DE112014004956B3 - Licht emittierende Vorrichtung und Kamera - Google Patents
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Abstract
Licht emittierende Vorrichtung, die umfasst:
einen Schaltstromkreis (110), der konfiguriert ist, mit einem Konstantstrom und einem Steuerimpulssignal versorgt zu werden und einen Konstantstromimpuls zuzuführen;
eine Konstantstromquelle (140B), die konfiguriert ist, den Konstantstrom zuzuführen;
eine Treiberschaltung (130), die konfiguriert ist, das Steuerimpulssignal zuzuführen, wobei die Treiberschaltung (130) einen Startschalter (132) umfasst;
eine Zählerschaltung (150), die konfiguriert ist, zu zählen, wie oft die Treiberschaltung (130) das Steuerimpulssignal zuführt; und
ein Licht emittierendes Feld (120), das konfiguriert ist, mit dem Konstantstromimpuls versorgt zu werden,
wobei die Treiberschaltung (130) das Steuerimpulssignal in Reaktion auf einen Schaltvorgang des Startschalters (132) ausgibt, so dass der Schaltstromkreis (110) einen Konstantstrom mit einer Halbwertsbreite von mehr als oder gleich 1 Millisekunde und weniger als oder gleich 1000 Millisekunden zuführt, und
wobei die Häufigkeit, die durch die Zählerschaltung (150) gezählt wird, zu der Treiberschaltung (130) rückgekoppelt wird und die Breite des Steuerimpulssignals basierend auf der Häufigkeit bestimmt wird, oder
wobei die Häufigkeit, die durch die Zählerschaltung (150) gezählt wird, zu der Konstantstromquelle (140B) rückgekoppelt wird und die Menge des Konstantstroms, der von der Konstantstromquelle (140B) zugeführt wird, basierend auf der Häufigkeit bestimmt wird.
einen Schaltstromkreis (110), der konfiguriert ist, mit einem Konstantstrom und einem Steuerimpulssignal versorgt zu werden und einen Konstantstromimpuls zuzuführen;
eine Konstantstromquelle (140B), die konfiguriert ist, den Konstantstrom zuzuführen;
eine Treiberschaltung (130), die konfiguriert ist, das Steuerimpulssignal zuzuführen, wobei die Treiberschaltung (130) einen Startschalter (132) umfasst;
eine Zählerschaltung (150), die konfiguriert ist, zu zählen, wie oft die Treiberschaltung (130) das Steuerimpulssignal zuführt; und
ein Licht emittierendes Feld (120), das konfiguriert ist, mit dem Konstantstromimpuls versorgt zu werden,
wobei die Treiberschaltung (130) das Steuerimpulssignal in Reaktion auf einen Schaltvorgang des Startschalters (132) ausgibt, so dass der Schaltstromkreis (110) einen Konstantstrom mit einer Halbwertsbreite von mehr als oder gleich 1 Millisekunde und weniger als oder gleich 1000 Millisekunden zuführt, und
wobei die Häufigkeit, die durch die Zählerschaltung (150) gezählt wird, zu der Treiberschaltung (130) rückgekoppelt wird und die Breite des Steuerimpulssignals basierend auf der Häufigkeit bestimmt wird, oder
wobei die Häufigkeit, die durch die Zählerschaltung (150) gezählt wird, zu der Konstantstromquelle (140B) rückgekoppelt wird und die Menge des Konstantstroms, der von der Konstantstromquelle (140B) zugeführt wird, basierend auf der Häufigkeit bestimmt wird.
Description
- Technisches Gebiet
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gegenstand, ein Verfahren oder ein Herstellungsverfahren. Die vorliegende Erfindung betrifft zusätzlich einen Prozess, eine Maschine, ein Erzeugnis oder eine Zusammensetzung. Im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung beispielsweise eine Halbleitervorrichtung, eine Anzeigevorrichtung, eine Licht emittierende Vorrichtung, eine Energiespeichervorrichtung, ein Betriebsverfahren dafür oder ein Herstellungsverfahren dafür. Im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung eine Licht emittierende Vorrichtung.
- Stand der Technik
- Forschung und Entwicklung sind intensiv an Licht emittierenden Elementen, bei denen organische Elektrolumineszenz (EL) eingesetzt wird (auch als organische EL-Elemente bezeichnet), durchgeführt worden. Bei einer grundlegenden Struktur eines organischen EL-Elementes ist eine Schicht, die eine Licht emittierende organische Verbindung enthält (auch als EL-Schicht bezeichnet), zwischen einem Elektrodenpaar angeordnet. Durch Anlegen einer Spannung an dieses Element kann man eine Lichtemission aus der Licht emittierenden organischen Verbindung erhalten.
- Da ein organisches EL-Element in Form eines Films ausgebildet werden kann, kann ein Element mit einer großen Fläche leicht ausgebildet werden. Daher weisen organische EL-Elemente auch ein großes Potential als planare Lichtquellen auf, die für Beleuchtungsvorrichtungen und dergleichen eingesetzt werden können.
- Beispielsweise ist eine Beleuchtungsvorrichtung, die ein organisches EL-Element beinhaltet, in Patentdokument 1 offenbart.
- [Referenz]
- [Patentdokument]
- Patentdokument 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift
JP 2009-130132 A -
JP 2010 - 4 692 A -
US 2008 / 0 185 971 A1 stellt einen organischen Elektrolumineszenz-Treiber zur Verfügung, der die Einstellung der Chromatizität ermöglicht. Ziel ist es, eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung bereitzustellen, die eine Einstellung ihrer Emissions-Chromatizität ermöglicht, während ihre Lumineszenz-Helligkeit konstant gehalten wird. -
JP 2007 - 163 876 A - Offenbarung der Erfindung
- Kameras sind mit Blitzlichtern ausgestattet, damit man auch in dunkler Umgebung Fotos machen kann.
- Kleinere und/oder leichtere Kameras werden für leichte Tragbarkeit nachgefragt.
- Mit der Abnahme der Größe eines Blitzlichts wird jedoch die Form seines Licht emittierenden Abschnitts stärker linien- oder punktförmig, was zum folgenden Problem führt.
- Da sich Licht von einer Lichtquelle geradlinig bewegt, wirft eine kleinere Lichtquelle einen scharfen Schatten auf ein Objekt.
- Deswegen könnte dann, wenn ein Foto eines menschlichen Gesichts unter Verwendung eines Blitzlichts in dunkler Umgebung gemacht wird, beispielsweise ein Schatten der Nase auf die Wange geworfen werden.
- Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde angesichts des vorstehenden technischen Hintergrundes geschaffen. Daher ist eine Aufgabe, eine kleine Licht emittierende Vorrichtung bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe ist, eine Licht emittierende Vorrichtung bereitzustellen, die mit geringerer Wahrscheinlichkeit einen Schatten erzeugt.
- Es sei angemerkt, dass die Beschreibungen dieser Aufgaben das Vorhandensein weiterer Aufgaben nicht beeinträchtigen. Es sei angemerkt, dass es bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unnötig ist, alle Aufgaben zu erfüllen. Es sei angemerkt, dass weitere Aufgaben aus der Beschreibung der Patentschrift, der Zeichnungen, der Patentansprüche und dergleichen ersichtlich sind und dass weitere Aufgaben aus der Beschreibung der Patentschrift, der Zeichnungen, der Patentansprüche und dergleichen abgeleitet werden können.
- Die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen umfassen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die mit Schwerpunkt auf der Konfiguration eines Licht emittierenden Abschnitts geschaffen wurde, bei der eine planare Lichtquelle für kurze Zeit mit einer hohen Leuchtdichte Licht emittieren kann.
- Eine Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen Schaltstromkreis zum Zuführen eines gepulsten Konstantstroms und ein Licht emittierendes Feld, das mit dem gepulsten Konstantstrom versorgt wird.
- Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Licht emittierende Vorrichtung, die beinhaltet: einen Schaltstromkreis, der mit einem Konstantstrom und einem Steuerimpulssignal versorgt wird und einen Konstantstromimpuls zuführen kann, eine Konstantstromquelle, die den Konstantstrom zuführen kann, eine Treiberschaltung, die das Steuerimpulssignal zuführen kann und einen Startschalter beinhaltet, und ein Licht emittierendes Feld, das mit dem Konstantstromimpuls versorgt wird.
- Die Treiberschaltung gibt das Steuerimpulssignal in Reaktion auf einen Schaltvorgang des Startschalters aus, so dass der Schaltstromkreis einen Konstantstrom mit einer Halbwertsbreite von mehr als oder gleich 1 Millisekunde und weniger als oder gleich 1000 Millisekunden zuführt.
- Bei der Licht emittierenden Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Licht emittierende Feld ein Trägersubstrat und ein Licht emittierendes Element beinhalten, das sich in planarer Weise über das Trägersubstrat erstreckt, wobei das Licht emittierende Element eine erste Elektrode, die näher an dem Trägersubstrat ist als eine zweite Elektrode, die zweite Elektrode, die die erste Elektrode überlappt, und eine EL-Schicht zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode beinhaltet.
- Bei der Licht emittierenden Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Licht emittierende Feld eine gekrümmte Oberfläche, ein Trägersubstrat mit Flexibilität und ein Licht emittierendes Element beinhalten, das sich in planarer Weise über das Trägersubstrat erstreckt, wobei das Licht emittierende Element eine erste Elektrode auf einer Seite des Trägersubstrats, eine zweite Elektrode, die die erste Elektrode überlappt, und eine EL-Schicht zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode beinhaltet.
- Bei der Licht emittierenden Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Konstantstromquelle einen AC-DC-Wandler zum Zuführen eines Gleichstroms und einen DC-DC-Wandler beinhalten, der mit dem Gleichstrom versorgt wird und den Konstantstrom zuführen kann. Es sei angemerkt, dass sich der AC-DC-Wandler in dieser Beschreibung auf eine Vorrichtung bezieht, die einen Wechselstrom in einen Gleichstrom umwandelt, und dass sich der DC-DC-Wandler auf eine Vorrichtung bezieht, die eine Spannung eines Gleichstroms von einem Pegel in einen anderen Pegel umwandelt. Die Konstantstromquelle kann einen Stromsensor zusätzlich zu dem DC-DC-Wandler beinhalten.
- Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Licht emittierende Vorrichtung eine Batterie zum Zuführen einer ersten Spannung, einen ersten DC-DC-Wandler, der mit der ersten Spannung versorgt wird und eine zweite Spannung zuführen kann, die höher ist als die erste Spannung, einen Kondensator, der mit der zweiten Spannung versorgt wird, und einen zweiten DC-DC-Wandler beinhalten, der mit einer Energie von dem Kondensator versorgt wird und einen Konstantstrom zuführen kann.
- Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Kamera oder eine digitale Fotokamera, die die Licht emittierende Vorrichtung einer beliebigen der vorstehenden Ausführungsformen beinhaltet.
- Einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann eine kleine Licht emittierende Vorrichtung bereitgestellt werden. Alternativ kann eine Licht emittierende Vorrichtung bereitgestellt werden, die mit geringerer Wahrscheinlichkeit einen Schatten erzeugt.
- Figurenliste
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1A1 ,1A2 ,1A3 ,1B1 ,1B2 und1B3 stellen Konfigurationen von Licht emittierenden Vorrichtungen von Ausführungsformen dar. -
2A und2B stellen ein Licht emittierendes Feld einer Ausführungsform dar. -
3 stellt ein Licht emittierendes Feld einer Ausführungsform dar. -
4A und4B stellen jeweils ein Licht emittierendes Feld einer Ausführungsform dar. -
5A bis5D stellen jeweils ein Licht emittierendes Element einer Ausführungsform dar. -
6A bis6C stellen jeweils ein elektronisches Gerät einer Ausführungsform dar. -
7 zeigt Spannungs-Leuchtdichte-Eigenschaften eines Licht emittierenden Feldes eines Beispiels. -
8 zeigt ein Emissionsspektrum eines Licht emittierenden Feldes eines Beispiels. - Beste Art zur Ausführung der Erfindung
- Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. Es sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die folgende Beschreibung beschränkt ist und dass ein Fachmann leicht versteht, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgedanken und Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Deshalb sollte die vorliegende Erfindung nicht als durch die Beschreibung der nachstehenden Ausführungsformen beschränkt angesehen werden. Es sei angemerkt, dass bei den Strukturen der im Folgenden beschriebenen Erfindung gleiche Teile oder Teile mit ähnlichen Funktionen in unterschiedlichen Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind und dass die Beschreibung dieser Teile nicht wiederholt wird.
- (Ausführungsform 1)
- Bei dieser Ausführungsform wird eine Konfiguration einer Licht emittierenden Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von
1A1 bis1A3 beschrieben. -
1A1 ist ein Blockschema, das eine Konfiguration einer Licht emittierenden Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. - Eine Licht emittierende Vorrichtung 100A, die bei dieser Ausführungsform beschrieben wird, beinhaltet einen Schaltstromkreis 110, der mit einem Konstantstrom und einem Steuerimpulssignal versorgt wird und einen Konstantstromimpuls zuführen kann, eine Konstant-Gleichstromquelle 140A, die den Konstantstrom zuführen kann, eine Treiberschaltung 130, die einen Startschalter 132 beinhaltet und das Steuerimpulssignal zuführen kann, und ein Licht emittierendes Feld 120, das mit dem Konstantstromimpuls versorgt wird. Die Treiberschaltung 130 gibt das Steuerimpulssignal in Reaktion auf einen Schaltvorgang des Startschalters 132 aus, so dass der Schaltstromkreis 110 einen Konstantstrom mit einer Halbwertsbreite von mehr als oder gleich 1 Millisekunde und weniger als oder gleich 1000 Millisekunden zuführt.
- Die bei dieser Ausführungsform beschriebene Licht emittierende Vorrichtung 100A beinhaltet den Schaltstromkreis 110 zum Zuführen eines gepulsten Konstantstroms und das Licht emittierende Feld 120, das mit dem gepulsten Konstantstrom versorgt wird. Dies ermöglicht, dass der gepulste Konstantstrom einem Licht emittierenden Abschnitt zugeführt wird, der sich ohne Zunahme der Dicke in planarer Weise erstreckt. Dementsprechend kann eine kleine Licht emittierende Vorrichtung bereitgestellt werden. Alternativ kann eine Licht emittierende Vorrichtung bereitgestellt werden, die mit geringerer Wahrscheinlichkeit einen Schatten erzeugt.
- Im Folgenden werden Bestandteile der Licht emittierenden Vorrichtung 100A einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
- ((Licht emittierendes Feld))
- Das Licht emittierende Feld 120 beinhaltet ein Trägersubstrat 401 und ein Licht emittierendes Element 403, das sich in planarer Weise über das Trägersubstrat 401 erstreckt. Das Licht emittierende Element 403 beinhaltet eine erste Elektrode 421 auf der Seite des Trägersubstrats 401, eine zweite Elektrode 425, die die erste Elektrode 421 überlappt, und eine EL-Schicht 423 zwischen der ersten Elektrode 421 und der zweiten Elektrode 425 (siehe
2A und2B) . - Das Licht emittierende Feld 120, das sich in planarer Weise erstreckt, weist einen Licht emittierenden Abschnitt mit einer Fläche von mehr als oder gleich 5 cm2 und weniger als oder gleich 200 cm2, bevorzugt mehr als oder gleich 15 cm2 und weniger als oder gleich 100 cm2 auf.
- Daher ist das Licht emittierende Feld 120 dünner und leichter als eine herkömmliche Xenonlampe oder dergleichen. Wärme, die durch Lichtemission erzeugt wird, diffundiert über eine große Fläche des Licht emittierenden Feldes 120 und wird somit in effizienter Weise abgegeben. Folglich wird ein Wärmestau in dem Licht emittierenden Feld 120 unterdrückt, und demzufolge wird eine Verschlechterung des Licht emittierenden Feldes 120 unterdrückt.
- Es sei angemerkt, dass sich die EL-Schicht in dieser Beschreibung auf eine Schicht bezieht, die zwischen einem Elektrodenpaar in dem Licht emittierenden Element 403 angeordnet ist. Eine Licht emittierende Schicht, die eine organische Verbindung, d. h. eine Licht emittierende Substanz, enthält und zwischen Elektroden angeordnet ist, ist also eine Ausführungsform der EL-Schicht.
- Das Licht emittierende Feld 120 kann konfiguriert sein, unter Verwendung einer angemessen gewählten Licht emittierenden organischen Verbindung weißes Licht zu emittieren. Beispielsweise kann eine Vielzahl von Licht emittierenden organischen Verbindungen, die Licht in Komplementärfarben emittieren, verwendet werden. Als Alternative können auch Licht emittierende organische Verbindungen, die Licht in Rot, Grün und Blau emittieren, verwendet werden. Außerdem können verschiedene Emissionsspektren aus einer Vielfalt von organischen Verbindungen ausgewählt werden. Folglich kann die Licht emittierende Vorrichtung 100A, die einen sehr guten Weißabgleich aufweist, erhalten werden.
- Unter Verwendung einer Licht emittierenden organischen Verbindung kann ein Emissionsspektrum ausgedehnt werden, im Vergleich zu demjenigen einer Leuchtdiode mit einem anorganischen Material. Licht, das ein breites Emissionsspektrum aufweist, ist nahe am natürlichen Licht und zur Fotografie geeignet. Ein flexibles, Licht emittierendes Feld, das ein flexibles Trägersubstrat und ein organisches EL-Element über dem Trägersubstrat beinhaltet, kann an einem Gehäuse mit einer gekrümmten Oberfläche entlang platziert werden. In diesem Fall kann eine Licht emittierende Vorrichtung unabhängig vom Design eines Gehäuses platziert werden. Zum Beispiel kann ein Blitzlicht entlang einem Kameragehäuse mit einer gekrümmten Oberfläche platziert werden.
- Es sei angemerkt, dass die Struktur des Licht emittierenden Feldes 120 ausführlich bei der Ausführungsform 2 beschrieben wird.
- ((Konstant-Gleichstromquelle))
- Die Konstant-Gleichstromquelle 140A beinhaltet einen AC-DC-Wandler zum Zuführen eines Gleichstroms und einen DC-DC-Wandler, der mit dem Gleichstrom versorgt wird.
- Ein Beispiel für einen Konstantstrom, der von dem DC-DC-Wandler zugeführt wird, ist in
1A2 dargestellt. - ((Treiberschaltung))
- Die Treiberschaltung 130 führt ein Steuerimpulssignal mit einer vorbestimmten Breite zu.
- Die vorbestimmte Breite ist mehr als oder gleich 1 Millisekunde und weniger als oder gleich 1000 Millisekunden, bevorzugt mehr als oder gleich 10 Millisekunden und weniger als oder gleich 100 Millisekunden.
- Beispielsweise kann die Treiberschaltung 130 unter Verwendung des Startschalters 132, einer Latch-Schaltung und eines monostabilen Multivibrators konfiguriert werden.
- Insbesondere wird der Startschalter 132 verwendet, um der Latch-Schaltung ein H- oder L-Signal zuzuführen. Die Latch-Schaltung führt ein Triggersignal zu. Der monostabile Multivibrator, der mit dem Triggersignal versorgt wird, führt als Steuerimpulssignal eine Rechteckschwingung mit einer vorbestimmten Breite zu.
- Es sei angemerkt, dass das Steuerimpulssignal der Konstant-Gleichstromquelle 140A zugeführt und verwendet werden kann, um die Konstant-Gleichstromquelle 140A zu steuern. Insbesondere kann das Steuerimpulssignal verwendet werden, um das Timing der Zuführung des Konstantstroms von dem DC-DC-Wandler zu steuern. Folglich kann die Wellenform des Konstantstroms mit der vorbestimmten Breite, d. h. des Konstantstromimpulses, gestaltet werden.
- ((Schaltstrom kreis))
- Der Schaltstromkreis 110 führt dem Licht emittierenden Feld 120 den Konstantstromimpuls zu, während er mit dem Konstantstrom und dem Steuerimpulssignal versorgt wird.
- Beispielsweise kann der Schaltstromkreis 110 unter Verwendung eines Leistungstransistors oder eines Leistungs-FET konfiguriert werden. Insbesondere kann der Schaltstromkreis 110 derart konfiguriert werden, dass das Steuerimpulssignal einem Gate des Leistungstransistors zugeführt wird, der Konstantstrom einer ersten Elektrode des Leistungstransistors zugeführt wird und das Licht emittierende Feld 120 elektrisch mit einer zweiten Elektrode des Leistungstransistors verbunden wird.
- Es sei angemerkt, dass
1A3 ein Beispiel für eine zeitliche Veränderung des Konstantstromimpulses darstellt, der von der Konstant-Gleichstromquelle 140A zugeführt wird. Beispielsweise kann ein Strom von 2A dem Licht emittierenden Feld 120 für 50 Millisekunden zugeführt werden. - <Modifikationsbeispiel>
- Eine Licht emittierende Vorrichtung, die als Modifikationsbeispiel dieser Ausführungsform angeführt wird, wird anhand von
1B1 bis1B3 beschrieben. -
1B1 ist ein Blockschema, das eine Konfiguration einer Licht emittierenden Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. - Eine Licht emittierende Vorrichtung 100B, die anhand von
1B1 beschrieben wird, unterscheidet sich von der Licht emittierenden Vorrichtung 100A, die anhand von1A1 beschrieben worden ist, darin, dass sie eine Konstant-Gleichstromquelle 140B mit einer unterschiedlichen Konfiguration und eine Zählerschaltung beinhaltet. Es sei angemerkt, dass die sonstigen Bestandteile gleich denjenigen der anhand von1A1 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtung 100A sind, wobei man hinsichtlich dieser Bestandteile auf die vorstehende Beschreibung Bezug nehmen kann. - ((Modifikationsbeispiel der Konstant-Gleichstromquelle))
- Die Konstant-Gleichstromquelle 140B, die bei dem Modifikationsbeispiel dieser Ausführungsform beschrieben wird, beinhaltet eine Batterie zum Zuführen einer ersten Spannung, einen ersten DC-DC-Wandler, der mit der ersten Spannung versorgt wird und eine zweite Spannung zuführen kann, die höher ist als die erste Spannung, einen Kondensator, der mit der zweiten Spannung versorgt wird, und einen zweiten DC-DC-Wandler, der mit einer Energie von dem Kondensator versorgt wird.
- Der erste DC-DC-Wandler erhöht die Spannung der Batterie auf die zweite Spannung und führt die zweite Spannung zu.
- Der Kondensator wird mit der zweiten Spannung aufgeladen.
- Der zweite DC-DC-Wandler wird mit der Energie, die in dem Kondensator gespeichert ist, versorgt und führt den Konstantstrom zu.
- Bei dieser Konfiguration kann der zweite DC-DC-Wandler den Konstantstrom zuführen, während der Kondensator dem zweiten DC-DC-Wandler die Energie zuführt. Es sei angemerkt, dass dann, wenn die in dem Kondensator gespeicherte Energie unter einem vorbestimmten Pegel liegt, der zweite DC-DC-Wandler den Konstantstrom nicht zuführen kann.
-
1B2 stellt ein Beispiel für eine zeitliche Veränderung des Stroms dar, der von der Konstant-Gleichstromquelle 140B zugeführt wird. - Die Konstant-Gleichstromquelle 140B kann den Konstantstrom für einen Zeitraum zuführen, der mindestens länger ist als die Breite des von der Treiberschaltung 130 zugeführten Steuerimpulssignals (z. B. 50 Millisekunden). Wenn der Strom durch den Schaltstromkreis 110 fließt, wird die in dem Kondensator gespeicherte Energie verbraucht; schließlich wird es für die Konstant-Gleichstromquelle 140B unmöglich, den Konstantstrom zuzuführen.
- Als Ergebnis fließt ein Strom, bei dem es sich um keine Rechteckschwingung handelt, zu dem Licht emittierenden Feld 120, wodurch das Licht emittierende Feld 120 Licht mit einer unbrauchbaren Leuchtdichte, die niedriger ist als eine vorbestimmte Leuchtdichte, emittiert und in unnötiger Weise Strom verbraucht. Der Schaltstromkreis 110 kann einen solchen unnötigen Stromverbrauch verhindern, indem er die Stromzuführung unterbricht, nachdem er den Strom für eine vorbestimmte Zeit zugeführt hat. Es sei angemerkt, dass
1B3 ein Beispiel für eine zeitliche Veränderung des Stroms darstellt, der von dem Schaltstromkreis 110 zugeführt wird. - Auf diese Weise kann die Konstant-Gleichstromquelle 140B unter Verwendung der Batterie den Konstantstrom zuführen. Dementsprechend kann die Licht emittierende Vorrichtung 100B, die leicht mitgeführt werden kann, bereitgestellt werden.
- 〈〈Zählerschaltung〉〉
- Eine Zählerschaltung 150 zählt, wie oft die Treiberschaltung 130 das Steuerimpulssignal zuführt. Daher kann bekannt werden, wie oft das Licht emittierende Feld 120 Licht emittiert hat.
- Beispielsweise kann die Leuchtdichte des Licht emittierenden Feldes 120 abhängig davon abnehmen, wie oft das Licht emittierende Feld 120 Licht emittiert hat.
- Man kann die Abnahme der Leuchtdichte des Licht emittierenden Feldes 120 kompensieren, indem man die Häufigkeit, die durch die Zählerschaltung 150 gezählt wird, zu der Treiberschaltung 130 rückkoppelt und die Breite des Steuerimpulssignals vergrößert.
- Alternativ kann man die Abnahme der Leuchtdichte des Licht emittierenden Feldes 120 kompensieren, indem man die Häufigkeit, die durch die Zählerschaltung 150 gezählt wird, zu der Konstant-Gleichstromquelle 140B rückkoppelt und die Menge des Konstantstroms erhöht, der von der Konstant-Gleichstromquelle 140B zugeführt wird.
- Diese Ausführungsform kann gegebenenfalls mit einer der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden.
- (Ausführungsform 2)
- Bei dieser Ausführungsform wird eine Struktur eines Licht emittierenden Feldes, das für die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, anhand von
2A und2B ,3 sowie4A und4B beschrieben. - 〈〈Strukturbeispiel 1 eines Licht emittierenden Feldes〉〉
-
2A ist eine Draufsicht, die ein Licht emittierendes Feld einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und2B ist eine Querschnittsansicht entlang der Strichpunktlinie A-B in2A . - Bei dem Licht emittierenden Feld in
2A und2B ist das Licht emittierende Element 403 in einem Raum 415 bereitgestellt, der von dem Trägersubstrat 401, einem Dichtungssubstrat 405 und einem Dichtungsmaterial 407 umschlossen ist. Es handelt sich bei dem Licht emittierenden Element 403 um ein organisches EL-Element, das eine Bottom-Emission-Struktur hat; insbesondere ist die erste Elektrode 421, die sichtbares Licht durchlässt, über dem Trägersubstrat 401 angeordnet, die EL-Schicht 423 ist über der ersten Elektrode 421 angeordnet, und die zweite Elektrode 425, die sichtbares Licht reflektiert, ist über der EL-Schicht 423 angeordnet. - Die Struktur des Licht emittierenden Elementes, das bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist nicht auf die Bottom-Emission-Struktur beschränkt und kann beispielsweise eine Top-Emission-Struktur sein. Die Struktur des Licht emittierenden Elementes, das bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, wird ausführlich bei der Ausführungsform 3 beschrieben.
- Ein erster Anschluss 409a ist elektrisch mit einer Hilfsleitung 417 und der ersten Elektrode 421 verbunden. Eine isolierende Schicht 419 ist über der ersten Elektrode 421 in einem Bereich angeordnet, der die Hilfsleitung 417 überlappt. Der erste Anschluss 409a ist durch die isolierende Schicht 419 elektrisch von der zweiten Elektrode 425 isoliert. Ein zweiter Anschluss 409b ist elektrisch mit der zweiten Elektrode 425 verbunden. Es sei angemerkt, dass, obwohl die erste Elektrode 421 bei dieser Ausführungsform über der Hilfsleitung 417 ausgebildet ist, die Hilfsleitung 417 auch über der ersten Elektrode 421 ausgebildet sein kann.
- Eine Lichtextraktionsstruktur 411a ist vorzugsweise an der Grenzfläche zwischen dem Trägersubstrat 401 und der Atmosphäre bereitgestellt. Wenn die Lichtextraktionsstruktur 411a an der Grenzfläche zwischen dem Trägersubstrat 401 und der Atmosphäre bereitgestellt ist, kann die Lichtextraktionsstruktur 411a Licht, das infolge der Totalreflexion nicht in die Atmosphäre extrahiert werden kann, verringern, was die Lichtextraktionseffizienz des Licht emittierenden Feldes erhöht.
- Zusätzlich ist eine Lichtextraktionsstruktur 411b vorzugsweise zwischen dem Licht emittierenden Element 403 und dem Trägersubstrat 401 bereitgestellt. Wenn die Lichtextraktionsstruktur 411b Unebenheit aufweist, ist eine Planarisierungsschicht 413 vorzugsweise zwischen der Lichtextraktionsstruktur 411b und der ersten Elektrode 421 bereitgestellt. Dementsprechend kann es sich bei der ersten Elektrode 421 um einen flachen Film handeln, und es kann eine Erzeugung von Leckstrom in der EL-Schicht 423 aufgrund der Unebenheit der ersten Elektrode 421 verhindert werden. Ferner kann, da sich die Lichtextraktionsstruktur 411b an der Grenzfläche zwischen der Planarisierungsschicht 413 und dem Trägersubstrat 401 befindet, Licht, das infolge der Totalreflexion nicht in die Atmosphäre extrahiert werden kann, verringert werden, so dass die Lichtextraktionseffizienz des Licht emittierenden Feldes erhöht werden kann.
- Als Material der Lichtextraktionsstruktur 411a und der Lichtextraktionsstruktur 411b kann beispielsweise ein Harz verwendet werden. Alternativ kann für die Lichtextraktionsstruktur 411a und die Lichtextraktionsstruktur 411b auch eine halbkugelförmige Linse, eine Mikrolinsenanordnung, ein Film mit einer unebenen Oberflächenstruktur, eine Diffusionsfolie oder dergleichen verwendet werden. Zum Beispiel können die Lichtextraktionsstruktur 411a und die Lichtextraktionsstruktur 411b ausgebildet werden, indem die Linse oder der Film mit einem Klebstoff oder dergleichen, der im Wesentlichen den gleichen Brechungsindex wie das Trägersubstrat 401 oder die Linse bzw. der Film aufweist, an dem Trägersubstrat 401 angebracht wird.
- Die Oberfläche der Planarisierungsschicht 413, die in Kontakt mit der ersten Elektrode 421 ist, ist flacher als die Oberfläche der Planarisierungsschicht 413, die in Kontakt mit der Lichtextraktionsstruktur 411b ist. Als Material der Planarisierungsschicht 413 kann ein Material mit einer lichtdurchlässigen Eigenschaft und einem hohen Brechungsindex (z. B. Glas, ein Harz oder eine flüssige Substanz, wie eine Brechungsindexflüssigkeit) verwendet werden.
- Es sei angemerkt, dass das Licht emittierende Feld einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht notwendigerweise mit einer Lichtextraktionsstruktur versehen ist. In diesem Fall kann die zweite Elektrode, die sichtbares Licht reflektiert, als Spiegel verwendet werden, was vorteilhaft ist.
- 〈〈Strukturbeispiel 2 eines Licht emittierenden Feldes〉〉
-
3 ist eine Draufsicht, die ein Licht emittierendes Feld einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und4A und4B sind jeweils eine Querschnittsansicht entlang der Strichpunktlinie X-Z in3 . - Bei dem Licht emittierenden Feld in
4A ist ein Licht emittierendes Element 1250 über einem Trägersubstrat 1220 angeordnet, wobei ein isolierender Film 1224 dazwischen angeordnet ist. Eine Hilfsleitung 1206 ist über dem isolierenden Film 1224 angeordnet und elektrisch mit einer ersten Elektrode 1201 verbunden. Ein Endbereich der ersten Elektrode 1201 und ein Endbereich eines Anschlusses 1210 sind mit einer Trennwand 1205 bedeckt. Des Weiteren ist die Trennwand 1205 derart angeordnet, dass sie die Hilfsleitung 1206 bedeckt, wobei die erste Elektrode 1201 dazwischen angeordnet ist. Das Licht emittierende Element 1250 ist mit dem Trägersubstrat 1220, einem Dichtungssubstrat 1228 und einem Dichtungsmaterial 1227 abgedichtet. Eine Lichtextraktionsstruktur 1209 ist an der Oberfläche des Trägersubstrats 1220 angebracht. Ein flexibles, Licht emittierendes Feld kann erhalten werden, indem flexible Substrate als das Trägersubstrat 1220 und das Dichtungssubstrat 1228 verwendet werden. - Es handelt sich bei dem Licht emittierenden Element 1250 um ein organisches EL-Element, das eine Bottom-Emission-Struktur hat; insbesondere ist die erste Elektrode 1201, die sichtbares Licht durchlässt, über dem Trägersubstrat 1220 angeordnet, eine EL-Schicht 1202 ist über der ersten Elektrode 1201 angeordnet, und eine zweite Elektrode 1203, die sichtbares Licht reflektiert, ist über der EL-Schicht 1202 angeordnet.
- Bei dem Licht emittierenden Feld in
4B ist ein Trägersubstrat 1229, das eine Lichtextraktionsstruktur aufweist, anstatt des Trägersubstrats 1220 und der Lichtextraktionsstruktur 1209 des Licht emittierenden Feldes in4A bereitgestellt. Das Trägersubstrat 1229 weist sowohl eine Funktion als Träger als auch eine Funktion zum Verbessern der Lichtextraktionseffizienz des Licht emittierenden Feldes auf. - Als Verfahren zum Ausbilden eines Licht emittierenden Elementes über einem flexiblen Substrat in dem Fall, in dem ein flexibles, Licht emittierendes Feld hergestellt wird, gibt es beispielsweise die folgenden Verfahren: Bei einem ersten Verfahren wird das Licht emittierende Element direkt über einem flexiblen Substrat ausgebildet; bei einem zweiten Verfahren wird das Licht emittierende Element über einem hochwärmebeständigen Substrat (nachstehend als Bildungssubstrat bezeichnet), das sich von einem flexiblen Substrat unterscheidet, ausgebildet, und anschließend wird das Licht emittierende Element von dem Bildungssubstrat abgetrennt und auf das flexible Substrat übertragen.
- Im Fall der Verwendung eines Substrats, das gegen Wärme während des Prozesses zum Ausbilden des Licht emittierenden Elementes beständig ist, wie z. B. ein Glassubstrat, das dünn genug ist, um Flexibilität aufzuweisen, wird vorzugsweise das erste Verfahren verwendet, weil der Prozess vereinfacht werden kann.
- Wenn das zweite Verfahren verwendet wird, kann ein isolierender Film oder dergleichen, der niedrige Wasserdurchlässigkeit aufweist und über einem Bildungssubstrat ausgebildet ist, auf ein flexibles Substrat übertragen werden. Deshalb kann ein flexibles, Licht emittierendes Feld mit hoher Zuverlässigkeit hergestellt werden, auch wenn ein organisches Harz, das hohe Wasserdurchlässigkeit und niedrige Wärmebeständigkeit aufweist, oder dergleichen als Material des flexiblen Substrats verwendet wird.
- ((Materialien des Licht emittierenden Feldes))
- Es werden Beispiele für Materialien beschrieben, die für das Licht emittierende Feld einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
- [Substrat]
- Das Substrat, durch das das von dem Licht emittierenden Element emittierte Licht extrahiert wird, wird unter Verwendung eines Materials ausgebildet, das das Licht durchlässt. Beispielsweise kann ein Material, wie z. B. Glas, Quarz, Keramik, Saphir oder ein organisches Harz, verwendet werden.
- Das Gewicht und die Dicke des Licht emittierenden Feldes können unter Verwendung eines dünnen Substrats verringert werden. Überdies kann ein flexibles, Licht emittierendes Feld unter Verwendung eines Substrats erhalten werden, das dünn genug ist, um Flexibilität aufzuweisen. Das flexible Licht emittierende Feld kann im gefalteten Zustand aufbewahrt werden, wenn es nicht verwendet wird. Das flexible Licht emittierende Feld kann statt eines Reflektorboards in einem Fotostudio als Beleuchtungsvorrichtung verwendet werden, die Blitzlicht über eine große Fläche emittiert. Alternativ kann auch eine faltbare Beleuchtungsvorrichtung bereitgestellt werden.
- Beispiele für Glas umfassen alkalifreies Glas, Bariumborosilikatglas, Aluminoborosilikatglas und dergleichen.
- Beispiele für Materialien, die Flexibilität und eine lichtdurchlässige Eigenschaft in Bezug auf sichtbares Licht aufweisen, umfassen Glas, das dünn genug ist, um Flexibilität aufzuweisen, Polyesterharze, wie z. B. Polyethylenterephthalat (PET) und Polyethylennaphthalat (PEN), ein Polyacrylnitrilharz, ein Polyimidharz, ein Polymethylmethacrylatharz, ein Polycarbonat- (PC-) Harz, ein Polyethersulfon- (PES-) Harz, ein Polyamidharz, ein Cycloolefinharz, ein Polystyrolharz, ein Polyamidimidharz und ein Polyvinylchloridharz. Im Besonderen wird ein Material bevorzugt, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient niedrig ist, und beispielsweise kann ein Polyamidimidharz, ein Polyimidharz oder PET vorteilhaft verwendet werden. Es kann auch ein Substrat, in dem eine Glasfaser mit einem organischen Harz imprägniert ist, oder ein Substrat, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient durch Mischen eines organischen Harzes mit einem anorganischen Füllmaterial verringert worden ist, verwendet werden. Ein Substrat, bei dem ein derartiges Material verwendet wird, ist leicht, und daher kann auch ein Licht emittierendes Feld, bei dem dieses Substrat verwendet wird, leicht sein.
- Da das Substrat, durch das kein Licht extrahiert wird, keine lichtdurchlässige Eigenschaft braucht, kann ein Metallsubstrat, bei dem ein Metallmaterial oder ein Legierungsmaterial verwendet wird, oder dergleichen ebenso wie die oben genannten Substrate verwendet werden. Ein Metallmaterial und ein Legierungsmaterial, die hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, werden bevorzugt, da sie Wärme leicht in das ganze Dichtungssubstrat leiten und somit einen lokalen Temperaturanstieg in dem Licht emittierenden Feld verhindern können. Um Flexibilität oder Biegsamkeit zu erhalten, ist die Dicke eines Metallsubstrats bevorzugt größer als oder gleich 10 µm und kleiner als oder gleich 200 µm, stärker bevorzugt größer als oder gleich 20 µm und kleiner als oder gleich 50 µm.
- Obwohl es keine besondere Beschränkung hinsichtlich eines Materials des Metallsubstrats gibt, ist es vorzuziehen, beispielsweise Aluminium, Kupfer, Nickel oder eine Metalllegierung, wie z. B. eine Aluminiumlegierung oder Edelstahl, zu verwenden.
- Es ist möglich, ein Substrat zu verwenden, das einer Isolierungsbehandlung derart unterzogen worden ist, dass eine Oberfläche eines leitenden Substrats oxidiert wird oder ein isolierender Film an der Oberfläche ausgebildet wird. Ein isolierender Film kann beispielsweise durch ein Beschichtungsverfahren, wie z. B. ein Rotationsbeschichtungsverfahren oder ein Tauchverfahren, ein Elektroabscheidungsverfahren, ein Aufdampfverfahren oder ein Sputterverfahren ausgebildet werden. Ein Oxidfilm kann durch Aussetzen oder Erwärmung in einer Sauerstoffatmosphäre oder durch ein anodisches Oxidationsverfahren oder dergleichen an der Substratoberfläche ausgebildet werden.
- Das flexible Substrat kann eine mehrschichtige Struktur haben, die eine Schicht aus einem beliebigen der oben genannten Materialien sowie eine Hartschicht (z. B. eine Siliziumnitridschicht), die eine Oberfläche des Licht emittierenden Feldes vor Beschädigung oder dergleichen schützt, eine Schicht (z. B. eine Aramidharzschicht), die den Druck verteilen kann, oder dergleichen umfasst. Um eine Verkürzung der Lebensdauer des Licht emittierenden Elementes aufgrund von Feuchtigkeit und dergleichen zu unterdrücken, kann ferner ein isolierender Film mit niedriger Wasserdurchlässigkeit bereitgestellt werden. Beispielsweise kann ein Film, der Stickstoff und Silizium enthält (z. B. ein Siliziumnitridfilm oder ein Siliziumoxynitridfilm), oder ein Film, der Stickstoff und Aluminium enthält (z. B. ein Aluminiumnitridfilm), bereitgestellt werden.
- Das Substrat kann ausgebildet werden, indem eine Vielzahl von Schichten übereinander geschichtet wird. Wenn eine Glasschicht verwendet wird, kann eine Barriereeigenschaft gegen Wasser und Sauerstoff verbessert werden, und daher kann ein zuverlässiges, Licht emittierendes Feld bereitgestellt werden.
- Es kann ein Substrat verwendet werden, in dem eine Glasschicht, eine Klebeschicht und eine organische Harzschicht von der Seite aus, die näher an einem Licht emittierenden Element ist, übereinander angeordnet sind. Die Dicke der Glasschicht ist größer als oder gleich 20 µm und kleiner als oder gleich 200 µm, vorzugsweise größer als oder gleich 25 µm und kleiner als oder gleich 100 µm. Mit einer derartigen Dicke kann die Glasschicht sowohl eine hohe Barriereeigenschaft gegen Wasser und Sauerstoff als auch eine hohe Flexibilität aufweisen. Die Dicke der organischen Harzschicht ist größer als oder gleich 10 µm und kleiner als oder gleich 200 µm, bevorzugt größer als oder gleich 20 µm und kleiner als oder gleich 50 µm. Das Vorhandensein einer derartigen organischen Harzschicht an der Außenseite der Glasschicht kann einen Bruch oder einen Riss der Glasschicht vermeiden, was die mechanische Festigkeit erhöht. Mit dem Substrat, das ein derartiges Verbundmaterial aus einem Glasmaterial und einem organischen Harz enthält, kann ein hochzuverlässiges und flexibles, Licht emittierendes Feld bereitgestellt werden.
- [Isolierender Film]
- Ein isolierender Film kann zwischen dem Trägersubstrat und dem Licht emittierenden Element bereitgestellt werden. Als isolierender Film kann ein anorganischer isolierender Film, wie z. B. ein Siliziumoxidfilm, ein Siliziumnitridfilm, ein Siliziumoxynitridfilm oder ein Siliziumnitridoxidfilm, verwendet werden. Um das Eindringen von Feuchtigkeit oder dergleichen in das Licht emittierende Element zu unterdrücken, wird besonders ein isolierender Film mit niedriger Wasserdurchlässigkeit, wie z. B. ein Siliziumoxidfilm, ein Siliziumnitridfilm oder ein Aluminiumoxidfilm, bevorzugt. Für einen ähnlichen Zweck kann ein isolierender Film, der das Licht emittierende Element bedeckt, unter Verwendung eines ähnlichen Materials bereitgestellt werden.
- [Trennwand]
- Für die Trennwand kann ein organisches Harz oder ein anorganisches Isoliermaterial verwendet werden. Als organisches Harz kann beispielsweise ein Polyimidharz, ein Polyamidharz, ein Acrylharz, ein Siloxanharz, ein Epoxidharz oder ein Phenolharz verwendet werden. Als anorganisches Isoliermaterial kann Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid oder dergleichen verwendet werden. Im Besonderen wird vorzugsweise ein lichtempfindliches Harz verwendet, um die Trennwand leicht auszubilden.
- Es gibt keine besondere Beschränkung hinsichtlich des Verfahrens zum Ausbilden der Trennwand. Ein Photolithographieverfahren, ein Sputterverfahren, ein Aufdampfverfahren, ein Tröpfchenausstoßverfahren (z. B. ein Tintenstrahlverfahren), ein Druckverfahren (z. B. ein Siebdruckverfahren oder ein Offsetdruckverfahren) oder dergleichen kann verwendet werden.
- [Hilfsleitung]
- Die Hilfsleitung muss nicht unbedingt bereitgestellt werden; jedoch wird die Hilfsleitung vorzugsweise bereitgestellt, weil ein Spannungsabfall aufgrund des Widerstandes einer Elektrode verhindert werden kann.
- Für die Hilfsleitung wird eine Einzelschicht oder eine Schichtanordnung verwendet, bei der ein Material, das aus Kupfer (Cu), Titan (Ti), Tantal (Ta), Wolfram (W), Molybdän (Mo), Chrom (Cr), Neodym (Nd), Scandium (Sc) und Nickel (Ni) ausgewählt wird, oder ein Legierungsmaterial verwendet wird, das ein beliebiges dieser Materialien als seinen Hauptbestandteil enthält. Aluminium kann auch als Material der Hilfsleitung verwendet werden; in diesem Fall wird eine Schichtanordnung ausgebildet, wobei Aluminium für eine Schicht, die nicht in Kontakt mit ITO oder dergleichen ist, verwendet wird, um das Problem einer Korrosion zu verhindern. Die Dicke der Hilfsleitung kann größer als oder gleich 0,1 µm und kleiner als oder gleich 3 µm , bevorzugt größer als oder gleich 0,1 µm und kleiner als oder gleich 0,5 µm sein.
- Wenn eine Paste (z. B. Silberpaste) als Material für die Hilfsleitung verwendet wird, führen Metallteilchen, die die Hilfsleitung bilden, zur Aggregation; die Oberfläche der Hilfsleitung ist demzufolge rau und weist viele Spalte auf. Deshalb ist es für die EL-Schicht schwierig, die Hilfsleitung vollständig zu bedecken; daher werden die obere Elektrode und die Hilfsleitung leicht elektrisch miteinander verbunden, was vorteilhaft ist.
- [Dichtungsmaterial]
- Es besteht keine Beschränkung hinsichtlich eines Verfahrens zum Abdichten des Licht emittierenden Feldes, und entweder Massivdichtung oder Hohldichtung kann zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann ein Glasmaterial, wie z. B. eine Glasfritte, oder ein Harzmaterial, wie z. B. ein Harz, das bei Raumtemperatur aushärten kann (z. B. ein zwei Komponenten enthaltendes Harz), ein lichthärtendes Harz oder ein wärmehärtendes Harz, verwendet werden. Das Licht emittierende Feld kann mit einem Inertgas, wie z. B. Stickstoff oder Argon, oder einem Harz, wie z. B. einem Polyvinylchlorid- (PVC-) Harz, einem Acrylharz, einem Polyimidharz, einem Epoxidharz, einem Silikonharz, einem Polyvinylbutyral- (PVB-) Harz oder einem Ethylenvinylacetat- (EVA-) Harz, gefüllt werden. Des Weiteren kann ein Trocknungsmittel in dem Harz enthalten sein.
- [Lichtextraktionsstruktur]
- Für die Lichtextraktionsstruktur kann eine halbkugelförmige Linse, eine Mikrolinsenanordnung, ein Film mit einer unebenen Oberflächenstruktur, eine Diffusionsfolie oder dergleichen verwendet werden. Zum Beispiel kann die Lichtextraktionsstruktur ausgebildet werden, indem die Linse oder der Film mit einem Klebstoff oder dergleichen, der im Wesentlichen den gleichen Brechungsindex wie das Substrat oder die Linse bzw. der Film aufweist, an dem Substrat angebracht wird.
- Diese Ausführungsform kann gegebenenfalls mit einer der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden.
- (Ausführungsform 3)
- Bei dieser Ausführungsform werden Licht emittierende Elemente, die bei der Licht emittierenden Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, anhand von
5A bis5D beschrieben. - 〈〈Strukturbeispiel eines Licht emittierenden Elementes〉〉
- Ein in
5A dargestelltes Licht emittierendes Element beinhaltet eine EL-Schicht 203 zwischen einer ersten Elektrode 201 und einer zweiten Elektrode 205. Bei dieser Ausführungsform dient die erste Elektrode 201 als Anode, und die zweite Elektrode 205 dient als Kathode. - Wenn eine Spannung, die höher ist als die Schwellenspannung des Licht emittierenden Elementes, zwischen der ersten Elektrode 201 und der zweiten Elektrode 205 angelegt wird, werden Löcher von der Seite der ersten Elektrode 201 in die EL-Schicht 203 und Elektronen von der Seite der zweiten Elektrode 205 in die EL-Schicht 203 injiziert. Die injizierten Elektronen und Löcher rekombinieren in der EL-Schicht 203, und eine in der EL-Schicht 203 enthaltene Licht emittierende Substanz emittiert Licht.
- Die EL-Schicht 203 umfasst mindestens eine Licht emittierende Schicht 303, die eine Licht emittierende Substanz enthält.
- Zusätzlich zu der Licht emittierenden Schicht kann die EL-Schicht 203 ferner eine oder mehrere Schichten umfassen, die eine beliebige der folgenden Substanzen enthalten: eine Substanz mit einer hohen Lochinjektionseigenschaft, eine Substanz mit einer hohen Lochtransporteigenschaft, eine Substanz mit einer hohen Elektronentransporteigenschaft, eine Substanz mit einer hohen Elektroneninjektionseigenschaft, eine Substanz mit einer bipolaren Eigenschaft (eine Substanz mit einer hohen Elektronentransporteigenschaft und einer hohen Lochtransporteigenschaft) und dergleichen. Für die EL-Schicht 203 kann entweder eine niedermolekulare Verbindung oder eine hochmolekulare Verbindung verwendet werden, und eine anorganische Verbindung kann auch verwendet werden.
- Ein in
5B dargestelltes Licht emittierendes Element beinhaltet die EL-Schicht 203 zwischen der ersten Elektrode 201 und der zweiten Elektrode 205, wobei in der EL-Schicht 203 eine Lochinjektionsschicht 301, eine Lochtransportschicht 302, die Licht emittierende Schicht 303, eine Elektronentransportschicht 304 und eine Elektroneninjektionsschicht 305 in dieser Reihenfolge von der Seite der ersten Elektrode 201 aus übereinander angeordnet sind. - Wie bei den in
5C und5D dargestellten Licht emittierenden Elementen kann eine Vielzahl von EL-Schichten zwischen der ersten Elektrode 201 und der zweiten Elektrode 205 übereinander angeordnet sein. In diesem Fall ist eine Zwischenschicht 207 vorzugsweise zwischen den übereinander angeordneten EL-Schichten bereitgestellt. Die Zwischenschicht 207 weist mindestens einen Ladungserzeugungsbereich auf. - Beispielsweise beinhaltet das Licht emittierende Element in
5C die Zwischenschicht 207 zwischen einer ersten EL-Schicht 203a und einer zweiten EL-Schicht 203b. Das Licht emittierende Element in5D beinhaltet n EL-Schichten (n ist eine natürliche Zahl von 2 oder größer) und die Zwischenschichten 207 zwischen den EL-Schichten. - Im Folgenden wird das Verhalten von Elektronen und Löchern in der Zwischenschicht 207 zwischen der EL-Schicht 203(m) und der EL-Schicht 203(m+1) gezeigt. Wenn eine Spannung, die höher ist als die Schwellenspannung des Licht emittierenden Elementes, zwischen der ersten Elektrode 201 und der zweiten Elektrode 205 angelegt wird, werden Löcher und Elektronen in der Zwischenschicht 207 erzeugt, und die Löcher bewegen sich in die EL-Schicht 203(m+1), die auf der Seite der zweiten Elektrode 205 angeordnet ist, und die Elektronen bewegen sich in die EL-Schicht 203(m), die auf der Seite der ersten Elektrode 201 angeordnet ist. Die Löcher, die in die EL-Schicht 203(m+1) injiziert worden sind, rekombinieren mit den Elektronen, die von der Seite der zweiten Elektrode 205 injiziert werden, so dass eine in der EL-Schicht 203(m+1) enthaltene Licht emittierende Substanz Licht emittiert. Des Weiteren rekombinieren die Elektronen, die in die EL-Schicht 203(m) injiziert worden sind, mit den Löchern, die von der Seite der ersten Elektrode 201 injiziert werden, so dass eine in der EL-Schicht 203(m) enthaltene Licht emittierende Substanz Licht emittiert. Daher führen die in der Zwischenschicht 207 erzeugten Löcher und Elektronen zur Lichtemission in den jeweiligen EL-Schichten.
- Es sei angemerkt, dass die EL-Schichten in Kontakt miteinander angeordnet sein können, wobei keine Zwischenschicht dazwischen angeordnet ist, wenn diese EL-Schichten ermöglichen, dass die gleiche Struktur wie die Zwischenschicht dazwischen ausgebildet wird. Wenn beispielsweise der Ladungserzeugungsbereich über einer Oberfläche einer EL-Schicht ausgebildet ist, kann eine weitere EL-Schicht in Kontakt mit der Oberfläche angeordnet sein.
- Ferner kann dann, wenn die Emissionsfarben von EL-Schichten voneinander unterschiedlich gewählt werden, Licht in einer gewünschten Farbe von dem Licht emittierenden Element als Ganzes emittiert werden. Zum Beispiel kann dann, wenn bei einem Licht emittierenden Element, das zwei EL-Schichten aufweist, die Emissionsfarben der ersten und zweiten EL-Schichten komplementär sind, das Licht emittierende Element als Ganzes weißes Licht emittieren. Dies kann auch für ein Licht emittierendes Element gelten, das drei oder mehr EL-Schichten aufweist.
- ((Materialien des Licht emittierenden Elementes))
- Beispiele für Materialien, die für die Schichten verwendet werden können, werden nachstehend beschrieben. Es sei angemerkt, dass jede Schicht nicht auf eine Einzelschicht beschränkt ist und eine Schichtanordnung sein kann, die zwei oder mehr Schichten umfasst.
- (Anode)
- Die Elektrode, die als Anode dient (die erste Elektrode 201) kann unter Verwendung einer oder mehrerer Art/en von leitenden Metallen, Legierungen, leitenden Verbindungen und dergleichen ausgebildet werden. Im Besonderen wird vorzugsweise ein Material mit einer hohen Austrittsarbeit (4,0 eV oder mehr) verwendet. Beispiele umfassen Indiumzinnoxid (ITO), Indiumzinnoxid, das Silizium oder Siliziumoxid enthält, Indiumzinkoxid, Indiumoxid, das Wolframoxid und Zinkoxid enthält, Graphen, Gold, Platin, Nickel, Wolfram, Chrom, Molybdän, Eisen, Kobalt, Kupfer, Palladium und ein Nitrid eines Metallmaterials (z. B. Titannitrid).
- Wenn die Anode in Kontakt mit dem Ladungserzeugungsbereich ist, können verschiedene leitende Materialien unabhängig von ihrer Austrittsarbeit verwendet werden; beispielsweise kann Aluminium, Silber, eine Legierung, die Aluminium enthält, oder dergleichen verwendet werden.
- (Kathode)
- Die Elektrode, die als Kathode dient (die zweite Elektrode 205), kann unter Verwendung einer oder mehrerer Art/en von leitenden Metallen, Legierungen, leitenden Verbindungen und dergleichen ausgebildet werden. Im Besonderen wird vorzugsweise ein Material mit einer niedrigen Austrittsarbeit (3,8 eV oder weniger) verwendet. Beispiele umfassen Aluminium, Silber, ein Element, das zur Gruppe 1 oder 2 des Periodensystems gehört (z. B. ein Alkalimetall, wie Lithium oder Cäsium, ein Erdalkalimetall, wie Calcium oder Strontium, oder Magnesium), eine Legierung, die ein beliebiges dieser Elemente enthält (z. B. Mg-Ag oder Al-Li), ein Seltenerdmetall, wie Europium oder Ytterbium, und eine Legierung, die ein beliebiges dieser Seltenerdmetalle enthält.
- Es sei angemerkt, dass dann, wenn die Kathode in Kontakt mit dem Ladungserzeugungsbereich ist, verschiedene leitende Materialien unabhängig von ihrer Austrittsarbeit verwendet werden können. Beispielsweise kann ITO, Indiumzinnoxid, das Silizium oder Siliziumoxid enthält, oder dergleichen verwendet werden.
- Die Elektroden können durch ein Vakuumverdampfungsverfahren oder ein Sputterverfahren getrennt ausgebildet werden. Alternativ kann dann, wenn eine Silberpaste oder dergleichen verwendet wird, ein Beschichtungsverfahren oder ein Tintenstrahlverfahren verwendet werden.
- (Lochinjektionsschicht 301)
- Die Lochinjektionsschicht 301 enthält eine Substanz mit einer hohen Lochinjektionseigenschaft.
- Beispiele für die Substanz mit einer hohen Lochinjektionseigenschaft umfassen Metalloxide, wie z. B. Molybdänoxid, Vanadiumoxid, Rutheniumoxid, Wolframoxid und Manganoxid, und Verbindungen auf Phthalocyaninbasis, wie z. B. Phthalocyanin (Abkürzung: H2Pc) und Kupfer(II)-phthalocyanin (Abkürzung: CuPc).
- Weitere Beispiele für die Substanz mit einer hohen Lochinjektionseigenschaft umfassen hochmolekulare Verbindungen, wie z. B. Poly(N-vinylcarbazol) (Abkürzung: PVK) und Poly(4-vinyltriphenylamin) (Abkürzung: PVTPA), und hochmolekulare Verbindungen, denen eine Säure, wie z. B. Poly(3,4-ethylendioxythiophen)/Polystyrolsulfonsäure (PEDOT/PSS), zugesetzt ist.
- Die Lochinjektionsschicht 301 kann als Ladungserzeugungsbereich dienen. Wenn die Lochinjektionsschicht 301, die in Kontakt mit der Anode ist, als Ladungserzeugungsbereich dient, können verschiedene leitende Materialien unabhängig von ihrer Austrittsarbeit für die Anode verwendet werden. Materialien, die in dem Ladungserzeugungsbereich enthalten sind, werden später beschrieben.
- (Lochtransportschicht 302)
- Die Lochtransportschicht 302 enthält eine Substanz mit einer hohen Lochtransporteigenschaft.
- Bei der Substanz mit einer hohen Lochtransporteigenschaft handelt es sich um eine Substanz mit einer Eigenschaft, mehr Löcher als Elektronen zu transportieren, besonders bevorzugt um eine Substanz mit einer Löcherbeweglichkeit von 10-6 cm2/Vs oder mehr. Verschiedene Verbindungen können verwendet werden. Beispiele dafür umfassen eine aromatische Aminverbindung, wie z. B. 4,4'-Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenylamino]biphenyl (Abkürzung: NPB oder α-NPD) oder 4-Phenyl-4'-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: BPAFLP), ein Carbazol-Derivat, wie z. B. 4,4'-Di(N-carbazolyl)biphenyl (Abkürzung: CBP), 9-[4-(10-Phenyl-9-anthracenyl)phenyl]-9H-carbazol (Abkürzung: CzPA) oder 9-Phenyl-3-[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-9H-carbazol (Abkürzung: PCzPA), eine aromatische Kohlenwasserstoffverbindung, wie z. B. 2-tert-Butyl-9,10-di(2-naphthyl)anthracen (Abkürzung: t-BuDNA), 9,10-Di(2-naphthyl)anthracen (Abkürzung: DNA) oder 9,10-Diphenylanthracen (Abkürzung: DPAnth), und eine hochmolekulare Verbindung, wie z. B. PVK oder PVTPA.
- (Licht emittierende Schicht 303)
- Für die Licht emittierende Schicht 303 kann eine fluoreszierende Verbindung, die Fluoreszenz aufweist, oder eine phosphoreszierende Verbindung, die Phosphoreszenz aufweist, verwendet werden.
- Beispiele für die fluoreszierende Verbindung, die für die Licht emittierende Schicht 303 verwendet werden kann, umfassen N,N'-Bis[4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl]-N,N'-diphenylstilben-4,4'-diamin (Abkürzung: YGA2S), N-(9,10-Diphenyl-2-anthryl)-N,9-diphenyl-9H-carbazol-3-amin (Abkürzung: 2PCAPA) und Rubren.
- Beispiele für die phosphoreszierende Verbindung, die für die Licht emittierende Schicht 303 verwendet werden kann, umfassen metallorganische Komplexe, wie z. B. Bis[2-(4',6'-difluorphenyl)pyridinato-N,C2']iridium(III)-picolinat (Abkürzung: Flrpic), Tris(2-phenylpyridinato-N,C2')iridium(III) (Abkürzung: Ir(ppy)3) und (Acetylacetonato)bis(3,5-dimethyl-2-phenylpyrazinato)iridium(III) (Abkürzung: Ir(mppr-Me)2(acac)).
- Die Licht emittierende Schicht 303 kann eine Struktur haben, bei der eine beliebige der oben beschriebenen Licht emittierenden organischen Verbindungen (eine Licht emittierende Substanz oder ein Gastmaterial) in einer weiteren Substanz (einem Wirtsmaterial) dispergiert ist. Als Wirtsmaterial können verschiedene Arten von Materialien verwendet werden, und vorzugsweise wird eine Substanz verwendet, deren Niveau des niedrigsten unbesetzten Molekülorbitals (lowest unoccupied molecular orbital, LUMO) höher ist als dasjenige des Gastmaterials und deren Niveau des höchsten besetzten Molekülorbitals (highest occupied molecular orbital, HOMO) niedriger ist als dasjenige des Gastmaterials.
- Bei der Struktur, bei der das Gastmaterial in dem Wirtsmaterial dispergiert ist, kann eine Kristallisation der Licht emittierenden Schicht 303 verhindert werden. Des Weiteren kann Konzentrationslöschung (concentration quenching) aufgrund der hohen Konzentration des Gastmaterials unterdrückt werden.
- Als Wirtsmaterial kann die oben beschriebene Substanz mit einer hohen Lochtransporteigenschaft (z. B. eine aromatische Aminverbindung oder ein Carbazol-Derivat) oder eine später beschriebene Substanz mit einer hohen Elektronentransporteigenschaft (z. B. ein Metallkomplex, der ein Chinolingerüst oder ein Benzochinolingerüst aufweist, oder ein Metallkomplex, der einen Liganden auf Oxazolbasis oder Thiazolbasis aufweist) verwendet werden. Als Wirtsmaterial kann insbesondere ein Metallkomplex, wie z. B. Tris(8-chinolinolato)aluminium(III) (Abkürzung: Alq) oder Bis(2-methyl-8-chinolinolato)(4-phenylphenolato)aluminium(III) (Abkürzung: BAlq), eine heterocyclische Verbindung, wie z. B. 3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-(4-tert-butylphenyl)-1,2,4-triazol (Abkürzung: TAZ), Bathophenanthrolin (Abkürzung: BPhen) oder Bathocuproin (Abkürzung: BCP), eine kondensierte aromatische Verbindung, wie z. B. CzPA, DNA, t-BuDNA oder DPAnth, oder eine aromatische Aminverbindung, wie z. B. NPB, verwendet werden.
- Alternativ können als Wirtsmaterial mehrere Arten von Materialien verwendet werden. Beispielsweise kann eine Substanz, wie z. B. Rubren, welche eine Kristallisation unterdrückt, weiter hinzugefügt werden, um die Kristallisation zu unterdrücken. Außerdem kann NPB, Alq oder dergleichen weiter hinzugefügt werden, um Energie in effizienterer Weise auf das Gastmaterial zu übertragen.
- Ferner kann dann, wenn eine Vielzahl von Licht emittierenden Schichten bereitgestellt ist und die Emissionsfarben der Licht emittierenden Schichten voneinander unterschiedlich gewählt werden, Licht in einer gewünschten Farbe von dem Licht emittierenden Element als Ganzes emittiert werden. Zum Beispiel sind bei einem Licht emittierenden Element, das zwei Licht emittierende Schichten aufweist, die Emissionsfarben der ersten und zweiten Licht emittierenden Schichten komplementär, so dass das Licht emittierende Element als Ganzes weißes Licht emittieren kann. Das Gleiche gilt auch für ein Licht emittierendes Element, das drei oder mehr Licht emittierende Schichten aufweist.
- (Elektronentransportschicht 304)
- Die Elektronentransportschicht 304 enthält eine Substanz mit einer hohen Elektronentransporteigenschaft.
- Bei der Substanz mit einer hohen Elektronentransporteigenschaft handelt es sich um eine organische Verbindung, die eine Eigenschaft aufweist, mehr Elektronen als Löcher zu transportieren, besonders bevorzugt um eine Substanz mit einer Elektronenbeweglichkeit von 10-6 cm2/Vs oder mehr.
- Als Substanz mit einer hohen Elektronentransporteigenschaft kann beispielsweise ein Metallkomplex, der ein Chinolingerüst oder ein Benzochinolingerüst aufweist, wie z. B. Alq oder Balq, verwendet werden. Alternativ kann auch ein Metallkomplex, der einen Liganden auf Oxazolbasis oder einen Liganden auf Thiazolbasis aufweist, wie z. B. Bis[2-(2-hydroxyphenyl)benzoxazolato]zink (Abkürzung: Zn(BOX)2) oder Bis[2-(2-hydroxyphenyl)benzothiazolato]zink (Abkürzung: Zn(BTZ)2), oder dergleichen verwendet werden. Alternativ kann auch TAZ, BPhen, BCP oder dergleichen verwendet werden.
- (Elektroneninjektionsschicht 305)
- Die Elektroneninjektionsschicht 305 enthält eine Substanz mit einer hohen Elektroneninjektionseigenschaft.
- Beispiele für die Substanz mit einer hohen Elektroneninjektionseigenschaft umfassen Alkalimetalle, Erdalkalimetalle und Verbindungen derselben, wie z. B. Lithium, Cäsium, Calcium, Lithiumfluorid, Cäsiumfluorid, Calciumfluorid und Lithiumoxid. Außerdem kann auch eine Seltenerdmetallverbindung, wie z. B. Erbiumfluorid, verwendet werden. Ferner kann auch die Substanz für die oben beschriebene Elektronentransportschicht 304 verwendet werden.
- (Ladungserzeugungsbereich)
- Der Ladungserzeugungsbereich kann entweder eine Struktur, bei der einer organischen Verbindung mit einer hohen Lochtransporteigenschaft ein Elektronenakzeptor (Akzeptor) zugesetzt ist, oder eine Struktur haben, bei der einer organischen Verbindung mit einer hohen Elektronentransporteigenschaft ein Elektronendonator (Donator) zugesetzt ist. Alternativ können diese Strukturen übereinander angeordnet sein.
- Als Beispiele für eine organische Verbindung mit einer hohen Lochtransporteigenschaft können die vorstehenden Materialien, die für die Lochtransportschicht verwendet werden können, angegeben werden, und als Beispiele für eine organische Verbindung mit einer hohen Elektronentransporteigenschaft können die vorstehenden Materialien, die für die Elektronentransportschicht verwendet werden können, angegeben werden.
- Als Beispiele für den Elektronenakzeptor können ferner 7,7,8,8-Tetracyano-2,3,5,6-tetrafluorchinodimethan (Abkürzung: F4-TCNQ), Chloranil und dergleichen angegeben werden. Zusätzlich können Übergangsmetalloxide angegeben werden. Es können auch Oxide der Metalle, die zur Gruppe 4 bis Gruppe 8 des Periodensystems gehören, angegeben werden. Insbesondere werden Vanadiumoxid, Nioboxid, Tantaloxid, Chromoxid, Molybdänoxid, Wolframoxid, Manganoxid und Rheniumoxid bevorzugt, da ihre Eigenschaft zum Aufnehmen von Elektronen gut ist. Unter diesen wird Molybdänoxid besonders bevorzugt, weil es an der Luft stabil ist, nur geringe hygroskopische Eigenschaft aufweist und leicht zu handhaben ist.
- Ferner kann als Elektronendonator ein Alkalimetall, ein Erdalkalimetall, ein Seltenerdmetall, ein Metall, das zur Gruppe 13 des Periodensystems gehört, oder ein Oxid oder ein Carbonat desselben verwendet werden. Insbesondere wird vorzugsweise Lithium, Cäsium, Magnesium, Calcium, Ytterbium, Indium, Lithiumoxid, Cäsiumcarbonat oder dergleichen verwendet. Alternativ kann auch eine organische Verbindung, wie z. B. Tetrathianaphthacen, als Elektronendonator verwendet werden.
- Die oben beschriebenen Schichten, die in der EL-Schicht 203 und der Zwischenschicht 207 enthalten sind, können durch jedes der folgenden Verfahren ausgebildet werden: ein Aufdampfverfahren (einschließlich eines Vakuumverdampfungsverfahrens), ein Transferverfahren, ein Druckverfahren, ein Tintenstrahlverfahren, ein Beschichtungsverfahren und dergleichen.
- Diese Ausführungsform kann gegebenenfalls mit einer der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden.
- (Ausführungsform 4)
- Bei dieser Ausführungsform werden elektronische Geräte, die die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhalten, anhand von
6A bis6C beschrieben. - Die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für ein Blitzlicht einer Kamera, wie z. B. einer digitalen Fotokamera, ein Blitzlicht einer Kamera, die in einem Mobiltelefon (auch ein Handy oder ein Mobiltelefongerät genannt) oder einem tragbaren Informationsendgerät mit einer Fotofunktion eingebaut ist, oder dergleichen verwendet werden. Alternativ kann die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch für eine Warnlampe, einen Leuchtturm, Beleuchtung zu dekorativen Zwecken oder dergleichen verwendet werden.
-
6A stellt ein Beispiel für eine digitale Fotokamera dar. Eine digitale Fotokamera 7300 beinhaltet ein Gehäuse 7301, eine Linse 7304, eine Licht emittierende Vorrichtung 7310 und dergleichen. Die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird für die Licht emittierende Vorrichtung 7310 eingesetzt. Ein Licht emittierender Abschnitt 7303 der Licht emittierenden Vorrichtung 7310 ist derart angeordnet, dass er die Linse 7304 umgibt. Die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist flexibel, und daher kann sie gekrümmt werden. Bei der digitalen Fotokamera 7300 ist ein kein Licht emittierender Abschnitt 7305 der Licht emittierenden Vorrichtung 7310 derart gebogen, dass er der Form des Gehäuses 7301 angepasst ist, was ermöglicht, dass der Licht emittierende Abschnitt 7303 über eine große Fläche um die Linse 7304 angeordnet ist. Dies kann es weniger wahrscheinlich machen, dass dann, wenn beispielsweise ein Foto eines menschlichen Gesichts unter Verwendung eines Blitzlichts in dunkler Umgebung gemacht wird, ein Schatten der Nase auf die Wange geworfen wird. Es sei angemerkt, dass ein Licht emittierendes Element durch den gleichen Prozess in dem kein Licht emittierenden Abschnitt 7305 ausgebildet und als Indikator der Betriebsbedingungen verwendet werden kann. -
6B und6C stellen ein Beispiel für ein Mobiltelefon dar.6B stellt eine Seite (auch als Vorderseite bezeichnet) eines Mobiltelefons 7350 dar, und6C stellt eine der einen Seite gegenüberliegende Seite (auch als Rückseite bezeichnet) dar. Das Mobiltelefon 7350 beinhaltet ein Gehäuse 7351, einen Anzeigeabschnitt 7352, eine Linse 7354, eine Linse 7356, eine Licht emittierende Vorrichtung 7360 und dergleichen. Die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird für die Licht emittierende Vorrichtung 7360 eingesetzt. Die Licht emittierende Vorrichtung 7360 beinhaltet einen Licht emittierenden Abschnitt 7353 und einen kein Licht emittierenden Abschnitt 7355, wobei der Licht emittierende Abschnitt 7353 derart angeordnet ist, dass er die Linse 7354 umgibt. Der Licht emittierende Abschnitt 7353 kann als Spiegel verwendet werden, wenn er kein Licht emittiert. - Es sei angemerkt, dass in dem Fall, in dem sich ein Aufnahmeobjekt auf der Seite des Anzeigeabschnitts 7352 befindet, ein Bild des Objekts unter Verwendung der Linse 7356 und des Anzeigeabschnitts 7352 aufgenommen werden, der ganz oder teilweise als Licht emittierender Abschnitt wie der Licht emittierende Abschnitt 7353 dient. In diesem Fall kann der Anzeigeabschnitt 7352 in einen Licht emittierenden Abschnitt umgewandelt werden, kurz bevor ein Bild aufgenommen wird. Zum Beispiel kann der Anzeigeabschnitt 7352 ganz oder teilweise als Anzeigeabschnitt zum Anzeigen eines Aufnahmeobjekts verwendet werden, und der Anzeigeabschnitt kann in einen Licht emittierenden Abschnitt umgewandelt werden, kurz bevor ein Bild aufgenommen wird. Auf ähnliche Weise kann der Licht emittierende Abschnitt 7353 ganz oder teilweise als Anzeigeabschnitt verwendet werden.
- Diese Ausführungsform kann gegebenenfalls mit einer der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden.
- [Beispiel 1]
- Bei diesem Beispiel wird eine Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
-
3 stellt eine Draufsicht auf ein Licht emittierendes Feld dar, das bei diesem Beispiel hergestellt wurde, und4B stellt eine Querschnittsansicht entlang der Strichpunktlinie X-Y in3 dar. Es sei angemerkt, dass einige Bestandteile des Licht emittierenden Feldes nicht in3 dargestellt sind. - Bei dem Licht emittierenden Feld dieses Beispiels ist, wie in
4B dargestellt, das Licht emittierende Element 1250 über dem Trägersubstrat 1229 mit einer Lichtextraktionsstruktur angeordnet, wobei der isolierende Film 1224 dazwischen angeordnet ist. Die Hilfsleitung 1206 ist über dem isolierenden Film 1224 angeordnet und elektrisch mit der ersten Elektrode 1201 verbunden. Ein Endbereich der ersten Elektrode 1201 und ein Endbereich des Anschlusses 1210 sind mit der Trennwand 1205 bedeckt. Des Weiteren ist die Trennwand 1205 derart angeordnet, dass sie die Hilfsleitung 1206 bedeckt, wobei die erste Elektrode 1201 dazwischen angeordnet ist. Das Licht emittierende Element 1250 ist mit dem Trägersubstrat 1229, dem Dichtungssubstrat 1228 und dem Dichtungsmaterial 1227 abgedichtet. - Bei dem Licht emittierenden Feld dieses Beispiels wurde eine Diffusionsfolie aus einem Harz auf Polyesterbasis als das Trägersubstrat 1229 verwendet, und ein Substrat, das eine dünne Glasschicht und eine Schicht aus Polyethylenterephthalat (PET) beinhaltet, wurde als das Dichtungssubstrat 1228 verwendet. Diese Substrate sind flexibel, und es handelt sich bei dem Licht emittierenden Feld dieses Beispiels um ein flexibles, Licht emittierendes Feld. Die Fläche eines Licht emittierenden Bereichs des Licht emittierenden Feldes dieses Beispiels beträgt 56 mm × 42 mm.
- Es handelt sich bei dem Licht emittierenden Element 1250 um ein organisches EL-Element, das eine Bottom-Emission-Struktur hat; insbesondere ist die erste Elektrode 1201, die sichtbares Licht durchlässt, über dem Trägersubstrat 1229 angeordnet, die EL-Schicht 1202 ist über der ersten Elektrode 1201 angeordnet, und die zweite Elektrode 1203, die sichtbares Licht reflektiert, ist über der EL-Schicht 1202 angeordnet.
- Es wird ein Verfahren zum Herstellen des Licht emittierenden Feldes dieses Beispiels beschrieben.
- Zunächst wurden ein Basisfilm, eine Trennschicht (ein Wolframfilm) und eine abzutrennende Schicht in dieser Reihenfolge über einem Glassubstrat, das ein Bildungssubstrat ist, ausgebildet. Bei diesem Beispiel umfasst die abzutrennende Schicht den isolierenden Film 1224, die Hilfsleitung 1206, die erste Elektrode 1201 und die Trennwand 1205.
- Insgesamt sieben Hilfsleitungen 1206 wurden über dem isolierenden Film 1224 ausgebildet. Dabei wurden die Hilfsleitungen 1206 mit einer Breite L2 von 322 µm in Abständen von 5,3 mm ausgebildet. Als die erste Elektrode 1201 wurde ein Film aus Indiumzinnoxid, das Siliziumoxid enthält (ITSO), ausgebildet. Insgesamt sieben Trennwände 1205, die die Hilfsleitungen 1206 bedecken, wurden in einer Breite L1 von 330 µm ausgebildet.
- Anschließend wurden ein temporäres Trägersubstrat und die erste Elektrode 1201 unter Verwendung eines Trennklebstoffs (seperation adhesive) angebracht. Dann wurde die abzutrennende Schicht entlang der Trennschicht von dem Bildungssubstrat abgetrennt. Daher wird die abgetrennte Schicht auf der Seite des temporären Trägersubstrats bereitgestellt.
- Als Nächstes wurde die Schicht, die von dem Bildungssubstrat abgetrennt worden war und bei der der isolierende Film 1224 freigelegt worden war, unter Verwendung eines UV-härtenden Klebstoffs an dem Trägersubstrat 1229 angebracht. Als das Trägersubstrat 1229 wurde, wie oben beschrieben, eine Diffusionsfolie aus einem Harz auf Polyesterbasis verwendet. Dann wurde das temporäre Trägersubstrat abgetrennt, wodurch die erste Elektrode 1201 über dem Trägersubstrat 1229 freigelegt wurde.
- Als Nächstes wurden die EL-Schicht 1202 und die zweite Elektrode 1203 über der ersten Elektrode 1201 ausgebildet. Als die EL-Schicht 1202 wurden eine erste EL-Schicht, die eine Licht emittierende Schicht mit einer blaues Licht emittierenden fluoreszierenden Verbindung umfasst, eine Zwischenschicht und eine zweite EL-Schicht, die eine Licht emittierende Schicht mit einer grünes Licht emittierenden phosphoreszierenden Verbindung und eine Licht emittierende Schicht mit einer rotes Licht emittierenden phosphoreszierenden Verbindung umfasst, in dieser Reihenfolge von der Seite der ersten Elektrode 1201 aus übereinander geschichtet. Silber wurde für die zweite Elektrode 1203 verwendet.
- Anschließend wurde ein Zeolith enthaltendes photohärtendes Harz, das als das Dichtungsmaterial 1227 dient, aufgebracht und durch Bestrahlung mit UV-Licht ausgehärtet. Als Nächstes wurden das Trägersubstrat 1229 und das Substrat, das die dünne Glasschicht und die Schicht aus Polyethylenterephthalat (PET) beinhaltet, d. h. das Dichtungssubstrat 1228, unter Verwendung eines UV-härtenden Klebstoffs aneinander angebracht.
- Es wurden Betriebseigenschaften des Licht emittierenden Feldes gemessen, das auf die oben beschriebene Weise erhalten wurde. Spannungs-Leuchtdichte-Eigenschaften des Licht emittierenden Feldes sind in
7 gezeigt, wobei sie in der Legende als „Anfangszustand“ gekennzeichnet sind.8 zeigt ein Emissionsspektrum des Licht emittierenden Feldes. Wie in8 gezeigt, ist festzustellen, dass das Licht emittierende Feld dieses Beispiels ein Emissionsspektrum aufweist, das Licht von der blaues Licht emittierenden fluoreszierenden Verbindung, Licht von der grünes Licht emittierenden phosphoreszierenden Verbindung und Licht von der rotes Licht emittierenden phosphoreszierenden Verbindung umfasst. - Danach wurde eine Licht emittierende Vorrichtung, die das Licht emittierende Feld beinhaltet, einer Zuverlässigkeitsprüfung unterzogen. Bei der Zuverlässigkeitsprüfung wurde das Licht emittierende Feld derart gesteuert, dass es 3000 Male oder 10000 Male in Zeitabständen Licht emittierte. Zu jedem Zeitpunkt der Lichtemission floss ein Strom von 2 A für 50 Millisekunden (ms) in dem Licht emittierenden Feld. Der Zeitabstand zwischen Lichtemissionen (Zeitraum, in dem kein Licht emittiert wurde) betrug 10 Sekunden.
-
7 zeigt Spannungs-Leuchtdichte-Eigenschaften des Licht emittierenden Feldes nach der 3000-maligen Lichtemission und diejenigen nach der 10000-maligen Lichtemission. - Es ist aus
7 ersichtlich, dass sich die Spannungs-Leuchtdichte-Eigenschaften des Licht emittierenden Feldes selbst nach der 10000-maligen Lichtemission von denjenigen vor der Zuverlässigkeitsprüfung nicht wesentlich unterscheiden und dass sich das Licht emittierende Feld nicht verschlechtert. Dies belegt, dass die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hohe Zuverlässigkeit aufweist. - Bezugszeichenliste
-
- 100A
- Licht emittierende Vorrichtung,
- 100B
- Licht emittierende Vorrichtung,
- 110
- Schaltstromkreis,
- 120
- Licht emittierendes Feld,
- 130
- Treiberschaltung,
- 132
- Startschalter,
- 140A
- Konstant-Gleichstromquelle,
- 140B
- Konstant-Gleichstromquelle,
- 150
- Zählerschaltung,
- 201
- erste Elektrode,
- 203
- EL-Schicht,
- 203a
- EL-Schicht,
- 203b
- EL-Schicht,
- 205
- zweite Elektrode,
- 207
- Zwischenschicht,
- 301
- Lochinjektionsschicht,
- 302
- Lochtransportschicht,
- 303
- Licht emittierende Schicht,
- 304
- Elektronentransportschicht,
- 305
- Elektroneninjektionsschicht,
- 401
- Trägersubstrat,
- 403
- Licht emittierendes Element,
- 405
- Dichtungssubstrat,
- 407
- Dichtungsmaterial,
- 409a
- Anschluss,
- 409b
- Anschluss,
- 411a
- Lichtextraktionsstruktur,
- 411b
- Lichtextraktionsstruktur,
- 413
- Planarisierungsschicht,
- 415
- Raum,
- 417
- Hilfsleitung,
- 419
- isolierende Schicht,
- 421
- erste Elektrode,
- 423
- EL-Schicht,
- 425
- zweite Elektrode,
- 1201
- erste Elektrode,
- 1202
- EL-Schicht,
- 1203
- zweite Elektrode,
- 1205
- Trennwand,
- 1206
- Hilfsleitung,
- 1209
- Lichtextraktionsstruktur,
- 1210
- Anschluss,
- 1220
- Trägersubstrat,
- 1224
- isolierender Film,
- 1227
- Dichtungsmaterial,
- 1228
- Dichtungssubstrat,
- 1229
- Trägersubstrat,
- 1250
- Licht emittierendes Element,
- 7300
- digitale Fotokamera,
- 7301
- Gehäuse,
- 7303
- Licht emittierender Abschnitt,
- 7304
- Linse,
- 7305
- kein Licht emittierender Abschnitt,
- 7310
- Licht emittierende Vorrichtung,
- 7350
- Mobiltelefon,
- 7351
- Gehäuse,
- 7352
- Anzeigeabschnitt,
- 7353
- Licht emittierender Abschnitt,
- 7354
- Linse,
- 7355
- kein Licht emittierender Abschnitt und
- 7360
- Licht emittierende Vorrichtung.
Claims (6)
- Licht emittierende Vorrichtung, die umfasst: einen Schaltstromkreis (110), der konfiguriert ist, mit einem Konstantstrom und einem Steuerimpulssignal versorgt zu werden und einen Konstantstromimpuls zuzuführen; eine Konstantstromquelle (140B), die konfiguriert ist, den Konstantstrom zuzuführen; eine Treiberschaltung (130), die konfiguriert ist, das Steuerimpulssignal zuzuführen, wobei die Treiberschaltung (130) einen Startschalter (132) umfasst; eine Zählerschaltung (150), die konfiguriert ist, zu zählen, wie oft die Treiberschaltung (130) das Steuerimpulssignal zuführt; und ein Licht emittierendes Feld (120), das konfiguriert ist, mit dem Konstantstromimpuls versorgt zu werden, wobei die Treiberschaltung (130) das Steuerimpulssignal in Reaktion auf einen Schaltvorgang des Startschalters (132) ausgibt, so dass der Schaltstromkreis (110) einen Konstantstrom mit einer Halbwertsbreite von mehr als oder gleich 1 Millisekunde und weniger als oder gleich 1000 Millisekunden zuführt, und wobei die Häufigkeit, die durch die Zählerschaltung (150) gezählt wird, zu der Treiberschaltung (130) rückgekoppelt wird und die Breite des Steuerimpulssignals basierend auf der Häufigkeit bestimmt wird, oder wobei die Häufigkeit, die durch die Zählerschaltung (150) gezählt wird, zu der Konstantstromquelle (140B) rückgekoppelt wird und die Menge des Konstantstroms, der von der Konstantstromquelle (140B) zugeführt wird, basierend auf der Häufigkeit bestimmt wird.
- Licht emittierende Vorrichtung nach
Anspruch 1 , die weiterhin umfasst: eine Batterie zum Zuführen einer ersten Spannung; einen ersten DC-DC-Wandler, der konfiguriert ist, mit der ersten Spannung versorgt zu werden und eine zweite Spannung zuzuführen, die höher ist als die erste Spannung; einen Kondensator, der konfiguriert ist, mit der zweiten Spannung versorgt zu werden; und einen zweiten DC-DC-Wandler, der konfiguriert ist, mit einer Energie von dem Kondensator versorgt zu werden und den Konstantstrom zuzuführen. - Licht emittierende Vorrichtung nach
Anspruch 1 , wobei die Konstantstromquelle (140B) umfasst: einen AC-DC-Wandler zum Zuführen eines Gleichstroms; und einen DC-DC-Wandler, der konfiguriert ist, mit dem Gleichstrom versorgt zu werden und den Konstantstrom zuzuführen. - Licht emittierende Vorrichtung nach
Anspruch 1 oder2 , wobei das Licht emittierende Feld (120) ein Trägersubstrat und ein Licht emittierendes Element umfasst, das sich in planarer Weise über das Trägersubstrat erstreckt, und wobei das Licht emittierende Element eine erste Elektrode auf einer Seite des Trägersubstrats, eine zweite Elektrode, die die erste Elektrode überlappt, und eine EL-Schicht zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode umfasst. - Licht emittierende Vorrichtung nach
Anspruch 1 oder2 , wobei das Licht emittierende Feld (120) eine gekrümmte Oberfläche, ein Trägersubstrat mit Flexibilität und ein Licht emittierendes Element umfasst, das sich in planarer Weise über das Trägersubstrat erstreckt, und wobei das Licht emittierende Element eine erste Elektrode auf einer Seite des Trägersubstrats, eine zweite Elektrode, die die erste Elektrode überlappt, und eine EL-Schicht zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode umfasst. - Kamera oder digitale Fotokamera, die die Licht emittierende Vorrichtung nach
Anspruch 1 oder2 umfasst.
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