(57)【要約】【課題】面内の発光の均一性に優れた有機エレクトロルミネッセンスパネルを提供する。【解決手段】有機エレクトロルミネッセンスパネルは、基板１の表面に、光透過性の第１電極２と、第１電極２に対向する第２電極４と、第１電極２及び第２電極４に挟まれた発光層３とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子５が形成されたものである。第１電極２には電流を阻害する複数の微細穴６が設けられている。この微細穴６は、平面視における単位面積あたりの個数が略等しく形成されるとともに、平面視における単位面積あたりの占有面積が発光領域の中央部から周辺部に近づくにしたがって大きくなるように形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に、光透過性の第１電極と、前記第１電極に対向する第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極に挟まれた発光層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子が形成された有機エレクトロルミネッセンスパネルであって、前記第１電極には電流を阻害する複数の微細穴が設けられ、この微細穴は、平面視における単位面積あたりの個数が略等しく形成されるとともに、平面視における単位面積あたりの占有面積が発光領域の中央部から周辺部に近づくにしたがって大きくなるように形成されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネル。
【請求項２】
前記微細穴は、前記発光層側が広いテーパー状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネル。
【請求項３】
前記複数の微細穴のうちの少なくとも一部は、底部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネル。
【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を用いた有機エレクトロルミネッセンスパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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）を面状照明体（照明パネル）として用いた有機エレクトロルミネッセンスパネル（以下「有機ＥＬパネル」ともいう）が知られている。
【０００３】
有機ＥＬパネルでは、パネル面積（基板面積）が大きくなると、ＩＴＯ膜などにより構成される透明電極のシート抵抗が大きくなる。そのため、電極端子部に近い周辺部の輝度が大きくなる一方、中央部の輝度は小さくなって、面内の発光輝度の均一性が低下する傾向がある。面内の発光が均一でなくなると、照明パネルとしての性能が低下してしまうことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２５３３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
面内の発光の均一性を確保するため、基板や透明電極の表面一帯に格子状の補助電極を形成する方法が提案されている。
【０００６】
例えば、図４の例は、ＩＴＯ膜２１が形成された基板１の表面に、金属などＩＴＯ膜２１よりも導電性の高い材料によって形成される格子状の補助電極２２を設けて電極２０を構成したものである。このような電極２０を用いた有機ＥＬパネルでは、補助電極２２が電極全体での導電性を高めるために、中央部と周辺部との電流量の差が縮まることになり、面内の発光の均一性が向上する。しかしながら、このような電極２０を得るためには、ＩＴＯ膜２１に格子状の補助電極２２を形成しなければならず、製造プロセスが複雑になるという問題があった。また、ＩＴＯ膜２１の表面に補助電極２２を設けるため、補助電極２２が表面に突出して設けられることになり、電極ショート不良の原因になりやすいという問題があった。
【０００７】
また、特許文献１には、基板表面の電極における端子部の近くに非発光部として孔を形成し、周辺部の輝度を低下させることが開示されている。しかしながら、周辺部と中央部とにおいて孔の分布が異なるために、面内において発光のムラが生じやすいという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、面内の発光の均一性に優れた有機エレクトロルミネッセンスパネル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】
【０００９】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンスパネルは、基板の表面に、光透過性の第１電極と、前記第１電極に対向する第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極に挟まれた発光層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子が形成された有機エレクトロルミネッセンスパネルであって、前記第１電極には電流を阻害する複数の微細穴が設けられ、この微細穴は、平面視における単位面積あたりの個数が略等しく形成されるとともに、平面視における単位面積あたりの占有面積が発光領域の中央部から周辺部に近づくにしたがって大きくなるように形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
前記微細穴は、好ましくは、前記発光層側が広いテーパー状に形成されている。また、前記複数の微細穴のうちの少なくとも一部は、好ましくは、底部を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、面内にムラがなく均一に発光する有機エレクトロルミネッセンスパネルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】有機エレクトロルミネッセンスパネルに用いる第１電極の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）〜（ｄ）は一部の拡大図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、有機エレクトロルミネッセンスパネルの一例を示す断面図である。
【図３】有機エレクトロルミネッセンスパネルの一例を示す断面図である。
【図４】従来の有機エレクトロルミネッセンスパネルに用いる電極の一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図３に有機エレクトロルミネッセンスパネル（有機ＥＬパネル）の一例を示す。有機ＥＬパネルは、光透過性の第１電極２と、第１電極２に対向する第２電極４と、第１電極２及び第２電極４に挟まれた発光層３とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子５（有機ＥＬ素子５）が、基板１の表面に形成されたものである。この有機ＥＬパネルでは、有機ＥＬ素子５を収容する凹部が形成された対向基板１０が基板１に対向して配置されている。基板１は透光性を有するものであり、例えば、ガラスや透明樹脂により構成される。有機ＥＬ素子５は、通常、第１電極２が陽極となり、第２電極４が陰極となるものであるが、その逆であってもよい。なお、この有機ＥＬパネルでは、例えばカバーガラスなどの断面コ字状の対向基板１０により封止されているが、このような基板に限らず、フィルム状基材など適宜の封止材により封止されていてもよい。
【００１４】
図１（ａ）に、図３に示すような有機ＥＬパネルに用いる第１電極２の一例を示す。第１電極２は、基板１の表面に形成された透光性を有する導電層８の中央領域（外周縁を除いた領域）によって形成されている。この導電層８の端部には、導電層８が適宜のパターンに形成されることにより、有機ＥＬ素子５よりも外側の範囲に配置される電極端子９が形成されている。図３に示すように、電極端子９は、第１電極２と導通するとともに外方に延出する第１電極端子９ａと、第１電極２から分断されるとともに第２電極４と導通する第２電極端子９ｂとによって構成される。なお、図３の断面図においては、素子構成が理解しやすいよう、左側に第２電極端子９ｂ側の断面を示し、右側に第１電極端子９ａ側の断面を示している。
【００１５】
発光層５は、陽極（第１電極２）から注入された正孔と、陰極（第２電極４）から注入された電子とを結合させて発光させるための層である。発光層５は、発光材料を含んで構成される発光材料層の他、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などの層、その他、発光や電荷輸送を助ける中間層、機能層などの層から選ばれる適宜の層を含んで構成される。
【００１６】
第１電極２及び電極端子９を形成する導電層８の材料としては、透明性と導電性を兼ね備えた材料であれば特に限定されるものではないが、例えば、透明金属酸化物を用いることができる。導電層８は、例えば、透明金属酸化物層などで構成することができ、具体的には、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＺｎＯなどの層が例示される。導電層８の厚み、すなわち、第１電極２の厚みは、例えば０．０５〜１μｍ又は０．１〜０．５μｍにすることができるが、これに限定されるものではない。
【００１７】
また、第２電極４としては適宜の電極材料を用いることができる。例えば、金属を挙げることができる。具体的には、Ａｌなどであってよい。第２電極４を反射性電極とすれば光をより多く取り出すことができる。
【００１８】
そして、本実施形態においては、第１電極２には、電流を阻害する複数の微細穴６が設けられている。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す第１電極２の周辺部の領域Ａ３の拡大図である。また、図１（ｄ）は、図１（ａ）に示す第１電極２の中央部の領域Ａ１の拡大図である。また、図１（ｃ）は、図１（ａ）に示す第１電極２の中央部と周辺部との間の領域Ａ２の拡大図である。微細穴６は発光層３側の表面が開口する穴として設けられている。この微細穴６は、後述するように、第１電極２を貫通した貫通孔であってもよいし、底部７を有するものであってもよい。なお、微細穴６はパネル面に比べて大きさがかなり小さいものであるため、図１（ａ）及び図３では図示を省略している。
【００１９】
図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、微細穴６は、平面視における単位面積あたりの個数が略等しく形成されるとともに、平面視における単位面積あたりの占有面積が発光領域の中央部から周辺部に近づくにしたがって大きくなるように形成されている。すなわち、有機ＥＬ素子５（第１電極２）の中央部の領域Ａ１の微細穴６ａ、それよりも周辺部側の領域Ａ２の微細穴６ｂ、及び、周辺部の領域Ａ３の微細穴６ｃは、面積が同じ所定範囲において、各微細穴６が同じ個数で存在している。そして、さらに微細穴６ａ、微細穴６ｂ、微細穴６ｃの順に、各微細穴６の面積が徐々に大きくなり、単位面積当たりに占める微細穴６の面積割合が徐々に大きくなっている。つまり、パネルの中心部（例えば有機ＥＬ素子５が形成された領域の重心点）から周端部に向かって微細穴６の大きさが徐々に大きくなっている。そのため、有機ＥＬ素子５の周辺部においてはより大きく電流が阻害されるとともに、有機ＥＬ素子５の周辺部から中央部に近づくにしたがって電流阻害の度合いが小さくなる。そして、有機ＥＬ素子５においては、電極端子９に近いため電流が流れやすい周辺部では電流量が低下し、電極端子９から遠いため電流が流れにくい中央部では電流量の低下量が小さくなり、面全体として単位面積あたりの各領域において流れる電流量が同等に近づく。これにより、有機ＥＬパネル全体としてムラのない均一な発光をすることが可能になるのである。単位面積としては、例えば、一辺が０．１〜１０ｍｍの正方形の領域、すなわち面積が０．０１〜１００ｍｍ２の範囲で設定するものであってよい。例えば、一辺１ｍｍの正方形の領域（面積１ｍｍ２）とすれば、素子設計がしやすくなる。なお、平面視とは基板１に垂直な方向から見た場合をいう。単位面積を設定する際、平面視においてパネルを正方形格子状に区切って単位面積の範囲（単位領域）を設定しもよい。
【００２０】
微細穴６の平面視における形状は、特に限定されるものではないが、円形であってよいし、正方形状又は矩形状であってもよい。あるいは不定形であってもよい。ただし、より均一な発光のためには、同じ形状である方が好ましい。図１（ｂ）〜（ｄ）では、角が丸まった矩形形状の微細穴６が相似形で設けられている。
【００２１】
微細穴６のサイズとしては、面内の発光ムラがなくなるような適宜のサイズに設定することができる。微細穴６のサイズが小さすぎると発光ムラを十分に抑制できなくなるおそれがあり、微細穴６のサイズが大きすぎると発光の弱い箇所が目視できることになりダークスポットが発生するなど、かえって発光ムラが増大するおそれがある。例えば、円形の微細穴６の場合、最も小さい微細穴６の直径は、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上であり、最も大きい微細穴６の直径は、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下である。また、例えば、正方形又は矩形の微細穴６の場合、最も小さい微細穴６の一辺の長さは、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上であり、最も大きい微細穴６の一辺の長さは、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下である。また、最も小さい微細穴６の面積は０．０１μｍ２以上又は１μｍ２以上にすることができ、最も大きい微細穴６の面積は２５００μｍ２以下又は４００μｍ２以下にすることができる。
【００２２】
微細穴６の大きさは、第１電極２の中央部から周辺部にかけて連続的に徐々に大きくなってもよいし、段階的に徐々に大きくなってもよい。また、周辺部においても電極端子９に近づくほど微細穴６の大きさが大きくなるようにしてもよい。周辺部の微細穴６（６ｃ）の面積と中央部の微細穴６（６ａ）の面積との比率は、例えば、１０：１〜１００００：１に、好ましくは、１００：１〜１０００：１に設定することができる。
【００２３】
複数の微細穴６は、単位面積当たりの個数が略等しくなるように、周期性を有して配置されることが好ましい。図１の形態では、微細穴６の個数が単位面積当たりで略同じになるように、複数の微細穴６は、縦方向及び横方向に等ピッチで配置されている。すなわち、仮想縦線及び仮想横線で作図される正方形格子形状の各正方形の頂点に、微細穴６が配置されている。このような配置になると、単位面積当たりの個数を容易に揃えることができる。微細穴６の配置は、図１の形態に限られるものではなく、例えば、六方細密型の配置（連続する正六角形の中心と各頂点への配置）であってもよく、他の規則性のある配置であってもよい。
【００２４】
隣り合う微細穴６の中心間距離（微細穴６のピッチ）は、例えば、１０〜１００μｍにすることができる。微細穴６の距離が大きすぎると微細穴６による電流阻害の効果があまり得られなくなるおそれがあり、微細穴６距離が小さすぎると電流を阻害しすぎるおそれがある。
【００２５】
微細穴６の立体形状は特に限定されるものではないが、より好ましくは、微細穴６は、発光層３側が広いテーパー状に形成されているものである。図２（ａ）は、孔の大きさが発光層３側になるほど大きくなるとともに、基板１側になるほど小さくなったテーパー状の微細穴６を示している。微細穴６は、側面が基板１と垂直な面となっていてもよいが、より好ましくは、図２（ａ）のように、側面が基板１に対して外側に広がる方向に傾斜したテーパー状となるものである。このように微細穴６がテーパー状になると、微細穴６の開口部分の角部（エッジ部）を覆って発光層３が積層されやすくなるため、図示のように、発光層３によるカバーリングが容易となって、エッジ部によるショート不良を低減することができる。また、発光層３及び第２電極４が微細穴６を覆うように形成されることによって、微細穴６の領域であっても基板１に対して斜め方向に電流が流れやすくなるなどして発光が可能となるため、非発光のダークスポットの形成を抑制することができる。微細穴６の立体形状は、テーパー状になるためには、円錐状、角錐状などが好ましいが、円柱状、角柱状などであってももちろんよい。
【００２６】
また、複数の微細穴６のうちの少なくとも一部は、底部７を有することも好ましい。図２（ｂ）に底部７を有する微細穴６を示す。複数の微細穴６は、全てが発光層３側から基板１側に突き抜ける貫通孔であってもよいのであるが、その一部が貫通孔で残りが非貫通となって基板１側に底部７を有する微細穴６であってもよいものである。あるいは、複数の微細穴６の全てが底部７を有していてもよい。微細穴６が底部７を有する場合、第１電極２の厚みを薄くして電流量を減少させつつも、基板１と垂直な方向に電流が流れることになり、非発光のダークスポットの発生を低減することができる。特に微細穴６の大きさが大きくなると、非発光の部分ができやすくなるが、底部７を有することにより非発光部分の発生を低減することができる。底部７を有する微細穴６は、第１電極２の中央部に形成されていてもよいし、周辺部に形成されていてもよい。周辺部に底部７を有する微細穴６を形成した場合、微細穴６の大きさが大きくなってもダークスポットが発生することを抑制することができる。また、中央部に底部７を有する微細穴６を形成した場合、中央部での電流量を増加させて中央部の発光が弱くなることを抑制し、パネル全体としての輝度を向上させることができる。なお、製造上の観点からは貫通孔となった微細穴６の方が作製容易である。
【００２７】
なお、複数の微細穴６のうちの一部又は全部が底部７を有するものである場合、その微細穴６においては、底部７の厚みが中央部から周辺部に向かって徐々に厚くなったり、逆に、底部７の厚みが周辺部から中央部に向かって徐々に厚くなったりしてもよい。その場合、発光ムラをより低減することができる。
【００２８】
図１に示すような微細穴６を有する第１電極２は、導電層８が表面に形成された基板１を適宜の方法で穴開け加工することにより作製することができる。例えば、エッチングにより形成することができる。
【００２９】
具体的には、まず、導電層８が表面全体に形成された基板１から所定のパターンで導電層８を分断して電極端子９を形成する。このときレジストによるエッチング法を用いてもよいし、レーザーにより除去してもよい。そして次に、微細穴６を形成する部分以外をレジストで覆ってエッチングにより微細穴６を形成する。このとき、エッチング液に暴露する時間を調整することにより、導電層８に形成する微細穴６を貫通孔にしたり底部７を有する穴にしたりすることができる。また、エッチング液により導電層８を除去する方法では、発光層３側に徐々に広くなる（基板１側に徐々に小さくなる）微細穴６を容易に形成することができる。すなわち、導電層８が表面側からエッチングされるとき、レジストの開口（微細穴６が設けられる領域）の中央部分を中心として徐々に基板１側に向かって穴が深く大きくなっていく。すると、穴の側面が基板１に対して傾斜して微細穴６が形成される。そして、導電層８が除去されてできる穴が基板１に到達する前に、エッチング液の暴露を終了すると基板１側に薄い導電層８を残すことができ、底部７を有する微細穴６を形成することができる。一方、エッチング液への暴露を穴が基板１まで到達するまで行うと、貫通孔となった微細穴６を形成することができる。
【００３０】
微細穴６の形成は上記の方法に限定されるものではない。例えば、周辺部の微細穴６の形成と中央部の微細穴６の形成とを別の工程で行ってもよい。また、電極端子９の形成と微細穴６の形成とを同時に行ってもよい。また、微細穴６の形成をレーザーやブラスト（削除加工）などにより行ってもよい。
【００３１】
そして、微細穴６が形成された導電層８（第１電極２）の表面に、発光層３及び第２電極４を積層することにより有機ＥＬ素子５を形成することができる。最後に、対向基板１０の凹部に有機ＥＬ素子５を収容するとともに、電極端子９の一部を露出させて、対向基板１０を基板１の表面に接合することにより、図３に示すような有機ＥＬパネルを得ることができる。
【００３２】
このように形成された有機ＥＬパネルを用いた面状発光体にあっては、微細穴６の占有面積が中央部から周辺部にかけて徐々に大きくなるので、中央部と周辺部との輝度差が減少し、発光面全体として発光ムラのない均一な発光を得ることができるものである。
【符号の説明】
【００３３】
１      基板
２      第１電極
３      発光層
４      第２電極
５      有機エレクトロルミネッセンス素子
６      微細穴
７      底部
８      導電層
９      電極端子
１０    対向基板
【図１】
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【図２】
2013127843.tif 000004
【図３】
2013127843.tif 000005
【図４】
2013127843.tif 000006