(57)【要約】【課題】光取出面での光の斑を低減できる有機ＥＬ装置を提供する。【解決手段】有機ＥＬ装置１は、素子基板２と、有機発光層１２を有する発光部３と、アノード側外部端子４と、カソード側外部端子５と、封止板６と、素子基板２と封止板６とを封着するための封着材７とを備えている。素子基板２と、封止板６と、封着材７とによって囲まれた領域が、封止領域８である。封止板６の外側の主面は、有機発光層１２によって発光された光を取り出すための光取出面２５である。有機発光層１２の外側の上下方向の非発光領域２２の光取出面２５は、有機発光層１２の外側の上下方向の発光領域２１の光取出面２５に比べて粗い。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子基板と、
前記素子基板に封着されて封止領域を形成する封止板と、
有機発光層を有し、前記封止領域側の前記素子基板の主面に形成された発光部とを備え、
前記素子基板、または、前記封止板の外側の主面は、前記有機発光層によって発光された光を取り出すための光取出面であり、
前記光取出面では、前記有機発光層の上下方向の発光領域の面よりも、前記発光領域の外側の非発光領域の面の方が粗くなるように粗面化されていることを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項２】
前記光取出面には、発光領域の光を非発光領域へ導くための反射部が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ＥＬ装置。
【請求項３】
前記光取出面には、凹部が形成され、
前記凹部の一面が、前記反射部であることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項４】
前記発光領域内の光取出面の外周部は、前記発光領域内の光取出面の中央部よりも粗くなるように粗面化されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光取出面の少なくとも一部が粗面化された有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機発光層を備えた有機ＥＬ装置が知られている。有機ＥＬ装置は、ガラス等からなる素子基板と封止板が封着され封止領域が形成されている。また、素子基板の封止領域側の主面には、電極、有機発光層、電極が順に積層された発光部が設けられている。そして、このような有機ＥＬ装置では、素子基板または封止板の外側の主面が、有機発光層から発光された光を取り出すための光取出面となる。しかしながら、素子基板または封止板の屈折率と外部の空気の屈折率は異なるために、光取出面では多くの光が反射される。このため、外部に取り出される光が少ないといった問題があった。そこで、有機ＥＬ装置の光取出効率を向上させるための技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、素子基板の外面の光取出面が、粗面化された有機ＥＬ装置が開示されている。特許文献１の有機ＥＬ装置では、一対の電極の間に電圧が印加されると、有機発光層で光が発光される。発光された光のうち、光取出面へと進行する光は、一部が粗面化された光取出面を透過して外部に取り出される。また、発光された光のうち、光取出面へと進行する残りの光は、粗面化された光取出面によって反射及び散乱されて、素子基板の内部へと戻る。そして、散乱された光は、光取出面へと再度進行すると、一部の光は入射角が変わっているので、光取出面を透過して、外部へと照射される。これによって、特許文献１の有機ＥＬ装置では、光取出効率を向上させている。
【特許文献１】特開２０００−３２３２７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の有機ＥＬ装置では、光取出効率は向上しているが、有機発光層が形成されている発光領域と有機発光層の外周部の形成されていない非発光領域とでは、取り出される光量が異なる。そして、特許文献１の有機ＥＬ装置では、光量が異なることに起因する光の斑を制御できないといった課題がある。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、光取出面での光の斑を制御できる有機ＥＬ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、素子基板と、前記素子基板に封着されて封止領域を形成する封止板と、有機発光層を有し、前記封止領域側の前記素子基板の主面に形成された発光部とを備え、前記素子基板、または、前記封止板の外側の主面は、前記有機発光層によって発光された光を取り出すための光取出面であり、前記光取出面では、前記有機発光層の上下方向の発光領域の面よりも、前記発光領域の外側の非発光領域の面の方が粗くなるように粗面化されていることを特徴とする有機ＥＬ装置である。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、前記光取出面には、発光領域の光を非発光領域へ導くための反射部が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ＥＬ装置である。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、前記光取出面には、凹部が形成され、前記凹部の一面が、前記反射部であることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ装置である。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、前記発光領域内の光取出面の外周部は、前記発光領域内の光取出面の中央部よりも粗くなるように粗面化されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、非発光領域の光取出面を、発光領域の光取出面よりも粗くしているので、非発光領域の光取出面の光取出効率を、発光領域の光取出面の光取出効率よりも大きくすることができる。この結果、有機発光層から達する光が少ない非発光領域から取り出される光と、有機発光層からの光が多く達する発光領域の光取出面から取り出される光との差を制御できる。この結果、光取出面での光の斑を制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態による有機ＥＬ装置を説明する。図１は、第１実施形態による有機ＥＬ装置の全体斜視図である。図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。尚、以下の説明において、図１の矢印に示す上下を、上下方向とする。
【００１２】
図１及び図２に示すように、第１実施形態による有機ＥＬ装置１は、トップエミッション型である。有機ＥＬ装置１は、素子基板２と、発光部３と、一対のアノード側外部端子４と、一対のカソード側外部端子５と、封止板６と、封着材７とを備えている。また、素子基板２と、封止板６と、封着材７とによって囲まれた領域が、封止領域８である。
【００１３】
素子基板２は、約０．５ｍｍの厚みを有するガラス基板からなる。素子基板２は、平面視にて、一辺が約３ｃｍ〜約８ｃｍ程度の略四角形状に形成されている。素子基板２の四隅は、長辺との間の角度が４５°となるように切断されている。
【００１４】
発光部３は、平面視にて、素子基板２及び封止板６よりも内側に約５ｍｍ程度小さい四角形状に形成されている。発光部３は、封止領域８側の素子基板２の主面２ａに形成されている。発光部３は、アノード電極１１と、有機発光層１２と、カソード電極１３とを備えている。
【００１５】
アノード電極１１は、有機発光層１２に正孔を注入するためのものである。アノード電極１１は、素子基板２上に形成されている。アノード電極１１は、約１００ｎｍの厚みを有するＭｇ／Ａｇ合金またはＡｌ膜などからなる。アノード電極１１は、平面視にて、略四角形状に形成されている。アノード電極１１の端部は、アノード側外部端子４と接続するために、封着材７の外側に形成された、素子基板２の対向する二隅へと延びている。
【００１６】
有機発光層１２は、白色の光を発光するためのものである。有機発光層１２は、アノード電極１１上に電気的に接続された状態で形成されている。有機発光層１２は、平面視にて、素子基板２及び封止板６よりも内側に約５ｍｍ程度小さい四角形状に形成されている。有機発光層１２には、正孔輸送層及び電子輸送層がアノード電極１１側から順に積層されている。正孔輸送層には、約５０ｎｍの厚みを有するＮＰＤ（ジフェニルナフチルジアミン）膜等を採用可能である。電子輸送層には、約５０ｎｍの厚みを有するキノリノールアルミ錯体（Ａｌｑ３）膜に色素を混入させたものを採用可能である。また、アノード電極１１からの正孔注入を促進するために銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）をアノード電極１１と有機発光層１２との間に積層してもよい。尚、以下の説明において、有機発光層１２の上下方向の領域を発光領域２１とし、有機発光層１２の外側の上下方向の領域を非発光領域２２とする。
【００１７】
カソード電極１３は、有機発光層１２に電子を注入するためのものである。カソード電極１３は、有機発光層１２上に電気的に接続された状態で形成されている。カソード電極１３は、光を透過可能な約１００ｎｍの厚みを有するＩＴＯ（酸化インジウムスズ）からなる。カソード電極１３は、平面視にて、略四角形状に形成されている。カソード電極１３は、絶縁膜（図示略）によってアノード電極１１と絶縁されている。カソード電極１３の端部（図示略）は、素子基板２上に形成されている。カソード電極１３の端部は、カソード側外部端子５と接続するためにアノード電極１１の端部とは異なる素子基板２の対向する二隅へと延びている。
【００１８】
一対のアノード側外部端子４は、素子基板２の四隅のうち、対向する二隅に配置されている。アノード側外部端子４の上部は、素子基板２を挟持可能なクリップ状に構成されている。アノード側外部端子４の上部は、アノード電極１１と接続されている。
【００１９】
一対のカソード側外部端子５は、素子基板２の四隅のうち、アノード側外部端子４が配置されている二隅とは異なる二隅に配置されている。カソード側外部端子５の上部は、素子基板２を挟持可能なクリップ状に構成されている。カソード側外部端子５の上部は、カソード電極１３の端部と接続されている。
【００２０】
封止板６は、約０．５ｍｍの厚みを有し、光を透過可能なガラス基板からなる。封止板６は、平面視にて、一辺が約３ｃｍ〜約８ｃｍ程度の四角形状に形成されている。封止板６は、封着材７によって素子基板２と封着されている。封着材７は、絶縁性の樹脂からなり、発光部３の周りを囲むように形成されている。封着材７の内周面は、封止板６の外周面から約１．５ｍｍ程度になるように形成されている。
【００２１】
封止板６の上面（外側の主面）が、有機発光層１２によって発光された光が取り出される光取出面２５である。図２に示すように、光取出面２５は、粗面化されている。非発光領域２２の光取出面２５は、発光領域２１の光取出面２５に比べて粗い。これにより、非発光領域２２の光取出面２５の光取出効率は、発光領域２１の光取出面２５の光取出効率よりも高い。
【００２２】
次に、上述した第１実施形態による有機ＥＬ装置１の動作について説明する。
【００２３】
まず、外部端子４、５を介してアノード電極１１とカソード電極１３との間に電圧が印加される。これにより、アノード電極１１から有機発光層１２に正孔が注入される。また、カソード電極１３から有機発光層１２に電子が注入される。有機発光層１２に注入された正孔と電子は、再結合して光を発光する。
【００２４】
発光した光のうち、上方に進行する光の多くは、発光領域２１の光取出面２５に達する。発光領域２１の光取出面２５に達した光のうち、一部の光は光取出面２５を透過して外部へ照射され、残りの光は、粗面化された光取出面２５によって反射及び散乱されて封止板６内を導波する。
【００２５】
一方、上方に進行する光のうち、一部の光は非発光領域２２の光取出面２５に達する。また、発光領域２１の光取出面２５によって散乱された光の一部も非発光領域２２の光取出面２５に達する。そして、非発光領域２２の光取出面２５に達した光の一部は、粗く粗面化された光取出面２５を透過して外部へ照射され、残りの光は光取出面２５によって反射及び散乱されて封止板６内を導波する。
【００２６】
次に、上述した第１実施形態による有機ＥＬ装置１の製造方法について説明する。図３〜図６は、第１実施形態による有機ＥＬ装置の製造工程を説明する図である。
【００２７】
まず、図３に示すように、封止領域８側の素子基板２の主面２ａに発光部３を形成する。具体的には、スパッタ法及びリフトオフ法によって、パターニングされたアノード電極１１を素子基板２上に形成する。その後、開口部が形成されたメタルマスク（図示略）を通して、アノード電極１１上に有機発光層１２を蒸着する。更に、スパッタ法及びリフトオフ法によって、パターニングされたカソード電極１３を有機発光層１２上に形成する。
【００２８】
次に、図４に示すように、封着材７を介して、封止板６を素子基板２に封着する。これによって、封止領域８が形成される。
【００２９】
次に、図５に示すように、サンドペーパによって封止板６の光取出面２５の全面を粗面化する（第１粗面化工程）。
【００３０】
次に、図６に示すように、第１粗面化工程で用いたサンドペーパよりも粗いサンドペーパによって非発光領域２２の光取出面２５を粗面化する（第２粗面化工程）。ここで、第２粗面化工程では、第１粗面化工程よりも粗いサンドペーパを用いることによって、非発光領域２２の光取出面２５を、発光領域２１の光取出面２５よりも粗くする。尚、非発光領域２２と発光領域２１の光取出面２５の粗面化の程度は、特に限定されるものではないが、例えば、非発光領域２２の光取出面２５を目視にて白濁する程度まで粗面化し、発光領域２１の光取出面２５を封止領域８が透視できる程度に粗面化することが考えられる。
【００３１】
最後に、素子基板２の四隅に外部端子４、５を設置して、図１に示す有機ＥＬ装置１が完成する。
【００３２】
上述したように、第１実施形態による有機ＥＬ装置１では、非発光領域２２の光取出面２５が、発光領域２１の光取出面２５に比べて粗い。これにより、非発光領域２２の光取出面２５の光取出効率を、発光領域２１の光取出面２５の光取出効率よりも高くすることができる。この結果、有機ＥＬ装置１では、有機発光層１２から達する光が少ない非発光領域２２の光取出面２５から取り出される光と、有機発光層１２から達する光が多い発光領域２１の光取出面２５から取り出される光との差が小さくなるように制御して、光の斑が低減するように制御することができる。
【００３３】
（第２実施形態）
次に、上述した第１実施形態の一部を変更した第２実施形態による有機ＥＬ装置１Ａについて説明する。図７は、第２実施形態による有機ＥＬ装置の断面図である。尚、第１実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００３４】
図７に示すように、第２実施形態による有機ＥＬ装置１Ａは、封止板６Ａの上面である光取出面２５Ａのうち、発光領域２１が平滑化されている。これによって、非発光領域２２の光取出面２５Ａの光取出効率を、発光領域２１の光取出面２５Ａの光取出効率に比べて、より大きくすることができる。
【００３５】
（第３実施形態）
次に、上述した実施形態の一部を変更した第３実施形態による有機ＥＬ装置１Ｂについて説明する。図８は、第３実施形態による有機ＥＬ装置の断面図である。図９は、溝周辺を拡大した部分断面図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００３６】
図８及び図９に示すように、第３実施形態による有機ＥＬ装置１Ｂでは、封止板６Ｂの上面である光取出面２５Ｂに溝（請求項の凹部に相当）２６が形成されている。溝２６は、発光領域２１の内側に形成されている。溝２６は、有機発光層１２の外周部に沿って平行に形成されている。即ち、溝２６は、平面視にて、長方形の四辺になるように形成されている。溝２６の外周面は、反射面２７として機能する。反射面２７は、封止板６Ｂの内部の発光領域２１を導波する光を非発光領域２２へと反射して導くためのものである。反射面２７は、発光領域２１の光取出面２５Ｂに対して内側へ切れ込むように傾斜している。これにより、有機ＥＬ装置１Ｂでは、発光領域２１の光を反射面２７によって反射して、非発光領域２２へと導くことができるので、より光の斑を低減することができる。
【００３７】
（第４実施形態）
次に、上述した実施形態の一部を変更した第４実施形態による有機ＥＬ装置１Ｃについて説明する。図１０は、第４実施形態による有機ＥＬ装置の断面図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００３８】
図１０に示すように、封止板６Ｃの上面である光取出面２５Ｃでは、発光領域２１の外周部の方が中央部よりも粗面化の程度が粗い。これにより、発光領域２１内でも比較的暗い外周部分での光取出効率を向上させることができるので、発光領域２１内での光の斑をも抑制できる。
【００３９】
（第５実施形態）
次に、上述した実施形態の一部を変更した第５実施形態による有機ＥＬ装置１Ｄについて説明する。図１１は、第５実施形態による有機ＥＬ装置の断面図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００４０】
図１１に示すように、第５実施形態による有機ＥＬ装置１Ｄは、封止板６Ｄ側ではなく素子基板２Ｄ側から光が照射されるボトムエミッション型である。具体的には、有機ＥＬ装置１Ｄでは、発光部３Ｄのアノード電極１１Ｄが、ＩＴＯによって構成されている。また、発光部３Ｄのカソード電極１３Ｄが、Ａｌ膜等の金属によって構成されている。これにより、発光部３Ｄの有機発光層１２によって発光された光が、素子基板２Ｄの下面から照射される。
【００４１】
従って、有機ＥＬ装置１Ｄでは、素子基板２Ｄの下面（外側の主面）が、光が取り出される光取出面２５Ｄとなる。光取出面２５Ｄは、粗面化されている。ここで、非発光領域２２の光取出面２５Ｄは、発光領域２１の光取出面２５Ｄに比べて粗い。これにより、非発光領域２２の光取出面２５Ｄの光取出効率は、発光領域２１の光取出面２５Ｄの光取出効率に比べて高い。この結果、有機ＥＬ装置１Ｄでは、光の斑を低減できる。
【００４２】
（第６実施形態）
次に、上述した第１実施形態の有機ＥＬ装置１を複数設けた第６実施形態による照明装置５１について説明する。図１２は、第６実施形態による照明装置の全体斜視図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００４３】
図１２に示すように、第６実施形態による照明装置５１は、マトリックス状に配置された９個の有機ＥＬ装置１と、配線基板５２とを備えている。配線基板５２には、複数の差込穴５３が形成されている。差込穴５３は、外部端子４、５を差し込むためのものである。
【００４４】
このような、照明装置では、隣接する有機ＥＬ装置間に暗部が形成される問題があるが、第６実施形態による照明装置５１では、光の斑が少ない有機ＥＬ装置１を配列することによって、照明装置５１の全体の明暗を低減できる。
【００４５】
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００４６】
上述した各実施形態における材料、数値、形状等は、一例であり、適宜変更可能である。
【００４７】
また、上述した各実施形態を組み合わせてもよい。
【００４８】
また、上述した各実施形態をインテリア等に適用してもよい。具体的には、粗面化の程度を制御することによって、発光領域の光取出面よりも非発光領域の光取出面が明るくなるように構成された有機ＥＬ装置等を、一例として上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】第１実施形態による有機ＥＬ装置の全体斜視図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】第１実施形態による有機ＥＬ装置の製造工程を説明する図である。
【図４】第１実施形態による有機ＥＬ装置の製造工程を説明する図である。
【図５】第１実施形態による有機ＥＬ装置の製造工程を説明する図である。
【図６】第１実施形態による有機ＥＬ装置の製造工程を説明する図である。
【図７】第２実施形態による有機ＥＬ装置の断面図である。
【図８】第３実施形態による有機ＥＬ装置の断面図である。
【図９】溝周辺を拡大した部分断面図である。
【図１０】第４実施形態による有機ＥＬ装置の断面図である。
【図１１】第５実施形態による有機ＥＬ装置の断面図である。
【図１２】第６実施形態による照明装置の全体斜視図である。
【符号の説明】
【００５０】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ  装置
２、２Ｄ      素子基板
２ａ   主面
３、３Ｄ      発光部
４     アノード側外部端子
５     カソード側外部端子
６、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ  封止板
７     封着材
８     封止領域
１１、１１Ｄ  アノード電極
１２   有機発光層
１３、１３Ｄ  カソード電極
２１   発光領域
２２   非発光領域
２５、２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄ      光取出面
２６   溝
２７   反射面
５１   照明装置
５２   配線基板
５３   差込穴
【図１】
2009211885.tif 000003
【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】
2009211885.tif 000009
【図８】
2009211885.tif 000010
【図９】
2009211885.tif 000011
【図１０】
2009211885.tif 000012
【図１１】
2009211885.tif 000013
【図１２】
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