JP2016012546A - 有機el素子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】高い封止信頼性と高い耐久性とを有する有機EL素子を提供する。【解決手段】透光性を有する外管20と、外管20内に配置された発光部100とを備える有機EL素子10であって、発光部100は、外周側面が導電性を有する内管110と、内管110の外周側に設けられた筒状の有機発光層120と、有機発光層120の外周側に設けられた、透光性を有する筒状の電極層130とを含み、電極層130と外管20との間には、中空空間50が形成され、有機EL素子10は、さらに、内管110及び外管20の軸方向の端部の少なくとも一方に設けられた、中空空間50を封止する封止キャップ30を備える。【選択図】図3
Description
本発明は、有機EL(Electro−Luminescence)素子及びその製造方法に関する。
有機EL素子は、フレキシブルな発光デバイスとして有用である。このため、従来、有機EL素子を用いた様々なデバイス、例えば、有機EL素子を用いた照明装置及び表示装置などが開発されている。
例えば、特許文献1には、透光性を有する管と、管の内側に配置された第1電極層、有機物層及び第2電極層とを備える円筒状の有機EL発光装置が開示されている。例えば、第1電極層、有機物層及び第2電極層は、フレキシブル基板上に形成される。フレキシブル基板は、円筒状に折り曲げられて管内に挿入される。
しかしながら、上記従来の有機EL発光装置では、有機物層の封止性が十分ではないという課題がある。また、外部から管が押圧された場合に、押圧された力によって有機物層にダメージを与える恐れがある。
そこで、本発明は、高い封止信頼性と高い耐久性とを有する有機EL素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る有機EL素子は、透光性を有する外管と、前記外管内に配置された発光部とを備える有機EL素子であって、前記発光部は、外周側面が導電性を有する棒状部材と、前記棒状部材の外周側に設けられた筒状の有機発光層と、前記有機発光層の外周側に設けられた、透光性を有する筒状の電極層とを含み、前記電極層と前記外管との間には、中空空間が形成され、前記有機EL素子は、さらに、前記外管の軸方向の端部の少なくとも一方に設けられた、前記中空空間を封止する封止キャップを備える。
本発明によれば、高い封止信頼性と高い耐久性とを有する有機EL素子及びその製造方法を提供することができる。
以下では、本発明の実施の形態に係る有機EL素子及びその製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。
(実施の形態1)
[有機EL素子の構成]
まず、本実施の形態に係る有機EL素子10の構成について、図1〜図3を用いて説明する。
[有機EL素子の構成]
まず、本実施の形態に係る有機EL素子10の構成について、図1〜図3を用いて説明する。
図1は、本実施の形態に係る有機EL素子10の概観斜視図である。図2は、本実施の形態に係る有機EL素子10の軸方向に垂直な断面(XZ断面)を示す断面図である。図3は、本実施の形態に係る有機EL素子10の軸方向に平行な断面(YZ断面)を示す断面図である。なお、図3は、図2のA−A断面を示している。
各図において、有機EL素子10の軸方向をY軸方向、軸方向に直交する2つの方向であって、互いに直交する2つの方向をX軸方向及びZ軸方向とする。
本実施の形態では、有機EL素子10は、図1に示すように、円筒状である。有機EL素子10は、例えば、側面全体から360度の全方向に光が取り出される。例えば、有機EL素子10は、従来の直管形蛍光ランプに代替する直管ランプとして利用することができる。つまり、有機EL素子10の大きさは、一例として、40形の直管形蛍光ランプなどと同等であるが、これに限らない。
図1〜図3に示すように、有機EL素子10は、外管20と、封止キャップ30及び31と、リード線40及び41と、導電性接着剤60及び61と、シール材70と、発光部100とを備える。外管20と発光部100との間には、中空空間50が形成されている。発光部100には、軸方向(Y軸方向)に貫通する中空部51が形成されている。発光部100は、図2及び図3に示すように、第1電極である内管110と、有機発光層120と、第2電極である電極層130と、絶縁層140及び141とを備える。
[外管]
外管20は、内部に発光部100が配置された長尺状の筒体である。言い換えると、外管20は、発光部100の外周側に設けられている。つまり、外管20は、電極層130の外周側に設けられている。
外管20は、内部に発光部100が配置された長尺状の筒体である。言い換えると、外管20は、発光部100の外周側に設けられている。つまり、外管20は、電極層130の外周側に設けられている。
外管20は、例えば、直管状の円筒である。外管20は、管軸方向の両端に開口を有する。外管20の端部の一方には封止キャップ30が設けられ、端部の他方には封止キャップ31が設けられる。
外管20は、例えば、透光性を有する樹脂材料又はガラス材料から構成される。例えば、外管20は、可視光に対して透明なシリカガラス製のガラスバルブ(クリアバルブ)である。この場合、外管20内に配置された発光部100は、外部から視認することができる。
例えば、外管20は、シリカが70〜72%のソーダ石灰ガラスを主成分として含み、熱伝導率が約1.0W/m・Kのガラス管(ガラスバルブ)である。あるいは、外管20は、アクリル(PMMA)又はポリカーボネート(PC)などの樹脂材料から構成されるプラスチック管でもよい。
なお、外管20の内部若しくは外部に設けられたレンズ構造物、又は、外管20の内面若しくは外面に形成された凹部若しくは凸部によって光拡散機能を実現してもよい。例えば、外管20の内面又は外面にドットパターンを印刷し、又は、外管20の一部を加工することで、光拡散機能を実現することができる。あるいは、光拡散材が分散された樹脂材料などを用いて外管20そのものを成形することで、光拡散機能を実現することもできる。
[封止キャップ]
封止キャップ30及び31は、外管20の管軸方向の端部に設けられ、中空空間50を封止する。
封止キャップ30及び31は、外管20の管軸方向の端部に設けられ、中空空間50を封止する。
封止キャップ30及び31は、例えば、板状の部材であり、具体的には、円環状の板体である。図3に示すように、封止キャップ30には、第1凹部301と、第2凹部302と、貫通孔303とが形成されている。封止キャップ31には、第1凹部311と、第2凹部312と、貫通孔313とが形成されている。
第1凹部301及び311は、封止キャップ30及び31のそれぞれの内側の主面に設けられた凹部である。なお、内側の主面とは、封止キャップ30と封止キャップ31とが互いに対向配置されたときに対向する側の主面である。
第1凹部301は、外管20の端部の一方に沿った形状であり、当該端部の一方が挿入される。第1凹部311は、外管20の端部の他方に沿った形状であり、当該端部の他方が挿入される。具体的には、第1凹部301及び311は、円環状の凹部である。
第2凹部302及び312は、封止キャップ30及び31のそれぞれの内側の主面に設けられた凹部である。第2凹部302は、発光部100の端部の一方に沿った形状であり、当該端部の一方が挿入される。具体的には、第2凹部302は、内管110の端部の一方に沿った形状であり、内管110の端部の一方が挿入される。
第2凹部312は、発光部100の端部の他方に沿った形状であり、当該端部の他方が挿入される。具体的には、第2凹部312は、内管110の端部の他方に沿った形状であり、内管110及び電極層130の端部の他方が挿入される。具体的には、第2凹部302及び312は、円環状の凹部である。
貫通孔303及び313は、封止キャップ30及び31のそれぞれの主面を貫通する。貫通孔303及び313はそれぞれ、中空部51と、有機EL素子10の外部空間とを連通している。
図3に示すように、第2凹部302及び312には、導電性接着剤60が充填されている。また、第1凹部301及び311には、シール材70が充填されている。これにより、中空空間50は、封止キャップ30及び31と、導電性接着剤60と、シール材70とによって封止されている。
封止キャップ30及び31は、例えば、アルミニウムなどの導電性の金属材料から構成される。封止キャップ30及び31は、例えば、アルミニウム材料をプレス加工することで形成される。
なお、封止キャップ30及び31は、ポリブチレンテレフタレート(PBT)などの樹脂材料から構成されてもよい。例えば、封止キャップ30及び31は、樹脂材料と金型とを用いた樹脂成形により形成される。
[リード線]
リード線40及び41は、封止キャップ30及び31にそれぞれ接続されている。具体的には、リード線40及び41は、例えば、貫通孔303及び313のそれぞれの内面に接続されている。あるいは、リード線40及び41は、封止キャップ30及び31の外側の主面に接続されてもよい。例えば、リード線40及び41は、封止キャップ30及び31のそれぞれに半田付けされている。
リード線40及び41は、封止キャップ30及び31にそれぞれ接続されている。具体的には、リード線40及び41は、例えば、貫通孔303及び313のそれぞれの内面に接続されている。あるいは、リード線40及び41は、封止キャップ30及び31の外側の主面に接続されてもよい。例えば、リード線40及び41は、封止キャップ30及び31のそれぞれに半田付けされている。
封止キャップ30及び31は導電性材料で構成されているので、封止キャップ30は、第1電極である内管110とリード線40とを電気的に接続し、封止キャップ31は、第2電極である電極層130とリード線41とを電気的に接続する。これにより、リード線40及び41間に印加される電圧を、内管110と電極層130との間に印加することができる。
リード線40及び41は、例えば、細い銅線などを撚り合わせたものであり、表面がポリ塩化ビニル、シリコーンゴムなどで覆われている。具体的には、リード線40及び41の端部は、導電性の金属線などが露出しており、端部を除く部分は、ポリ塩化ビニルなどに覆われている。すなわち、リード線40及び41は、金属の露出部分と、被覆部分とを含んでいる。
なお、封止キャップ30及び31がPBTなどの絶縁性材料から構成される場合、例えば、第2凹部302及び312の内面、及び、貫通孔303及び313の内面などに、導電性の金属薄膜などが形成されていればよい。これにより、リード線40及び41間に印加される電圧を、内管110と電極層130との間に印加することができる。
また、リード線40及び41は、封止キャップ30及び31に導電性接着剤で接続されてもよく、あるいは、コネクタ接続されてもよい。例えば、リード線40及び41の端部と、封止キャップ30及び31とには、樹脂製の口金と、直流電力を受電するための導電部(ピン)とを有するコネクタ端子が設けられてもよい。
また、リード線40及び41を、封止キャップ30及び31にかしめることで接続してもよい。例えば、リード線40の端部を封止キャップ30の導電部分に接触させた状態で、当該導電部分を加圧変形してもよい。これにより、リード線40の端部と封止キャップ30の導電部分とを物理的に接合することで、リード線40と封止キャップ30とを電気的に接続することができる。
[発光部]
発光部100は、有機発光層120を備え、リード線40及び41を介して供給される電圧に応じて発光する。上述したように、発光部100は、内管110と、有機発光層120と、電極層130と、絶縁層140及び141とを備える。
発光部100は、有機発光層120を備え、リード線40及び41を介して供給される電圧に応じて発光する。上述したように、発光部100は、内管110と、有機発光層120と、電極層130と、絶縁層140及び141とを備える。
[内管]
内管110は、外周側面が導電性を有する棒状部材の一例である。具体的には、内管110は、長尺状の筒体である。例えば、内管110は、中空部51を有する直管状の円筒である。内管110は、管軸方向の両端に開口を有する。内管110の端部の一方には封止キャップ30が設けられ、端部の他方には封止キャップ31が設けられる。
内管110は、外周側面が導電性を有する棒状部材の一例である。具体的には、内管110は、長尺状の筒体である。例えば、内管110は、中空部51を有する直管状の円筒である。内管110は、管軸方向の両端に開口を有する。内管110の端部の一方には封止キャップ30が設けられ、端部の他方には封止キャップ31が設けられる。
なお、内管110は、その管軸方向が外管20の管軸方向に平行になるように配置される。例えば、内管110は、その管軸が外管20の管軸に一致するように配置される。
内管110は、例えば、アルミニウムなどの金属材料から構成される。内管110は、例えば、アルミニウム材料を押出加工し、表面(外周側面)を研磨することにより形成される。内管110の厚さは、例えば約0.5mmであるが、これに限らない。
内管110は、例えば、発光部100の陽極である。つまり、内管110の電位を電極層130より高い電位にすることで、有機発光層120を発光させる。
内管110の端部の一方は、封止キャップ30に電気的に接続される。具体的には、内管110の端部の一方は、第2凹部302に挿入されて、導電性接着剤60によって電気的に封止キャップ30に接続される。
内管110の端部の他方は、封止キャップ31とは電気的に接続されない。具体的には、内管110の端部の他方は、絶縁層141に覆われている。内管110の端部の他方は、第2凹部312に挿入されて、導電性接着剤61によって物理的に封止キャップ31に接続されるのに対して、絶縁層141を間に挟むことで電気的には封止キャップ31とは接続されない。
[有機発光層]
有機発光層120は、内管110の外周側に設けられ、電圧が印加された場合に発光する筒状の発光層である。有機発光層120は、例えば、円筒状であり、内管110の外周側面に積層される。具体的には、有機発光層120は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層(有機EL層)、電子輸送層及び電子注入層を含んでいる。有機発光層120の発光層は、例えば、ジアミン、アントラセン、金属錯体などの有機材料から構成される。
有機発光層120は、内管110の外周側に設けられ、電圧が印加された場合に発光する筒状の発光層である。有機発光層120は、例えば、円筒状であり、内管110の外周側面に積層される。具体的には、有機発光層120は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層(有機EL層)、電子輸送層及び電子注入層を含んでいる。有機発光層120の発光層は、例えば、ジアミン、アントラセン、金属錯体などの有機材料から構成される。
例えば、有機発光層120は、発光色が白色の場合には、発光層中に赤色、緑色、青色の3色のドーパント色素をドーピングしてもよく、あるいは、青色正孔輸送性発光層と緑色電子輸送性発光層と赤色電子輸送性発光層との積層構造にしてもよい。また、有機発光層120は、赤色、緑色、青色の発光ユニットが光透過性及び導電性を有する中間層を介して積層され、電気的に直接的に接続したマルチユニット構造になっていてもよい。有機発光層120を構成する各層は、例えば、蒸着法、スピンコート法、キャスト法などにより形成される。
[電極層]
電極層130は、有機発光層120の外周側に設けられた筒状の電極層である。具体的には、電極層130は、円筒状であり、有機発光層120上に積層される。例えば、電極層130は、発光部100の陰極である。つまり、電極層130の電位を内管110より低い電位にすることで、有機発光層120を発光させる。
電極層130は、有機発光層120の外周側に設けられた筒状の電極層である。具体的には、電極層130は、円筒状であり、有機発光層120上に積層される。例えば、電極層130は、発光部100の陰極である。つまり、電極層130の電位を内管110より低い電位にすることで、有機発光層120を発光させる。
電極層130は、透光性を有する導電性材料から構成される。例えば、電極層130は、可視光の少なくとも一部を透過する透明の導電性材料から構成される。電極層130は、例えば、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化スズ(SnO2)、酸化インジウムガリウム亜鉛(IGZO)などの金属酸化物膜から構成される。
なお、電極層130は、可視光を透過できる程度に薄膜の銀、アルミニウム、マグネシウムなどの金属薄膜(例えば、10nm)から構成されてもよい。また、電極層130は、銀ナノワイヤー、カーボンナノチューブなどでもよい。あるいは、電極層130は、PEDOT/PSS、ポリアニリンなどの導電性高分子膜などでもよい。また、電極層130は、上述した材料の積層膜でもよい。
例えば、蒸着法又はスパッタリング法などによって透明導電膜を有機発光層120の外周側面に成膜することで、電極層130は形成される。
なお、電極層130の外周側面に光散乱層を設けてもよい。例えば、光拡散材が分散された樹脂層などを設けてもよい。
[絶縁層]
絶縁層140及び141は、例えば、絶縁性の樹脂材料から構成される。具体的には、絶縁層140及び141としては、シリコーン樹脂又はエポキシ樹脂などを利用することができる。絶縁層140及び141は、例えば、ディップコーティングによって樹脂材料を塗布し、加熱、冷却(常温下放置)又は光照射などで硬化させることで形成される。
絶縁層140及び141は、例えば、絶縁性の樹脂材料から構成される。具体的には、絶縁層140及び141としては、シリコーン樹脂又はエポキシ樹脂などを利用することができる。絶縁層140及び141は、例えば、ディップコーティングによって樹脂材料を塗布し、加熱、冷却(常温下放置)又は光照射などで硬化させることで形成される。
絶縁層140は、内管110の端部の一方に設けられる。具体的には、絶縁層140は、内管110の端部の一方の外周側面及び端面に設けられ、内周側面には設けられていない。つまり、絶縁層140は、電極層130と導電性接着剤60とを離間させて絶縁する一方で、内管110と導電性接着剤60とが接触することを妨げないように設けられている。なお、電極層130と導電性接着剤60との絶縁性を、例えば、有機発光層120などで実現できるのであれば、絶縁層140は、設けられていなくてもよい。
絶縁層141は、内管110の端部の他方に設けられる。具体的には、絶縁層141は、内管110の端部の他方の外周側面、内周側面及び端面に設けられている。つまり、絶縁層141は、内管110の端部の他方を覆うように設けられている。これにより、絶縁層141は、内管110と導電性接着剤61とを絶縁することができる。
[導電性接着剤]
導電性接着剤60及び61は、例えば、粘着性及び導電性を有する樹脂材料である。また、導電性接着剤60及び61は、水分バリア性を有してもよい。例えば、導電性接着剤60及び61は、導電性粒子を含有するエポキシ樹脂などである。
導電性接着剤60及び61は、例えば、粘着性及び導電性を有する樹脂材料である。また、導電性接着剤60及び61は、水分バリア性を有してもよい。例えば、導電性接着剤60及び61は、導電性粒子を含有するエポキシ樹脂などである。
導電性接着剤60は、第2凹部302に充填されて、発光部100の端部の一方と封止キャップ30とを接着する。導電性接着剤60は、内管110に接触し、内管110と封止キャップ30とを電気的に接続する。このとき、導電性接着剤60は、電極層130とは接触しないように設けられる。
導電性接着剤61は、第2凹部312に充填されて、発光部100の端部の他方と封止キャップ31とを接着する。導電性接着剤61は、電極層130に接触し、電極層130と封止キャップ31とを電気的に接続する。このとき、導電性接着剤61は、内管110とは接触しないように、絶縁層141を介して設けられる。
[シール材]
シール材70は、第1凹部301及び311に充填されて、外管20と封止キャップ30及び31とを接続する接続部材である。シール材70は、例えば、円環状の第1凹部301及び311の周に沿って隙間がないように充填される。
シール材70は、第1凹部301及び311に充填されて、外管20と封止キャップ30及び31とを接続する接続部材である。シール材70は、例えば、円環状の第1凹部301及び311の周に沿って隙間がないように充填される。
シール材70としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂又はシリコーン樹脂などの光硬化性、熱硬化性又は熱可塑性の接着性樹脂を用いることができる。シール材70には、無機フィラーなどを混入してもよい。これにより、外部から浸入する水分の透過率を下げることができる。
[中空空間]
中空空間50は、発光部100の外周側で、かつ、外管20の内周側の空間である。つまり、中空空間50は、電極層130と外管20との間に形成された中空の空間である。具体的には、中空空間50は、発光部100と、外管20と、封止キャップ30及び31と、導電性接着剤60及び61と、シール材70とによって封止された空間である。
中空空間50は、発光部100の外周側で、かつ、外管20の内周側の空間である。つまり、中空空間50は、電極層130と外管20との間に形成された中空の空間である。具体的には、中空空間50は、発光部100と、外管20と、封止キャップ30及び31と、導電性接着剤60及び61と、シール材70とによって封止された空間である。
図2に示すように、中空空間50は、軸方向に直交する断面(XZ断面)の形状が円環状の空間である。例えば、中空空間50は、均一の幅dを有し、幅dは、例えば、10mm以下である。中空空間50には、例えば、窒素ガスが封止されている。
[中空部]
中空部51は、内管110を管軸方向に貫通する貫通孔である。中空部51は、管軸方向に直交する断面(XZ断面)の形状が円形の空間である。
中空部51は、内管110を管軸方向に貫通する貫通孔である。中空部51は、管軸方向に直交する断面(XZ断面)の形状が円形の空間である。
中空部51は、封止キャップ30及び31に設けられた貫通孔303及び313を介して、有機EL素子10の外部空間に連通している。これにより、発光部100の発熱により温められる中空部51内の空気を外部空間に逃すことができるので、放熱性を向上させることができる。
[有機EL素子の製造方法]
続いて、本実施の形態に係る有機EL素子10の製造方法について、図4を用いて説明する。
続いて、本実施の形態に係る有機EL素子10の製造方法について、図4を用いて説明する。
まず、図4の(a)に示すように、内管110を準備し、ディップコーティングによって、内管110の両端に絶縁層140及び141を形成する。例えば、まず、表面が研磨されたアルミ基材を内管110として準備する。そして、容器200に入れられた粘性のある樹脂材料に内管110の端部を浸けて取り出し、加熱、冷却(常温下放置)又は光照射により端部に付着した樹脂材料を硬化することで、内管110の端部に絶縁層140及び141を形成する。
次に、図4の(b)に示すように、内管110の外周側に有機発光層120を形成する。具体的には、内管110の管軸方向を回転軸として内管110を回転させながら、有機発光層120を形成する。例えば、有機材料の蒸着源210の上方で、内管110をワーク回転させることで、有機材料を内管110の外周側面に付着させる。蒸着源210からの蒸着レート及びワーク回転の回転速度を一定にすることで、均一な膜厚の有機発光層120を形成することができる。
なお、内管110の端部をマスクしておくことで、内管110の端部には有機発光層120が形成されないようにする。また、有機発光層120が複数の層から構成される場合、例えば、各層毎の蒸着源を用いて有機発光層120を形成する。
次に、図4の(c)に示すように、有機発光層120の外周側に、透光性を有する電極層130を形成する。具体的には、内管110の管軸方向を回転軸として、有機発光層120が形成された内管110を回転させながら、電極層130を形成する。例えば、銀などの金属材料の蒸着源220の上方で、内管110をワーク回転させることで、金属材料を有機発光層120の外周側面に付着させる。蒸着源220からの蒸着レート及びワーク回転の回転速度を一定にすることで、均一な膜厚の電極層130を形成することができる。
このとき、内管110の端部をマスクしておくことで、内管110の端部には電極層130が形成されないようにする。封止キャップ30側では導電性接着剤60と電極層130とを絶縁するために離間させ、封止キャップ31側では導電性接着剤61と電極層130とを接触させる。したがって、封止キャップ30側のマスク幅を、封止キャップ31側のマスク幅より大きくする。
以上の行程を経て、発光部100が形成される。
次に、図4の(d)に示すように、封止キャップ31の第1凹部311には、シール材70を塗布し、第2凹部312には、導電性接着剤61を塗布する。透光性を有する外管20を準備し、外管20内に発光部100を、電極層130と外管20との間に中空空間50を形成するように配置する。
そして、内管110及び外管20の端部に、シール材70及び導電性接着剤61が塗布された封止キャップ31を接続する。具体的には、内管110の端部を封止キャップ31の第2凹部312に挿入し、かつ、外管20の端部を封止キャップ31の第1凹部311に挿入する。これにより、内管110と封止キャップ31とを導電性接着剤61によって接着し、外管20と封止キャップ31とをシール材70によって接着する。
同様に、封止キャップ30の第1凹部301には、シール材70を塗布して外管20を挿入し、第2凹部302には、導電性接着剤60を塗布して内管110を挿入する。
接着後、例えば、80℃以下で放置することで、シール材70、導電性接着剤60及び61を硬化させる。そして、封止キャップ30にリード線40を接続し、封止キャップ31にリード線41を接続することによって、図4の(e)に示すように、有機EL素子10が製造される。なお、外管20と封止キャップ30及び31との接着は、窒素雰囲気中で行う。つまり、中空空間50には窒素が含まれる。これにより、中空空間50内に大気中の水分などが含まれ、有機発光層120にダメージを与えるのを抑制することができる。
[まとめ]
以上のように、本実施の形態に係る有機EL素子10は、透光性を有する外管20と、外管20内に配置された発光部100とを備える有機EL素子10であって、発光部100は、外周側面が導電性を有する内管110と、内管110の外周側に設けられた筒状の有機発光層120と、有機発光層120の外周側に設けられた、透光性を有する筒状の電極層130とを含み、電極層130と外管20との間には、中空空間50が形成され、有機EL素子10は、さらに、外管20の軸方向の端部の少なくとも一方に設けられた、中空空間50を封止する封止キャップ30を備える。
以上のように、本実施の形態に係る有機EL素子10は、透光性を有する外管20と、外管20内に配置された発光部100とを備える有機EL素子10であって、発光部100は、外周側面が導電性を有する内管110と、内管110の外周側に設けられた筒状の有機発光層120と、有機発光層120の外周側に設けられた、透光性を有する筒状の電極層130とを含み、電極層130と外管20との間には、中空空間50が形成され、有機EL素子10は、さらに、外管20の軸方向の端部の少なくとも一方に設けられた、中空空間50を封止する封止キャップ30を備える。
また、例えば、内管110は、中空部51を有する筒体である。
これにより、高い封止信頼性と高い耐久性とを実現することができる。
例えば、本実施の形態に係る有機EL素子10が円筒状であるので、平面状の矩形の有機EL素子に比べて封止部分(シール材を設ける領域)を低減することができる。矩形の有機EL素子は、4つの辺の全てをシール材で封止しなければいけない。これに対して、円筒状の有機EL素子10は、矩形の有機EL素子を丸めたものに相当するため、シール材70で封止している部分は、2つの辺のみに相当する。したがって、同じ発光面積の有機発光層を有する場合、円筒状の有機EL素子10は、矩形の有機EL素子に比べて封止部分が約半分になる。よって、本実施の形態に係る有機EL素子10は、高い封止信頼性を有する。
また、光取り出し効率の低減を抑制しつつ、外径を大きくすることができるので、外部からの押圧に対して耐久性を高くすることができる。例えば、内管110の外径及び外管20の内径及び外径を大きくすることで、有機EL素子10の全体を太くすることができる。
また、外管20と電極層130との間には中空空間50が形成されており、外管20と電極層130とは接触していない。このため、外管20に外部から押圧された力が直接電極層130に伝わらずに、中空空間50がその力を緩和、吸収することができる。したがって、耐久性をより高めることができる。
また、内管110の中空部51が外部空間と連通しているので、有機発光層120での発光によって生じた熱を効率良く放熱することができる。
また、例えば、内管110は、金属材料から構成される。
これにより、内管110による放熱効果を高めることができる。また、電極用の金属膜を成膜しなくて済むので、製造工程を簡略化することができ、コストを削減することができる。
また、例えば、封止キャップ30は、内管110又は外管20の軸方向の端部が挿入される第1凹部301及び第2凹部302を有する。
これにより、封止キャップ30の第1凹部301及び第2凹部302に、外管20及び内管110を挿入するので、封止信頼性及び接着の強度を高めることができる。また、第1凹部301及び第2凹部302によって外管20及び内管110の位置決めを行うことができるので、所定の幅の中空空間50を容易に形成することができる。
また、例えば、封止キャップ30は、内管110又は電極層130に電気的に接続されている。
これにより、別途、取り出し電極を形成しなくて済むので、製造工程を簡略化することができ、コストを削減することができる。
また、例えば、本実施の形態に係る有機EL素子10の製造方法は、外周側面が導電性を有する内管110を準備する工程と、内管110の外周側に筒状の有機発光層120を形成する工程と、有機発光層120の外周側に、透光性を有する筒状の電極層130を形成する工程と、透光性を有する外管20内に、内管110、有機発光層120及び電極層130を含む発光部100を、電極層130と外管20との間に中空空間50を形成するように配置する工程と、外管20の軸方向の端部の少なくとも一方に、中空空間50を封止する封止キャップ30を配置する工程とを含む。
これにより、上述した効果を有する有機EL素子10を製造することができる。
また、例えば、有機発光層120を形成する工程及び電極層130を形成する工程の少なくとも一方では、内管110を回転軸として回転させながら有機発光層120及び電極層130の少なくとも一方を形成する。
これにより、膜厚が均一の筒状の有機発光層120及び筒状の電極層130を容易に形成することができる。
(実施の形態2)
続いて、実施の形態2に係る有機EL素子について、図5を用いて説明する。なお、以下では、実施の形態1に係る有機EL素子10と異なる点を中心に説明し、同じ点は説明を省略する場合がある。以降の他の実施の形態及び変形例においても特に言及がなければ同様である。
続いて、実施の形態2に係る有機EL素子について、図5を用いて説明する。なお、以下では、実施の形態1に係る有機EL素子10と異なる点を中心に説明し、同じ点は説明を省略する場合がある。以降の他の実施の形態及び変形例においても特に言及がなければ同様である。
図5は、本実施の形態に係る有機EL素子10aの軸方向に平行な断面(YZ断面)を示す断面図である。
図5に示すように、有機EL素子10aは、図3に示す有機EL素子10と比較して、封止キャップ30及び発光部100の代わりに、封止キャップ30a及び発光部100aを備える。発光部100aは、内管110の代わりに内管110aを備える。
有機EL素子10aでは、封止キャップ30aと内管110aとが一体に構成されている。したがって、封止キャップ30aには、第2凹部302は形成されていない。例えば、封止キャップ30a及び内管110aは、プレス加工によって成形された板状のアルミ基材(封止キャップ30a)と、押出加工によって成形された円筒状のアルミ基材(内管110a)とを溶接することにより、一体に構成される。
以上のように、本実施の形態に係る有機EL素子10aでは、封止キャップ30aと内管110aとが一体に構成されているので、封止部分を減らすことができ、封止信頼性を高めることができる。
(実施の形態3)
続いて、実施の形態3に係る有機EL素子について、図6〜図8を用いて説明する。
続いて、実施の形態3に係る有機EL素子について、図6〜図8を用いて説明する。
図6は、本実施の形態に係る有機EL素子10bの軸方向に直交する断面(XZ断面)を示す断面図である。図7は、本実施の形態に係る有機EL素子10bの軸方向に平行な断面(YZ断面)を示す断面図である。図8は、本実施の形態に係る有機EL素子10bの内管110の概観斜視図である。なお、図7は、図6のB−B断面を示している。
有機EL素子10bは、図2に示す有機EL素子10と比較して、発光部100の代わりに発光部100bを備える。発光部100bは、図6及び図7に示すように、絶縁膜142と、補助電極131とを備える。
絶縁膜142は、内管110の外周側面の一部に設けられる。例えば、図8に示すように、内管110の管軸方向に沿って、ライン状に設けられる。絶縁膜142は、例えば、絶縁層140及び141と同じ樹脂材料から構成され、ディスペンサなどを用いて塗布し、硬化することで形成される。
なお、図8では、1本のライン状の絶縁膜142が設けられる例について示したが、2本以上でもよい。あるいは、絶縁膜142は、格子状又はメッシュ状に設けられてもよい。
補助電極131は、絶縁膜142上に設けられ、電極層130に電気的に接続される。具体的には、図6及び図7に示すように、内管110、絶縁膜142、補助電極131、電極層130の順に積層されている。
補助電極131は、例えば、銀ペーストなどであり、電極層130よりも電気抵抗が小さい。例えば、補助電極131は、ディスペンサなどを用いて銀ペーストを塗布し、硬化させることで形成される。
図6に示すように、補助電極131と内管110との間には有機発光層120が設けられていない。このため、補助電極131が設けられた部分は発光しない。したがって、補助電極131の幅は所定の幅より小さいことが好ましい。
なお、本実施の形態に係る発光部100bは、次のようにして製造される。
まず、図8に示すように、内管110の外周側面に、絶縁層140及び141、絶縁膜142並びに補助電極131を形成する。その後、図4の(b)に示すように有機発光層120を形成する。このとき、内管110の回転を制御することで、有機発光層120が補助電極131上に形成されないようにする。すなわち、補助電極131が外部に露出するように、有機発光層120を形成する。例えば、図4の(b)に示すような蒸着装置の場合、補助電極131が蒸着源に対面しないように、回転を制御すればよい。最後に、図4の(c)に示すように、有機発光層120及び補助電極131上に電極層130を形成する。
本実施の形態では、図7に示すように、電極層130には封止キャップ31から電力が供給される。しかしながら、電極層130は、薄膜の金属材料、又は、ITOなどの金属酸化物膜から構成されるため電気抵抗が小さくなく、電極層130の電気抵抗による電圧降下が発生する。このため、有機発光層120を流れる電流密度が軸方向において異なり、発光時に輝度ムラが生じる。
これに対して、本実施の形態に係る有機EL素子10bは、さらに、内管110の外周側面の一部に設けられた絶縁膜142と、絶縁膜142上に設けられ、電極層130に電気的に接続された補助電極131とを備える。
これにより、補助電極131が設けられているため、電極層130内での電圧降下を抑制し、有機発光層120を流れる電流密度の均一性を向上し、発光の輝度ムラの発生を抑制することができる。
なお、本実施の形態では、補助電極131を電極層130と内管110との間に設けたが、補助電極131を電極層130の外周側面に設けてもよい。この場合、発光部100bは、絶縁膜142を備えなくてもよく、また、有機発光層120の形成の際に回転の位置を制御しなくても済む。
(実施の形態4)
続いて、実施の形態4に係る有機EL素子について、図9及び図10を用いて説明する。
続いて、実施の形態4に係る有機EL素子について、図9及び図10を用いて説明する。
図9は、本実施の形態に係る有機EL素子10cの軸方向に直交する断面(XZ断面)を示す断面図である。図10は、本実施の形態に係る有機EL素子10cの発光部100cの概観斜視図である。
有機EL素子10cは、図2に示す有機EL素子10と比較して、発光部100の代わりに発光部100cを備える。発光部100cは、電極層130の代わりに電極層130cを備える。
電極層130cは、電極層130と略同じであるが、一部が他より厚肉であることが異なっている。つまり、電極層130cは、厚肉部131cを備える。なお、電極層130cは、可視光を透過できる程度に薄膜の金属薄膜である。
厚肉部131cは、例えば、電極層130cの10〜20倍の厚さを有する。厚肉部131cは、電極層130cの他の部分(通常膜厚部)に比べて厚いので、電気抵抗が小さくなる。したがって、実施の形態3に係る補助電極131を設けた場合と同様に、電極層130c内での電圧降下を抑制することができる。
厚肉部131cは、図4の(c)において、内管110の回転を所定の位置で一定期間停止することで形成される。つまり、厚肉部131cを形成する領域が蒸着源に対面する位置にあるときに、内管110の回転を一定期間停止する。これにより、一部の膜厚が分厚い電極層130cを形成することができる。
以上のように、本実施の形態に係る有機EL素子10cでは、電極層130cは、金属材料から構成され、電極層130cの一部は、他より厚肉である。
これにより、実施の形態3と同様に、電極層130c内での電圧降下を抑制し、有機発光層120を流れる電流密度の均一性を向上し、発光の輝度ムラの発生を抑制することができる。
(実施の形態5)
続いて、実施の形態5に係る有機EL素子について、図11及び図12を用いて説明する。
続いて、実施の形態5に係る有機EL素子について、図11及び図12を用いて説明する。
図11は、本実施の形態に係る有機EL素子10dの概観斜視図である。図12は、本実施の形態に係る有機EL素子10dの軸方向に平行な断面(YZ断面)を示す断面図である。
有機EL素子10dは、図1に示す有機EL素子10と比較して、封止キャップ30及び31の代わりに封止キャップ30d及び31dを備える。
封止キャップ30d及び31dは、封止キャップ30及び31と略同じであるが、図11及び図12に示すように、貫通孔303及び313が形成されていないことが異なっている。つまり、封止キャップ30d及び31dは、内管110の中空部51を封止する。言い換えると、中空部51は、有機EL素子10dの外部空間と連通しておらず、封止された空間である。
以上のように、本実施の形態に係る有機EL素子10dでは、封止キャップ30dは、さらに、中空部51を封止する。
これにより、有機EL素子10dの封止部分が少なくなるので、封止信頼性をより向上させることができる。
具体的には、実施の形態1に係る有機EL素子10では、外管20と、封止キャップ30及び31と、導電性接着剤60及び61と、シール材70とによって、中空空間50を封止している。これに対して、本実施の形態に係る有機EL素子10dでは、外管20と、封止キャップ30d及び31dと、シール材70とによって、中空空間50を封止している。つまり、導電性接着剤60及び61が封止の機能を果たさなくて済むので、有機EL素子10dでは、封止部分が少なくなる。これにより、封止信頼性をより高めることができる。なお、中空部51に溜まる熱を放熱するという観点からは、実施の形態1に係る有機EL素子10のように中空部51が外部空間と連通している方が好ましい。
(実施の形態6)
続いて、実施の形態6に係る有機EL素子について、図13を用いて説明する。
続いて、実施の形態6に係る有機EL素子について、図13を用いて説明する。
図13は、本実施の形態に係る有機EL素子10eの軸方向に平行な断面(YZ断面)を示す断面図である。
有機EL素子10eは、図1に示す有機EL素子10と比較して、封止キャップ30及び31と、発光部100との代わりに、封止キャップ30e及び31eと、発光部100eとを備える。発光部100eは、図13に示すように、内管110の代わりに、柱状電極110eを備える。
封止キャップ30e及び31eは、封止キャップ30及び31と略同じであるが、図13に示すように、貫通孔303及び313が形成されていないことと、第2凹部302及び312の代わりに第2凹部302e及び312eが形成されている点とが異なっている。
第2凹部302e及び312eは、封止キャップ30e及び31eのそれぞれの内側の主面に設けられた凹部である。第2凹部302eは、柱状電極110eの端部の一方に沿った形状であり、柱状電極110eの端部の一方が挿入される。第2凹部312eは、柱状電極110eの端部の他方に沿った形状であり、柱状電極110eの端部の他方が挿入される。具体的には、第2凹部302e及び312eは、円形の凹部である。
柱状電極110eは、外周側面が導電性を有する棒状部材の一例である。具体的には、柱状電極110eは、長尺状の柱体であり、例えば、円柱である。柱状電極110eの端部の一方には封止キャップ30eが設けられ、端部の他方には封止キャップ31eが設けられる。
柱状電極110eの材料及び機能は、例えば、内管110と同様である。
柱状電極110eの端部の一方は、封止キャップ30eに電気的に接続される。具体的には、柱状電極110eの端部の一方は、第2凹部302eに挿入されて、導電性接着剤60によって電気的に封止キャップ30eに接続される。
柱状電極110eの端部の他方は、封止キャップ31eには電気的に接続されない。具体的には、柱状電極110eの端部の他方は、絶縁層141に覆われている。柱状電極110eの端部の他方は、第2凹部312eに挿入されて、導電性接着剤61によって物理的に封止キャップ31eに接続されるのに対して、絶縁層141を間に挟むことで電気的には封止キャップ31eとは接続されない。
以上のように、本実施の形態に係る有機EL素子10eでは、柱状電極110eは、柱体である。
これにより、実施の形態5に係る有機EL素子10dと同様に、封止部分が少なくなるので、封止信頼性をより向上させることができる。また、柱状電極110eは、内管110よりも伝熱性が高いので、放熱性を高めることができる。
(実施の形態7)
続いて、実施の形態7に係る有機EL素子について、図14を用いて説明する。なお、本実施の形態では、実施の形態6に係る有機EL素子10eと異なる点を中心に説明し、同じ点は説明を省略する場合がある。
続いて、実施の形態7に係る有機EL素子について、図14を用いて説明する。なお、本実施の形態では、実施の形態6に係る有機EL素子10eと異なる点を中心に説明し、同じ点は説明を省略する場合がある。
図14は、本実施の形態に係る有機EL素子10fの軸方向に平行な断面(YZ断面)を示す断面図である。
有機EL素子10fは、図13に示す有機EL素子10eと比較して、発光部100eの代わりに発光部100fを備える。発光部100fは、柱状電極110eの代わりにヒートパイプ110fを備える。
ヒートパイプ110fは、外周側面が導電性を有する棒状部材の一例である。具体的には、ヒートパイプ110fは、長尺状の柱体であり、例えば、円柱である。ヒートパイプ110fの端部の一方には封止キャップ30eが設けられ、端部の他方には封止キャップ31eが設けられる。
ヒートパイプ110fは、有機発光層120が発する熱を放熱させる放熱部材でもある。ヒートパイプ110f内には、作動流体(揮発性の液体)が封入されている。ヒートパイプ110fは、作動液の蒸発(潜熱の吸収)と作動液の凝縮(潜熱の放出)とを繰り返すことで、熱を移動する。
なお、ヒートパイプ110fの外周側面は、陽極として利用するために、内管110又は柱状電極110eと同様に、表面が研磨されている。
以上のように、本実施の形態に係る有機EL素子10fでは、棒状部材(第1電極)は、ヒートパイプ110fである。
これにより、ヒートパイプ110fは、伝熱性に優れているので、放熱性をより高めることができる。
(実施の形態8)
続いて、実施の形態8に係る有機EL素子について、図15を用いて説明する。なお、本実施の形態では、実施の形態5に係る有機EL素子10dと異なる点を中心に説明し、同じ点は説明を省略する場合がある。
続いて、実施の形態8に係る有機EL素子について、図15を用いて説明する。なお、本実施の形態では、実施の形態5に係る有機EL素子10dと異なる点を中心に説明し、同じ点は説明を省略する場合がある。
図15は、本実施の形態に係る有機EL素子10gの軸方向に平行な断面(YZ断面)を示す断面図である。
有機EL素子10gは、図11に示す有機EL素子10dと比較して、導電性接着剤60及び61の一部が設けられていない。つまり、中空部51は、中空空間50に連通している。実施の形態5では、導電性接着剤60及び61はそれぞれ、第2凹部302及び312を充填するように円環状に設けられている。これに対して、本実施の形態では、導電性接着剤60及び61は、円環の一部が欠けた形状(Cの字状)に設けられている。
乾燥剤52は、中空部51内に設けられている。乾燥剤52は、例えば、水分を吸着する微細孔を有する吸湿材料である。具体的には、乾燥剤52は、酸化カルシウム(CaO)、ゼオライト、シリカなどである。乾燥剤52は、中空部51内、及び、中空部51に連通する中空空間50内に含まれる水分を吸収する。
以上のように、本実施の形態に係る有機EL素子10gでは、有機EL素子10gは、さらに、中空部51に設けられた乾燥剤52を備え、中空部51は、中空空間50に連通している。
これにより、実施の形態5と同様に、有機EL素子10gの封止部分が少なくなるので、封止信頼性をより向上させることができる。また、例えば、シール材70を介して中空空間50に水分が浸入した場合であっても、中空空間50に連通する中空部51内に乾燥剤52が設けられているので、浸入した水分を吸収することができる。したがって、水分が有機発光層120に与えるダメージを軽減することができ、寿命を延ばすことができる。
(実施の形態9)
続いて、実施の形態9に係る有機EL素子について、図16及び図17を用いて説明する。
続いて、実施の形態9に係る有機EL素子について、図16及び図17を用いて説明する。
図16は、本実施の形態に係る有機EL素子10hの概観斜視図である。図17は、本実施の形態に係る有機EL素子10hの軸方向に直交する断面(XZ断面)を示す断面図である。
有機EL素子10hは、図1及び図2に示す有機EL素子10と略同じであるが、その形状が円筒状ではなく、角筒状である点が異なっている。有機EL素子10hは、例えば、側面全体から360度の全方向に光が取り出される。以下では、有機EL素子10hの各構成要素の形状を中心に説明する。
図16及び図17に示すように、有機EL素子10hは、外管20hと、封止キャップ30h及び31hと、リード線40及び41と、発光部100hとを備える。なお、図示しないが、実施の形態1と同様に、有機EL素子10hは、導電性接着剤60及び61と、シール材70とをさらに備える。
また、外管20hと発光部100hとの間には、中空空間50hが形成されている。発光部100hには、管軸方向(Y軸方向)に貫通する中空部51hが形成されている。発光部100hは、内管110hと、有機発光層120hと、電極層130hとを備える。
外管20h及び内管110hは、例えば、直管状の角筒である。外管20h及び内管110hの断面であって、管軸方向に直交する断面(XZ断面)の形状は、図17に示すように、例えば、矩形(例えば、正方形)の枠状である。
有機発光層120hは、内管110hの外周側に設けられた筒状の発光層であり、例えば、角筒状である。電極層130hは、有機発光層120hの外周側に設けられた筒状の電極層であり、例えば、角筒状である。
中空空間50hは、管軸方向に直交する断面(XZ断面)の形状が矩形(例えば、正方形)の枠状の空間である。中空部51hは、管軸方向に直交する断面(XZ断面)の形状が矩形(例えば、正方形)の空間である。
以上のように、本実施の形態に係る有機EL素子10hでは、外管20hは、角筒である。
これにより、角筒のコーナー部分での押圧に対する耐久性を高めることができる。また、円筒又は角筒などの様々な形状を利用することができるので、デザインの自由度を高めることもできる。
なお、本実施の形態に係る有機EL素子10hは、管軸方向に直交する断面(XZ断面)の形状が矩形である例について示したが、これに限らない。例えば、有機EL素子10hの断面形状は、三角形、五角形などの多角形でもよい。あるいは、有機EL素子10hの断面形状は、楕円などの曲線のみに囲まれた形状、又は、直線と曲線とによって囲まれた形状でもよい。
(実施の形態10)
続いて、実施の形態10に係る有機EL素子について、図18及び図19を用いて説明する。
続いて、実施の形態10に係る有機EL素子について、図18及び図19を用いて説明する。
図18は、本実施の形態に係る有機EL素子10jの軸方向に直交する断面(XZ断面)を示す断面図である。図19は、本実施の形態に係る有機EL素子10jの軸方向に平行な断面(YZ断面)を示す断面図である。なお、図19は、図18のC−C断面を示している。
有機EL素子10jは、図2及び図3に示す有機EL素子10と比較して、発光部100の代わりに発光部100jを備える。発光部100jは、内管110の代わりに、棒状電極部110jを備える。
棒状電極部110jは、外周側面が導電性を有する棒状部材の一例である。図18に示すように、棒状電極部110jは、芯棒111と、導電膜112とを備える。
芯棒111は、例えば、長尺状の筒体であり、具体的には、中空部51を有する直管状の円筒である。芯棒111は、管軸方向の両端に開口を有する。芯棒111の端部の一方には封止キャップ30が設けられ、端部の他方には封止キャップ31が設けられる。
芯棒111は、例えば、透明樹脂材料又はガラス材料から構成される。例えば、芯棒111としては、外管20と同じ材料を用いることができる。
導電膜112は、芯棒111の外周側面に形成された筒状の導電膜である。具体的には、導電膜112は、円筒状であり、芯棒111上に積層される。例えば、導電膜112は、発光部100jの陽極である。つまり、導電膜112の電位を電極層130より高い電位にすることで、有機発光層120を発光させる。
導電膜112は、例えば、導電性の金属材料から構成される。具体的には、導電膜112は、銀、アルミニウム、マグネシウムなどの金属薄膜から構成される。
以上のように、本実施の形態に係る有機EL素子10jでは、棒状電極部110jは、芯棒111と、芯棒111の外周側面に形成された筒状の導電膜112とを備える。つまり、発光部100jの一方の電極(第1電極)が内管110のように一体に構成されているのではなく、芯棒111と導電膜112との別体で構成されている。
これにより、例えば、芯棒111の材料として、金属より軽いガラス材料又は樹脂材料などを用いることができ、有機EL素子10jの軽量化を実現することができる。
なお、芯棒111は、柱体でもよい。つまり、芯棒111は、中空部51を有さない芯がつまった柱体(内芯)でもよい。
(その他)
以上、本発明に係る有機EL素子及びその製造方法について、上記実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
以上、本発明に係る有機EL素子及びその製造方法について、上記実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記の実施の形態では、有機発光層120及び電極層130が内管110の全周を覆うように設けられているが、これに限らない。例えば、有機発光層120及び電極層130は周方向において、その一部が欠けていてもよい。例えば、有機発光層120及び電極層130は、軸方向に直交する断面形状が半円、又は、1/4円などでもよい。全周を覆う場合は、360度の全方位に同等の光を発するが、一部が欠けていることで、例えば、所定の方向に配光させることができる。
同様に、中空空間50についても、周方向において、その一部が欠けていてもよい。つまり、電極層130の全周に中空空間50が形成されていなくてもよく、電極層130の周方向の一部に中空空間50が形成されていてもよい。例えば、中空空間50は、軸方向に直交する断面形状が半円、又は、1/4円などでもよい。
また、例えば、上記の実施の形態では、封止キャップ30が陽極側の給電を行い、封止キャップ31が陰極側の給電を行う例について示したが、両側から陽極及び陰極への給電を行ってもよい。例えば、封止キャップ30を第1導電部と第2導電部とに所定の絶縁領域によって分割し、第1導電部を内管110(陽極)に接続し、第2導電部を電極層130(陰極)に接続してもよい。第1導電部及び第2導電部は、例えば、封止キャップ30が2つの略半円部に分割された一方と他方とである。封止キャップ31も同様にすることで、両側から給電を行うことができる。したがって、軸方向の電圧降下を抑制し、発光の輝度ムラを抑制することができる。
また、例えば、封止キャップ30及び31のいずれか一方が外管20と一体に形成されてもよい。例えば、樹脂材料と金型とを用いた樹脂成形により、封止キャップ30及び31の一方と外管20とを一体形成することができる。
また、例えば、上記の実施の形態では、内管110が陽極で、電極層130が陰極である例について示したが、逆でもよい。
また、例えば、上記の実施の形態では、外管20が長尺状の筒体であり、有機EL素子10などが長尺状である例について示したが、これに限らない。例えば、外管20は、軸方向の長さが径方向の長さ(直径)より短くてもよい。例えば、外管20は、軸方向に貫通する貫通孔が形成された分厚い円板でもよい。
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h、10j 有機EL素子
20、20h 外管
30、30a、30d、30e、30h、31、31d、31e、31h 封止キャップ
50、50h 中空空間
51、51h 中空部
52 乾燥剤
100、100a、100b、100c、100e、100f、100h、100j 発光部
110、110a、110h 内管(棒状部材)
110e 柱状電極(棒状部材)
110f ヒートパイプ(棒状部材)
110j 棒状電極部(棒状部材)
111 芯棒
112 導電膜
120、120h 有機発光層
130、130c、130h 電極層
131 補助電極
131c 厚肉部
142 絶縁膜
301、311 第1凹部
302、302e、312、312e 第2凹部
20、20h 外管
30、30a、30d、30e、30h、31、31d、31e、31h 封止キャップ
50、50h 中空空間
51、51h 中空部
52 乾燥剤
100、100a、100b、100c、100e、100f、100h、100j 発光部
110、110a、110h 内管(棒状部材)
110e 柱状電極(棒状部材)
110f ヒートパイプ(棒状部材)
110j 棒状電極部(棒状部材)
111 芯棒
112 導電膜
120、120h 有機発光層
130、130c、130h 電極層
131 補助電極
131c 厚肉部
142 絶縁膜
301、311 第1凹部
302、302e、312、312e 第2凹部
Claims (12)
- 透光性を有する外管と、前記外管内に配置された発光部とを備える有機EL素子であって、
前記発光部は、
外周側面が導電性を有する棒状部材と、
前記棒状部材の外周側に設けられた筒状の有機発光層と、
前記有機発光層の外周側に設けられた、透光性を有する筒状の電極層とを含み、
前記電極層と前記外管との間には、中空空間が形成され、
前記有機EL素子は、さらに、
前記外管の軸方向の端部の少なくとも一方に設けられた、前記中空空間を封止する封止キャップを備える
有機EL素子。 - 前記棒状部材は、金属材料から構成される
請求項1に記載の有機EL素子。 - 前記棒状部材は、
芯棒と、
前記芯棒の外周側面に形成された筒状の導電膜とを備える
請求項1に記載の有機EL素子。 - 前記封止キャップは、前記棒状部材又は前記外管の軸方向の端部が挿入される凹部を有する
請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機EL素子。 - 前記封止キャップは、前記棒状部材又は前記電極層に電気的に接続されている
請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機EL素子。 - 前記有機EL素子は、さらに、
前記棒状部材の外周側面の一部に設けられた絶縁膜と、
前記絶縁膜上に設けられ、前記電極層に電気的に接続された補助電極とを備える
請求項1〜5のいずれか1項に記載の有機EL素子。 - 前記電極層は、金属材料から構成され、
前記電極層の一部は、他より厚肉である
請求項1〜5のいずれか1項に記載の有機EL素子。 - 前記棒状部材は、中空部を有する筒体である
請求項1〜7のいずれか1項に記載の有機EL素子。 - 前記封止キャップは、さらに、前記中空部を封止する
請求項8に記載の有機EL素子。 - 前記有機EL素子は、さらに、前記中空部に設けられた乾燥剤を備え、
前記中空部は、前記中空空間に連通している
請求項9に記載の有機EL素子。 - 外周側面が導電性を有する棒状部材を準備する工程と、
前記棒状部材の外周側に筒状の有機発光層を形成する工程と、
前記有機発光層の外周側に、透光性を有する筒状の電極層を形成する工程と、
透光性を有する外管内に、前記棒状部材、前記有機発光層及び前記電極層を含む発光部を、前記電極層と前記外管との間に中空空間を形成するように配置する工程と、
前記外管の軸方向の端部の少なくとも一方に、前記中空空間を封止する封止キャップを配置する工程とを含む
有機EL素子の製造方法。 - 前記有機発光層を形成する工程及び前記電極層を形成する工程の少なくとも一方では、前記棒状部材を回転軸として回転させながら前記有機発光層及び前記電極層の少なくとも一方を形成する
請求項11に記載の有機EL素子の製造方法。
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---|---|---|---|
JP2014135003A JP2016012546A (ja) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | 有機el素子及びその製造方法 |
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2014
- 2014-06-30 JP JP2014135003A patent/JP2016012546A/ja active Pending
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CN111276055A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-06-12 | 武汉天马微电子有限公司 | 显示面板及显示装置 |
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