CN103022372A - 照明装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
根据一个实施例，一种照明装置包括第一基板、第一电极部、有机EL部、第二电极部以及第二基板。第一电极部设置在第一基板的表面上并且包括多个开口。设置有机EL部以便覆盖第一电极部和暴露于多个开口的第一基板的表面。设置第二电极部以便覆盖有机EL部。第二基板与第一基板的表面相对。第一电极部是阳极，并且第二电极部是阴极。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于并且要求于2011年9月22提交的在先日本专利申请No.2011-208124的优先权权益，其全部内容通过引用合并在此。
技术领域
在此描述的实施例总体上涉及照明装置及其制造方法
背景技术
存在基于有机电致发光元件(以下简称为有机EL元件)的照明装置。
这种照明装置可被用作，例如，用于从正面照亮反射式液晶显示装置的前光装置。那么，该有机EL元件阻挡来自该反射式液晶显示装置的反射光。
因此，有机EL元件的微型化是期望的。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的照明装置1的示意性截面图。
图2是示出根据比较示例的照明装置30的示意性截面图。
图3A至图3E是示出根据第二实施例的照明装置1的制造方法的示意性工序截面图。
具体实施方式
一般而言，根据一个实施例，照明装置包括第一基板、第一电极部、有机EL部、第二电极部以及第二基板。第一电极部设置在第一基板的表面上并且包括多个开口。设置有机EL部以便覆盖第一电极部以及暴露于多个开口的第一基板的表面。设置第二电极部以便覆盖有机EL部。第二基板与第一基板的表面相对。第一电极部是阳极，并且第二电极部是阴极。
以下将参考附图对不同的实施例进行说明。在附图中，类似的组件以相似的附图标记表示，并且其详细说明将被适当地省略。
[第一实施例]
图1是示出根据第一实施例的照明装置1的示意性截面图。
图2是示出根据比较示例的照明装置30的示意性截面图。
通过示例的方式，图1和图2说明了照明装置用作从正面照亮反射式液晶显示装置100的前光装置。
首先，说明图2中示出的根据比较示例的照明装置30。
如图2所示，照明装置30包括基板32a、基板32b、电极部33、有机EL部34和电极部35。
基板32a和基板32b彼此相对。电极部33、有机EL部34和电极部35设置在基板32a与基板32b之间。
电极部33是膜状的并且设置在基板32b的主表面上。电极部33由半透明的导电材料形成。因此，电极部33能够透射从有机EL部34发出的光L31。
有机EL部34具有在固定方向上延伸的条纹形状(以下简称为条纹形状)，并且设置在电极部33上。有机EL部34可以通过叠置空穴传输层、有机发光层以及电子传输层部而形成。
电极部35具有条纹形状并且设置在有机EL部34上。电极部35由诸如铝和银的金属形成。
电极部33、有机EL部34以及电极部35叠置的部分构成有机EL元件36。
在这种情况下，电极部33用作阳极，并且电极部35用作阴极。
因此，正电势被施加于电极部33，并且负电势被施加于电极部35。那么，在构成有机EL元件36的部分出现发光。也就是说，在有机EL部34，发光出现在夹置于电极部33与电极部35之间的部分。
从有机EL部34发出的光L31透射通过电极部33和基板32b，并且由反射式液晶显示装置100反射。由反射式液晶显示装置100反射的光L32透射通过照明装置30并且指向观看者一侧。在这种情况下，构成有机EL元件36的电极部35由具有遮光效果的金属形成。因此，光L32的一部分被阻挡。
在这种情况下，有机EL元件36的微型化能够减少被阻挡的光L32的量。
在此，典型地，具有条纹形状的有机EL部34以及具有条纹形状的电极部35是通过使用掩模气相沉积而形成的。
然而，使用掩模气相沉积形成精细的有机EL部34和电极部35可能造成诸如所谓的气相沉积模糊的问题并且降低产量。
此外，形成精细的有机EL部34和电极部35需要高精度的气相沉积掩模，因此会增加制造成本。
因此，在照明装置30的构造中，有机EL元件36的微型化是困难的。
接下来，回到图1，说明根据第一实施例的照明装置1。
如图1所示，照明装置1包括基板2a(对应于第一基板的示例)、基板2b(对应于第二基板的示例)、电极部3(对应于第一电极部的示例)、有机EL部4以及电极部5(对应于第二电极部的示例)。
标记100表示反射式液晶显示装置。
基板2a和基板2b可以成形为由半透明材料形成的板。例如，半透明材料可以是诸如钠钙玻璃(也称为钠玻璃)、石英的无机玻璃，或者诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯以及聚碳酸酯的透明树脂。
基板2a和基板2b彼此相对。基板2a的外围和基板2b的外围被由例如玻璃原料制成的密封部10密封。电极部3、有机EL部4和电极部5设置在由密封部10限定的区域中。由基板2a和基板2b之间的密封部10限定的区域可以由诸如氮气和氩气的惰性气体填充。
电极部3设置在基板2a的主表面上。电极部3包括在厚度方向上穿透的多个开口3b。由于包含多个开口3b，电极部3具有条纹形状。条纹部分3a被设置为多个，且其间具有规定间隔。条纹部分3a彼此平行设置。
在此，电极部3用作阳极。也就是说，电极部3用作将空穴注入设置在有机EL部4中的空穴传输层的电极。
为此，电极部3优选由便于将空穴注入空穴传输层的材料形成。
便于将空穴注入空穴传输层的材料可以是例如具有高功函数的材料。在这种情况下，优选地，材料的功函数的值相当于或大于形成有机EL部4的材料的功函数的值。典型地，形成有机EL部4的材料的功函数为大约4.8eV。因此，从功函数的角度出发，功函数大于或等于4.7eV的材料是优选的。具有大于或等于4.7eV的功函数的材料可以是，例如包括选自由金(Au)、钯(Pd)、镍(Ni)和铂(Pt)组成的组中的至少一个的材料。
此外，如稍后所述，由反射式液晶显示装置100反射的光L2的一部分入射至电极部3。因此，电极部3优选由在可见光区域中光反射率为40％或更大的材料形成。通过由在可见光区域中光反射率为40％或更大的材料来形成电极部3，可以减少电极部3中吸收的光的量。因此，可以增加光提取效率。
如下所述，电极部3可以通过干刻蚀法或湿刻蚀法形成。因此，优选地，该材料可以易于使用这样的处理方法进行处理。
因此，考虑到功函数、可见光区域中的光反射率以及处理方法，电极部3优选由包括至少一个选自由钯、镍和铂组成的组中的材料组成。
在此，考虑到制造成本和处理难度，电极部3优选由镍或镍合金形成。
有机EL部4是膜状的。设置有机EL部4以便覆盖电极部3的条纹部分3a以及暴露于多个开口3b的基板2a的主表面。有机EL部4可以通过例如叠置空穴传输层、有机发光层以及电子传输层部而形成。然而，有机EL部4的结构并不限于此，而是可以适当地改变。
电极部5是膜状的。设置电极部5以便覆盖有机EL部4。电极部5透射从有机EL部4发出的光L1。为此，电极部5由半透明导电材料形成。此外，电极部5优选由在可见光区域中具有高透光率的材料形成。
此外，电极部5的功函数的值小于电极部3的功函数的值。
因此，电极部5优选由功函数小于4.7eV并且在可见光区域中透光率为30％或更大的材料形成。
例如，电极部5可以由例如ITO(铟锡氧化物)或IZO(铟锌氧化物)形成。
另外，可以适当地提供例如未图示的连接导线，用于将电极部3和电极部5连接至外部电源。
在该实施例中，电极部3、有机EL部4以及电极部5叠置的部分构成有机EL元件6。
在这种情况下，电极部3用作阳极，并且电极部5用作阴极。
因此，正电势被施加于电极部3，并且负电势被施加于电极部5。于是，构成有机EL元件6的部分出现发光。也就是说，在有机EL部4中，夹置于电极部3与电极部5之间的部分出现发光。
上面描述的照明装置30发射光穿过用作阳极的电极部33。相反，照明装置1发射光穿过用作阴极的电极部5。
从在构成有机EL元件6的部分中的有机EL部4发出的光L1透射通过电极部5和基板2b，并且由反射式液晶显示装置100反射。由反射式液晶显示装置100反射的光L2透射通过照明装置1并且指向观看者一侧。在这种情况下，构成有机EL元件6的电极部3由具有遮光效果的金属形成。因此，光L2的一部分被阻挡。
在这种情况下，有机EL元件6的微型化能够减少被阻挡的光L2的量。
在该实施例中，在构成有机EL元件6的组件中，只有电极部3需要被处理成条纹形状。也就是说，有机EL部4和电极部5可保留为膜状。
如下所述，这便于形成构成电极部3的膜13并且使用干刻蚀法或湿刻蚀法将其处理成条纹形状。在这种情况下，构成电极部3的膜13可示例所谓半导体制造工艺中使用的干刻蚀法或湿刻蚀法而处理成条纹形状。因此，可以容易地形成精细并且高精度的电极部3。
这能够实现有机EL元件6的微型化。
(第二实施例)
图3A至图3E是示出根据第二实施例的照明装置1的制造方法的示意性工序截面图。
首先，如图3A所示，构成电极部3的膜13形成在由半透明材料形成的基板2a的主表面上。
构成电极部3的膜13可以通过例如溅射方法形成。
接下来，如图3B所示，具有条纹形状的抗蚀剂掩模21形成在构成电极部3的膜13上。
例如，抗蚀剂被施加于构成电极部3的膜13上。通过使用光刻法，将抗蚀剂形成为具有条纹形状的抗蚀剂掩模21。由抗蚀剂掩模21覆盖的部分构成条纹部分3a。
接下来，电极部3通过使用干刻蚀法或湿刻蚀法来蚀刻膜13而形成。
例如，基板2a可以由无机玻璃形成，且构成电极部3的膜13可以由镍形成。在这种情况下，电极部3可以通过以包含氯化铁(FeCI3)的蚀刻液蚀刻膜13而形成。
在形成电极部3的过程中，可以适当地形成未图示的用于将电极部3和电极部5连接至外部电源的连接导线。
接下来，去除抗蚀剂掩模21。
可以使用例如利用氧等离子体的干灰化方法或者利用有机溶剂的湿灰化方法来去除抗蚀剂掩模21。
接下来，如图3C所示，形成膜状的有机EL部4。
形成有机EL部4以便覆盖电极部3的条纹部分3a以及暴露于多个开口3b的基板2a的主表面。
例如，膜状的有机EL部4可以通过使用例如喷墨法、喷嘴涂覆法、分配器法或者丝网印刷法来涂覆已知的溶于有机溶剂的发光材料而形成。
接下来，如图3D所示，形成膜状的电极部5以便覆盖有机EL部4。
电极部5可以例如使用诸如溅射法的物理气相沉积法(PVD)，或者化学气相沉积法(CVD)而形成。
例如，膜状的电极部5可以通过使用溅射法在有机EL部4上形成由ITO制成的膜而形成。
在这种情况下，电极部3、有机EL部4以及电极部5叠置的部分构成有机EL元件6。
接下来，如图3E所示，基板2a和基板2b彼此相对。基板2a的外围和基板2b的外围由例如玻璃原料密封。
例如，在基板2b的外围上，以规定的形状涂覆玻璃原料并烘烤。然后，在诸如氮气和氩气的惰性气氛中，其上形成有电极部3、有机EL部4和电极部5的基板2a与其上形成有烘烤过的玻璃原料的基板2b相叠置。接下来，以激光照射烘烤过的玻璃原料。因此，该玻璃原料被熔融并且固化。因此，基板2a的外围和基板2b的外围被密封在一起。在这种情况下，通过熔融和固化玻璃原料形成密封部10。
这样，可以制造出照明装置1。
在依据该实施例的制造照明装置1的方法中，构成电极部3的膜13利用所谓半导体制造工艺中使用的干刻蚀法或湿刻蚀法而处理成条纹形状。因此，可以容易地形成精细并且高精度的电极部3。在这种情况下，有机EL部4和电极部5可保留为膜状。
因此，可以容易地制造包括微型化的有机EL元件6的照明装置1。
在上述照明装置1以及用于制造照明装置1的方法中，提供具有条纹形状的电极部3。然而，电极部3不限于条纹形状。例如，电极部3也可以成形为格栅。
也就是说，电极部3仅仅需要包括在厚度方向上穿透的多个开口。在这种情况下，由于包括多个开口，电极部3具有格栅形状和在固定方向上延伸的条纹形状中的至少一个。
然而，在照明装置1用作用于从正面照亮反射式液晶显示装置100的前光装置的情况下，优选的是使用反射光L2的透射不太会被抑制的条纹形状。
条纹形状或者格栅形状中的设置间隔(设置间隔尺寸)可以是固定的或者变化的。条纹形状或者格栅形状中的宽度尺寸可以是固定的或者变化的。
根据以上说明的实施例，可以获得能够实现有机EL元件的微型化的照明装置及其制造方法。
尽管已经描述了某些实施例，这些实施例只是为了作为示例说明本发明，而不是为了限制本发明的范围。实际上，在此描述的新颖的实施例可以包括多种其它形式的变形；此外，在不脱离本发明精神的前提下可以根据在此描述的实施例的形式而做出各种省略、替换以及改变。所附的权利要求以及其同等物旨在覆盖落入本发明范围和精神内的形式或变形。此外，上述实施例可以相互结合并且实施。
Claims (20)
1.一种照明装置，包括：
第一基板；
第一电极部，设置在所述第一基板的表面上并且包括多个开口；
有机EL部，设置为覆盖所述第一电极部以及暴露于所述多个开口的所述第一基板的所述表面；
第二电极部，设置为覆盖所述有机EL部；以及
第二基板，与所述第一基板的所述表面相对，
所述第一电极部作为阳极，并且所述第二电极部作为阴极。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一电极部具有4.7eV或更大的功函数。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一电极部在可见光区域中具有40％或更大的光反射率。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一电极部包括选自由钯、镍和铂组成的组中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二电极部的功函数的值小于所述第一电极部的功函数的值。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二电极部具有小于4.7eV的功函数。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二电极部在可见光区域中具有30％或更大的透光率。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二电极部包括ITO(铟氧锡化物)和IZO(铟锌氧化物)中的至少一个。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一电极部通过包括所述多个开口而具有格栅形状和在固定方向上延伸的条纹形状中的至少一个。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二电极部是膜状的。
11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述有机EL部是膜状的。
12.根据权利要求1所述的装置，其中，
所述第一电极部、所述第二电极部以及夹置在所述第一电极部与所述第二电极部之间的所述有机EL部的一部分构成有机EL元件。
13.根据权利要求1所述的装置，其中，夹置在所述第一电极部与所述第二电极部之间的所述有机EL部的一部分中产生的光被发射通过所述第二电极部。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，
发射通过所述第二电极部的所述光由反射式液晶显示装置反射，并且
由所述反射式液晶显示装置反射的所述光透射通过所述第二电极部和所述有机EL部。
15.一种用于制造照明装置的方法，包括：
在第一基板的表面上形成构成第一电极部的膜；
通过蚀刻构成所述第一电极部的所述膜，形成包括多个开口的所述第一电极部；
形成有机EL部以便覆盖所述第一电极部和暴露于所述多个开口的所述第一基板的所述表面；
形成第二电极部以便覆盖所述有机EL部；以及
将第二基板与所述第一基板的所述表面相对，并且形成密封所述第一基板的外围和所述第二基板的外围的密封部。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，通过蚀刻构成所述第一电极部的所述膜来形成包括多个开口的所述第一电极部包括：
通过使用包含氯化铁的蚀刻液，形成包括多个开口的所述第一电极部。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，形成有机EL部以便覆盖所述第一电极部和暴露于所述多个开口的所述第一基板的所述表面包括：
通过涂覆溶解于有机溶剂中的发光材料，形成膜状的所述有机EL部。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，形成第二电极部以便覆盖所述有机EL部包括：
通过使用物理气相沉积或者化学气相沉积，形成膜状的所述第二电极部。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，将所述第二基板与所述第一基板的所述表面相对并且形成密封所述第一基板的外围和所述第二基板的外围密封部包括：
在惰性气氛中将所述第二基板与所述第一基板的所述表面相对。
20.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一电极部包括选自由钯、镍和铂组成的组中的至少一个。
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