(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】
(24)【登録日】2022-04-25
(45)【発行日】2022-05-09
(54)【発明の名称】有機EL素子
(51)【国際特許分類】
H05B 33/02 20060101AFI20220426BHJP
H01L 51/50 20060101ALI20220426BHJP
H05B 33/26 20060101ALI20220426BHJP
G02B 5/30 20060101ALI20220426BHJP
【FI】
H05B33/02
H05B33/14 A
H05B33/26 Z
G02B5/30
(21)【出願番号】P 2017254787
(22)【出願日】2017-12-28
【審査請求日】2020-12-04
(73)【特許権者】
【識別番号】519147348
【氏名又は名称】株式会社ホタルクス
(74)【代理人】
【識別番号】100115255
【氏名又は名称】辻丸 光一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100201732
【氏名又は名称】松縄 正登
(74)【代理人】
【識別番号】100154081
【氏名又は名称】伊佐治 創
(74)【代理人】
【識別番号】100194515
【氏名又は名称】南野 研人
(72)【発明者】
【氏名】坂口 嘉一
【審査官】中山 佳美
(56)【参考文献】
【文献】特開2009-175767(JP,A)
【文献】特開2013-041099(JP,A)
【文献】特開2014-154405(JP,A)
【文献】特開2008-216964(JP,A)
【文献】特開2012-018867(JP,A)
【文献】特開2006-190671(JP,A)
【文献】特開2007-173519(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
G02B 5/30
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
非発光面側からの発光を抑制し得る有機EL素子であって、
第1の基板と、第1の電極と、有機EL層と、第2の電極と、位相調整層とを含み、
前記有機EL層は、発光層を含み、
前記第1の基板と、前記第1の電極と、前記有機EL層と、前記第2の電極と、前記位相調整層とが、この順序で積層されており、
前記第1の基板は、正面側としての発光面側の基板であり、
前記第1の基板は、透明基板であり、
前記第1の電極および前記第2の電極は、一方が陽極であり、他方が陰極であり、
前記第1の電極は、透明電極であり、
前記第2の電極は、前記有機EL層の面方向において間隔をあけて配置されており、
前記位相調整層は、透過する光の位相を140~220度の範囲でずらす位相変換層であって、
前記位相変換層を透過する光と透過しない光とが生じるように、間隔を開けて配置された前記第2の電極間の間隙に
対してとびとびに配置されていることを特徴とする有機EL素子。
【請求項2】
非発光面側からの発光を抑制し得る有機EL素子であって、
第1の基板と、第1の電極と、有機EL層と、第2の電極と、位相調整層とを含み、
前記有機EL層は、発光層を含み、
前記第1の基板と、前記位相調整層と、前記第1の電極と、前記有機EL層と、前記第2の電極とが、この順序で積層されており、
前記第1の基板は、正面側としての発光面側の基板であり、
前記第1の基板は、透明基板であり、
前記第1の電極および前記第2の電極は、一方が陽極であり、他方が陰極であり、
前記第1の電極は、透明電極であり、
前記第2の電極は、前記有機EL層の面方向において間隔をあけて配置されており、
前記位相調整層は、透過する光の位相を70~110度の範囲でずらす位相変換層であって、
前記位相変換層を透過する光と透過しない光とが生じるように、間隔を開けて配置された前記第2の電極間の間隙に
対してとびとびに配置されていることを特徴とする有機EL素子。
【請求項3】
非発光面側からの発光を抑制し得る有機EL素子であって、
第1の基板と、第1の電極と、有機EL層と、第2の電極と、位相調整層と、第2の基板とを含み、
前記有機EL層は、発光層を含み、
前記第1の基板と、前記第1の電極と、前記有機EL層と、前記第2の電極と、前記位相調整層と、前記第2の基板とが、この順序で積層されており、
前記第1の基板は、正面側としての発光面側の基板であり、
前記第1の基板は、透明基板であり、
前記第1の電極および前記第2の電極は、一方が陽極であり、他方が陰極であり、
前記第1の電極は、透明電極であり、
前記第2の電極は、前記有機EL層の面方向において間隔をあけて
スリット状に配置されており、
前記位相調整層は、偏光した光を吸収する偏光層であって、前記第2の基板上に配置されていることを特徴とする有機EL素子。
【請求項4】
非発光面側からの発光を抑制し得る有機EL素子であって、
第1の基板と、第1の電極と、有機EL層と、第2の電極と、位相調整層とを含み、
前記有機EL層は、発光層を含み、
前記第1の基板は、正面側としての発光面側の基板であり、
前記第1の基板は、透明基板であり、
前記第1の電極および前記第2の電極は、一方が陽極であり、他方が陰極であり、
前記第1の電極は、透明電極であり、
前記第2の電極は、前記有機EL層の面方向において間隔をあけて配置されており、
前記位相調整層は、1/4波長位相変換層および透過する光を偏光する偏光層であって、
前記第1の基板と、前記位相変換層と、前記偏光層と、前記第1の電極と、前記有機EL層と、前記第2の電極とが、この順序で積層されていることを特徴とする有機EL素子。
【請求項5】
さらに、第2の基板を含み、
前記第1の基板と、前記第1の電極と、前記有機EL層と、前記第2の電極と、前記第2の基板とが、この順序で積層されており、
前記第2の基板は、封止基板である請求項1,2及び4のいずれか一項に記載の有機EL素子。
【請求項6】
前記第2の電極が、スリット状またはグリッド状に配置されている、請求項
1,2,4及び5のいずれか一項に記載の有機EL素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機EL素子に関する。
【背景技術】
【0002】
デザイン性の高い有機EL素子として、スリット状に発光する有機EL素子が知られている(特許文献1)。前記スリット状に発光する有機EL素子は、例えば、金属電極をスリット状に形成し、スリットとスリットとの間には電極を配置せず、有機膜のみとすることにより形成できる。これにより、スリット-スリット間が透明となり、非発光時には、前記スリット間を通して、前記素子の反対側(裏面側)が見えることになる。そして、発光時には、前記スリット部分が発光し、光の広がりにより、発光面側は、全体的に光っているように見える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一方、前記スリット状に発光する有機EL素子において、非発光面側は、例えば、前記有機EL素子の発光時においても、前記スリット間に電極が配置されないことから、ほとんど光っていないように見えると考えられている。しかしながら、実際は、例えば、前記有機EL素子の内部で反射した光や、発光層から直接出射される光により、前記スリット間を通して光の漏れが生じ、これが原因で、前記非発光面側が光って見えるため、前記有機EL素子のデザイン性が損なわれる等の問題があるとの知見が、本発明者により得られた。
【0005】
そこで、本発明は、例えば、スリット状に発光する有機EL素子において、前記非発光面側からの発光を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記目的を達成するために、本発明の有機EL素子は、
第1の基板と、第1の電極と、有機EL層と、第2の電極と、位相調整層とを含み、
前記有機EL層は、発光層を含み、
前記第1の電極と、前記有機EL層と、前記第2の電極とが、この順序で積層されており、
前記第1の基板は、非発光面側の基板であり、
前記第1の電極および前記第2の電極は、一方が陽極であり、他方が陰極であり、
前記第1の電極は、透明電極であり、
前記第2の電極は、前記有機EL層の面方向において間隔をあけて配置されており、
前記位相調整層は、位相変換層および偏光層の少なくとも一方であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、例えば、スリット状に発光する有機EL素子において、前記非発光面側からの発光を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】
図1は、実施形態1における有機EL素子を横からみた模式図(断面図)である。
【
図2】
図2は、実施形態1における干渉後の漏れ光の振幅分布を示す概念図である。
【
図3】
図3は、実施形態1における有機EL素子を横からみた模式図(断面図)である。
【
図4】
図4は、変形例における有機EL素子を横からみた模式図(断面図)である。
【
図5】
図5は、実施形態2における有機EL素子を横からみた模式図(断面図)である。
【
図6】
図6は、実施形態3における有機EL素子を横からみた模式図(断面図)である。
【
図7】
図7は、実施形態4における有機EL素子を横からみた模式図(断面図)である。
【
図8】
図8は、実施形態5における有機EL素子を横からみた模式図(断面図)である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の有機EL素子は、例えば、前記第2の電極が、スリット状またはグリッド状に配置されている。
【0010】
本発明の有機EL素子は、例えば、さらに、第2の基板を含み、前記第2の基板は、発光面側の基板であり、前記第2の基板は、透明基板であり、前記第2の基板上に、前記第1の電極が配置されている。
【0011】
本発明の有機EL素子は、例えば、前記第1の基板に、前記位相調整層が配置されている。
【0012】
本発明の有機EL素子は、例えば、前記偏光層が、前記第2の電極間の間隙に沿った方向の偏光成分を持つ光を吸収または反射する。
【0013】
本発明の有機EL素子は、例えば、前記位相変換層が、前記位相調整層を透過する光の位相を、前記光の波長の1/2ずらす。
【0014】
本発明の有機EL素子は、例えば、前記第2の電極が、前記偏光層である。
【0015】
本発明の有機EL素子は、例えば、前記第2の電極の幅、および前記第2の電極間の間隙の幅が、それぞれ、300μm未満である。
【0016】
本発明の有機EL素子は、例えば、前記第2の基板と前記第1の電極との間に、前記位相調整層が配置されている。
【0017】
本発明の有機EL素子は、例えば、前記位相調整層が、前記第2の電極間の間隙に対応するように配置されている。
【0018】
本発明の有機EL素子は、例えば、前記位相調整層が、前記第2の電極間の間隙に対し、1つおきに対応するように配置されている。
【0019】
つぎに、本発明の実施形態について、図を用いて説明する。本発明は、下記の実施形態によって何ら限定および制限されない。なお、以下の図面において、同一部分には、同一符号を付している。各実施形態における説明は、それぞれ、互いを援用できる。さらに、各実施形態の構成は、特に言及がない限り、組合せ可能である。また、図面においては、説明の便宜上、各部の構造は適宜簡略化して示す部分があり、各部の寸法比等は、実際とは異なり、模式的に示す場合がある。
【0020】
(実施形態1)
図1は、本実施形態における有機EL素子1を横からみた模式図(断面図)である。本実施形態の有機EL素子1は、ボトムエミッションタイプの有機EL素子であり、
図1において、下方向が、有機EL素子1の本来の発光方向(発光面側)であり、上方向が、本来の非発光方向(非発光面側)である。
図1に示すように、本実施形態の有機EL素子1は、前記第1の基板である基板10と、前記第1の電極である陽極11と、有機EL層12と、前記第2の電極である陰極13と、中間層14と、前記位相調整層である位相変換層15と、前記第2の基板である封止基板16とを含む。有機EL素子1は、基板10上に、陽極11、有機EL層12、および陰極13が、前記順序で積層されている。封止基板16は、中間層14を挟んで基板10に対向して配置されている。有機EL層12は、正孔注入層121と、正孔輸送層122と、発光層123と、電子輸送層124と、電子注入層125とを含み、これらが前記順序で積層されている。そして、本実施形態において、位相変換層15は、封止基板16の有機EL層12との対向面(
図1における下面)に配置されている。陰極13は、後述するように、スリット状に間隔をあけて配置されている。なお、正孔注入層121、正孔輸送層122、電子輸送層124、電子注入層125、および中間層14は、必須の構成要件ではなく、有機EL素子1に含まれてもよいし、含まれなくてもよい。また、有機EL素子1において、陽極11と陰極13とが、前記順序とは逆に積層されていてもよい。この場合、陽極11が、スリット状に間隔をあけて配置されている。
【0021】
有機EL素子1において、基板10、陽極11、正孔注入層121、正孔輸送層122、発光層123、電子輸送層124、電子注入層125、陰極13、中間層14、位相変換層15、および封止基板16の材料は、特に制限されず、公知の材料を用いることができる。
【0022】
基板10は、有機EL素子1における発光層123の発光を透過させる透過率の高いものであることが好ましい。基板10の形成材料としては、例えば、無アルカリガラス、ソーダガラス、ソーダライムガラス、硼珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、石英ガラス等のガラス;ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル;ポリイミド;ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル等のアクリル系樹脂;ポリエーテルサルフォン;ポリ炭酸エステル;等があげられる。前記基板10の大きさ(長さおよび幅)は、特に制限されず、例えば、所望の有機EL素子1の大きさに応じて、適宜設定すればよい。前記基板の厚さも、特に制限されず、その形成材料、使用環境等に応じて、適宜設定でき、例えば、1mm以下である。
【0023】
本実施形態において、陽極11は、透明電極である。前記透明電極を形成する材料としては、例えば、酸化インジウムスズ(ITO)等があげられる。陽極11は、例えば、スパッタリング法により一様に成膜した後、フォトエッチングおよびフォトリソグラフィ法を用いて、パターン形成できる。前記パターンは、例えば、ステンシルマスクを用いて形成してもよい。なお、陽極11と同層において、陽極11および陰極13の電極取り出し端子部(電源との接続端子部)を、パターン形成してもよい。
【0024】
発光層123は、電極から注入された電子と正孔とを再結合させ、蛍光、燐光等を発光させる層である。発光層123は、発光材料を含む。前記発光材料は、例えば、トリス(8-キノリノール)アルミニウム錯体(Alq3)、ビスジフェニルビニルビフェニル(BDPVBi)、1,3-ビス(p-t-ブチルフェニル-1,3,4-オキサジアゾールイル)フェニル(OXD-7)、N,N’-ビス(2,5-ジ-t-ブチルフェニル)ペリレンテトラカルボン酸ジイミド(BPPC)、1,4ビス(N-p-トリル-N-4-(4-メチルスチリル)フェニルアミノ)ナフタレン等の低分子化合物、または、ポリフェニレンビニレン系ポリマー等の高分子化合物等があげられる。
【0025】
また、前記発光材料は、例えば、ホストとドーパントとの二成分系からなり、ホスト分子で生成した励起状態のエネルギーがドーパント分子へ移動してドーパント分子が発光する材料でもよい。このような発光材料は、具体的には、例えば、ホストのAlq3等のキノリノール金属錯体に、ドーパントの4-ジシアノメチレン-2-メチル-6-(p-ジメチルアミノスチリル)-4H-ピラン(DCM)、2,3-キナクリドン等のキナクリドン誘導体、もしくは、3-(2’-ベンゾチアゾール)-7-ジエチルアミノクマリン等のクマリン誘導体をドープしたもの、ホストの電子輸送性材料であるビス(2-メチル-8-ヒドロキシキノリン)-4-フェニルフェノール-アルミニウム錯体に、ドーパントのペリレン等の縮合多環芳香族をドープしたもの、または、ホストの正孔輸送層材料である4,4’-ビス(m-トリルフェニルアミノ)ビフェニル(TPD)に、ドーパントのルブレン等をドープしたもの、ホストの4,4’-ビスカルバゾリルビフェニル(CBP)、4,4’-ビス(9-カルバゾリル)-2,2’-ジメチルビフェニル(CDBP)等のカルバゾール化合物に、ドーパントの白金錯体、トリス-(2フェリニルピリジン)イリジウム錯体(Ir(ppy)3)、(ビス(4,6-ジ-フルオロフェニル)-ピリジネート-N,C2’)ピコリネートイリジウム錯体(FIr(pic))、(ビス(2-(2’-ベンゾ(4,5-α)チエニル)ピリジネート-N,C2’)(アセチルアセトネート)イリジウム錯体(Btp2Ir(acac))、Ir(pic)3、Bt2Ir(acac)等のイリジウム錯体をドープしたもの等があげられる。前記発光材料は、例えば、有機EL素子1の目的とする発光色に応じて、適宜選択できる。
【0026】
発光層123は、例えば、物理気相蒸着(PVD)により形成でき、具体的には、例えば、抵抗過熱を用いた真空蒸着法により形成できる。発光層123は、例えば、ホスト材料に各色のドーパント(ゲスト材料)をドーピング(共蒸着)することにより形成できる。
【0027】
正孔注入層121を形成する材料としては、例えば、銅フタロシアニン(Cu-Pc)、m-MTDATA、2-TNATA、およびTCTA等のスターバースト型芳香族アミン等のアリールアミン誘導体、スピロ-TAD、2,3,6,7,10,11-ヘキサシアノ-1,4,5,8,9,12-ヘキサアザトリフェニレン(HAT-CN)、ならびに、正孔注入性有機材料に五酸化バナジウムや三酸化モリブデン等を化学ドーピングしたもの等があげられる。正孔輸送層122を形成する材料としては、例えば、ビス(ジ(p-トリル)アミノフェニル)-1,1-シクロヘキサン、N,N’-ジフェニル-N-N-ビス(1-ナフチル)-1,1’-ビフェニル)-4,4’-ジアミン(α-NPD)、4,4'-ビス(m-トリルフェニルアミノ)ビフェニル(TPD)、TAPC等のトリフェニルジアミン類、トリフェニルアミンをさらに多量化したTPTR、TPTE、NTPA、スターバースト型芳香族アミン等があげられる。電子輸送層124を形成する材料としては、例えば、2-(4-ビフェニリル)-5-(4-t-ブチルフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール(Bu-PBD)、2,9‐ジメチル‐4,7‐ジフェニル‐1,10‐フェナントロリン(BCP)、1,3-ビス(p-t-ブチルフェニル-1,3,4-オキサジアゾールイル)フェニル(OXD-7)等のオキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、キノリノール系の金属錯体、トリフェニルジアミン誘導体等があげられる。電子注入層125を形成する材料としては、例えば、リチウムおよびセシウム等のアルカリ金属、カルシウム等のアルカリ土類金属のフッ化物や酸化物、ならびに、マグネシウム銀、リチウムアルミニウム合金等があげられる。
【0028】
有機EL層12は、例えば、さらに、正孔または電子をブロックし発光効率を高めるキャリアブロック層を含んでもよい。前記キャリアブロック層は、例えば、電子ブロック層および正孔ブロック層である。前記正孔ブロック層の材料は、例えば、2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン(BCP)、トリフェニルジアミン誘導体、トリアゾール誘導体等である。
【0029】
正孔注入層121、正孔輸送層122、電子輸送層124、電子注入層125、および前記キャリアブロック層は、例えば、物理気相蒸着(PVD)により形成でき、具体的には、例えば、抵抗過熱を用いた真空蒸着法により形成できる。
【0030】
前記第2の電極である陰極13は、例えば、金属(例えば、アルミニウム等)等の対向電極である。陰極13は、スリット状に間隔をあけて配置されている。スリット状の陰極13の幅および前記間隙の幅は、特に制限されず、陰極13の幅が、例えば、0.1~5000μm、100~3000μm、200~2000μmであり、前記間隙の幅が、例えば、2~10000μm、200~6000μm、400~4000μmである。陰極13の幅および前記間隙の幅は、例えば、位相変換層15を透過した光と位相変換層15を透過していない光とを、より効果的に干渉させることができることから、より小さいことが好ましい。また、発光層123の発光色が、例えば、赤色等の、より波長の長い光である場合、青色等の、より波長の短い光である場合と比較して、より直進性が高いことから、陰極13の幅および前記間隙の幅をより小さくすることが好ましい。陰極13は、例えば、物理気相蒸着(PVD)により形成でき、具体的には、例えば、電子ビームによる真空蒸着、およびスパッタリング法により形成できる。陰極13のパターニングは、例えば、パターンを形成する部分に孔を形成したステンシルマスク(メタルマスク)を使用して行うことができる。前記パターニングにおいて、例えば、パターンの形状に応じて、複数枚の前記マスクを用いてもよい。
【0031】
本実施形態において、陰極13は、スリット状であり、間隔をあけて配置されている。ただし、陰極13の形状は、前記スリット状には限定されず、例えば、グリッド状でもよい。この場合、前記グリッドの幅は、例えば、前述の、前記スリットの幅の条件を満たすことが好ましい。陰極13は、例えば、間隔をあけて配置されている陰極13が、互いに部分的に接続していてもよいし、未接続でもよい。
【0032】
中間層14は、例えば、保護層、充填層、および接着層からなる群のうち少なくとも一つにより形成される層である。
【0033】
前記保護層は、有機EL素子1を保護する層である。前記保護層は、例えば、水および酸素等の浸入を防ぐため、ガスバリア性を有していることが好ましい。前記保護層を形成する材料としては、ガスバリア性、および光透過性の観点から、例えば、無機酸化膜、無機酸窒化膜、無機窒化膜、および無機フッ化膜等からなる群のうち少なくとも一つを使用できる。具体的には、例えば、シリコン酸窒化膜(SiOxNy)、シリコン酸化膜(SiO2)、シリコン窒化膜(SiNx)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化チタン(TiO2)、およびフッ化マグネシウム(MgF2)等があげられる。前記保護層は、例えば、単層からなる層でもよく、複数の層からなる層でもよい。後者の場合、例えば、ガスバリア性を高めるために、複数の前記ガスバリア性の膜を積層できる。前記保護層は、例えば、化学気相蒸着法(CVD)、および反応性スパッタリング法(リアクティブスパッタリング法)により形成できる。
【0034】
フレキシブル性を有する有機EL素子1とする場合、前記保護層に可撓性をもたせるため、前記保護層には、さらに緩衝層を積層してもよい。前記緩衝層を形成する材料としては、透過性、可撓性、および熱安定性の観点から、例えば、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、イミド系樹脂、アミド系樹脂、ウレタン系、およびオレフィン系樹脂、前記樹脂材料に無機材料のシリカ等を添加した有機-無機ハイブリッド材料、ならびに、塗布型のシリコン酸化膜等の無機材料があげられる。前記保護層および前記緩衝層は、例えば、交互に積層してもよい。
【0035】
前記充填層は、例えば、気体および樹脂等の充填材等を含む層である。前記気体は、例えば、窒素、アルゴン、およびネオン等の不活性ガス、ならびに希ガスである。前記樹脂は、例えば、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、イミド系樹脂、アミド系樹脂、ウレタン系およびオレフィン系樹脂である。
【0036】
前記接着層は、例えば、基板間の貼り合せ材を含む層である。前記貼り合せ材としては、例えば、エポキシ系、アクリル系およびシリコーン系の接着剤、ならびに粘着剤を用いたものがあげられる。
【0037】
中間層14は、例えば、前記保護層、前記充填層、および前記接着層のいずれか1種類からなる層でもよく、いずれか2種類以上を組み合わせた積層構造の層でもよい。中間層14が、例えば、前記保護層、前記充填層、および前記接着層の3層を含む前記積層構造である場合、各層の積層順は、特に制限されず、例えば、前記保護層、前記充填層、および前記接着層の順に積層できる。例えば、陽極11、有機EL層12、および陰極13の有機層等に接する領域には、前記保護層が配置されていることが好ましい。前記保護層が配置されている場合、前記充填層は、配置されていても、いなくてもよい。また、例えば、前記有機層等に接する領域に、前記保護層が配置されず、前記充填層が配置されてもよい。前記保護層が配置されず、前記充填層が配置される形態は、例えば、照明分野で使用される。前記接着層は、例えば、前記保護層または前記充填層の上(前記保護層または前記充填層に接する領域であって、前記有機層等に接する領域とは反対側)に配置されている。
【0038】
封止基板16は、有機EL素子1を封止する。封止基板16を形成する材料としては、例えば、無アルカリガラスおよびソーダガラス等の透明なガラス類、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PES(ポリエーテルサルフォン)、PI(ポリイミド)、およびCOP(シクロオレフィンポリマー)等のフィルム、シート類、ならびに樹脂基板等があげられる。
【0039】
位相変換層15は、陰極13における前記スリット状の間隙を通過した光のうち、位相変換層15を透過する光の位相を変換する。
【0040】
本実施形態によれば、陰極13が前記間隙を有する場合でも、例えば、以下の(I)~(III)の少なくともいずれかの光が、漏れ光として有機EL素子の非発光面側から出射されることを抑制できる。
(I)発光層から出射し、有機EL素子における界面のうち発光層よりも陽極側の界面で反射した光
(II)発光層から出射し、陰極における有機EL層に面する側の界面で反射し、さらに、前記陽極側の界面で反射した光
(III)発光層から出射し、陰極方向に出射した光
【0041】
前記(I)において、前記有機EL素子における界面のうち発光層よりも陽極側の界面とは、例えば、
図1における陽極11と基板10との界面、および基板10と大気との界面である。以下、前記(I)における前記界面が、陽極11と基板10との界面である場合を例にあげて説明を行うが、これには限定されず、前記(I)における前記界面が、その他の陽極側の界面である場合についても、同様である。
【0042】
本発明において、前記非発光面側からの発光を抑制するとは、例えば、前記(I)~(III)の光のうち、すべての光を弱めることでもよいし、一部の光を弱めることでもよい。後者の場合、例えば、前記(I)および(II)の光を弱めてもよい。一般的な有機EL素子の構造において、発光層と陰極との間隔は、例えば、数十nm程度と短いことから、前記(III)の光の影響は、問題になりにくい。したがって、例えば、前記(I)および(II)の光を弱めることによっても、前記非発光面側からの発光を抑制できる。
【0043】
位相変換層15は、例えば、封止基板16に、間隔をあけて配置されている。このため、位相変換層15は、例えば、陰極13における前記間隙を通過した光のうち、位相変換層15を透過する光の位相を変換し、前記光を、位相変換層15を透過していない光と干渉させることにより、これらの光を弱めることができる。
【0044】
位相変換層15を透過する光の位相の変換は、例えば、位相変換層15の屈折率および厚みの少なくとも一方を所定の値とすることで、前記屈折率および厚みに応じて、前記透過する光の光路長を変化させることにより行うことができる。位相変換層15の屈折率および厚みの値は、例えば、発光層123から出射される光の波長等に応じて、適宜設定できる。
【0045】
本実施形態において、位相変換層15は、封止基板16との対向面(
図1における下面)に配置されている。ただし、位相変換層15の位置は、これには限定されず、例えば、位相変換層15は、封止基板16との対向面とは反対側の面(
図1における上面)に配置されていてもよいし、封止基板16内に形成されていてもよい。位相変換層15は、例えば、封止基板16と一体として形成されていてもよい。
【0046】
位相変換層15は、例えば、エッチング、およびインプリント等により、封止基板16に成膜することにより形成できる。また、位相変換層15の材料として、例えば、SiO2、SiN、MoSiO、およびMoSiON等の無機酸化物、ならびにこれらとCrとの組み合わせ、金属膜、レジスト有機膜、アクリルおよびポリカーボネート等の透明膜、ならびにシラノール化合物等を用いることができる。位相変換層15の材料は、例えば、封止基板16の材料と同様とすることができる。
【0047】
位相変換層15の厚みは、例えば、225~335nm、240~320nm、250~310nmである。位相変換層15の厚みは、例えば、以下のようにして設定できる。位相変換層の膜厚d、位相変換層の屈折率n1、光が進む媒質の屈折率n2、および光の透過する光の波長λと、光が位相変換層を透過して生じる位相差θとの間には、θ=2π(n1-n2)d/λという関係がある。そして、位相差が逆位相となるのは、θ=πのときである。このため、位相差が逆位相となる膜厚dは、λ/2(n1-n2)と、それに(n1-n2)λの倍数を足したものとなる。ここで、媒質が大気のとき、n2=1となる。具体的には、例えば、光の波長λが青色の450nm、および位相変換層15の屈折率nが2.0である場合、一次の位相変換層の厚さは、225nmとなる。
【0048】
位相変換層15の厚みは、例えば、位相変換層15の厚さとして設定される前記値に対し、±10~20%程度の範囲内であることにより、位相変換層15による効果が得られる。
【0049】
有機EL素子1において白色光を形成する場合、前記白色光は、例えば、RGBの3つの材料からの発光を合成し、加法混色することにより得られる。このため、前記白色光は、例えば、3つの波長のスペクトルを持つ。このように、有機EL素子1からの光が複数の波長のスペクトルを持つ場合、位相変換層15の厚みは、例えば、まず、各色のピーク波長について、位相変換層の厚みを算出し、次に、各色のピーク波長に分けられたスペクトルの発光強度(エネルギー強度)の比率に基づき、前記算出された厚みについて、重み付けを行なうことにより、決定できる。
【0050】
具体的には、例えば、有機ELの発光スペクトルにおいて、赤色をIr、緑色をIg、青色をIbの発光強度を持つ光源を使用し、赤色に対応した位相変換層の厚さがdr、緑色に対応した位相変換層の厚さがdg、青色に対応した位相変換層の厚さがdbである場合、上記加重平均で求める位相変換層の厚さdは、d=(Ir×dr+Ig×dg+Ib×db)÷(Ir+Ig+Ib)で求めることができる。ここで、Ir=2、dr=310nm、Ig=1、dg=275nm、Ib=1、db=225nmであれば、計算で求められる位相変換層の一次の厚さdは、280nmと求まる。
【0051】
有機ELのRGB各色のスペクトルはブロードであるため、加重平均で位相変換層の厚さを求める方法として、各色のスペクトルの前記発光強度(エネルギー強度)として、各色のピーク波長に分けられたスペクトルの前記発光強度に代えて、各色のスペクトルの積分値を用いてもよい。これにより、より適切に厚みを設定できる。
【0052】
なお、3原色を用いて白色を合成する場合について説明したが、これには限定されず、青と黄色の2色混色等を用いて白色を合成する場合、および白色以外の色を合成する場合等も、同様である。
【0053】
位相変換層15は、例えば、位相変換層15を透過する光の位相を180度反転させ、位相変換層15を透過していない光の位相と逆位相とすることができる。前記位相を180度反転させることを、例えば、位相を波長の1/2ずらすともいう。位相変換層15が位相変換層15を透過する光の位相を変換する量は、これには限定されず、干渉により位相変換層15を透過した光と位相変換層15を透過していない光とが弱め合うことができる量であればよく、例えば、135~225度、140~220度、160~200度の範囲である。
【0054】
位相変換層15は、例えば、
図1に示すように、スリット状に間隔をあけて配置された陰極13における、陰極13間の間隙に対応するように配置されている。具体的には、位相変換層15は、陰極13における前記スリット状の間隙の長軸方向に沿って配置され、且つ、前記間隙を覆うように配置されている。また、位相変換層15は、例えば、
図1に示すように、陰極13における前記間隙に対し、1つおきに対応するように配置されている。このように位相変換層15を形成することにより、位相変換層15を透過した光と位相変換層15を透過していない光とを、より効果的に干渉させることができる。漏れ光の振幅分布の概念図を、
図2に示す。
【0055】
位相変換層15が、前記間隙に対応するように配置されている場合において、位相変換層15の幅は、特に制限されず、例えば、有機EL層12から封止基板16までの距離、および有機EL素子1の所望のデザイン等に応じて、適宜設定できる。位相変換層15の幅は、例えば、陰極13の幅と同じ幅、および前記間隙の幅よりも大きい幅である。位相変換層15の幅は、例えば、
図1および2に示すように、位相変換層15の両側の陰極13における、それぞれの陰極13の幅の約半分の位置同士を結んだ幅とすることができる。これにより、例えば、前記間隙の幅よりも広がる光、および陰極13を回り込む光等が含まれる場合においても、良好に裏面への漏れを防ぐことができる。
【0056】
位相変換層15は、例えば、可視光を吸収する半透明層であってもよい。これにより、例えば、光の干渉によるのみでなく、可視光を吸収することによっても、漏れ光を抑制できる。
【0057】
有機EL素子1において、陰極13の前記スリット状の間隙の下部分(以下、間隙の下部分ともいう)には、例えば、
図1に示すように、陽極11および有機EL層12等の層(以下、有機層等ともいう。)が配置されている。本実施形態の有機EL素子は、これには限定されない。その他の形態の一例を、
図3に示す。
図3は、陰極13の前記間隙の下部分に、前記有機層等が未配置の有機EL素子1を示す図である。
図3に示すように、有機EL素子1において、陰極13の前記間隙の下部分には、前記有機層等が未配置でもよいし、部分的に配置されてもよいし、前記有機層等のうち一部の層が、全体または部分的に配置されていてもよい。前記間隙の下部分に前記有機層等が配置されない場合、前記間隙の下部分は、例えば、後述する中間層14と同様の層が配置されていることが好ましい。前記間隙の下部分に前記有機層等を配置しない場合、例えば、非発光時に、前記有機層等において、光の吸収による着色が生じにくいため、前記間隙がより透明となる。このため、前記スリット間(前記間隙)を通して有機EL素子1の反対側(裏面側)を見る場合に、好ましい。
【0058】
陰極13の前記間隙の下部分に、前記有機層等が配置されない場合、陽極11は、例えば、ベタ膜形成(一面形成)されていてもよいし、
図3に示すように、パターン形成されていてもよい。前記パターン形成は、例えば、陰極13における前記間隙の形状に対応してもよいし、対応しなくてもよい。前記パターンは、例えば、前記スリット状および前記グリッド状である。陽極11が前記パターン形成されることにより、例えば、陽極11と、基板10との界面による光の反射を抑制できる。例えば、陽極11が未配置の部分において、基板10と中間層14との界面での光の反射は、陽極11と基板10との界面での光の反射と比較し、より小さくなるため、光を、より多く、本来の光の方向に出射できる。また、陽極11が前記一面形成されている場合、例えば、専用のエッチング工程が不要となり、プロセス負荷を軽減できる。
【0059】
陰極13の前記間隙の下部分に、前記有機層等のうち、一部の層が配置される場合、例えば、前記間隔の下部分に、陽極11が配置されず、有機EL層12のみが配置されてもよい。前記間隙の下部分に、有機EL層12が配置されることにより、例えば、有機EL層12が絶縁膜の役割を果たす。そのため、有機EL素子1について、例えば、さらに、短絡防止、およびダークスポットの抑制等が可能であり、これによって、有機EL素子1の信頼性がより向上する。また、この場合、有機EL層12は、例えば、ベタ膜形成(一面形成)できるため、有機EL層12を、パターニング形成する場合と比較し、例えば、プロセス負荷をより小さくできる。
【0060】
光漏れの測定は、例えば、前記素子の正面側(本来の発光方向、発光面側)および裏面側(本来の非発光方向、非発光面側)の輝度を測定し、前記輝度の比として算出できる。前記輝度の測定には、例えば、輝度計を使用できる。前記輝度計は、例えば、二次元色彩輝度計(コニカミノルタ社製、CA-2500、およびトプコンテクノハウス社製、UA-200等)があげられる。前記輝度の測定は、例えば、積分球を用いて行ってもよい。前記積分球は、例えば、浜松ホトニクス社C9920シリーズ、およびコニカミノルタ社 全光束積分球システムがあげられる。前記積分球を用いて前記輝度を測定する場合、前記測定は、例えば、前記積分球に前記素子の正面側または裏面側を配置し、前記素子から放射される全光束を前記積分球内で集め、これを光検出器で測定できる。
【0061】
(変形例)
本実施形態の有機EL素子1は、
図4に示すように、位相変換層15が、陽極11と基板10との間に配置されている点以外は、実施形態1の有機EL素子1と同様である。
【0062】
本実施形態において、位相変換層15は、陽極11と基板10との間に配置されている。このため、発光層123から出射され、陽極11と基板10との界面で反射し、陰極13における前記間隙を通過する光は、位相変換層15を往復することになる。
【0063】
位相変換層15の厚みは、例えば、実施形態1における位相変換層15の厚みに対し、1/2の厚みである。
【0064】
本実施形態の有機EL素子1によっても、陰極13における前記間隙を通過する光のうち、位相変換層15を透過した光の位相を変換することにより、位相変換層15を透過した光と位相変換層15を透過していない光とを干渉させ、これらの光を弱めることができる。このため、
図4において矢印で示すような、光の漏れを抑制し、非発光面側からの発光を抑制できる。
【0065】
(実施形態2)
本実施形態の有機EL素子2は、
図5に示すように、位相変換層15を含まない点、陰極13が、所定の幅で配置されている点、および、陰極13が、所定の間隔をあけて配置されている点以外は、実施形態1の有機EL素子1と同様である。
【0066】
本実施形態において、陰極13の幅、および、陰極13の間隙の幅は、それぞれ、例えば、100μm以下、50μm未満、および、例えば、300μm以下、150μm以下である。陰極13の幅、および前記間隙の幅は、それぞれ、例えば、同じであってもよいし、異なっていてもよい。陰極13の幅が50μm未満、および、陰極13の前記間隙の幅が150μm以下である場合、例えば、陰極13の前記スリットと平行に振動する光に対し、高い反射率を示すとともに、より高い偏光度を示すことができる。また、陰極13の幅、および前記間隙の幅を前記値とすることにより、前記スリット間(前記間隙)を通して有機EL素子1の反対側(裏面側)を見る場合に、光の回折による色味の変化および着色等を、より抑制できる。
【0067】
陰極13の幅と陰極13の前記間隙の幅との比(陰極/間隙)は、例えば、0.25~5、0.3~4である。陰極13の前記陰極/間隙が、0.3以上である場合、例えば、より高い偏光度を示すことができる。また、陰極13の前記陰極/間隙が、4以下である場合、例えば、干渉による透過光の色味の変化および着色等を、より抑制できる。
【0068】
陰極13の前記陰極/間隙を、上記範囲の比とする場合、例えば、物理蒸着による陰極13の形成を、より良好に行うことができる。また、前記比とする場合、有機EL素子1を、より高い透過率とすることができる。
【0069】
有機EL素子1の透過率は、例えば、80~20%、75~30%、70~35%である。前記透過率が、前記範囲となる場合、例えば、人が、前記間隙を通して有機EL素子1の反対側(裏面側)を十分に見ることができる。有機EL素子1の透過率は、例えば、有機EL素子1の前記間隙を通過する光について、前記通過前後における輝度および光束等を測定し、前記通過前および通過後の測定値から、透過率を算出できる。
【0070】
陰極13の幅、および陰極13の前記間隙の幅を小さくすることにより、例えば、前記間隙を通過する光のうち、前記スリットに沿った偏光成分を持つ光を、反射させることができる。すなわち、例えば、陰極13を、偏光子として機能させることができる。このため、陰極13は、例えば、位相調整層、および偏光層ということもできる。
【0071】
発光層123から出射し、陽極11で反射した前記光は、反射により、S偏光成分を多く含む光となる。ここで、発光層123は、例えば、スリット状に形成された陰極13の下部分において発光し、陰極13の前記間隙の下部分において非発光である。したがって、発光層123から出射した光のうち、有機EL素子1の面方向における、スリット状の前記間隙の開口方向に対して平行方向に進行する光は、陰極13において反射および吸収される。このため、前記光は、例えば、有機EL素子1の面方向における、スリット状の前記間隙の開口方向に対して垂直方向に進行する光を多く含む。したがって、前記光のS偏光成分は、スリット状の前記間隙の開口方向に対して平行な偏光光となる。このため、陽極11で反射した前記光の多くは、偏光子として機能する陰極13において反射され、通過できなくなると推測される。一方、例えば、有機EL素子1を透過する光は、偏光を持たないことから、陰極13を通過する際に反射されないため、前記スリット間を通して、前記素子の反対側を見ることができる。ただし、本発明は、上記推測には限定されない。
【0072】
本実施形態の有機EL素子2によれば、陰極13の幅、および陰極13の間隔を小さくすることにより、例えば、陽極11で反射した光を選択的に反射し、非発光面側からの発光を抑制できる。
【0073】
(評価)
本実施形態の有機EL素子を作製し、光漏れを測定した。ただし、本発明は、以下の例には限定されない。
【0074】
(1)有機EL素子
透明基板に、透明電極(陽極電極層)、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、赤色発光材料と緑色発光材料の共蒸着層、青色発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層、陰極電極層、および保護膜を形成した。前記正孔注入層、前記正孔輸送層、前記電子ブロック層、前記正孔ブロック層、前記電子輸送層、および前記電子注入層は、物理気相蒸着(PVD)により形成した。前記発光層は、ホスト材料に各色のドーパント(ゲスト材料)をドーピング(共蒸着)することにより形成した。前記透明電極は、スパッタリング法により一様に成膜した後、フォトエッチングおよびフォトリソグラフィ法を用いて、陽極電極のパターンを形成した。陰極層のスリット等のパターニングには、パターンを形成する部分に孔を形成したステンシルマスク(メタルマスク)を使用した。前記保護膜は、化学気相蒸着法(CVD)を用いて形成した。
【0075】
各層の材料および厚みは、以下の通りとした。
陽極電極層:ITO 150nm
正孔注入層:銅フタロシアニン 15nm
正孔輸送層:α-NPD 45nm
赤色緑色発光層:CBP+Btp2Ir(acac)/CBP+Ir(ppy)3 20nm
青色発光層:CBP+FIr(pic)10nm
正孔ブロック層:BCP 5nm
電子輸送層:Alq3 40nm
電子注入層:LiF 1.5nm
陰極電極層:Al 100nm
保護膜:シリコン酸窒化膜 SiON 150nm
【0076】
(2)光漏れの測定
前記作製した有機EL素子について、輝度計(二次元色彩輝度計、コニカミノルタ社製、CA-2500)を用いて、前記素子の正面側(本来の発光方向、発光面側)および裏面側(本来の非発光方向、非発光面側)の輝度を測定した。光漏れの値は、前記輝度の測定値に基づき、測定対象の素子における正面側および裏面側の輝度の比(%)として算出した。そして、前記光漏れの値について、素子間の比較を行なった。前記素子間の比較のため、前記輝度の測定は、前記素子における発光部の面積および正面輝度を揃えて行った。また、前記測定において、前記測定面への光の反射を防ぐため、測定面とは反対の面には、光吸収シートを配置した。
(3)透過率の測定
さらに、前記素子の正面側(本来の発光方向、発光面側)と裏面側(本来の非発光方向、非発光面側)における輝度の前記測定値から、前記素子の透過率を算出した。前記透過率は、裏面側における前記輝度を正面側における前記輝度で除算した値(%)とした。
【0077】
以下の条件で、有機EL素子(1-1)を作製し、光漏れを測定した。また、陰極の幅を同じ値とした比較例の有機EL素子(1-1)を作製し、同様に測定した。
【0078】
有機EL素子(1-1)
・陰極の幅:10μm
・陰極間の間隙:25μm
・陰極の幅と陰極間の間隙との比:0.4
比較例(1-1)
・陰極の幅:10μm
・陰極間の間隙:90μm
・陰極の幅と陰極間の間隙との比:0.11
【0079】
この結果、有機EL素子(1-1)は、前記比較例(1-1)の有機EL素子と比較して、素子の背面への光漏れの値が、22%であった。また、有機EL素子(1-1)は、透過率が70%であった。
【0080】
つぎに、以下の条件で、有機EL素子(1-2)~(1-5)、および陰極の幅を同じ値とした比較例の有機EL素子(1-2)~(1-5)を作製し、同様にして測定した。
【0081】
有機EL素子(1-2)
・陰極の幅:30μm
・陰極間の間隙:100μm
・陰極の幅と陰極間の間隙との比:0.3
比較例(1-2)
・陰極の幅:30μm
・陰極間の間隙:5.5μm
・陰極の幅と陰極間の間隙との比:5.5
【0082】
有機EL素子(1-3)
・陰極の幅:40μm
・陰極間の間隙:10μm
・陰極の幅と陰極間の間隙との比:4
比較例(1-3)
・陰極の幅:40μm
・陰極間の間隙:5μm
・陰極の幅と陰極間の間隙との比:8
【0083】
有機EL素子(1-4)
・陰極の幅:50μm
・陰極間の間隙:150μm
・陰極の幅と陰極間の間隙との比:0.33
比較例(1-4)
・陰極の幅:50μm
・陰極間の間隙:333μm
・陰極の幅と陰極間の間隙との比:0.15
【0084】
有機EL素子(1-5)
・陰極の幅:150μm
・陰極間の間隙:50μm
・陰極の幅と陰極間の間隙との比:3
比較例(1-5)
・陰極の幅:150μm
・陰極間の間隙:15μm
・陰極の幅と陰極間の間隙との比:10
【0085】
この結果、有機EL素子(1-2)~(1-5)は、前記比較例(1-2)~(1-5)の有機EL素子と比較して、素子の背面への光漏れの値が、それぞれ、30%、24%、27%、29%であった。また、有機EL素子(1-2)~(1-5)は、透過率が、それぞれ、75%、20%、72%、24%であった。
【0086】
以上のように、有機EL素子(1-1)~(1-5)は、いずれも、比較例の有機EL素子と比較して、素子の背面への光漏れの値が30%以下であり、前記光漏れを十分に抑制できた。また、有機EL素子(1-1)~(1-5)は、いずれも、前記間隙を通して有機EL素子の反対側(裏面側)を見る場合に、十分な透過性を有していた。
【0087】
(実施形態3)
本実施形態の有機EL素子3は、
図6に示すように、位相変換層15に代えて、偏光層35を含む点以外は、実施形態1の有機EL素子1と同様である。
【0088】
偏光層35は、偏光した光を吸収する。偏光層は、例えば、偏光板、および偏光子ともいう。
【0089】
偏光層35は、例えば、前記光の偏光方向に対しクロスニコルとなるように配置することにより、前記光を吸収できる。偏光層35は、例えば、前記スリットに沿った偏光成分を持つ光を吸収する。
【0090】
偏光層35を形成する材料は、特に制限されず、例えば、従来公知の材料を使用できる。偏光層35は、例えば、ヨウ素をポリビニルアルコール等に含浸させ、これを延伸することにより形成できる。偏光層35は、例えば、封止基板16に接する面とは反対側の面において、支持層として、トリアセチルセルロース(TAC)フィルムを貼合せたものであってもよい。
【0091】
ここで、前述のように、陽極11で反射した光は、前記反射により、水平偏光成分(横方向の波、S偏光)を多く含む光となる。このため、陽極11で反射した前記光の多くは、前記スリットに沿った偏光成分を持つ光を吸収する偏光層35において吸収され、通過できなくなると推測される。一方、例えば、有機EL素子3を透過する光は、偏光を持たないことから、偏光層35において吸収されないため、前記スリット間を通して、前記素子の反対側を見ることができる。ただし、本発明は、上記推測には限定されない。
【0092】
本実施形態の有機EL素子3によっても、例えば、陰極13における前記スリット状の間隙を通過する光のうち、陽極11で反射した光を、偏光層35において選択的に吸収することにより、非発光面側からの発光を抑制できる。
【0093】
(実施形態4)
本実施形態の有機EL素子4は、
図7に示すように、位相変換層451が、1/4波長位相変換層である点、および偏光層452を含む点以外は、実施形態1の変形例における有機EL素子1と同様である。
【0094】
偏光層452は、位相変換層451と有機EL層12との間に積層される。偏光層452は、偏光層452を透過する光を偏光し、直線偏光とする。偏光層452により偏光される光の偏光方向は、例えば、任意の方向とすることができる。偏光層452を形成する材料は、例えば、実施形態3における偏光層35を形成する材料と同様である。
【0095】
位相変換層451は、1/4波長位相変換層である。位相変換層451は、位相変換層451を透過する光のうち、直線偏光を、回転偏光となるように位相を変換する。位相変換層451を形成する材料は、特に制限されず、例えば、変性ポリカーボネート等があげられる。
【0096】
発光層123から出射され、偏光層452を透過する光は、偏光層452で偏光され、直線偏光となる。次に、前記光は、基板10での反射によっては、回転方向および位相は変化せず、1/4波長位相変換層である位相変換層451を往復することにより、1/2波長位相変換層を通過することになるため、前記直線偏光の軸が90度回転した光となる。そして、前記光は、偏光層452における偏光方向から90度ずれた偏光であるため、偏光層452を通ることができなくなる。
【0097】
本実施形態の有機EL素子4によっても、位相変換層451および偏光層452を透過する光の位相を変換することにより、例えば、陽極11で反射した光を選択的に吸収し、非発光面側からの発光を抑制できる。
【0098】
(実施形態5)
本実施形態の有機EL素子5は、ボトムエミッションタイプの有機EL素子であることに代えて、トップエミッションタイプの有機EL素子であること以外は、実施形態1の有機EL素子1と同様である。有機EL素子5は、
図8に示すように、基板50と、陽極51と、有機EL層52と、陰極53と、位相変換層55と、封止基板56とを含み、基板50上に、陽極51、有機EL層52、陰極53、および封止基板56が、前記順序で積層されている。有機EL層52は、正孔注入層521と、正孔輸送層522と、発光層523と、電子輸送層524と、電子注入層525とを含み、これらが前記順序で積層されている。そして、本実施形態において、位相変換層55は、基板50の上面(有機EL層52側)に接して配置されている。陽極51は、スリット状に間隔をあけて配置されている。
【0099】
陰極53は、例えば、MgAg合金等の透明性を有する電極を用いることができる。陰極53は、例えば、有機EL層52の全面に陰極を形成した後、前記陰極に対して、フォトリソグラフィ―、およびフォトエッチング等のプロセスを行うことにより、パターン形成できる。この場合、陰極53の幅および前記間隙の幅を、より細い線幅とすることができる。
【0100】
有機EL素子5は、例えば、有機ELディスプレイ等の分野において使用される。有機EL素子5は、例えば、駆動電圧が低く、発光効率も高いため、好ましい。
【0101】
また、本実施形態のトップエミッションタイプの有機EL素子は、成膜の順番を逆積みとし、基板上に、金属陰極、有機層(電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層)、および透明電極の陽極、の順番で有機EL素子を作製し、上部の透明な陽極から光を出射する有機EL素子であってもよい。前記有機EL素子は、例えば、照明分野等の分野において使用される。この場合も、位相変換層の配置は、有機EL素子5と同様とすることができる。
【0102】
本実施形態の有機EL素子5によっても、陽極51における前記間隙を通過した光のうち、位相変換層55を透過する光の位相を変換することにより、位相調整層55を透過した光と位相調整層55を透過していない光とを干渉させ、非発光面側からの発光を抑制できる。
【0103】
(実施形態6)
本発明の有機EL照明装置は、前記本発明の有機EL素子を含むことを特徴とする。本発明の有機EL照明装置によれば、非発光面側からの発光を抑制できる。
【0104】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をできる。
【産業上の利用可能性】
【0105】
本発明によれば、有機EL素子における非発光面側からの発光を抑制できる。このため、例えば、本発明によれば、例えば、デザイン性の高い有機EL素子を提供できる。
【0106】
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載しうるが、以下には限定されない。
【0107】
(付記1)
第1の基板と、第1の電極と、有機EL層と、第2の電極と、位相調整層とを含み、
前記有機EL層は、発光層を含み、
前記第1の電極と、前記有機EL層と、前記第2の電極とが、この順序で積層されており、
前記第1の基板は、非発光面側の基板であり、
前記第1の電極および前記第2の電極は、一方が陽極であり、他方が陰極であり、
前記第1の電極は、透明電極であり、
前記第2の電極は、前記有機EL層の面方向において間隔をあけて配置されており、
前記位相調整層は、位相変換層および偏光層の少なくとも一方であることを特徴とする有機EL素子。
【0108】
(付記2)
前記第2の電極が、スリット状またはグリッド状に配置されている、付記1記載の有機EL素子。
【0109】
(付記3)
さらに、第2の基板を含み、
前記第2の基板は、発光面側の基板であり、
前記第2の基板は、透明基板であり、
前記第2の基板上に、前記第1の電極が配置されている、付記1または2記載の有機EL素子。
【0110】
(付記4)
前記第1の基板に、前記位相調整層が配置されている、付記1から3のいずれかに記載の有機EL素子。
【0111】
(付記5)
前記偏光層が、前記第2の電極間の間隙に沿った方向の偏光成分を持つ光を吸収または反射する、付記1から4のいずれかに記載の有機EL素子。
【0112】
(付記6)
前記位相変換層が、前記位相調整層を透過する光の位相を、前記光の波長の1/2ずらす、付記1から5のいずれかに記載の有機EL素子。
【0113】
(付記7)
前記第2の電極が、前記偏光層である、付記1から3のいずれかに記載の有機EL素子。
【0114】
(付記8)
前記第2の電極の幅、および前記第2の電極間の間隙の幅が、それぞれ、300μm未満である、付記7記載の有機EL素子。
【0115】
(付記9)
前記第2の基板と前記第1の電極との間に、前記位相調整層が配置されている、付記3記載の有機EL素子。
【0116】
(付記10)
前記位相調整層が、前記第2の電極間の間隙に対応するように配置されている、付記1から8のいずれかに記載の有機EL素子。
【0117】
(付記11)
前記位相調整層が、前記第2の電極間の間隙に対し、1つおきに対応するように配置されている、付記1から10のいずれかに記載の有機EL素子。
【0118】
(付記12)
付記1から11のいずれかに記載の有機EL素子を含むことを特徴とする、有機EL照明装置。
【符号の説明】
【0119】
1、2、3、4、5 有機EL素子
10、50 基板
11、51 陽極
12、52 有機EL層
121、521 正孔注入層
122、522 正孔輸送層
123、523 発光層
124、524 電子輸送層
125、525 電子注入層
13、53 陰極
14 中間層
15、451 位相変換層
35、452 偏光層
16、56 封止基板