発光装置
【課題】発光素子の投影面積を拡げることなく明るく、且つ歩留まり良く製造できる発光装置を提供する。
【解決手段】本発明の一態様は、複数の凸部１３と、この複数の凸部１３に沿って形成された第１の電極１４と、複数の凸部１３に沿って形成され、第１の電極１４上に形成された発光性の有機化合物を含む層１６と、複数の凸部１３に沿って形成され、発光性の有機化合物を含む層１６上に形成された第２の電極１７と、を具備し、複数の凸部１３それぞれは、隣接する凸部の底面と接する辺を備える底面と、前記底面に対して０°より大きく８０°以下の一定の角度を備える複数の側面と、第１の連続する曲面からなる頂点と、を有することを特徴とする発光装置である。
【解決手段】本発明の一態様は、複数の凸部１３と、この複数の凸部１３に沿って形成された第１の電極１４と、複数の凸部１３に沿って形成され、第１の電極１４上に形成された発光性の有機化合物を含む層１６と、複数の凸部１３に沿って形成され、発光性の有機化合物を含む層１６上に形成された第２の電極１７と、を具備し、複数の凸部１３それぞれは、隣接する凸部の底面と接する辺を備える底面と、前記底面に対して０°より大きく８０°以下の一定の角度を備える複数の側面と、第１の連続する曲面からなる頂点と、を有することを特徴とする発光装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の電極と第２の電極の間に発光性の有機化合物を含む層（ＥＬ層とも記す）を有する発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、凹凸構造上に形成された発光素子が開示されている。詳細には、基板上に凹凸構造を設け、第１の電極と第２の電極の間に発光性の有機化合物を含む層を備える発光素子を、この凹凸構造に沿って形成することにより、その凹凸構造が設けられた基板の面積（即ち発光素子の投影面積）よりも発光素子の面積（即ち発光面積）を拡げることができる。これにより、発光素子の明るさを増すことができる。従って、発光素子の発光部における輝度を低くしても、発光素子の実効的な輝度を実用レベルに保つことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２５７６６１号公報（段落［００３７］〜［００４０］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、凹凸構造が備える凸部上に発光性の有機化合物を含む層を成膜する際に、凸部の側面において発光性の有機化合物を含む層が適当な厚みとなるように成膜すると、凸部の相互間では、該有機化合物を含む層が厚くなりすぎることがある（図４（Ｃ）参照）。その結果、凸部の相互間の領域が発光しない、または発光強度が弱くなるという不具合が生じる。また、凸部の頂点は電界が集中し易い上、有機化合物を含む層で緻密に被覆することが困難であるため、駆動中に該頂点において、第１の電極と第２の電極が短絡してしまう不具合が生じ易い。
【０００５】
本発明の一態様は、発光素子の投影面積を拡げることなく明るく、且つ歩留まり良く製造できる発光装置を提供することを課題とする。
また、本発明の一態様は、発光素子の投影面積を拡げることなく明るく、且つ均一性良く発光する発光装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、凹凸構造の凸部の頂点および複数の凸部の配置に着目し、凸部の底面の一辺と、隣接する凸部の底面の一辺とが互いに接するように凸部を設け、且つ凸部が連続する曲面からなる頂点を有する凹凸構造に着目したものである。
【０００７】
本発明の一態様は、複数の凸部と、前記複数の凸部に沿って形成された第１の電極と、前記複数の凸部に沿って形成され、前記第１の電極上に形成された発光性の有機化合物を含む層と、前記複数の凸部に沿って形成され、前記発光性の有機化合物を含む層上に形成された第２の電極と、を具備し、前記複数の凸部それぞれは、隣接する凸部の底面と接する辺を備える底面と、前記底面に対して０°より大きく８０°以下の一定の角度を備える複数の側面と、第１の連続する曲面からなる頂点と、を有することを特徴とする発光装置である。
【０００８】
上記の本発明の一態様によれば、複数の凸部それぞれが底面に対して０°より大きく８０°以下の一定の角度を備える複数の側面を有することで、底面に鉛直な方向から成膜した発光性の有機化合物を含む層を、第１の電極上に均一性のよい厚みで成膜できる。また、隣接する凸部の底面の一辺が互いに接するように凸部が設けられているため、凸部の相互間の領域の面積が少なくなり、発光しない、または発光強度が弱い領域が少ない、均一性良く発光する発光装置を提供することができる。そして、複数の凸部それぞれが隣接する凸部の底面と接する辺を備える底面を有することで、一定の角度を備える複数の側面を極力多く設けることが可能となり、均一性良く発光する面積が増え、明るく均一性良く発光する発光装置を提供できる。さらに、凸部の頂点を第１の連続する曲面で構成することにより、第１の電極と第２の電極が短絡し難く、信頼性の高い発光装置を歩留り良く製造できる。
【０００９】
また、上記の本発明の一態様によれば、前記凸部が備える前記複数の側面および前記第２の連続する曲面の面積の総和は、前記凸部の底面を囲み且つ前記底面の辺に接する円を底面とする円錐の側面積より大きい。これにより、限られた投影面積に凸部を隙間なく配置することができ、且つ発光面積を増やす効果を凸部が円錐形のものに比べて大きくできる。
ここで、円錐とは、平面上の円（底面）の周上の各点と、その平面上にない一点とを結ぶ線分（母線）を引いたとき、それらの線分および底面で囲まれる立体をいう。
【００１０】
また、本発明の一態様において、前記凸部は角錐であるとよい。
ここで、角錐とは、平面上の多角形（底面）の周上の各点と、その平面上にない一点とを結ぶ線分（母線）を引いたとき、それらの線分および底面で囲まれる多面体をいう。
【００１１】
また、本発明の一態様において、前記底面の形状は六角形であるとよい。これにより、限られた投影面積に凸部を隙間なく配置することができ、より多くの凸部を配置することができる。また、凸部の稜線において二つの側面が鈍角で接する構成となり、第１の電極と第２の電極が稜線において短絡し難い発光装置を提供できる。
【００１２】
また、本発明の一態様において、前記複数の側面は、第２の連続する曲面によって互いに接続されているとよい。これにより、凸部の稜線において二つの側面が第２の連続する曲面で接する構成となり、第１の電極と第２の電極が稜線において短絡し難い発光装置を提供できる。
【００１３】
また、本発明の一態様において、前記複数の凸部の裾部に形成され、前記第１の電極と電気的に接続された補助電極を有するとよい。これにより、凸部上に設けた第１の電極の表面積が大きくなり、第１の電極の電気抵抗が大きくても、補助電極によって第１の電極の実効的な電気抵抗を低減でき、均一性よく発光させることができる。
【００１４】
また、本発明の一態様において、前記補助電極の端部は、前記凸部によって覆われているとよい。これにより、補助電極を凸部と第１の電極との間に配置した場合に補助電極の端部に生じる段差によって発生することがある第１の電極と第２の電極が短絡する不具合を抑制できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様を適用することで、発光素子の投影面積を拡げることなく明るく、且つ歩留まり良く製造できる発光装置を提供することができる。
また、本発明の一態様を適用することで、発光素子の投影面積を拡げることなく明るく、且つ発光ムラのない発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（Ａ）は本発明の一態様に係る発光装置を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）に示すＡ−Ｂ，Ｃ−Ｄ線に沿った断面図、（Ｃ）は（Ａ）に示すＥ−Ｆ線に沿った断面図。
【図２】（Ａ）は本発明の一態様に係る発光装置を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）に示すＡ−Ｂ，Ｃ−Ｄ線に沿った断面図。
【図３】（Ａ）は図１に示す凸部１３および第１の基板１２の一部を示す斜視図、（Ｂ）は図２に示す凸部２０および第１の基板１２の一部を示す斜視図、（Ｃ）は比較例として凸部および第１の基板の一部を示す斜視図。
【図４】（Ａ）は凸部の相互間の領域の面積が大きい比較例に係る発光装置を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）に示すＡ−Ｂ，Ｃ−Ｄ線に沿った断面図、（Ｃ）は（Ａ）に示すＥ−Ｆ線に沿った断面図。
【図５】（Ａ）は、本発明の一態様に係る発光装置であって図１（Ａ）に示すＡ−Ｂ，Ｃ−Ｄ線に沿った断面図、（Ｂ）は、本発明の一態様に係る発光装置であって図１（Ａ）に示すＡ−Ｂ，Ｃ−Ｄ線に沿った断面図。
【図６】本発明の一態様に係る発光装置に用いることができる発光素子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
本発明の一態様に係る発光装置について図１および図３（Ａ）を参照しつつ説明する。
図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、発光装置１１は第１の基板１２を有する。
【００１９】
第１の基板１２としては、透明あるいは半透明基板を用いることができ、第１の基板１２と反対側の面から発光素子の光を取り出す場合には、不透明基板を用いることができる。
【００２０】
基板材料としては、ガラス、プラスチック、セラミックス、半導体材料、表面に絶縁処理を施した金属材料、等から適宜選択して用いることができ、複数の基板材料を積層した積層基板を用いることもできる。また、この基板表面、あるいは、基板内部には、発光素子を駆動するための抵抗・コンデンサ・インダクタ・ダイオード・トランジスタ等からなる回路を形成していても良い。
【００２１】
第１の基板１２上には複数の凸部１３を有する凹凸構造が形成されている。複数の凸部１３それぞれは、隣接する凸部の底面と接する辺を備える底面と、この底面に対して０°より大きく８０°以下の一定の角度を備える複数の側面と、連続する曲面からなる頂点１３ｂ（図３（Ａ）参照）とを有していればよいが、本発明の一態様では、複数の凸部１３それぞれは四角錐のような立体形状からなり、複数の四角錐それぞれの頂点１３ｂが連続する曲面からなり、かつ複数の四角錐それぞれの側面が複数の四角錐それぞれの底面に対して０°より大きく８０°以下の角度を有し、かつ底面が第１の基板１２の上面に位置し、かつ互いに隣接する底面の四角形の一辺が互いに接することで凸部１３が隙間なく緻密に配置されている。凸部１３である四角錐の側面と底面で作る角度であって、図１（Ｂ）に示すθ１は例えば６０°程度であり、図１（Ｃ）に示すθ２は例えば４５°程度である。
【００２２】
なお、凸部の複数の側面が底面に対して一定の角度を備えることにより、凸部上に、均一性の良い厚みで膜（電極や、ＥＬ層）を形成することができる。発光面積が大きくなるため、該角度は大きいほど好ましい。ただし、凹凸構造の作製における歩留まりの高さを確保するため、凸部の複数の側面が底面に対して０°より大きく８０°以下の一定の角度を備えることが好ましい。
【００２３】
凸部１３における底面から頂点１３ｂまでの高さは、底面から頂点１３ｂへ垂線を引いた際の頂点１３ｂと底面の距離を意味し、例えば１〜１００μｍの範囲内であることが好ましいが、本実施の形態では、３０μｍ程度である。特に１０〜１００μｍの範囲内とすることにより、凸部１３を作製しやすくなるという利点がある。また、凸部１３の底面積は、０．１μｍ２〜０．３ｍｍ２の範囲内であることが好ましい。特に、３０〜１００００μｍ２の範囲内とすることにより、凸部１３を作製しやすく、かつ前述の角度を十分大きくすることができるため、好ましい。また、頂点１３ｂは曲率半径が１５〜４５０μｍである曲面からなると、作製が容易であるため好ましい。
【００２４】
凸部１３は、例えば透明の熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などによって形成されており、例えばナノインプリント技術によって形成することができる。
【００２５】
複数の凸部１３上には、凸部１３の側面および頂点１３ｂに沿って第１の電極１４が形成され、第１の基板１２上には第１の端子１４ａおよび第２の端子１４ｂが形成されている。第１の端子１４ａは複数の凸部１３の一方の外側に配置され、第２の端子１４ｂは複数の凸部１３の他方の外側に配置されている。第１の端子１４ａは第１の電極１４と繋げられ、第２の端子１４ｂは隔壁１５によって第１の電極１４と分離されている。第１の端子１４ａおよび第２の端子１４ｂは同一の層によって形成されている。
【００２６】
第１の電極１４の周囲には、複数の凸部１３を覆うように隔壁１５が形成されている。隔壁１５および第１の電極１４の上には、複数の凸部１３の側面および頂点１３ｂに沿って発光性の有機化合物を含む層１６が形成されている。
【００２７】
発光性の有機化合物を含む層１６、第２の端子１４ｂおよび隔壁１５の上には、複数の凸部１３の側面および頂点１３ｂに沿って第２の電極１７が形成されている。第２の電極１７は、第２の端子１４ｂに電気的に接続され、隔壁１５によって第１の端子１４ａと電気的に分離されている。第１の電極１４と第２の電極１７との間に発光性の有機化合物を含む層１６が位置する。
【００２８】
凸部１３である四角錐における互いに隣接する側面は、図３（Ａ）に示すように連続する曲面によって接続されている。この曲面は四角錐の稜線１３ａに位置する。つまり、稜線（連続する曲面で接続する側面）１３ａにおいて四角錐の二つの側面が連続する曲面で接する構成となり、第１の電極１４と第２の電極１７が稜線１３ａにおいて短絡し難いようにすることができる。
【００２９】
本発明の一態様の発光装置に用いることができる発光素子（第１の電極１４、第２の電極１７、及び発光性の有機化合物を含む層１６）の構成については、実施の形態５で詳述する。
【００３０】
隔壁１５の材料は、例えばポリイミド樹脂、アクリル樹脂等を用いることができ、作製方法は、スクリーン印刷法、スリットコート法等を用いることができる。また、酸化珪素（ＳｉＯｘ）等の無機絶縁材料を用いることができる。
【００３１】
第１の基板１２の上方には第２の基板１８が配置され、第１の基板１２と第２の基板１８との間に位置する凸部１３、第１の電極１４、隔壁１５、発光性の有機化合物を含む層１６、第２の電極１７はシール材１９によってシールされている。シール材１９は第１の端子１４ａおよび第２の端子１４ｂの上に位置し、第１の端子１４ａおよび第２の端子１４ｂそれぞれの一端はシール材１９の外側に位置する。
【００３２】
シール材１９は、例えば光硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂などの紫外線（ＵＶ）硬化樹脂）、ガラスフリット材料等を用いることができ、作製方法は、ディスペンス法、スクリーン印刷法、スリットコート法等を用いることができる。
【００３３】
第２の基板１８としては、第１の基板１２に不透明基板を用いる場合には、透明あるいは半透明基板を用いることができる。
【００３４】
本実施の形態によれば、複数の凸部１３である四角錐それぞれが底面に対して０°より大きく８０°以下の一定の角度を備える複数の側面を有することで、底面に鉛直な方向から成膜した発光性の有機化合物を含む層１６を、第１の電極１４上に均一性のよい厚みで成膜できる。そして、複数の四角錐それぞれが隣接する四角錐の底面と接する辺を備える底面を有することで、四角錐を極力多く設けることができ、四角錐の側面を極力多く設けることが可能となり、均一に発光する面積が増える。また、発光しない、または発光強度が弱い領域である凸部の相互間の領域の面積を少なくすることにより、明るく均一に発光する発光装置を実現できる。さらに、四角錐の頂点１３ｂを連続する曲面で構成することにより、第１の電極１４と第２の電極１７が短絡し難く、信頼性の高い発光装置を歩留り良く製造できる。
【００３５】
また、凸部１３である四角錐が備える４つの側面および稜線１３ａに位置する連続する曲面の面積の総和は、四角錐の底面を囲み且つ前記底面の辺に接する円を底面とする円錐（即ち図３（Ｃ）に示す底面が円形の凸部である円錐）の側面積より大きくなる。これにより、限られた投影面積（即ち複数の四角錐が設けられた第１の基板１２の面積）に四角錐を隙間なく配置することができ、且つ発光面積を増やす効果を四角錐が円錐形のものに比べて大きくできる。
【００３６】
（実施の形態２）
本発明の一態様に係る発光装置について図２および図３（Ｂ）を参照しつつ説明するが、図１と同一部分には同一符号を付し、同一部分の説明は省略する。
【００３７】
図２（Ａ）、（Ｂ）に示す発光装置は、図１に示す四角錐の凸部１３を六角錐の凸部２０に変更した点が異なるが、その他の部分は図１に示す発光装置と同様である。
【００３８】
詳細には、図２に示すように、複数の凸部２０それぞれは六角錐のような立体形状からなり、複数の六角錐それぞれの頂点２０ｂ（図３（Ｂ）参照）が連続する曲面からなり、かつ複数の六角錐それぞれの側面が複数の六角錐それぞれの底面に対して０°より大きく８０°以下の角度を有し、かつ底面が第１の基板１２の上面に位置し、かつ互いに隣接する底面の六角形の一辺が互いに接することで凸部２０が隙間なく緻密に配置されている。凸部２０である六角錐の側面と底面で作る角度であって、図２（Ｂ）に示すθ１は例えば６０°程度である。
【００３９】
凸部２０における底面から頂点２０ｂまでの高さは、例えば１〜１００μｍの範囲内であることが好ましいが、本実施の形態では３０μｍ程度である。
【００４０】
本実施の形態においても実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
また、本実施の形態によれば、凸部２０の底面の形状を六角形とするため、限られた投影面積（即ち複数の六角錐が設けられた第１の基板１２の面積）に六角錐を隙間なく配置することができ、より多くの六角錐を配置することができる。また、六角錐の稜線（連続する曲面で接続する側面）２０ａにおいて六角錐の二つの側面が鈍角で接する構成となり、第１の電極１４と第２の電極１７が稜線２０ａにおいて短絡し難い発光装置を実現できる。
【００４２】
（実施の形態３）
本発明の一態様に係る発光装置について図５（Ａ）を参照しつつ説明するが、図１と同一部分には同一符号を付し、同一部分の説明は省略する。
【００４３】
図５（Ａ）に示す発光装置は、図１（Ｂ）に示す発光装置に補助電極２２を加えた点が異なるが、その他の部分は図１（Ｂ）に示す発光装置と同様である。
【００４４】
詳細には、第１の基板１２上には補助電極２２が形成されており、補助電極２２および第１の基板１２の上には複数の凸部１３である四角錐が形成されている。補助電極２２は複数の四角錐の裾部に形成されている。言い換えると、補助電極２２は四角錐の底面の四角形の外周に沿って配置されている。補助電極２２の両端部は四角錐によって覆われている。補助電極２２の中央部は四角錐から露出しており、この露出部分において補助電極２２は第１の電極１４と電気的に接続されている。
【００４５】
本実施の形態においても実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
また、本実施の形態によれば、凸部１３上に設けた第１の電極１４の表面積が大きくなり、第１の電極１４の電気抵抗が大きくても、補助電極２２によって第１の電極１４の実効的な電気抵抗を低減でき、均一性よく発光させることができる。
【００４７】
また、補助電極２２の両端部を凸部１３によって覆うことにより、補助電極２２の端部に生じる段差を低減でき、その段差によって第１の電極１４と第２の電極１７が短絡する不具合を抑制できる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、図１（Ｂ）に示す発光装置に補助電極２２を加えているが、図２に示す発光装置に補助電極を加えてもよい。
【００４９】
（実施の形態４）
本発明の一態様に係る発光装置について図５（Ｂ）を参照しつつ説明するが、図１と同一部分には同一符号を付し、同一部分の説明は省略する。
【００５０】
図５（Ｂ）に示す発光装置は、図１（Ｂ）に示す発光装置に補助電極２２を加えた点が異なるが、その他の部分は図１（Ｂ）に示す発光装置と同様である。
【００５１】
詳細には、複数の凸部１３である四角錐上には補助電極２３が形成されており、補助電極２３および凸部１３の上には第１の電極１４が形成されている。補助電極２３は複数の四角錐の裾部に形成されており、補助電極２２は第１の電極１４と電気的に接続されている。
【００５２】
本実施の形態においても実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
また、本実施の形態によれば、凸部１３上に設けた第１の電極１４の表面積が大きくなり、第１の電極１４の電気抵抗が大きくても、補助電極２３によって第１の電極１４の実効的な電気抵抗を低減でき、均一性よく発光させることができる。
【００５４】
なお、本実施の形態では、図１（Ｂ）に示す発光装置に補助電極２３を加えているが、図２に示す発光装置に補助電極を加えてもよい。
【００５５】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置に用いることができる発光素子の一例について、図６を参照して説明する。
【００５６】
本実施の形態で例示する発光素子は、第１の電極と第２の電極の間に発光性の有機化合物を含む層（以下ＥＬ層という）を備える。第１の電極及び第２の電極は、一方が陽極、他方が陰極として機能する。
【００５７】
＜発光素子の構成例１．＞
発光素子の構成の一例を図６（Ａ）に示す。図６（Ａ）に示す発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間にＥＬ層が挟まれている。
【００５８】
陽極１１０１と陰極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層に陽極１１０１の側から正孔が注入され、陰極１１０２の側から電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層において再結合し、ＥＬ層に含まれる発光物質が発光する。
【００５９】
本明細書において、両端から注入された電子と正孔が再結合する領域を１つ有する層または積層体を発光ユニットという。つまり、発光素子の構成例１は発光ユニットを１つ備える。
【００６０】
発光ユニット１１０３は、少なくとも発光物質を含む発光層を備えていればよく、発光層以外の層と積層された構造であっても良い。発光層以外の層としては、例えば正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、キャリア輸送性に乏しい（ブロッキングする）物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、並びにバイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い）の物質等を含む層が挙げられる。
【００６１】
発光ユニット１１０３の具体的な構成の一例を図６（Ｂ）に示す。図６（Ｂ）に示す発光ユニット１１０３は、正孔注入層１１１３、正孔輸送層１１１４、発光層１１１５、電子輸送層１１１６、並びに電子注入層１１１７が陽極１１０１側からこの順に積層されている。
【００６２】
＜発光素子の構成例２．＞
発光素子の構成の他の一例を図６（Ｃ）に示す。図６（Ｃ）に例示する発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間に発光ユニット１１０３を含むＥＬ層が挟まれている。さらに、陰極１１０２と発光ユニット１１０３との間には中間層１１０４が設けられている。なお、当該発光素子の構成例２の発光ユニット１１０３には、上述の発光素子の構成例１が備える発光ユニットと同様の構成が適用可能であり、詳細については、発光素子の構成例１の記載を参酌できる。
【００６３】
中間層１１０４は少なくとも電荷発生領域を含んで形成されていればよく、電荷発生領域以外の層と積層された構成であってもよい。例えば、第１の電荷発生領域１１０４ｃ、電子リレー層１１０４ｂ、及び電子注入バッファー１１０４ａが陰極１１０２側から順次積層された構造を適用することができる。
【００６４】
当該発光素子の構成例２の陰極に用いることができる材料の選択の幅は、構成例１の陰極に用いることができる材料の選択の幅に比べて、広い。なぜなら、構成例２の陰極は中間層が発生する正孔を受け取ればよく、仕事関数が比較的大きな材料を適用できるからである。
【００６５】
＜発光素子の構成例３．＞
発光素子の構成の他の一例を図６（Ｄ）に示す。図６（Ｄ）に例示する発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間に２つの発光ユニットが設けられたＥＬ層を備えている。さらに、第１の発光ユニット１１０３ａと、第２の発光ユニット１１０３ｂとの間には中間層１１０４が設けられている。
【００６６】
なお、陽極と陰極の間に設ける発光ユニットの数は２つに限定されない。図６（Ｅ）に例示する発光素子は、発光ユニット１１０３が複数積層された構造、所謂、タンデム型の発光素子の構成を備える。但し、例えば陽極と陰極の間にｎ（ｎは２以上の自然数）層の発光ユニット１１０３を設ける場合には、ｍ（ｍは自然数、１以上（ｎ−１）以下）番目の発光ユニットと、（ｍ＋１）番目の発光ユニットとの間に、それぞれ中間層１１０４を設ける構成とする。一般に、タンデム型の発光素子では、ＥＬ層の膜厚が大きくなるため、凸部の相互間の領域が発光しない、または発光強度が弱くなるという不具合が生じやすい。しかし、本発明の一態様を適用することで、タンデム型の発光素子を用いても、発光しない、または発光強度が弱い領域が少ない、均一性良く発光する発光装置を実現することができる。
【００６７】
また、当該発光素子の構成例３の発光ユニット１１０３には、上述の発光素子の構成例１と同様の構成を適用することが可能であり、また当該発光素子の構成例３の中間層１１０４には、上述の発光素子の構成例２と同様の構成が適用可能である。よって、詳細については、発光素子の構成例１、または発光素子の構成例２の記載を参酌できる。
【００６８】
発光ユニットの間に設けられた中間層１１０４における電子と正孔の挙動について説明する。陽極１１０１と陰極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、中間層１１０４において正孔と電子が発生し、正孔は陰極１１０２側に設けられた発光ユニットへ移動し、電子は陽極側に設けられた発光ユニットへ移動する。陰極側に設けられた発光ユニットに注入された正孔は、陰極側から注入された電子と再結合し、陽極側に設けられた発光ユニットに注入された電子は、陽極側から注入された正孔と再結合する。よって、中間層１１０４において発生した正孔と電子は、それぞれ異なる発光ユニットにおいて発光に至る。
【００６９】
なお、発光ユニット同士を接して設けることで、両者の間に中間層と同じ構成が形成される場合は、発光ユニット同士を接して設けることができる。
【００７０】
発光素子の構成例１乃至構成例３は、互いに組み合わせて用いることができる。例えば、発光素子の構成例３の陰極と発光ユニットの間に中間層を設けることもできる。
【００７１】
＜発光素子の作製方法＞
発光素子の作製方法の一態様について説明する。第１の電極上に前述の層を適宜組み合わせてＥＬ層を形成する。ＥＬ層は、用いる材料に応じて種々の方法（例えば、乾式法や湿式法等）を用いることができ、例えば、真空蒸着法、インクジェット法またはスピンコート法などを選んで用いればよい。また、各層で異なる方法を用いて形成してもよい。ＥＬ層上に第２の電極を形成し、発光素子を作製する。
【００７２】
以上のような材料を組み合わせることにより、本実施の形態に示す発光素子を作製することができる。この発光素子からは、上述した発光物質からの発光が得られ、その発光色は発光物質の種類を変えることにより選択できる。
【００７３】
また、発光色の異なる複数の発光物質を用いることにより、発光スペクトルの幅を拡げて、例えば白色発光を得ることもできる。白色発光を得る場合には、例えば、発光層を少なくとも２つ備える構成とし、それぞれの層を互いに補色の関係にある色を呈する光を発するように構成すればよい。具体的な補色の関係としては、例えば青色と黄色、あるいは青緑色と赤色等が挙げられる。
【００７４】
さらに、演色性の良い白色発光を得る場合には、発光スペクトルが可視光全域に拡がるものが好ましく、例えば、一つの発光素子が、青色を呈する光を発する層、緑色を呈する光を発する層及び赤色を呈する光を発する層を備える構成とすればよい。
【００７５】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１１ 発光装置
１２ 第１の基板
１３ 凸部
１３ａ 稜線（連続する曲面で接続する側面）
１３ｂ 連続する曲面からなる頂点
１４ 第１の電極
１４ａ 第１の端子
１４ｂ 第２の端子
１５ 隔壁
１６ 発光性の有機化合物を含む層
１７ 第２の電極
１８ 第２の基板
１９ シール材
２０ 凸部
２０ａ 稜線（連続する曲面で接続する側面）
２０ｂ 連続する曲面からなる頂点
２１ 凸部
２２，２３ 補助電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の電極と第２の電極の間に発光性の有機化合物を含む層（ＥＬ層とも記す）を有する発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、凹凸構造上に形成された発光素子が開示されている。詳細には、基板上に凹凸構造を設け、第１の電極と第２の電極の間に発光性の有機化合物を含む層を備える発光素子を、この凹凸構造に沿って形成することにより、その凹凸構造が設けられた基板の面積（即ち発光素子の投影面積）よりも発光素子の面積（即ち発光面積）を拡げることができる。これにより、発光素子の明るさを増すことができる。従って、発光素子の発光部における輝度を低くしても、発光素子の実効的な輝度を実用レベルに保つことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２５７６６１号公報（段落［００３７］〜［００４０］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、凹凸構造が備える凸部上に発光性の有機化合物を含む層を成膜する際に、凸部の側面において発光性の有機化合物を含む層が適当な厚みとなるように成膜すると、凸部の相互間では、該有機化合物を含む層が厚くなりすぎることがある（図４（Ｃ）参照）。その結果、凸部の相互間の領域が発光しない、または発光強度が弱くなるという不具合が生じる。また、凸部の頂点は電界が集中し易い上、有機化合物を含む層で緻密に被覆することが困難であるため、駆動中に該頂点において、第１の電極と第２の電極が短絡してしまう不具合が生じ易い。
【０００５】
本発明の一態様は、発光素子の投影面積を拡げることなく明るく、且つ歩留まり良く製造できる発光装置を提供することを課題とする。
また、本発明の一態様は、発光素子の投影面積を拡げることなく明るく、且つ均一性良く発光する発光装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、凹凸構造の凸部の頂点および複数の凸部の配置に着目し、凸部の底面の一辺と、隣接する凸部の底面の一辺とが互いに接するように凸部を設け、且つ凸部が連続する曲面からなる頂点を有する凹凸構造に着目したものである。
【０００７】
本発明の一態様は、複数の凸部と、前記複数の凸部に沿って形成された第１の電極と、前記複数の凸部に沿って形成され、前記第１の電極上に形成された発光性の有機化合物を含む層と、前記複数の凸部に沿って形成され、前記発光性の有機化合物を含む層上に形成された第２の電極と、を具備し、前記複数の凸部それぞれは、隣接する凸部の底面と接する辺を備える底面と、前記底面に対して０°より大きく８０°以下の一定の角度を備える複数の側面と、第１の連続する曲面からなる頂点と、を有することを特徴とする発光装置である。
【０００８】
上記の本発明の一態様によれば、複数の凸部それぞれが底面に対して０°より大きく８０°以下の一定の角度を備える複数の側面を有することで、底面に鉛直な方向から成膜した発光性の有機化合物を含む層を、第１の電極上に均一性のよい厚みで成膜できる。また、隣接する凸部の底面の一辺が互いに接するように凸部が設けられているため、凸部の相互間の領域の面積が少なくなり、発光しない、または発光強度が弱い領域が少ない、均一性良く発光する発光装置を提供することができる。そして、複数の凸部それぞれが隣接する凸部の底面と接する辺を備える底面を有することで、一定の角度を備える複数の側面を極力多く設けることが可能となり、均一性良く発光する面積が増え、明るく均一性良く発光する発光装置を提供できる。さらに、凸部の頂点を第１の連続する曲面で構成することにより、第１の電極と第２の電極が短絡し難く、信頼性の高い発光装置を歩留り良く製造できる。
【０００９】
また、上記の本発明の一態様によれば、前記凸部が備える前記複数の側面および前記第２の連続する曲面の面積の総和は、前記凸部の底面を囲み且つ前記底面の辺に接する円を底面とする円錐の側面積より大きい。これにより、限られた投影面積に凸部を隙間なく配置することができ、且つ発光面積を増やす効果を凸部が円錐形のものに比べて大きくできる。
ここで、円錐とは、平面上の円（底面）の周上の各点と、その平面上にない一点とを結ぶ線分（母線）を引いたとき、それらの線分および底面で囲まれる立体をいう。
【００１０】
また、本発明の一態様において、前記凸部は角錐であるとよい。
ここで、角錐とは、平面上の多角形（底面）の周上の各点と、その平面上にない一点とを結ぶ線分（母線）を引いたとき、それらの線分および底面で囲まれる多面体をいう。
【００１１】
また、本発明の一態様において、前記底面の形状は六角形であるとよい。これにより、限られた投影面積に凸部を隙間なく配置することができ、より多くの凸部を配置することができる。また、凸部の稜線において二つの側面が鈍角で接する構成となり、第１の電極と第２の電極が稜線において短絡し難い発光装置を提供できる。
【００１２】
また、本発明の一態様において、前記複数の側面は、第２の連続する曲面によって互いに接続されているとよい。これにより、凸部の稜線において二つの側面が第２の連続する曲面で接する構成となり、第１の電極と第２の電極が稜線において短絡し難い発光装置を提供できる。
【００１３】
また、本発明の一態様において、前記複数の凸部の裾部に形成され、前記第１の電極と電気的に接続された補助電極を有するとよい。これにより、凸部上に設けた第１の電極の表面積が大きくなり、第１の電極の電気抵抗が大きくても、補助電極によって第１の電極の実効的な電気抵抗を低減でき、均一性よく発光させることができる。
【００１４】
また、本発明の一態様において、前記補助電極の端部は、前記凸部によって覆われているとよい。これにより、補助電極を凸部と第１の電極との間に配置した場合に補助電極の端部に生じる段差によって発生することがある第１の電極と第２の電極が短絡する不具合を抑制できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様を適用することで、発光素子の投影面積を拡げることなく明るく、且つ歩留まり良く製造できる発光装置を提供することができる。
また、本発明の一態様を適用することで、発光素子の投影面積を拡げることなく明るく、且つ発光ムラのない発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（Ａ）は本発明の一態様に係る発光装置を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）に示すＡ−Ｂ，Ｃ−Ｄ線に沿った断面図、（Ｃ）は（Ａ）に示すＥ−Ｆ線に沿った断面図。
【図２】（Ａ）は本発明の一態様に係る発光装置を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）に示すＡ−Ｂ，Ｃ−Ｄ線に沿った断面図。
【図３】（Ａ）は図１に示す凸部１３および第１の基板１２の一部を示す斜視図、（Ｂ）は図２に示す凸部２０および第１の基板１２の一部を示す斜視図、（Ｃ）は比較例として凸部および第１の基板の一部を示す斜視図。
【図４】（Ａ）は凸部の相互間の領域の面積が大きい比較例に係る発光装置を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）に示すＡ−Ｂ，Ｃ−Ｄ線に沿った断面図、（Ｃ）は（Ａ）に示すＥ−Ｆ線に沿った断面図。
【図５】（Ａ）は、本発明の一態様に係る発光装置であって図１（Ａ）に示すＡ−Ｂ，Ｃ−Ｄ線に沿った断面図、（Ｂ）は、本発明の一態様に係る発光装置であって図１（Ａ）に示すＡ−Ｂ，Ｃ−Ｄ線に沿った断面図。
【図６】本発明の一態様に係る発光装置に用いることができる発光素子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
本発明の一態様に係る発光装置について図１および図３（Ａ）を参照しつつ説明する。
図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、発光装置１１は第１の基板１２を有する。
【００１９】
第１の基板１２としては、透明あるいは半透明基板を用いることができ、第１の基板１２と反対側の面から発光素子の光を取り出す場合には、不透明基板を用いることができる。
【００２０】
基板材料としては、ガラス、プラスチック、セラミックス、半導体材料、表面に絶縁処理を施した金属材料、等から適宜選択して用いることができ、複数の基板材料を積層した積層基板を用いることもできる。また、この基板表面、あるいは、基板内部には、発光素子を駆動するための抵抗・コンデンサ・インダクタ・ダイオード・トランジスタ等からなる回路を形成していても良い。
【００２１】
第１の基板１２上には複数の凸部１３を有する凹凸構造が形成されている。複数の凸部１３それぞれは、隣接する凸部の底面と接する辺を備える底面と、この底面に対して０°より大きく８０°以下の一定の角度を備える複数の側面と、連続する曲面からなる頂点１３ｂ（図３（Ａ）参照）とを有していればよいが、本発明の一態様では、複数の凸部１３それぞれは四角錐のような立体形状からなり、複数の四角錐それぞれの頂点１３ｂが連続する曲面からなり、かつ複数の四角錐それぞれの側面が複数の四角錐それぞれの底面に対して０°より大きく８０°以下の角度を有し、かつ底面が第１の基板１２の上面に位置し、かつ互いに隣接する底面の四角形の一辺が互いに接することで凸部１３が隙間なく緻密に配置されている。凸部１３である四角錐の側面と底面で作る角度であって、図１（Ｂ）に示すθ１は例えば６０°程度であり、図１（Ｃ）に示すθ２は例えば４５°程度である。
【００２２】
なお、凸部の複数の側面が底面に対して一定の角度を備えることにより、凸部上に、均一性の良い厚みで膜（電極や、ＥＬ層）を形成することができる。発光面積が大きくなるため、該角度は大きいほど好ましい。ただし、凹凸構造の作製における歩留まりの高さを確保するため、凸部の複数の側面が底面に対して０°より大きく８０°以下の一定の角度を備えることが好ましい。
【００２３】
凸部１３における底面から頂点１３ｂまでの高さは、底面から頂点１３ｂへ垂線を引いた際の頂点１３ｂと底面の距離を意味し、例えば１〜１００μｍの範囲内であることが好ましいが、本実施の形態では、３０μｍ程度である。特に１０〜１００μｍの範囲内とすることにより、凸部１３を作製しやすくなるという利点がある。また、凸部１３の底面積は、０．１μｍ２〜０．３ｍｍ２の範囲内であることが好ましい。特に、３０〜１００００μｍ２の範囲内とすることにより、凸部１３を作製しやすく、かつ前述の角度を十分大きくすることができるため、好ましい。また、頂点１３ｂは曲率半径が１５〜４５０μｍである曲面からなると、作製が容易であるため好ましい。
【００２４】
凸部１３は、例えば透明の熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などによって形成されており、例えばナノインプリント技術によって形成することができる。
【００２５】
複数の凸部１３上には、凸部１３の側面および頂点１３ｂに沿って第１の電極１４が形成され、第１の基板１２上には第１の端子１４ａおよび第２の端子１４ｂが形成されている。第１の端子１４ａは複数の凸部１３の一方の外側に配置され、第２の端子１４ｂは複数の凸部１３の他方の外側に配置されている。第１の端子１４ａは第１の電極１４と繋げられ、第２の端子１４ｂは隔壁１５によって第１の電極１４と分離されている。第１の端子１４ａおよび第２の端子１４ｂは同一の層によって形成されている。
【００２６】
第１の電極１４の周囲には、複数の凸部１３を覆うように隔壁１５が形成されている。隔壁１５および第１の電極１４の上には、複数の凸部１３の側面および頂点１３ｂに沿って発光性の有機化合物を含む層１６が形成されている。
【００２７】
発光性の有機化合物を含む層１６、第２の端子１４ｂおよび隔壁１５の上には、複数の凸部１３の側面および頂点１３ｂに沿って第２の電極１７が形成されている。第２の電極１７は、第２の端子１４ｂに電気的に接続され、隔壁１５によって第１の端子１４ａと電気的に分離されている。第１の電極１４と第２の電極１７との間に発光性の有機化合物を含む層１６が位置する。
【００２８】
凸部１３である四角錐における互いに隣接する側面は、図３（Ａ）に示すように連続する曲面によって接続されている。この曲面は四角錐の稜線１３ａに位置する。つまり、稜線（連続する曲面で接続する側面）１３ａにおいて四角錐の二つの側面が連続する曲面で接する構成となり、第１の電極１４と第２の電極１７が稜線１３ａにおいて短絡し難いようにすることができる。
【００２９】
本発明の一態様の発光装置に用いることができる発光素子（第１の電極１４、第２の電極１７、及び発光性の有機化合物を含む層１６）の構成については、実施の形態５で詳述する。
【００３０】
隔壁１５の材料は、例えばポリイミド樹脂、アクリル樹脂等を用いることができ、作製方法は、スクリーン印刷法、スリットコート法等を用いることができる。また、酸化珪素（ＳｉＯｘ）等の無機絶縁材料を用いることができる。
【００３１】
第１の基板１２の上方には第２の基板１８が配置され、第１の基板１２と第２の基板１８との間に位置する凸部１３、第１の電極１４、隔壁１５、発光性の有機化合物を含む層１６、第２の電極１７はシール材１９によってシールされている。シール材１９は第１の端子１４ａおよび第２の端子１４ｂの上に位置し、第１の端子１４ａおよび第２の端子１４ｂそれぞれの一端はシール材１９の外側に位置する。
【００３２】
シール材１９は、例えば光硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂などの紫外線（ＵＶ）硬化樹脂）、ガラスフリット材料等を用いることができ、作製方法は、ディスペンス法、スクリーン印刷法、スリットコート法等を用いることができる。
【００３３】
第２の基板１８としては、第１の基板１２に不透明基板を用いる場合には、透明あるいは半透明基板を用いることができる。
【００３４】
本実施の形態によれば、複数の凸部１３である四角錐それぞれが底面に対して０°より大きく８０°以下の一定の角度を備える複数の側面を有することで、底面に鉛直な方向から成膜した発光性の有機化合物を含む層１６を、第１の電極１４上に均一性のよい厚みで成膜できる。そして、複数の四角錐それぞれが隣接する四角錐の底面と接する辺を備える底面を有することで、四角錐を極力多く設けることができ、四角錐の側面を極力多く設けることが可能となり、均一に発光する面積が増える。また、発光しない、または発光強度が弱い領域である凸部の相互間の領域の面積を少なくすることにより、明るく均一に発光する発光装置を実現できる。さらに、四角錐の頂点１３ｂを連続する曲面で構成することにより、第１の電極１４と第２の電極１７が短絡し難く、信頼性の高い発光装置を歩留り良く製造できる。
【００３５】
また、凸部１３である四角錐が備える４つの側面および稜線１３ａに位置する連続する曲面の面積の総和は、四角錐の底面を囲み且つ前記底面の辺に接する円を底面とする円錐（即ち図３（Ｃ）に示す底面が円形の凸部である円錐）の側面積より大きくなる。これにより、限られた投影面積（即ち複数の四角錐が設けられた第１の基板１２の面積）に四角錐を隙間なく配置することができ、且つ発光面積を増やす効果を四角錐が円錐形のものに比べて大きくできる。
【００３６】
（実施の形態２）
本発明の一態様に係る発光装置について図２および図３（Ｂ）を参照しつつ説明するが、図１と同一部分には同一符号を付し、同一部分の説明は省略する。
【００３７】
図２（Ａ）、（Ｂ）に示す発光装置は、図１に示す四角錐の凸部１３を六角錐の凸部２０に変更した点が異なるが、その他の部分は図１に示す発光装置と同様である。
【００３８】
詳細には、図２に示すように、複数の凸部２０それぞれは六角錐のような立体形状からなり、複数の六角錐それぞれの頂点２０ｂ（図３（Ｂ）参照）が連続する曲面からなり、かつ複数の六角錐それぞれの側面が複数の六角錐それぞれの底面に対して０°より大きく８０°以下の角度を有し、かつ底面が第１の基板１２の上面に位置し、かつ互いに隣接する底面の六角形の一辺が互いに接することで凸部２０が隙間なく緻密に配置されている。凸部２０である六角錐の側面と底面で作る角度であって、図２（Ｂ）に示すθ１は例えば６０°程度である。
【００３９】
凸部２０における底面から頂点２０ｂまでの高さは、例えば１〜１００μｍの範囲内であることが好ましいが、本実施の形態では３０μｍ程度である。
【００４０】
本実施の形態においても実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
また、本実施の形態によれば、凸部２０の底面の形状を六角形とするため、限られた投影面積（即ち複数の六角錐が設けられた第１の基板１２の面積）に六角錐を隙間なく配置することができ、より多くの六角錐を配置することができる。また、六角錐の稜線（連続する曲面で接続する側面）２０ａにおいて六角錐の二つの側面が鈍角で接する構成となり、第１の電極１４と第２の電極１７が稜線２０ａにおいて短絡し難い発光装置を実現できる。
【００４２】
（実施の形態３）
本発明の一態様に係る発光装置について図５（Ａ）を参照しつつ説明するが、図１と同一部分には同一符号を付し、同一部分の説明は省略する。
【００４３】
図５（Ａ）に示す発光装置は、図１（Ｂ）に示す発光装置に補助電極２２を加えた点が異なるが、その他の部分は図１（Ｂ）に示す発光装置と同様である。
【００４４】
詳細には、第１の基板１２上には補助電極２２が形成されており、補助電極２２および第１の基板１２の上には複数の凸部１３である四角錐が形成されている。補助電極２２は複数の四角錐の裾部に形成されている。言い換えると、補助電極２２は四角錐の底面の四角形の外周に沿って配置されている。補助電極２２の両端部は四角錐によって覆われている。補助電極２２の中央部は四角錐から露出しており、この露出部分において補助電極２２は第１の電極１４と電気的に接続されている。
【００４５】
本実施の形態においても実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
また、本実施の形態によれば、凸部１３上に設けた第１の電極１４の表面積が大きくなり、第１の電極１４の電気抵抗が大きくても、補助電極２２によって第１の電極１４の実効的な電気抵抗を低減でき、均一性よく発光させることができる。
【００４７】
また、補助電極２２の両端部を凸部１３によって覆うことにより、補助電極２２の端部に生じる段差を低減でき、その段差によって第１の電極１４と第２の電極１７が短絡する不具合を抑制できる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、図１（Ｂ）に示す発光装置に補助電極２２を加えているが、図２に示す発光装置に補助電極を加えてもよい。
【００４９】
（実施の形態４）
本発明の一態様に係る発光装置について図５（Ｂ）を参照しつつ説明するが、図１と同一部分には同一符号を付し、同一部分の説明は省略する。
【００５０】
図５（Ｂ）に示す発光装置は、図１（Ｂ）に示す発光装置に補助電極２２を加えた点が異なるが、その他の部分は図１（Ｂ）に示す発光装置と同様である。
【００５１】
詳細には、複数の凸部１３である四角錐上には補助電極２３が形成されており、補助電極２３および凸部１３の上には第１の電極１４が形成されている。補助電極２３は複数の四角錐の裾部に形成されており、補助電極２２は第１の電極１４と電気的に接続されている。
【００５２】
本実施の形態においても実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
また、本実施の形態によれば、凸部１３上に設けた第１の電極１４の表面積が大きくなり、第１の電極１４の電気抵抗が大きくても、補助電極２３によって第１の電極１４の実効的な電気抵抗を低減でき、均一性よく発光させることができる。
【００５４】
なお、本実施の形態では、図１（Ｂ）に示す発光装置に補助電極２３を加えているが、図２に示す発光装置に補助電極を加えてもよい。
【００５５】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置に用いることができる発光素子の一例について、図６を参照して説明する。
【００５６】
本実施の形態で例示する発光素子は、第１の電極と第２の電極の間に発光性の有機化合物を含む層（以下ＥＬ層という）を備える。第１の電極及び第２の電極は、一方が陽極、他方が陰極として機能する。
【００５７】
＜発光素子の構成例１．＞
発光素子の構成の一例を図６（Ａ）に示す。図６（Ａ）に示す発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間にＥＬ層が挟まれている。
【００５８】
陽極１１０１と陰極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層に陽極１１０１の側から正孔が注入され、陰極１１０２の側から電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層において再結合し、ＥＬ層に含まれる発光物質が発光する。
【００５９】
本明細書において、両端から注入された電子と正孔が再結合する領域を１つ有する層または積層体を発光ユニットという。つまり、発光素子の構成例１は発光ユニットを１つ備える。
【００６０】
発光ユニット１１０３は、少なくとも発光物質を含む発光層を備えていればよく、発光層以外の層と積層された構造であっても良い。発光層以外の層としては、例えば正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、キャリア輸送性に乏しい（ブロッキングする）物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、並びにバイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い）の物質等を含む層が挙げられる。
【００６１】
発光ユニット１１０３の具体的な構成の一例を図６（Ｂ）に示す。図６（Ｂ）に示す発光ユニット１１０３は、正孔注入層１１１３、正孔輸送層１１１４、発光層１１１５、電子輸送層１１１６、並びに電子注入層１１１７が陽極１１０１側からこの順に積層されている。
【００６２】
＜発光素子の構成例２．＞
発光素子の構成の他の一例を図６（Ｃ）に示す。図６（Ｃ）に例示する発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間に発光ユニット１１０３を含むＥＬ層が挟まれている。さらに、陰極１１０２と発光ユニット１１０３との間には中間層１１０４が設けられている。なお、当該発光素子の構成例２の発光ユニット１１０３には、上述の発光素子の構成例１が備える発光ユニットと同様の構成が適用可能であり、詳細については、発光素子の構成例１の記載を参酌できる。
【００６３】
中間層１１０４は少なくとも電荷発生領域を含んで形成されていればよく、電荷発生領域以外の層と積層された構成であってもよい。例えば、第１の電荷発生領域１１０４ｃ、電子リレー層１１０４ｂ、及び電子注入バッファー１１０４ａが陰極１１０２側から順次積層された構造を適用することができる。
【００６４】
当該発光素子の構成例２の陰極に用いることができる材料の選択の幅は、構成例１の陰極に用いることができる材料の選択の幅に比べて、広い。なぜなら、構成例２の陰極は中間層が発生する正孔を受け取ればよく、仕事関数が比較的大きな材料を適用できるからである。
【００６５】
＜発光素子の構成例３．＞
発光素子の構成の他の一例を図６（Ｄ）に示す。図６（Ｄ）に例示する発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間に２つの発光ユニットが設けられたＥＬ層を備えている。さらに、第１の発光ユニット１１０３ａと、第２の発光ユニット１１０３ｂとの間には中間層１１０４が設けられている。
【００６６】
なお、陽極と陰極の間に設ける発光ユニットの数は２つに限定されない。図６（Ｅ）に例示する発光素子は、発光ユニット１１０３が複数積層された構造、所謂、タンデム型の発光素子の構成を備える。但し、例えば陽極と陰極の間にｎ（ｎは２以上の自然数）層の発光ユニット１１０３を設ける場合には、ｍ（ｍは自然数、１以上（ｎ−１）以下）番目の発光ユニットと、（ｍ＋１）番目の発光ユニットとの間に、それぞれ中間層１１０４を設ける構成とする。一般に、タンデム型の発光素子では、ＥＬ層の膜厚が大きくなるため、凸部の相互間の領域が発光しない、または発光強度が弱くなるという不具合が生じやすい。しかし、本発明の一態様を適用することで、タンデム型の発光素子を用いても、発光しない、または発光強度が弱い領域が少ない、均一性良く発光する発光装置を実現することができる。
【００６７】
また、当該発光素子の構成例３の発光ユニット１１０３には、上述の発光素子の構成例１と同様の構成を適用することが可能であり、また当該発光素子の構成例３の中間層１１０４には、上述の発光素子の構成例２と同様の構成が適用可能である。よって、詳細については、発光素子の構成例１、または発光素子の構成例２の記載を参酌できる。
【００６８】
発光ユニットの間に設けられた中間層１１０４における電子と正孔の挙動について説明する。陽極１１０１と陰極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、中間層１１０４において正孔と電子が発生し、正孔は陰極１１０２側に設けられた発光ユニットへ移動し、電子は陽極側に設けられた発光ユニットへ移動する。陰極側に設けられた発光ユニットに注入された正孔は、陰極側から注入された電子と再結合し、陽極側に設けられた発光ユニットに注入された電子は、陽極側から注入された正孔と再結合する。よって、中間層１１０４において発生した正孔と電子は、それぞれ異なる発光ユニットにおいて発光に至る。
【００６９】
なお、発光ユニット同士を接して設けることで、両者の間に中間層と同じ構成が形成される場合は、発光ユニット同士を接して設けることができる。
【００７０】
発光素子の構成例１乃至構成例３は、互いに組み合わせて用いることができる。例えば、発光素子の構成例３の陰極と発光ユニットの間に中間層を設けることもできる。
【００７１】
＜発光素子の作製方法＞
発光素子の作製方法の一態様について説明する。第１の電極上に前述の層を適宜組み合わせてＥＬ層を形成する。ＥＬ層は、用いる材料に応じて種々の方法（例えば、乾式法や湿式法等）を用いることができ、例えば、真空蒸着法、インクジェット法またはスピンコート法などを選んで用いればよい。また、各層で異なる方法を用いて形成してもよい。ＥＬ層上に第２の電極を形成し、発光素子を作製する。
【００７２】
以上のような材料を組み合わせることにより、本実施の形態に示す発光素子を作製することができる。この発光素子からは、上述した発光物質からの発光が得られ、その発光色は発光物質の種類を変えることにより選択できる。
【００７３】
また、発光色の異なる複数の発光物質を用いることにより、発光スペクトルの幅を拡げて、例えば白色発光を得ることもできる。白色発光を得る場合には、例えば、発光層を少なくとも２つ備える構成とし、それぞれの層を互いに補色の関係にある色を呈する光を発するように構成すればよい。具体的な補色の関係としては、例えば青色と黄色、あるいは青緑色と赤色等が挙げられる。
【００７４】
さらに、演色性の良い白色発光を得る場合には、発光スペクトルが可視光全域に拡がるものが好ましく、例えば、一つの発光素子が、青色を呈する光を発する層、緑色を呈する光を発する層及び赤色を呈する光を発する層を備える構成とすればよい。
【００７５】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１１ 発光装置
１２ 第１の基板
１３ 凸部
１３ａ 稜線（連続する曲面で接続する側面）
１３ｂ 連続する曲面からなる頂点
１４ 第１の電極
１４ａ 第１の端子
１４ｂ 第２の端子
１５ 隔壁
１６ 発光性の有機化合物を含む層
１７ 第２の電極
１８ 第２の基板
１９ シール材
２０ 凸部
２０ａ 稜線（連続する曲面で接続する側面）
２０ｂ 連続する曲面からなる頂点
２１ 凸部
２２，２３ 補助電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の凸部と、
前記複数の凸部に沿って形成された第１の電極と、
前記複数の凸部に沿って形成され、前記第１の電極上に形成された発光性の有機化合物を含む層と、
前記複数の凸部に沿って形成され、前記発光性の有機化合物を含む層上に形成された第２の電極と、
を具備し、
前記複数の凸部それぞれは、
隣接する凸部の底面と接する辺を備える底面と、
前記底面に対して０°より大きく８０°以下の一定の角度を備える複数の側面と、
第１の連続する曲面からなる頂点と、を有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記凸部は角錐であることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記底面の形状は六角形であることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記複数の側面は、第２の連続する曲面によって互いに接続されていることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、
前記複数の凸部の裾部に形成され、前記第１の電極と電気的に接続された補助電極を有することを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記補助電極の端部は、前記凸部によって覆われていることを特徴とする発光装置。
【請求項１】
複数の凸部と、
前記複数の凸部に沿って形成された第１の電極と、
前記複数の凸部に沿って形成され、前記第１の電極上に形成された発光性の有機化合物を含む層と、
前記複数の凸部に沿って形成され、前記発光性の有機化合物を含む層上に形成された第２の電極と、
を具備し、
前記複数の凸部それぞれは、
隣接する凸部の底面と接する辺を備える底面と、
前記底面に対して０°より大きく８０°以下の一定の角度を備える複数の側面と、
第１の連続する曲面からなる頂点と、を有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記凸部は角錐であることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記底面の形状は六角形であることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記複数の側面は、第２の連続する曲面によって互いに接続されていることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、
前記複数の凸部の裾部に形成され、前記第１の電極と電気的に接続された補助電極を有することを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記補助電極の端部は、前記凸部によって覆われていることを特徴とする発光装置。
【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２０１３−７４２８６（Ｐ２０１３−７４２８６Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１４８２６（Ｐ２０１１−２１４８２６）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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