CN104350811A - 发光面板 - Google Patents

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Abstract

发光面板具有透射发光区域，该透射发光区域包含放出光的光放出部与使光透射的透光部。透射发光区域的光放出部具有放出光的发光部、以及遮挡并反射光的导电性的反射层。透射发光区域的发光部具有：导电性且透光性的第1电极层，电连接于反射层的一面；导电性且透光性的第2电极层，与该第1电极层相向配置；以及有机EL层，介隔在该第2电极层与第1电极层之间。透射发光区域的透光部具有未设置反射层的第1电极层、第2电极层及有机EL层。在透射发光区域的透光部的第1电极层与有机EL层的空间内，填充有绝缘性且透光性的树脂层。

Description

发光面板
技术领域
本发明的实施方式涉及一种发光面板(panel)。
背景技术
已知有一种发光面板，其使用有机EL(electro-Luminescence)元件，且在上下的透明电极间形成有多个发光部及多个透光部。该发光面板可在发光部为非点灯状态时用作使光透射的窗，而且在发光部为点灯状态时用作照明。由此知晓该发光面板白天作为采光用的窗，而夜晚作为照明装置的用途等。
此种发光面板中，被上下的透明电极夹着的空间中，除了发光部以外的透光部分成为不存在任何物体的空间。因而，例如下侧的透明电极可直接成膜在其中一个透光性基板上。
但是，上侧的透明电极中，透光部分与发光部为非平面，因此难以直接形成在有机EL层上。因此，需要另一工序，即：将上侧的透明电极预先形成在另一个透光性基板上，进而在其上形成有机EL层。并且，存在如下问题：需要将有机EL层在由上下的透明电极夹着的状态下予以贴合的工序，增加了制造上的繁琐性，从而损害量产性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2011-249541号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
本发明的课题在于提供一种量产性优异的结构的发光面板。
[解决问题的技术手段]
实施方式的发光面板具备放出光并使光透射的透射发光区域，其中，所述透射发光区域具有放出光的光放出部及使光透射的透光部，所述光放出部具有放出光的发光部、以及遮挡并反射光的导电性的反射层，所述发光部具有：导电性且透光性的第1电极层，电连接于所述反射层的一面；导电性且透光性的第2电极层，与所述第1电极层相向配置；以及有机EL层，介隔在所述第2电极层与所述第1电极层之间，所述透光部具有未设置所述反射层的所述第1电极层、所述第2电极层及所述有机EL层，在所述透光部的所述第1电极层与所述有机EL层的空间内，填充有绝缘性且透光性的树脂层。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的发光面板的平面结构的概念图。
图2是表示沿着图1的Ia-Ib线的剖面的一例的示意图。
图3是表示用于对与发光面板相关的第1实施方式进行说明的平面结构的概念图。
图4是沿着图3的IIa-IIb线的剖面图。
图5是沿着图3的IIc-IId线的剖面图。
图6是沿着图3的IIe-IIf线的剖面图。
图7是将图6的一部分放大表示的剖面图。
图8是用于对与发光面板相关的第2实施方式进行说明的剖面图。
图9是将图8的一部分放大表示的剖面图。
图10是用于对与发光面板相关的第3实施方式进行说明的剖面图。
图11是将图10的一部分放大表示的剖面图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明实施方式。另外，在以下所说明的附图中，具有相同功能的标注相同符号，并省略其重复说明。
参照图1、图2，对在本实施方式中使用的发光面板的原理进行说明。图1是表示平面结构的概念图。图2是表示图1的Ia-Ib线剖面的一例的示意图。
图1所示的平面型的发光面板100具有透射发光区域10及设置在其周围的周边区域20。透射发光区域10如后文详述，是放出光，而且光可透射过第1主面100A与第2主面100B之间的区域。
发光面板100如图2所示，可采用其两侧的第1主面100A与第2主面100B分别具有平面状的板状形态的发光面板。或者，第1主面100A与第2主面100B也可为非平面。
并且，本实施方式中，透射发光区域10仅从第1主面100A与第2主面100B中的任一个放出光。例如，如图2及图3中的箭头L1所例示，从第1主面100A侧放出光，而从第2主面100B侧实质上不放出光。或者，也可与此相反，从第1主面100A实质上不放出光，而从第2主面100B放出光。
此外，透射发光区域10的一部分使光透射。例如，如图2中的箭头L4所示，光可从第1主面100A侧透射到第2主面100B侧，而且，如箭头L3所示，光可从第2主面100B侧透射到第1主面100A侧。
另一方面，周边区域20例如是适当设置电极焊垫(pad)或驱动电路及其他各种周边电路或周边设备等的区域。另外，在本实施方式中，未必需要周边区域20，也可适当省略。
图1中的发光面板100例示了平面形状为大致四边形的，但本实施方式并不限定于此。即，发光面板100的平面形状可采用多边形、圆形、椭圆形或者这些形状以外的各种形状。而且，透射发光区域10的平面形状也不限定于图1中例示的大致四边形，可采用多边形、圆形、椭圆形或者这些形状以外的各种形状。
(第1实施方式)
接下来，参照图3～图7，对发光面板的第1实施方式进行说明。图3是表示将有机EL元件作为光源的顶部发光(top emission)型的发光面板的平面结构的概念图。图4是沿着图3的IIa-IIb线的剖面图。图5是沿着图3的IIc-IId线的剖面图。图6是沿着图3的IIe-IIf线的剖面图。图7是将图6的一部分放大表示的剖面图。
发光面板100的透射发光区域10具有透光部10a与光放出部10b。透射发光区域10是呈条纹(stripe)状地交替设置透光部10a与光放出部10b而构成。透射发光区域10也如图6所示，交替地设置有透光部10a与光放出部10b。
发光面板100是在非透湿的透光性基板11上，层叠透明性的第1电极层12、作为遮光层的反射层13、作为发光部的有机EL层14、透明性的第2电极层15而构成。进而，发光面板100具有由非透湿性的保护盖(cap)16予以密封的结构。反射层13是由导电性的铝所形成。因而，反射层13与第1电极层12电连接。
反射层13如图3及图6所示，配置在与光放出部10b相当的位置。反射层13的长度方向一端与第2电极层15通过第1绝缘层171而电绝缘。反射层13的长度方向另一端与第2电极层15通过第2绝缘层172而电绝缘。
在图3所示的平面结构中，由第1绝缘层171及第2绝缘层172所夹着的大致四边形的区域相当于透射发光区域10，第1绝缘层171及第2绝缘层172外侧的区域相当于周边区域20(参照图1)。
如图5～图7所示，在由第1电极层12与有机EL层14夹着而形成的空间内，填充有绝缘性且透光性的树脂层(绝缘性光透射层)18。在位于排列方向的反射层13两端的侧面侧，也填充有树脂层18直至透光性基板11的侧面为止。树脂层18例如可通过填充透明的聚酰亚胺(polyimide)并使其固化而形成。
如图6所示，多个反射层13的排列方向两侧的第1电极层12与第2电极层15之间填充有树脂层18。该树脂层18具有与在图5所示的反射层13的长度方向两端形成的第1绝缘层171及第2绝缘层172同样的绝缘性。因此，第1绝缘层171及第2绝缘层172可在填充树脂层18时同时形成，从而可利用向空间内填充树脂层18的工序来同时形成。
第1电极层12例如是成膜有厚度150nm的氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)的。第1电极层12可在平面状的透光性基板11上，例如通过溅镀(sputter)法或旋涂(spin coat)法而成膜。而且，第1电极层12也可由锡的氧化物或者铟与锡的氧化物等形成。第1电极层12配置到保护盖16的外侧为止，成为供给电力的其中一个第1电极焊垫191。
树脂层18以与反射层13处于同一平面的方式而填充。因此，有机EL层14例如可使用真空蒸镀法而以均匀的厚度来形成。
层叠在有机EL层14上的第2电极层15例如是成膜有厚度150 nm的ITO(Indium Tin Oxide)的。第2电极层15可在平面的有机EL层14上，例如通过溅镀法或旋涂法而成膜。而且，第2电极层15也可由锡的氧化物或者铟与锡的氧化物等形成。
第2电极层15的一端沿着第1绝缘层171的上表面，另一端沿着第2绝缘层172的上表面、侧面进而沿着透光性基板11，而配置到保护盖16的外侧为止。配置在保护盖16外侧的第2电极层15成为供给电力的另一个第2电极焊垫192。
另外，第1电极焊垫191及第2电极焊垫192将任一个引绕至对方侧，从而可在发光面板100的共用侧具备电力供给用的电极。此时，可减少配线的引绕。
第2电极焊垫192形成为比第2电极层15低的高度。高度的差异至多为数百μm左右。并且，低侧的第2电极焊垫192较第2电极层15而配置在外侧。由此，第2电极焊垫192例如可在利用溅镀法或旋涂法来形成第2电极层15的同时形成。
透光性基板11例如可由玻璃(glass)、石英、塑料(plastic)、树脂类等各种材料所形成。而且，透光性基板11只要光的透射率并非为零即可，也可为无色透明、有色透明、半透明、不透明。
作为发光部，并不限于有机EL层14，例如也可为发光二极管(LightEmitting Diode，LED)、激光二极管(Laser Diode，LD)、无机EL等。
根据图6所示的结构，当对第1电极焊垫191与第2电极焊垫192供电时，可使有机EL层14产生发光。如图4所示，对第1电极焊垫191供给的电力经由第1电极层12、反射层13而供给至有机EL层14的其中一面。对第2电极焊垫192供给的电力经由第2电极层15而供给至有机EL层14的另一面。由此，位于反射层13与第2电极层15的有机EL层14发光。有机EL层14的光可朝360度的周方向放出。发光的有机EL层14相当于光放出部10b。
并且，如图6所示，由有机EL层14发出并朝向发光面板的第1主面100A侧的光从第1主面100A放出。另一方面，对于由有机EL层14发出并朝向发光面板的第2主面100B侧的光而言，设置有作为遮光层的反射层13。因此，由有机EL层14发出的光不会朝箭头L2的方向放出。朝向箭头L2方向的光L1a被反射层13反射而合成向箭头L1侧的方向，从而发挥提高照度的作用。
另一方面，在透光部10a中，未设置有反射层13。因此，如图5所示，光可经由透光性基板11、第1电极层12、树脂层18、有机EL层14、第2电极层15而朝箭头L3的方向透射。而且，光也可朝与箭头L3相反的箭头L4的方向透射。
本实施方式并不限定于图3～图7所示的具体例。例如，光放出部10b(或者光透光部10a)并不限定于呈条纹状地形成且交替排列的形态，也可为纵横为等间距(pitch)的矩阵(matrix)状。还可为棋盘状或非周期性的各种配置图案(pattern)。
而且，多个光放出部10b(或者透光部10a)的平面形状或平面尺寸(size)并不需要相同，也可包含具有不同的平面形状或平面尺寸的光放出部10b。
而且，对于透光部10a与光放出部10b的面积比率，也不限定于图3或图6所例示的情况。若提高透光部10a的面积比率，则可增加透射发光面板100的光量。相反地，若提高光放出部10b的面积比率，则可增加从发光面板100放出的光量。因而，这些面积比率可根据发光面板100的用途或所要求的规格、性能等而适当调整。
这样，由于将导电性的反射层13形成在第1电极层12上，因此即使将反射层13设为独立的图案，也能从第1电极层12进行供电，从而能以任意的图案来进行点灯。而且，反射层13的侧面可填充树脂层18，从而可将反射层13的上表面与树脂层18的上表面设为同一平面。
形成在同一平面的反射层13与树脂层18上的第2电极层15例如可通过溅镀法或旋涂法来成膜。该成膜时所需的薄膜部分例如可利用在溅镀法中使用金属掩模(metal mask)的方法、或在旋涂法中使用掩模而以光刻(photolithography)法来残留的方法等而形成。
树脂层18的填充同样使用旋涂法，包括排列的反射层13间在内而使聚酰亚胺成膜，通过光刻法来对聚酰亚胺膜进行图案化(patterning)，加工成残留透光部10a的形状。
本实施方式中，通过向位于发光部周边的空间的透光部分填充树脂层，从而能够在发光部上直接形成有机EL层。进而，能够在有机EL层上直接形成第2电极。有机EL层与第2电极可在一连串的工序中形成，因此能够实现制造工序的简化，提高量产性。
此处，一边对在第1实施方式中说明的发光面板100的制造方法进行说明，一边更详细地进行说明。
作为非透湿的透光性基板11，使用碱石灰玻璃(soda lime glass)基板(纵横100mm×100mm，厚度＝0.7mm)。作为第1电极层12，例如使用溅镀法，使厚度150nm的ITO在透光性基板11的表面上成膜。
继而，作为反射层13，例如使用真空蒸镀法，使具有反射性的膜成膜在第1电极层12上。
此处，为了决定透射发光区域10的透射率，例如制作透光部10a的面积比为85％的发光面板时，以将蒸镀掩模的窗部分合计的面积成为掩模整体面积的15％的方式，使用等间隔且周期性地排列的蒸镀掩模来形成遮光层32。作为反射层13，使膜厚400nm的Al(铝)成膜。
另外，反射层13也可通过从图4所示的排列的铝制供体片(donor sheet)进行热转印的方法来成膜。
接下来，使第1绝缘层171及第2绝缘层172成膜，该第1绝缘层171及第2绝缘层172是为了防止作为第1电极层12的ITO膜、与后续工序的作为第2电极层15的ITO膜的接触不良。第1绝缘层171及第2绝缘层172是通过使用例如旋涂法来使厚度1.5μm左右的聚酰亚胺成膜而实现。第1绝缘层171及第2绝缘层172在透光部10a及光放射部10b的长度方向两端加工成夹着它们的形状。
接下来，将成为双波长白色发光的有机EL层14，例如使用真空蒸镀法而成膜于ITO膜上。作为有机EL层14，首先使厚度60nm的α-NPD成膜以作为孔(hole)输送层。继而，作为蓝色发光层，将宿主(host)材料设为α-NPD(二苯萘基二胺)，将掺杂剂(dopant)材料设为苝(perylene)，以掺杂剂浓度成为1wt％的方式成膜为20nm的厚度。接下来，作为红色发光层，将宿主材料设为Alq3[三(8-羟基喹啉)铝]，将掺杂剂材料设为DCM1，以掺杂剂浓度成为1wt％的方式成膜为40mn的厚度。最后，作为电子(electron)输送层，使厚度20nm的Alq3成膜。
继而，作为第2电极层15，例如使用光刻法，使厚度150nm的ITO成膜。
以此方式制作的有机EL元件相对于外部空气的水分非常脆弱。因此，利用非透湿性的保护盖16以覆盖有机EL层14的方式来气密地密封。本实施方式中，在透光部10a中需要透光性，因此非透湿性的保护盖16也具有透光性。
非透湿性的保护盖16使用碱石灰玻璃基板。作为气密密封方法，在碱石灰玻璃基板的缘部涂布紫外线(Ultraviolet，UV)固化型的粘合剂，以覆盖透射发光区域10的方式来贴合保护盖16。随后，在遮挡住UV以使其照射不到有机EL层14的状态下，对粘合剂涂布部照射UV以使粘合剂固化，从而气密地接合。
在该发光面板的制造方法中，向由第1电极层及第2电极层夹着的无反射层的空间内填充有树脂层。因此，在形成第2电极层时，可采用利用旋涂来成膜并使用掩模而以光刻法来残留必要部分的工序。这样可利用与第1电极层的形成相同的光刻法的工序，从而可实现制造系统(system)的共用化。
(第2实施方式)
参照图8及图9，对与发光面板相关的第2实施方式进行说明。图8是剖面图。图9是将图8的一部分放大表示的剖面图。
有机EL层14的厚度至多为150μm左右。因此，第2电极层15有可能在反射层13与树脂层18的边界附近垂下。此时，第2电极层15与导电性的反射层13有可能发生短路(short)。本实施方式欲防止第2电极层15与反射层13的短路。
即，如图9所示，在反射层13上表面与树脂层18上表面之间设置形成有厚度X。该厚度X是从反射层13的厚度B减去树脂层18的厚度C所得的值(X＝B-C)。并且，将厚度X与有机EL层14的厚度A的关系设为X＜A。
在厚度X与有机EL层14的厚度A为X＜A的关系的情况下，即使在第2电极层15垂下时，也能够确保反射层13与第2电极层15不会发生短路的足够距离。由此，能够防止短路，从而防止有机EL层14的不点灯。
另外，本实施方式中，形成在反射层13上表面与树脂层18上表面之间的厚度X为微米级(micron order)的极薄的，例如借助溅镀法或旋涂法的第2电极层15的形成也成为可能。
本实施方式中，通过防止伴随第2电极层的垂下造成的与反射层的短路，从而有助于防止有机EL层的不点灯。
(第3实施方式)
参照图10及图11，对与发光面板相关的第3实施方式进行说明。图10是剖面图。图11是将图10的一部分放大表示的剖面图。本实施方式与第2实施方式相同，防止第2电极层15与反射层13的短路。
本实施方式中，如图11所示，使树脂层18上表面的高度比反射层13的上表面厚Y而形成。
由于树脂层18比反射层13高的关系，从而防止第2电极层15的垂下的发生。除此以外，第2电极层15与反射层13的间隔变宽，结果有助于防止它们的短路。
另外，本实施方式中，使树脂层18上表面的高度比反射层13的上表面厚Y而形成，但该厚度Y为微米级的极薄的，例如借助溅镀法或旋涂法的第2电极层15的形成也成为可能。
本实施方式中，通过防止第2电极层垂下，以防止与反射层的短路，从而有助于防止有机EL层的不点灯。
本发明并不限定于所述的实施方式。例如在使多个光放出部10b散布在透光部10a中时，也可使各光放出部10b独立地点灯。这可使用例如薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)等开关(switching)元件来实现。这样，也能仅使透射发光区域10的一部分点灯，或者显示文字、图形或图像数据(data)等。
而且，例如也可将发出红色(R)光的光放出部10b、发出绿色(G)光的光放出部10b、及发出蓝色(B)光的光放出部10b设为邻接配置的像素，使该像素在透射发光区域10中周期性地排列。此时，只要控制各个像素的红色、绿色与蓝色的发光强度，也能够实现彩色(color)显示。
所述透射型的发光面板在车载领域、住宅领域、广告领域等中，通过有机EL照明的拓展而变得非常有用。例如，当在汽车车窗上使用本实施方式的透射型的发光面板来作为抬头显示器(head up display)时，可通过发光面板来撷入外来光。而且，在将发光面板与车窗一体化的情况下，无论是在设计(design)上，还是在空间上，都能够具备其他车载光源无法比拟的优点。
对若干实施方式进行了说明，但这些实施方式仅为例示，并不意图限定发明的范围。这些新颖的实施方式能以其他的各种形态来实施，在不脱离发明的主旨的范围内，可进行各种省略、替换、组合、变更。这些实施方式或变形包含在发明的范围或主旨内，并且包含在权利要求书中记载的发明及其均等的范围内。
[符号的说明]
100：发光面板
100A：第1主面
100B：第2主面
10：透射发光区域
20：周边区域
10a：透光部
10b：光放出部
11：透光性基板
12：第1电极层
13：反射层
14：有机EL层
15：第2电极层
16：保护盖
171：第1绝缘层
172：第2绝缘层
18：树脂层(绝缘性光透射层)
191：第1电极焊垫
192：第2电极焊垫

Claims (8)

1.一种发光面板，其具备放出光并使光透射的透射发光区域，其中，
所述透射发光区域具有放出光的光放出部及使光透射的透光部，
所述光放出部具有放出光的发光部、以及遮挡并反射光的导电性的反射层，
所述发光部具有：导电性且透光性的第1电极层，电连接于所述反射层的一面；导电性且透光性的第2电极层，与所述第1电极层相向配置；以及有机电致发光层，介隔在所述第2电极层与所述第1电极层之间，
所述透光部具有未设置所述反射层的所述第1电极层、所述第2电极层及所述有机电致发光层，
在所述透光部的所述第1电极层与所述有机电致发光层的空间内，填充有绝缘性且透光性的树脂层。
2.根据权利要求1所述的发光面板，其中，
从所述发光部朝向所述发光面板的第1主面侧的光是从所述第1主面放出，从所述发光部朝向所述发光面板的第2主面侧的光被所述反射层遮挡。
3.根据权利要求1所述的发光面板，其中，
所述有机电致发光层具有顶部发光型的发光结构。
4.根据权利要求2所述的发光面板，其中，
所述有机电致发光层具有顶部发光型的发光结构。
5.根据权利要求1所述的发光面板，其中，
所述反射层的上表面的高度低于所述树脂层的上表面。
6.根据权利要求2所述的发光面板，其中，
所述反射层的上表面的高度低于所述树脂层的上表面。
7.根据权利要求3所述的发光面板，其中，
所述反射层的上表面的高度低于所述树脂层的上表面。
8.根据权利要求4所述的发光面板，其中，
所述反射层的上表面的高度低于所述树脂层的上表面。
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