発光装置およびその製造方法
【課題】熱伝導性部材の膜厚を薄くすることが可能な構成の発光装置を提供することである。
【解決手段】支持基板と、この支持基板上に設けられる有機ＥＬ素子と、有機ＥＬ素子上に配置される熱伝導性部材と、有機ＥＬ素子を封止するための封止基板とがこの順で配置される発光装置であって、前記封止基板は、有機ＥＬ素子に向けて突出する凸部を有し、前記凸部と前記有機ＥＬ素子とは、前記熱伝導性部材を介在させて貼り合わされ、支持基板の厚み方向の一方から見て、前記凸部は、その一部または全部が前記有機ＥＬ素子と重なるように配置され、前記凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積は、有機ＥＬ素子の面積よりも小さい、発光装置。
【解決手段】支持基板と、この支持基板上に設けられる有機ＥＬ素子と、有機ＥＬ素子上に配置される熱伝導性部材と、有機ＥＬ素子を封止するための封止基板とがこの順で配置される発光装置であって、前記封止基板は、有機ＥＬ素子に向けて突出する凸部を有し、前記凸部と前記有機ＥＬ素子とは、前記熱伝導性部材を介在させて貼り合わされ、支持基板の厚み方向の一方から見て、前記凸部は、その一部または全部が前記有機ＥＬ素子と重なるように配置され、前記凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積は、有機ＥＬ素子の面積よりも小さい、発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ということがある。）は電圧を印加することによって発光する発光素子の１種である。現在、この有機ＥＬ素子を光源として用いた照明装置や表示装置など発光装置が実用化されつつある。
【０００３】
有機ＥＬ素子は使用時に発熱し、その温度が上昇する。使用時における有機ＥＬ素子の高温化は、素子の劣化を促進するため、素子の諸特性が低下する。たとえば輝度半減寿命が短くなる。そこで使用時の温度を低下させるための種々の放熱対策が検討されている。
【０００４】
有機ＥＬ素子は通常支持基板上に設けられており、支持基板上にはさらにこの有機ＥＬ素子を覆う封止基板や封止膜が設けられている。有機ＥＬ素子と封止基板との間には所定の間隙が設けられている。この間隙が所定のガスによって満たされているか、または真空となっている場合、有機ＥＬ素子から封止基板への熱伝導がよくないために、有機ＥＬ素子で発生する熱を封止基板から効率的に放熱することができないという問題があった。そこで有機ＥＬ素子から封止基板への熱伝導を良好にするために、封止基板と有機ＥＬ素子との間に、所定のガスよりも熱伝導性の良好な熱伝導性部材を設けた発光装置が提案されている（たとえば特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１２９７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
熱伝導性部材を備える上述の発光装置はたとえば以下のように作製される。発光装置は、まず支持基板上に有機ＥＬ素子を形成し、次に熱伝導性部材となる熱硬化性樹脂を封止基板に塗布し、さらにこの封止基板を、有機ＥＬ素子を介在させて支持基板に圧着し、熱硬化性樹脂を加熱硬化することによって作製される。熱伝導性部材は、薄いほど熱を効率的に伝導するので、放熱性の観点からはその厚さは薄い方が好ましい。したがって封止基板を支持基板に圧着する際には、所定の圧力を加えることによって、熱伝導性部材を薄く形成することが好ましい。しかしながら所定の圧力を加えただけでは熱伝導性部材が薄くならず、所期の薄い膜厚の熱伝導性部材を得ることが困難なことがある。特に、熱伝導性部材の材料の粘度が高い場合、薄い膜厚の熱伝導性部材を形成することは困難である。
【０００７】
従って本発明の目的は、熱伝導性部材の膜厚を薄くすることが可能な構成であって、放熱特性の高い発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、支持基板と、この支持基板上に設けられる有機ＥＬ素子と、有機ＥＬ素子上に配置される熱伝導性部材と、有機ＥＬ素子を封止するための封止基板とがこの順で配置される発光装置であって、
前記封止基板は、有機ＥＬ素子に向けて突出する凸部を有し、
前記凸部と前記有機ＥＬ素子とは、前記熱伝導性部材を介在させて貼り合わされ、
支持基板の厚み方向の一方から見て、前記凸部は、その一部または全部が前記有機ＥＬ素子と重なるように配置され、前記凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積は、有機ＥＬ素子の面積よりも小さい、発光装置に関する。
また本発明は、前記封止基板は複数の前記凸部を有し、
支持基板の厚み方向の一方から見て、複数の前記凸部のうちの２つ以上の凸部が、１つの有機ＥＬ素子と重なるように配置される、前記発光装置に関する。
また本発明は、支持基板上には複数の前記有機ＥＬ素子が設けられる、前記発光装置に関する。
また本発明は、前記封止基板は、支持基板に対向する表面とは反対側の表面に、前記凸部に沿って凹みが形成されている、前記発光装置に関する。
また本発明は、前記封止基板は金属からなる、前記発光装置に関する。
また本発明は、前記熱伝導性部材は、フィラーを含み、
前記フィラーは、熱伝導性部材を構成する材料のうちで最も熱伝導率が高い、前記発光装置に関する。
また本発明は、前記熱伝導性部材は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ベリリウム、または窒化ボロンからなる複数の種類のフィラーのうちの少なくとも１種のフィラーを含む、前記発光装置に関する。
また本発明は、前記熱伝導性部材は、アルミニウム、銅、銀、またはこれらの２種以上の合金からなる複数の種類のフィラーのうちの少なくとも１種のフィラーを含む、いずれかに記載の発光装置に関する。
また本発明は、前記熱伝導性部材は、炭素またはケイ素を含む焼結体からなる複数の種類のフィラーのうちの少なくとも１種のフィラーを含む、発光装置に関する。
また本発明は、前記発光装置の製造方法であって、
支持基板上に有機ＥＬ素子を形成し、
有機ＥＬ素子および封止基板のうちの少なくともいずれか一方に熱伝導性部材を供給し、
封止基板の前記凸部が有機ＥＬ素子に重なるように、前記支持基板と前記封止基板とを圧着する、発光装置の製造方法に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、前記封止基板は、有機ＥＬ素子に向けて突出する凸部を有し、凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積が、有機ＥＬ素子の面積よりも小さいため、所定の力で封止基板と支持基板とを圧着した際に、凸部の表面に加わる単位面積当たりの応力（すなわち圧力）が高くなる。そのため膜厚の薄い熱伝導性部材を得ることができる。これによって放熱特性の高い発光装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の一形態の発光装置１を模式的に示す図である。
【図２】本発明の他の実施形態の発光装置２１を模式的に示す図である。
【図３】本発明のさらに他の実施形態の発光装置３１を模式的に示す図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態の発光装置４１を模式的に示す図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態の発光装置５１を模式的に示す図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態の発光装置６１を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の発光装置は、支持基板と、この支持基板上に設けられる有機ＥＬ素子と、有機ＥＬ素子上に配置される熱伝導性部材と、有機ＥＬ素子を封止するための封止基板とがこの順で配置される発光装置であって、前記封止基板は、有機ＥＬ素子に向けて突出する凸部を有し、前記凸部と前記有機ＥＬ素子とは、前記熱伝導性部材を介在させて貼り合わされ、支持基板の厚み方向の一方から見て、前記凸部は、その一部または全部が前記有機ＥＬ素子と重なるように配置され、前記凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積は、有機ＥＬ素子の面積よりも小さい発光装置である。
【００１２】
＜発光装置の構成＞
まず発光装置の構成について説明する。図１は本発明の実施の一形態の発光装置１を模式的に示す図である。発光装置１は１つの有機ＥＬ素子を備えていても、複数の有機ＥＬ素子を備えていてもよいが、本実施形態ではまず１つの有機ＥＬ素子を備える発光装置の構成について説明し、その後、他の実施形態として複数の有機ＥＬ素子を備える発光装置について説明する。
【００１３】
図１に示すように発光装置１は、支持基板２と、この支持基板２上に設けられる有機ＥＬ素子３と、有機ＥＬ素子上に配置される熱伝導性部材４と、有機ＥＬ素子３を封止するための封止基板５とがこの順で配置された構成を有する。なお図示はしていないが、支持基板２と封止基板５との間には通常これらを貼り合わせるための貼合部材がさらに設けられている。この貼合部材は支持基板の厚み方向の一方から見て、１または複数の有機ＥＬ素子を囲むように、ひとつらなりに設けられており、たとえば支持基板２および封止基板５の周縁部に設けられている。以下、他の実施形態においても貼合部材は図示されていない。また図において熱伝導性部材４を示す部位にハッチングを施している。
【００１４】
支持基板２は、１または複数の有機ＥＬ素子３がその上に形成される基板である。この支持基板２には、有機ＥＬ素子３を駆動するための回路があらかじめ形成された基板を用いてもよい。また支持基板２には必要に応じて光透過性を示す基板が用いられる。たとえば支持基板２に向けて光を出射するいわゆるボトムエミッション型の有機ＥＬ素子３が支持基板２に設けられる場合には、光透過性を示す基板が支持基板２として用いられる。なお封止基板５に向けて光を出射するいわゆるトップエミッション型の有機ＥＬ素子３が支持基板に設けられる場合には、不透明な基板を支持基板２として用いてもよい。支持基板には例えばガラス板、プラスチック板、高分子フィルム、金属板およびシリコン板、並びにこれらを積層したものなどが用いられる。
【００１５】
有機ＥＬ素子３は支持基板２上に設けられる。有機ＥＬ素子は、一対の電極１１，１２と、該電極間に設けられる発光層１３とを含んで構成される。なお図１では一対の電極１１，１２と発光層１３とからなる有機ＥＬ素子３を示しているが、一対の電極間には発光層以外にも、必要に応じて所定の層が設けられることがある。
【００１６】
本明細書では、支持基板の厚み方向の一方から見て、有機ＥＬ素子として機能する部分、すなわち電圧を印加したときに発光する部分が有機ＥＬ素子であるとする。有機ＥＬ素子は当該有機ＥＬ素子を構成する全ての構成要素を備える領域で発光するが、その一部が欠けている部位、たとえば一対の電極のうちの一方の電極が欠けている部位では発光しない。たとえば有機ＥＬ素子として機能する部分から発光層や電極の一部が突出するように延在し、この延在する部分が発光しない場合、この延在する部分は有機ＥＬ素子として機能しない部分である。そのため、延在する部分は、たとえ発光層や電極と同じ材料で構成されていても有機ＥＬ素子の一部を構成しない。具体的には、複数の有機ＥＬ素子が支持基板に設けられる場合、電極や発光層が、複数の有機ＥＬ素子にわたって連なるようにして形成されることがあるが、有機ＥＬ素子の間の領域では発光が生じないため、この有機ＥＬ素子間に形成されている発光層や電極は有機ＥＬ素子を構成しない。また１つの有機ＥＬ素子であっても、たとえば発光層が、一対の電極から延在するように形成されることもあるが、この延在する部分では発光しないため、一対の電極から突出するように延在する発光層は有機ＥＬ素子の一部を構成しない。
【００１７】
有機ＥＬ素子３の大きさは、用いられる装置の仕様に応じて設定されるが、表示装置の画素として使用される場合には、たとえば１μｍ２〜１０−６ｍ２程度であり、液晶表示装置などのバックライトに使用される場合には、たとえば１０−５ｍ２〜３．５ｍ２程度であり、照明装置の光源として使用される場合には、たとえば１０−５ｍ２〜３．０ｍ２程度である。本発明の発光装置は後述するように放熱特性が向上するため、特に大型で発熱量の多い有機ＥＬ素子を備える発光装置に好適に用いられる。すなわちバックライトや照明装置などのように、大型で発熱量の多い有機ＥＬ素子を必要とする発光装置に好適に用いられる。
【００１８】
前記封止基板５は、有機ＥＬ素子３に向けて突出する凸部６を有している。この凸部６の数は有機ＥＬ素子３の個数と同じでも、有機ＥＬ素子３の個数よりも多くてもよい。図１には有機ＥＬ素子３と同数の凸部６が形成された封止基板５を示している。支持基板５の厚み方向の一方から見て、封止基板５の凸部６は、その一部または全部が前記有機ＥＬ素子３と重なるように配置されている。図１では封止基板５の凸部の全部が前記有機ＥＬ素子３と重なるように配置されている例を示している。
【００１９】
封止基板はたとえば、支持基板に適用可能な板として例示したものを適宜用いることができ、熱伝導率の高い部材が好適に用いられる。たとえば熱伝導率の高い金属板が好適に用いられ、たとえば銅、アルミニウム、銀、タングステン、鉄、ニッケル、またはクロムや、これらの合金（例えば、ステンレス鋼）からなる板が好適に用いられる。
また封止基板の厚さは、薄い方が、放熱性が高まるために好ましく、たとえば０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度であり、０．５ｍｍ〜５ｍｍが好ましい。なお封止基板の厚さとは、凸部６を除いた部分の厚さを意味する。また凸部６の高さは、たとえば０．０１ｍｍ〜１０ｍｍ程度であり、０．０５ｍｍ〜５ｍｍが好ましい。
【００２０】
封止基板の凸部６は、封止基板の厚み方向の一方から見て、有機ＥＬ素子と同じ外形であっても、異なる外形であってもよい。たとえば封止基板の一方から見て有機ＥＬ素子が矩形であれば、凸部も同様に矩形であって、かつその面積が小さくなるように凸部を形成してもよい。また図１に示す本実施形態の封止基板５は、支持基板の厚み方向の一方から見て、有機ＥＬ素子よりも小さい凸部が設けられているが、後述する他の実施形態では有機ＥＬ素子よりも大きい凸部、または有機ＥＬ素子よりも幅広な凸部を備えていてもよい。たとえば凸部は、１または複数本の帯状に形成されていてもよい。さらには凸部は帯状に限らす、たとえば格子状、斜格子状、マトリクス状に形成されていてもよい。
【００２１】
熱伝導性部材４は、凸部６と有機ＥＬ素子３との間に設けられる。なお熱伝導性部材４は凸部６と有機ＥＬ素子３との両方に接して設けられている。
【００２２】
前記熱伝導性部材４は、熱伝導率の高い部材によって構成されていることが好ましく、１種類または複数種類の材料から構成されている。
熱伝導性部材４はたとえばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂、イミド樹脂などの樹脂からなる。
【００２３】
熱伝導性部材は、分散して配置されるフィラーをさらに含み、前記フィラーは、熱伝導性部材を構成する材料のうちで最も熱伝導率が高いことが好ましい。たとえば熱伝導性部材が、前述した樹脂と、この樹脂に配置されるフィラーとからなる場合、樹脂よりも熱伝導率の高いフィラーが樹脂に分散して配置されていることが好ましい。なおフィラーは、樹脂中において均一に分散して配置されることが好ましい。このように熱伝導率の高いフィラーを分散させることで、熱伝導性部材４の成形性を維持しつつ、熱伝導性部材４の熱伝導率を高めることができる。
【００２４】
熱伝導性部材におけるフィラーの重量割合は、高くなるほど、熱伝導性部材の熱伝導率は向上するが、その一方で、熱伝導性部材４となる材料の粘度が高くなり、成形性が悪くなるため、熱伝導性部材の膜厚を薄くすることが難しくなる。そこで熱伝導率と、成形性とを勘案すると、熱伝導性部材におけるフィラーの重量割合はたとえば１０体積％〜８０体積％であり、好ましくは２０体積％〜６０体積％である。
【００２５】
前記熱伝導性部材４は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ベリリウム、または窒化ボロンからなる複数の種類のフィラーのうちの少なくとも１種のフィラーを含むことが好ましい。熱伝導性部材は電気絶縁性を示す部材によって構成されることが好ましい場合がある。たとえば、複数の有機ＥＬ素子が支持基板上に設けられ、かつ金属板などの導電性を示す封止基板が用いられている場合、仮に熱伝導性部材が導電性を示す場合には、熱伝導性部材と封止基板とを介して有機ＥＬ素子間に電気的な導通が生じるおそれがあるためである。酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ベリリウム、または窒化ボロンからなる複数の種類のフィラーは導電性が低いため、このようなフィラーを用いることによって、電気絶縁性を示し、かつ熱伝導性の良好な熱伝導性部材を実現することができる。このようなフィラーには市販品を用いることができる。たとえば酸化アルミニウムからなるフィラーとして、ショウフィラー（登録商標）／ＦＡ（昭和電工）を用いることができる。なおアルミニウム、銅、銀、またはこれらの２種以上の合金からなる複数の種類のフィラーは導電性が高いため、電気絶縁性を示す熱伝導性部材を設ける必要がある場合には、熱伝導性部材におけるフィラーの含有率を適宜低く設定する必要がある。
【００２６】
また熱伝導性部材は、アルミニウム、銅、銀、またはこれらの２種以上の合金からなる複数の種類のフィラーのうちの少なくとも１種のフィラーを含むことが好ましい。このようなフィラーには市販品を用いることができる。たとえばアルミニウムからなるフィラーとして、フィラー用アルミニウムパウダー（東洋アルミニウム）を用いることができる。
【００２７】
また熱伝導性部材は、炭素またはケイ素を含む焼結体からなる種類のフィラーのうちの少なくとも１種のフィラーを含むことが好ましい。なお上記焼結体は、炭素またはケイ素のみから構成されていてもよい。このようなフィラーには、市販品を用いることができ、たとえば炭化ケイ素粉末（信濃電気製錬）を用いることできる。
【００２８】
＜発光装置の製造方法＞
まず支持基板を用意し、この支持基板上に有機ＥＬ素子を作製する。有機ＥＬ素子の形成方法は後述する。
【００２９】
次に有機ＥＬ素子３および封止基板５のうちの少なくともいずれか一方に熱伝導性部材を供給する。この際、熱伝導性部材として例えば光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などのように、エネルギーを加えることによって硬化する材料を使用する場合、これら光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂を、有機ＥＬ素子および封止基板のうちの少なくともいずれか一方に熱伝導性部材として供給する。
【００３０】
熱伝導性部材は、有機ＥＬ素子上に供給してもよく、また封止基板の凸部に供給してもよく、さらには、有機ＥＬ素子上および封止基板の凸部の両方に供給してもよい。熱伝導性部材は一般的な封止剤塗布装置を用いて供給することができ、たとえばディスペンサーを用いて供給することができる。
【００３１】
なお熱伝導性部材を供給する際に、必要に応じて、支持基板または封止基板のたとえば周縁部に封止部材も供給する。
【００３２】
次に封止基板５の前記凸部６が有機ＥＬ素子３に重なるように、前記支持基板２と前記封止基板５とを圧着する。本実施形態では、封止基板５の凸部６が有機ＥＬ素子３に重なるように位置合わせをして、支持基板２と封止基板５とを圧着する。なおエネルギーを加えることによって硬化する材料を熱伝導性部材４として使用した場合、圧着後に、光を照射したり熱を加えたりすることによって熱伝導性部材４を硬化させる。
【００３３】
上述したように凸部６と前記有機ＥＬ素子３とが重なる領域の面積が、有機ＥＬ素子３の面積よりも小さいため、所定の力で封止基板２と支持基板５とを圧着した際に、凸部６の表面に加わる単位面積当たりの応力が高くなる。そのため凸部６と前記有機ＥＬ素子３とが重なる領域の面積が、有機ＥＬ素子の面積と同じ場合と比べて、封止基板と支持基板とを圧着する際に、凸部の表面に加わる単位面積当たりの応力が高くなり、結果として熱伝導性部材の膜厚を薄くすることができる。このように熱伝導性部材の膜厚を薄くすることによって、有機ＥＬ素子から封止基板への熱伝導を良好にすることができ、結果として放熱性の高い発光装置を得ることができる。
【００３４】
なお凸部６と前記有機ＥＬ素子３とが重なる領域の面積は、小さいほど、熱伝導性部材の薄膜化の観点からは好ましい。重なる領域の面積が小さいほど、封止基板と支持基板とを圧着する際に、凸部の表面に加わる単位面積当たりの応力が高くなるからである。他方で、凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積は、大きいほど、放熱性の観点からは好ましい。熱伝導性部材の材料などにもよるが、これらを勘案すると、凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積は、たとえば有機ＥＬ素子の面積の３０％〜９５％であり、５０％〜９０％が好ましい。
【００３５】
図２は本発明の他の実施形態の発光装置２１を模式的に示す図である。図２に示す本実施形態の発光装置２１は、図１に示す実施形態の発光装置１とは凸部６の形状のみが異なるため、対応する部分については同一の符号を付すとともに、重複する説明を省略することがある。
【００３６】
本実施形態の封止基板は、支持基板の厚み方向の一方から見て有機ＥＬ素子よりも面積が大きい凸部６を有する。なお本実施形態では支持基板２の厚み方向の一方から見て、凸部６の中心部と有機ＥＬ素子３の中心部とをずらして封止基板５を貼り合わせ、前記凸部の一部が有機ＥＬ素子と重なるように配置されるため、凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積は、有機ＥＬ素子の面積よりも小さい。このように封止基板の厚み方向の一方から見て、凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積が、有機ＥＬ素子の面積よりも小さいため、前述の実施形態と同様、膜厚の薄い熱伝導性部材を得ることができ、結果として放熱性の高い発光装置２１を実現することができる。
【００３７】
図３は本発明のさらに他の実施形態の発光装置３１を模式的に示す図である。図３に示す本実施形態の発光装置３１は、前述の各実施形態の発光装置とは凸部の形状のみが異なるため、対応する部分については同一の符号を付すとともに、重複する説明を省略することがある。
【００３８】
本実施形態の封止基板は有機ＥＬ素子の数よりも多数の凸部６を有する。この複数の凸部６は封止基板５が支持基板２に貼り合わされた状態において支持基板の厚み方向の一方から見て有機ＥＬ素子に重なる位置にのみ形成されていてもよく、また封止基板５の所定の領域、たとえば有機ＥＬ素子３に重なる可能性のある領域に、一面に設けられていてもよい。なお封止基板５における凸部６の単位面積当たりの個数は、有機ＥＬ素子の単位面積あたりの個数よりも多い。本実施形態では、支持基板２の厚み方向の一方から見て、複数の凸部が１つの有機ＥＬ素子に重なるように配置されているが、凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積は、有機ＥＬ素子の面積よりも小さい。このように封止基板の厚み方向の一方から見て、凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積が、有機ＥＬ素子の面積よりも小さいため、前述の実施形態と同様、膜厚の薄い封止部材を得ることができ、結果として放熱性の高い発光装置を実現することができる。
【００３９】
さらに、有機ＥＬ素子と同じ数の凸部を有する封止基板を用いる場合、凸部と有機ＥＬ素子とが重なるように両者の位置合わせを行った上で封止基板と支持基板とを貼り合わせる必要があるが、有機ＥＬ素子の数よりも多数の凸部を有する封止基板を用いる場合には、封止基板と支持基板との位置合わせを厳密に行うことなく、有機ＥＬ素子と凸部とが重なるように封止基板と支持基板とを貼り合わせることができ、簡易に貼り合わせを行うことができる。
【００４０】
図４は本発明のさらに他の実施形態の発光装置４１を模式的に示す図である。図４に示す本実施形態の発光装置４１は、図１に示す実施形態の発光装置とは、複数の有機ＥＬ素子を支持基板上に設けたこと、およびこの有機ＥＬ素子の数に対応させて複数の凸部を設けたことのみが異なるため、対応する部分については同一の符号を付すとともに、重複する説明を省略することがある。
【００４１】
本実施形態の発光装置４１は複数の有機ＥＬ素子３が支持基板上に設けられる。複数の有機ＥＬ素子３は、支持基板上において、直列接続された構成であっても、並列接続された構成であってもよく、さらには直列接続と並列接続とが併用された構成であってもよい。
【００４２】
本実施形態の封止基板５は、有機ＥＬ素子３と同じ数の凸部６を備える。そして各凸部６と有機ＥＬ素子３との関係は図１または図２に示す実施形態の関係と同じである。すなわち各凸部と各有機ＥＬ素子とは、熱伝導性部材を介在させて貼り合わされている。また支持基板の厚み方向の一方から見て、各凸部は、その一部または全部が前記有機ＥＬ素子と重なるように配置され、各凸部と各有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積は、有機ＥＬ素子の面積よりも小さい。このように封止基板の厚み方向の一方から見て、凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積が、有機ＥＬ素子の面積よりも小さいため、前述の実施形態と同様、膜厚の薄い封止部材を得ることができ、結果として放熱性の高い発光装置を実現することができる。
【００４３】
図５は本発明のさらに他の実施形態の発光装置５１を模式的に示す図である。図５に示す本実施形態の発光装置は、図４に示す実施形態の発光装置とは、封止基板５の凸部６の形状のみが異なるため、対応する部分については同一の符号を付すとともに、重複する説明を省略することがある。
【００４４】
本実施形態の封止基板５は有機ＥＬ素子３の数よりも多数の凸部を有する。この複数の凸部６は封止基板５が支持基板に貼り合わされた状態において支持基板の厚み方向の一方から見て有機ＥＬ素子に重なる位置にのみ形成されていてもよく、また支持基板の所定の領域、たとえば有機ＥＬ素子に重なる可能性のある領域に、一面に設けられていてもよい。なお封止基板における凸部の単位面積当たりの個数は、有機ＥＬ素子の単位面積あたりの個数よりも多い。支持基板の厚み方向の一方から見て、複数の凸部が１つの有機ＥＬ素子に重なるように配置されるとしても、凸部６と前記有機ＥＬ素子３とが重なる領域の面積は、有機ＥＬ素子の面積よりも小さい。このように封止基板の厚み方向の一方から見て、凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積が、有機ＥＬ素子の面積よりも小さいため、前述の実施形態と同様、膜厚の薄い封止部材を得ることができ、結果として放熱性の高い発光装置を実現することができる。
【００４５】
さらに、有機ＥＬ素子と同じ数の凸部を有する封止基板を用いる場合、凸部と有機ＥＬ素子とが重なるように両者の位置合わせをした上で封止基板と支持基板とを貼り合わせる必要があるが、有機ＥＬ素子の数よりも多数の凸部を有する封止基板を用いる場合には、封止基板と支持基板との位置合わせを厳密に行うことなく、有機ＥＬ素子と凸部とが重なるように封止基板と支持基板とを貼り合わせることができ、簡易に貼り合わせを行うことができる。
【００４６】
図６は本発明のさらに他の実施形態の発光装置６１を模式的に示す図である。本実施形態の発光装置６１は、前述の各実施形態の発光装置とは封止基板５のみが異なるため、対応する部分については同一の符号を付すとともに、重複する説明を省略することがある。なお本実施の形態では複数の有機ＥＬ素子が設けられた発光装置について説明するが、本実施形態の封止基板は図１〜５に示す前述の各実施形態の発光装置にも同様に適用することができる。
【００４７】
封止基板は、支持基板に対向する表面とは反対側の表面に、前記凸部に沿って凹みが形成されている。たとえば凸部がマトリクス状に配置されている場合、この凸部に対応する位置に凹部が形成されている。すなわち凹部がマトリクス状に配置されている。また凸部が、複数本の帯状、格子状、斜格子状に形成されている場合には、これら凸部の形状に沿って、複数本の帯状、格子状、斜格子状に凹部が形成されている。
【００４８】
このように支持基板に対向する表面とは反対側の表面に、前記凸部に沿う凹みが封止基板に形成されることにより、封止基板の大気との接触面積が大きくなるため、封止基板に伝導した熱を効率的に大気に放熱することができる。これによって放熱性の高い発光装置を実現することができる。
【００４９】
＜有機ＥＬ素子＞
以下では有機ＥＬ素子についてさらに詳しく説明する。
【００５０】
有機ＥＬ素子は一対の電極間に設けられる所定の層の材料に低分子化合物を用いた低分子型の素子と、高分子化合物を用いた高分子形の素子とに大別されるが、本発明は両方の型の有機ＥＬ素子に好適に適用することができる。
【００５１】
また図では一対の電極間と発光層のみからなる有機ＥＬ素子を示しているが、有機ＥＬ素子には種々の層構成がある。
【００５２】
本実施の形態の有機ＥＬ素子は、一対の電極を構成する陽極および陰極と、該電極間に設けられる発光層を必須の構成要件として有する。また有機ＥＬ素子は、一対の電極間に発光層に限らず、発光層とは異なる他の層を有していてもよく、また複数の発光層を有していてもよい。
【００５３】
陰極と発光層との間に設けられる層としては、電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層などを挙げることができる。陰極と発光層との間に電子注入層と電子輸送層との両方の層が設けられる場合、陰極に接する層を電子注入層といい、この電子注入層を除く層を電子輸送層という。
【００５４】
電子注入層は、陰極からの電子注入効率を改善する機能を有する。電子輸送層は陰極側の表面に接する層からの電子注入を改善する機能を有する。正孔ブロック層は、正孔の輸送を堰き止める機能を有する。なお電子注入層、及び／又は電子輸送層が正孔の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が正孔ブロック層を兼ねることがある。
【００５５】
正孔ブロック層が正孔の輸送を堰き止める機能を有することは、例えばホール電流のみを流す素子を作製し、その電流値の減少で堰き止める効果を確認することが可能である。
【００５６】
陽極と発光層との間に設けられる層としては、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層などを挙げることができる。陽極と発光層との間に、正孔注入層と正孔輸送層との両方の層が設けられる場合、陽極に接する層を正孔注入層といい、この正孔注入層を除く層を正孔輸送層という。
【００５７】
正孔注入層は、陽極からの正孔注入効率を改善する機能を有する。正孔輸送層は陽極側の表面に接する層からの正孔注入を改善する機能を有する。電子ブロック層は、電子の輸送を堰き止める機能を有する。なお正孔注入層、及び／又は正孔輸送層が電子の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が電子ブロック層を兼ねることがある。
【００５８】
電子ブロック層が電子の輸送を堰き止める機能を有することは、例えば、電子電流のみを流す素子を作製し、その電流値の減少で堰き止める効果を確認することが可能である。
【００５９】
なお、電子注入層および正孔注入層を総称して電荷注入層ということがあり、電子輸送層および正孔輸送層を総称して電荷輸送層ということがある。
【００６０】
本実施の形態の有機ＥＬ素子のとりうる層構成の一例を以下に示す。
ａ）陽極／発光層／陰極
ｂ）陽極／正孔注入層／発光層／陰極
ｃ）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極
ｄ）陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／陰極
ｅ）陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
ｆ）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
ｇ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
ｈ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
ｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
ｊ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／陰極
ｋ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
ｌ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
ｍ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
ｎ）陽極／発光層／電子注入層／陰極
ｏ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
ｐ）陽極／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（ここで、記号「／」は、記号「／」を挟む各層が隣接して積層されていることを示す。以下同じ。）
本実施の形態の有機ＥＬ素子は２層以上の発光層を有していてもよい。上記ａ）〜ｐ）の層構成のうちのいずれか１つにおいて、陽極と陰極とに挟持された積層体を「構造単位Ａ」とすると、２層の発光層を有する有機ＥＬ素子の構成として、下記ｑ）に示す層構成を挙げることができる。なお２つある（構造単位Ａ）の層構成は互いに同じでも、異なっていてもよい。
ｑ）陽極／（構造単位Ａ）／電荷発生層／（構造単位Ａ）／陰極
また「（構造単位Ａ）／電荷発生層」を「構造単位Ｂ」とすると、３層以上の発光層を有する有機ＥＬ素子の構成として、下記ｒ）に示す層構成を挙げることができる。
ｒ）陽極／（構造単位Ｂ）ｘ／（構造単位Ａ）／陰極
なお記号「ｘ」は、２以上の整数を表し、（構造単位Ｂ）ｘは、構造単位Ｂがｘ段積層された積層体を表す。また複数ある（構造単位Ｂ）の層構成は同じでも、異なっていてもよい。
【００６１】
ここで、電荷発生層とは電界を印加することにより正孔と電子を発生する層である。電荷発生層としては、たとえば酸化バナジウム、インジウムスズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＴＯ）、酸化モリブデンなどから成る薄膜を挙げることができる。
【００６２】
有機ＥＬ素子は、陽極および陰極から構成される一対の電極のうちの陽極を陰極よりも支持基板寄りに配して支持基板に設けてもよく、また陰極を陽極よりも支持基板寄りに配して支持基板に設けてもよい。たとえば上記ａ）〜ｒ）の構成において、右側から順に支持基板上に各層を積層した構成の有機ＥＬ素子でも、左側から順に支持基板上に各層を積層した構成の有機ＥＬ素子であってもよい。
【００６３】
本実施形態の有機ＥＬ素子は、さらに電極との密着性向上や電極からの電荷注入性の改善のために、電極に隣接して膜厚２ｎｍ以下の絶縁層を設けてもよい。また界面での密着性向上や混合の防止などのために、前述した各層間に薄いバッファー層を挿入してもよい。
【００６４】
積層する層の順序、層数、および各層の厚さについては、発光効率や素子寿命を勘案して適宜設定することができる。
【００６５】
次に、有機ＥＬ素子を構成する各層の材料および形成方法についてより具体的に説明する。
【００６６】
＜陽極＞
発光層から放射される光が陽極を通って素子外に出射する構成の有機ＥＬ素子の場合、陽極には光透過性を示す電極が用いられる。光透過性を示す電極としては、金属酸化物、金属硫化物および金属などの薄膜を用いることができ、電気伝導度および光透過率の高いものが好適に用いられる。具体的には酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ＩＴＯ、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＺＯ）、金、白金、銀、および銅などから成る薄膜が用いられ、これらの中でもＩＴＯ、ＩＺＯ、または酸化スズから成る薄膜が好適に用いられる。陽極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法などを挙げることができる。また、該陽極として、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などの有機の透明導電膜を用いてもよい。
【００６７】
陽極の膜厚は、求められる特性や成膜工程の簡易さなどを考慮して適宜設定され、例えば１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、さらに好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００６８】
＜正孔注入層＞
正孔注入層を構成する正孔注入材料としては、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、および酸化アルミニウムなどの酸化物や、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、アモルファスカーボン、ポリアニリン、およびポリチオフェン誘導体などを挙げることができる。
【００６９】
正孔注入層の成膜方法としては、正孔注入材料を含む溶液からの成膜を挙げることができる。例えば正孔注入材料を含む溶液を所定の塗布法によって塗布成膜し、さらにこれを固化することによって正孔注入層を形成することができる。
【００７０】
正孔注入材料を含む溶液の溶媒としては、正孔注入材料を溶解させるものであれば特に制限はなく、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタンなどの塩素系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテートなどのエステル系溶媒、および水を挙げることができる。
【００７１】
塗布法としてはスピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法などを挙げることができる。
【００７２】
正孔注入層の膜厚は、求められる特性および成膜工程の簡易さなどを考慮して適宜設定され、例えば１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００７３】
＜正孔輸送層＞
正孔輸送層を構成する正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）若しくはその誘導体、又はポリ（２，５−チエニレンビニレン）若しくはその誘導体などを挙げることができる。
【００７４】
これらの中で正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミン化合物基を有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）若しくはその誘導体、又はポリ（２，５−チエニレンビニレン）若しくはその誘導体などの高分子正孔輸送材料が好ましく、さらに好ましくはポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体である。低分子の正孔輸送材料の場合には、高分子バインダーに分散させて用いることが好ましい。
【００７５】
正孔輸送層の成膜方法としては、特に制限はないが、低分子の正孔輸送材料では、高分子バインダーと正孔輸送材料とを含む混合液からの成膜を挙げることができ、高分子の正孔輸送材料では、正孔輸送材料を含む溶液からの成膜を挙げることができる。
【００７６】
溶液からの成膜に用いられる溶媒としては、正孔輸送材料を溶解させるものであれば特に制限はなく、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタンなどの塩素系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテートなどのエステル系溶媒などを挙げることができる。
【００７７】
溶液からの成膜方法としては、前述した正孔注入層の成膜法と同様の塗布法を挙げることができる。
【００７８】
混合する高分子バインダーとしては、電荷輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に対する吸収の弱いものが好適に用いられ、例えばポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサンなどを挙げることができる。
【００７９】
正孔輸送層の膜厚は、求められる特性および成膜工程の簡易さなどを考慮して設定され、例えば１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００８０】
＜発光層＞
発光層は、通常、主として蛍光及び／又はりん光を発光する有機物、または該有機物とこれを補助するドーパントとから形成される。ドーパントは、例えば発光効率の向上や、発光波長を変化させるために加えられる。なお発光層を構成する有機物は、低分子化合物でも高分子化合物でもよい。高分子化合物は溶媒への溶解性が低分子よりも一般的に高いため、塗布法に好適に用いられる。そのため塗布法によって発光層を形成する場合には、発光層は高分子化合物を含むことが好ましい。発光層を構成する高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量はたとえば１０３〜１０８程度である。発光層を構成する発光材料としては、例えば以下の色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料、ドーパント材料を挙げることができる。
【００８１】
（色素系材料）
色素系材料としては、例えば、シクロペンダミン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体化合物、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ピロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体などを挙げることができる。
【００８２】
（金属錯体系材料）
金属錯体系材料としては、例えばＴｂ、Ｅｕ、Ｄｙなどの希土類金属、またはＡｌ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｉｒ、Ｐｔなどを中心金属に有し、オキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造などを配位子に有する金属錯体を挙げることができ、例えばイリジウム錯体、白金錯体などの三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミニウムキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、フェナントロリンユーロピウム錯体などを挙げることができる。
【００８３】
（高分子系材料）
高分子系材料としては、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、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素系材料や金属錯体系発光材料を高分子化したものなどを挙げることができる。
【００８４】
上記発光性材料のうち、青色に発光する材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、およびそれらの重合体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体やポリフルオレン誘導体などが好ましい。
【００８５】
また、緑色に発光する材料としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。
【００８６】
また、赤色に発光する材料としては、クマリン誘導体、チオフェン環化合物、およびそれらの重合体、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、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料の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、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。
（ドーパント材料）
ドーパント材料としては、例えばペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾロン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾンなどを挙げることができる。なお、このような発光層の厚さは、通常約２ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００８７】
発光層の成膜方法としては、溶液から成膜する方法、真空蒸着法、転写法などを挙げることができる。溶液からの成膜に用いる溶媒としては、前述の溶液から正孔注入層を成膜する際に用いられる溶媒と同様の溶媒を挙げることができる。
【００８８】
溶液からの成膜において溶液を塗布する方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法およびノズルコート法などのコート法、並びにグラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法などの塗布法を挙げることができる。パターン形成や多色の塗分けが容易であるという点で、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法などの印刷法が好ましい。また、昇華性を示す低分子化合物の場合には、真空蒸着法を用いることができる。さらには、レーザーによる転写や熱転写により、所望のところのみに発光層を形成する方法も用いることができる。
【００８９】
＜電子輸送層＞
電子輸送層を構成する電子輸送材料としては、公知のものを使用でき、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン若しくはその誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、ナフトキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン若しくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン若しくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、又は８−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリ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などを挙げることができる。
【００９０】
これらのうち、電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、又は８−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリ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が好ましく、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、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ポリキノリンがさらに好ましい。
【００９１】
電子輸送層の成膜法としては特に制限はないが、低分子の電子輸送材料では、粉末からの真空蒸着法、または溶液若しくは溶融状態からの成膜を挙げることができ、高分子の電子輸送材料では溶液または溶融状態からの成膜を挙げることができる。なお溶液または溶融状態からの成膜する場合には、高分子バインダーを併用してもよい。溶液から電子輸送層を成膜する方法としては、前述の溶液から正孔注入層を成膜する方法と同様の成膜法を挙げることができる。
【００９２】
電子輸送層の膜厚は、求められる特性や成膜工程の簡易さなどを考慮して適宜設定され、例えば１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００９３】
＜電子注入層＞
電子注入層を構成する材料としては、発光層の種類に応じて最適な材料が適宜選択され、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの１種類以上を含む合金、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物、またはこれらの物質の混合物などを挙げることができる。アルカリ金属、アルカリ金属の酸化物、ハロゲン化物、および炭酸化物の例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、酸化リチウム、フッ化リチウム、酸化ナトリウム、フッ化ナトリウム、酸化カリウム、フッ化カリウム、酸化ルビジウム、フッ化ルビジウム、酸化セシウム、フッ化セシウム、炭酸リチウムなどを挙げることができる。また、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物の例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、酸化カルシウム、フッ化カルシウム、酸化バリウム、フッ化バリウム、酸化ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、炭酸マグネシウムなどを挙げることができる。電子注入層は、２層以上を積層した積層体で構成されてもよく、例えばＬｉＦ／Ｃａなどを挙げることができる。電子注入層は、蒸着法、スパッタリング法、印刷法などにより形成される。電子注入層の膜厚としては、１ｎｍ〜１μｍ程度が好ましい。
【００９４】
＜陰極＞
陰極の材料としては、仕事関数が小さく、発光層への電子注入が容易で、電気伝導度の高い材料が好ましい。また陽極側から光を取出す構成の有機ＥＬ素子では、発光層から放射される光を陰極で陽極側に反射するために、陰極の材料としては可視光反射率の高い材料が好ましい。陰極には、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属および周期表の１３族金属などを用いることができる。陰極の材料としては、例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウムなどの金属、前記金属のうちの２種以上の合金、前記金属のうちの１種以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうちの１種以上との合金、またはグラファイト若しくはグラファイト層間化合物などが用いられる。合金の例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金などを挙げることができる。また、陰極としては導電性金属酸化物および導電性有機物などから成る透明導電性電極を用いることができる。具体的には、導電性金属酸化物として酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ＩＴＯ、およびＩＺＯを挙げることができ、導電性有機物としてポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などを挙げることができる。なお陰極は、２層以上を積層した積層体で構成されていてもよい。なお電子注入層が陰極として用いられる場合もある。
【００９５】
陰極の膜厚は、求められる特性や成膜工程の簡易さなどを考慮して適宜設定され、例えば１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、さらに好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００９６】
陰極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、また金属薄膜を熱圧着するラミネート法などを挙げることができる。
【００９７】
上述の各実施形態の発光装置は、光源を必要とする種々の装置に適用することができ、例えば照明装置や表示装置に適用することができる。本発明の発光装置は放熱特性が向上するため、特に発熱量の多い装置に好適に適用することができ、例えば照明装置や表示装置のバックライトに好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１，２１，３１，４１，５１，６１ 発光装置
２ 支持基板
３ 有機ＥＬ素子
４ 熱伝導性部材
５ 封止基板
６ 凸部
１１，１２ 電極
１３ 発光層
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ということがある。）は電圧を印加することによって発光する発光素子の１種である。現在、この有機ＥＬ素子を光源として用いた照明装置や表示装置など発光装置が実用化されつつある。
【０００３】
有機ＥＬ素子は使用時に発熱し、その温度が上昇する。使用時における有機ＥＬ素子の高温化は、素子の劣化を促進するため、素子の諸特性が低下する。たとえば輝度半減寿命が短くなる。そこで使用時の温度を低下させるための種々の放熱対策が検討されている。
【０００４】
有機ＥＬ素子は通常支持基板上に設けられており、支持基板上にはさらにこの有機ＥＬ素子を覆う封止基板や封止膜が設けられている。有機ＥＬ素子と封止基板との間には所定の間隙が設けられている。この間隙が所定のガスによって満たされているか、または真空となっている場合、有機ＥＬ素子から封止基板への熱伝導がよくないために、有機ＥＬ素子で発生する熱を封止基板から効率的に放熱することができないという問題があった。そこで有機ＥＬ素子から封止基板への熱伝導を良好にするために、封止基板と有機ＥＬ素子との間に、所定のガスよりも熱伝導性の良好な熱伝導性部材を設けた発光装置が提案されている（たとえば特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１２９７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
熱伝導性部材を備える上述の発光装置はたとえば以下のように作製される。発光装置は、まず支持基板上に有機ＥＬ素子を形成し、次に熱伝導性部材となる熱硬化性樹脂を封止基板に塗布し、さらにこの封止基板を、有機ＥＬ素子を介在させて支持基板に圧着し、熱硬化性樹脂を加熱硬化することによって作製される。熱伝導性部材は、薄いほど熱を効率的に伝導するので、放熱性の観点からはその厚さは薄い方が好ましい。したがって封止基板を支持基板に圧着する際には、所定の圧力を加えることによって、熱伝導性部材を薄く形成することが好ましい。しかしながら所定の圧力を加えただけでは熱伝導性部材が薄くならず、所期の薄い膜厚の熱伝導性部材を得ることが困難なことがある。特に、熱伝導性部材の材料の粘度が高い場合、薄い膜厚の熱伝導性部材を形成することは困難である。
【０００７】
従って本発明の目的は、熱伝導性部材の膜厚を薄くすることが可能な構成であって、放熱特性の高い発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、支持基板と、この支持基板上に設けられる有機ＥＬ素子と、有機ＥＬ素子上に配置される熱伝導性部材と、有機ＥＬ素子を封止するための封止基板とがこの順で配置される発光装置であって、
前記封止基板は、有機ＥＬ素子に向けて突出する凸部を有し、
前記凸部と前記有機ＥＬ素子とは、前記熱伝導性部材を介在させて貼り合わされ、
支持基板の厚み方向の一方から見て、前記凸部は、その一部または全部が前記有機ＥＬ素子と重なるように配置され、前記凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積は、有機ＥＬ素子の面積よりも小さい、発光装置に関する。
また本発明は、前記封止基板は複数の前記凸部を有し、
支持基板の厚み方向の一方から見て、複数の前記凸部のうちの２つ以上の凸部が、１つの有機ＥＬ素子と重なるように配置される、前記発光装置に関する。
また本発明は、支持基板上には複数の前記有機ＥＬ素子が設けられる、前記発光装置に関する。
また本発明は、前記封止基板は、支持基板に対向する表面とは反対側の表面に、前記凸部に沿って凹みが形成されている、前記発光装置に関する。
また本発明は、前記封止基板は金属からなる、前記発光装置に関する。
また本発明は、前記熱伝導性部材は、フィラーを含み、
前記フィラーは、熱伝導性部材を構成する材料のうちで最も熱伝導率が高い、前記発光装置に関する。
また本発明は、前記熱伝導性部材は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ベリリウム、または窒化ボロンからなる複数の種類のフィラーのうちの少なくとも１種のフィラーを含む、前記発光装置に関する。
また本発明は、前記熱伝導性部材は、アルミニウム、銅、銀、またはこれらの２種以上の合金からなる複数の種類のフィラーのうちの少なくとも１種のフィラーを含む、いずれかに記載の発光装置に関する。
また本発明は、前記熱伝導性部材は、炭素またはケイ素を含む焼結体からなる複数の種類のフィラーのうちの少なくとも１種のフィラーを含む、発光装置に関する。
また本発明は、前記発光装置の製造方法であって、
支持基板上に有機ＥＬ素子を形成し、
有機ＥＬ素子および封止基板のうちの少なくともいずれか一方に熱伝導性部材を供給し、
封止基板の前記凸部が有機ＥＬ素子に重なるように、前記支持基板と前記封止基板とを圧着する、発光装置の製造方法に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、前記封止基板は、有機ＥＬ素子に向けて突出する凸部を有し、凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積が、有機ＥＬ素子の面積よりも小さいため、所定の力で封止基板と支持基板とを圧着した際に、凸部の表面に加わる単位面積当たりの応力（すなわち圧力）が高くなる。そのため膜厚の薄い熱伝導性部材を得ることができる。これによって放熱特性の高い発光装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の一形態の発光装置１を模式的に示す図である。
【図２】本発明の他の実施形態の発光装置２１を模式的に示す図である。
【図３】本発明のさらに他の実施形態の発光装置３１を模式的に示す図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態の発光装置４１を模式的に示す図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態の発光装置５１を模式的に示す図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態の発光装置６１を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の発光装置は、支持基板と、この支持基板上に設けられる有機ＥＬ素子と、有機ＥＬ素子上に配置される熱伝導性部材と、有機ＥＬ素子を封止するための封止基板とがこの順で配置される発光装置であって、前記封止基板は、有機ＥＬ素子に向けて突出する凸部を有し、前記凸部と前記有機ＥＬ素子とは、前記熱伝導性部材を介在させて貼り合わされ、支持基板の厚み方向の一方から見て、前記凸部は、その一部または全部が前記有機ＥＬ素子と重なるように配置され、前記凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積は、有機ＥＬ素子の面積よりも小さい発光装置である。
【００１２】
＜発光装置の構成＞
まず発光装置の構成について説明する。図１は本発明の実施の一形態の発光装置１を模式的に示す図である。発光装置１は１つの有機ＥＬ素子を備えていても、複数の有機ＥＬ素子を備えていてもよいが、本実施形態ではまず１つの有機ＥＬ素子を備える発光装置の構成について説明し、その後、他の実施形態として複数の有機ＥＬ素子を備える発光装置について説明する。
【００１３】
図１に示すように発光装置１は、支持基板２と、この支持基板２上に設けられる有機ＥＬ素子３と、有機ＥＬ素子上に配置される熱伝導性部材４と、有機ＥＬ素子３を封止するための封止基板５とがこの順で配置された構成を有する。なお図示はしていないが、支持基板２と封止基板５との間には通常これらを貼り合わせるための貼合部材がさらに設けられている。この貼合部材は支持基板の厚み方向の一方から見て、１または複数の有機ＥＬ素子を囲むように、ひとつらなりに設けられており、たとえば支持基板２および封止基板５の周縁部に設けられている。以下、他の実施形態においても貼合部材は図示されていない。また図において熱伝導性部材４を示す部位にハッチングを施している。
【００１４】
支持基板２は、１または複数の有機ＥＬ素子３がその上に形成される基板である。この支持基板２には、有機ＥＬ素子３を駆動するための回路があらかじめ形成された基板を用いてもよい。また支持基板２には必要に応じて光透過性を示す基板が用いられる。たとえば支持基板２に向けて光を出射するいわゆるボトムエミッション型の有機ＥＬ素子３が支持基板２に設けられる場合には、光透過性を示す基板が支持基板２として用いられる。なお封止基板５に向けて光を出射するいわゆるトップエミッション型の有機ＥＬ素子３が支持基板に設けられる場合には、不透明な基板を支持基板２として用いてもよい。支持基板には例えばガラス板、プラスチック板、高分子フィルム、金属板およびシリコン板、並びにこれらを積層したものなどが用いられる。
【００１５】
有機ＥＬ素子３は支持基板２上に設けられる。有機ＥＬ素子は、一対の電極１１，１２と、該電極間に設けられる発光層１３とを含んで構成される。なお図１では一対の電極１１，１２と発光層１３とからなる有機ＥＬ素子３を示しているが、一対の電極間には発光層以外にも、必要に応じて所定の層が設けられることがある。
【００１６】
本明細書では、支持基板の厚み方向の一方から見て、有機ＥＬ素子として機能する部分、すなわち電圧を印加したときに発光する部分が有機ＥＬ素子であるとする。有機ＥＬ素子は当該有機ＥＬ素子を構成する全ての構成要素を備える領域で発光するが、その一部が欠けている部位、たとえば一対の電極のうちの一方の電極が欠けている部位では発光しない。たとえば有機ＥＬ素子として機能する部分から発光層や電極の一部が突出するように延在し、この延在する部分が発光しない場合、この延在する部分は有機ＥＬ素子として機能しない部分である。そのため、延在する部分は、たとえ発光層や電極と同じ材料で構成されていても有機ＥＬ素子の一部を構成しない。具体的には、複数の有機ＥＬ素子が支持基板に設けられる場合、電極や発光層が、複数の有機ＥＬ素子にわたって連なるようにして形成されることがあるが、有機ＥＬ素子の間の領域では発光が生じないため、この有機ＥＬ素子間に形成されている発光層や電極は有機ＥＬ素子を構成しない。また１つの有機ＥＬ素子であっても、たとえば発光層が、一対の電極から延在するように形成されることもあるが、この延在する部分では発光しないため、一対の電極から突出するように延在する発光層は有機ＥＬ素子の一部を構成しない。
【００１７】
有機ＥＬ素子３の大きさは、用いられる装置の仕様に応じて設定されるが、表示装置の画素として使用される場合には、たとえば１μｍ２〜１０−６ｍ２程度であり、液晶表示装置などのバックライトに使用される場合には、たとえば１０−５ｍ２〜３．５ｍ２程度であり、照明装置の光源として使用される場合には、たとえば１０−５ｍ２〜３．０ｍ２程度である。本発明の発光装置は後述するように放熱特性が向上するため、特に大型で発熱量の多い有機ＥＬ素子を備える発光装置に好適に用いられる。すなわちバックライトや照明装置などのように、大型で発熱量の多い有機ＥＬ素子を必要とする発光装置に好適に用いられる。
【００１８】
前記封止基板５は、有機ＥＬ素子３に向けて突出する凸部６を有している。この凸部６の数は有機ＥＬ素子３の個数と同じでも、有機ＥＬ素子３の個数よりも多くてもよい。図１には有機ＥＬ素子３と同数の凸部６が形成された封止基板５を示している。支持基板５の厚み方向の一方から見て、封止基板５の凸部６は、その一部または全部が前記有機ＥＬ素子３と重なるように配置されている。図１では封止基板５の凸部の全部が前記有機ＥＬ素子３と重なるように配置されている例を示している。
【００１９】
封止基板はたとえば、支持基板に適用可能な板として例示したものを適宜用いることができ、熱伝導率の高い部材が好適に用いられる。たとえば熱伝導率の高い金属板が好適に用いられ、たとえば銅、アルミニウム、銀、タングステン、鉄、ニッケル、またはクロムや、これらの合金（例えば、ステンレス鋼）からなる板が好適に用いられる。
また封止基板の厚さは、薄い方が、放熱性が高まるために好ましく、たとえば０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度であり、０．５ｍｍ〜５ｍｍが好ましい。なお封止基板の厚さとは、凸部６を除いた部分の厚さを意味する。また凸部６の高さは、たとえば０．０１ｍｍ〜１０ｍｍ程度であり、０．０５ｍｍ〜５ｍｍが好ましい。
【００２０】
封止基板の凸部６は、封止基板の厚み方向の一方から見て、有機ＥＬ素子と同じ外形であっても、異なる外形であってもよい。たとえば封止基板の一方から見て有機ＥＬ素子が矩形であれば、凸部も同様に矩形であって、かつその面積が小さくなるように凸部を形成してもよい。また図１に示す本実施形態の封止基板５は、支持基板の厚み方向の一方から見て、有機ＥＬ素子よりも小さい凸部が設けられているが、後述する他の実施形態では有機ＥＬ素子よりも大きい凸部、または有機ＥＬ素子よりも幅広な凸部を備えていてもよい。たとえば凸部は、１または複数本の帯状に形成されていてもよい。さらには凸部は帯状に限らす、たとえば格子状、斜格子状、マトリクス状に形成されていてもよい。
【００２１】
熱伝導性部材４は、凸部６と有機ＥＬ素子３との間に設けられる。なお熱伝導性部材４は凸部６と有機ＥＬ素子３との両方に接して設けられている。
【００２２】
前記熱伝導性部材４は、熱伝導率の高い部材によって構成されていることが好ましく、１種類または複数種類の材料から構成されている。
熱伝導性部材４はたとえばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂、イミド樹脂などの樹脂からなる。
【００２３】
熱伝導性部材は、分散して配置されるフィラーをさらに含み、前記フィラーは、熱伝導性部材を構成する材料のうちで最も熱伝導率が高いことが好ましい。たとえば熱伝導性部材が、前述した樹脂と、この樹脂に配置されるフィラーとからなる場合、樹脂よりも熱伝導率の高いフィラーが樹脂に分散して配置されていることが好ましい。なおフィラーは、樹脂中において均一に分散して配置されることが好ましい。このように熱伝導率の高いフィラーを分散させることで、熱伝導性部材４の成形性を維持しつつ、熱伝導性部材４の熱伝導率を高めることができる。
【００２４】
熱伝導性部材におけるフィラーの重量割合は、高くなるほど、熱伝導性部材の熱伝導率は向上するが、その一方で、熱伝導性部材４となる材料の粘度が高くなり、成形性が悪くなるため、熱伝導性部材の膜厚を薄くすることが難しくなる。そこで熱伝導率と、成形性とを勘案すると、熱伝導性部材におけるフィラーの重量割合はたとえば１０体積％〜８０体積％であり、好ましくは２０体積％〜６０体積％である。
【００２５】
前記熱伝導性部材４は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ベリリウム、または窒化ボロンからなる複数の種類のフィラーのうちの少なくとも１種のフィラーを含むことが好ましい。熱伝導性部材は電気絶縁性を示す部材によって構成されることが好ましい場合がある。たとえば、複数の有機ＥＬ素子が支持基板上に設けられ、かつ金属板などの導電性を示す封止基板が用いられている場合、仮に熱伝導性部材が導電性を示す場合には、熱伝導性部材と封止基板とを介して有機ＥＬ素子間に電気的な導通が生じるおそれがあるためである。酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ベリリウム、または窒化ボロンからなる複数の種類のフィラーは導電性が低いため、このようなフィラーを用いることによって、電気絶縁性を示し、かつ熱伝導性の良好な熱伝導性部材を実現することができる。このようなフィラーには市販品を用いることができる。たとえば酸化アルミニウムからなるフィラーとして、ショウフィラー（登録商標）／ＦＡ（昭和電工）を用いることができる。なおアルミニウム、銅、銀、またはこれらの２種以上の合金からなる複数の種類のフィラーは導電性が高いため、電気絶縁性を示す熱伝導性部材を設ける必要がある場合には、熱伝導性部材におけるフィラーの含有率を適宜低く設定する必要がある。
【００２６】
また熱伝導性部材は、アルミニウム、銅、銀、またはこれらの２種以上の合金からなる複数の種類のフィラーのうちの少なくとも１種のフィラーを含むことが好ましい。このようなフィラーには市販品を用いることができる。たとえばアルミニウムからなるフィラーとして、フィラー用アルミニウムパウダー（東洋アルミニウム）を用いることができる。
【００２７】
また熱伝導性部材は、炭素またはケイ素を含む焼結体からなる種類のフィラーのうちの少なくとも１種のフィラーを含むことが好ましい。なお上記焼結体は、炭素またはケイ素のみから構成されていてもよい。このようなフィラーには、市販品を用いることができ、たとえば炭化ケイ素粉末（信濃電気製錬）を用いることできる。
【００２８】
＜発光装置の製造方法＞
まず支持基板を用意し、この支持基板上に有機ＥＬ素子を作製する。有機ＥＬ素子の形成方法は後述する。
【００２９】
次に有機ＥＬ素子３および封止基板５のうちの少なくともいずれか一方に熱伝導性部材を供給する。この際、熱伝導性部材として例えば光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などのように、エネルギーを加えることによって硬化する材料を使用する場合、これら光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂を、有機ＥＬ素子および封止基板のうちの少なくともいずれか一方に熱伝導性部材として供給する。
【００３０】
熱伝導性部材は、有機ＥＬ素子上に供給してもよく、また封止基板の凸部に供給してもよく、さらには、有機ＥＬ素子上および封止基板の凸部の両方に供給してもよい。熱伝導性部材は一般的な封止剤塗布装置を用いて供給することができ、たとえばディスペンサーを用いて供給することができる。
【００３１】
なお熱伝導性部材を供給する際に、必要に応じて、支持基板または封止基板のたとえば周縁部に封止部材も供給する。
【００３２】
次に封止基板５の前記凸部６が有機ＥＬ素子３に重なるように、前記支持基板２と前記封止基板５とを圧着する。本実施形態では、封止基板５の凸部６が有機ＥＬ素子３に重なるように位置合わせをして、支持基板２と封止基板５とを圧着する。なおエネルギーを加えることによって硬化する材料を熱伝導性部材４として使用した場合、圧着後に、光を照射したり熱を加えたりすることによって熱伝導性部材４を硬化させる。
【００３３】
上述したように凸部６と前記有機ＥＬ素子３とが重なる領域の面積が、有機ＥＬ素子３の面積よりも小さいため、所定の力で封止基板２と支持基板５とを圧着した際に、凸部６の表面に加わる単位面積当たりの応力が高くなる。そのため凸部６と前記有機ＥＬ素子３とが重なる領域の面積が、有機ＥＬ素子の面積と同じ場合と比べて、封止基板と支持基板とを圧着する際に、凸部の表面に加わる単位面積当たりの応力が高くなり、結果として熱伝導性部材の膜厚を薄くすることができる。このように熱伝導性部材の膜厚を薄くすることによって、有機ＥＬ素子から封止基板への熱伝導を良好にすることができ、結果として放熱性の高い発光装置を得ることができる。
【００３４】
なお凸部６と前記有機ＥＬ素子３とが重なる領域の面積は、小さいほど、熱伝導性部材の薄膜化の観点からは好ましい。重なる領域の面積が小さいほど、封止基板と支持基板とを圧着する際に、凸部の表面に加わる単位面積当たりの応力が高くなるからである。他方で、凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積は、大きいほど、放熱性の観点からは好ましい。熱伝導性部材の材料などにもよるが、これらを勘案すると、凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積は、たとえば有機ＥＬ素子の面積の３０％〜９５％であり、５０％〜９０％が好ましい。
【００３５】
図２は本発明の他の実施形態の発光装置２１を模式的に示す図である。図２に示す本実施形態の発光装置２１は、図１に示す実施形態の発光装置１とは凸部６の形状のみが異なるため、対応する部分については同一の符号を付すとともに、重複する説明を省略することがある。
【００３６】
本実施形態の封止基板は、支持基板の厚み方向の一方から見て有機ＥＬ素子よりも面積が大きい凸部６を有する。なお本実施形態では支持基板２の厚み方向の一方から見て、凸部６の中心部と有機ＥＬ素子３の中心部とをずらして封止基板５を貼り合わせ、前記凸部の一部が有機ＥＬ素子と重なるように配置されるため、凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積は、有機ＥＬ素子の面積よりも小さい。このように封止基板の厚み方向の一方から見て、凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積が、有機ＥＬ素子の面積よりも小さいため、前述の実施形態と同様、膜厚の薄い熱伝導性部材を得ることができ、結果として放熱性の高い発光装置２１を実現することができる。
【００３７】
図３は本発明のさらに他の実施形態の発光装置３１を模式的に示す図である。図３に示す本実施形態の発光装置３１は、前述の各実施形態の発光装置とは凸部の形状のみが異なるため、対応する部分については同一の符号を付すとともに、重複する説明を省略することがある。
【００３８】
本実施形態の封止基板は有機ＥＬ素子の数よりも多数の凸部６を有する。この複数の凸部６は封止基板５が支持基板２に貼り合わされた状態において支持基板の厚み方向の一方から見て有機ＥＬ素子に重なる位置にのみ形成されていてもよく、また封止基板５の所定の領域、たとえば有機ＥＬ素子３に重なる可能性のある領域に、一面に設けられていてもよい。なお封止基板５における凸部６の単位面積当たりの個数は、有機ＥＬ素子の単位面積あたりの個数よりも多い。本実施形態では、支持基板２の厚み方向の一方から見て、複数の凸部が１つの有機ＥＬ素子に重なるように配置されているが、凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積は、有機ＥＬ素子の面積よりも小さい。このように封止基板の厚み方向の一方から見て、凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積が、有機ＥＬ素子の面積よりも小さいため、前述の実施形態と同様、膜厚の薄い封止部材を得ることができ、結果として放熱性の高い発光装置を実現することができる。
【００３９】
さらに、有機ＥＬ素子と同じ数の凸部を有する封止基板を用いる場合、凸部と有機ＥＬ素子とが重なるように両者の位置合わせを行った上で封止基板と支持基板とを貼り合わせる必要があるが、有機ＥＬ素子の数よりも多数の凸部を有する封止基板を用いる場合には、封止基板と支持基板との位置合わせを厳密に行うことなく、有機ＥＬ素子と凸部とが重なるように封止基板と支持基板とを貼り合わせることができ、簡易に貼り合わせを行うことができる。
【００４０】
図４は本発明のさらに他の実施形態の発光装置４１を模式的に示す図である。図４に示す本実施形態の発光装置４１は、図１に示す実施形態の発光装置とは、複数の有機ＥＬ素子を支持基板上に設けたこと、およびこの有機ＥＬ素子の数に対応させて複数の凸部を設けたことのみが異なるため、対応する部分については同一の符号を付すとともに、重複する説明を省略することがある。
【００４１】
本実施形態の発光装置４１は複数の有機ＥＬ素子３が支持基板上に設けられる。複数の有機ＥＬ素子３は、支持基板上において、直列接続された構成であっても、並列接続された構成であってもよく、さらには直列接続と並列接続とが併用された構成であってもよい。
【００４２】
本実施形態の封止基板５は、有機ＥＬ素子３と同じ数の凸部６を備える。そして各凸部６と有機ＥＬ素子３との関係は図１または図２に示す実施形態の関係と同じである。すなわち各凸部と各有機ＥＬ素子とは、熱伝導性部材を介在させて貼り合わされている。また支持基板の厚み方向の一方から見て、各凸部は、その一部または全部が前記有機ＥＬ素子と重なるように配置され、各凸部と各有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積は、有機ＥＬ素子の面積よりも小さい。このように封止基板の厚み方向の一方から見て、凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積が、有機ＥＬ素子の面積よりも小さいため、前述の実施形態と同様、膜厚の薄い封止部材を得ることができ、結果として放熱性の高い発光装置を実現することができる。
【００４３】
図５は本発明のさらに他の実施形態の発光装置５１を模式的に示す図である。図５に示す本実施形態の発光装置は、図４に示す実施形態の発光装置とは、封止基板５の凸部６の形状のみが異なるため、対応する部分については同一の符号を付すとともに、重複する説明を省略することがある。
【００４４】
本実施形態の封止基板５は有機ＥＬ素子３の数よりも多数の凸部を有する。この複数の凸部６は封止基板５が支持基板に貼り合わされた状態において支持基板の厚み方向の一方から見て有機ＥＬ素子に重なる位置にのみ形成されていてもよく、また支持基板の所定の領域、たとえば有機ＥＬ素子に重なる可能性のある領域に、一面に設けられていてもよい。なお封止基板における凸部の単位面積当たりの個数は、有機ＥＬ素子の単位面積あたりの個数よりも多い。支持基板の厚み方向の一方から見て、複数の凸部が１つの有機ＥＬ素子に重なるように配置されるとしても、凸部６と前記有機ＥＬ素子３とが重なる領域の面積は、有機ＥＬ素子の面積よりも小さい。このように封止基板の厚み方向の一方から見て、凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積が、有機ＥＬ素子の面積よりも小さいため、前述の実施形態と同様、膜厚の薄い封止部材を得ることができ、結果として放熱性の高い発光装置を実現することができる。
【００４５】
さらに、有機ＥＬ素子と同じ数の凸部を有する封止基板を用いる場合、凸部と有機ＥＬ素子とが重なるように両者の位置合わせをした上で封止基板と支持基板とを貼り合わせる必要があるが、有機ＥＬ素子の数よりも多数の凸部を有する封止基板を用いる場合には、封止基板と支持基板との位置合わせを厳密に行うことなく、有機ＥＬ素子と凸部とが重なるように封止基板と支持基板とを貼り合わせることができ、簡易に貼り合わせを行うことができる。
【００４６】
図６は本発明のさらに他の実施形態の発光装置６１を模式的に示す図である。本実施形態の発光装置６１は、前述の各実施形態の発光装置とは封止基板５のみが異なるため、対応する部分については同一の符号を付すとともに、重複する説明を省略することがある。なお本実施の形態では複数の有機ＥＬ素子が設けられた発光装置について説明するが、本実施形態の封止基板は図１〜５に示す前述の各実施形態の発光装置にも同様に適用することができる。
【００４７】
封止基板は、支持基板に対向する表面とは反対側の表面に、前記凸部に沿って凹みが形成されている。たとえば凸部がマトリクス状に配置されている場合、この凸部に対応する位置に凹部が形成されている。すなわち凹部がマトリクス状に配置されている。また凸部が、複数本の帯状、格子状、斜格子状に形成されている場合には、これら凸部の形状に沿って、複数本の帯状、格子状、斜格子状に凹部が形成されている。
【００４８】
このように支持基板に対向する表面とは反対側の表面に、前記凸部に沿う凹みが封止基板に形成されることにより、封止基板の大気との接触面積が大きくなるため、封止基板に伝導した熱を効率的に大気に放熱することができる。これによって放熱性の高い発光装置を実現することができる。
【００４９】
＜有機ＥＬ素子＞
以下では有機ＥＬ素子についてさらに詳しく説明する。
【００５０】
有機ＥＬ素子は一対の電極間に設けられる所定の層の材料に低分子化合物を用いた低分子型の素子と、高分子化合物を用いた高分子形の素子とに大別されるが、本発明は両方の型の有機ＥＬ素子に好適に適用することができる。
【００５１】
また図では一対の電極間と発光層のみからなる有機ＥＬ素子を示しているが、有機ＥＬ素子には種々の層構成がある。
【００５２】
本実施の形態の有機ＥＬ素子は、一対の電極を構成する陽極および陰極と、該電極間に設けられる発光層を必須の構成要件として有する。また有機ＥＬ素子は、一対の電極間に発光層に限らず、発光層とは異なる他の層を有していてもよく、また複数の発光層を有していてもよい。
【００５３】
陰極と発光層との間に設けられる層としては、電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層などを挙げることができる。陰極と発光層との間に電子注入層と電子輸送層との両方の層が設けられる場合、陰極に接する層を電子注入層といい、この電子注入層を除く層を電子輸送層という。
【００５４】
電子注入層は、陰極からの電子注入効率を改善する機能を有する。電子輸送層は陰極側の表面に接する層からの電子注入を改善する機能を有する。正孔ブロック層は、正孔の輸送を堰き止める機能を有する。なお電子注入層、及び／又は電子輸送層が正孔の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が正孔ブロック層を兼ねることがある。
【００５５】
正孔ブロック層が正孔の輸送を堰き止める機能を有することは、例えばホール電流のみを流す素子を作製し、その電流値の減少で堰き止める効果を確認することが可能である。
【００５６】
陽極と発光層との間に設けられる層としては、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層などを挙げることができる。陽極と発光層との間に、正孔注入層と正孔輸送層との両方の層が設けられる場合、陽極に接する層を正孔注入層といい、この正孔注入層を除く層を正孔輸送層という。
【００５７】
正孔注入層は、陽極からの正孔注入効率を改善する機能を有する。正孔輸送層は陽極側の表面に接する層からの正孔注入を改善する機能を有する。電子ブロック層は、電子の輸送を堰き止める機能を有する。なお正孔注入層、及び／又は正孔輸送層が電子の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が電子ブロック層を兼ねることがある。
【００５８】
電子ブロック層が電子の輸送を堰き止める機能を有することは、例えば、電子電流のみを流す素子を作製し、その電流値の減少で堰き止める効果を確認することが可能である。
【００５９】
なお、電子注入層および正孔注入層を総称して電荷注入層ということがあり、電子輸送層および正孔輸送層を総称して電荷輸送層ということがある。
【００６０】
本実施の形態の有機ＥＬ素子のとりうる層構成の一例を以下に示す。
ａ）陽極／発光層／陰極
ｂ）陽極／正孔注入層／発光層／陰極
ｃ）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極
ｄ）陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／陰極
ｅ）陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
ｆ）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
ｇ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
ｈ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
ｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
ｊ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／陰極
ｋ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
ｌ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
ｍ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
ｎ）陽極／発光層／電子注入層／陰極
ｏ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
ｐ）陽極／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（ここで、記号「／」は、記号「／」を挟む各層が隣接して積層されていることを示す。以下同じ。）
本実施の形態の有機ＥＬ素子は２層以上の発光層を有していてもよい。上記ａ）〜ｐ）の層構成のうちのいずれか１つにおいて、陽極と陰極とに挟持された積層体を「構造単位Ａ」とすると、２層の発光層を有する有機ＥＬ素子の構成として、下記ｑ）に示す層構成を挙げることができる。なお２つある（構造単位Ａ）の層構成は互いに同じでも、異なっていてもよい。
ｑ）陽極／（構造単位Ａ）／電荷発生層／（構造単位Ａ）／陰極
また「（構造単位Ａ）／電荷発生層」を「構造単位Ｂ」とすると、３層以上の発光層を有する有機ＥＬ素子の構成として、下記ｒ）に示す層構成を挙げることができる。
ｒ）陽極／（構造単位Ｂ）ｘ／（構造単位Ａ）／陰極
なお記号「ｘ」は、２以上の整数を表し、（構造単位Ｂ）ｘは、構造単位Ｂがｘ段積層された積層体を表す。また複数ある（構造単位Ｂ）の層構成は同じでも、異なっていてもよい。
【００６１】
ここで、電荷発生層とは電界を印加することにより正孔と電子を発生する層である。電荷発生層としては、たとえば酸化バナジウム、インジウムスズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＴＯ）、酸化モリブデンなどから成る薄膜を挙げることができる。
【００６２】
有機ＥＬ素子は、陽極および陰極から構成される一対の電極のうちの陽極を陰極よりも支持基板寄りに配して支持基板に設けてもよく、また陰極を陽極よりも支持基板寄りに配して支持基板に設けてもよい。たとえば上記ａ）〜ｒ）の構成において、右側から順に支持基板上に各層を積層した構成の有機ＥＬ素子でも、左側から順に支持基板上に各層を積層した構成の有機ＥＬ素子であってもよい。
【００６３】
本実施形態の有機ＥＬ素子は、さらに電極との密着性向上や電極からの電荷注入性の改善のために、電極に隣接して膜厚２ｎｍ以下の絶縁層を設けてもよい。また界面での密着性向上や混合の防止などのために、前述した各層間に薄いバッファー層を挿入してもよい。
【００６４】
積層する層の順序、層数、および各層の厚さについては、発光効率や素子寿命を勘案して適宜設定することができる。
【００６５】
次に、有機ＥＬ素子を構成する各層の材料および形成方法についてより具体的に説明する。
【００６６】
＜陽極＞
発光層から放射される光が陽極を通って素子外に出射する構成の有機ＥＬ素子の場合、陽極には光透過性を示す電極が用いられる。光透過性を示す電極としては、金属酸化物、金属硫化物および金属などの薄膜を用いることができ、電気伝導度および光透過率の高いものが好適に用いられる。具体的には酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ＩＴＯ、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＺＯ）、金、白金、銀、および銅などから成る薄膜が用いられ、これらの中でもＩＴＯ、ＩＺＯ、または酸化スズから成る薄膜が好適に用いられる。陽極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法などを挙げることができる。また、該陽極として、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などの有機の透明導電膜を用いてもよい。
【００６７】
陽極の膜厚は、求められる特性や成膜工程の簡易さなどを考慮して適宜設定され、例えば１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、さらに好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００６８】
＜正孔注入層＞
正孔注入層を構成する正孔注入材料としては、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、および酸化アルミニウムなどの酸化物や、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、アモルファスカーボン、ポリアニリン、およびポリチオフェン誘導体などを挙げることができる。
【００６９】
正孔注入層の成膜方法としては、正孔注入材料を含む溶液からの成膜を挙げることができる。例えば正孔注入材料を含む溶液を所定の塗布法によって塗布成膜し、さらにこれを固化することによって正孔注入層を形成することができる。
【００７０】
正孔注入材料を含む溶液の溶媒としては、正孔注入材料を溶解させるものであれば特に制限はなく、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタンなどの塩素系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテートなどのエステル系溶媒、および水を挙げることができる。
【００７１】
塗布法としてはスピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法などを挙げることができる。
【００７２】
正孔注入層の膜厚は、求められる特性および成膜工程の簡易さなどを考慮して適宜設定され、例えば１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００７３】
＜正孔輸送層＞
正孔輸送層を構成する正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）若しくはその誘導体、又はポリ（２，５−チエニレンビニレン）若しくはその誘導体などを挙げることができる。
【００７４】
これらの中で正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミン化合物基を有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）若しくはその誘導体、又はポリ（２，５−チエニレンビニレン）若しくはその誘導体などの高分子正孔輸送材料が好ましく、さらに好ましくはポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体である。低分子の正孔輸送材料の場合には、高分子バインダーに分散させて用いることが好ましい。
【００７５】
正孔輸送層の成膜方法としては、特に制限はないが、低分子の正孔輸送材料では、高分子バインダーと正孔輸送材料とを含む混合液からの成膜を挙げることができ、高分子の正孔輸送材料では、正孔輸送材料を含む溶液からの成膜を挙げることができる。
【００７６】
溶液からの成膜に用いられる溶媒としては、正孔輸送材料を溶解させるものであれば特に制限はなく、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタンなどの塩素系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテートなどのエステル系溶媒などを挙げることができる。
【００７７】
溶液からの成膜方法としては、前述した正孔注入層の成膜法と同様の塗布法を挙げることができる。
【００７８】
混合する高分子バインダーとしては、電荷輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に対する吸収の弱いものが好適に用いられ、例えばポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサンなどを挙げることができる。
【００７９】
正孔輸送層の膜厚は、求められる特性および成膜工程の簡易さなどを考慮して設定され、例えば１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００８０】
＜発光層＞
発光層は、通常、主として蛍光及び／又はりん光を発光する有機物、または該有機物とこれを補助するドーパントとから形成される。ドーパントは、例えば発光効率の向上や、発光波長を変化させるために加えられる。なお発光層を構成する有機物は、低分子化合物でも高分子化合物でもよい。高分子化合物は溶媒への溶解性が低分子よりも一般的に高いため、塗布法に好適に用いられる。そのため塗布法によって発光層を形成する場合には、発光層は高分子化合物を含むことが好ましい。発光層を構成する高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量はたとえば１０３〜１０８程度である。発光層を構成する発光材料としては、例えば以下の色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料、ドーパント材料を挙げることができる。
【００８１】
（色素系材料）
色素系材料としては、例えば、シクロペンダミン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体化合物、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ピロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体などを挙げることができる。
【００８２】
（金属錯体系材料）
金属錯体系材料としては、例えばＴｂ、Ｅｕ、Ｄｙなどの希土類金属、またはＡｌ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｉｒ、Ｐｔなどを中心金属に有し、オキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造などを配位子に有する金属錯体を挙げることができ、例えばイリジウム錯体、白金錯体などの三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミニウムキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、フェナントロリンユーロピウム錯体などを挙げることができる。
【００８３】
（高分子系材料）
高分子系材料としては、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、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素系材料や金属錯体系発光材料を高分子化したものなどを挙げることができる。
【００８４】
上記発光性材料のうち、青色に発光する材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、およびそれらの重合体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体やポリフルオレン誘導体などが好ましい。
【００８５】
また、緑色に発光する材料としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。
【００８６】
また、赤色に発光する材料としては、クマリン誘導体、チオフェン環化合物、およびそれらの重合体、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、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料の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、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。
（ドーパント材料）
ドーパント材料としては、例えばペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾロン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾンなどを挙げることができる。なお、このような発光層の厚さは、通常約２ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００８７】
発光層の成膜方法としては、溶液から成膜する方法、真空蒸着法、転写法などを挙げることができる。溶液からの成膜に用いる溶媒としては、前述の溶液から正孔注入層を成膜する際に用いられる溶媒と同様の溶媒を挙げることができる。
【００８８】
溶液からの成膜において溶液を塗布する方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法およびノズルコート法などのコート法、並びにグラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法などの塗布法を挙げることができる。パターン形成や多色の塗分けが容易であるという点で、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法などの印刷法が好ましい。また、昇華性を示す低分子化合物の場合には、真空蒸着法を用いることができる。さらには、レーザーによる転写や熱転写により、所望のところのみに発光層を形成する方法も用いることができる。
【００８９】
＜電子輸送層＞
電子輸送層を構成する電子輸送材料としては、公知のものを使用でき、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン若しくはその誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、ナフトキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン若しくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン若しくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、又は８−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリ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などを挙げることができる。
【００９０】
これらのうち、電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、又は８−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリ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が好ましく、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、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ポリキノリンがさらに好ましい。
【００９１】
電子輸送層の成膜法としては特に制限はないが、低分子の電子輸送材料では、粉末からの真空蒸着法、または溶液若しくは溶融状態からの成膜を挙げることができ、高分子の電子輸送材料では溶液または溶融状態からの成膜を挙げることができる。なお溶液または溶融状態からの成膜する場合には、高分子バインダーを併用してもよい。溶液から電子輸送層を成膜する方法としては、前述の溶液から正孔注入層を成膜する方法と同様の成膜法を挙げることができる。
【００９２】
電子輸送層の膜厚は、求められる特性や成膜工程の簡易さなどを考慮して適宜設定され、例えば１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００９３】
＜電子注入層＞
電子注入層を構成する材料としては、発光層の種類に応じて最適な材料が適宜選択され、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの１種類以上を含む合金、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物、またはこれらの物質の混合物などを挙げることができる。アルカリ金属、アルカリ金属の酸化物、ハロゲン化物、および炭酸化物の例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、酸化リチウム、フッ化リチウム、酸化ナトリウム、フッ化ナトリウム、酸化カリウム、フッ化カリウム、酸化ルビジウム、フッ化ルビジウム、酸化セシウム、フッ化セシウム、炭酸リチウムなどを挙げることができる。また、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物の例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、酸化カルシウム、フッ化カルシウム、酸化バリウム、フッ化バリウム、酸化ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、炭酸マグネシウムなどを挙げることができる。電子注入層は、２層以上を積層した積層体で構成されてもよく、例えばＬｉＦ／Ｃａなどを挙げることができる。電子注入層は、蒸着法、スパッタリング法、印刷法などにより形成される。電子注入層の膜厚としては、１ｎｍ〜１μｍ程度が好ましい。
【００９４】
＜陰極＞
陰極の材料としては、仕事関数が小さく、発光層への電子注入が容易で、電気伝導度の高い材料が好ましい。また陽極側から光を取出す構成の有機ＥＬ素子では、発光層から放射される光を陰極で陽極側に反射するために、陰極の材料としては可視光反射率の高い材料が好ましい。陰極には、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属および周期表の１３族金属などを用いることができる。陰極の材料としては、例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウムなどの金属、前記金属のうちの２種以上の合金、前記金属のうちの１種以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうちの１種以上との合金、またはグラファイト若しくはグラファイト層間化合物などが用いられる。合金の例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金などを挙げることができる。また、陰極としては導電性金属酸化物および導電性有機物などから成る透明導電性電極を用いることができる。具体的には、導電性金属酸化物として酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ＩＴＯ、およびＩＺＯを挙げることができ、導電性有機物としてポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などを挙げることができる。なお陰極は、２層以上を積層した積層体で構成されていてもよい。なお電子注入層が陰極として用いられる場合もある。
【００９５】
陰極の膜厚は、求められる特性や成膜工程の簡易さなどを考慮して適宜設定され、例えば１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、さらに好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００９６】
陰極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、また金属薄膜を熱圧着するラミネート法などを挙げることができる。
【００９７】
上述の各実施形態の発光装置は、光源を必要とする種々の装置に適用することができ、例えば照明装置や表示装置に適用することができる。本発明の発光装置は放熱特性が向上するため、特に発熱量の多い装置に好適に適用することができ、例えば照明装置や表示装置のバックライトに好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１，２１，３１，４１，５１，６１ 発光装置
２ 支持基板
３ 有機ＥＬ素子
４ 熱伝導性部材
５ 封止基板
６ 凸部
１１，１２ 電極
１３ 発光層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、この支持基板上に設けられる有機ＥＬ素子と、有機ＥＬ素子上に配置される熱伝導性部材と、有機ＥＬ素子を封止するための封止基板とがこの順で配置される発光装置であって、
前記封止基板は、有機ＥＬ素子に向けて突出する凸部を有し、
前記凸部と前記有機ＥＬ素子とは、前記熱伝導性部材を介在させて貼り合わされ、
支持基板の厚み方向の一方から見て、前記凸部は、その一部または全部が前記有機ＥＬ素子と重なるように配置され、前記凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積は、有機ＥＬ素子の面積よりも小さい、発光装置。
【請求項２】
前記封止基板は複数の前記凸部を有し、
支持基板の厚み方向の一方から見て、複数の前記凸部のうちの２つ以上の凸部が、１つの有機ＥＬ素子と重なるように配置される、請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
支持基板上には複数の前記有機ＥＬ素子が設けられる、請求項１または２記載の発光装置。
【請求項４】
前記封止基板は、支持基板に対向する表面とは反対側の表面に、前記凸部に沿って凹みが形成されている、請求項１〜３のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項５】
前記封止基板は金属からなる、請求項１〜４のいずれかに記載の発光装置。
【請求項６】
前記熱伝導性部材は、フィラーを含み、
前記フィラーは、熱伝導性部材を構成する材料のうちで最も熱伝導率が高い、請求項１〜５のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項７】
前記熱伝導性部材は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ベリリウム、または窒化ボロンからなる複数の種類のフィラーのうちの少なくとも１種のフィラーを含む、請求項６記載の発光装置。
【請求項８】
前記熱伝導性部材は、アルミニウム、銅、銀、またはこれらの２種以上の合金からなる複数の種類のフィラーのうちの少なくとも１種のフィラーを含む、請求項６記載の発光装置。
【請求項９】
前記熱伝導性部材は、炭素またはケイ素を含む焼結体からなる複数の種類のフィラーのうちの少なくとも１種のフィラーを含む、請求項６記載の発光装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法であって、
支持基板上に有機ＥＬ素子を形成し、
有機ＥＬ素子および封止基板のうちの少なくともいずれか一方に熱伝導性部材を供給し、
封止基板の前記凸部が有機ＥＬ素子に重なるように、前記支持基板と前記封止基板とを圧着する、発光装置の製造方法。
【請求項１】
支持基板と、この支持基板上に設けられる有機ＥＬ素子と、有機ＥＬ素子上に配置される熱伝導性部材と、有機ＥＬ素子を封止するための封止基板とがこの順で配置される発光装置であって、
前記封止基板は、有機ＥＬ素子に向けて突出する凸部を有し、
前記凸部と前記有機ＥＬ素子とは、前記熱伝導性部材を介在させて貼り合わされ、
支持基板の厚み方向の一方から見て、前記凸部は、その一部または全部が前記有機ＥＬ素子と重なるように配置され、前記凸部と前記有機ＥＬ素子とが重なる領域の面積は、有機ＥＬ素子の面積よりも小さい、発光装置。
【請求項２】
前記封止基板は複数の前記凸部を有し、
支持基板の厚み方向の一方から見て、複数の前記凸部のうちの２つ以上の凸部が、１つの有機ＥＬ素子と重なるように配置される、請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
支持基板上には複数の前記有機ＥＬ素子が設けられる、請求項１または２記載の発光装置。
【請求項４】
前記封止基板は、支持基板に対向する表面とは反対側の表面に、前記凸部に沿って凹みが形成されている、請求項１〜３のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項５】
前記封止基板は金属からなる、請求項１〜４のいずれかに記載の発光装置。
【請求項６】
前記熱伝導性部材は、フィラーを含み、
前記フィラーは、熱伝導性部材を構成する材料のうちで最も熱伝導率が高い、請求項１〜５のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項７】
前記熱伝導性部材は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ベリリウム、または窒化ボロンからなる複数の種類のフィラーのうちの少なくとも１種のフィラーを含む、請求項６記載の発光装置。
【請求項８】
前記熱伝導性部材は、アルミニウム、銅、銀、またはこれらの２種以上の合金からなる複数の種類のフィラーのうちの少なくとも１種のフィラーを含む、請求項６記載の発光装置。
【請求項９】
前記熱伝導性部材は、炭素またはケイ素を含む焼結体からなる複数の種類のフィラーのうちの少なくとも１種のフィラーを含む、請求項６記載の発光装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法であって、
支持基板上に有機ＥＬ素子を形成し、
有機ＥＬ素子および封止基板のうちの少なくともいずれか一方に熱伝導性部材を供給し、
封止基板の前記凸部が有機ＥＬ素子に重なるように、前記支持基板と前記封止基板とを圧着する、発光装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１５４８００（Ｐ２０１１−１５４８００Ａ）
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３９７６（Ｐ２０１０−１３９７６）
【出願日】平成２２年１月２６日（２０１０．１．２６）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２６日（２０１０．１．２６）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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