(57)【要約】【課題】補助電極に起因する光取出効率の低下及び外観の悪化を抑制することができる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。【解決手段】本発明に係る有機ＥＬ素子１は、光透過性を有する第一電極２と、第一電極２と対をなす第二電極３と、第一電極２と第二電極３との間に配置されている有機発光層４と、第一電極２に接する補助電極６とを備える。補助電極６は、複数の通孔７を備える。補助電極６の投影面積に対する、複数の通孔７の開口の投影面積の合計の割合は、３０％よりも小さいことが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有する第一電極と、
前記第一電極と対をなす第二電極と、
前記第一電極と前記第二電極との間に配置されている有機発光層と、
前記第一電極に接する補助電極とを備え、
前記補助電極は、複数の通孔を備える、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記補助電極の投影面積に対する、前記複数の通孔の開口の投影面積の合計の割合は、３０％よりも小さい、
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記複数の通孔の開口径の個数平均値は、１００ｎｍよりも大きい、
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素子。
【請求項４】
前記補助電極の投影面積１００μｍ2あたりの、前記複数の通孔の数は、１０よりも多く１００よりも少ない、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記補助電極は、線状の第一電極線と、前記第一電極線と交差する線状の第二電極線とを備え、
前記第二電極線は、前記第一電極線に重なっている重複部と、前記第一電極線に重なっていない通常部とを備え、
前記重複部の線幅は、前記通常部の線幅よりも狭い、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記補助電極は、線状の第一電極線と、前記第一電極線と交差する線状の第二電極線とを備え、
前記第二電極線は、前記第一電極線に重なっている重複部と、前記第一電極線に重なっていない通常部と、前記通常部と前記重複部との間に介在すると共に前記重複部に直接接続されている遷移部とを備え、
前記複数の通孔は、前記遷移部にある複数の第一通孔と、前記通常部にある複数の第二通孔とを含み、
前記遷移部の投影面積に対する、前記複数の第一通孔の開口の投影面積の合計の割合は、
前記通常部の投影面積に対する、前記複数の第二通孔の開口の投影面積の合計の割合よりも小さい、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記補助電極は、前記補助電極を通過する光を拡散させる、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記補助電極は、前記第一電極に対向し或いは前記第一電極とは反対側を向く凹凸状の凹凸面を備え、
前記複数の通孔は、前記凹凸面で開口し、
前記補助電極の任意のいかなる断面においても、前記凹凸面に沿った長さ１０μｍあたり、前記前記凹凸面に由来する１個より多く５０個より少ない凸部が存在する、
請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子と、この有機エレクトロルミネッセンス素子を保持する器具本体とを備える、
照明器具。
【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及び照明器具に関し、詳しくは補助電極を備える有機エレクトロルミネッセンス素子及びこの有機エレクトロルミネッセンス素子を備える照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と称する）は、例えばガラスなどの基板上に透明電極、有機発光層、電子注入電極を、順次重ねることで構成される。この場合、透明電極の導電性は比較的低いため、透明電極の導電性を補うために、透明電極に補助電極を重ねることがある。例えば特許文献１には、基板と透明電極との間に補助電極と透光性穴を設けることが、開示されている。この技術では、透光性穴が光を通過させることで、有機ＥＬ素子から外部へ光が取り出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０８３６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示されている技術では、補助電極が光を遮蔽するため、光取出効率が低下してしまう。また、有機ＥＬ素子が発光すると、補助電極に沿った暗い部分が外部から視認されるため、有機ＥＬ素子の外観が悪化してしまう。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、補助電極に起因する光取出効率の低下及び外観の悪化を、抑制することができる有機ＥＬ素子及び照明器具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】
【０００６】
本発明の第１の態様に係る有機ＥＬ素子は、
光透過性を有する第一電極と、
前記第一電極と対をなす第二電極と、
前記第一電極と前記第二電極との間に配置されている有機発光層と、
前記第一電極に接する補助電極とを備え、
前記補助電極は、複数の通孔を備える。
【０００７】
本発明の第２の態様に係る有機ＥＬ素子では、第１の態様において、
前記補助電極の投影面積に対する、前記複数の通孔の開口の投影面積の合計の割合は、３０％よりも小さい。
【０００８】
本発明の第３の態様に係る有機ＥＬ素子では、第１又は第２の態様において、
前記複数の通孔の開口径の個数平均値が、１００ｎｍよりも大きい。
【０００９】
本発明の第４の態様に係る有機ＥＬ素子では、第１乃至第３のいずれか一の態様において、
前記補助電極の投影面積１００μｍ2あたりの、前記複数の通孔の数が、１０よりも多く１００よりも少ない。
【００１０】
本発明の第５の態様に係る有機ＥＬ素子では、第１乃至第４のいずれか一の態様において、
前記補助電極は、線状の第一電極線と、前記第一電極線と交差する線状の第二電極線とを備え、
前記第二電極線は、前記第一電極線に重なっている重複部と、前記第一電極線に重なっていない通常部とを備え、
前記重複部の線幅は、前記通常部の線幅よりも狭い。
【００１１】
本発明の第６の態様に係る有機ＥＬ素子では、第１乃至第４のいずれか一の態様において、
前記補助電極は、線状の第一電極線と、前記第一電極線と交差する線状の第二電極線とを備え、
前記第二電極線は、前記第一電極線に重なっている重複部と、前記第一電極線に重なっていない通常部と、前記通常部と前記重複部との間に介在すると共に前記重複部に直接接続されている遷移部とを備え、
前記複数の通孔は、前記遷移部にある複数の第一通孔と、前記通常部にある複数の第二通孔とを含み、
前記遷移部の投影面積に対する、前記複数の第一通孔の開口の投影面積の合計の割合は、
前記通常部の投影面積に対する、前記複数の第二通孔の開口の投影面積の合計の割合よりも小さい。
【００１２】
本発明の第７の態様に係る有機ＥＬ素子では、第１乃至第６のいずれか一の態様において、
前記補助電極は、前記補助電極を通過する光を拡散させるように構成されている。
【００１３】
本発明の第８の態様に係る有機ＥＬ素子では、第７の態様において、
前記補助電極は、前記第一電極に対向し或いは前記第一電極とは反対側を向く凹凸状の凹凸面を備え、
前記複数の通孔は、前記凹凸面で開口し、
前記補助電極の任意のいかなる断面においても、前記凹凸面に沿った長さ１０μｍあたり、前記前記凹凸面に由来する１個より多く５０個より少ない凸部が存在する。
【００１４】
本発明の第９の態様に係る有機ＥＬ素子は、
第１乃至第８のいずれか一の態様に係る有機ＥＬ素子と、この有機ＥＬ素子を保持する器具本体とを備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、補助電極が通孔を備えるため、有機発光層から発せられて第一電極を通過した光が補助電極に到達しても、この光が補助電極の通孔を通過することができ、このため、有機ＥＬ素子の光取出効率が向上すると共に有機ＥＬ素子の外観が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１（ａ）は本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子を示す断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の一部拡大図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子を示す、第二電極、有機発光層及び第一電極が並ぶ方向に見た断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子の補助電極における、第一電極線及び第二電極線が交差している部位の電子顕微鏡写真である。
【図４】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子における補助電極の電子顕微鏡写真である。
【図５】図５（ａ）は本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子の変形例を示す断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の一部拡大図である。
【図６】本発明に係る照明器具の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子１の構成を、説明する。
【００１８】
図１（ａ）は本実施形態に係る有機ＥＬ素子１の断面図を示す。図１（ｂ）は図１（ａ）の一部拡大図であって、有機ＥＬ素子１における補助電極６の、より詳細な構成を示す。図２は有機ＥＬ素子を、第二電極３、有機発光層４及び第一電極２が並ぶ方向に見た断面図を示す。
【００１９】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子１は、光透過性を有する第一電極２と、第一電極２と対をなす第二電極３と、第一電極２と第二電極３との間に配置されている有機発光層４と、第一電極２に接する補助電極６とを備える。補助電極６は、複数の通孔７を備える、
本実施形態によれば、補助電極６が通孔７を備えるため、有機発光層４から発せられた光が補助電極６に到達しても、この光が補助電極６の通孔７を通過することができる。このため、有機ＥＬ素子１の光取出効率が向上すると共に有機ＥＬ素子１の外観が向上する。
【００２０】
本実施形態において、補助電極６の投影面積に対する、複数の通孔７の開口の投影面積の合計の割合は、３０％よりも小さいことが好ましい。この場合、通孔７が補助電極６の導電性を過度に阻害することがなく、このため補助電極６の導電性が高く保たれる。
【００２１】
本実施形態において、複数の通孔７の開口径の個数平均値は、１００ｎｍよりも大きいことが好ましい。この場合、有機発光層４から発せられてから補助電極６に到達した光が、通孔７を特に通過しやすくなる。
【００２２】
尚、補助電極６の投影面積は、補助電極６を、第二電極３、有機発光層４及び第一電極２が並ぶ方向に投影した場合の投影像の面積である。複数の通孔７の開口の投影面積も同様である。
【００２３】
補助電極６の投影面積１００μｍ2あたりの、複数の通孔７の数は、１０よりも多く１００よりも少ないことが好ましい。この場合、有機発光層４から発せられてから補助電極６に到達した光が通孔７を特に通過しやすくなると共に、補助電極６の導電性が高く保たれる。
【００２４】
補助電極６は、線状の第一電極線８１と、第一電極線８１と交差する線状の第二電極線８２とを備え、第二電極線８２は、第一電極線８１に重なっている重複部９１と、第一電極線８１に重なっていない通常部９２とを備えてもよい（図３参照）。
【００２５】
重複部９１の線幅は、通常部９２の線幅よりも狭いことが好ましい。この場合、補助電極６における、第一電極線８１と第二電極線８２とが重なることで厚みが厚くなっている部位の面積が小さくなる。この部位は光を遮蔽しやすい。この光が遮蔽されやすい部位の面積が小さくなると、有機ＥＬ素子１の光取出効率が特に向上すると共に有機ＥＬ素子１の外観も特に向上する。
【００２６】
第二電極線８２は、第一電極線８１に重なっている重複部９１と、第一電極線８１に重なっていない通常部９２と、通常部９２と重複部９１との間に介在すると共に重複部９１に直接接続されている遷移部９３とを備えることも好ましい。この場合、複数の通孔７は、遷移部９３にある複数の第一通孔７１と、通常部９２にある複数の第二通孔７２とを含む（図３参照）。遷移部９３の投影面積に対する、複数の第一通孔７１の開口の投影面積の合計の割合は、通常部９２の投影面積に対する、複数の第二通孔７２の開口の投影面積の合計の割合よりも小さいことが好ましい。
【００２７】
この場合、第二電極線８２の光透過性は、通常部９２から遷移部９３に向かって低くなる。このため、有機ＥＬ素子１が発光した場合、重複部９１に起因して生じる暗い部分の近傍に、遷移部９３に起因する若干暗い部分が生じ、有機ＥＬ素子１における明るさの変化が徐々に生じる。その結果、重複部９１に起因して生じる暗い部分が目立たなくなり、有機ＥＬ素子１の外観が更に向上する。
【００２８】
補助電極６は、補助電極６を通過する光を拡散させることが好ましい。この場合、有機ＥＬ素子１の光取出効率が特に向上する。
【００２９】
そのために、補助電極６は、第一電極２に対向し或いは第一電極２とは反対側を向く凹凸状の凹凸面６１を備えることが好ましい。複数の通孔７は、凹凸面６１で開口し、補助電極６の任意のいかなる断面においても、凹凸面６１に沿った長さ１０μｍあたり、凹凸面６１に由来する１個より多く５０個より少ない凸部６２が存在することが好ましい。
【００３０】
この場合、補助電極６に到達した光が通孔７を通過する際に、この光が凹凸面６１の影響で拡散され、また補助電極６に到達した光が凹凸面６１で反射する場合も、この光が凹凸面６１の影響で拡散される。その結果、有機ＥＬ素子１内に光が閉じ込められにくくなり、有機ＥＬ素子１の光取出効率が向上する。
【００３１】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子１は、照明器具１００を構成することができる。照明器具１００は、例えば有機ＥＬ素子１と、有機ＥＬ素子１を保持する器具本体１１０とを備える。
【００３２】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子１の構成を、更に詳しく説明する。
【００３３】
図１（ａ）に示すように、有機ＥＬ素子１は、第一基材１１、有機発光体５及び第二基材１２を備える。有機発光体５は第一電極２、第二電極３及び有機発光層４を備える。有機発光体５は、例えば第一電極２、有機発光層４及び第二電極３からなる積層体である。
【００３４】
第一基材１１は、光透過性を有する。本明細書において、光透過性とは、光を透過させる物質の性質であり、透光性と透明性とを包含する。第一基材１１は、無色透明であっても、多少着色されていてもよい。第一基材１１は、透明でも半透明でもよい。第一基材１１は、すりガラス状であってもよい。
【００３５】
第一基材１１は、例えばガラス製である。第一基材１１がガラス製であると、ガラスは水分の透過性が低いので、第一基材１１は有機ＥＬ素子１内への水分の浸入を抑制することができる。
【００３６】
第一基材１１は、ガラスとガラス以外の材料との複合材から形成されていてもよい。例えば第一基材１１は、ガラス板とこのガラス板に重ねられている光取出性の樹脂層とを備えてもよい。この場合、有機ＥＬ素子１の光取出効率が向上する。樹脂層は、例えばガラス板の有機発光体５と対向する面上に設けられる。光取出性の樹脂層は、例えば光を散乱させる構造を有する層である。樹脂層は、例えばガラス板に貼り付けられる。樹脂層は、例えばプラスチック材から形成される。プラスチック材として、例えばＰＥＴ、ＰＥＮ、アクリル系樹脂、及びエポキシ系樹脂が挙げられる。樹脂層は、高屈折率層と、この高屈折率層よりも低い屈折率を有する低屈折率層とからなる複層構造を有してもよい。高屈折率層と低屈折率層との界面は、微細な凹凸構造を有していてもよい。
【００３７】
第一基材１１が、有機発光体５を支持している。「第一基材１１が、有機発光体５を支持している」ということには、有機発光体５が第一基材１１上に直接重なっている場合だけでなく、有機発光体５と第一基材１１との間に、適宜の層が介在する場合も含まれる。有機発光体５は、例えば第一基材１１の中央部上に設けられる。本実施形態では、第一基材１１から第二基材１２に向けて、第一電極２、有機発光層４及び第二電極３が、この順に一方向に並んでいる。尚、第二基材１２から第一基材１１に向けて、第一電極２、有機発光層４及び第二電極３が、この順に一方向に並んでいてもよい。
【００３８】
有機発光体５における第一電極２は陽極であり、第二電極３は陰極である。尚、第一電極２が陰極であり、第二電極３が陽極であってもよい。
【００３９】
第一電極２は、光透過性を有する。第一電極２は、例えば導電性と光透過性とを併せ持つ材料から形成される。この材料として、例えば導電性の透明金属酸化物が好ましい。透明金属酸化物として、ＩＴＯ、ＩＺＯ及びＡＺＯが例示される。第一電極２は、例えばスパッタ法で形成される。第一電極２の厚みは、例えば１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内である。第一電極２の厚みが特に５０〜１０００ｎｍの範囲内であると、第一電極２の良好な透光性と導電性とが確保される。
【００４０】
有機発光層４は、発光物質である有機化合物を含有する層である。有機ＥＬ素子１における有機発光層４の構成は公知である。有機発光層４は、例えば有機化合物を含有する発光層を備え、或いは更にホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、電子注入層、及び中間層からなる群から選択される一以上の層を備える。第一電極２が陽極であると共に第二電極３が陰極である場合、有機発光層４は、例えば第一電極２から第二電極３に向かって、ホール輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層が順次積層した構造を有する。有機発光層４は、いわゆるマルチユニット構造を有してもよい。有機発光層４の厚みは、例えば６０〜３００ｎｍの範囲内である。
【００４１】
第二電極３は、光反射性を有することが好ましい。この場合、有機ＥＬ素子１の光取出効率が高くなる。有機ＥＬ素子１内から第二電極３及び第二基材１２を通して外部へ光が取り出される場合に、第二電極３が光透過性を有してもよい。第二電極３が光透過性を有する場合に、第二電極３の有機発光層４とは反対側を向く面上に、光反射性の層が設けられてもよい。この場合も、有機ＥＬ素子１の光取出効率が高くなる。光反射性の層は、散乱反射性を有してもよく、鏡面反射性を有してもよい。
【００４２】
第二電極３は、適宜の導電性材料から作製される。例えば第二電極３は、アルミニウム、銀などから作製される。第二電極３は、例えば蒸着法、スパッタ法などで形成される。第二電極３の厚みは、例えば１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内である。
【００４３】
本実施形態では、第二基材１２は、例えば水分の透過性が低い材料から作製される。第二基材１２は、例えばガラス製である。より具体的には、第二基材１２は、例えばソーダライムガラス又は無アルカリガラスから作製される。第二基材１２は、第一基材１１と、有機発光体５を介して対向している。第二基材１２の、第一基材１１と対向する対向面には、凹部が形成されていてもよい。この場合、凹部内に有機発光体５が収容されることで、外部からの有機発光体５への水分の浸入が抑制される。凹部を備える第二基材１２として、例えばキャップガラスが用いられる。第二基材１２の対向面は、平坦であってもよいが、その場合には、第一基材１１と第二基材１２との間に、有機発光体５を取り囲む堰部材を介在させることが好ましい。
【００４４】
本実施形態では、第一基材１１と第二基材１２とは、接着材料１７で接合されている。接着材料１７が有機発光体５をその外周縁に沿って取り囲むことで、有機発光体５が外部から遮断されて封止されている。接着材料１７は、接着剤として機能する材料であり、例えば樹脂製の材料である。樹脂製の接着材料１７は、防湿性を有していることが好ましく、そのために例えば乾燥剤を含有することが好ましい。樹脂製の接着材料１７は、熱硬化性樹脂又は紫外線硬化樹脂を主成分として含有してもよい。
【００４５】
有機ＥＬ素子１内における、有機発光体５の周囲の空間１８は、空洞であってよい。この場合、有機ＥＬ素子１の製造工程が簡便化される。また、この空洞内には、乾燥剤１９が設けられていてもよい。この場合、有機ＥＬ素子１内に水分が浸入しても、乾燥剤１９が水分を吸収することができる。乾燥剤は、例えば第二基材１２の第一基材１１と対向する面上に設けられる。
【００４６】
有機ＥＬ素子１内における、有機発光体５の周囲の空間１８が、充填材で満たされていてもよい。この場合、有機ＥＬ素子１の製造時に第二基材１２が例えば湾曲しても、第二基材１２が有機発光体５に接触することが妨げられ、有機ＥＬ素子１がより安全に製造される。充填材は、例えば乾燥剤、吸湿剤等を含有する硬化性の樹脂組成物から形成される。この樹脂組成物が流動性を有する場合、有機発光体５の周囲が充填材で容易に満たされる。充填材は硬化性を有してもよく、有していなくてもよい。充填材が乾燥剤、吸湿剤等を含有すると、有機ＥＬ素子１内に水分が浸入しても、水分が有機発光体５まで到達しにくくなる。
【００４７】
第一基材１１上には、有機発光体５に導通する第一引出電極１５及び第二引出電極１６が設けられている。第一引出電極１５及び第二引出電極１６は適宜の導電性材料から作製される。第一引出電極１５の一端は第一電極２に接続され、その他端は有機ＥＬ素子１の外部に露出している。第二引出電極１６の一端は第二電極３に接続され、その他端は有機ＥＬ素子１の外部に露出している。この第一引出電極１５及び第二引出電極１６は、外部から有機発光体５へ給電するための端子として利用される。第一引出電極１５及び第二引出電極１６の表面上には、それぞれ導電性を有する第一パッド１５１及び第二パッド１６１が設けられている。このため、給電時の外部の電源と第一引出電極１５及び第二引出電極１６との間の接続信頼性が高められる。第一パッド１５１及び第二パッド１６１は、例えば後述する補助電極６と同種の材料から作製される。
【００４８】
本実施形態では、補助電極６は、第一電極２の有機発光層４と対向する面に接している。すなわち、補助電極６は、第一電極２と有機発光層４との間に介在すると共に第一電極２に接している。補助電極６は、第一電極２の電気伝導性を補って、有機発光体５の通電特性を向上させ、更に有機発光体５内の電流密度の分布を均一化して有機発光体５の発光強度を均一化することができる。
【００４９】
図１（ｂ）に示すように、補助電極６は、複数の通孔７を備える。このため、有機発光層４から発せられてから補助電極６に到達した光が、補助電極６の通孔７を通過して外部へ取り出されやすくなる。
【００５０】
補助電極６の投影面積に対する、複数の通孔７の開口の投影面積の合計の割合は、３０％よりも小さいことが好ましい。この場合、通孔７が補助電極６の導電性を過度に阻害することがなく、このため補助電極６の導電性が高く保たれる。このため、補助電極６が、有機発光体５の通電特性を充分に向上させることができる。補助電極６の投影面積に対する、複数の通孔７の開口の投影面積の合計の割合が、１０％以上であることも好ましい。この場合、補助電極６に到達した光が補助電極６の通孔７を通過する効果が有効に得られる。
【００５１】
複数の通孔７の開口径の個数平均値は、１００ｎｍよりも大きいことが好ましい。通孔７の開口径とは、通孔７の開口の長径である。この場合、有機発光層４から発せられてから補助電極６に到達した光が、補助電極６の通孔７を特に通過しやすくなる。開口径が大きすぎる場合、補助電極６が断線し、導電性が阻害される為、複数の通孔７の開口径の個数平均値が、補助電極６を断線させない値、例えば補助電極６の線幅の１／１０以下であることも好ましい。
【００５２】
補助電極６の投影面積１００μｍ2あたりの通孔７の数が、１０よりも多く１００よりも少ないことが好ましい。この通孔７の数が１０よりも多いと、有機発光層４から発せられてから補助電極６に到達した光が、補助電極６の通孔７を特に通過しやすくなる。また、この通孔７の数が１００よりも少ないと、通孔７が補助電極６の導電性を過度に阻害することがなく、このため補助電極６の導電性が高く保たれる。
【００５３】
本実施形態では、補助電極６は、図２に示すようにグリッド状の形状を有する。補助電極６は例えば複数の電極線８を含み、これらの電極線８がグリッド状に配置されていることで補助電極６が形成される。
【００５４】
補助電極６に含まれる複数の電極線８のうち、隣合う二つの電極線８の間隔は、例えば２００〜４０００μｍの範囲内であり、好ましくは４００〜２０００μｍの範囲内である。尚、隣合う二つの電極線８の間隔は、電極線８の中心を通る線間の距離で規定される。電極線８の幅は、例えば１０〜５０μｍの範囲内である。電極線８の厚みは、例えば１００〜１０００ｎｍの範囲内である。
【００５５】
図３は、補助電極６に含まれる複数の電極線８のうち二つの電極線８（第一電極線８１及び第二電極線８２）が交差している部位を示す電子顕微鏡写真である。第二電極線８２は、第一電極線８１に重なっている重複部９１と、第一電極線８１に重なっていない通常部９２とを備える。第二電極線８２は、更に遷移部９３を備える。遷移部９３は、通常部９２と重複部９１との間に介在すると共に重複部９１に直接接続されている。
【００５６】
本実施形態では、通常部９２の線幅は一定であり、遷移部９３の線幅は、通常部９２から重複部９１に向かって狭くなっている。
【００５７】
本実施形態では、重複部９１の線幅は、通常部９２の線幅よりも狭い。第一電極線８１と重複部９１とが重なると、補助電極６に厚みの厚い部位が生じ、この部位は光を遮蔽しやすいが、本実施形態では重複部９１の線幅が狭いため、光を遮蔽しやすい部位の面積が小さい。このため、有機ＥＬ素子１の光取出効率が更に向上すると共に有機ＥＬ素子１の外観が更に向上する。
【００５８】
通常部９２の線幅に対する重複部９１の線幅の比の値は、０より大きく１／２以下の範囲内であることが好ましい。この比の値が１／２以下であると、光が補助電極６で特に遮蔽されにくくなる。また、この比の値が０より大きければ、第二電極線８２の導電性が阻害されにくくなる。
【００５９】
遷移部９３の投影面積に対する複数の第一通孔７１の開口の投影面積の合計の割合は、通常部９２の投影面積に対する複数の第二通孔７２の開口の投影面積の合計の割合よりも小さいことが好ましい。第一通孔７１とは、補助電極６にある通孔７のうち第二電極３の遷移部９３にある通孔７のことであり、第二通孔７２とは、補助電極６にある通孔７のうち第二電極線８２の通常部９２にある通孔７のことである。
【００６０】
この場合、遷移部９３の光透過性は、通常部９２の光透過性よりも低くなり、このため第二電極線８２の光透過性は、通常部９２から遷移部９３に向かって低くなる。このため、有機ＥＬ素子１が発光した場合、重複部９１に起因して生じる暗い部分の近傍に、遷移部９３に起因する若干暗い部分が生じ、そのため有機ＥＬ素子１における明るさの変化が徐々に生じる。その結果、重複部９１に起因して生じる暗い部分が目立たなくなり、有機ＥＬ素子１の外観が更に向上する。
【００６１】
遷移部９３の投影面積に対する複数の第一通孔７１の開口の投影面積の合計の割合を“Ａ（％）”とし、通常部９２の投影面積に対する複数の第二通孔７２の開口の投影面積の合計の割合を“Ｂ（％）”とすると、これらの比の値“Ａ／Ｂ”は、１／２〜９／１０の範囲内であることが好ましい。この場合、有機ＥＬ素子１に更に自然な明るさの変化が生じ、このため有機ＥＬ素子１の外観が特に向上する。
【００６２】
補助電極６は、第一電極２に対向し或いは第一電極２とは反対側を向く凹凸状の凹凸面６１を備え、複数の通孔７は、凹凸面６１で開口することが好ましい（図１（ｂ）参照）。本実施形態では、凹凸面６１は、第一電極２とは反対側を向いている。補助電極６が凹凸面６１を備えると、光が通孔７を通過する際に、凹凸面６１の形状に起因して、光が拡散しやすくなる。すなわち、補助電極６が凹凸面６１を備えることで、補助電極６が、この補助電極６を通過する光を拡散させる性質を有する。また、補助電極６に到達した光が通孔７を通過せずに凹凸面６１で反射されたとしても、この光は凹凸面６１によって拡散されながら反射される。このため、凹凸面６１で反射された光は、有機ＥＬ素子１内に閉じ込められにくくなり、その結果、光取出効率が向上する。
【００６３】
尚、凹凸面６１は、第一電極２と対向していてもよい。すなわち、補助電極６は、第一電極２と対向する凹凸面６１を備えていてもよい。この場合も、補助電極６が、この補助電極６を通過する光及び凹凸面６１で反射する光を拡散させる性質を有する。
【００６４】
補助電極６が凹凸面６１を備える場合、補助電極６の任意のいかなる断面においても、凹凸面６１に沿った長さ１０μｍあたり、凹凸面６１に由来する１個より多く５０個より少ない凸部６２が存在することが好ましい（図１（ｂ）参照）。尚、補助電極６の断面は、補助電極６の厚み方向と平行な断面である。この場合、光が通孔７を通過する際、及び光が凹凸面６１で反射される際、凹凸面６１の形状に起因して、光が特に拡散しやすくなる。
【００６５】
補助電極６を形成する方法について、説明する。
【００６６】
第一電極２と有機発光層４との間に介在する補助電極６が形成される場合、例えば第一電極２上に補助電極６が形成されてから、この第一電極２上に有機発光層４が補助電極６を覆うように形成される。
【００６７】
例えば第一電極２上に、金属粒子を含有するペースト状又はスラリー状の組成物が塗布されてから加熱されることで、補助電極６が形成される。
【００６８】
組成物は、例えば金属粒子及び溶剤を含有する。
【００６９】
金属粒子は、例えば銀粒子、金粒子及び銅粒子からなる群から選択される一種以上の材料を含有することができる。金属粒子がナノサイズであること、すなわち金属粒子が銀ナノ粒子、金ナノ粒子及び銅ナノ粒子などの金属ナノ粒子であることが、好ましい。金属ナノ粒子とは、粒径が１〜１０００ｎｍの範囲内にある金属粒子である。金属ナノ粒子は高い表面エネルギーを有するため、２００℃以下の比較的低温でも焼結可能である。このため、第一基材１１が樹脂製であっても、第一基材１１が損傷を受けないように加熱温度を調整しながら、金属ナノ粒子を焼結させて、補助電極６を形成することができる。
【００７０】
組成物中の溶剤の２０℃での蒸気圧は０．１ｋＰａ以下であることが好ましい。溶剤の沸点は２５０〜３００℃の範囲内であることが好ましい。溶剤が低極性溶剤又は無極性溶剤であることも好ましい。特に溶剤は、テトラデカン、ＡＦソルベント（ＪＸ日鉱日石株式会社製）、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン及びトリエチレングリコールジメチルエーテルのうち少なくとも一方を含むことが好ましい。この場合、組成物中の金属粒子が金属ナノ粒子であっても、金属粒子の凝集が抑制される。
【００７１】
組成物は、更に樹脂バインダーを含有してもよい。組成物は、更に分散剤等の適宜の添加剤を含有してもよい。
【００７２】
組成物を塗布する前に、組成物を濾過することで、組成物中の金属粒子の二次凝集を抑制することが好ましい。
【００７３】
組成物は、例えば静電塗装法で塗布される。静電塗装法では、例えば帯電した組成物を噴射ノズルから噴射させながら、噴射ノズルを第一電極２に対して相対的に移動させることで、組成物を塗布し、組成物からなる塗装膜を形成する。この場合、種々のパターンを有する補助電極６が容易に形成され、本実施形態のようなグリッド状の補助電極６も容易に形成される。グリッド状の補助電極６が形成される場合、例えば噴射ノズルを第一電極２に対して一方向に複数回に移動させることで、一方向に長い複数の塗装膜が形成され、更に噴射ノズルを前記方向と直交する方向に複数回に移動させることで、先に形成された複数の塗装膜と直交する複数の塗装膜が形成される。
【００７４】
静電塗装法により組成物が塗布されると、第二電極線８２における遷移部９３及び重複部９１が、容易に形成される。すなわち、第一電極線８１のための塗装膜が形成された後、第二電極線８２のための塗装膜が静電塗装法で形成される際の、噴射ノズルからの組成物の噴射量及び噴射ノズルの第一電極２に対する相対速度が適宜調整されることで、遷移部９３及び重複部９１が容易に形成される。
【００７５】
尚、組成物は、静電塗装法以外の塗装法、例えばインクジェット法又はディスペンス法で、塗布されてもよい。
【００７６】
組成物からなる塗装膜が加熱されると、塗装膜から溶剤が取り除かれ、更に塗装膜中の金属粒子の結晶成長が起こると共にこの金属粒子が焼結する。これにより、補助電極６が形成される。
【００７７】
このように補助電極６が形成されると、塗装膜から溶剤が取り除かれると共に金属粒子が焼結することで、補助電極６が多孔質になり、このため、補助電極６に通孔７が容易に形成される。更に、金属粒子が結晶成長することで、補助電極６に凹凸面６１が容易に形成される。すなわち、金属粒子が結晶成長すると共に焼結すると、補助電極６の表面に多数の結晶粒が並ぶと共に各結晶粒が突出することで、補助電極６の表面が凹凸状となり、これにより凹凸面６１が容易に形成される。
【００７８】
組成物からなる塗装膜を加熱する温度は、１５０〜３００℃の範囲内であることが好ましい。この温度が１５０℃以上であると、金属粒子の結晶成長及び焼結の程度が充分に高くなり、このため、補助電極６に複数の通孔７が形成されると共に凹凸面６１が形成される。この温度が３００℃以下であると、金属のマイグレーションによる断線が抑制される。
【００７９】
組成物中の金属粒子が金属ナノ粒子である場合には、塗装膜を加熱する温度は２５０℃以下であることが好ましく、２００℃以下であれば特に好ましい。この場合、金属粒子の結晶成長が過度に進むことによって通孔７の開口径が過度に大きくなることが、抑制される。塗装膜を加熱する温度が２００℃以下であれば、上述の通り、樹脂製の第一基材１１の損傷を抑制することもできる。
【００８０】
塗装膜を加熱する時間は、例えば１５〜１２０分間の範囲内であり、１５〜６０分間の範囲内であってもよい。
【００８１】
図４に、補助電極６の凹凸面６１の、電子顕微鏡写真を示す。この補助電極６は、銀ナノ粒子を含む組成物を静電塗装してから２００℃で６０分間焼成することで形成された。この図４からは、凹凸面６１に並ぶ複数の結晶粒及び凹凸面６１で開口する通孔７が、明確に観察される。尚、図３に示す第一電極線８１及び第二電極線８２は、銀ナノ粒子を含む組成物を静電塗装してから２００℃で１２０分間焼成することで、形成された。
【００８２】
補助電極６は、金属粒子以外の材料から形成されてもよい。補助電極６は、塗装法以外の方法で形成されてもよい。
【００８３】
例えば補助電極６は、金属粒子以外の導電性の金属材料から作製されてもよい。導電性の金属材料の具体例として、銅、銀、金、アルミ、ニッケル、モリブデン及びクロムが挙げられる。特に補助電極６は、モリブデン／アルミニウム／モリブデン積層体（Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ）から作製されることが好ましい。モリブデン／アルミニウム／モリブデン積層体は、ＭＡＭとも称される。補助電極６は、Ｃｒ／Ａｌ／Ｃｒから形成されてもよい。補助電極６は、スパッタリング法で作製されてもよい。
【００８４】
本実施形態では補助電極６は第一電極２の有機発光層４と対向する面に接しているが、補助電極６は、図５に示す変形例のように、第一電極２の有機発光層４と対向する面とは反対側を向く面に接していてもよい。
【００８５】
図５に示す変形例では、補助電極６は、第一基材１１と有機発光層４との間に介在すると共に第一電極２に接している。この場合も、補助電極６は、第一電極２の電気伝導性を補って、有機発光体５の通電特性を向上させ、更に有機発光体５内の電流密度の分布を均一化して有機発光体５の発光強度を均一化することができる。
【００８６】
本変形例における凹凸面６１は、第一電極２に対向している。すなわち、補助電極６の凹凸面６１が、第一電極２に接している。尚、本変形例において、補助電極６の凹凸面６１が、第一電極２とは反対側を向いていてもよい。
【００８７】
本変形例における補助電極６が形成される場合、例えば第一基材１１上に補助電極６が形成されてから、この第一基材１１上に第一電極２が、補助電極６を覆うように形成される。この場合、例えば金属粒子及び溶剤を含有する組成物が第一基材１１上に塗布されることで塗装膜が形成され、この塗装膜が加熱されることで、補助電極６が形成される。補助電極６がスパッタ法で形成されてもよい。
【００８８】
本変形例では、補助電極６がＡｌ／Ｍｏの積層構造を有することも好ましい。すなわち、補助電極６は、Ａｌ層とＭｏ層とを備えると共に、第一基材１１から第一電極２に向けてＡｌ層及びＭｏ層がこの順に積層している構造を有してもよい。
【００８９】
図６に、有機ＥＬ素子１を備える照明器具１００の例を示す。この照明器具１００は、有機ＥＬ素子１と、この有機ＥＬ素子１を保持する器具本体１１０とを備える。器具本体１１０は、筐体１１１と、前面パネル１１２と、配線１１３と、給電端子１１４とを、備える。
【００９０】
筐体１１１は、有機ＥＬ素子１を保持するように構成されている。筐体１１１は凹所１１５を備え、この凹所１１５内に有機ＥＬ素子１が保持される。凹所１１５の開口は、前面パネル１１２で閉塞されている。前面パネル１１２は、光透過性を有する
筐体１１１の凹所１１５内には、正面側ケース１１６及び背面側ケース１１７が配置されている。この正面側ケース１１６と背面側ケース１１７との間に、有機ＥＬ素子１が保持されている。正面側ケース１１６は、第一基板と前面パネル１１２との間に介在している。正面側ケース１１６は、有機ＥＬ素子１の第一基材１１に面する開口１１８を備えている。
【００９１】
二つの配線１１３は、筐体１１１の外部から内部に亘って設けられている。これらの配線１１３は、外部の電源に接続される。二つの給電端子１１４が、正面側ケース１１６と背面側ケース１１７との間に挟まれて固定されている。二つの配線１１３が、二つの給電端子１１４にそれぞれ接続され、二つの給電端子１１４が、有機ＥＬ素子１の第一引出電極１５上の第一パッド１５１及び第二引出電極１６上の第二パッド１６１に、それぞれ接続されている。これにより、外部の電源から、配線１１３及び給電端子１１４を介して、有機ＥＬ素子１内の有機発光体５に給電され得る（図１（ａ）参照）。
【００９２】
この照明器具１００では、外部の電源から配線１１３及び給電端子１１４を介して有機ＥＬ素子１内の有機発光体５に給電されると、有機ＥＬ素子１が光を発し、この光が、第一基材１１、開口１１８及び前面パネル１１２を介して外部へ出射する。
【実施例】
【００９３】
以下、本発明の具体的な実施例を提示する。但し、本発明は以下の実施例には限定されない。
【００９４】
［実施例１］
第一基材として、０．７ｍｍ厚のガラス基板を用意した。この第一基材上に、第一電極として、厚み１５０ｎｍ、シート抵抗約１０Ω／ｓｑ．のＩＴＯ膜をマグネトロンスパッタで形成し、この第一電極をイソプロピルアルコール及び純水で洗浄した。
【００９５】
組成物として、平均粒径１０〜１５ｎｍの銀粒子とテトラデカンとを含有する銀ナノペーストを用意した。この銀ナノペーストを、孔径０．２μｍのフィルターで濾過してから、第一電極上に静電塗装法で５ｍｍ／ｓの塗布速度で塗布した。これにより、線幅２０μｍ、線間幅１０ｍｍの、グリッド状の塗装膜を形成した。
【００９６】
この塗装膜を、ベーク炉内で、２００℃で６０分間焼成することで、グリッド状の補助電極を形成した。
【００９７】
続いて第一電極上に、補助電極を覆うように４、４'−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）からなる厚み５０ｎｍの正孔輸送層を形成した。この正孔輸送層の上に、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ３）からなる厚み３０ｎｍの発光層を形成した。この発光層の上に、ＢＣＰからなる厚み６０ｎｍの電子輸送層を形成した。この電子輸送層の上に、アルミニウム蒸着膜からなる厚み１００ｎｍの第二電極を形成した。
【００９８】
以上により、有機ＥＬ素子を得た。
【００９９】
［実施例２］
実施例１において、銀ナノペーストの塗布速度を２０ｍｍ／ｓに変更した。それ以外は実施例１と同じ条件で、有機ＥＬ素子を得た。
【０１００】
［実施例３］
実施例１において、銀ナノペーストの塗布速度を１００ｍｍ／ｓに変更した。それ以外は実施例１と同じ条件で、有機ＥＬ素子を得た。
【０１０１】
［実施例４］
実施例１において、塗装膜の加熱条件を、２５０℃、１２０分に変更した。それ以外は実施例１と同じ条件で、有機ＥＬ素子を得た。
【０１０２】
［比較例１］
補助電極を形成しなかったこと以外は、実施例１と同じ条件で、有機ＥＬ素子を得た。
【０１０３】
［比較例２］
実施例１において、補助電極を形成するにあたり、第一電極上に銀製の膜からなるグリッド状の補助電極を、マグネトロンスパッタリング法で形成した。それ以外は実施例１と同じ条件で、有機ＥＬ素子を得た。
【０１０４】
［評価］
実施例及び比較例で得られた有機ＥＬ素子の評価を、下記のようにおこなった。
【０１０５】
（１）通孔の開口の面積割合
補助電極を電子顕微鏡で観察し、その結果に基づいて、補助電極の投影面積に対する、通孔の開口の投影面積の合計の割合を算出した。
【０１０６】
（２）通孔の開口径の個数平均値
補助電極を電子顕微鏡で観察し、その結果に基づいて、補助電極における通孔の開口径の個数平均値を算出した。
【０１０７】
（３）重複部及び遷移部の有無
補助電極における二つの電極線が交差している部位を電子顕微鏡で観察し、図３に示されるような重複部及び遷移部の有無を確認すると共に、重複部が確認される場合はその線幅を測定した。
【０１０８】
（４）断面の長さ１０μｍあたりの凸部の個数
補助電極を切断してその断面を電子顕微鏡で観察し、この断面における、補助電極の第一電極とは反対側を向く凹凸面に沿った長さ１０μｍあたりの、凹凸面に由来する凸部の個数を確認した。
【０１０９】
（５）輝度均一性
第一電極と第二電極との間に電圧を印加することで、発光層を発光させた。この状態で、有機ＥＬ素子の第一基材から外部へ出射する光の輝度を測定した。このとき、第一基材における最も明るい部分の輝度と最も暗い部分の輝度とを測定し、最も明るい部分の輝度に対する最も暗い部分の輝度の割合を算出した。
【０１１０】
（６）外観
第一電極と第二電極との間に電圧を印加することで、発光層を発光させた。この状態で、有機ＥＬ素子の第一基材を外部から観察し、補助電極における電極線の交点が暗くなることで目立っているか否かを確認した。
【０１１１】
以上の結果を下記表１に示す。
【０１１２】
【表１】
2017079093.tif 000003
【符号の説明】
【０１１３】
１    有機ＥＬ素子
２    第一電極
３    第二電極
６    補助電極
７    通孔
７１  第一通孔
７２  第二通孔
８１  第一電極線
８２  第二電極線
９１  重複部
９２  通常部
９３  遷移部
１００  照明器具
【図１】
2017079093.tif 000004
【図２】
2017079093.tif 000005
【図３】
2017079093.tif 000006
【図４】
2017079093.tif 000007
【図５】
2017079093.tif 000008
【図６】
2017079093.tif 000009