(57)【要約】【課題】均一な輝度の面状光を出射することが可能な有機ＥＬ面状発光装置を提供すること。【解決手段】有機層５と、有機層５を挟む金属電極層６および透明電極層２と、を備え、面状光を発する発光領域７を有する有機ＥＬ面状光源装置Ａ１であって、有機層５と透明電極層２との間に介在し、かつ発光領域７内に位置する金属層３をさらに備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機層と、
上記有機層を挟む金属電極層および透明電極層と、
を備え、
面状光を発する発光領域を有する有機ＥＬ面状光源装置であって、
上記有機層と上記透明電極層との間に介在し、かつ上記発光領域内に位置する金属層をさらに備えることを特徴とする、有機ＥＬ面状発光装置。
【請求項２】
上記金属層は、帯状とされている、請求項１に記載の有機ＥＬ面状発光装置。
【請求項３】
上記金属層は、上記有機層の端縁に沿って配置されている、請求項２に記載の有機ＥＬ面状発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば照明用途あるいは広告表示用途に用いられる有機ＥＬ面状発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、従来の有機ＥＬ面状発光装置の一例を示している。同図に示された有機ＥＬ面状発光装置Ｘは、基板９１に透明電極層９２、有機層９３、および金属電極層９４が積層された構造を有している。基板９１は、たとえばガラスからなる。透明電極層９２は、たとえばＩＴＯからなり、基板９１の大部分を覆っている。有機層９３は、たとえば正孔輸送層、発光層、および電子輸送層が積層された構成とされている。金属電極層９４は、たとえばＡｌなどの金属からなる。透明電極層９２に電源の＋極が、金属電極層９４に電源の−極がそれぞれ接続される。この電源からの電力供給により、有機層９３は、所定の波長の光を発する。この光は、透明電極層９２および基板９１を透して基板９１の下面から出射される。このように、有機ＥＬ面状発光装置Ｘは、たとえば矩形状の面状光を発するものとして構成されている。
【０００３】
しかしながら、均一な輝度分布の面状光を得るためには、有機ＥＬ面状発光装置Ｘには、以下のような問題点があった。
【０００４】
まず、透明電極層９２は、比較的広い領域に広がる薄膜状とされている。透明電極層９２の代表的な材料であるＩＴＯは、たとえば金属と比べて導電率が小さい。このため、透明電極層９２の端縁では、電圧降下が顕著となる。この結果、有機層９３の端縁部分から発せられる光の輝度が相対的に低下していた。
【０００５】
また、有機層９３は、発光に際し発熱する。有機層９３が比較的広い領域に広がっているため、その中央寄り部分に熱がこもりやすい。高温となった中央寄り部分は、相対的に高抵抗となるため、さらに発熱しやすくなる。この中央寄り部分が選択的に高温となるヒートスポット現象は、中央寄り部分の輝度を低下させる原因となっていた。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２２７０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、均一な輝度の面状光を出射することが可能な有機ＥＬ面状発光装置を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によって提供される有機ＥＬ面状発光装置は、有機層と、上記有機層を挟む金属電極層および透明電極層と、を備え、面状光を発する発光領域を有する有機ＥＬ面状光源装置であって、上記有機層と上記透明電極層との間に介在し、かつ上記発光領域内に位置する金属層をさらに備えることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、上記透明電極層および上記金属層を合わせた部分の抵抗分布に着目すると、上記金属層が設けられた領域が相対的に低抵抗となる。したがって、上記有機層に至る電流経路において電圧低下が不当に大となることを防止することができる。また、上記有機層から発生した熱を上記金属層を伝って拡散させることができる。これによりヒートスポット現象を回避することが可能である。これらより、上記有機ＥＬ面状発光装置から均一な輝度分布の面状光を発することができる。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記金属層は、帯状とされている。このような構成によれば、上記金属層が上記有機層からの光を過大に遮ってしまうことを防止することができる。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記金属層は、上記有機層の端縁に沿って配置されている。このような構成によれば、上記有機層の上記端縁付近の部分と電源との間の電圧降下を縮小することが可能である。したがって、上記有機層の上記端縁付近の部分から発せられる光の輝度が不当に低下することを抑制可能であり、均一な輝度分布の面状光を発することができる。
【００１２】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１４】
図１および図２は、本発明に係る有機ＥＬ面状発光装置の第１実施形態を示している。本実施形態の有機ＥＬ面状発光装置Ａ１は、基板１、透明電極層２、金属層３、絶縁層４、有機層５、および金属電極層６を備えている。有機ＥＬ面状発光装置Ａ１は、基板１下面の発光領域７から星型の面状光を出射するボトムエミッション型の発光装置として構成されており、照明用途や広告表示用途に供される。なお、図１においては、理解の便宜上、絶縁層４、有機層５、および金属電極層６を省略している。
【００１５】
基板１は、たとえばガラスからなる透明基板であり、本実施形態においては、星型とされている。基板１は、透明電極層２、金属層３、絶縁層４、有機層５、および金属電極層６を支持するためのものである。
【００１６】
透明電極層２は、電源の＋極に接続されており、正孔を供給するためのアノード電極である。透明電極層２は、たとえばＩＴＯからなり、基板１よりも一回り小さい星型とされている。
【００１７】
有機層５は、有機材料からなり、たとえば正孔注入層、正孔輸送層、発光層、および電子輸送層が積層された構造とされている。有機層５は、透明電極層２とほとんど同じ大きさの星型とされている。有機層５を基板１下面に投影した領域が、発光領域７となっている。上記正孔注入層は、透明電極層２から上記発光層への正孔注入効率を向上させる役割を有するものであり、たとえばＣｕＰｃからなる。上記正孔輸送層は、上記発光層への正孔の移動を効率良く行うとともに、上記発光層における電子と正孔との再結合効率を高める役割を有するものであり、たとえばフェニレンジアミン型の化合物からなる。
【００１８】
上記発光層は、発光物質を含んでおり、透明電極層２からの正孔と金属電極層６からの電子とが再結合することにより励起子を生成する場である。上記励起子が上記発光層内を移動する過程において上記発光物質が発光する。上記発光層に含まれる発光物質の種類を選択することにより、赤色光、緑色光および青色光などを自発光するように構成されている。上記発光物質としては、たとえばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体、ビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体、ジトルイルビニルビフェニル、トリ（ジベンゾイルメチル）フェナントロリンユーロピウム錯体（Ｅｕ（ＤＢＭ）3（Ｐｈｅｎ））、およびフェニルピリジンイリジウム化合物などの蛍光またはりん光性発光物質を使用することができる。もちろん、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリアルキルチオフェン、ポリフルオレン、およびこれらの誘導体などのような高分子発光物質を用いてもよい。
【００１９】
上記電子輸送層は、上記発光層への電子の移動を効率良く行うとともに、上記発光層における電子と正孔との再結合効率を高める役割を有するものである。上記電子輸送層を構成する材料としては、たとえばアントラキノジメタン、ジフェニルキノン、ペリレンテトラカルボン酸、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ベンズオキサゾール、およびこれらの誘導体を用いることができる。
【００２０】
金属層３は、透明電極層２と有機層５との間に介在しており、平面視において発光領域７内に形成されている。金属層３は、帯状であり、有機層５の端縁５ａに沿った星型を描く形状とされている。金属層３は、たとえばＭｏ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｇ，Ａｕ，Ｍｇあるいはこれらを含む合金からなり、透明電極層２よりも低抵抗であり、かつ熱伝導率が高い層となっている。
【００２１】
絶縁層４は、たとえばＳｉＯ2などの絶縁材料からなり、金属層３を覆っている。これにより、絶縁層４は、金属層３と有機層５および金属電極層６とを絶縁している。
【００２２】
金属電極層６は、電源の−極に接続されており、電子を供給するためのカソード電極である。金属電極層６は、たとえばＡｌからなり、比較的反射率が高い層とされている。
【００２３】
次に、有機ＥＬ面状発光装置Ａ１の作用について説明する。
【００２４】
本実施形態によれば、電源の＋極に導通する透明電極層２および金属層３を合わせた部分の抵抗分布に着目すると、金属層３が設けられた領域が相対的に低抵抗となる。金属層３は有機層５の端縁５ａに沿うように配置されているため、有機層５の端縁５ａ付近の部分と電源との間の電圧降下を縮小することが可能である。したがって、有機層５の端縁５ａ付近の部分から発せられる光の輝度が不当に低下することを抑制可能であり、均一な輝度分布の面状光を発することができる。
【００２５】
図３〜図９は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。また、図３、図５、図７、図８においては、図１と同様に絶縁層４、有機層５、および金属電極層６を省略している。
【００２６】
図３および図４は、本発明に係る有機ＥＬ面状発光装置の第２実施形態を示している。本実施形態の有機ＥＬ面状発光装置Ａ２は、基板１、透明電極層２、金属層３、有機層５、および金属電極層６の形状が、上述した実施形態と異なっており、円形の非照射領域を有する矩形状の面状光を出射可能に構成されている。
【００２７】
基板１には、貫通孔１ａが形成されている。貫通孔１ａは、断面円形状であり、基板１を貫通している。透明電極層２、有機層５、および金属電極層６は、貫通孔１ａを避けるように基板１上に形成されている。金属層３は、上述した実施形態と同様に、有機層５の端縁５ａに沿って形成されており、貫通孔１ａを囲っている。本実施形態においては、金属層３と有機層５との間には上述した実施形態における絶縁層４は形成されていない。
【００２８】
本実施形態においては、有機層５のうち貫通孔１ａを囲う環状部分と電源との間の電圧降下を、金属層３による低抵抗化により抑制することができる。したがって、貫通孔１ａを囲う部分から発せられる光の輝度が低下することを防止可能であり、均一な面状光を発することができる。
【００２９】
図５および図６は、本発明に係る有機ＥＬ面状発光装置の第３実施形態を示している。本実施形態の有機ＥＬ面状発光装置Ａ３は、金属層３の形状および配置が、上述したいずれの実施形態とも異なっている。本実施形態においては、金属層３は、互いに並列に配置された複数の帯状要素によって構成されている。各帯状要素は比較的細状であるため、有機層５のうち金属層３と重なる部分はごくわずかである。
【００３０】
このような実施形態によれば、有機ＥＬ面状発光装置Ａ３が発光する際に有機層５から発する熱は、帯状とされた金属層３を伝って拡散する。このため、有機層５の中央部分に選択的に熱がこもることを抑制可能であり、上述したヒートスポット現象を回避できる。したがって、有機ＥＬ面状光源装置Ａ３から均一な輝度分布の面状光を発することができる。
【００３１】
図７および図８は、本発明に係る有機ＥＬ面状発光装置の第４および第５実施形態を示している。これらの実施形態の有機ＥＬ面状発光装置Ａ４，Ａ５は、金属層３の形状が上述した第３実施形態と異なっている。有機ＥＬ面状発光装置Ａ４においては、金属層３は、格子状の帯状とされている。有機ＥＬ面状発光装置Ａ５においては、金属層３は、蜂の巣模様を構成する帯状とされている。これらの実施形態によっても、均一な輝度分布の面状光を発することができる。これらの実施形態から理解できるように、ヒートスポット現象を回避することを目的とすれば、金属層３は、有機層５と重なる部分が比較的小面積であり、かつ有機層５の広い部分と離散的に重なる形状が好ましい。
【００３２】
本発明に係る有機ＥＬ面状発光装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る有機ＥＬ面状発光装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る有機ＥＬ面状発光装置の第１実施形態を示す要部斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】本発明に係る有機ＥＬ面状発光装置の第２実施形態を示す要部斜視図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】本発明に係る有機ＥＬ面状発光装置の第３実施形態を示す要部斜視図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】本発明に係る有機ＥＬ面状発光装置の第４実施形態を示す要部斜視図である。
【図８】本発明に係る有機ＥＬ面状発光装置の第５実施形態を示す要部斜視図である。
【図９】従来の有機ＥＬ面状発光装置の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５  有機ＥＬ面状発光装置
１      基板
１ａ    貫通孔
２      透明電極層
３      金属層
４      絶縁層
５      有機層
５ａ    端縁
６      金属電極層
７      発光領域
【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】
2009140817.tif 000009
【図８】
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【図９】
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