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JP6021020B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

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Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。
従来から、図１８に示す構成の有機エレクトロルミネッセンスパネル（有機ＥＬパネル）１ｂが提案されている（文献１［国際公開第２００９／０２５１８６号］）。
有機ＥＬパネル１ｂは、基材１０１の一表面側に、第１電極（陽極）１０２と、正孔輸送層１０３と、発光層１０４と、陰極バッファ層（電子注入層）１０５と、第２電極（陰極）１０６とを積層した構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）を、接着剤１０７を介して封止部材１０８により封止された封止構造となっている。
文献１には、第１電極１０２は、基材１０１の上記一表面の全面に第１電極１０２用の膜を成膜した後、正孔輸送層１０３と、発光層１０４と、陰極バッファ層１０５と、第２電極１０６とを積層する領域および取り出し電極１０２ａを絶縁層１０９によりパターニングし形成されている旨が記載されている。
本発明の目的は、第１電極と第２電極との間の絶縁性を高めることが可能な有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することにある。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１基板と、前記第１基板に対向して配置される第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に介在される素子部と、前記第１基板において前記素子部と対向する第１内面に形成される第１引き出し電極部と、前記第２基板において前記素子部と対向する第２内面に形成される第２引き出し電極部と、電気絶縁性を有する絶縁部と、を備える。前記素子部は、発光層を含み厚み方向の第１面および第２面を有する機能層と、前記機能層の前記第１面上に配置される第１電極層と、前記機能層の前記第２面上に配置される第２電極層と、を有する。前記素子部は、前記第１電極層の一部が前記第１引き出し電極部に接触し、かつ、前記第２電極層の一部が前記第２引き出し電極部に接触するように、前記第１引き出し電極部と前記第２引き出し電極部との間に介在される。前記絶縁部は、前記第１基板の前記第１内面と前記第２基板の前記第２内面との間に介在される。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、発光層を含み厚み方向の第１面および第２面を有する機能層と、前記機能層の前記第１面上に配置される第１電極層と、前記機能層の前記第２面上に配置される第２電極層と、を有する素子部を用意するステップと、第１引き出し電極部が形成された第１基板と第２引き出し電極部が形成された第２基板とを用意するステップと、前記第１電極層の一部が前記第１引き出し電極部に接触し、かつ、前記第２電極層の一部が前記第２引き出し電極部に接触した状態で前記第１引き出し電極部と前記第２引き出し電極部との間に前記素子部が介在されるように、前記素子部と前記第１基板と前記第２基板とを配置するステップと、電気絶縁性を有する絶縁部で前記第１基板を前記第２基板に接合するステップと、を有する。
実施形態１の有機エレクトロルミネッセンス素子の概略断面図である。 実施形態１の有機エレクトロルミネッセンス素子における電極パターンの概略平面図である。 実施形態１の有機エレクトロルミネッセンス素子の要部概略断面図である。 実施形態１の有機エレクトロルミネッセンス素子における電極パターンの他の構成例の概略平面図である。 実施形態１の有機エレクトロルミネッセンス素子における電極パターンの別の構成例の概略平面図である。 実施形態１の有機エレクトロルミネッセンス素子の第１変形例の概略断面図である。 実施形態１の有機エレクトロルミネッセンス素子の第２変形例の概略断面図である。 実施形態１の有機エレクトロルミネッセンス素子の第２変形例の概略斜視図である。 実施形態１の有機エレクトロルミネッセンス素子の第３変形例の概略断面図である。 実施形態１の有機エレクトロルミネッセンス素子の第３変形例の概略斜視図である。 実施形態１の有機エレクトロルミネッセンス素子の第４変形例の概略断面図である。 実施形態１の有機エレクトロルミネッセンス素子の第４変形例の概略斜視図である。 実施形態１の有機エレクトロルミネッセンス素子の第５変形例の概略断面図である。 実施形態１の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法の説明図である。 実施形態１の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法の説明図である。 実施形態１の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法の説明図である。 実施形態２の有機エレクトロルミネッセンス素子の概略断面図である。 従来の有機ＥＬパネルを示し、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’概略断面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ’概略断面図である。
図１８に示した構成の従来の有機ＥＬパネル１ｂでは、正孔輸送層１０３と発光層１０４と陰極バッファ層１０５と第２電極１０６との積層構造が、第１電極１０２の表面と絶縁層１０９の表面との間の段差に起因して薄くなり、第２電極１０６と第１電極１０２とが短絡しやすくなってしまう懸念がある。また、第２電極１０６と第１電極１０２との距離が短いことも短絡の一因となっている。
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、第１電極と第２電極との間の絶縁性を高めることが可能な有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することにある。
（実施形態１）
以下、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子について図１〜図１６に基づいて説明する。
図１に示すように、有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１基板１０と、第１基板１０の一表面側（図１における上面側）に設けられた第１電極２０と、第１基板１０の上記一表面側で第１電極２０に対向した第２電極５０と、第１電極２０と第２電極５０との間にあり発光層３２を含む機能層３０とを備えている。また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１基板１０の上記一表面側で第２電極５０よりも離れて配置され第１基板１０に対向した第２基板７０を備えている。また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１電極２０に電気的に接続された第１引き出し電極部１１と、第２電極５０に電気的に接続された第２引き出し電極部７１とを備えている。この有機エレクトロルミネッセンス素子は、第２基板７０側から光を取り出すものである。
第１引き出し電極部１１は、第１基板１０の上記一表面上で第１電極２０の投影領域の内外に跨って形成されている。これにより、第１引き出し電極部１１は、その一部が、第１基板１０の上記一表面と第１電極２０の周部との間に介在している。なお、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子は、複数の第１引き出し電極部１１を備えていてもよい。この場合、複数の第１引き出し電極部１１より電圧を印加することにより発光面の輝度の偏りを低減できる。
また、第２引き出し電極部７１は、第２基板７０における第１基板１０との対向面上で第２電極５０の投影領域の内外に跨って形成されている。これにより、第２引き出し電極部７１は、その一部が、第２基板７０における第１基板１０との対向面と第２電極５０の周部との間に介在している。なお、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子は、複数の第２引き出し電極部７１を備えていてもよい。この場合、複数の第２引き出し電極部７１より電圧を印加することにより発光面の輝度の偏りを低減できる。
また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１引き出し電極部１１と第２引き出し電極部７１との間に絶縁部６０を備えている。これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１引き出し電極部１１と第２引き出し電極部７１とが、絶縁部６０によって電気的に絶縁されるとともに、第１電極２０と第２電極５０とが、電気的に絶縁されている。
すなわち、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１基板１０と、第１基板１０に対向して配置される第２基板７０と、第１基板１０と第２基板７０との間に介在される素子部１と、第１基板１０において素子部１と対向する第１内面（図１における上面）１０ａに形成される第１引き出し電極部１１と、第２基板７０において素子部１と対向する第２内面（図１における下面）７０ａに形成される第２引き出し電極部７１と、電気絶縁性を有する絶縁部６０と、を備える。
素子部１は、発光層３２を含み厚み方向の第１面（図１における下面）３０ａおよび第２面（図１における上面）３０ｂを有する機能層３０と、機能層３０の第１面３０ａ上に配置される第１電極層（第１電極）２０と、機能層３０の第２面３０ｂ上に配置される第２電極層（第２電極）５０と、を有する。
素子部１は、第１電極層２０の一部が第１引き出し電極部１１に接触し、かつ、第２電極層５０の一部が第２引き出し電極部７１に接触するように、第１引き出し電極部１１と第２引き出し電極部７１との間に介在される。
絶縁部６０は、第１基板１０の第１内面１０ａと第２基板７０の第２内面７０ａとの間に介在される。
第２電極５０は、機能層３０に接する導電性高分子層３９と、この導電性高分子層３９における機能層３０側とは反対側に位置し機能層３０からの光の取り出し用の開口部４１（図２および図３参照）を有する電極パターン４０とを備えている。要するに、第２電極５０は、機能層３０からの光の取り出し用の開口部４１を有している。
すなわち、第２電極５０は、電極パターン４０と、導電性高分子層（導電性層）３９と、を有する。電極パターン４０は、機能層３０の第２面３０ｂを覆う電極部４０ａと、機能層３０の第２面３０ｂを露出させるように電極部４０ａに形成される開口部４１と、を有する。導電性層３９は、発光層３２から放射された光を透過させる材料により形成される。導電性層３９は、機能層３０の第２面３０ｂを覆うように、機能層３０の第２面３０ｂと電極パターン４０との間に介在される。本実施形態では、電極パターン４０は、複数の開口部４１を有する。なお、本発明を実施するための形態の説明において、「覆う」とは、「直接接触して覆う」ことだけではなく、「他の層を間に介在させ、直接接触しない状態で覆う」ことも含む。すなわち、第１の層上に、直接または第３の層を介在して第２の層を配置した状態を、第１の層を第２の層で「覆う」と定義する。
有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１電極２０および第２電極５０の電極パターン４０それぞれの抵抗率（電気抵抗率）を、透明導電性酸化物（Transparent Conducting Oxide：ＴＣＯ）の抵抗率（電気抵抗率）よりも低くしてある。透明導電性酸化物としては、例えば、ＩＴＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＩＺＯなどがある。
また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、導電性高分子層３９の屈折率以上の屈折率を有し第２電極５０と第２基板７０との間に介在する透光性の樹脂層９０を備えていることが好ましい。
これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子は、第２電極５０側から樹脂層９０および第２基板７０を通して光を取り出すことが可能となる。要するに、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子は、トップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子として用いることが可能となる。
有機エレクトロルミネッセンス素子は、上述の絶縁部６０が、第１基板１０の上記一表面側の周部と第２基板７０の上記対向面側の周部との間に介在する枠状（本実施形態では、矩形枠状）に形成されていることが好ましい。すなわち、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子では、絶縁部６０は、第１基板１０および第２基板７０とともに素子部１を気密に収納するハウジングを形成するように構成される。
以下、有機エレクトロルミネッセンス素子の各構成要素について詳細に説明する。
第１基板１０は、平面視形状を矩形状としてある。ここで、第１基板１０の平面視形状は、矩形状に限らず、例えば、矩形状以外の多角形状、円形状などでもよい。
第１基板１０としては、ガラス基板を用いているが、これに限らず、例えば、プラスチック板などを用いてもよい。ガラス基板の材料としては、例えば、ソーダライムガラス、無アルカリガラスなどを採用することができる。また、プラスチック板の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネートなどを採用することができる。プラスチック板を用いる場合は、プラスチック板の表面にＳｉＯＮ膜、ＳｉＮ膜などが成膜されたものを用いることで、水分の透過を抑えることが好ましい。なお、第１基板１０は、リジッドなものでもよいし、フレキシブルなものでもよい。
第１電極２０は、平面視形状を矩形状としてある。ここで、第１電極２０の平面視形状は、矩形状に限らず、例えば、矩形状以外の多角形状、円形状などでもよい。
第１電極２０は、金属箔により構成してある。第１電極２０は、金属箔と、この金属箔の一面に形成した導電層とで構成してもよい。
金属箔の材料としては、例えば、銅、ステンレス鋼、アルミニウムなどを採用することができる。
また、第１電極２０が、陰極を構成する場合、導電層の材料としては、例えば、アルミニウム、銀、マグネシウム、金、銅、クロム、モリブデン、パラジウム、錫など、およびこれらと他の金属との合金、例えばマグネシウム−銀混合物、マグネシウム−インジウム混合物、アルミニウム−リチウム合金を例として挙げることができる。また、金属、金属酸化物など、およびこれらと他の金属との混合物、例えば、酸化アルミニウムからなる極薄膜（ここでは、トンネル注入により電子を流すことが可能な１ｎｍ以下の薄膜）とアルミニウムからなる薄膜との積層膜なども使用可能である。
第１電極２０は、反射電極となるので、導電層の材料としては、発光層３２から放射される光に対する反射率が高く、且つ、抵抗率の低い金属が好ましく、アルミニウムや銀が好ましい。
第１電極２０は、機能層３０側の一表面の凹凸が有機エレクトロルミネッセンス素子のリーク電流などの発生原因となることがある（有機エレクトロルミネッセンス素子の劣化原因となることがある）。このため、第１電極２０の上記一表面の表面粗さについては、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１（ＩＳＯ ４２８７−１９９７）で規定されている算術平均粗さＲａが１０ｎｍ以下であることが好ましく、数ｎｍ以下であることが、より好ましい。
本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子では、第１電極２０が陰極を構成し、第２電極５０が陽極を構成している。この場合、第１電極２０から機能層３０へ注入する第１キャリアは電子であり、第２電極５０から機能層３０へ注入する第２キャリアは正孔である。機能層３０は、第１電極２０側から順に、発光層３２、第２キャリア輸送層３３、第２キャリア注入層３４を備えている。
ここにおいて、第２キャリア輸送層３３、第２キャリア注入層３４は、それぞれ、ホール輸送層、ホール注入層である。なお、第１電極２０が陽極を構成し、第２電極５０が陰極を構成する場合には、例えば、第２キャリア輸送層３３として電子輸送層を、第２キャリア注入層３４として電子注入層を採用すればよい。
上述の機能層３０の構造は、図１の例に限らず、例えば、第１電極２０と発光層３２との間に、第１キャリア注入層、第１キャリア輸送層を設けたり、発光層３２と第２キャリア輸送層３３との間にインターレイヤーを設けたりした構造でもよい。第１電極２０が陰極を構成し、第２電極５０が陽極を構成している場合、第１キャリア注入層は、電子注入層であり、第１キャリア輸送層は、電子輸送層である。
また、機能層３０は、少なくとも発光層３２を含んでいればよく（つまり、機能層３０は、発光層３２のみでもよく）、発光層３２以外の、第１キャリア注入層、第１キャリア輸送層、インターレイヤー、第２キャリア輸送層３３、第２キャリア注入層３４などは適宜設ければよい。すなわち、機能層３０は、第１電極層（第１電極）２０と第２電極層（第２電極）５０との間に所定の電圧が印加されると光を放射するように構成されていればよい。
発光層３２は、単層構造でも多層構造でもよい。例えば、所望の発光色が白色の場合には、発光層中に赤色、緑色、青色の３種類のドーパント色素をドーピングするようにしてもよいし、青色正孔輸送性発光層と緑色電子輸送性発光層と赤色電子輸送性発光層との積層構造を採用してもよいし、青色電子輸送性発光層と緑色電子輸送性発光層と赤色電子輸送性発光層との積層構造を採用してもよい。
発光層３２の材料としては、例えば、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体など、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、色素体、金属錯体系発光材料を高分子化したものなどや、アントラセン、ナフタレン、ピレン、テトラセン、コロネン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペンタジエン、クマリン、オキサジアゾール、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノリナート）アルミニウム錯体、トリス（５−フェニル−８−キノリナート）アルミニウム錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、トリ−（ｐ−ターフェニル−４−イル）アミン、ピラン、キナクリドン、ルブレン、およびこれらの誘導体、あるいは、１−アリール−２，５−ジ（２−チエニル）ピロール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、スチリルアミン誘導体、およびこれらの発光性化合物からなる基を分子の一部分に有する化合物などが挙げられる。
また、上記化合物に代表される蛍光色素由来の化合物のみならず、いわゆる燐光発光材料、例えばイリジウム錯体、オスミウム錯体、白金錯体、ユーロピウム錯体などの発光材料、又はそれらを分子内に有する化合物若しくは高分子も好適に用いることができる。
これらの材料は、必要に応じて、適宜選択して用いることができる。発光層３２は、塗布法（例えば、スピンコート法、スプレーコート法、ダイコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法など）のような湿式プロセスによって成膜することが好ましい。ただし、発光層３２の成膜方法は、塗布法に限らず、例えば、真空蒸着法、転写法などの乾式プロセスによって発光層３２を成膜してもよい。
電子注入層の材料は、例えば、フッ化リチウムやフッ化マグネシウムなどの金属フッ化物、塩化ナトリウム、塩化マグネシウムなどに代表される金属塩化物などの金属ハロゲン化物や、チタン、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウムなどの酸化物、などを用いることができる。これらの材料の場合、電子注入層は、真空蒸着法により形成することができる。
また、電子注入層の材料は、例えば、電子注入を促進させるドーパント（アルカリ金属など）を混合した有機半導体材料を用いることができる。このような材料の場合、電子注入層は、塗布法により形成することができる。
また、電子輸送層の材料は、電子輸送性を有する化合物の群から選定することができる。この種の化合物としては、Ａｌｑ３等の電子輸送性材料として知られる金属錯体や、フェナントロリン誘導体、ピリジン誘導体、テトラジン誘導体、オキサジアゾール誘導体などのヘテロ環を有する化合物などが挙げられるが、この限りではなく、一般に知られる任意の電子輸送材料を用いることが可能である。
ホール輸送層の材料としては、ＬＵＭＯ(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)準位が小さい低分子材料や高分子材料を用いることができる。例えば、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）や、ポリピリジン、ポリアニリンなどの側鎖や主鎖に芳香族アミンを有するポリアリーレン誘導体などの芳香族アミンを含むポリマーなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、ホール輸送層の材料としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、２−ＴＮＡＴＡ、４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールビフェニル（ＣＢＰ）、スピロ−ＮＰＤ、スピロ−ＴＰＤ、スピロ−ＴＡＤ、ＴＮＢなどを用いることが可能である。
ホール注入層の材料としては、例えば、チオフェン、トリフェニルメタン、ヒドラゾリン、アミールアミン、ヒドラゾン、スチルベン、トリフェニルアミンなどを含む有機材料が挙げられる。具体的には、例えば、ポリビニルカルバゾール、ポリエチレンジオキシチオフェン：ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）、ＴＰＤなどの芳香族アミン誘導体などで、これらの材料を単独で用いてもよいし、２種類以上の材料を組み合わせて用いてもよい。このようなホール注入層は、塗布法（スピンコート法、スプレーコート法、ダイコート法、グラビア印刷法など）のような湿式プロセスによって成膜することができる。
インターレイヤーは、発光層３２側からの第２電極５０側への第１キャリア（ここでは、電子）の漏れを抑制する第１キャリア障壁（ここでは、電子障壁）としてのキャリアブロッキング機能（ここでは、電子ブロッキング機能）を有することが好ましく、更に、第２キャリア（ここでは、正孔）を発光層３２へ輸送する機能、発光層３２の励起状態の消光を抑制する機能などを有していることが好ましい。なお、本実施形態では、インターレイヤーが、発光層３２側からの電子の漏れを抑制する電子ブロッキング層を構成している。
有機エレクトロルミネッセンス素子では、インターレイヤーを設けることにより、発光効率の向上および長寿命化を図ることが可能となる。インターレイヤーの材料としては、例えば、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などを用いることができる。このようなインターレイヤーは、塗布法（スピンコート法、スプレーコート法、ダイコート法、グラビア印刷法など）のような湿式プロセスによって成膜することができる。
また、陰極は、機能層３０中に第１電荷である電子（第１キャリア）を注入するための電極である。第１電極２０が陰極の場合、陰極の材料としては、仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物からなる電極材料を用いることが好ましく、第１電極２０のエネルギー準位とＬＵＭＯ(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)準位との差が大きくなりすぎないように仕事関数が１．９ｅＶ以上５ｅＶ以下のものを用いるのが好ましい。
陰極の電極材料としては、例えば、アルミニウム、銀、マグネシウム、金、銅、クロム、モリブデン、パラジウム、錫など、およびこれらと他の金属との合金、例えばマグネシウム−銀混合物、マグネシウム−インジウム混合物、アルミニウム−リチウム合金を例として挙げることができる。
また、金属、金属酸化物など、およびこれらと他の金属との混合物、例えば、酸化アルミニウムからなる極薄膜（ここでは、トンネル注入により電子を流すことが可能な１ｎｍ以下の薄膜）とアルミニウムからなる薄膜との積層膜なども使用可能である。陰極を反射電極とする場合、陰極の材料としては、発光層３２から放射される光に対する反射率が高く、且つ、抵抗率の低い金属が好ましく、アルミニウムや銀が好ましい。
なお、第１電極２０が、機能層３０中に第２電荷であるホール（第２キャリア）を注入するための電極である陽極を構成する場合、第１電極２０の材料としては、仕事関数の大きい金属を用いることが好ましく、第１電極２０のエネルギー準位とＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）準位との差が大きくなりすぎないように仕事関数が４ｅＶ以上６ｅＶ以下のものを用いるのが好ましい。
第２電極５０の導電性高分子層３９の材料としては、例えば、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアセチレン、ポリカルバゾールなどの導電性高分子材料を用いることができる。
また、導電性高分子層３９の導電性高分子材料としては、導電性を高めるために、例えば、スルホン酸、ルイス酸、プロトン酸、アルカリ金属、アルカリ土類金属などのドーパントをドーピングしたものを採用してもよい。
ここで、導電性高分子層３９は、抵抗率がより低いほうが好ましく、抵抗率が低いほど、横方向（面内方向）への通電性が向上し、発光層３２に流れる電流の面内ばらつきを低減することが可能となり、輝度むらを低減することが可能となる。
第２電極５０の電極パターン４０は、金属の粉末と有機バインダとを含む電極からなる。この種の金属としては、例えば、銀、金、銅などを採用することができる。これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子は、第２電極５０が、導電性透明酸化物により形成された薄膜の場合に比べて、第２電極５０の電極パターン４０の抵抗率およびシート抵抗を小さくすることが可能となり、輝度むらを低減することが可能となる。なお、第２電極５０の電極パターン４０の導電性材料としては、金属の代わりに、合金や、カーボンブラックなどを用いることも可能である。
電極パターン４０は、例えば、金属の粉末に有機バインダおよび有機溶剤を混合させたペースト（印刷インク）を、例えばスクリーン印刷法、グラビア印刷法などにより印刷して形成することができる。
有機バインダとしては、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン、ポリアクリルニトリル、ポリビニルアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ジアクリルフタレート樹脂、セルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、その他の熱可塑性樹脂や、これらの樹脂を構成する単量体の２種以上の共重合体が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
なお、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子では、第１電極２０の膜厚を８０〜２００ｎｍ、発光層３２の膜厚を６０〜２００ｎｍ、第２キャリア輸送層３３の膜厚を５〜３０ｎｍ、第２キャリア注入層３４の膜厚を１０〜６０ｎｍ、導電性高分子層３９の膜厚を２００〜４００ｎｍにそれぞれ設定してあるが、これらの数値は一例であって、特に限定するものではない。
電極パターン４０は、図１〜図３に示すように、格子状（網状）に形成されており、複数（図２に示した例では、６×６＝３６）の開口部４１を有している。ここで、図２に示した電極パターン４０は、各開口部４１の各々の平面視形状が正方形状である。要するに、図２に示した電極パターン４０は、正方格子状に形成されている。
図２に示される電極パターン４０では、電極部４０ａは、第１方向（図２における左右方向）に沿った複数の細線部４４（４４ａ）と、第１方向と直交する第２方向（図２における上下方向）に沿った複数の細線部４４（４４ｂ）とで構成されている。複数（図示例では７つ）の細線部４４ａは第２方向に沿って等間隔に配置されている。複数（図示例では７つ）の細線部４４ｂは第１方向に沿って等間隔に配置されている。複数の細線部４４ａは複数の細線部４４ｂと互いに直交している。図２に示される電極パターン４０では、隣り合う細線部４４ａ，４４ａと、隣り合う細線部４４ｂ，４４ｂとで囲まれる空間が、開口部４１である。
第２電極５０は、正方格子状の電極パターン４０の寸法に関して、例えば、線幅Ｌ１（図３参照）を１μｍ〜１００μｍ、高さＨ１（図４参照）を５０ｎｍ〜１００μｍ、ピッチＰ１（図３参照）を１００μｍ〜２０００μｍとすればよい。
ただし、第２電極５０の電極パターン４０の線幅Ｌ１、高さＨ１およびピッチＰ１それぞれの数値範囲は、特に限定するものではなく、第１電極２０と機能層３０と第２電極５０とで構成される素子部１の平面サイズに基づいて適宜設定すればよい。
ここにおいて、第２電極５０の電極パターン４０の線幅Ｌ１については、発光層３２で発光する光の利用効率の観点からは狭い方が好ましく、第２電極５０の低抵抗化によって輝度むらを低減するという観点からは広い方が好ましいので、有機エレクトロルミネッセンス素子の平面サイズなどに基づいて適宜設定することが好ましい。
また、第２電極５０の電極パターン４０の高さＨ１については、第２電極５０の低抵抗化の観点、電極パターン４０をスクリーン印刷法などの塗布法により形成する際の電極パターン４０の材料の使用効率（材料使用効率）の観点、機能層３０から放射される光の放射角の観点などから、１００ｎｍ以上１０μｍ以下が、より好ましい。
また、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子では、電極パターン４０における各開口部４１を、図１および図３に示したように、機能層３０から離れるにつれて開口面積が徐々に大きくなる開口形状としてある。
これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子は、機能層３０から放射される光の広がり角を大きくすることが可能になり、輝度むらを、より低減することが可能となる。また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、第２電極５０の電極パターン４０での反射損失や吸収損失を低減することが可能となり、外部量子効率のより一層の向上を図ることが可能となる。
電極パターン４０を格子状の形状とする場合、各開口部４１の各々の平面視形状は正方形状に限らず、例えば、長方形状や正三角形状や正六角形状の形状としてもよい。
電極パターン４０は、各開口部４１の各々の形状が正三角形状の場合、三角格子状の形状となり、各開口部４１の各々の平面視形状が正六角形状の場合、六角格子状の形状となる。なお、電極パターン４０は、格子状の形状に限らず、例えば、櫛形状の形状でもよいし、２つの櫛形状の電極パターンにより構成してもよい。すなわち、有機エレクトロルミネッセンス素子は、複数の電極パターン４０を備えていてもよい。
また、電極パターン４０は、開口部４１の数も特に限定するものではなく、複数に限らず、１つでもよい。例えば、電極パターン４０を櫛形状の形状としたり、２つの櫛形状の電極パターンにより構成とした場合などは、開口部４１の数を１つとすることが可能である。
また、電極パターン４０は、例えば、図４に示すような平面形状としてもよい。すなわち、電極パターン４０は、平面視において、電極部４０ａにおける直線状の細線部４４の線幅を一定として、電極パターン４０における周部から中心部に近づくにつれて隣り合う細線部４４間の間隔が狭くなり開口部４１の開口面積が小さくなる形状としてもよい。
図４に示される電極パターン４０では、複数（図示例では９つ）の細線部４４ａは第２方向（図５における上下方向）に沿って、電極部４０ａの縁側よりも中心側において間隔が狭くなるように配置されている。複数（図示例では９つ）の細線部４４ｂは第１方向（図５における左右方向）に沿って、電極部４０ａの縁側よりも中心側において間隔が狭くなるように配置されている。
有機エレクトロルミネッセンス素子は、第２電極５０の電極パターン４０の平面形状を図４のような平面形状とすることにより、図２のような平面形状とした場合に比べて、第２電極５０において第２引き出し電極部７１（図１参照）からの距離が周部よりも遠い中央部での発光効率を向上させることが可能となり、外部量子効率の向上を図ることが可能となる。
また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、第２電極５０の電極パターン４０の平面形状を図４のような平面形状とすることにより、図２のような平面形状とした場合に比べて、機能層３０のうち第１引き出し電極部１１および第２引き出し電極部７１からの距離が近い周部での電流集中を抑制することが可能となるから、長寿命化を図ることが可能となる。
また、第２電極５０の電極パターン４０は、例えば、図５に示すような平面形状としてもよい。すなわち、電極パターン４０は、平面視において、電極パターン４０における最外周にある４つの第１細線部４２の線幅と、図５において左右方向の中央にある１つの第２細線部４３の線幅とを、第１細線部４２と第２細線部４３との間にある細線部（第３細線部）４４よりも幅広としてある。
有機エレクトロルミネッセンス素子は、第２電極５０の電極パターン４０を図５のような平面形状とすることにより、図２のような平面形状の場合に比べて、第２電極５０において第２引き出し電極部７１（図１参照）からの距離が周部よりも遠い中央部での発光効率を向上させることが可能となり、外部量子効率の向上を図ることが可能となる。
なお、電極パターン４０は、図５のような平面形状とする場合、相対的に線幅の広い第１細線部４２および第２細線部４３の高さを第３細線部４４の高さよりも高くすることにより、第１細線部４２および第２細線部４３それぞれの、より一層の低抵抗化を図ることが可能となる。
なお、本実施の形態では、第２電極５０として、導電性高分子層３９と電極パターン４０とを積層した構成について説明したが、ＩＴＯや薄膜金属などの透明導電層を単層設けた構成や、これらを複数積層した構成であってもよい。
第２基板７０としては、ガラス基板を用いているが、これに限らず、例えば、プラスチック板などを用いてもよい。ガラス基板の材料としては、例えば、ソーダライムガラス、無アルカリガラスなどを採用することができる。また、プラスチック板の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネートなどを採用することができる。なお、第１基板１０が、ガラス基板により構成されている場合には、第２基板７０を、第１基板１０と同じ材料のガラス基板により構成することが好ましい。また、第２基板７０は、平板状の形状としてある。
樹脂層９０の材料である透光性樹脂としては、第２電極５０の導電性高分子層３９の材料の屈折率以上の屈折率を有するものを用いることが好ましい。このような透光性樹脂としては、例えば、屈折率が高くなるように調整されたイミド系樹脂などを用いることができる。
第１引き出し電極部１１の材料としては、例えば、銅、アルミニウム、銀、金などを採用することができる。また、第１引き出し電極部１１は、単層構造に限らず、２層以上の積層構造としてもよい。
第２引き出し電極部７１の材料としては、例えば、銅、アルミニウム、銀、金などを採用することができる。また、第２引き出し電極部７１は、単層構造に限らず、２層以上の積層構造としてもよい。
図６は、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子の第１変形例を示す。第１変形例では、第１基板１０に、第１引き出し電極部１１と電気的に接続された第１貫通配線１２０を設けて、第１基板１０の他表面（図６における下面）１０ｂ上に、第１貫通配線１２０に電気的に接続された第１端子部１１０を設けてある。これにより、第１電極２０への通電用となる第１端子部１１０は、第１貫通配線１２０および第１引き出し電極部１１を介して、第１電極２０に電気的に接続される。
すなわち、第１変形例は、第１端子部１１０を備える。第１基板１０は、第１内面（図６における上面）１０ａとは反対側の第１外面（図６における下面）１０ｂを有する。第１端子部１１０は、第１基板１０の第１外面１０ｂに形成される。第１基板１０には、第１引き出し電極部１１を第１端子部１１０に電気的に接続する第１貫通配線１２０が形成される。
第１変形例によれば、第１端子部１１０と第２引き出し電極部７１（第２引き出し電極部７１に接続される第２端子部１３０）との間の短絡をより確実に防止することが可能となる。
また、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子の第１変形例は、第２基板７０に、第２引き出し電極部７１と電気的に接続された第２貫通配線１４０を設けて、第２基板７０の他表面（図１における上面）７０ｂ上に、第２貫通配線１４０に電気的に接続された第２端子部１３０を設けてある。これにより、第２電極５０への通電用となる第２端子部１３０は、第２貫通配線１４０および第２引き出し電極部７１を介して、第２電極５０に電気的に接続される。
すなわち、第１変形例は、第２端子部１３０を備える。第２基板７０は、第２内面（図６における下面）７０ａとは反対側の第２外面（図６における上面）７０ｂを有する。第２端子部１３０は、第２基板７０の第２外面７０ｂに形成される。第２基板７０には、第２引き出し電極部７１を第２端子部１３０に電気的に接続する第２貫通配線１４０が形成される。
第１変形例によれば、第２端子部１３０と第１引き出し電極部１１（第１引き出し電極部１１に接続される第１端子部１１０）との間の短絡をより確実に防止することが可能となる。
本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１端子部１１０および第２端子部１３０をそれぞれ第１基板１０および第２基板７０の相反する面側に設けることで、第１端子部１１０と第２端子部１３０との間の短絡をより確実に防止することが可能となる。
ただし、第１端子部および第２端子部の配置は、この例に限られない。
図７，８は、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子の第２変形例を示す。第２変形例では、第１基板１０の平面サイズを第２基板７０の平面サイズよりも大きくして第１引き出し電極部１１の一部が平面視において第２基板７０と重ならないようにし、この一部を第１端子部１１０としている。また、第２基板７０の第２外面７０ｂに、第２引き出し電極部７１と電気的に接続された第２端子部１３０を設けている。これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子の同じ面側から第１端子部１１０および第２端子部１３０へ外部配線を接続することが可能となる。
なお、第１端子部１１０および第２端子部１３０の配置は、図７において、素子部１以外を上下逆にした構成であってもよい。すなわち、第２基板７０の平面サイズを第１基板１０の平面サイズよりも大きくして第２引き出し電極部７１の一部が平面視において第１基板１０と重ならないようにし、この一部を第２端子部１３０としてもよい。一方、第１基板１０の第１外面１０ｂに、第１引き出し電極部１１と電気的に接続された第１端子部１１０を設けてもよい。このような構成であっても、有機エレクトロルミネッセンス素子の同じ面側から第１端子部１１０および第２端子部１３０へ外部配線を接続することが可能となる。
図９，１０は、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子の第３変形例を示す。第３変形例では、第１基板１０の平面サイズを第２基板７０の平面サイズよりも大きくせずに、第１基板１０と第２基板７０との平面サイズを同じとして、厚み方向に沿った中心線どうしを一面内方向にずらして、第１引き出し電極部１１の一部（図９における右端部）が平面視において第２基板７０と重ならないようにし、この一部（図９における右端部）を第１端子部１１０として用いている。
また、第３変形例では、第２基板７０の平面サイズを第１基板１０の平面サイズよりも大きくせずに、第１基板１０と第２基板７０との平面サイズを同じとして、厚み方向に沿った中心線どうしを一面内方向にずらして、第２引き出し電極部７１の一部（図９における左端部）が平面視において第１基板１０と重ならないようにし、この一部（図９における左端部）を第２端子部１３０として用いている。
図１１，１２は、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子の第４変形例を示す。第４変形例では、第１基板１０と第２基板７０との平面サイズを同じとして、第２基板７０の周部に切欠部（第２切欠部）１６０を設けることで第１引き出し電極部１１の一部（図１１における右端部）が平面視において第２基板７０と重ならないようにし、この一部（図１１における右端部）を第１端子部１１０として用いている。
すなわち、第４変形例では、第２基板７０は、第１引き出し電極部１１を露出させる切欠部（第２切欠部）１６０を備える。第４変形例によれば、第１引き出し電極部１１（第１引き出し電極部１１に接続される第１端子部１１０）に容易に外部配線を接続できるようになる。
また、第４変形例では、第１基板１０と第２基板７０との平面サイズを同じとして、第１基板１０の周部に切欠部（第１切欠部）１５０を設けることで第２引き出し電極部７１の一部（図１１における左端部）が平面視において第１基板１０と重ならないようにし、この一部（図１１における左端部）を第２端子部１３０としてもよい。
すなわち、第４変形例では、第１基板１０は、第２引き出し電極部７１を露出させる切欠部（第１切欠部）１５０を備える。第４変形例によれば、第２引き出し電極部７１（第２引き出し電極部７１に接続される第２端子部１３０）に容易に外部配線を接続できるようになる。
また、第３変形例および第４変形例では、第１引き出し電極部１１と第２引き出し電極部７１とは互いに対向しないように配置されている。
したがって、第３変形例および第４変形例によれば、第１引き出し電極部１１と第２引き出し電極部７１とが互いに対向している場合よりも、第１引き出し電極部１１と第２引き出し電極部７１との距離を長くできる。これにより、第１電極層２０と第２電極層５０との間の絶縁性をより高めることが可能となる。
図１３は、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子の第５変形例を示す。第５変形例では、第１引き出し電極部１１を第１基板１０の側面（図１１における左側面）まで延長して設けている。第１引き出し電極部１１において第１基板１０の側面（図１３における左側面）に形成された部位が、第１端子部１１０として用いられる。
すなわち、第５変形例は、第１基板１０の側面（図１３における左側面）に形成される第１端子部１１０を備える。第１引き出し電極部１１は、第１端子部１１０に電気的に接続される。第５変形例によれば、第１端子部１１０と第２引き出し電極部７１（第２引き出し電極部７１に接続される第２端子部１３０）との間の短絡をより確実に防止することが可能となる。
また、第５変形例では、第２引き出し電極部７１を第２基板７０の側面（図１３における左側面）まで延長して設けている。第２引き出し電極部７１において第２基板７０の側面（図１３における左側面）に形成された部位が、第２端子部１３０として用いられる。
すなわち、第５変形例は、第２基板７０の側面（図１３における左側面）に形成される第２端子部１３０を備える。第２引き出し電極部７１は、第２端子部１３０に電気的に接続される。第５変形例によれば、第２端子部１３０と第１引き出し電極部１１（第１引き出し電極部１１に接続される第１端子部１１０）との間の短絡をより確実に防止することが可能となる。
なお、図１に示す基本例、図６に示す第１変形例、図７，８に示す第２変形例、図１３に示す第５変形例においても、第１引き出し電極部１１と第２引き出し電極部７１とは互いに対向しないように配置されていてもよい。
本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子では、絶縁部６０は、第１基板１０の上記一表面側（図１における上面側）の周部と第２基板７０の上記一表面側（図１における下面側）の周部との間に介在する枠状（ここでは、矩形枠状）に形成してある。
要するに、絶縁部６０は、第１基板１０と第２基板７０との間に介在する第１部分と、第１引き出し電極部１１と第２引き出し電極部７１との間に介在する第２部分とを有している。
ここにおいて、絶縁部６０は、第１基板１０、第１引き出し電極部１１、第２基板７０および第２引き出し電極部７１の各々と気密的に接合されている。これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１基板１０と第２基板７０と絶縁部６０とで囲まれた空間を気密空間としてある。
また、図１に示した例（本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子の基本例）では、絶縁部６０と素子部１の側面との間に空隙が形成されているが、これに限らず、絶縁部６０を、素子部１の側面に接するように設けてもよいし、絶縁部６０と素子部１の側面との間に、樹脂層９０と同じ材料からなる封止部（図示せず）を設けてもよい。
絶縁部６０の材料としては、電気絶縁性を有する材料であり、ガスバリア性を有する材料が好ましい。絶縁部６０の材料としては、例えば、エポキシ樹脂を用いているが、これに限らず、例えば、アクリル樹脂などを採用してもよい。絶縁部６０の材料として用いるエポキシ樹脂やアクリル樹脂は、例えば、紫外線硬化型のものでもよいし、熱硬化型のものでもよい。また、絶縁部６０の材料として、エポキシ樹脂に絶縁性無機材料からなるフィラー（例えば、シリカ、アルミナなど）を含有させたものを用いてもよい。また、絶縁部６０の材料としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などの紫外線硬化型樹脂に吸湿剤を含有させたものを用いてもよい。
吸湿剤としては、アルカリ土類金属の酸化物や硫酸塩が好ましい。アルカリ土類金属の酸化物としては、例えば、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化ストロンチウムなどを挙げることができる。また、硫酸塩としては、例えば、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸ガリウム、硫酸チタン、硫酸ニッケルなどを挙げることができる。また、吸湿剤としては、その他に、例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、酸化マグネシウムなどを用いることができる。また、吸湿剤としては、例えば、シリカゲルや、ポリビニルアルコールなどの吸湿性を有する有機化合物を用いることもできる。吸湿剤は、これらに限定されるものではないが、これらの中でも、酸化カルシウム、酸化バリウム、シリカゲルなどが特に好ましい。なお、絶縁部６０中の吸湿剤の含有率は、特に限定するものではない。
以上説明した本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子は、上述のように、第１基板１０と、第１基板１０の上記一表面側（図１における上面側）に設けられた第１電極２０と、第１基板１０の上記一表面側で第１電極２０に対向した第２電極５０と、第１電極２０と第２電極５０との間にあり発光層３２を含む機能層３０とを備えている。また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１基板１０の上記一表面側で第２電極５０よりも離れて配置され第１基板１０に対向した第２基板７０を備えている。また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１電極２０に電気的に接続された第１引き出し電極部１１と、第２電極５０に電気的に接続された第２引き出し電極部７１とを備えている。ここで、第１引き出し電極部１１は、第１基板１０の上記一表面（第１内面）１０ａ上で第１電極２０の投影領域の内外に跨って形成され、一部が第１基板１０の上記一表面（第１内面）１０ａと第１電極２０の周部との間に介在している。また、第２引き出し電極部７１は、第２基板７０における第１基板１０との対向面（第２内面）７０ａ上で第２電極５０の投影領域の内外に跨って形成され、一部が第２基板７０における第１基板１０との対向面（第２内面）７０ａと第２電極５０の周部との間に介在している。また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１引き出し電極部１１と第２引き出し電極部７１との間に絶縁部６０を備えている。
換言すれば、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１基板１０と、第１基板１０に対向して配置される第２基板７０と、第１基板１０と第２基板７０との間に介在される素子部１と、第１基板１０において素子部１と対向する第１内面１０ａに形成される第１引き出し電極部１１と、第２基板７０において素子部１と対向する第２内面７０ａに形成される第２引き出し電極部７１と、電気絶縁性を有する絶縁部６０と、を備える。素子部１は、発光層３２を含み厚み方向の第１面３０ａおよび第２面３０ｂを有する機能層３０と、機能層３０の第１面３０ａ上に配置される第１電極層２０と、機能層３０の第２面３０ｂ上に配置される第２電極層５０と、を有する。素子部１は、第１電極層２０の一部が第１引き出し電極部１１に接触し、かつ、第２電極層５０の一部が第２引き出し電極部７１に接触するように、第１引き出し電極部１１と第２引き出し電極部７１との間に介在される。絶縁部６０は、第１基板１０の第１内面１０ａと第２基板７０の第２内面７０ａとの間に介在される。
しかして、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１引き出し電極部１１と第２引き出し電極部７１とが、素子部１の厚み寸法と同じ距離だけ離れて配置され絶縁部６０によって電気的に絶縁されるとともに、第１電極（第１電極層）２０と第２電極（第２電極層）５０とが、電気的に絶縁されている。これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１電極（第１電極層）２０と第２電極（第２電極層）５０との間の絶縁性を高めることが可能となる。
また、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子では、第１引き出し電極部１１と第２電極層５０との最短距離ｄ１は、第１電極層２０と第２電極層５０との最短距離ｄ２よりも長い。第２引き出し電極部７１と第１電極層２０との最短距離ｄ３は、第２電極層５０と第１電極層２０との最短距離ｄ２よりも長い。
したがって、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子によれば、第１引き出し電極部１１と第２引き出し電極部７１との間の距離が、第１電極層２０と第２電極層５０との間の距離よりも長い。そのため、第１電極層２０と第２電極層５０とがそれぞれ第１引き出し電極部１１と第２引き出し電極部７１として用いられる場合に比べて、第１電極層（第１電極）２０と第２電極層（第２電極）５０との間の絶縁性を高めることが可能となる。なお、この構成は必ずしも必要ではない。
また、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子では、第２電極層５０は、発光層３２から放射された光を通過させるように構成される。第２基板７０は、発光層３２から放射された光を透過させるように構成される。そのため、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子によれば、第２電極層５０側から第２基板７０を通して光を取り出すことが可能となる。要するに、トップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子として用いることが可能となる。なお、この構成は必ずしも必要ではない。
また、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子では、第１電極層２０は、発光層３２から放射された光を反射するように構成される。そのため、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子によれば、光取り出し効率の向上を図ることが可能となる。なお、この構成は必ずしも必要ではない。
また、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子では、絶縁部６０は、第１基板１０および第２基板７０とともに素子部１を気密に収納するハウジングを形成するように構成される。そのため、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子によれば、素子部１を保護することができる。なお、この構成は必ずしも必要ではない。
次に、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法について、図１，１４，１５，１６を参照して説明する。
まず、図１４に示すように、素子部１を用意する（第１ステップ）。例えば、素子部１を形成するにあたっては、金属箔により構成された第１電極層２０を用意する。次に、第１電極層２０の表面（図１４における上面）に、塗布法を利用して、機能層３０を形成する。その後に、機能層３０の第２面３０ｂに、導電性層３９を形成する。そして、この導電性層３９上に、スクリーン印刷法またはグラビア印刷法を利用して、電極パターン４０を形成する。これによって、図１４に示す素子部１が得られる。なお、素子部１を形成するにあたっては、第１電極層２０と機能層３０と第２電極層５０とを備えるワークを形成し、ワークを複数の素子部１に分断してもよい。
次に、第１引き出し電極部１１が形成された第１基板１０と第２引き出し電極部７１が形成された第２基板７０とを用意する（第２ステップ）。
次に、第１電極層２０の一部が第１引き出し電極部１１に接触し、かつ、第２電極層５０の一部が第２引き出し電極部７１に接触した状態で第１引き出し電極部１１と第２引き出し電極部７１との間に素子部１が介在されるように、素子部１と第１基板１０と第２基板７０とを配置する（第３ステップ）。
第３ステップでは、まず、図１５に示すように、第１基板１０に素子部１を固定する。例えば、第１電極層２０の底面（図１５における下面）の端部（図１５における左端部）を第１基板１０の第１引き出し電極部１１に導電性接着剤を用いて接合することによって、素子部１は第１基板１０に固定される。
次に、図１６に示すように、第１基板１０の第１内面１０ａ上に絶縁部６０が素子部１を囲うように形成される。絶縁部６０は、例えば、スクリーン印刷法を利用して形成される。例えば、絶縁部６０には、電気絶縁性を有する接着剤が用いられる。
その後に、第２基板７０を、その第２内面７０ａが第１内面１０ａに対向するようにして、第１基板１０の第１内面１０ａの上方に配置する（図１参照）。そして、第２基板７０に素子部１を固定する。例えば、第２電極層５０の電極部４０ａの端部（図１における左端部）を第２基板７０の第２引き出し電極部７１に導電性接着剤を用いて接合することによって、素子部１は第２基板７０に固定される。なお、第２基板７０に素子部１を固定する際に、第２基板７０と素子部１の第２電極層５０との間に、樹脂層９０が介在される。
これによって、素子部１が第１引き出し電極部１１と第２引き出し電極部７１との間に介在される。素子部１では、第１電極層２０の一部（図１における左端部）が第１引き出し電極部１１に接触する。また、第２電極層５０の一部（図１における左端部）が第２引き出し電極部７１に接触する。
次に、絶縁部６０で第１基板１０を第２基板７０に接合する（第４ステップ）。例えば、第１基板１０の第１外面１０ｂおよび第２基板７０の第２外面７０ｂのそれぞれに所定の圧力をかけることで、圧着を行う。これによって、図１に示す有機エレクトロルミネッセンス素子が得られる。
このように、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、第１ステップと、第２ステップと、第３ステップと、第４ステップとを有する。第１ステップでは、素子部１を用意する。素子部１は、発光層３２を含み厚み方向の第１面３０ａおよび第２面３０ｂを有する機能層３０と、機能層３０の第１面３０ａ上に配置される第１電極層２０と、機能層３０の第２面３０ｂ上に配置される第２電極層５０と、を有する。第２ステップでは、第１引き出し電極部１１が形成された第１基板１０と第２引き出し電極部７１が形成された第２基板７０とを用意する。第３ステップでは、第１電極層２０の一部が第１引き出し電極部１１に接触し、かつ、第２電極層５０の一部が第２引き出し電極部７１に接触した状態で第１引き出し電極部１１と第２引き出し電極部７１との間に素子部１が介在されるように、素子部１と第１基板１０と第２基板７０とを配置する。第４ステップでは、電気絶縁性を有する絶縁部６０で第１基板１０を第２基板７０に接合する。
本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法によれば、第１電極層（第１電極）２０と第２電極層（第２電極）５０との間の絶縁性を高めることが可能な有機エレクトロルミネッセンス素子を容易に製造できる。また、例えば、シート上に連続して機能層を形成しこれを切断して素子部を形成する場合においても、簡便な方法により素子部を封止でき、かつ電極取出し部を形成できる。
なお、上記した本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、素子部１と第１基板１０と第２基板７０とを配置する（第３ステップ）では、必ずしも第１電極層２０の一部が第１引き出し電極部１１に接触し、かつ、第２電極層５０の一部が第２引き出し電極部７１に接触している必要はない。例えば、絶縁部６０で第１基板１０を第２基板７０に接合する（第４ステップ）において、接触させてもよい。
また、本明細書における「接触」とは、第１電極層２０の一部が第１引き出し電極部１１に直接接触している状態に限らず、第１電極層２０の一部が第１引き出し電極部１１との間に導電性接着剤等を介在して近接している場合も含む。
ところで、第２電極５０が透明導電性酸化物からなる透明電極により構成されている場合には、第２電極５０のシート抵抗が、金属膜などからなる第１電極２０のシート抵抗に比べて高いため、第２電極５０での電位勾配が大きくなって、輝度の面内ばらつきが大きくなる懸念がある。
しかしながら、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子は、第２電極５０が、機能層３０に接する導電性高分子層３９と、導電性高分子層３９における機能層３０側とは反対側に位置し機能層３０からの光の取り出し用の開口部４１を有する電極パターン４０とを備えている。
換言すれば、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子では、第２電極層５０は、電極パターン４０と、発光層３２から放射された光を透過させる材料により形成された導電性層３９と、を備える。電極パターン４０は、機能層３０の第２面３０ｂを覆う電極部４０ａと、機能層３０の第２面３０ｂを露出させるように電極部４０ａに形成される開口部４１と、を有する。導電性層３９は、機能層３０の第２面３０ｂを覆うように、機能層３０の第２面３０ｂと電極パターン４０との間に介在される。
しかして、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子では、第２電極５０が透明導電性酸化物からなる透明電極により構成されている場合に比べて、輝度むらの低減を図ることが可能となる。なお、この構成は必ずしも必要ではない。
なお、導電性層３９は、機能層３０の第２面３０ｂを覆うように、電極パターン４０上に形成されていてもよい。また、導電性層３９は、機能層３０の第２面３０ｂのうち開口部４１から露出する領域を覆い、かつ、電極部４０ａと接触するように開口部４１内に配置されていてもよい。
さらに、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１基板１０の上記一表面側（図１における上面側）に対向配置され透光性を有する第２基板７０と、導電性高分子層３９の屈折率以上の屈折率を有し第２電極５０と第２基板７０との間に介在する透光性の樹脂層９０とを備えている。
換言すれば、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光層３２から放射された光を透過させる樹脂層９０を備える。樹脂層９０は、第２電極層５０と第２基板７０との間に介在される。樹脂層９０は、導電性層３９の屈折率以上の屈折率を有する。
しかして、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子では、光取り出し効率の向上を図ることが可能となる。なお、この構成は必ずしも必要ではない。
また、この有機エレクトロルミネッセンス素子においては、第２電極５０が陽極であり、機能層３０が、発光層３２よりも第２電極５０側にあるホール注入層３４を含んでいることが好ましい。これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子では、発光層３２へ第２キャリアであるホールを、より効率良く注入することが可能となり、結果的に外部量子効率の向上を図ることが可能となる。
また、第２基板７０における外面側（第１基板１０との対向面とは反対の面側）には、発光層３２から放射された光の上記外面での反射を抑制する光取出し構造部（図示せず）を備えていることが好ましい。
このような光取出し構造部としては、例えば、２次元周期構造を有した凹凸構造部が挙げられる。このような２次元周期構造の周期は、発光層３２で発光する光の波長が例えば３００〜８００ｎｍの範囲内にある場合、媒質内の波長をλ（真空中の波長を媒質の屈折率で除した値）とすれば、波長λの１／４〜１０倍の範囲で適宜設定することが望ましい。
このような凹凸構造部は、例えば、第２基板７０の上記外面側に、例えば、熱インプリント法（熱ナノインプリント法）、光インプリント法（光ナノインプリント法）などのインプリント法により、予め形成することが可能である。また、第２基板７０の材料によっては、第２基板７０を射出成形により形成するようにし、射出成形時に適宜の金型を用いて、第２基板７０に凹凸構造部を直接形成することも可能である。また、凹凸構造部は、第２基板７０とは別部材により構成することも可能であり、例えば、プリズムシート（例えば、株式会社きもと製のライトアップ（登録商標）ＧＭ３のような光拡散フィルムなど）により構成することができる。
本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子では、上述の光取出し構造部を備えることにより、発光層３２から放射され第２基板７０の上記外面側まで到達した光の反射ロスを低減でき、光取り出し効率の向上を図ることが可能となる。
また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、上述のように、絶縁部６０に吸湿剤を含有させてもよい。これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子では、信頼性の向上を図ることが可能となる。
（実施形態２）
図１７に示す本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子は、実施形態１と略同じ構成を有しており、第１基板１０の上記一表面と第１電極２０との間に吸湿部８０を設けてある点が実施形態１と相違する。なお、他の構成は実施形態１と同じなので、実施形態１と同じ構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
吸湿部８０の材料としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などの光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂に吸湿剤を含有させたものを用いることができる。
吸湿剤としては、実施形態１で挙げたものを用いることができる。なお、吸湿部８０中の吸湿剤の含有率は、特に限定するものではない。また、吸湿部８０は、吸湿剤のみで形成してもよい。
吸湿部８０は、第１電極２０における第１基板１０側の表面において第１引き出し電極部１１と重なっていない領域の略全域に設けることが好ましい。
本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子では、第１基板１０の上記一表面（第１内面）１０ａと第１電極２０との間に吸湿部８０を設けてある。
換言すれば、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子は、水分を吸着する吸湿部８０を備える。吸湿部８０は、第１電極層２０と第１基板１０との間に介在される。
したがって、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子によれば、吸湿部８０の容積の増大を図ることが可能となり、水蒸気などに起因した素子部１の劣化（例えば、ダークスポットの発生など）を、より抑制することが可能となる。したがって、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子では、信頼性の、より一層の向上を図ることが可能となる。なお、この構成は必ずしも必要ではない。
また、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子では、第１基板１０の上記一表面（第１内面）１０ａと第１電極２０との間に吸湿部８０を設けてあることにより、発光層３２からの光が吸湿部８０で吸収されたり反射されることを防止することができるから、吸湿部８０の容積の増大を図りながらも、吸湿部８０に起因した光損失が生じるのを防止することができる。
なお、吸湿部８０は、実施形態１で説明した第１〜第５変形例に設けてもよい。
また、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子においても、第１引き出し電極部１１と第２引き出し電極部７１とは互いに対向しないように配置されていてもよい。
本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、実施形態１にて説明した製造方法（第１〜第４ステップ）と同様である（図１４−１７参照）。本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法が実施形態１の製造方法と異なる点は、第３ステップにおいて第１基板１０に素子部１を固定する際に、第１基板１０と素子部１の第１電極層２０との間に、吸湿部８０を介在させる点である。
上述の各実施形態で説明した有機エレクトロルミネッセンス素子は、例えば、照明用の有機エレクトロルミネッセンス素子として好適に用いることができるが、照明用に限らず、他の用途に用いることも可能である。
なお、上述の各実施形態において説明した各図は、模式的なものであり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際のものの寸法比を反映しているとは限らない。

Claims (13)

  1. 第１基板と、
    前記第１基板に対向して配置される第２基板と、
    前記第１基板と前記第２基板との間に介在される素子部と、
    前記第１基板において前記素子部と対向する第１内面に形成される第１引き出し電極部と、
    前記第２基板において前記素子部と対向する第２内面に形成される第２引き出し電極部と、
    電気絶縁性を有する絶縁部と、
    を備え、
    前記素子部は、
    発光層を含み、厚み方向の第１面および第２面を有する機能層と、
    前記機能層の前記第１面上に配置される第１電極層と、
    前記機能層の前記第２面上に配置される第２電極層と、
    を有し、
    前記素子部は、前記第１電極層の一部が前記第１引き出し電極部に接触し、かつ、前記第２電極層の一部が前記第２引き出し電極部に接触するように、前記第１引き出し電極部と前記第２引き出し電極部との間に介在され、
    前記絶縁部は、前記第１基板の前記第１内面と前記第２基板の前記第２内面との間に介在され、
    前記第２電極層は、前記発光層から放射された光を通過させるように構成され、
    前記第２基板は、前記発光層から放射された光を透過させるように構成され、
    前記第２電極層は、
    電極パターンと、
    前記発光層から放射された光を透過させる材料により形成された導電性層と、
    を備え、
    前記電極パターンは、
    前記機能層の前記第２面を覆う電極部と、
    前記機能層の前記第２面を露出させるように前記電極部に形成される開口部と、
    を有し、
    前記導電性層は、前記機能層の前記第２面を覆うように、前記機能層の前記第２面と前記電極パターンとの間に介在される
    ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
  2. 前記第１引き出し電極部と前記第２電極層との最短距離は、前記第１電極層と前記第２電極層との最短距離よりも長く、
    前記第２引き出し電極部と前記第１電極層との最短距離は、前記第２電極層と前記第１電極層との最短距離よりも長い
    ことを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  3. 水分を吸着する吸湿部を備え、
    前記吸湿部は、前記第１電極層と前記第１基板との間に介在される
    ことを特徴とする請求項１または２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  4. 前記発光層から放射された光を透過させる樹脂層を備え、
    前記樹脂層は、前記第２電極層と前記第２基板との間に介在され、
    前記樹脂層は、前記導電性層の屈折率以上の屈折率を有する
    ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  5. 前記第１電極層は、前記発光層から放射された光を反射するように構成される
    ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  6. 前記第１引き出し電極部と前記第２引き出し電極部とは互いに対向しないように配置される
    ことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  7. 前記絶縁部は、前記第１基板および前記第２基板とともに前記素子部を気密に収納するハウジングを形成するように構成される
    ことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  8. 第１端子部を備え、
    前記第１基板は、前記第１内面とは反対側の第１外面を有し、
    前記第１端子部は、前記第１基板の前記第１外面に形成され、
    前記第１基板には、前記第１引き出し電極部を前記第１端子部に電気的に接続する第１貫通配線が形成される
    ことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  9. 前記第２基板は、前記第１引き出し電極部を露出させる切欠部を備える
    ことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  10. 前記第１基板の側面に形成される第１端子部を備え、
    前記第１引き出し電極部は、前記第１端子部に電気的に接続される
    ことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  11. 第２端子部を備え、
    前記第２基板は、前記第２内面とは反対側の第２外面を有し、
    前記第２端子部は、前記第２基板の前記第２外面に形成され、
    前記第２基板には、前記第２引き出し電極部を前記第２端子部に電気的に接続する第２貫通配線が形成される
    ことを特徴とする請求項１〜１０のうちいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  12. 前記第１基板は、前記第２引き出し電極部を露出させる切欠部を備える
    ことを特徴とする請求項１〜１０のうちいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  13. 前記第２基板の側面に形成される第２端子部を備え、
    前記第２引き出し電極部は、前記第２端子部に電気的に接続される
    ことを特徴とする請求項１〜１０のうちいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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