(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に少なくとも１層の発光性有機薄膜が陽極薄膜と陰極薄膜に狭持されてなり、液晶表示装置を前面あるいは背面から照明する光源に用いられ、前記液晶表示装置の導光板の端面に配置される有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記透明基板の外形が第１の長辺、第２の長辺、第１の短辺及び第２の短辺で囲まれた長方形であり、
前記陽極薄膜は、前記透明基板の前記第１の短辺側から前記第２の短辺側にわたり、前記長辺に平行な方向に沿って、フォトエッチング法により線状にパターニングされ、
前記陽極薄膜の幅は前記導光板の厚さ以下で、且つ、１ｍｍ以下であり、
前記陽極薄膜の幅により発光領域の幅が決定され、
前記透明基板の前記第１の短辺側に前記陽極薄膜の一部である第１の陽極薄膜端子と前記陰極薄膜の一部である第１の陰極薄膜端子が並んで配置され、さらに、前記透明基板の前記第１の短辺に対向する前記第２の短辺側に前記陽極薄膜の一部である第２の陽極薄膜端子と前記陰極薄膜の一部である第２の陰極薄膜端子部が並んで配置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素子。
【請求項２】
透明基板上に少なくとも１層の発光性有機薄膜が陽極薄膜と陰極薄膜に狭持されてなり、液晶表示装置を前面あるいは背面から照明する光源に用いられ、前記液晶表示装置の導光板の端面に配置される有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記透明基板の外形が第１の長辺、第２の長辺、第１の短辺及び第２の短辺で囲まれた長方形であり、
前記陽極薄膜は、前記透明基板の前記第１の短辺側から前記第２の短辺側にわたり、前記長辺に平行な方向に沿って、フォトエッチング法により線状にパターニングされ、
前記陽極薄膜の幅は前記導光板の厚さ以下で、且つ、１ｍｍ以下であり、
前記陽極薄膜の幅により発光領域の幅が決定され、
前記透明基板の前記第１の短辺側に前記陽極薄膜の一部である陽極薄膜端子が、前記第２の短辺側に前記陰極薄膜の一部である陰極薄膜端子がそれぞれ配置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素子。
【請求項３】
前記発光性有機薄膜は白色に発光することを特徴とする請求項１または２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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は幅の狭い発光領域を有する有機エレクトロルミネッセンス（以下、エレクトロルミネッセンスをＥＬと略記する）素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
少なくとも一層の発光性有機層が陽極薄膜と陰極薄膜に狭持された構造をとる有機ＥＬ素子は、無機ＥＬ素子に比べて印加電圧を大幅に低下させることができ、また、バックライト搭載の液晶表示装置と比べ低消費電力化を図ることができる。そのため、新規材料の開発・改良、素子構造の最適化等を通して、より高性能な有機ＥＬ素子を得るための開発が活発に進められている。有機ＥＬ素子については既にいろいろな発光色の素子、また高輝度、高効率の素子が開発されており、表示装置の画素としての利用やバックライト等の光源としての利用が進められている。
【０００３】
有機ＥＬ素子を光源として用いる従来の技術として、特開平１０−５０１２４号公報を挙げることができる。この公報では、液晶表示装置を前面から照明するフロントライト、あるいは液晶表示装置を背面から照明するバックライトの光源として、線状の発光領域を有する有機ＥＬ素子を用いる技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の従来技術に記載されている光源に用いられる有機ＥＬ素子は、発光領域の幅には特に制限はないため、液晶表示装置の導光板の端面に配置された場合に、発光領域の幅によっては、導光板の端面に光を有効に導入できないという問題点があった。
【０００５】
本発明はこのような問題点を解決するもので、その課題とするところは、製造方法が容易で、かつμｍ以下の発光領域幅も可能な線状の発光領域を有する有機ＥＬ素子を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、下記構成になる有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
【０００７】
（１）透明基板上に少なくとも１層の発光性有機薄膜が陽極薄膜と陰極薄膜に狭持されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記透明基板の外形が第１の長辺、第２の長辺、第１の短辺及び第２の短辺で囲まれた長方形であり、前記透明基板の前記第１の短辺側から前記第２の短辺側にわたり、前記長辺に平行な方向に沿って線状に形成された前記陽極薄膜の線幅により発光領域の幅が決定され、前記透明基板の前記第１の短辺側に前記陽極薄膜の一部である第１の陽極薄膜端子と前記陰極薄膜の一部である第１の陰極薄膜端子が並んで配置され、さらに、前記透明基板の前記第１の短辺に対向する前記第２の短辺側に前記陽極薄膜の一部である第２の陽極薄膜端子と前記陰極薄膜の一部である第２の陰極薄膜端子部が並んで配置されていることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、幅の狭い一本の陽極薄膜の幅が発光領域の幅となるため、幅の狭い線状の発光領域を有する有機ＥＬ素子を構成できるという効果を有する。また、上記構成によれば、陽極薄膜端子部と陰極薄膜端子部が透明基板の両端辺側に配置されているため、陰極及び陽極薄膜端子部が透明基板の片方の短辺側にのみ配置されている場合に生じやすい、素子に注入される電流の分布むらに起因する輝度むらの発生を抑制する効果を有する。
【００１９】
（２）透明基板上に少なくとも１層の発光性有機薄膜が陽極薄膜と陰極薄膜に狭持されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記透明基板の外形が第１の長辺、第２の長辺、第１の短辺及び第２の短辺で囲まれた長方形であり、前記透明基板の前記第１の短辺側から前記第２の短辺側にわたり、前記長辺に平行な方向に沿って線状に形成された前記陽極薄膜の線幅により発光領域の幅が決定され、前記透明基板の前記第１の短辺側に前記陽極薄膜の一部である陽極薄膜端子が、前記第２の短辺側に前記陰極薄膜の一部である陰極薄膜端子がそれぞれ配置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素子。
【００２０】
上記構成によれば、透明基板の両短辺側に陽極薄膜端子と陰極薄膜端子をそれぞれ配置するため、線状の有機ＥＬ光源を薄型化でき、これを搭載する装置の小型化、薄型化を図ることができるという効果を有する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１（ａ）は，本発明の第１の実施形態の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡＢ断面図である。なお、図１（ａ）は図を見易くするために、構成要素を一部省いて描いてある。
【００２３】
第１の実施形態は、外形２ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの透明基板１０１に陽極１０２を形成し、その上に少なくとも一層の発光機能有する有機層１０３成膜し、さらに陰極１０４を形成したものを、透明或いは半透明の封止基板１０６で封止処理したものである。
【００２４】
本実施形態では、光透過性、導光性のある透明基板として一般的なソーダガラスを用いるが、他にも石英系、多成分系、希土類元素ドープ石英系、希土類元素ドープ多成分系のガラス材料を用いることができる。
【００２５】
陽極は光を取り出す側の電極として用いられることが多く、本発明においても例外ではない。従って透明或いは半透明な電極が好ましい。本発明では透明電極としてＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）を用いるが、他にもＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）等を用いることができる。
【００２６】
陽極の厚さは、５０〜５００ｎｍ、特に５０〜３００ｎｍの範囲が好ましい。また、その上限は特に制限はないが、あまり厚いと透過率の低下や剥離などが生じる可能性があり、また厚さが薄すぎると、電極として十分な効果が得られず、製造時の膜強度等の点でも問題がある。
【００２７】
陽極はフォトエッチング法によりパターニングされ、本実施形態における陽極の幅は０．１ｍｍとするが、この限りではなく、フォトエッチング法の精度の許容範囲内であればさらに狭い幅も可能である。所望の線状光を得るためには陽極の線幅は１ｍｍ以下とすることがより好ましい。
【００２８】
発光機能を有する有機層は、一般的には正孔輸送層、発光層、電子輸送層と機能分離させるのが望ましいとされる。本実施形態では正孔輸送層としてＮ，Ｎ‘−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンを真空蒸着により膜厚５０ｎｍの薄膜を形成する。また、前記正孔輸送層の上に、電子輸送性発光材料として一般的に知られているトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム錯体を真空蒸着により５０ｎｍの薄膜を形成する。
ただし、有機層に用いられる有機材料及び有機層の構成についてはこの限りではない。
【００２９】
有機層の膜厚においても特に制限されるものではなく、形成方法によっても異なるが、通常５〜５００ｎｍ程度、特に１０〜３００ｎｍとすることが望ましい。
【００３０】
また、発光機能を有する有機層は、低分子、高分子を問わず、真空蒸着の他に、スパッタリング、スピンコート、ディッピング、インクジェット方式など様々な成膜手法を選択することができる。
【００３１】
陰極は導電性物質であればよく、本実施形態では、マグネシウムと銀を１０：１の割合で真空蒸着により混合した合金（膜厚２００ｎｍ）を用いる。ただし、陰極及び補助電極の材料としてはこの限りではなく、アルミニウムやリチウム、カルシウム等の単体金属、またはそれらを含む２成分、３成分の合金系が挙げられる。
【００３２】
封止基板の材料としては、平板状かつ透明或いは半透明材料が挙げられる。本実施形態では一般的なソーダガラスを用いる。しかしその限りではない。
【００３３】
封止基板を接着するために用いる接着剤１０５は、一般的に透明或いは半透明で、水分や活性ガス等を通しにくい性質であることが望ましい。本実施形態では光硬化性のエポキシ樹脂を用いる。しかしこの限りではなく、熱硬化性のエポキシ樹脂なども用いることができる。
【００３４】
本実施形態により、透明基板の短辺側に陽極薄膜端子部１０７と陰極薄膜端子部１０８を有し、発光領域が０．１ｍｍ×４５ｍｍの線状有機ＥＬ光源が得られる。このような光源は、液晶表示装置を照明するバックライトやフロントライト等の光源として用いることができる。
【００３５】
本実施形態の光源を液晶表示装置のバックライトやフロントライトの光源として導光板の端面に配置する場合、導光板の端面に光を有効に導入するためには発光領域の幅が狭い方がよい。本実施形態では幅０．１ｍｍの発光領域が実現できるため好適な線状光源となる。
【００３６】
また、有機ＥＬ素子は白色に発光させることが可能であるため、本実施形態における有機ＥＬ光源は好適な白色発光の線状光源となり得る。よってフルカラー液晶表示装置のバックライトやフロントライト等の光源として用いることができる。
【００３７】
本実施形態では陽極薄膜端子部と陰極薄膜端子部が透明基板両端辺側に集中して配置されているため、電源からの配線を簡略化でき、装置の小型化、薄型化が可能となる。
【００３８】
（第２の実施形態）
図２（ａ）は，本発明の第２の実施形態の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＣＤ断面図である。なお、図２（ａ）は図を見易くするために、構成要素を一部省いて描いてある。
【００３９】
第２の実施形態は、外形２ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの透明基板１０１に陽極１０２を形成し、その上に少なくとも一層の発光機能有する有機層１０３成膜し、さらに陰極１０４を形成したものを、透明或いは半透明の封止基板１０６で封止処理したものである。
【００４０】
本実施形態における陽極１０２は０．１ｍｍの幅にフォトエッチング法によりパターニングするが、この限りではなく、フォトエッチング法の精度の許容範囲内であればさらに狭い幅も可能である。
【００４１】
透明基板、発光性を有する有機薄膜、陰極材料、封止基板及び封止基板を接着する接着剤は第１の実施形態と同じである。
【００４２】
本実施形態より、透明基板の一方の短辺側に第１の陽極薄膜端子部２０１と陰極薄膜端子部２０２を有し、さらに透明基板のもう一方の短辺側に第２の陽極薄膜端子を有する、発光領域が０．１ｍｍ×４５ｍｍの線状の有機ＥＬ光源が得られる。
【００４３】
また、本実施形態ではＩＴＯなどの比較的電気抵抗の高い材料で構成される陽極において、陽極薄膜端子部が透明基板の両端辺側に配置されていることから、有機ＥＬ素子に注入される電流の分布むらに起因する輝度むらの発生を抑制することができる。
【００４４】
本実施形態における有機ＥＬ素子はこのような光源は、液晶表示装置を照明するバックライトやフロントライト等の光源として用いることができる。
【００４５】
（第３の実施形態）
図３（ａ）は，本発明の第３の実施形態の平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＥＦ断面図である。なお、図３（ａ）は図を見易くするために、構成要素を一部省いて描いてある。
【００４６】
第３の実施形態は、外形２ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの透明基板１０１上に陽極１０２を形成し、その上に少なくとも１層の発光機能を有する有機層１０３を成膜し、さらに陰極１０４を形成したものを、透明或いは半透明の封止基板１０６で封止処理したものである。
【００４７】
本実施形態における陽極１０２は０．１ｍｍの幅にフォトエッチング法によりパターニングするが、この限りではなく、フォトエッチング法の精度の許容範囲内であればさらに狭い幅も可能である。
【００４８】
透明基板、発光性を有する有機薄膜、陰極材料、封止基板及び封止基板を接着する接着剤は第１の実施形態と同じである。
【００４９】
本実施形態では、透明基板の一方の短辺側に第１の陽極薄膜端子部３０１と第１の陰極薄膜端子部３０２が、また対向するもう一方の短辺側に第２の陽極薄膜端子部３０３と第２の陰極薄膜端子部３０４が設置してあるため、有機ＥＬ素子に注入される電流が均等に分布する。よって電流の分布むらに起因する有機ＥＬ素子の輝度むらの発生を抑制することができる。
【００５０】
本実施形態より、透明基板の両短辺側に陽極薄膜端子部と陰極薄膜端子部を有し、発光領域が０．１ｍｍ×４５ｍｍの線状の有機ＥＬ光源が得られる。
【００５１】
本実施形態における線状の有機ＥＬ光源は、液晶表示装置を照明するバックライトやフロントライトなどの光源として用いることができる。
【００５２】
（第４の実施形態）
図４（ａ）は，本発明の第４の実施形態の平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＧＨ断面図である。なお、図４（ａ）は図を見易くするために、構成要素を一部省いて描いてある。
【００５３】
第４の実施形態は、外形１．５ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの透明基板１０１上に陽極１０２を形成し、その上に少なくとも１層の発光機能を有する有機層１０３を成膜し、さらに陰極１０４を形成したものを、透明或いは半透明の封止基板１０６で封止処理したものである。
【００５４】
本実施形態における陽極１０２は０．１ｍｍの幅にフォトエッチング法によりパターニングするが、この限りではなく、フォトエッチング法の精度の許容範囲内であればさらに狭い幅も可能である。
【００５５】
透明基板、発光性を有する有機薄膜、陰極材料、封止基板及び封止基板を接着する接着剤は第１の実施形態と同じである。
【００５６】
本実施形態では、透明基板の一方の短辺側に陽極薄膜端子部４０１が、また対向するもう一方の短辺側に陰極薄膜端子部４０２が設置してあるため、有機ＥＬ素子が形成されている透明基板の幅をより狭くすることができ、光源の小型化、薄型化を図ることができる。
【００５７】
本実施形態より、外形１．５ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの透明基板上に発光領域が０．１ｍｍ×４５ｍｍの有機ＥＬ素子が形成された線状の有機ＥＬ光源が得られる。
【００５８】
本実施形態における線状の有機ＥＬ光源は、液晶表示装置を照明するバックライトやフロントライト等の光源として用いることができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の有機ＥＬ素子は、短辺と長辺を有する細長い透明基板上に狭い幅にパターニングされた陽極薄膜の幅が発光領域の幅となるため、幅の狭い発光領域を有する。液晶表示装置のバックライトやフロントライト等の光源は導光板の端面に配置されるため、導光板の端面に光を有効に導入するために幅が狭い発光領域を有する線状の光源である方がよい。本発明の有機ＥＬ素子を用いた光源は幅０．１ｍｍ以下の発光領域が実現できるため、好適なバックライトやフロントライト等の光源として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る有機エレクトロルミネセンス素子の構造を示す図で、図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は同図（ａ）のＡＢ線に沿った断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る有機エレクトロルミネセンス光源の構造を示す図で、図２（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）は同図（ａ）のＣＤ線に沿った断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る有機エレクトロルミネセンス光源の構造を示す図で、図３（ａ）は平面図であり、図３（ｂ）は同図（ａ）のＥＦ線に沿った断面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る有機エレクトロルミネセンス光源の構造を示す図で、図４（ａ）は平面図であり、図４（ｂ）は同図（ａ）のＧＨ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１０１…透明基板
１０２…陽極
１０３…発光性有機層
１０４…陰極
１０５…封止剤
１０６…封止基板
１０７…陽極薄膜端子部
１０８…陰極薄膜端子部
１０９…放射光
２０１…第１の陽極薄膜端子部
２０２…陰極薄膜端子部
２０３…第２の陽極薄膜端子部
３０１…第１の陽極薄膜端子部
３０２…第１の陰極薄膜端子部
３０３…第２の陽極薄膜端子部
３０４…第２の陰極薄膜端子部
４０１…陽極薄膜端子部
４０２…陰極薄膜端子部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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