有機電界発光素子を用いた光源
【課題】基板上に少なくとも２つ以上平行に配列した長短比の大きな線状の有機電界発光素子を有する光源であって、保存耐久性及び剛直性の少なくとも一つに優れる光源を提供する。
【解決手段】基板と、該基板上に少なくとも２つ以上平行に配列した線状の有機電界発光素子と、該発光素子の上部を覆って基板に封止する封止部材と、を有する光源であって、前記有機電界発光素子の長短比が２００以上であり、且つ、前記封止部材の前記有機電界発光素子の長手方向に沿った長さが２００ｍｍ以上で、厚みが４ｍｍ以上であることを特徴とする光源。
【解決手段】基板と、該基板上に少なくとも２つ以上平行に配列した線状の有機電界発光素子と、該発光素子の上部を覆って基板に封止する封止部材と、を有する光源であって、前記有機電界発光素子の長短比が２００以上であり、且つ、前記封止部材の前記有機電界発光素子の長手方向に沿った長さが２００ｍｍ以上で、厚みが４ｍｍ以上であることを特徴とする光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線状の有機電界発光素子を用いた光源（発光光源）に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電界発光素子（以下、適宜「有機ＥＬ素子」又は「発光素子」と称する。）は、低電圧で高輝度の発光を得ることができるため、例えば、表示素子、フルカラーディスプレイ、バックライト、照明光源等の各種光源としての用途が有望視され、多くの開発が行われている。
有機ＥＬ素子用途の一つとして、当該発光素子を細長い線状光源にする技術が開示される（例えば、特許文献１参照。）。
また、有機ＥＬ素子は、有機物質からなる有機化合物層を電極間に設けた素子であり、素子内に水分が存在すると、電気分解により水が酸素と水素に分解され、発生した酸素と水素が素子の耐久性を悪化させるという問題がある。このため、作製した素子を封止して空気中の酸素や水分を遮断する方法が採られている。特に、素子を封止する手法については、各種形態の封止部材を用いた種々の封止方法が考えられている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−５１３８０号公報
【特許文献２】特開２００４−９５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、長短比（素子の長さ／巾）が大きな有機ＥＬ素子は、その長短比の大きさに起因して、当該素子を備えた構造体自体が歪む場合がある。この場合、特に、当該素子を光源の用途とすると、光源位置が不均一になり画像の鮮鋭度を損ねる。
また、長短比（素子の長さ／巾）が大きな有機ＥＬ素子を確実に封止する技術は未だ提供されていないため、素子の保存耐久性という点に問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、基板上に少なくとも２つ以上平行に配置した長短比の大きな線状の有機電界発光素子を有する光源であって、保存耐久性及び剛直性の少なくとも一つに優れる光源（発光光源）を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
＜１＞ 基板と、該基板上に少なくとも２つ以上平行に配列した線状の有機電界発光素子と、該発光素子の上部を覆って基板に封止する封止部材と、を有する光源であって、前記有機電界発光素子の長短比が２００以上であり、且つ、前記封止部材の前記有機電界発光素子の長手方向に沿った長さが２００ｍｍ以上で厚みが４ｍｍ以上であることを特徴とする光源。
【０００５】
＜２＞ 前記基板と前記封止部材とにおける、線熱膨張係数の差が、１０×１０-6未満であることを特徴とする＜１＞に記載の光源。
線熱膨張係数の差を１０×１０-6未満とすることで、光源の歪みを防止し剛直性を発揮させることができる。
【０００６】
＜３＞ 前記封止部材は、前記有機電界発光素子と非接触で、前記基板との間に中空を構成することを特徴とする＜１＞又は＜２＞に記載の光源。
基板との間に中空が構成されることにより、封止部材と基板との間に乾燥剤を設置して素子の保存耐久性をより向上させたり、封止部材と有機電界発光素子とが接触することで生じる故障を避けることができる。
【０００７】
＜４＞ 前記有機電界発光素子上に保護層を有することを特徴とする＜１＞〜＜３＞のいずれか一項に記載の光源。
有機電界発光素子上に保護層を有することにより、有機ＥＬ素子の保存耐久性をより向上させるとともに、耐衝撃性をも向上させることができる。
【０００８】
＜５＞ 前記有機電界発光素子が、陽極と陰極との間に各々が発光層を含む複数の発光ユニットを有し、前記複数の発光ユニット間に電荷発生層を有することを特徴とする＜１＞〜＜４＞のいずれか一項に記載の光源。
有機電界発光素子が、陽極と陰極との間に各々が発光層を含む複数の発光ユニットを有し、前記複数の発光ユニット間に電荷発生層を有することにより、有機ＥＬ素子の発光効率をより向上させることができる。
【０００９】
＜６＞ 前記有機電界発光素子が、陽極と陰極との間に各々が発光層を含む複数の発光ユニットを有し、前記複数の発光ユニット間に導電性層を有することを特徴とする＜１＞〜＜４＞いずれか一項に記載の光源。
有機電界発光素子が、陽極と陰極との間に各々が発光層を含む複数の発光ユニットを有し、前記複数の発光ユニット間に導電性層を有することにより、有機ＥＬ素子の発光効率をより向上させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板上に少なくとも２つ以上平行に配列した長短比の大きな線状の有機電界発光素子を有する光源であって、保存耐久性及び剛直性の少なくとも一つに優れる光源（発光光源）が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の光源は、基板と、該基板上に少なくとも２つ以上平行に配列した線状の有機電界発光素子と、該発光素子の上部を覆って基板に封止する封止部材と、を有する光源であって、前記有機電界発光素子の長短比が２００以上であり、且つ、前記封止部材の前記有機電界発光素子の長手方向に沿った長さが２００ｍｍ以上で、厚みが４ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、封止部材の有機ＥＬ素子の長手方向に沿った長さは２００ｍｍ以上で厚さが４ｍｍ以上であることが必要である。
封止部材の厚さとしては、４〜２０ｍｍが好ましく、４〜１０ｍｍがより好ましい。
封止部材の有機ＥＬ素子の長手方向に沿った長さは２００ｍｍ以上であり、配列する有機ＥＬ素子数に従って、当該素子の全体を覆うように設定される。
【００１３】
封止部材を、有機ＥＬ素子の長手方向に沿った長さが２００ｍｍ以上で厚さが４ｍｍ以上にすることで、２つ以上の線状の有機ＥＬ素子により形成された部分（画素部分）を確実に封止して外部からの水分・酸素等の侵入を防止できるため、素子の保存耐久性が向上する。また、光源の構造全体が剛直性を発揮するため歪むことがなく、画素部分の巾が狭い場合（例えば、長方形状に画素部分が形成される場合）であっても、外部からの水分・酸素等の侵入を防止できる。
【００１４】
光源の歪みを防止し剛直性を発揮させる観点からは、基板と封止部材とにおける、線熱膨張係数の差が、１０×１０-6未満であることが好ましく、７×１０-6未満がより好ましく、３×１０-6未満が更に好ましい。線熱膨張係数の測定温度は特に限定されないが、光源の使用温度範囲内であることが好ましく、−２０℃以上１００℃以下が好ましく、０℃以上１００℃以下がより好ましく、２０℃以上１００℃以下がさらに好ましく、２０℃以上８０℃以下が特に好ましく、２０℃が最も好ましい。ここで、線熱膨張係数は、公知の測定方法に基づいて測定が可能であるが、材料に応じて、ＪＩＳ等で記載された方法に準拠して測定される。例えば、ガラス材料にはＪＩＳ Ｒ３１０２（１９９５）、金属材料にはＪＩＳ Ｚ２２８５（２００３）、プラスチック材料にはＪＩＳ Ｋ７１９７（１９９１）に記載の測定方法が好適に適用できる。
【００１５】
封止部材の材料としては、上記の線熱膨張係数の条件を満たせば、特に限定はなく、ソーダガラスや無アルカリガラス等の無機材料、ステンレスやアルミ合金等の金属材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルや、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、アリルジグリコールカーボネート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、テフロン（登録商標）、ポリテトラフルオロエチレン−ポリエチレン共重合体、等の高分子量材料、などが挙げられ、基板との組合せで適宜選択して使用することができる。
封止部材は、有機ＥＬ素子の上部を覆って基板に封止する部材であり、逆凹状の他、断面２次モーメントを向上させて更に剛直性を挙げるために、例えば封止部材の基板側の表面や反対側の表面にリブや凹凸を設けたりすることもできる。
【００１６】
基板の材料としては、特に限定されないが、ジルコニア安定化イットリウム、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルや、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、アリルジグリコールカーボネート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、テフロン（登録商標）、ポリテトラフルオロエチレン−ポリエチレン共重合体、等の高分子量材料が挙げられる。
【００１７】
本発明における有機ＥＬ素子の長短比（アスペクト比）の範囲は、２００以上であることが必要であり、上限は特に制限はないが、１６０００以下であることが好ましい。アスペクト比の範囲は、好ましくは３００以上１６０００以下、より好ましくは５００以上１６０００以下、さらに好ましくは１０００以上１００００以下である。特に好ましくは２０００以上１００００以下であり、最も好ましくは５０００以上１００００以下である。
ここで、長短比とは、有機ＥＬ素子の長手方向の長さを、長手方向と直交する方向の長さで除した値である。
有機ＥＬ素子の長手方向の長さは、素子の適用態様に応じて適宜設定しうるが、大面積平面状光源の提供及びその製造の容易さの観点からは、１００〜２０００ｍｍが好ましく、１００〜１０００ｍｍがより好ましい。
【００１８】
本発明の光源は、長短比の大きな線状の有機ＥＬ素子を、基板上に少なくとも２つ以上平行に配列して有する。大面積の平面状光源の提供の観点からは、該線状の有機ＥＬ素子を１００個以上平行に配列することが好ましく、２００個以上平行に配列することがさらに好ましい。該線状の有機ＥＬ素子の幅は、画像鮮鋭度の観点から、５μｍ以上１ｍｍ以下が好ましく、１０μｍ以上５００μｍ以下がより好ましく、１０μｍ以上１００μｍ以下が特に好ましい。該線状の有機ＥＬ素子間の間隔は、画像鮮鋭度の観点から、５μｍ以上１ｍｍ以下が好ましく、１０μｍ以上５００μｍ以下がより好ましく、１０μｍ以上１００μｍ以下が特に好ましい。
【００１９】
本発明のごとく、多数の線状光源を平行に並べることで平面状光源を構成する方法は、点状光源をＸ−Ｙ方向にマトリクス状に設置して平面状光源を構成する方法に比べて、より簡便に平面状光源を形成することができ、また光源を駆動する回路や電源等も単純な構成にすることができる。さらに、本発明の光源においては、線状の有機ＥＬ素子の点灯ライン頻度を制御することで輝度階調制御することもできるし、該線状の有機ＥＬ素子を時間に応じて順次発光させることで、視覚的な効果を得ることもできる。
【００２０】
本発明における有機ＥＬ素子は、一対の電極間に、有機化合物層は、有機発光層（以下、単に「発光層」と称する場合がある。）を含む少なくとも一層の有機化合物層を有して構成され、発光層の他、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などを有していてもよい。
本発明における有機ＥＬ素子の一つの好ましい態様は、陽極と陰極との間に各々が発光層を含む複数の発光ユニットを有し、前記複数の発光ユニット間に電荷発生層を有する態様である。また、他の好ましい態様は、陽極と陰極との間に各々が発光層を含む複数の発光ユニットを有し、前記複数の発光ユニット間に導電性層を有する態様である。
【００２１】
有機ＥＬ素子は、例えば、基板上に、電極を形成し、この上に絶縁層を形成した後、有機ＥＬ素子の形成部分に対応する絶縁層をエッチング等により除去し、さらに有機化合物層、及び電極を順次形成することにより設けることができる。
有機ＥＬ素子上には、更に保護層を有していてもよい。
なお、有機ＥＬ素子を構成する各要素（電極、有機化合物層、保護層等の具体的な態様）については後に更に詳述する。
【００２２】
封止は、基板上に有機ＥＬ素子を形成した後、封止部材及び／又は基板の外周部分に封止剤を塗布し、この上に封止部材を載置して、基板と封止部材とを接着することにより行うことができる。
封止剤としては、紫外線硬化樹脂、光硬化樹脂、熱硬化樹脂等、有機ＥＬ素子の封止に用いる公知の接着剤等を用いることができる。
【００２３】
本発明において、封止部材は、有機電界発光素子と非接触で、基板との間に中空を構成することが好ましい。
中空部分には、水分吸収剤(乾燥剤)又は不活性液体を封入してもよい。水分吸収剤としては、特に限定されることはないが、例えば酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化燐、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、酸化マグネシウム等を挙げることができる。不活性液体としては、特に限定されることはないが例えば、パラフィン類、流動パラフィン類、パーフルオロアルカンやパーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等のフッ素系溶剤、塩素系溶剤、シリコーンオイル類が挙げられる。
【００２４】
また、中空は封止部材と基板とに当接して、中空を分割する部材により分割されていてもよい。
【００２５】
図１は、本発明の光源の一実施形態を現した図であり、図１（Ａ）は上面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
図１（Ａ）において、光源１０は、基板１２、基板１２上に平行に配列された有機ＥＬ素子１４、封止部材２０を有する。
有機ＥＬ素子１４は、その長手方向が基板１２のＸ方向の端部に沿うように、Ｙ方向に平行に配列される。
図１（Ｂ）に示すように、有機ＥＬ素子１４は、基板１２上に設けられた電極１４Ａと、対向電極である電極１４Ｃとの間に、有機化合物層１４Ｂを有して構成される。
封止部材２０は逆凹状の封止部材であり、平行に配列された有機ＥＬ素子１４の全体を覆って基板２０に封止する。
また、本実施形態では、基板１２と封止部材２０とにより中空３０が構成されている。
【００２６】
＜有機ＥＬ素子＞
以下、本発明における有機ＥＬ素子について説明する。
本発明における有機ＥＬ素子は、既述のごとく、長短比が２００以上の線状の素子であり、基板上に少なくとも２つ以上平行に配列される。
本発明における有機ＥＬ素子は、基板上に陰極と陽極とを有し、両電極の間に発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を有する。発光素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は、透明であることが好ましい。
【００２７】
本発明における有機化合物層の積層の態様としては、陽極側から、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の順に積層されている態様が好ましい。更に、正孔輸送層と発光層との間、又は、発光層と電子輸送層との間には、電荷ブロック層等を有していてもよい。陽極と正孔輸送層との間に、正孔注入層を有してもよく、陰極と電子輸送層との間には、電子注入層を有してもよい。発光層としては一層だけでもよい、また、第一発光層、第二発光層、第三発光層等に発光層を分割してもよい。さらに、各層は複数の二次層に分かれていてもよい。
【００２８】
−発光層−
発光層は、電界印加時に、陽極、正孔注入層、又は正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、電子注入層、又は電子輸送層から電子を受け取り、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層である。
本発明における発光層は、発光材料のみで構成されていてもよく、ホスト材料と発光材料との混合層とした構成でもよい。発光材料は蛍光発光材料でも燐光発光材料であってもよい。発光材料は１種であっても２種以上であってもよい。
ホスト材料は、電荷輸送材料であることが好ましい。ホスト材料は１種であっても２種以上であってもよく、例えば、電子輸送性のホスト材料とホール輸送性のホスト材料とを混合した構成が挙げられる。さらに、発光層中に電荷輸送性を有さず、発光しない材料を含んでいてもよい。
また、発光層は１層であっても２層以上であってもよく、それぞれの層が異なる発光色で発光してもよい。
【００２９】
本発明に使用できる蛍光発光材料の例としては、特に制限はなく、公知のものから適宜選択することができる。例えば、特開２００４−１４６０６７号公報の段落番号［００２７］、特開２００４−１０３５７７号公報の段落番号［００５７］等に記載のものを挙げることができるが、本発明はこれに限定されない。
【００３０】
また、本発明に使用できる燐光発光材料は、特に制限はなく、公知のものから適宜選択することができる。例えば、特開２００４−２２１０６８号公報の段落番号［００５１］から［００５７］等に記載のものを挙げることができるが、本発明はこれに限定されない。
【００３１】
本発明における有機ＥＬ素子は、発光効率を向上させるため、陽極と陰極との間に各々が発光層を含む複数の発光ユニットを有し、前記複数の発光ユニット間に電荷発生層を有する構成をとることができる。
前記電荷発生層は、電界印加時に電荷（正孔及び電子）を発生する機能を有すると共に、発生した電荷を電荷発生層と隣接する層に注入させる機能を有する層である。
前記電荷発生層は導電性層として構成することも好ましい。
【００３２】
電荷発生層を形成する材料は、上記の機能を有する材料であれば何でもよく、単一化合物で形成されていても、複数の化合物で形成されていてもよい。
具体的には、導電性を有するものであっても、ドープされた有機層のように半導電性を有するものであっても、また、電気絶縁性を有するものであってもよく、特開平１１−３２９７４８や、特開２００３−２７２８６０公報や、特開２００４−３９６１７公報に記載の材料が挙げられる。
更に具体的には、ＩＴＯ、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）などの透明導電材料、Ｃ60等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類等などの導電性有機物、Ｃａ、Ａｇ、Ａｌ、Ｍｇ：Ａｇ合金、Ａｌ：Ｌｉ合金、Ｍｇ：Ｌｉ合金などの金属材料、正孔伝導性材料、電子伝導性材料、及びそれらを混合させたものを用いてもよい。
正孔伝導性材料は、例えば、２−ＴＮＡＴＡ、ＮＰＤなどの正孔輸送有機材料にＦ４−ＴＣＮＱ、ＴＣＮＱ、ＦｅＣｌ３などの電子求引性を有する酸化剤をドープさせたものや、Ｐ型導電性高分子、Ｐ型半導体などが挙げられ、電子伝導性材料は電子輸送有機材料に４．０ｅＶ未満の仕事関数を有する金属もしくは金属化合物をドープしたものや、Ｎ型導電性高分子、Ｎ型半導体が挙げられる。Ｎ型半導体としては、Ｎ型Ｓｉ、Ｎ型ＣｄＳ、Ｎ型ＺｎＳなどが挙げられ、Ｐ型半導体としては、Ｐ型Ｓｉ、Ｐ型ＣｄＴｅ、Ｐ型ＣｕＯなどが挙げられる。
また、電荷発生層として、Ｖ2Ｏ5などの電気絶縁性材料を用いることもできる。
【００３３】
電荷発生層は、単層でも複数積層させたものでもよい。複数積層させた構造としては、透明伝導材料や金属材料などの導電性を有する材料と正孔伝導性材料、または、電子伝導性材料を積層させた構造、上記の正孔伝導性材料と電子伝導性材料を積層させた構造の層などが挙げられる。
【００３４】
電荷発生層は、一般に、可視光の透過率が５０％以上になるよう、膜厚・材料を選択することが好ましい。また膜厚は、特に限定されるものではないが、０．５〜２００ｎｍが好ましく、１〜１００ｎｍがより好ましく、３〜５０ｎｍがさらに好ましく、５〜３０ｎｍが特に好ましい。
電荷発生層の形成方法は、特に限定されるものではなく、前述した有機化合物層の形成方法を用いることができる。
【００３５】
電荷発生層は複数の発光ユニット間に形成するが、電荷発生層の陽極側および陰極側には、隣接する層に電荷を注入する機能を有する材料を含んでいてもよい。陽極側に隣接する層への電子の注入性を上げるため、例えば、ＢａＯ、ＳｒＯ、Ｌｉ2Ｏ、ＬｉＣｌ、ＬｉＦ、ＭｇＦ2、ＭｇＯ、ＣａＦ2などの電子注入性化合物を電荷発生層の陽極側に積層させてもよい。
以上で挙げられた内容以外にも、特開２００３−４５６７６号公報、米国特許第６３３７４９２号、同第６１０７７３４号、同第６８７２４７２号等に記載を元にして、電荷発生層の材料を選択することができる。
【００３６】
本発明における有機ＥＬ素子として、複数の発光ユニット間に電荷発生層を有する層構成を適用した場合の有機ＥＬ素子の構成例を図２に示す。また、有機ＥＬ素子として、複数の発光ユニット間に導電性層を有する層構成を適用した場合の有機ＥＬ素子の構成例をを図３に示す。本発明はこれに限られるものではない。
【００３７】
図２において、４０は本発明の光源における有機ＥＬ素子を示す。有機ＥＬ素子４０は、基板４２上に設けられた陽極４４及び陰極５０の間に、発光層を含む発光ユニット４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ、及び４６Ｄと、該発光ユニットの各々の間に電荷発生層４８Ａ、４８Ｂ、及び４８Ｃと、を有して構成される。陽極４４及び陰極５０は、電源５２を介して連結される。
発光層を含む発光ユニット４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ、及び４６Ｄは、同一層構成であっても異なっていてもよい。電荷発生層４８Ａ、４８Ｂ、及び４８Ｃは、同一層構成であっても異なっていてもよい。
【００３８】
図３において、６０は本発明の光源における有機ＥＬ素子を示す。有機ＥＬ素子６０は、基板６２上に設けられた陽極６４及び陰極７０の間に、発光層を含む発光ユニット６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ、及び６６Ｄと、該発光ユニットの各々の間に導電性層６８Ａ、６８Ｂ、及び６８Ｃと、を有して構成される。陽極６４及び陰極７０は、電源７２を介して連結される。
発光層を含む発光ユニット６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ、及び６６Ｄは、同一層構成であっても異なっていてもよい。導電性層６８Ａ、６８Ｂ、及び６８Ｃは、同一層構成であっても異なっていてもよい。
【００３９】
有機ＥＬ素子における、基板、電極、各有機層、その他の層、等の他の構成要素については、例えば、特開２００４−２２１０６８号公報の段落番号［００１３］から［００８２］、特開２００４−２１４１７８号公報の［００１７］から［００９１］、特開２００４−１４６０６７号公報の［００２４］から［００３５］、特開２００４−１０３５７７号公報の［００１７］から［００６８］、特開２００３−３２３９８７号公報の［００１４］から［００６２］、特開２００２−３０５０８３号公報の［００１５］から［００７７］、特開２００１−１７２２８４号公報の［０００８］から［００２８］、特開２０００−１８６０９４号公報の［００１３］から［００７５］、特表２００３−５１５８９７号公報の［００１６］から［０１１８］等に記載のものが、本発明においても同様に適用することができる。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４０】
本発明における有機ＥＬ素子の駆動方法については、特開平２−１４８６８７号、同６−３０１３５５号、同５−２９０８０号、同７−１３４５５８号、同８−２３４６８５号、同８−２４１０４７号の各公報、特許第２７８４６１５号、米国特許５８２８４２９号、同６０２３３０８号の各明細書、等に記載の駆動方法を適用することができる。
【００４１】
本発明における有機ＥＬ素子は、水分や酸素の進入を防止するために、素子上に保護層を有していることが好ましい。保護層に含まれる材料としては、水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよい。その具体例としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、ＴｉＯ2等の金属酸化物、ＭｇＦ2、ＬｉＦ、ＡｌＦ3、ＣａＦ2等の金属フッ化物、ＳｉＮx、ＳｉＯxＮy などの窒化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質等が挙げられる。
保護層の形成方法についても特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、印刷法、転写法を適用できる。
【００４２】
本発明の光源の用途は特に限定されないが、例えば読み取り光源に用いると、走査機械機構を必要とせず高精細に画像（電子潜像）を読み取ることが可能になる。また、サイン光源としてライン画素を線順次点灯、ランダム点灯して視覚効果を向上したり、高精細・高輝度光源のため、点灯ライン頻度での輝度階調制御が可能になり、電流／電圧制御を必要としない電源回路が可能になる等、種種の分野に好適に使用できる。
【実施例】
【００４３】
以下に、本発明について、実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４４】
［実施例１］
４６５×４４０×０．７ｍｍのＩＴＯ基板（ソーダガラス、線熱膨張係数：９×１０-6）上に、下記構成（Ａ）の有機ＥＬ素子により、画素４３０ｍｍ×５０μｍ（長短比：８６００）、画素間が１００μｍピッチになるように隔壁で隔てられた画素部分（４３０×４３０ｍｍ）を設けた。封止部材（ソーダガラス、線熱膨張係数：９×１０-6、４３３ｍｍ×４３３ｍｍ×５ｍｍ、内部の有機ＥＬ素子側のガラス掘り込み深さ：１ｍｍ、外周の糊代部分：１ｍｍ巾）の有機ＥＬ素子側の中央部に乾燥剤ＨＤ−Ｓ（ダイニック製）を入れた後、外周の糊代部分に封止剤ＸＮＲ５５１６−ＨＶ−Ｂ１（長瀬産業（株）製）を塗布して画素部分を覆うように載置し、基板と封止部材のギャップが１２μｍになるように加圧しながら水銀灯４００Ｗを用いて６Ｊ／ｃｍ2（３６５ｎｍ）で硬化し封止した。
以上のようにして、実施例１の光源を作製した。
【００４５】
＜構成（Ａ）＞
陽極 ：ＩＴＯ（基板）
正孔注入層 ：ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）［１０ｎｍ］
正孔輸送層 ：ＮＰＤ［３０ｎｍ］
発光層 ：ｍＣＰ（９５％），Ｆｉｒｐｉｃ（５％）の混合層［３０ｎｍ］
正孔ブロック層：Ｂａｌｑ2［１０ｎｍ］
電子輸送層 ：Ａｌｑ3［４０ｎｍ］
電子注入層 ：ＬｉＦ［０．５ｎｍ］
陰極 ：Ａｌ［１００ｎｍ］
【００４６】
以下に、ＣｕＰｃ、ＮＰＤ、ｍＣＰ、Ｆｉｒｐｉｃ、Ｂａｌｑ2、及びＡｌｑ3の構造を示す。
【００４７】
【化１】
【００４８】
［実施例２］
２７５×３１０×０．７ｍｍのＩＴＯ基板（ソーダガラス、線熱膨張係数：９×１０-6）上に、前記構成Ａの有機ＥＬ素子により、画素２４０ｍｍ×２５μｍ（長短比：９６００）、画素間が５０μｍピッチになるように隔壁で隔てられた画素部分（２４０×３００ｍｍ）を設けた。封止部材（ソーダガラス、線熱膨張係数：９×１０-6、２４３ｍｍ×３０３ｍｍ×５ｍｍ、内部の有機ＥＬ素子側のガラス掘り込み深さ：１ｍｍ、外周の糊代部分：１ｍｍ巾）の有機ＥＬ素子側の中央部に乾燥剤ＨＤ−Ｓ（ダイニック製）を入れた後、外周の糊代部分に封止剤ＸＮＲ５５１６−ＨＶ−Ｂ１（長瀬産業製）を塗布して画素部分を覆うように載置し、基板と封止部材のギャップが１２μｍになるように加圧しながら水銀灯４００Ｗを用いて６Ｊ／ｃｍ2（３６５ｎｍ）で硬化し封止した。
以上のようにして、実施例２の光源を作製した。
【００４９】
［実施例３］
実施例１のＩＴＯ基板に換えて、ＩＴＯ基板に（無アルカリガラス、線熱膨張係数：３×１０-6）に変更した以外は実施例１と同様にして実施例３の光源を作製した。
【００５０】
［実施例４］
実施例１の封止部材に換えて、封止部材（ＳＵＳ４３０、線熱膨張係数：１１×１０-6）に変更した以外は実施例１と同様にして実施例４の光源を作製した。
【００５１】
［比較例１］
実施例１の封止部材に換えて、封止部材（ソーダガラス、線熱膨張係数：９×１０-6、４３３ｍｍ×４３３ｍｍ×１．１ｍｍ、内部の有機ＥＬ素子側のガラス掘り込み深さ：０．５ｍｍ、外周の糊代部分：１ｍｍ巾）を用いた以外は、実施例１と同様にして比較例１の光源を作製した。
【００５２】
［比較例２］
実施例１の封止部材に換えて、封止部材（アルミニウム、線熱膨張係数：２５×１０-6）を用いた以外は実施例１と同様にして比較例２の光源を作製した。
【００５３】
得られた各光源を用いて以下の評価を行った。結果を表１に示す。
＜光源の中央部と端部との隙間＞
各光源の基板側を、平面度が２μｍ以下である定盤（定盤温度２０℃）の上面に当接して置いた後、レーザマイクロゲージで各光源の中央部と端部との隙間（撓み）を測定した。ここで平面度とは、定盤の所定範囲におけるその表面のうねりの高さをいう。
【００５４】
【表１】
【００５５】
表１に示されるように、実施例の光源は歪みがないことから画像鮮鋭度に優れ、かつ保存耐久性も優れていることが確認された。
【００５６】
なお、実施例１乃至４の光源おける有機ＥＬ素子としては、層構成Ａを発光ユニットとして複数設け、この複数の発光ユニット間に電荷発生層又は導電性層を形成して、例えば、図２又は図３に記載の構成にした有機ＥＬ素子を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態の上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図２】本発明の光源に適用しうる、複数の発光ユニット間に電荷発生層を有する有機ＥＬ素子の一例を示す概略構成図である。
【図３】本発明の光源に適用しうる、複数の発光ユニット間に導電性層を有する有機ＥＬ素子の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 光源
１２ 基板
１４ 有機電界発光素子
１４ａ 電極
１４ｂ 有機化合物層
１４ｃ 電極
２０ 封止部材
３０ 中空
４０ 有機電界発光素子
４２ 基板
４４ 陽極
４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ、４６Ｄ 発光層を含む発光ユニット
４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ 電荷発生層
５０ 陰極
５２ 電源
６０ 有機電界発光素子
６２ 基板
６４ 陽極
６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ、６６Ｄ 発光層を含む発光ユニット
６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ 導電性層
７０ 陰極
７２ 電源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線状の有機電界発光素子を用いた光源（発光光源）に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電界発光素子（以下、適宜「有機ＥＬ素子」又は「発光素子」と称する。）は、低電圧で高輝度の発光を得ることができるため、例えば、表示素子、フルカラーディスプレイ、バックライト、照明光源等の各種光源としての用途が有望視され、多くの開発が行われている。
有機ＥＬ素子用途の一つとして、当該発光素子を細長い線状光源にする技術が開示される（例えば、特許文献１参照。）。
また、有機ＥＬ素子は、有機物質からなる有機化合物層を電極間に設けた素子であり、素子内に水分が存在すると、電気分解により水が酸素と水素に分解され、発生した酸素と水素が素子の耐久性を悪化させるという問題がある。このため、作製した素子を封止して空気中の酸素や水分を遮断する方法が採られている。特に、素子を封止する手法については、各種形態の封止部材を用いた種々の封止方法が考えられている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−５１３８０号公報
【特許文献２】特開２００４−９５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、長短比（素子の長さ／巾）が大きな有機ＥＬ素子は、その長短比の大きさに起因して、当該素子を備えた構造体自体が歪む場合がある。この場合、特に、当該素子を光源の用途とすると、光源位置が不均一になり画像の鮮鋭度を損ねる。
また、長短比（素子の長さ／巾）が大きな有機ＥＬ素子を確実に封止する技術は未だ提供されていないため、素子の保存耐久性という点に問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、基板上に少なくとも２つ以上平行に配置した長短比の大きな線状の有機電界発光素子を有する光源であって、保存耐久性及び剛直性の少なくとも一つに優れる光源（発光光源）を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
＜１＞ 基板と、該基板上に少なくとも２つ以上平行に配列した線状の有機電界発光素子と、該発光素子の上部を覆って基板に封止する封止部材と、を有する光源であって、前記有機電界発光素子の長短比が２００以上であり、且つ、前記封止部材の前記有機電界発光素子の長手方向に沿った長さが２００ｍｍ以上で厚みが４ｍｍ以上であることを特徴とする光源。
【０００５】
＜２＞ 前記基板と前記封止部材とにおける、線熱膨張係数の差が、１０×１０-6未満であることを特徴とする＜１＞に記載の光源。
線熱膨張係数の差を１０×１０-6未満とすることで、光源の歪みを防止し剛直性を発揮させることができる。
【０００６】
＜３＞ 前記封止部材は、前記有機電界発光素子と非接触で、前記基板との間に中空を構成することを特徴とする＜１＞又は＜２＞に記載の光源。
基板との間に中空が構成されることにより、封止部材と基板との間に乾燥剤を設置して素子の保存耐久性をより向上させたり、封止部材と有機電界発光素子とが接触することで生じる故障を避けることができる。
【０００７】
＜４＞ 前記有機電界発光素子上に保護層を有することを特徴とする＜１＞〜＜３＞のいずれか一項に記載の光源。
有機電界発光素子上に保護層を有することにより、有機ＥＬ素子の保存耐久性をより向上させるとともに、耐衝撃性をも向上させることができる。
【０００８】
＜５＞ 前記有機電界発光素子が、陽極と陰極との間に各々が発光層を含む複数の発光ユニットを有し、前記複数の発光ユニット間に電荷発生層を有することを特徴とする＜１＞〜＜４＞のいずれか一項に記載の光源。
有機電界発光素子が、陽極と陰極との間に各々が発光層を含む複数の発光ユニットを有し、前記複数の発光ユニット間に電荷発生層を有することにより、有機ＥＬ素子の発光効率をより向上させることができる。
【０００９】
＜６＞ 前記有機電界発光素子が、陽極と陰極との間に各々が発光層を含む複数の発光ユニットを有し、前記複数の発光ユニット間に導電性層を有することを特徴とする＜１＞〜＜４＞いずれか一項に記載の光源。
有機電界発光素子が、陽極と陰極との間に各々が発光層を含む複数の発光ユニットを有し、前記複数の発光ユニット間に導電性層を有することにより、有機ＥＬ素子の発光効率をより向上させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板上に少なくとも２つ以上平行に配列した長短比の大きな線状の有機電界発光素子を有する光源であって、保存耐久性及び剛直性の少なくとも一つに優れる光源（発光光源）が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の光源は、基板と、該基板上に少なくとも２つ以上平行に配列した線状の有機電界発光素子と、該発光素子の上部を覆って基板に封止する封止部材と、を有する光源であって、前記有機電界発光素子の長短比が２００以上であり、且つ、前記封止部材の前記有機電界発光素子の長手方向に沿った長さが２００ｍｍ以上で、厚みが４ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、封止部材の有機ＥＬ素子の長手方向に沿った長さは２００ｍｍ以上で厚さが４ｍｍ以上であることが必要である。
封止部材の厚さとしては、４〜２０ｍｍが好ましく、４〜１０ｍｍがより好ましい。
封止部材の有機ＥＬ素子の長手方向に沿った長さは２００ｍｍ以上であり、配列する有機ＥＬ素子数に従って、当該素子の全体を覆うように設定される。
【００１３】
封止部材を、有機ＥＬ素子の長手方向に沿った長さが２００ｍｍ以上で厚さが４ｍｍ以上にすることで、２つ以上の線状の有機ＥＬ素子により形成された部分（画素部分）を確実に封止して外部からの水分・酸素等の侵入を防止できるため、素子の保存耐久性が向上する。また、光源の構造全体が剛直性を発揮するため歪むことがなく、画素部分の巾が狭い場合（例えば、長方形状に画素部分が形成される場合）であっても、外部からの水分・酸素等の侵入を防止できる。
【００１４】
光源の歪みを防止し剛直性を発揮させる観点からは、基板と封止部材とにおける、線熱膨張係数の差が、１０×１０-6未満であることが好ましく、７×１０-6未満がより好ましく、３×１０-6未満が更に好ましい。線熱膨張係数の測定温度は特に限定されないが、光源の使用温度範囲内であることが好ましく、−２０℃以上１００℃以下が好ましく、０℃以上１００℃以下がより好ましく、２０℃以上１００℃以下がさらに好ましく、２０℃以上８０℃以下が特に好ましく、２０℃が最も好ましい。ここで、線熱膨張係数は、公知の測定方法に基づいて測定が可能であるが、材料に応じて、ＪＩＳ等で記載された方法に準拠して測定される。例えば、ガラス材料にはＪＩＳ Ｒ３１０２（１９９５）、金属材料にはＪＩＳ Ｚ２２８５（２００３）、プラスチック材料にはＪＩＳ Ｋ７１９７（１９９１）に記載の測定方法が好適に適用できる。
【００１５】
封止部材の材料としては、上記の線熱膨張係数の条件を満たせば、特に限定はなく、ソーダガラスや無アルカリガラス等の無機材料、ステンレスやアルミ合金等の金属材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルや、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、アリルジグリコールカーボネート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、テフロン（登録商標）、ポリテトラフルオロエチレン−ポリエチレン共重合体、等の高分子量材料、などが挙げられ、基板との組合せで適宜選択して使用することができる。
封止部材は、有機ＥＬ素子の上部を覆って基板に封止する部材であり、逆凹状の他、断面２次モーメントを向上させて更に剛直性を挙げるために、例えば封止部材の基板側の表面や反対側の表面にリブや凹凸を設けたりすることもできる。
【００１６】
基板の材料としては、特に限定されないが、ジルコニア安定化イットリウム、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルや、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、アリルジグリコールカーボネート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、テフロン（登録商標）、ポリテトラフルオロエチレン−ポリエチレン共重合体、等の高分子量材料が挙げられる。
【００１７】
本発明における有機ＥＬ素子の長短比（アスペクト比）の範囲は、２００以上であることが必要であり、上限は特に制限はないが、１６０００以下であることが好ましい。アスペクト比の範囲は、好ましくは３００以上１６０００以下、より好ましくは５００以上１６０００以下、さらに好ましくは１０００以上１００００以下である。特に好ましくは２０００以上１００００以下であり、最も好ましくは５０００以上１００００以下である。
ここで、長短比とは、有機ＥＬ素子の長手方向の長さを、長手方向と直交する方向の長さで除した値である。
有機ＥＬ素子の長手方向の長さは、素子の適用態様に応じて適宜設定しうるが、大面積平面状光源の提供及びその製造の容易さの観点からは、１００〜２０００ｍｍが好ましく、１００〜１０００ｍｍがより好ましい。
【００１８】
本発明の光源は、長短比の大きな線状の有機ＥＬ素子を、基板上に少なくとも２つ以上平行に配列して有する。大面積の平面状光源の提供の観点からは、該線状の有機ＥＬ素子を１００個以上平行に配列することが好ましく、２００個以上平行に配列することがさらに好ましい。該線状の有機ＥＬ素子の幅は、画像鮮鋭度の観点から、５μｍ以上１ｍｍ以下が好ましく、１０μｍ以上５００μｍ以下がより好ましく、１０μｍ以上１００μｍ以下が特に好ましい。該線状の有機ＥＬ素子間の間隔は、画像鮮鋭度の観点から、５μｍ以上１ｍｍ以下が好ましく、１０μｍ以上５００μｍ以下がより好ましく、１０μｍ以上１００μｍ以下が特に好ましい。
【００１９】
本発明のごとく、多数の線状光源を平行に並べることで平面状光源を構成する方法は、点状光源をＸ−Ｙ方向にマトリクス状に設置して平面状光源を構成する方法に比べて、より簡便に平面状光源を形成することができ、また光源を駆動する回路や電源等も単純な構成にすることができる。さらに、本発明の光源においては、線状の有機ＥＬ素子の点灯ライン頻度を制御することで輝度階調制御することもできるし、該線状の有機ＥＬ素子を時間に応じて順次発光させることで、視覚的な効果を得ることもできる。
【００２０】
本発明における有機ＥＬ素子は、一対の電極間に、有機化合物層は、有機発光層（以下、単に「発光層」と称する場合がある。）を含む少なくとも一層の有機化合物層を有して構成され、発光層の他、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などを有していてもよい。
本発明における有機ＥＬ素子の一つの好ましい態様は、陽極と陰極との間に各々が発光層を含む複数の発光ユニットを有し、前記複数の発光ユニット間に電荷発生層を有する態様である。また、他の好ましい態様は、陽極と陰極との間に各々が発光層を含む複数の発光ユニットを有し、前記複数の発光ユニット間に導電性層を有する態様である。
【００２１】
有機ＥＬ素子は、例えば、基板上に、電極を形成し、この上に絶縁層を形成した後、有機ＥＬ素子の形成部分に対応する絶縁層をエッチング等により除去し、さらに有機化合物層、及び電極を順次形成することにより設けることができる。
有機ＥＬ素子上には、更に保護層を有していてもよい。
なお、有機ＥＬ素子を構成する各要素（電極、有機化合物層、保護層等の具体的な態様）については後に更に詳述する。
【００２２】
封止は、基板上に有機ＥＬ素子を形成した後、封止部材及び／又は基板の外周部分に封止剤を塗布し、この上に封止部材を載置して、基板と封止部材とを接着することにより行うことができる。
封止剤としては、紫外線硬化樹脂、光硬化樹脂、熱硬化樹脂等、有機ＥＬ素子の封止に用いる公知の接着剤等を用いることができる。
【００２３】
本発明において、封止部材は、有機電界発光素子と非接触で、基板との間に中空を構成することが好ましい。
中空部分には、水分吸収剤(乾燥剤)又は不活性液体を封入してもよい。水分吸収剤としては、特に限定されることはないが、例えば酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化燐、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、酸化マグネシウム等を挙げることができる。不活性液体としては、特に限定されることはないが例えば、パラフィン類、流動パラフィン類、パーフルオロアルカンやパーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等のフッ素系溶剤、塩素系溶剤、シリコーンオイル類が挙げられる。
【００２４】
また、中空は封止部材と基板とに当接して、中空を分割する部材により分割されていてもよい。
【００２５】
図１は、本発明の光源の一実施形態を現した図であり、図１（Ａ）は上面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
図１（Ａ）において、光源１０は、基板１２、基板１２上に平行に配列された有機ＥＬ素子１４、封止部材２０を有する。
有機ＥＬ素子１４は、その長手方向が基板１２のＸ方向の端部に沿うように、Ｙ方向に平行に配列される。
図１（Ｂ）に示すように、有機ＥＬ素子１４は、基板１２上に設けられた電極１４Ａと、対向電極である電極１４Ｃとの間に、有機化合物層１４Ｂを有して構成される。
封止部材２０は逆凹状の封止部材であり、平行に配列された有機ＥＬ素子１４の全体を覆って基板２０に封止する。
また、本実施形態では、基板１２と封止部材２０とにより中空３０が構成されている。
【００２６】
＜有機ＥＬ素子＞
以下、本発明における有機ＥＬ素子について説明する。
本発明における有機ＥＬ素子は、既述のごとく、長短比が２００以上の線状の素子であり、基板上に少なくとも２つ以上平行に配列される。
本発明における有機ＥＬ素子は、基板上に陰極と陽極とを有し、両電極の間に発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を有する。発光素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は、透明であることが好ましい。
【００２７】
本発明における有機化合物層の積層の態様としては、陽極側から、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の順に積層されている態様が好ましい。更に、正孔輸送層と発光層との間、又は、発光層と電子輸送層との間には、電荷ブロック層等を有していてもよい。陽極と正孔輸送層との間に、正孔注入層を有してもよく、陰極と電子輸送層との間には、電子注入層を有してもよい。発光層としては一層だけでもよい、また、第一発光層、第二発光層、第三発光層等に発光層を分割してもよい。さらに、各層は複数の二次層に分かれていてもよい。
【００２８】
−発光層−
発光層は、電界印加時に、陽極、正孔注入層、又は正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、電子注入層、又は電子輸送層から電子を受け取り、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層である。
本発明における発光層は、発光材料のみで構成されていてもよく、ホスト材料と発光材料との混合層とした構成でもよい。発光材料は蛍光発光材料でも燐光発光材料であってもよい。発光材料は１種であっても２種以上であってもよい。
ホスト材料は、電荷輸送材料であることが好ましい。ホスト材料は１種であっても２種以上であってもよく、例えば、電子輸送性のホスト材料とホール輸送性のホスト材料とを混合した構成が挙げられる。さらに、発光層中に電荷輸送性を有さず、発光しない材料を含んでいてもよい。
また、発光層は１層であっても２層以上であってもよく、それぞれの層が異なる発光色で発光してもよい。
【００２９】
本発明に使用できる蛍光発光材料の例としては、特に制限はなく、公知のものから適宜選択することができる。例えば、特開２００４−１４６０６７号公報の段落番号［００２７］、特開２００４−１０３５７７号公報の段落番号［００５７］等に記載のものを挙げることができるが、本発明はこれに限定されない。
【００３０】
また、本発明に使用できる燐光発光材料は、特に制限はなく、公知のものから適宜選択することができる。例えば、特開２００４−２２１０６８号公報の段落番号［００５１］から［００５７］等に記載のものを挙げることができるが、本発明はこれに限定されない。
【００３１】
本発明における有機ＥＬ素子は、発光効率を向上させるため、陽極と陰極との間に各々が発光層を含む複数の発光ユニットを有し、前記複数の発光ユニット間に電荷発生層を有する構成をとることができる。
前記電荷発生層は、電界印加時に電荷（正孔及び電子）を発生する機能を有すると共に、発生した電荷を電荷発生層と隣接する層に注入させる機能を有する層である。
前記電荷発生層は導電性層として構成することも好ましい。
【００３２】
電荷発生層を形成する材料は、上記の機能を有する材料であれば何でもよく、単一化合物で形成されていても、複数の化合物で形成されていてもよい。
具体的には、導電性を有するものであっても、ドープされた有機層のように半導電性を有するものであっても、また、電気絶縁性を有するものであってもよく、特開平１１−３２９７４８や、特開２００３−２７２８６０公報や、特開２００４−３９６１７公報に記載の材料が挙げられる。
更に具体的には、ＩＴＯ、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）などの透明導電材料、Ｃ60等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類等などの導電性有機物、Ｃａ、Ａｇ、Ａｌ、Ｍｇ：Ａｇ合金、Ａｌ：Ｌｉ合金、Ｍｇ：Ｌｉ合金などの金属材料、正孔伝導性材料、電子伝導性材料、及びそれらを混合させたものを用いてもよい。
正孔伝導性材料は、例えば、２−ＴＮＡＴＡ、ＮＰＤなどの正孔輸送有機材料にＦ４−ＴＣＮＱ、ＴＣＮＱ、ＦｅＣｌ３などの電子求引性を有する酸化剤をドープさせたものや、Ｐ型導電性高分子、Ｐ型半導体などが挙げられ、電子伝導性材料は電子輸送有機材料に４．０ｅＶ未満の仕事関数を有する金属もしくは金属化合物をドープしたものや、Ｎ型導電性高分子、Ｎ型半導体が挙げられる。Ｎ型半導体としては、Ｎ型Ｓｉ、Ｎ型ＣｄＳ、Ｎ型ＺｎＳなどが挙げられ、Ｐ型半導体としては、Ｐ型Ｓｉ、Ｐ型ＣｄＴｅ、Ｐ型ＣｕＯなどが挙げられる。
また、電荷発生層として、Ｖ2Ｏ5などの電気絶縁性材料を用いることもできる。
【００３３】
電荷発生層は、単層でも複数積層させたものでもよい。複数積層させた構造としては、透明伝導材料や金属材料などの導電性を有する材料と正孔伝導性材料、または、電子伝導性材料を積層させた構造、上記の正孔伝導性材料と電子伝導性材料を積層させた構造の層などが挙げられる。
【００３４】
電荷発生層は、一般に、可視光の透過率が５０％以上になるよう、膜厚・材料を選択することが好ましい。また膜厚は、特に限定されるものではないが、０．５〜２００ｎｍが好ましく、１〜１００ｎｍがより好ましく、３〜５０ｎｍがさらに好ましく、５〜３０ｎｍが特に好ましい。
電荷発生層の形成方法は、特に限定されるものではなく、前述した有機化合物層の形成方法を用いることができる。
【００３５】
電荷発生層は複数の発光ユニット間に形成するが、電荷発生層の陽極側および陰極側には、隣接する層に電荷を注入する機能を有する材料を含んでいてもよい。陽極側に隣接する層への電子の注入性を上げるため、例えば、ＢａＯ、ＳｒＯ、Ｌｉ2Ｏ、ＬｉＣｌ、ＬｉＦ、ＭｇＦ2、ＭｇＯ、ＣａＦ2などの電子注入性化合物を電荷発生層の陽極側に積層させてもよい。
以上で挙げられた内容以外にも、特開２００３−４５６７６号公報、米国特許第６３３７４９２号、同第６１０７７３４号、同第６８７２４７２号等に記載を元にして、電荷発生層の材料を選択することができる。
【００３６】
本発明における有機ＥＬ素子として、複数の発光ユニット間に電荷発生層を有する層構成を適用した場合の有機ＥＬ素子の構成例を図２に示す。また、有機ＥＬ素子として、複数の発光ユニット間に導電性層を有する層構成を適用した場合の有機ＥＬ素子の構成例をを図３に示す。本発明はこれに限られるものではない。
【００３７】
図２において、４０は本発明の光源における有機ＥＬ素子を示す。有機ＥＬ素子４０は、基板４２上に設けられた陽極４４及び陰極５０の間に、発光層を含む発光ユニット４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ、及び４６Ｄと、該発光ユニットの各々の間に電荷発生層４８Ａ、４８Ｂ、及び４８Ｃと、を有して構成される。陽極４４及び陰極５０は、電源５２を介して連結される。
発光層を含む発光ユニット４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ、及び４６Ｄは、同一層構成であっても異なっていてもよい。電荷発生層４８Ａ、４８Ｂ、及び４８Ｃは、同一層構成であっても異なっていてもよい。
【００３８】
図３において、６０は本発明の光源における有機ＥＬ素子を示す。有機ＥＬ素子６０は、基板６２上に設けられた陽極６４及び陰極７０の間に、発光層を含む発光ユニット６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ、及び６６Ｄと、該発光ユニットの各々の間に導電性層６８Ａ、６８Ｂ、及び６８Ｃと、を有して構成される。陽極６４及び陰極７０は、電源７２を介して連結される。
発光層を含む発光ユニット６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ、及び６６Ｄは、同一層構成であっても異なっていてもよい。導電性層６８Ａ、６８Ｂ、及び６８Ｃは、同一層構成であっても異なっていてもよい。
【００３９】
有機ＥＬ素子における、基板、電極、各有機層、その他の層、等の他の構成要素については、例えば、特開２００４−２２１０６８号公報の段落番号［００１３］から［００８２］、特開２００４−２１４１７８号公報の［００１７］から［００９１］、特開２００４−１４６０６７号公報の［００２４］から［００３５］、特開２００４−１０３５７７号公報の［００１７］から［００６８］、特開２００３−３２３９８７号公報の［００１４］から［００６２］、特開２００２−３０５０８３号公報の［００１５］から［００７７］、特開２００１−１７２２８４号公報の［０００８］から［００２８］、特開２０００−１８６０９４号公報の［００１３］から［００７５］、特表２００３−５１５８９７号公報の［００１６］から［０１１８］等に記載のものが、本発明においても同様に適用することができる。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４０】
本発明における有機ＥＬ素子の駆動方法については、特開平２−１４８６８７号、同６−３０１３５５号、同５−２９０８０号、同７−１３４５５８号、同８−２３４６８５号、同８−２４１０４７号の各公報、特許第２７８４６１５号、米国特許５８２８４２９号、同６０２３３０８号の各明細書、等に記載の駆動方法を適用することができる。
【００４１】
本発明における有機ＥＬ素子は、水分や酸素の進入を防止するために、素子上に保護層を有していることが好ましい。保護層に含まれる材料としては、水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよい。その具体例としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、ＴｉＯ2等の金属酸化物、ＭｇＦ2、ＬｉＦ、ＡｌＦ3、ＣａＦ2等の金属フッ化物、ＳｉＮx、ＳｉＯxＮy などの窒化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質等が挙げられる。
保護層の形成方法についても特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、印刷法、転写法を適用できる。
【００４２】
本発明の光源の用途は特に限定されないが、例えば読み取り光源に用いると、走査機械機構を必要とせず高精細に画像（電子潜像）を読み取ることが可能になる。また、サイン光源としてライン画素を線順次点灯、ランダム点灯して視覚効果を向上したり、高精細・高輝度光源のため、点灯ライン頻度での輝度階調制御が可能になり、電流／電圧制御を必要としない電源回路が可能になる等、種種の分野に好適に使用できる。
【実施例】
【００４３】
以下に、本発明について、実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４４】
［実施例１］
４６５×４４０×０．７ｍｍのＩＴＯ基板（ソーダガラス、線熱膨張係数：９×１０-6）上に、下記構成（Ａ）の有機ＥＬ素子により、画素４３０ｍｍ×５０μｍ（長短比：８６００）、画素間が１００μｍピッチになるように隔壁で隔てられた画素部分（４３０×４３０ｍｍ）を設けた。封止部材（ソーダガラス、線熱膨張係数：９×１０-6、４３３ｍｍ×４３３ｍｍ×５ｍｍ、内部の有機ＥＬ素子側のガラス掘り込み深さ：１ｍｍ、外周の糊代部分：１ｍｍ巾）の有機ＥＬ素子側の中央部に乾燥剤ＨＤ−Ｓ（ダイニック製）を入れた後、外周の糊代部分に封止剤ＸＮＲ５５１６−ＨＶ−Ｂ１（長瀬産業（株）製）を塗布して画素部分を覆うように載置し、基板と封止部材のギャップが１２μｍになるように加圧しながら水銀灯４００Ｗを用いて６Ｊ／ｃｍ2（３６５ｎｍ）で硬化し封止した。
以上のようにして、実施例１の光源を作製した。
【００４５】
＜構成（Ａ）＞
陽極 ：ＩＴＯ（基板）
正孔注入層 ：ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）［１０ｎｍ］
正孔輸送層 ：ＮＰＤ［３０ｎｍ］
発光層 ：ｍＣＰ（９５％），Ｆｉｒｐｉｃ（５％）の混合層［３０ｎｍ］
正孔ブロック層：Ｂａｌｑ2［１０ｎｍ］
電子輸送層 ：Ａｌｑ3［４０ｎｍ］
電子注入層 ：ＬｉＦ［０．５ｎｍ］
陰極 ：Ａｌ［１００ｎｍ］
【００４６】
以下に、ＣｕＰｃ、ＮＰＤ、ｍＣＰ、Ｆｉｒｐｉｃ、Ｂａｌｑ2、及びＡｌｑ3の構造を示す。
【００４７】
【化１】
【００４８】
［実施例２］
２７５×３１０×０．７ｍｍのＩＴＯ基板（ソーダガラス、線熱膨張係数：９×１０-6）上に、前記構成Ａの有機ＥＬ素子により、画素２４０ｍｍ×２５μｍ（長短比：９６００）、画素間が５０μｍピッチになるように隔壁で隔てられた画素部分（２４０×３００ｍｍ）を設けた。封止部材（ソーダガラス、線熱膨張係数：９×１０-6、２４３ｍｍ×３０３ｍｍ×５ｍｍ、内部の有機ＥＬ素子側のガラス掘り込み深さ：１ｍｍ、外周の糊代部分：１ｍｍ巾）の有機ＥＬ素子側の中央部に乾燥剤ＨＤ−Ｓ（ダイニック製）を入れた後、外周の糊代部分に封止剤ＸＮＲ５５１６−ＨＶ−Ｂ１（長瀬産業製）を塗布して画素部分を覆うように載置し、基板と封止部材のギャップが１２μｍになるように加圧しながら水銀灯４００Ｗを用いて６Ｊ／ｃｍ2（３６５ｎｍ）で硬化し封止した。
以上のようにして、実施例２の光源を作製した。
【００４９】
［実施例３］
実施例１のＩＴＯ基板に換えて、ＩＴＯ基板に（無アルカリガラス、線熱膨張係数：３×１０-6）に変更した以外は実施例１と同様にして実施例３の光源を作製した。
【００５０】
［実施例４］
実施例１の封止部材に換えて、封止部材（ＳＵＳ４３０、線熱膨張係数：１１×１０-6）に変更した以外は実施例１と同様にして実施例４の光源を作製した。
【００５１】
［比較例１］
実施例１の封止部材に換えて、封止部材（ソーダガラス、線熱膨張係数：９×１０-6、４３３ｍｍ×４３３ｍｍ×１．１ｍｍ、内部の有機ＥＬ素子側のガラス掘り込み深さ：０．５ｍｍ、外周の糊代部分：１ｍｍ巾）を用いた以外は、実施例１と同様にして比較例１の光源を作製した。
【００５２】
［比較例２］
実施例１の封止部材に換えて、封止部材（アルミニウム、線熱膨張係数：２５×１０-6）を用いた以外は実施例１と同様にして比較例２の光源を作製した。
【００５３】
得られた各光源を用いて以下の評価を行った。結果を表１に示す。
＜光源の中央部と端部との隙間＞
各光源の基板側を、平面度が２μｍ以下である定盤（定盤温度２０℃）の上面に当接して置いた後、レーザマイクロゲージで各光源の中央部と端部との隙間（撓み）を測定した。ここで平面度とは、定盤の所定範囲におけるその表面のうねりの高さをいう。
【００５４】
【表１】
【００５５】
表１に示されるように、実施例の光源は歪みがないことから画像鮮鋭度に優れ、かつ保存耐久性も優れていることが確認された。
【００５６】
なお、実施例１乃至４の光源おける有機ＥＬ素子としては、層構成Ａを発光ユニットとして複数設け、この複数の発光ユニット間に電荷発生層又は導電性層を形成して、例えば、図２又は図３に記載の構成にした有機ＥＬ素子を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態の上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図２】本発明の光源に適用しうる、複数の発光ユニット間に電荷発生層を有する有機ＥＬ素子の一例を示す概略構成図である。
【図３】本発明の光源に適用しうる、複数の発光ユニット間に導電性層を有する有機ＥＬ素子の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 光源
１２ 基板
１４ 有機電界発光素子
１４ａ 電極
１４ｂ 有機化合物層
１４ｃ 電極
２０ 封止部材
３０ 中空
４０ 有機電界発光素子
４２ 基板
４４ 陽極
４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ、４６Ｄ 発光層を含む発光ユニット
４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ 電荷発生層
５０ 陰極
５２ 電源
６０ 有機電界発光素子
６２ 基板
６４ 陽極
６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ、６６Ｄ 発光層を含む発光ユニット
６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ 導電性層
７０ 陰極
７２ 電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に少なくとも２つ以上平行に配列した線状の有機電界発光素子と、該発光素子の上部を覆って基板に封止する封止部材と、を有する光源であって、
前記有機電界発光素子の長短比が２００以上であり、且つ、前記封止部材の前記有機電界発光素子の長手方向に沿った長さが２００ｍｍ以上で厚みが４ｍｍ以上であることを特徴とする光源。
【請求項２】
前記基板と前記封止部材とにおける、線熱膨張係数の差が、１０×１０-6未満であることを特徴とする請求項１に記載の光源。
【請求項３】
前記封止部材は、前記有機電界発光素子と非接触で、前記基板との間に中空を構成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光源。
【請求項４】
前記有機電界発光素子上に保護層を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の光源。
【請求項５】
前記有機電界発光素子が、陽極と陰極との間に各々が発光層を含む複数の発光ユニットを有し、前記複数の発光ユニット間に電荷発生層を有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光源。
【請求項６】
前記有機電界発光素子が、陽極と陰極との間に各々が発光層を含む複数の発光ユニットを有し、前記複数の発光ユニット間に導電性層を有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光源。
【請求項１】
基板と、該基板上に少なくとも２つ以上平行に配列した線状の有機電界発光素子と、該発光素子の上部を覆って基板に封止する封止部材と、を有する光源であって、
前記有機電界発光素子の長短比が２００以上であり、且つ、前記封止部材の前記有機電界発光素子の長手方向に沿った長さが２００ｍｍ以上で厚みが４ｍｍ以上であることを特徴とする光源。
【請求項２】
前記基板と前記封止部材とにおける、線熱膨張係数の差が、１０×１０-6未満であることを特徴とする請求項１に記載の光源。
【請求項３】
前記封止部材は、前記有機電界発光素子と非接触で、前記基板との間に中空を構成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光源。
【請求項４】
前記有機電界発光素子上に保護層を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の光源。
【請求項５】
前記有機電界発光素子が、陽極と陰極との間に各々が発光層を含む複数の発光ユニットを有し、前記複数の発光ユニット間に電荷発生層を有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光源。
【請求項６】
前記有機電界発光素子が、陽極と陰極との間に各々が発光層を含む複数の発光ユニットを有し、前記複数の発光ユニット間に導電性層を有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光源。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−４３０８０（Ｐ２００７−４３０８０Ａ）
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１２３９１１（Ｐ２００６−１２３９１１）
【出願日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【出願人】（０００００５２０１）富士フイルムホールディングス株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【出願人】（０００００５２０１）富士フイルムホールディングス株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
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