特許 6186377 発光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6186377

(24)【登録日】2017年8月4日

(45)【発行日】2017年8月23日

(54)【発明の名称】発光装置

(51)【国際特許分類】

   H05B 33/02 20060101AFI20170814BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20170814BHJP

【ＦＩ】

   H05B33/02

   H05B33/14 A

【請求項の数】10

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-552782(P2014-552782)

(86)(22)【出願日】2012年12月18日

(86)【国際出願番号】JP2012082773

(87)【国際公開番号】WO2014097387

(87)【国際公開日】20140626

【審査請求日】2015年6月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005016

【氏名又は名称】パイオニア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110928

【弁理士】

【氏名又は名称】速水 進治

(74)【代理人】

【識別番号】100127236

【弁理士】

【氏名又は名称】天城 聡

(72)【発明者】

【氏名】東家 安伸

【審査官】 小西 隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３２２４９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１２９１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０６６０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０６３９２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ５１／５０ − ５１／５６

Ｈ０１Ｌ ２７／３２

Ｈ０５Ｂ ３３／００ − ３３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

透光性を有する第１電極、発光層を有する有機機能層、及び第２電極を有する第１透光性基板と、
前記第１透光性基板のうち前記第１電極が位置する第１面とは逆側の面である第２面側が固定されており、前記第１透光性基板よりも曲げ剛性が高い第２透光性基板と、
を備え、
前記第１透光性基板の前記第２面には複数の第１凹凸が形成されており、
前記第２透光性基板のうち前記第１透光性基板に接する面には複数の第２凹凸が形成されており、
前記第２凹凸の頂点の間隔は、前記第１凹凸の頂点の間隔よりも狭い発光装置。

【請求項2】

請求項１に記載の発光装置において、
前記第１凹凸の頂点は、前記第２透光性基板に接する発光装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の発光装置において、
前記第２凹凸及び前記第１凹凸の境界に空隙を有する発光装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか一項に記載の発光装置において、
前記第１凹凸は規則的である発光装置。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか一項に記載の発光装置において、
前記第２凹凸の頂点の間隔の分散は、前記第１凹凸の頂点の間隔の分散よりも大きい発光装置。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか一項に記載の発光装置において、
前記第１透光性基板は絶縁性のフィルムである発光装置。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか一項に記載の発光装置において、
前記第１透光性基板の屈折率と前記第１電極の屈折率の差は０．５以下である発光装置。

【請求項8】

請求項１〜７のいずれか一項に記載の発光装置において、
前記第２透光性基板の屈折率は前記第１透光性基板の屈折率よりも低い発光装置。

【請求項9】

請求項１〜８のいずれか一項に記載の発光装置において、
前記第２透光性基板のうち前記第１透光性基板に対向する面に形成された凹凸形成層を有しており、
前記第２凹凸は前記凹凸形成層に形成されている発光装置。

【請求項10】

請求項９に記載の発光装置において、
前記第１透光性基板の屈折率は前記凹凸形成層の屈折率よりも高い発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

発光装置の一つに、有機ＥＬ（Organic Electroluminescence）を用いるものがある。このような発光装置の課題の一つに、有機ＥＬで発生した光のうち外部に放射される光の割合（光取り出し効率）を向上させることがある。

【0003】

例えば非特許文献１には、プラスチックフィルム上に有機層を形成したものをガラス基板に搭載する際に、プラスチックフィルムのうちガラス基板に対向する面に凹凸を形成することが記載されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】Kazuyuki yamae, 他６名、"High-Efficiency White OLEDs with Built-up Outcoupling Substrate", P694, SID 2012 DIGEST

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

非特許文献１に記載の構造では、有機層を形成した第１基板（例えばフィルム）を、この基板よりも曲げ剛性が高い別の第２基板（例えばガラス基板）に貼り付ける際、第１基板が曲げられることがある。本発明者は、この場合、第１基板が曲げられたことに起因して発光量に面内バラツキが生じる可能性があると考えた。本発明が解決しようとする課題としては、発光装置の発光量の面内バラツキを低下させることが一例として挙げられる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に記載の発明は、第１透光性基板と、
前記第１透光性基板の第１面側に形成され、透光性を有する第１電極と、
前記第１電極を介して前記第１透光性基板とは逆側に位置し、発光層を有する有機機能層と、
前記有機機能層を介して前記第１電極とは逆側に位置する第２電極と、
前記第１透光性基板のうち前記第１面とは逆側の面である第２面側が固定されており、前記第１透光性基板よりも曲げ剛性が高い第２透光性基板と、
を備え、
前記第１透光性基板の前記第２面には複数の第１凹凸が形成されており、
前記第２透光性基板のうち前記第１透光性基板に対向する面には複数の第２凹凸が形成されている発光装置である。

【図面の簡単な説明】

【0007】

上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。

【0008】

【図1】実施形態に係る発光装置の構成を示す断面図である。

【図2】図１に示した発光装置の製造方法を示す断面図である。

【図3】実施例１に係る発光装置の構成を示す断面図である。

【図4】実施例２に係る発光装置の構成を示す断面図である。

【図5】実施例３に係る発光装置の構成を示す断面図である。

【図6】実施例４に係る発光装置の構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、以下の説明における透光性は、有機機能層１２０が有する発光層が発光する光の少なくとも一部を透光することを意味する。

【0010】

図１は、実施形態に係る発光装置１０の構成を示す断面図である。発光装置１０は、第１透光性基板１００、第１電極１１０、有機機能層１２０、第２電極１３０、及び第２透光性基板１４０を備えている。第１電極１１０は、第１透光性基板１００の第１面側に形成され、透光性を有している。有機機能層１２０は、第１電極１１０を介して第１透光性基板１００とは逆側に位置している。有機機能層１２０は発光層を有している。第２電極１３０は、有機機能層１２０を介して第１電極１１０とは逆側に位置している。第２透光性基板１４０には、第１透光性基板１００のうち上記した第１面とは逆側の面である第２面が固定されている。第２透光性基板１４０は、第１透光性基板よりも曲げ剛性が高い。そして、第１透光性基板１００の第２面には複数の第１凹凸１０２が形成されており、第２透光性基板１４０のうち第１透光性基板１００に対向する面には複数の第２凹凸１４２が形成されている。本実施形態において、有機機能層１２０で発光した光は、第２透光性基板１４０側から取り出される。

【0011】

第１凹凸１０２は、例えば規則性を持って形成されている。第１凹凸１０２は、例えば多角錘や多角柱を複数並べたものである。これに対して第２凹凸１４２は規則性を有していないのが好ましい。すなわち第２凹凸１４２の頂点の間隔の分散は、第１凹凸１０２の頂点の間隔の分散よりも広いのが好ましい。また、第２凹凸１４２の頂点の間隔は、第１凹凸１０２の頂点の間隔よりも狭いのが好ましい。

【0012】

また、第２凹凸１４２の深さ（頂部と底部の高さの差）は第１凹凸１０２の深さよりも小さいのが好ましい。例えば第１凹凸１０２の深さは１μｍ以上２００μｍ以下であり、第２凹凸１４２の深さは０．２μｍ以上１０μｍ以下である。

【0013】

本実施形態において、第１透光性基板１００は、可撓性を有しているのが好ましい。第１透光性基板１００は、例えば樹脂フィルムなどの絶縁性のフィルムである。第１透光性基板１００が樹脂フィルムである場合は、第１透光性基板１００を構成する樹脂は、例えばＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）、ＰＥＳ（Poly ether sulfone）、又はＰＥＮ（Polyethylene naphthalate）であるが、これらに限定されない。

【0014】

第１電極１１０は、例えばＩＴＯ（Indium Thin Oxide）やＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）などによって形成された透明電極である。ただし、第１電極１１０は、光が透過する程度に薄い金属薄膜であっても良い。第１電極１１０の屈折率ｎ_１と第１透光性基板１００の屈折率ｎ_２の差は、例えば０．５以下である。すなわち、（ｎ_１−０．５）≦ｎ_２≦（ｎ_１＋０．５）である。なお、ｎ_１はｎ_２と同等であるのが好ましい。なお、（ｎ_１−０．２）≦ｎ_２≦（ｎ_１＋０．２）であってもよい。なお、ＰＥＴ、ＰＥＳ、及びＰＥＮの屈折率は、それぞれ１．６，１．７，１．８である。またＩＴＯやＩＺＯの屈折率は、１．８〜２．０程度である。

【0015】

有機機能層１２０は、少なくとも正孔注入層、発光層、及び電子注入層を有している。有機機能層１２０の各層は、蒸着法により形成されていても良いし、塗布法（インクジェット法を含む）で形成されていても良い。

【0016】

第２電極１３０は、例えばＡｇ膜やＡｌ膜などの金属膜である。

【0017】

第２透光性基板１４０は、例えばガラス基板や樹脂基板である。第２透光性基板１４０の屈折率ｎ_３は、第１透光性基板１００の屈折率ｎ_２よりも低い。ただし、屈折率ｎ_３は屈折率ｎ_２と同程度であっても良い。ガラス基板に用いられるガラスの屈折率は、例えば１．５である。

【0018】

図２は、図１に示した発光装置１０の製造方法を示す断面図である。まず、図２（ａ）に示すように、支持台２００上に第１透光性基板１００を搭載する。次いで、第１透光性基板１００の第１面上に第１電極１１０を形成する。次いで、第１電極１１０上に有機機能層１２０を形成する。次いで、有機機能層１２０上に第２電極１３０を形成する。

【0019】

その後、図２（ｂ）に示すように、第１透光性基板１００を支持台２００上から取り出す。次いで、第１透光性基板１００の第２面に、第１凹凸１０２を形成する。第１凹凸１０２は、例えば第１透光性基板１００の第２面に型を押し付けることにより形成される。なお、第１透光性基板１００の第２面に、第１凹凸１０２を形成するための層を設けても良い。また、第１凹凸１０２は、第１透光性基板１００の第１面に第１電極１１０を形成する前であっても良い。

【0020】

上記した工程とは別に、第２透光性基板１４０のうち第１透光性基板１００を搭載する面に、第２凹凸１４２を形成する。第２凹凸１４２は、例えばサンドブラストやエッチングなどを用いて形成される。そして、第２凹凸１４２が形成された後の第２透光性基板１４０に、第１透光性基板１００を、接着剤等を用いて搭載する。

【0021】

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。本実施形態によれば、第１透光性基板１００の第２面には、第１凹凸１０２が形成されている。第１凹凸１０２が形成されることにより、有機機能層１２０の発光層で発光した光は、第１透光性基板１００の屈折率が第２透光性基板１４０の屈折率より高い場合や、第１透光性基板１００の屈折率と第１電極１１０の屈折率の差が０．５以下の場合であっても、第１透光性基板１００から外部に出射しやすくなる。

【0022】

一方、第１透光性基板１００を第２透光性基板１４０に取り付ける際に、第１透光性基板１００が曲げられることがある。この場合、第１透光性基板１００上の有機機能層１２０の均一性が低下し、第１透光性基板１００から取り出される光に、面内バラツキが生じる可能性が出てくる。この可能性は、第１透光性基板１００がフィルムである場合、特に大きくなる。

【0023】

これに対して本実施形態では、第２透光性基板１４０のうち第１透光性基板１００に対向する面には第２凹凸１４２が形成されている。このため、第１透光性基板１００から取り出される光に面内バラツキがあっても、このばらつきは、光が第２凹凸１４２を透過する際に緩和される。従って、発光装置１０から取り出される光に面内バラツキが生じることを抑制できる。また、第１透光性基板１００から出射する光にモアレが生じていても、このモアレは第２透光性基板１４０を透過する際に目立たなくなる。

【0024】

また、第２凹凸１４２が形成されることにより、第１透光性基板１００を出射した光が第２透光性基板１４０に入射する際に、光の入射角が臨界角を超えにくくなる。従って、発光装置１０の光取り出し効率は向上する。

【0025】

また、第２凹凸１４２の頂点の間隔の分散は、第１凹凸１０２の頂点の間隔の分散よりも広い場合、上記した効果は特に顕著になる。

【0026】

また、第２凹凸１４２の頂点の間隔が第１凹凸１０２の頂点の間隔よりも狭い場合、光が第１凹凸１０２を透過する際に緩和し切れなかった光量の面内バラツキも、光が第２凹凸１４２を透過する際に緩和することができる。よって、発光装置１０から取り出される光に面内バラツキが生じることをさらに抑制できる。

【実施例】

【0027】

（実施例１）
図３は、実施例１に係る発光装置１０の構成を示す断面図である。実施例１に係る発光装置１０は、第２透光性基板１４０が凹凸形成層１４４を有している点を除いて、実施形態に示した発光装置１０と同様の構成を有している。

【0028】

凹凸形成層１４４は、第２透光性基板１４０のうち第１透光性基板１００に対向する面に形成されている。第２凹凸１４２は凹凸形成層１４４に形成されている。凹凸形成層１４４は、例えば第２凹凸１４２を有するフィルムであっても良いし、ガラスペーストを焼成した層であっても良いし、無機粒子（例えばＳｉＯ_２の粒子）を第２透光性基板１４０の一面に固定したものであっても良い。凹凸形成層１４４としてフィルムを用いる場合、このフィルムの材料は、例えばＰＥＴ、ＰＥＳ、又はＰＥＮなどの樹脂である。凹凸形成層１４４の屈折率は、第１透光性基板１００の屈折率よりも低いのが好ましい。

【0029】

本実施例によれば、実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第２凹凸１４２を凹凸形成層１４４に形成しているため、第２凹凸１４２を容易に形成することができる。

【0030】

（実施例２）
図４は、実施例２に係る発光装置１０の構成を示す断面図である。本実施例に係る発光装置１０は、以下の点を除いて、実施形態に示した発光装置１０と同様の構成である。

【0031】

まず、有機機能層１２０は、正孔注入層１２１、正孔輸送層１２２、発光層１２３、及び電子注入層１２４をこの順に積層させた構成を有している。

【0032】

また、第１電極１１０、正孔注入層１２１、正孔輸送層１２２、及び発光層１２３の積層構造は、複数の領域に分割されている。詳細には、これらの積層構造は、紙面に対して垂直な方向に、互いに平行に延伸している。隣り合う積層構造は、隔壁１５０によって互いに分離されている。隔壁１５０は、例えばポリイミドなどの感光性の樹脂であり、露光及び現像されることによって、所望のパターンに形成されている。なお、隔壁１５０はポリイミド以外の樹脂、例えばエポキシ樹脂やアクリル樹脂であっても良い。

【0033】

そして、隣り合う発光層１２３は、互いに異なる発光スペクトル、例えば互いに異なる最大ピーク波長を有している。具体的には、発光層１２３としては、赤色の光を発光する層、緑色の光を発光する層、及び青色を発光する層が、繰り返し配置されている。このため、発光装置１０は、平面視で、赤色の光を発光する線状の領域、緑色の光を発光する線状の領域、及び青色を発光する線状の領域が繰り返し配置されていることになる。

【0034】

一方、電子注入層１２４及び第２電極１３０は複数の発光層１２３に共通の電極として形成されており、隔壁１５０上にも形成されている。

【0035】

また、第１電極１１０の一部は隔壁１５０によって覆われている。そして第１電極１１０のうち隔壁１５０で覆われている部分には、補助電極１１２が形成されている。補助電極１１２は、例えばＡｇ又はＡｌなどの金属を用いて形成されており、第１電極１１０よりも抵抗が低い。補助電極１１２は、第１電極１１０の見かけ上の抵抗を下げるための補助電極として機能する。

【0036】

本実施例によっても、実施形態と同様の効果を得ることができる。また、電源に接続する第１電極１１０を選択し、かつ選択した第１電極１１０に入力する電力量を制御することにより、発光装置１０を所望の色調で発光させることができる。

【0037】

なお本実施例において、発光層１２３は、複数の色を発光するための材料を混ぜることにより、白色等の単一の発光色で発光するように構成されていても良いし、異なる色を発光する層（例えば赤色を発光する層、緑色を発光する層、及び青色を発光する層）を複数積層させていてもよい。

【0038】

（実施例３）
図５は、実施例３に係る発光装置１０の構成を示す断面図である。本実施例に係る発光装置１０は、第１電極１１０が共通電極になっており、有機機能層１２０が発光領域別の電極になっている点を除いて、実施例２に係る発光装置１０と同様の構成である。詳細には、電子注入層１２４及び第２電極１３０が複数の発光層１２３に個別に設けられており、かつ第１電極１１０が複数の発光層１２３に共通の電極になっている。

【0039】

本実施例によっても、実施例２と同様の効果を得ることができる。

【0040】

（実施例４）
図６は、実施例４に係る発光装置１０の構成を示す断面図である。本実施例に係る発光装置１０は、封止部材１６０を備えている点を除いて、実施形態に示した発光装置１０、及び実施例１〜３に係る発光装置１０のいずれかと同様の構成である。

【0041】

詳細には、第２透光性基板１４０の平面形状は、第１透光性基板１００の平面形状よりも大きい。そして平面視において、第２透光性基板１４０は、第１透光性基板１００の全周から食み出している。そして封止部材１６０は、第２透光性基板１４０との間で第１透光性基板１００、第１電極１１０、有機機能層１２０、及び第２電極１３０を封止している。

【0042】

封止部材１６０は、例えば石英、ガラス、金属、またはプラスチックなどの樹脂によって形成されている。封止部材１６０は、平板の縁を第２透光性基板１４０に向けて略９０° 折れ曲がった形状を有している。そして封止部材１６０は、折れ曲がった部分の端面が接着層１６２を介して第２透光性基板１４０に固定されている。なお、封止部材１６０及び第２透光性基板１４０で囲まれた空間には、特定の気体又は液体が充填されている。

【0043】

本実施例によっても、実施形態及び実施例１〜３のいずれかと同様の効果を得ることができる。また、これらの効果を得つつ、第１透光性基板１００及びその上の積層体を封止することができる。

【0044】

以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】