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CN102334383A - 平面发光装置 - Google Patents

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CN102334383A
CN102334383A CN2010800096606A CN201080009660A CN102334383A CN 102334383 A CN102334383 A CN 102334383A CN 2010800096606 A CN2010800096606 A CN 2010800096606A CN 201080009660 A CN201080009660 A CN 201080009660A CN 102334383 A CN102334383 A CN 102334383A
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藤原兴起
葛冈义和
宝角真吾
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

披露了一种平面发光装置，包括：用于正电极和负电极的功率馈电部分，其被电连接到平面正电极和平面负电极；用于负电极的辅助电极，其被形成为矩形框架的形状，并被形成为沿着所述平面正电极的表面的整个周围；以及辅助电极，用于正电极的功率馈电部分，其与辅助电极集成在一起，并且层叠在用于负电极的功率馈电部分上。平面正电极和平面负电极被形成在透明基板的一个表面上，并且在平面图中具有矩形形状。发光部分由只有有机层被提供在平面正电极和平面负电极之间的区域构成。从发光部分的四个边中选择的两个预定平行边与透明基板的外部周围边缘之间的距离小于其他两个平行边和透明基板的外部周围边缘之间的距离。用于负电极和正电极的功率馈电部分被定位为沿着所述其他两个平行边。用于正电极的功率馈电部分被定位在负电极的宽度方向上的用于负电极的功率馈电部分的每个相对边上。

Description

平面发光装置
技术领域
本发明大体涉及平面发光装置，更具体地涉及包括有机EL元件的平面发光装置。
背景技术
在这种平面发光装置中，透明导电膜可以被用作平面阳极，并且金属薄膜可以被用作平面阴极。为了以高亮度启动这种装置，需要向该装置提供大电流。然而，平面阳极的薄层电阻高于平面阴极的薄层电阻，因此在平面阳极中电位梯度变大，并且大电压被施加于平面阳极和平面阴极之间的发光层。结果，该装置的亮度具有大差量。
该问题可以利用例如在2008年5月29日公开的日本专利申请公开号P2008-123882A中披露的有机EL元件(有机电致发光器件)来解决。该元件包括一对相反电极以及有机EL层，有机EL层至少包括有机发射层并介于电极之间。
具体地，透明电极被形成在半透明的绝缘基板上，以图案布置的非发光的绝缘层被形成在透明电极的表面的需要区中。然后包含有机发光材料的有机EL层被形成在透明电极和非发光绝缘层上以覆盖它们。然后与透明电极相反的相反电极被形成在有机EL层上。然后用由玻璃或不锈钢制成的密封元件对整个发光部分气密密封。
因此，通过利用非发光绝缘层，当在使平均亮度变为1000cd/m2的驱动条件下启动该装置时，减小了亮度不均匀。
然而，由于非发光部分的面积增大而导致发光部分的面积扩展被限制，这是因为透明电极通过位于半透明的绝缘基板的相对边缘处的电极而被连接到电源，而相对电极通过位于半透明的绝缘基板的另一相对边缘的电极端子而被连接到电源。如果布置多个有机EL元件，则相邻发光部分之间的距离变大，从而导致外形损毁。
发明内容
本发明的目的在于将减小亮度不均匀并减小非发光部分的面积。
本发明的平面发光装置包括：透明基板，其在平面图中是四边形；以及有机EL元件，被形成在透明基板的第一表面侧上。有机EL元件包括：平面阳极，包括被形成在透明基板的第一表面侧上的透明导电膜，平面阳极在平面图中是四边形；有机层，其被形成在平面阳极中的在透明基板的相对侧上，并且至少包括发光层，有机层在平面图中是四边形；平面阴极，其被形成在有机层中的在平面阳极的相对侧上并且与平面阳极相对，平面阴极在平面图中是四边形；阳极馈电部分，其被形成在透明基板的第一表面侧上并且电连接至平面阳极；阴极馈电部分，其被形成在透明基板的第一表面侧上并且电连接至平面阴极；阳极辅助电极，其被形成在平面阳极中的在透明基板的相对表面的整个周围处并且电连接至平面阳极，阳极辅助电极为四边形框架的形状；以及阳极馈电辅助电极，其被集成地且连续地形成到阳极辅助电极并且层叠在阳极馈电部分上。发光部分由只有有机层介于平面阳极和平面阴极之间的区域形成。发光部分的平面形状是四边形。发光部分的四边中的预定两个平行边与透明基板的外围边界之间的距离(下文中称为“第一距离”)小于其他两个平行边与透明基板的外围边界之间的距离(下文中称为“第二距离”)。而阴极馈电部分和阳极馈电部分被定位为在平面图中沿着发光部分的所述其他两个平行边，以及阳极馈电部分被定位在阴极馈电部分在宽度方向上的每个边处。
在本发明中，提供阳极辅助电极和阳极馈电辅助电极，并且相应地可以减小由包括透明导电膜的平面阳极的电位梯度导致的亮度不均匀。而且，第一距离小于第二距离，阴极馈电部分和阳极馈电部分被定位为在平面图中沿着发光部分的所述其他两个平行边，以及阳极馈电部分被定位在阴极馈电部分在宽度方向上的每个边处。因此，可以减小亮度不均匀和非发光部分的面积。
在一个实施例中，平面发光装置包括阴极馈电辅助电极，阴极馈电辅助电极被层叠在阴极馈电部分上并且电连接至阴极馈电部分。在该实施例中，可以减小与外部导体的接触电阻和接触电阻的差量并改善照度效率。
在一个实施例中，阳极馈电部分和阴极馈电部分的厚度相同并且由相同材料形成，并且阳极馈电辅助电极和阴极馈电辅助电极的厚度相同并且由相同材料形成。此外，阳极外部电极由阳极馈电部分和阳极馈电辅助电极构成，而阴极外部电极由阴极馈电部分和阴极馈电辅助电极构成。阳极外部电极的总宽度和阴极外部电极的总宽度被设置为相同值。在该实施例中，相比于阳极外部电极的总宽度不同于阴极外部电极的总宽度的情况，可以增大提供至有机EL元件的电流并改善照度效率。
在一个实施例中，平面发光装置包括被形成在阳极馈电辅助电极在宽度方向上的每个侧边和阳极辅助电极的外部周围边缘之间的倒角。在该实施例中，相比于不在阳极馈电辅助电极的宽度方向上的每个侧边与阳极辅助电极的外部周围边缘之间形成任何倒角的情况，可以减小电场浓度和亮度不均匀。
在一个实施例中，平面发光装置包括：线路，其被集成地且连续地从平面阴极延伸以电连接在平面阴极和阴极馈电部分之间；以及被形成在线路在宽度方向上的每个侧边和平面阴极的外部周围边缘之间的倒角。在该实施例中，相比于不在线路的横向上的每个侧边与平面阴极的外部周围边缘之间形成任何倒角的情况，可以减小电场浓度和亮度不均匀。
在一个实施例中，根据权利要求1至5中任一项的平面发光装置包括被形成在阳极辅助电极的相邻内部侧边之间的倒角。在该实施例中，可以减小阳极辅助电极的拐角处的电场浓度，防止局部流动的电流过多，减小亮度不均匀并防止寿命缩短。
在一个实施例中，平面发光装置包括密封件，密封件通过包括密封材料的非导电粘合剂被固定到透明基板的第一表面侧以覆盖有机EL元件的发光部分。密封件包括金属箔。在该实施例中，提供密封件，从而可以改善防潮性能。由于密封件包括金属箔，因而相比于阻挡膜的密封件，可以高效地辐射在有机EL元件的发光部分处生成的热。
在一个实施例中，平面发光装置包括被形成在金属箔中的在透明基板侧的表面和侧边之间的倒角。在该实施例中，可以防止在将金属箔切割为预定尺寸时出现的毛口所导致金属箔和有机EL元件的接触的短路。
在一个实施例中，密封材料包含粒径等于或大于20μm的球形填充物。在该实施例中，粒径等于或大于20μm的球形填充物介于密封件和有机EL元件之间，并且相应地可以防止在缩短密封件和有机EL元件之间的距离时在形成密封件的金属箔和有机EL元件之间的接触的短路的发生。
在一个实施例中，平面发光装置包括被形成在金属箔中的在透明基板的相对表面侧上的黑氧化表面。在该实施例中，密封件的辐射率被增大以改善热辐射性能，并且可以限制有机EL元件的升温。增大了提供给有机EL元件的电流并且可以增大亮度。
在一个实施例中，平面发光装置包括热辐射层，热辐射层被固定到金属箔中的在透明基板的相对表面侧并且由具有比金属箔高的辐射率的材料形成。在该实施例中，密封件的辐射率被增大以改善热辐射性能，并限制有机EL元件的升温。增大了提供到有机EL元件的电流并且可以增大亮度。
附图说明
将更详细地描述本发明的优选实施例。关于以下详细描述和附图，本发明的其他特征和优点将变得更容易理解，在附图中：
图1示出了根据本发明的第一实施例的平面发光装置，其中图1A、1B和1C分别是后视图、沿图1A的线B-B’截取的示意性截面图、以及沿图1A的线C-C’截取的示意性截面图；
图2是平面发光装置的前视图；
图3是图1B的关键部分的放大图；
图4是图1C的关键部分的放大图；
图5是用于描述平面发光装置的制造方法的主要工艺平面图；
图6是用于描述平面发光装置的制造方法的主要工艺平面图；
图7是用于描述平面发光装置的制造方法的主要工艺平面图；
图8是用于描述平面发光装置的制造方法的主要工艺平面图；
图9是用于描述平面发光装置的制造方法的主要工艺平面图；
图10是用于描述平面发光装置的制造方法的主要工艺平面图；
图11是模拟平面发光装置的亮度分布图；
图12是模拟平面发光装置的亮度分布图；
图13是利用平面发光装置的发光设备的示意性分解透视图；
图14是利用平面发光装置的发光设备的关键部分的示意性分解透视图；
图15是平面发光装置的另一配置例子的后视图；
图16示出平面发光装置的第一实际例子的模拟结果，其中图16A、16B和16C分别是关键部分的薄层电阻分布图、关键部分的亮度分布图(电流密度分布图)、以及关键部分的电位分布图；
图17示出与平面发光装置的第一比较例子的模拟结果，其中图17A、17B和17C分别是关键部分的薄层电阻分布图、关键部分的亮度分布图(电流密度分布图)、以及关键部分的电位分布图；
图18示出平面发光装置的第二实际例子的模拟结果，其中图18A、18B和18C分别是关键部分的薄层电阻分布图、关键部分的亮度分布图(电流密度分布图)、以及关键部分的电位分布图；
图19示出与平面发光装置的第二比较例子的模拟结果，其中图19A、19B和19C分别是关键部分的薄层电阻分布图、关键部分的亮度分布图(电流密度分布图)、以及关键部分的电位分布图；
图20示出平面发光装置的第三实际例子的模拟结果，其中图20A、20B和20C分别是关键部分的薄层电阻分布图、关键部分的亮度分布图(电流密度分布图)、以及关键部分的电位分布图；
图21示出与平面发光装置的第三比较例子的模拟结果，其中图21A、21B和21C分别是关键部分的薄层电阻分布图、关键部分的亮度分布图(电流密度分布图)、以及关键部分的电位分布图；以及
图22示出第二实施例的平面发光装置的后视图。
具体实施方式
如图1-4所示，本实施例的平面发光装置A包括：透明基板1，其在平面图中是四边形(在图示例子中的平面图中为矩形)；有机EL元件2，形成在透明基板1的第一表面侧上；以及密封件3，其在平面图中是四边形(在图示例子中的平面图中为方形)。该密封件通过包括密封材料的非导电粘合剂(例如，包含粒径为30μm的球形硅石的环氧树脂)而被固定到透明基板1的第一表面侧，以覆盖有机EL元件2中的发光部分20，发光部分20在平面图中是四边形(在图示例子中的平面图中为方形)。包括非导电粘合剂的密封部分4被形成在密封件3和发光部分20之间。四边形包括矩形和方形。
在平面发光装置A中，透明基板1的另一表面被用作光输出表面(发光面)。玻璃基板被用作透明基板1。除了玻璃基板之外，透明树脂膜基板也可以被用作透明基板1。
有机EL元件2包括：平面阳极21，其在平面图中是四边形(在图示例子中的平面图中为方形)并包括形成在透明基板1的第一表面侧上的透明导电膜(例如，ITO膜、IZO膜等)；有机层22，其在平面图中是四边形(在图示例子中的平面图中为方形)并被形成在平面阳极21中的在透明基板1侧的相对侧，并至少包括发光层(见图8)；平面阴极23，其在平面图中是四边形(在图示例子中的平面图中为方形)，并被形成在有机层22中的在平面阳极21的相对侧上，以平面阳极21相对(见图9)；阳极馈电部分24，被形成在透明基板1的第一表面侧上并在透明基板1的纵向的两端的每端处，每个阳极馈电部分24都由电连接到平面阳极21的透明导电膜(例如，ITO膜、IZO膜等)形成(见图5)；以及阴极馈电部分25，形成在透明基板1的第一表面侧上并在透明基板1的纵向的两端处，阴极馈电部分25中的每个都由电连接至平面阴极23的透明导电膜(例如，ITO膜、IZO膜等)形成(见图9)。
在有机EL元件2中，两个阳极馈电部分24、24在透明基板1的横向上间隔开并在透明基板1的纵向的两端中的各端处。一个阴极馈电部分25在透明基板1的横向上位于两个相邻阳极馈电部分24、24之间。如图1和图9所示，透明基板1的横向上的两个相邻阳极馈电部分24、24为从沿着透明基板1的横向的一个边缘在纵向上的两端起、在平面阳极21中在与该一个边缘垂直的方向上延伸的四边形平面的形状。
有机EL元件2被配置为使得有机层22中的发光层在横跨平面阳极21和平面阴极23施加直流电压时发出光。有机层22包括：发光层，包括有机分子材料，从有机分子材料可以获得期望发光颜色的光；空穴传输层，介于发光层和平面阳极21之间；以及电子传输层，介于发光层和阴极23之间。此处，有机层22的层状结构不受具体限制。例如，如果有机层22的期望发光颜色是白色，则三种掺杂颜料诸如红、绿和蓝可以被掺杂在发光层中以采用包括空穴传输层、发光层和电子传输层的层状结构。可以采用包括蓝色空穴传输发光层、绿色电子传输发光层和红色电子传输发光层的层状结构。可以采用包括空穴传输层、蓝色电子传输发光层、绿色电子传输发光层和红色电子传输发光层的层状结构。透明基板1可以包括由来自有机层22的发光层的光激发的一种或多种荧光物质，以相比于来自发光层的光发出长波长光。如果发光层的发光颜色是蓝色而荧光物质的发光颜色是黄色，则可以获得白色光。有机层22可以只包括发光层而不包括空穴传输层和电子传输层。
平面阴极23包括Al膜，但是不限于Al膜。所需要的是平面阴极23由相比于透明导电膜来说具有小电阻率和小功函数的金属形成。例如，平面阴极23可以由Mg膜和Ag膜的层叠膜形成。平面阴极23通过线路23b与阴极馈电部分25电连接，线路23b在平面阴极23中、在与沿着透明基板1的横向的一个边缘垂直的方向上、从该一个边缘在纵向上的中心部分起延伸(见图9)。平面阴极23和线路23b同时由相同的材料形成为具有相同厚度。顺便提及，利用密封部分4密封平面阴极23和线路23b。
有机EL元件2包括：阳极辅助电极26，在平面图中为四边形框架的形状(在图示例子中的平面图中为方形框架的形状)，其在透明基板1的第一表面侧中、被形成在平面阳极21中的透明基板1的相对表面的整个周围处并被电连接至平面阳极21；以及阴极馈电辅助电极28，其被叠放在在阴极馈电部分25中的在透明基板1的相对侧上并与阴极馈电部分25电连接。此处，辅助电极26和28各由Cr膜和Au膜的层叠膜形成，并且所需要的是辅助电极26和28中的每个都由比平面阳极21和阴极馈电部分25电阻率小的材料形成。例如，它们均可以由MO膜、Al膜和MO膜的层叠膜形成。所提供的辅助电极28被叠放在阴极馈电部分25上以电连接至阴极馈电部分25，从而减小与外部导体的接触电阻率和接触电阻率的差量，并相比于通过阴极馈电部分25和外部导体之间的接触的电连接而改善照度效率。
辅助电极26与阳极馈电辅助电极27集成地且连续地形成，阳极馈电辅助电极27被叠放在阳极馈电部分24上以与阳极馈电部分24电连接。因此，辅助电极27被集成地叠放在由透明导电膜形成的阳极馈电部分24上，并相比于该透明导电膜而具有低电阻率，从而相比于阳极馈电部分24和外部导体之间的接触的电连接而减小与外部导体的接触电阻，接触电阻的差量和辅助电极26和阳极馈电部分24之间的电压损失。
平面阳极21、阳极馈电部分24和阴极馈电部分25同时由相同透明导电材料(例如，ITO、IZO等)形成为具有相同厚度。辅助电极27和28也由相同材料形成为具有相同厚度。由阳极馈电部分24和辅助电极27构成的阳极外部电极E1的整个宽度尺寸以及由阴极馈电部分25和辅助电极28构成的阴极外部电极E2的整个宽度尺寸被设置为相同值。因此，相比于阳极外部电极E1的总宽度尺寸不同于阴极外部电极E2的总宽度尺寸的情况，可以减小电流损失从而增大流过有机EL元件2的电流并且还改善照度效率。
有机EL元件2由绝缘膜29形成，在平面图中为四边形框架的形状(在图示例子中的平面中为方形框架的形状)，其在透明基板1的第一表面侧上覆盖辅助电极26和平面阳极21的边缘。绝缘膜29防止辅助电极26和平面阳极21相对于平面阴极23短路。例如，聚酰亚胺、酚醛清漆树脂、环氧树脂等可以被用作绝缘膜29的材料。
在有机EL元件2中，发光部分20由只有有机层22介于平面阳极21和平面阴极23之间的区域形成。发光部分20的平面形状与绝缘膜29的内围边缘同为四边形(在图示例子中为方形)。在平面发光装置A中，在平面图中，非发光部分由除了有机EL元件2的发光部分20之外的部分构成。
在实施例中，发光部分20的平面尺寸被适当地设置为60mm。位于阴极馈电部分25的宽方向的两边处的两个阳极馈电部分24、24的中心到中心的尺寸被适当地设置为45mm。平面阳极21的厚度被适当地设置在约110nm-300nm的范围内。有机层22的厚度被适当地设置在约150nm-300nm的范围内。平面阴极23的厚度被适当地设置为约70nm-100nm的范围内。绝缘膜29的厚度被适当地设置在约0.7μm-1μm的范围内。框架形状的辅助电极26和辅助电极28的厚度被适当地设置在约300nm-600nm的范围内。这些数值都是例子而不受具体限制。
对于四边形框架形状的辅助电极26的宽度，如果被加宽，则减小了辅助电极26的阻抗，并减小了发光部分20的亮度的平面差量。然而，增大了非发光部分的面积并减小了光通量。在该实施例中，其被设置在约1mm-3mm的范围中。阳极馈电部分24和阴极馈电部分25到透明基板1的外围边界的距离被设置为0.2mm，这将在稍后描述。
在该实施例中，由铜箔制成的金属箔被用作密封件3，并在透明基板1的第一表面侧上、通过密封部分4被真空层压在有机EL元件2的大面积上。从热导率和粘合强度的角度来说，优选地由电解产生的铜箔而非轧制的铜箔被用作该铜箔。在该实施例的平面发光装置A中，密封件3的平面尺寸被设置为比绝缘膜29的外部周围尺寸大。密封件3的周围的一部分利用由密封材料形成的非导电粘合剂被固定到透明基板1，使得平面阳极21和平面阴极23不暴露。从而，可以提高防潮性能。有机EL元件2的暴露部分仅是：辅助电极27；阳极馈电部分24的未被辅助电极27覆盖的部分(见图4)；辅助电极28；以及阴极馈电部分25的未被辅助电极28覆盖的部分(见图3)。在该实施例中，密封件3的厚度约为0.1mm-0.2mm，但是不具体限制于这种数值。除了铜箔之外，例如，也可以采用铝箔、金箔等作为密封件3的金属箔。
为了有效地从密封件3侧辐射在有机EL元件2处生成的热，期望有机EL元件2和密封件3之间的距离要短。然而，由电解产生的铜箔的表面粗糙度约为10μm作为JIS B 0601-1994中规定的算术平均粗糙度Ra。需要防止通过密封件3和有机EL元件2的电极部分(辅助电极27、阳极馈电部分24、辅助电极28、阴极馈电部分25、平面阳极21、平面阴极23等)之间的接触导致的短路故障突然发生。包含粒径为30μm的球形填充物的环氧树脂被用作形成前述非导电粘合剂的密封材料。优选地，具有优良属性如粘合属性的球形硅石以及具有电绝缘属性和低透湿性的环氧树脂被用作填充物，但是不限于硅石。例如，可以使用球形氧化铝。
表格1示出了通过利用包括环氧树脂的密封材料导致出现或不出现短路故障的突然发生的试验结果，在环氧树脂中包括球形硅的填充物的粒径和含量以各种方式改变，如下：
[表格1]
  填充物的粒径[μm]   含量[质量％]   短路的出现或不出现
  不可获得   0   出现
  5   0.3   出现
  10   0.3   出现
  15   0.3   出现
  20   0.3   出现
  20   3.0   出现
  20   6.0   不出现
  30   3.0   不出现
  30   6.0   不出现
从表格1看出，如果填充物的粒径为20μm或以上，则可以防止短路故障的突然发生。优选地，填充物的粒径被设置在30μm到40μm的范围内，这是因为如通过填充物的粒径大于40μm则有机EL元件2的特性由于湿气渗透速度的增大而劣化。
优选地，填充物的含量被设置在30到60的质量百分比的范围内。例如，填充物的含量大于20的质量百分比将导致透明基板1和包括由电解产生的铜箔的密封件3之间的粘合强度劣化、以及由于反复接通和断开有机EL元件2的温度周期而导致密封件3的高剥落速率。
当具有用于密封件3的平面尺寸(预定尺寸)的由电解产生的铜箔被从具有可以被划分为多个密封件的平面尺寸的由电解产生的铜箔中切割下来时，在被用作密封件3的由电解产生的铜箔的外部周围出现毛口。因此，通过去除毛口在透明基板1侧的边缘和表面之间形成倒角。如果形成倒角，则可以确定地防止密封件3和前述电极部分(辅助电极27、阳极馈电部分24、辅助电极28、阴极馈电部分25、平面阳极21、平面阴极23等)之间的短路。
在该实施例中，在形成密封件3的金属箔的由电解产生的铜箔中、对透明基板1侧的相对表面侧提供黑氧化处理(black oxidation treatment)(黑处理的黑氧化表面)。相比于对相对表面侧提供黑氧化处理的情况，密封件3的发射率被增大以改善热辐射性能，并可以限制有机EL元件2的升温。即使为了提高亮度而增大输入功率，仍可以获得较长的工作寿命。在一个例子中，对于250mA电流被提供到有机EL元件2从而以高亮度(例如，平均亮度约为3000cd/m2)启动有机EL元件2，透明基板1的表面温度落到约3摄氏度。当向有机EL元件2恒定提供250mA电流并且长时间以初始平均亮度3000cd/m2连续启动有机EL元件2时，可以延长寿命(亮度半衰期)。
可以通过在形成密封件3的金属箔中、在透明基板1侧的相对表面侧上例如涂抹等形成热辐射层，其中热辐射层包括比金属箔辐射率高的介质(黑或白色丙烯酸树脂)。在该情况下，可以通过密封件3的高辐射率改善热辐射性能并限制有机EL元件2的升温。即使为了提高亮度而增大输入功率，仍可以获得较长的工作寿命。也可以提高密封件3的耐蚀性。
然而，密封件3不限于金属箔。例如，可以采用阻挡膜(barrier film)，但是从热辐射性能的角度来说，金属箔是更优选的。简而言之，密封件3由金属箔形成，从而相比于阻挡膜的密封件3而有效地辐射在有机EL元件2的发光部分20处产生的热。
以下将参照图5-10来描述该实施例中的平面发光装置A的制造方法。
首先，通过利用汽相淀积法、溅射等同时在玻璃基板的透明基板1的第一表面侧上形成透明导电膜(例如，ITO膜、IZO膜等)的平面阳极21、阳极馈电部分24和阴极馈电部分25。从而，获得图5中所示的结构。
接下来，通过利用汽相淀积法、溅射等在透明基板1的第一表面侧同时形成辅助电极26、辅助电极27和辅助电极28，辅助电极26、辅助电极27和辅助电极28中的每个都由低阻抗导电层(例如，Cr膜和Au膜的层叠膜，MO膜、Al膜和MO膜等的层叠膜等)形成。从而获得图6中所示的结构。
然后，包括聚酰亚胺的绝缘膜29被形成在透明基板1的第一表面侧上。从而获得图7中所示的结构。
随后通过利用汽相淀积发等将有机层22形成在透明基板1的第一表面侧上。从而获得图8中所示的结构。然而，有机层22的形成方法不限于汽相淀积法。例如，可以依赖于有机分子材料而适当地选择涂覆法等。
然后通过利用汽相淀积法、溅射等将平面阴极23和线路23b形成在透明基板1的第一表面侧上。从而然后获得图9中所示的结构。
随后通过真空层叠将密封件3接合到透明基板1的第一表面侧。从而，获得具有图10中所示的结构的平面发光装置A。
图11和12示出了关于一般与亮度成正比的电流密度分布的模拟结果，其中为了模拟平面发光装置A中的发光部分20的亮度的平面分布，平面阳极21被设置为厚度为300nm的ITO膜，平面阴极23被设置为厚度为80nm的Al膜，有机层22的厚度被设置为150nm，以及有机EL元件2被提供有250mA的电流。图11示出XY平面中的电流密度的分布(单位：mA/cm2)，其中原点在平面图中是透明基板1的拐角，x轴方向是透明基板1的纵向(单位：cm)，y轴方向是透明基板1的横向(单位：cm)，以及z轴方向是透明基板1的厚度方向。在图12中，原点在平面图中是透明基板1的拐角，x轴方向是透明基板1的纵向(单位：cm)，y轴方向是透明基板1的横向(单位：cm)，以及z轴方向是电流密度幅度(单位：mA/cm2)。
从图11和12可以确定，在平均亮度为3000cd/m2(现有技术中的亮度1000cd/m2的三倍)的高强度发光中，发光部分20的亮度的平面差量被控制为+-15％。
此处，将参照图13和14来描述包括平面发光装置A作为光源的发光设备的例子。
在具有图13和14中所示的配置的发光设备中，设备主体包括扁平前壳(盖件)50和后面板60，扁平前壳50被形成有存放凹进部，存放凹进部用于在厚度方向上的一个表面上放置平面发光装置A，后面板60被放在前壳50的存放凹进部以覆盖平面发光装置A。辐射件5被介于平面发光装置A和后面板60之间以辐射在平面发光装置A处产生的热并均衡发光部分20的热。
前壳50包括从前壁51的外部周围边缘向后延伸的外围壁52，前壁51的周围形状为四边形。存放凹进部由前壁51和外围壁51围绕的空间形成。四边形的窗孔51a(在图示例子中为矩形)被形成在前壁51的中心部分处以暴露与平面发光装置A中的透明基板1的前表面中的发光部分20对应的部分。此处，前壳50中的窗孔51a的孔径尺寸被设置为平面发光装置A的透明基板1中除了与发光部分20对应的部分之外的部分从前壳50的前侧出现。
用于供电给平面发光装置A的电线路61、62、63、63的切口部分54被放在前壳50的外围壁52的后端处。电线61、61、63、63的一端侧被连接至平面发光装置A的阳极外部电极E1、E1和阴极外部电极E2、E2，其他端被提供有第二连接器70，第二连接器70可释放地连接至用于另一电源单元(未示出)的输出的第一连接器(未示出)。两个阳极外部电极E1、E1(阴极外部电极E2介于其间)通过正向线路62电连接。
前壳50和后面板60由从保护平面发光装置A的角度来说相比于塑料具有高热导率并具有高辐射性能的金属(例如，Al、Cu等)制成。有机EL元件2和前壳50与由玻璃基板形成的透明基板1电绝缘。所需要的是适当地采用具有热导属性和电绝缘属性的物件作为辐射件5以用于热辐射，该物件如例如具有高填充填充物的环氧树脂薄片(例如，包括具有高填充熔化硅石的环氧树脂薄片的有机绿色薄片)、陶瓷薄片、石墨薄片和橡胶薄片。有机EL元件2和后面板60通过辐射件5热接合并且还电绝缘。前壳50中的存放凹进部的深度尺寸被设置为与平面发光装置A的厚度尺寸、辐射件5的厚度尺寸以及后面板60的厚度尺寸的总尺寸的值相同。
假设该实施例的平面发光装置A被用作具有以下金属件的设备主体的发充设备的光源，该金属件由如之前讨论的金属前壳50和金属后面板60构成。在前壳50中，存放凹进部具有四边形的开口。考虑到平面发光装置A的平面尺寸上的差量，存放凹进部的开口尺寸被设置为略微大于平面发光装置A的平面尺寸。然而，通过平面发光装置A等的位置偏移，平面发光装置A的透明基板1可以与前壳50的外围壁接触。因此，在该实施例的平面发光装置A中，透明基板1的外围边界以及阳极外部电极E1和阴极外部电极E2和透明基板1的外围边界之间的距离被设置(在该情况下为0.2mm)使得在发光设备中满足阳极外部电极E1和阴极外部电极E2到作为设备主体的一部分的前壳50的爬电距离(电绝缘距离)的要求(例如，0.2mm或更大)。因此，不需要在由金属制成的前壳50和平面发光装置A的侧边(透明基板的侧边)之间提供用于电绝缘的绝缘件，从而减小成本。
为了在具有图1中所示的配置的平面发光装置A中放大发光部分20的面积并且为了限制通过增大阳极外部电极E1之间的距离而导致的亮度差量的增大，优选地，例如如图15中所示，增大阳极外部电极E1和阴极外部电极E2的数量并缩短位于阴极馈电部分25在宽度方向上的两边的两个阳极馈电部分24、24的中心到中心的尺寸。在图15中所示的平面发光装置A中，发光部分20的平面尺寸被设置为80mm。位于阴极馈电部分25的宽度方向上的两边处的两个阳极馈电部分24、24的中心到中心尺寸被设置为30mm，但不限于此。其可以被适当地设置在约30mm-60mm的范围内。
关于在具有图15中所示的配置的平面发光装置A中辅助电极26的宽度为2mm的第一实际例子中的关键部分，图16A、16B和16C分别示出了薄层电阻分布、亮度分布(电流密度分布)和电位分布的模拟结果。分别在图17A、17B和17C中示出关于从与第一实际例子相同的配置中去除辅助电极26和辅助电极27的第一比较例子的相似模拟结果。在图18A、18B和18C中分别示出了关于在与第一实际例子相同的配置中辅助电极26的宽度为1.2mm的第三实际例子的相似模拟结果。在图19A、19B和19C中分别示出了关于从与第一实际例子相同的配置中去除辅助电极26的第三比较例子的相似模拟结果。在图20A、20B和20C中分别示出了关于第三实际例子的相似模拟结果，在该第三实际例子中，在与第一实际例子相同的配置中辅助电极27被提供了宽度为5mm的切口以及由透明导电膜的ITO膜形成的阳极馈电部分24的一部分被暴露。在图21A、21B和21C中分别示出的关于第三比较例子的相似模拟结果，在该第三比较例子中，在与第一实际例子相同的配置中，阳极外部电极E1的数量是1而阳极外部电极E1和阴极外部电极E2位于透明基板1的横向上的两端处。图16-21的每个A示出了薄层电阻在XY平面中的平面分布(单位为Ω/□)，其中在平面图中原点是透明基板1的拐角，x轴方向是透明基板1的纵向，y轴是透明基板1的横向，以及z轴是透明基板1的厚度方向。图16-21中的每个B示出了电流密度的平面分布，其中类似于图12，z轴方向是电流密度幅度(单位mA/cm2)。每个C示出电位分布，其中z轴方向是A中平面阳极21和电连接至A中的平面阳极21的部分的电位(单位：V)。
表格2是第一实际例子、第一比较例子、第二实际例子、第二比较例子、第三实际例子和第三比较例子的每个状况的总结。表格2是模拟结果的总结。在表格3中，Vp(max)示出前述电位分布中的最大电位，Vp(min)示出前述电位分布中的最小电位，ΔV示出最大电位Vp(max)和最小电位Vp(min)之间的电位差，J(max)示出在电流密度的前述平面分布中的最大电流密度，J(min)示出在电流密度的前述平面分布中的最小电流密度，以及J(min)/J(max)示出最小电流密度J(min)到最大电流密度J(max)的百分比。
[表格2]
Figure BPA00001424780300141
[表格3]
从第一实际例子与第一比较例子之间的比较，发现在被提有辅助电极26和27的第一实际例子中的J(min)/J(max)的值相比于没有辅助电极26和27的第一比较例子来说变大，并且电流密度的平面差量减小并且亮度的平面差量减小。此外，第一实际例子中的Vp(max)的值相比于第一比较例子1而变小，并且发现通过减小驱动电压可以节约能量。
从第一实际例子和第二比较例子之间的比较，发现相比于不具有辅助电极26的第二比较例子，在被提供有辅助电极26和27的第一实际例子中，电位差ΔV的值变小而J(min)/J(max)的值变大，并且电流密度的平面差量减小而亮度平面差量减小。简而言之，发现通过除了辅助电极26之外还提供辅助电极27可以更加减小亮度的平面差量。
从第一实际例子和第二实际例子之间的比较中，发现在辅助电极26的宽度为2mm的第一实际例子和辅助电极26的宽度为1.2mm的第二实际例子之间电位差ΔV和J(min)/J(max)的每个值存在很小差异，因而为了减小亮度不均匀而包括辅助电极26是非常重要的。
从第一实际例子和第三实际例子之间的比较中，发现在阳极馈电部分24的表面完全被辅助电极27覆盖的第一实际例子和阳极馈电部分24的表面的一部分通过宽度为5mm并形成在辅助电极27中的切口而被暴露的第二实际例子之间，J(min)/J(max)值和亮度均匀存在很小差异，但是第一实际例子中的电位差ΔV相比于第二实际例子而变小，因而包括辅助电极27是很重要的。
从第一实际例子和第三比较例子之间的比较中，发现在配置与第一实际例子相同、阳极外部电极E1的数量是1并且阳极外部电极E1和阴极外部电极E1位于透明基板1的横向上的两端处的第三比较例子中，电位差ΔV相比于第一实际例子具有很小改变但是J(min)/J(max)值相比于第一实际例子变大，并且因此为了减小亮度不均匀提供多个将阴极外部电极E2夹在中间的阳极外部电极E1是高效的。
该实施例的平面发光装置A包括：辅助电极26，其为四边形(在图示例子中为方形)并被形成在平面电极21中的透明基板1侧的相对表面的整个周围以电连接至平面电极21；以及辅助电极27，其与辅助电极26集成地且连续地形成以被叠放在阳极馈电部分24上。因此，可以减小由包括透明导电膜的平面阳极21的电位梯度导致的亮度不均匀。发光部分20由只有有机层22介于平面阳极21和平面阴极23之间的区域形成，并具有四边形的平面形状(在图示例子中为方形)，其中，四边形的四边中的预定平行两边(在图1和15的例子中沿着透明基板1的纵向的两边)和透明基板1的外部周围边缘之间的距离相比于其他平行两边(在图1和15的例子中透明基板1的横向上的两边)和透明基板1的外部周围边缘之间的距离变小。在平面图中，阴极馈电部分25和阳极馈电部分24被沿着发光部分20的前述其他平行两边布置。阳极馈电部分24被分别布置在阴极馈电部分25的宽度方向上的两边处。因此，可以减小亮度不均匀和非发光部分20的面积以改进设计。因此，在该实施例的利用阵列平面发光装置A的发光设备中，可以减小相邻发光部分20之间的距离以改善外观。在该实施例的平面发光装置A中，阳极馈电部分24被分别布置在阴极馈电部分25的宽度方向的两边处，从而减小驱动电压以节约能量。
在平面图中，透明基板1可以是四边形的或方形的，并且因此不限于矩形。在该实例中，发光部分20具有矩形的平面形状，并且前述预定两边是该矩形发光部分20的两个横向边。在平面图中，透明基板1可以是矩形的，发光部分20可以是不类似于透明基板1的矩形，其中前述预定两边可以是该矩形发光部分20的两个纵向边。
在该实施例的平面发光装置A中，倒角167被形成在辅助电极27的宽度方向上的每个侧边和辅助电极26的外部周围边缘之间(见图6)。因此，相比于未形成倒角167的情况，可以减小电场浓度和亮度不均匀。该实施例的平面发光装置A被提供有线路23b，线路23b集成地且连续地从平面阴极23延伸以电连接在平面阴极23和阴极馈电部分25之间。倒角135被形成在线路23b的宽度方向上的每个侧边和平面阴极23的外部周围边缘之间(见图9)。因此，相比于未形成倒角135的情况，而可以减小电场浓度和亮度不均匀。倒角167和135中的每个在平面图中都是线性方式的C倒角，但是不限于此，其在平面图中可以是弧形的R倒角。
如果倒角(未示出)被形成在辅助电极26的相邻内侧边之间，则可以在辅助电极26的拐角处减小电场浓度，以防止由于电流在局部过多而导致亮度在局部变得更高，减小亮度不均匀并防止烧毁和寿命缩短。类似地，如果倒角被形成在阳极辅助电极的相邻外部边缘之间，则可以减小辅助电极26的拐角处的电场浓度，以防止电流在局部流得过多，减小亮度不均匀并防止寿命缩短。形成在辅助电极26中的倒角可以是C或R倒角。
(第二实施例)
图22中示出的本实施例的平面发光装置A的基本结构与第一实施例大体相同，不同之处在于透明基板1的平面尺寸是图15中示出的平面发光装置A中的透明基板1的4倍，并且四个有机EL元件2被布置在透明基板1上以形成二维阵列。要注意，类似种类元件被分别指定第一实施例中所示的相同参考标号，并省略其阐述。
在该实施例的平面发光装置A中，相比于第一实施例的平面发光装置A可以放大平面发光装置A的面积(增大透明基板1的发光部分20的面积)。而且，可以缩短在图22的垂直方向上的相邻有机EL元件的发光部分20之间的距离。因此，可以减小相邻发光部分20之间的非发光部分并可以改善设计。
尽管已经参照优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员可以在不背离本发明的范围和精神即权利要求的情况下进行各种修改和改变。

Claims (11)

1.一种平面发光装置，包括：
透明基板，其在平面图中是四边形；以及
有机EL元件，被形成在所述透明基板的第一表面侧上，
其中所述有机EL元件包括：
平面阳极，包括被形成在所述透明基板的所述第一表面侧上的透明导电膜，所述平面阳极在平面图中是四边形；
有机层，其被形成在所述平面阳极中的在所述透明基板的相对侧上，并且至少包括发光层，所述有机层在平面图中是四边形；
平面阴极，其被形成在所述有机层中的在所述平面阳极的相对侧上，并且与所述平面阳极相对，所述平面阴极在平面图中是四边形；
阳极馈电部分，其被形成在所述透明基板的所述第一表面侧上并且电连接至所述平面阳极；
阴极馈电部分，其被形成在所述透明基板的所述第一表面侧上并且电连接至所述平面阴极；
阳极辅助电极，其被形成在所述平面阳极中的在所述透明基板的相对表面的整个周围处，并且电连接至所述平面阳极，所述阳极辅助电极为四边形框架的形状；以及
阳极馈电辅助电极，其被集成地且连续地形成到所述阳极辅助电极并且层叠在所述阳极馈电部分上，
其中发光部分由只有所述有机层介于所述平面阳极和所述平面阴极之间的区域形成，所述发光部分的平面形状是四边形，所述发光部分的四边中的预定两个平行边与所述透明基板的外围边界之间的距离小于其他两个平行边与所述透明基板的外部周围边缘之间的距离；
其中所述阴极馈电部分和所述阳极馈电部分被定位为在平面图中沿着所述发光部分的所述其他两个平行边，以及所述阳极馈电部分被定位在所述阴极馈电部分在宽度方向上的每个边处。
2.根据权利要求1所述的平面发光装置，包括阴极馈电辅助电极，所述阴极馈电辅助电极被层叠在所述阴极馈电部分上并且电连接至所述阴极馈电部分。
3.根据权利要求2所述的平面发光装置，
其中所述阳极馈电部分和所述阴极馈电部分的厚度相同并且由相同材料形成，
其中所述阳极馈电辅助电极和所述阴极馈电辅助电极的厚度相同并且由相同材料形成，
其中由所述阳极馈电部分和所述阳极馈电辅助电极构成的阳极外部电极的总宽度以及由所述阴极馈电部分和所述阴极馈电辅助电极构成的阴极外部电极的总宽度被设置为相同值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的平面发光装置，包括被形成在所述阳极馈电辅助电极在宽度方向上的每个侧边和所述阳极辅助电极的外部周围边缘之间的倒角。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的平面发光装置，包括：
线路，其集成地且连续地从所述平面阴极延伸以电连接在所述平面阴极和所述阴极馈电部分之间；以及
被形成在所述线路在宽度方向上的每个侧边和所述平面阴极的所述外部周围边缘之间的倒角。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的平面发光装置，包括被形成在所述阳极辅助电极的相邻内部侧边之间的倒角。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的平面发光装置，包括密封件，所述密封件通过包括密封材料的非导电粘合剂被固定到所述透明基板的所述第一表面侧以覆盖所述有机EL元件的所述发光部分，
所述密封件包括金属箔。
8.根据权利要求7所述的平面发光装置，包括被形成在所述金属箔中的在所述透明基板侧的表面和侧边之间的倒角。
9.根据权利要求7或8所述的平面发光装置，其中所述密封材料包含粒径等于或大于20μm的球形填充物。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的平面发光装置，包括被形成在所述金属箔中的在所述透明基板的相对表面侧上的黑氧化表面。
11.根据权利要求7至9中任一项所述的平面发光装置，包括热辐射层，所述热辐射层被固定到所述金属箔中的在所述透明基板的相对表面侧并且由具有比所述金属箔高的辐射率的材料形成。
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