(57)【要約】【課題】非発光時の外観ムラを抑制しつつ、輝度分布を均一化させることが可能な有機ＥＬパネルを提供する。【解決手段】透光性の第１電極１２と、少なくとも発光層を含む有機層１５と、第２電極１６と、を備え、第１，第２電極１２，１６が有機層１５を狭持するように支持基板１１上に形成される有機ＥＬパネル１００であって、第１電極１２と接するように形成され第１電極１２よりも抵抗の低い補助配線１３と、補助配線１３を覆うように形成される透光性の絶縁層１４と、を備え、絶縁層１４の幅Ｗ２は発光領域内において部分的に異なる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性の第１電極と、少なくとも発光層を含む有機層と、第２電極と、を備え、前記第１，第２電極が前記有機層を狭持するように支持基板上に形成される有機ＥＬパネルであって、
前記第１電極と接するように形成され前記第１電極よりも抵抗の低い補助配線と、
前記補助配線を覆うように形成される透光性の絶縁層と、を備え、
前記絶縁層の幅は発光領域内において部分的に異なることを特徴とする有機ＥＬパネル。
【請求項２】
前記補助配線の幅は前記発光領域内において等しいことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
【請求項３】
前記第２電極は、非透光性であり、ストライプ状に複数形成され、
前記補助配線は、前記第２電極に対して略直交するように形成されてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）素子を用いた有機ＥＬパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機材料によって形成される自発光素子として知られる有機ＥＬ素子は、例えば、ＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）等からなる陽極と、少なくとも有機発光層を有する有機層と、アルミニウム（Ａｌ）等からなる非透光性の陰極と、を順次積層してなるものである（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
かかる有機ＥＬ素子は、陽極から正孔を注入し、また、陰極から電子を注入して正孔及び電子が前記有機発光層にて再結合することによって光を発するものである。有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬパネルはディスプレイに採用されるほか、近年では面発光照明や光源としても開発が進められている。さらに、有機ＥＬパネルとして、例えば特許文献２に開示される透過型片面発光パネルが知られている。かかる透過型片面発光パネルは、光を放出する光放出部と、光を透過させる光透過部と、を有する透過発光領域を備え、光放出部に発光部と遮光層を有し、発光部からの光を一方の面側から放出するとともに、他方の面側に向かう光を遮光層で遮蔽するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−１９４３９３号公報
【特許文献２】特開２０１１−２４９５４１号公報
【特許文献３】特開２００４−１４１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
有機ＥＬパネルのうち照明等に用いられる発光面積が大きいパネルにおいては、発光面内の輝度分布を均一にすることが商品性確保のために重要である。発光面内に輝度分布の変化（輝度ムラ）が生じる大きな要因としては、発光面内の電極の抵抗による電圧降下が挙げられる。これに対し、例えば特許文献３には、透明電極と接続してより低抵抗な補助電極（補助配線）を形成する技術が開示されている。さらに、特許文献３には、補助電極を接続端子から近い部分では太く、接続端子から遠い部分では細く形成することで、開口率の変化によって輝度ムラを抑制することができる旨が開示されている。
【０００６】
しかしながら、一般に補助電極に用いられるアルミニウムなどの低抵抗材料は非透光性であり、透明電極とは色調も反射率も異なるため、補助電極の幅を変化させると補助電極が太い領域と細い領域とで非発光時の発光面の見栄えが異なる外観ムラが生じるという問題点があった。また、補助電極の幅を変化させることは発光面内でのシート抵抗を変えることとなるが、シート抵抗の変化は電位変化を通じて輝度分布の変化を生じさせるため、輝度分布を均一にするための補助電極の幅分布の設計が複雑であるという問題点があった。
【０００７】
そこで本発明は、この問題に鑑みてなされたものであり、非発光時の外観ムラを抑制しつつ、輝度分布を均一化させることが可能な有機ＥＬ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】
【０００８】
本発明の有機ＥＬパネルは、前述の課題を解決するために、透光性の第１電極と、少なくとも発光層を含む有機層と、第２電極と、を備え、前記第１，第２電極が前記有機層を狭持するように支持基板上に形成される有機ＥＬパネルであって、
前記第１電極と接するように形成され前記第１電極よりも抵抗の低い補助配線と、
前記補助配線を覆うように形成される透光性の絶縁層と、を備え、
前記絶縁層の幅は発光領域内において部分的に異なることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、非発光時の外観ムラを抑制しつつ、輝度分布を均一化させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態である有機ＥＬパネルを示す背面図。
【図２】同上有機ＥＬパネルを示す部分断面図。
【図３】同上有機ＥＬパネルの補助配線と絶縁層を示す図。
【図４】本発明の実施例における絶縁層の幅を示す図。
【図５】本発明の比較例の輝度分布を示す図。
【図６】本発明の実施例の輝度分布を示す図。
【図７】本発明の変形例である有機ＥＬパネルを示す背面図。
【図８】同上有機ＥＬパネルの補助配線と絶縁層を示す図。
【図９】本発明の変形例である有機ＥＬパネルを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面に基づいて本発明を適用した第１の実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態である有機ＥＬパネル１００の背面図であり、図２は有機ＥＬパネル１００の部分断面図である。
【００１３】
有機ＥＬパネル１００は、図１及び図２に示すように、支持基板１１と、透明電極である第１電極１２と、補助配線１３と、絶縁層１４と、有機層１５と、反射電極である第２電極１６と、第１電極配線部１７と、第２電極配線部１８と、封止基板１９と、から主に構成される。第１電極１２と有機層１５と第２電極１６とが積層される略矩形状の領域は、発光領域（有機ＥＬ素子）１０を構成する。
【００１４】
支持基板１１は、例えば透光性の無アルカリガラスからなる矩形状の基板である。なお、アルカリガラス等のその他のガラス基板を用いてもよく、ガラス厚についても特に限定されない。また、透明な樹脂基板を用いても良い。支持基板１１の背面上には、第１電極１２、第１電極配線部１７及び第２電極配線部１８が形成され、さらに、補助配線１３、絶縁層１４、有機層１５及び第２電極１６が順に積層形成される。また、第１電極配線部１７は第１電極１２と電気的に接続され、第２電極配線部１８は第２電極１６と電気的に接続される。
【００１５】
第１電極１２は、本実施形態では正孔を注入する陽極となるものであり、支持基板１１上にＩＴＯあるいはＡＺＯ（Aluminum  Zinc  Oxide），ＩＺＯ（Indium  Zinc  Oxide）等の透明導電材料をスパッタリング法等の手段によって５０〜５００ｎｍの膜厚で層状に形成し、フォトリソグラフィー法等の手段によって所定の形状にパターニングしてなる透光性の透明電極である。第１電極１２は、第１電極配線部１７及び第２電極配線部１８と同一の透明導電材料を用いて同工程で形成され、第１電極配線部１７と一体的に形成されることで第１電極配線部１７と電気的に接続される。また、第１電極１２、第１電極配線部１７及び第２電極配線部１８は、必要に応じ適宜その表面がＵＶ／Ｏ３処理やプラズマ処理等の表面処理を施される。なお、第１電極１２は、透明導電材料の微粒子を用いて印刷法で作成してもよく、透明導電材料としてグラフェンを用いてもよい。
【００１６】
補助配線１３は、第１電極１２上にアルミニウム（Ａｌ）やＡｌ合金、銀（Ａｇ）やＡｇ合金、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）などの第１電極１２の透明電電材料よりも抵抗の低い金属をスパッタリング法等の手段によって、５０〜１５００ｎｍの膜厚で単層または積層の膜状に形成し、フォトリソグラフィー法等の手段によって所定の形状にパターニングしてなる非透光性の配線である。本実施形態においては、補助配線１３は、図１における有機ＥＬパネル１００の左右辺に対して垂直なストライプ状に形成されている。また、補助配線１３は、図２及び図３に示すように、その幅Ｗ１が少なくとも発光領域１０内で一定に形成されている。
【００１７】
絶縁層１４は、例えばポリイミド樹脂、ノボラック樹脂あるいはアクリル樹脂などの透明な絶縁材料をスピンコート法等の手段によって１．０μｍ程度の膜厚で層状に形成し、フォトリソグラフィー法で所望の形状にパターニングしてなる。絶縁層１４は、補助配線１３を覆うように形成され、補助配線１３のエッジ部分での第１電極１２と第２電極１６との短絡や第２電極１６の断線を防止する。さらに、絶縁層１４は、図２及び図３に示すように、その幅Ｗ２が少なくとも発光領域１０内で形成位置によって変化する（部分的に異なる）ように形成される。このように絶縁層１４の幅Ｗ２を変化させる理由については後で詳述する。また、絶縁層１４は、第１電極１２のエッジ（外側領域）、第１電極配線部１７の内側領域及び第２電極配線部１８の内側領域を含む支持基板１１の周辺領域を覆い、第１電極１２の中央領域を平面視略矩形状に露出させて発光領域１０の形状を画定し、また、第２電極配線部１８の内側領域を一部露出させて第２電極１６を第２電極配線部１８と電気的に接続させるコンタクト部（図示しない）を有する。
【００１８】
有機層１５は、少なくとも有機材料からなる有機発光層を含む単層あるいは多層からなり、例えば６０〜１５０ｎｍ程度の膜厚で第１電極１２上に形成されるものである。多層構造の一例としては、第１電極１２側から順に正孔注入輸送層、第１の有機発光層、第２の有機発光層、電子輸送層及び電子注入層が積層形成される。なお、有機発光層は単一でもよく、また、他に層が付加されるものであってもよく、また、一部の層が含まれないものであってもよい。有機層１５は、真空蒸着法によって形成され、所定の開口部を有する蒸着マスクを介して支持基板１１の背面側に所望の形状で形成される。なお、有機層１５は、スピンコート等による塗布法やインクジェット等による印刷法で形成してもよい。
【００１９】
第２電極１６は、本実施形態では電子を注入する陰極となるものであり、有機層１５上に例えばＡｌ，Ａｇ，マグネシウム（Ｍｇ），コバルト（Ｃｏ），リチウム（Ｌｉ），亜鉛（Ｚｎ）等の金属単体あるいは合金からなる低抵抗導電材料を膜厚５０〜２００ｎｍの層状に形成した導電膜からなる反射電極である。第２電極１６は、真空蒸着法によって形成され、所定の開口部を有する蒸着マスクを介して支持基板１１の背面側に所望の形状で形成される。第２電極１６は、第１電極１２を覆うと共に第２電極配線部１８と前記コンタクト部を介して接触するように、その端部が第２電極配線部１８の内側領域と重なるように形成される。
【００２０】
第１電極配線部１７は、前述のように第１電極１２及び第２電極配線部１８と同一の透明導電材料でかつ同工程で形成される給電のための電極（陽極）配線部である。第１電極配線部１７は、第１電極１２と一体的に形成されることで第１電極１２と電気的に接続される。本実施形態において、第１電極配線部１７は、平面視略矩形状の支持基板１１の１つの端部（図１における左辺）に沿って形成される。
【００２１】
第２電極配線部１８は、前述のように第１電極１２及び第１電極配線部１７と同一の透明導電材料でかつ同工程で形成される給電のための電極（陰極）配線部である。第２電極配線部１８は、絶縁層１４の前記コンタクト部を介して第２電極１６と接触することで第２電極１６と電気的に接続される。第２電極配線部１８は、支持基板１１の１つの端部（図１における右辺）に沿って第１電極配線部１７と対向するように形成される。このように、第１電極配線部１７と第２電極配線部１８とがそれぞれ左右方向に対向する位置で第１電極１２と第２電極１６と接続されることで、左右方向から発光領域１０に電流が供給される。
【００２２】
封止基板１９は、例えばガラス材料からなり、成型、サンドブラスト、切削あるいはエッチング等の適宜方法で凹形状に形成してなるものである。封止基板１９は、接着剤（図示しない）を介して支持基板１１上に気密的に配設され、発光領域１０が封止される。なお、封止基板１９は平板状であってもよく、この場合はスペーサーを介して支持基板１１上に接着される。封止基板１９の発光領域１０との対向面には吸湿剤（図示しない）が配設される。
【００２３】
以上のように、有機ＥＬパネル１００が構成される。有機ＥＬパネル１００は、支持基板１１側から光を出射するいわゆるボトムエミッション型の有機ＥＬパネルである。
【００２４】
次に、有機ＥＬパネル１００の絶縁層１４の幅Ｗ２の規定について説明する。
発光領域１０において、第１電極１２と第２電極１６とは、それぞれ給電部である第１電極配線部１７及び第２電極配線部１８からの距離に応じて抵抗値に差が生じ、電位傾斜が生じる。高電位側の第１電極１２の電位Ｖ１は、第１電極配線部１７からの距離が長くなるのに従って電位が低下し、低電位側の第２電極１６の電位Ｖ２は、第２電極配線部１８からの距離が長くなるのに従って電位が上昇する。本実施形態のように、第１電極配線部１７及び第２電極配線部１８がそれぞれ対向するように左右の１辺に形成される場合、第１電極１２の電位Ｖ１と第２電極１６の電位Ｖ２との差分である有機層１５に印加される電圧Ｖｅｌは、第１電極配線部１７あるいは第２電極配線部１８に近い左右両端が最も高く、中央が最も低くなる（すなわち、発光領域１０内において、電流密度は左右両端側で高く、中央に向かって低くなる）。したがって、何ら対策を講じない場合には、発光領域１０内において、発光輝度も左右両端で高く、中央に向かって低くなるような輝度分布が生じる。
これに対し、本願発明者は、補助配線１３の幅Ｗ１は一定とし、補助配線１３を覆う絶縁層１４の幅Ｗ２を位置によって変化させることで発光領域１０内における開口率を調整する方法に思い至った。具体的には、本実施形態においては、発光領域１０内において左右両端側の位置では、図２（ａ），（ｃ）及び図３（ａ），（ｃ）に示すように絶縁層１４の幅Ｗ２を大きくし、中央側の位置では、図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように絶縁層１４の幅Ｗ２を左右両端側に対して小さくした（第１電極配線部１７及び第２電極配線部１８からの距離に応じて変化させた）。これによって、電流密度の高い左右両端側の領域では発光部（両電極１２，１６の間に有機層１５が直接狭持される部分）に対して非発光部（両電極１２，１６間に絶縁層１４が形成されることで発光しない部分）が大きくなるため開口率が小さくなり、電流密度の低い中央側の領域では絶縁層１４のよる前記発光部に対して前記非発光部が小さくなるため開口率が大きくなることで発光領域１０全体での輝度を均一化することができる。また、非透光性の補助配線１３の幅Ｗ１を一定とし、透明な絶縁層１４の幅Ｗ２で開口率を調整するため、非発光時の外観ムラが抑制でき、発光領域１０内でのシート抵抗に変化が生じないため、絶縁層１４の幅Ｗ２の幅分布の設計は補助配線１３に対して容易である。
【００２５】
（実施例）
実施例として、第１電極１２としてＩＴＯを膜厚１６０ｎｍで形成し、第２電極１６としてＡｌを膜厚６０ｎｍで形成し、補助配線１３としてＭｏ／Ａｌ合金／Ｍｏを膜厚合計５５０ｎｍ、幅Ｗ１を５０μｍ、ピッチ４００μｍで積層形成し、絶縁層１４としてポリイミド樹脂を幅Ｗ２が図４に示すように、左右両端（第１，第２電極配線部１７，１８からの距離が０ｍｍ）で最大値の１２１μｍであり、中央（第１，第２電極配線部１７，１８からの距離が５５ｍｍ）で最小値の７２μｍであり、左右両端と中央との間では２次曲線状に徐々に変化するように形成して、発光領域１０が１１０ｍｍ×１１０ｍｍの矩形状である有機ＥＬパネル１００を作成した。絶縁層１４の幅Ｗ２を変化させることにより、開口幅（絶縁層１４間の発光部の幅）も左右方向で変化し、左右両端で最小値の２７９μｍ（最大値に対して８５．２％）となり、中央で最大値の３２８μｍ（１００％）となり、左右両端と中央との間では２次曲線状に徐々に変化する。
【００２６】
（比較例）
比較例として、絶縁層１４の幅Ｗ２を７２μｍで一定とした他は実施例と同様にして有機ＥＬパネルを作成した。
【００２７】
図５は、比較例における輝度分布を示す図であり、図５（ａ）は６００ｍＡの定電流回路で発光させた場合の発光領域の輝度の計算値を示す分布図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の破線部分の輝度分布を示すグラフである。比較例においては、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、発光領域の輝度は、給電部（第１，第２電極配線部１７，１８）に近い左右両端側で輝度が８５０〜９００ｃｄ／ｍ２と最大となり、中央に向かって徐々に輝度が低下し中央で７００〜７５０ｃｄ／ｍ２と最小となり、輝度分布にムラが生じている。
図６は、実施例における輝度分布を示す図であり、図６（ａ）は、６００ｍＡの定電流回路で発光させた場合の発光領域１０を２次元輝度分布測定器（ミノルタ社製ＣＡ１５００Ｍ）で測定した輝度分布図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の破線部分の輝度分布を示すグラフである。実施例においては、図６（ａ）、（ｂ）に示すように発光領域１０の輝度は左右両端から中央までの何れの位置でも８００ｃｄ／ｍ２程度となり比較例よりも輝度分布の均一化がなされている。かかる結果によっても、絶縁層１４の幅Ｗ２を変化させることで輝度分布の均一化が可能であることは明らかである。
【００２８】
本実施形態である有機ＥＬパネル１００によれば、非発光時の外観ムラを抑制しつつ、輝度分布を均一化させることが可能となる。かかる効果は以下の構成によって得ることができる。
【００２９】
有機ＥＬパネル１００は、透光性の第１電極１２と、少なくとも発光層を含む有機層１５と、第２電極１６と、を備え、第１，第２電極１２，１６が有機層１５を狭持するように支持基板１１上に形成される有機ＥＬパネルであって、
第１電極１２と接するように形成され第１電極１２よりも抵抗の低い補助配線１３と、
補助配線１３を覆うように形成される透光性の絶縁層１４と、を備え、
絶縁層１４の幅Ｗ２は発光領域１０内において部分的に異なる。
【００３０】
また、補助配線１３の幅Ｗ１は発光領域１０内において等しい。
【００３１】
以上の説明は本発明を例示するものであって、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更、変形（構成要素の削除を含む）が可能であることはもちろんである。以下、本発明の変形例について説明する。なお、前述の実施形態と同一あるいは相当個所には同一符号を付けてその詳細な説明は省略する。
【００３２】
（変形例１）
変形例１である有機ＥＬパネル１０１は、図７に示すように、第１電極配線部１７を平面視略矩形状の支持基板１１の４つの端部（辺）に沿って各端部の略中央領域に平面視略矩形状にそれぞれ形成した。また、第２電極配線部１８を支持基板１１の４つの角部に略Ｌ字状にそれぞれ形成した。これにより、４つの第１電極配線部１７及び４つの第２電極配線部１８の８つの給電部が発光領域１０の周囲を囲むように配置される格好となる。さらに、図８に示すように補助配線１３を、格子状に形成し、補助配線１３を覆うように絶縁層１４を形成した。補助配線１３の幅Ｗ１は発光領域１０内で一定である。これに対し、絶縁層１４の幅Ｗ２は、発光領域１０内において第１，第２電極配線部１７，１８からの距離に応じて変化させる。具体的には、第１，第２電極配線部１７，１８に近い周縁側（例えば領域Ｃ）では図８（ａ）に示すように幅Ｗ２が大きく、第１，第２電極配線部１７，１８に遠い中央側（例えば領域Ｄ）では図８（ｂ）に示すように周縁側よりも幅Ｗ２を小さくする。
かかる有機ＥＬパネル１０１によっても、非発光時の外観ムラを抑制しつつ、輝度分布を均一化させることが可能となる。
【００３３】
（変形例２）
変形例２である有機ＥＬパネル１０２は、いわゆる透過型（シースルー）片面発光有機ＥＬパネルである。具体的には、第２電極１６の少なくとも発光領域１０に対応する部分をストライプ状に形成し、第２電極１６が形成される個所と第２電極１６が形成されないスリット部１６ａとが交互に配置されるようにしたものである。
発光領域１０において、第２電極１６が形成された個所は、第１電極１２と第２電極１６とで有機層１５を狭持してなる発光部となり、第１電極配線部１７及び第２電極配線部１８を介して両電極１２，１５間に電圧を印加すると、前記発光部において有機層１５（の有機発光層）が発光する。そして発光領域１０から発せられた光は、支持基板１１から外部に出射される一方、封止部材１８側からは第２電極１６で反射されて外部にほとんど出射しない。また、発光領域１０において、第２電極１６のスリット部１６ａからは有機ＥＬパネル１００の背面側からの外光あるいは前面側からの外光を透過する。すなわち、有機ＥＬパネル１００は、前面側から主に発光した光を出射し、また、外部からの光を透過する。
かかる有機ＥＬパネル１０２においても、絶縁層１４の幅Ｗ２を第１，第２の電極配線部１７，１８からの距離に応じて変化させることで非発光時の外観ムラを抑制しつつ、輝度分布を均一化させることが可能となる。
【００３４】
かかる有機ＥＬパネル１０２において補助配線１３を設ける場合は、図９に示すように、ストライプ状に形成される補助配線１３をストライプ状に形成される非透光性の第２電極１６に対して略直交（ちょうど直交する場合を含む）ように形成することが望ましい。ピッチの異なる２つのストライプが重なるとモアレ（干渉縞）が生じ見栄えが低下するが、２つのストライプが直交すると理論上モアレのピッチが無限大となりモアレが認識されにくくなるためである。
【００３５】
このほか、本発明においては、第１電極１２が陰極であり、第２電極１６が陽極であってもよい。また、第１電極配線部１７が支持基板１１上の角部に複数設けられ、第２電極配線部１８が支持基板１１の端部の略中央領域に複数設けられる構成であってもよい。また、第１電極配線部１７及び第２電極配線部１８上（特に封止基板１９から外部に露出する外部電源との接続部上）に、Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ等の低抵抗金属材料あるいはこれらの合金の単層あるいは積層からなる補助配線を形成してもよい。また、本発明は、封止基板１９側から光を出射するいわゆるトップエミッション型の有機ＥＬパネルも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、有機ＥＬパネルに好適である。
【符号の説明】
【００３７】
１００  有機ＥＬパネル
１０  発光領域
１１  支持基板
１２  第１電極
１３  補助配線
１４  絶縁層
１５  有機層
１６  第２電極
１７  第１電極配線部
１８  第２電極配線部
１９  封止基板
【図１】
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【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】
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【図９】
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