の一例を示す。本図に関連して説明する方法は、背面支持体６３０上に背面金属配線６１０および背面透光領域６２０を形成することにも適用できる。本製造方法によると、金属配線１１０は、支持体１００の表面に形成された銀塩感光材を含有する銀塩感光層を露光し現像処理することで形成された銀材で形成される。
【００７４】
具体的には、ハロゲン化銀７１０をゼラチン７３０に混ぜてなる銀塩感光層７４０を支持体１００上に塗布する。ハロゲン化銀７１０としては、臭化銀粒子、塩臭化銀粒子、沃臭化銀粒子を例示することができる。なお、本図では、ハロゲン化銀７１０を含むことを粒々で表記してあるが、あくまでも製造方法の理解を助けるために誇張して示したものであって、大きさ、濃度、粒子位置等を示したものではない。
【００７５】
そして、銀塩感光層７４０に対して、金属配線１１０の配線パターンに対応する予め定められたパターンで露光する。例えば、銀塩感光層７４０に対して、金属配線１１０が形成されるべき位置を露光する。より具体的には、銀塩感光層７４０に対して、金属配線１１０の配線パターンに対応したマスクパターンを有するマスクを用いて露光してよい。ハロゲン化銀７１０は、光エネルギーを受けると感光して「潜像」と称される肉眼では観察できない微小な銀核を生成する。
【００７６】
そして、潜像を肉眼で観察できるパターン化された画像に増幅するために、現像処理を施す。具体的には、潜像が形成された銀塩感光層７４０を現像液にて現像処理する。現像液としてはアルカリ性溶液を用いることができるが、現像液として酸性溶液を用いてもよい。この現像処理とは、ハロゲン化銀粒子ないし現像液から供給された銀イオンが現像液中の現像主薬と呼ばれる還元剤により潜像銀核を触媒核として金属銀に還元されて、その結果として潜像銀核が増幅されてパターン化された現像銀７５０を形成する。
【００７７】
現像処理の後、銀塩感光層７４０中には光に感光できるハロゲン化銀７１０が残存するのでこれを除去する。具体的には、定着処理液により定着処理を施す。定着処理液としては、酸性溶液を用いることができるが、定着処理液としてアルカリ性溶液を用いることもできる。
【００７８】
定着処理施すことで、露光された部位には金属銀部７６０が形成される。そして、定着処理施すことで、露光されていない部位からハロゲン化銀７１０が実質的に除去されて、露光されていない部位にはゼラチン７３０が残存して、光透過性部７８０となる。すなわち、支持体１００上に金属銀部７６０と光透過性部７８０との組み合わせが形成されることになる。金属銀部７６０は金属配線１１０となり、光透過性部７８０は透光領域１２０となる。
【００７９】
ハロゲン化銀７１０として臭化銀を用い、チオ硫酸塩で定着処理した場合の定着処理の反応式は、ＡｇＢｒ（固体）＋２個のＳ2Ｏ3イオン  →  Ａｇ（Ｓ2Ｏ3）2（易水溶性錯体）で表される。
【００８０】
すなわち、２個のチオ硫酸イオンＳ2Ｏ3と、ＡｇＢｒからのゼラチン７３０中の銀イオンが、チオ硫酸銀錯体を生成する。チオ硫酸銀錯体は水溶性が比較的に高いのでゼラチン７３０中から溶出されることになる。その結果、現像銀７５０が金属銀部７６０として定着されて残ることになる。
【００８１】
従って、現像工程は、潜像に対し還元剤を反応させて現像銀７５０を析出させる工程であり、定着工程は、現像銀７５０にならなかったハロゲン化銀７１０を水に溶出させる工程とみなすことができる。詳細は、Ｔ．Ｈ．Ｊａｍｅｓ，Ｔｈｅ  Ｔｈｅｏｒｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｐｒｏｃｅｓｓ，４ｔｈ  ｅｄ．，Ｍａｃｍｉｌｌｉａｎ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ．，Ｉｎｃ，ＮＹ，Ｃｈａｐｔｅｒ１５，ｐｐ．４３８−４４２．１９７７を参照されたい。
【００８２】
なお、現像処理は多くの場合にアルカリ性溶液で行われることから、現像処理工程から定着処理工程に入る場合に、現像処理にて付着したアルカリ溶液が、多くの場合で酸性溶液である定着処理溶液に持ち込まれるので、定着処理液の活性が変わるといった問題がある。また、現像処理槽を出た後、膜に残留した現像液により意図しない現像反応が更に進行する懸念もある。そこで、現像処理後で、定着処理工程に入る前に、酢酸溶液等の停止液で銀塩感光層７４０を中和もしくは酸性化することが好ましい。
【００８３】
また、めっき処理を施して、金属銀部７６０に導電性金属を担持させてもよい。この場合、金属配線１１０は、支持体１００上に金属銀部７６０と、当該金属銀部７６０に担持された導電性金属にて形成される。めっき処理としては、無電解めっき、電気めっき、または、無電解めっきおよび電気めっきの組み合わせを例示することができる。
【００８４】
本製造方法で製造された金属配線１１０は、ＩＴＯ膜と比較して表面抵抗を低くすることができる。このため、大サイズの発光デバイス１０または発光デバイス２０を形成しても、輝度の低下を防ぐことができる。また、照明装置１を比較的に低電圧で動作することができ、低消費電力化を実現することができる。
【００８５】
支持体１００は、有機層が発する光の波長に対して透光性を有していれば特に制限されないが、高透光性であることが望ましい。また、透光性を有していれば、発明の目的を妨げない程度に着色していてもよい。支持体１００としては、光透過性のプラスチックフイルムを用いることができる。
【００８６】
当該プラスチックフイルムの原料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル類；ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン、ＥＶＡ等のポリオレフィン類；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂；その他、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリサルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド、ポリイミド、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等を用いることができる。
【００８７】
本実施形態においては、透明性、耐熱性、取り扱い易さ及び価格の点から、上記プラスチックフイルムはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）であることが好ましい。
【００８８】
本図に関連して、ハロゲン化銀写真感光材料を用いた金属配線１１０の形成方法を説明したが、金属配線１１０を形成する他の方法としては、支持体１００上に形成された銅箔上のフォトレジスト膜を露光、現像処理してレジストパターンを形成して、レジストパターンから露出する銅箔をエッチングすることによって、金属配線１１０の配線パターンを形成してもよい。他にも、金属配線１１０上に金属微粒子を含むペーストを印刷して、ペーストに金属めっきを行うことによって、金属配線１１０の配線パターンを形成してもよい。他にも、支持体１００に、金属配線１１０の配線パターンをスクリーン印刷版又はグラビア印刷版によって印刷形成してもよい。
【００８９】
なお、支持体１００は、５μｍ以上の厚さを有してよい。支持体１００の厚さは、有機ＥＬ素子層１３０が発生する光に対する透過率に応じて定められてよい。
【００９０】
なお、金属配線１１０の高さ厚みは、０．１μｍ以上１μｍ以下であってよい。金属配線１１０の幅は、０．１μｍ以上２０μｍ以下であってよい。金属配線１１０は、０．１μｍ以上３００μｍ以下のピッチで配置されていてよい。金属配線１１０を配置することで少なくとも局所的に光透過率が減少する。光透過率の減少はできるだけ小さくすることが重要である。したがって、金属配線１１０のピッチを大きくしすぎたり、金属配線１１０の幅、高さを大きく取りすぎたりすることなく、金属配線１１０のピッチ、幅および高さが、照明装置１としての目的に応じた輝度および／または輝度ムラ、ならびに消費電力との関連で設定されることが望ましい。
【００９１】
支持体１００に金属配線１１０が形成された透明導電フィルムを用いて、発光デバイス１０または発光デバイス２０を製造する場合、透明導電フィルムに、０．１μｍ以上０．２μｍ以下の厚さの有機ＥＬ素子層１３０を形成してよい。そして、金属配線１１０より仕事関数の高い金属材料で背面電極１４０を形成する。
【００９２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００９３】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００９４】
１  照明装置
１０  発光デバイス
１２  電源
２０  発光デバイス
１００  支持体
１１０  金属配線
１２０  透光領域
１３０  有機ＥＬ素子層
１４０  背面電極
１４２  背面基板
１５０  背面電極基板
１６０  反射部
２００  反射面
２０２  平坦面
２１０  境界位置
２５０、２６０  光線
４００  金属配線
４１０  境界位置
４５０  領域
５００  上面支持体
５１０  金属配線
５２０  透光領域
５３０  有機ＥＬ素子層
６００  反射面
６０４  境界位置
６２０  背面透光領域
６５０  背面電極基板
６１０  背面金属配線
６３０  背面支持体
５４０  反射部
５４２  背面基板
７１０  ハロゲン化銀
７３０  ゼラチン
７４０  銀塩感光層
７５０  現像銀
７６０  金属銀部
７８０  光透過性部
【図１】
2012009177.tif 000003
【図２】
2012009177.tif 000004
【図３】
2012009177.tif 000005
【図４】
2012009177.tif 000006
【図５】
2012009177.tif 000007
【図６】
2012009177.tif 000008