JP2007227232A - Lighting system - Google Patents

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/19Tandem OLEDs

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bright lighting system by suppressing dispersion of luminance in a light emitting region when the area of the lighting system is increased. <P>SOLUTION: A plurality of light emitting cells each comprising a first light emitting unit 14, an intermediate conductive layer 16, a second light emitting unit 18, and a first electrode 12 and a second electrode 20 sandwiching the light emitting units therebetween are formed and serially connected to one another on a substrate 10. The serial connection is formed into a structure where the second electrode 20a of the first light emitting cell 101 and the first electrode 12b of the second light emitting cell 102 are connected to each other in a second opening 19b formed in the light emitting unit. The intermediate layer 16 includes a structure formed in the inside without reaching the light emitting unit 14 and the other end of the light emitting unit 20. By virtue of this structure, influence of resistance loss caused by high resistivity of a transparent conductive film constituting the one-side electrode relative to that of a metal electrode constituting the other-side electrode can be prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、エレクトロルミネセンス(Electro Luminecence:EL)を利用した照明装置に関する。 The present invention relates to a lighting device using electroluminescence (EL).

従来より、10V程度の電圧を印加して100〜1000cd/mの輝度で発光する有機エレクトロルミネセンス素子(以下、有機EL素子ともいう)が知られている。有機EL素子は、薄型化及び軽量化が可能であることから、表示装置や照明装置への応用が期待されている。しかし、実用化のためには、さらなる輝度の向上や劣化を抑制しなければならないことが指摘されている。 Conventionally, an organic electroluminescence element (hereinafter also referred to as an organic EL element) that emits light with a luminance of 100 to 1000 cd / m 2 by applying a voltage of about 10 V is known. Since the organic EL element can be reduced in thickness and weight, application to a display device or a lighting device is expected. However, it has been pointed out that in order to put it into practical use, it is necessary to suppress further improvements in brightness and deterioration.

一対の電極間に発光層を挟んだ有機EL素子は、光を外部に放射するために、少なくとも一方の電極を透明導電膜で形成する必要がある。透明導電膜は酸化インジウムや酸化亜鉛を主成分としているが、抵抗率が5×10−4Ω・cm程度であり、アルミニウムの3×10−6Ω・cmよりも100倍以上も高いことが知られている。すなわち、有機EL素子を照明の用途で面光源とし利用する場合、全面を同じ輝度で発光させるには、透明導電膜による抵抗損失を解決する必要があった。この問題点を解決するため、陽極の少なくとも一部分に、陽極より電気抵抗の低い補助電極を併設した構造が報告されている(特許文献1参照)。
特開2004−134282号公報
In an organic EL element in which a light emitting layer is sandwiched between a pair of electrodes, it is necessary to form at least one electrode with a transparent conductive film in order to emit light to the outside. The transparent conductive film is mainly composed of indium oxide or zinc oxide, but has a resistivity of about 5 × 10 −4 Ω · cm, which is 100 times higher than 3 × 10 −6 Ω · cm of aluminum. Are known. That is, when the organic EL element is used as a surface light source for illumination purposes, it is necessary to solve the resistance loss due to the transparent conductive film in order to emit light with the same luminance on the entire surface. In order to solve this problem, a structure in which an auxiliary electrode having an electric resistance lower than that of the anode is provided in at least a part of the anode has been reported (see Patent Document 1).
JP 2004-134282 A

しかしながら、補助電極を設ける場合、照明装置を大面積化した場合に、補助電極から離れた部分(例えば、照明装置の中心部)では、輝度低下が起きてしまう。補助電極の面積を拡大すると、有効発光面積が縮小してしまう。 However, in the case where the auxiliary electrode is provided, when the lighting device is increased in area, the luminance is lowered at a portion away from the auxiliary electrode (for example, the central portion of the lighting device). When the area of the auxiliary electrode is enlarged, the effective light emission area is reduced.

同一基板上に小面積のEL素子を複数個に分割して直列若しくは並列に接続する方法が考えられる。この場合、複数のEL素子を接続するための領域は発光しないので、照明装置における有効発光面積が縮小してしまう。すなわち、照明装置における照明パネルの単位面積当たりに換算した輝度効率は低下してしまう。 A method of dividing a plurality of EL elements having a small area on the same substrate and connecting them in series or in parallel is conceivable. In this case, since the region for connecting a plurality of EL elements does not emit light, the effective light emitting area in the lighting device is reduced. That is, the luminance efficiency converted per unit area of the lighting panel in the lighting device is lowered.

そこで、本発明は、照明装置を大面積化した際に、発光領域内での輝度のばらつきを抑制し、明るい照明装置を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a bright illumination device that suppresses variations in luminance within the light emitting region when the illumination device is enlarged in area.

本発明は、一対の電極間に少なくとも一層の発光層を有する発光ユニットが複数個直列に接続された発光セルを複数備えた照明装置である。複数の発光セルは、直列接続となるように、一対の電極における一方の電極と他方の電極が異なる発光セル間で電気的に接続されている。直列接続関係にある一の発光ユニットと他の発光ユニットとの間には中間導電層が設けられている。中間導電層は、一の発光ユニットと他の発光ユニットの端部に至らない内側に設けられている構成を含む。 The present invention is an illumination device including a plurality of light emitting cells in which a plurality of light emitting units each having at least one light emitting layer are connected in series between a pair of electrodes. The plurality of light emitting cells are electrically connected between the light emitting cells in which one electrode and the other electrode of the pair of electrodes are different so as to be connected in series. An intermediate conductive layer is provided between one light emitting unit and another light emitting unit that are in a serial connection relationship. The intermediate conductive layer includes a configuration provided on the inner side that does not reach the end of one light-emitting unit and another light-emitting unit.

本発明の照明装置は、複数の発光セルが直列接続となるように、複数の発光セルが接続される構成において、一対の電極における一方の電極と他方の電極が、発光層に形成され一方の電極を露出させる開口により接続される構成を含む。 In the lighting device of the present invention, in a configuration in which a plurality of light emitting cells are connected so that the plurality of light emitting cells are connected in series, one electrode and the other electrode of the pair of electrodes are formed on the light emitting layer. The structure connected by the opening which exposes an electrode is included.

本発明において、発光ユニットとは、代表的には周期律第12族と第15族元素を含む母体材料と、発光中心を形成する不純物元素を含む一又は複数の層により構成される。発光ユニットは一対の電極と中間導電層を除いた要素を指す。 In the present invention, the light-emitting unit is typically composed of a base material containing Group 12 and Group 15 elements of the periodic rule and one or a plurality of layers containing an impurity element that forms a light emission center. A light emitting unit refers to an element excluding a pair of electrodes and an intermediate conductive layer.

中間導電層とは、一の発光ユニットと他の発光ユニットの間に挟まれ、一対の電極の一方を陽極、他方を陰極とした場合に、素子の陰極方向にホールを注入し、陽極方向に電子を注入する機能を持った層をいう。 An intermediate conductive layer is sandwiched between one light-emitting unit and another light-emitting unit. When one of a pair of electrodes is an anode and the other is a cathode, holes are injected in the cathode direction of the element, and in the anode direction. A layer that has the function of injecting electrons.

発光セルとは、一対の電極間に発光ユニットを挟んだものを指し、その積層体及びそれに付随する層構造若しくは電極構造などを含む場合もある。 A light emitting cell refers to a structure in which a light emitting unit is sandwiched between a pair of electrodes, and may include a stacked body and a layer structure or an electrode structure associated therewith.

一対の電極間に発光層を介在させた発光セルを複数備え、複数の発光セルを直列接続となるように、一対の電極における一方の電極と他方の電極が異なる発光セル間で電気的に接続することにより、安定して発光させることができる。すなわち、一対の電極の内、一方の電極を構成する透明導電膜の抵抗率が金属電極に比較して高いことによる抵抗損失の影響を抑制することができる。 Equipped with a plurality of light-emitting cells with a light-emitting layer interposed between a pair of electrodes, and electrically connecting between the light-emitting cells in which one electrode of the pair of electrodes and the other electrode are different so that the plurality of light-emitting cells are connected in series By doing so, it is possible to emit light stably. That is, it is possible to suppress the influence of resistance loss due to the fact that the resistivity of the transparent conductive film constituting one of the pair of electrodes is higher than that of the metal electrode.

一の発光ユニットと他の発光ユニットとの間には中間導電層を設けることにより、電流密度を高めることなく、発光輝度を高めることができる。また、中間導電層を、一の発光ユニットと他の発光ユニットの端部に至らない内側に設けることにより、発光セルの隣接間リーク電流を抑えることができる。 By providing an intermediate conductive layer between one light-emitting unit and another light-emitting unit, light emission luminance can be increased without increasing current density. In addition, by providing the intermediate conductive layer on the inner side that does not reach the end portions of one light emitting unit and another light emitting unit, leakage current between adjacent light emitting cells can be suppressed.

複数の発光セルが接続される構成において、一対の電極における一方の電極と他方の電極が、発光層に形成され一方の電極を露出させる開口により接続される構成とすることで、実効的に発光に寄与する発光セルの面積を高めることができる。 In a configuration in which a plurality of light emitting cells are connected, one electrode of the pair of electrodes and the other electrode are connected by an opening formed in the light emitting layer and exposing one of the electrodes, thereby effectively emitting light. It is possible to increase the area of the light emitting cell that contributes to the above.

この構成により、照明装置を大面積化した際に、発光領域内での輝度のばらつきを抑制し、明るい照明装置を提供することができる。 With this configuration, when the lighting device has a large area, variation in luminance within the light emitting region can be suppressed and a bright lighting device can be provided.

本発明は、一対の電極間に少なくとも一層の発光層を有する発光ユニットが複数個直列に接続され、該直列接続関係にある一の発光ユニットと他の発光ユニットとの間には中間導電層が設けられている複数個の発光セルを備えた照明装置である。この複数個の発光セルの内、隣接するものについては互いに直列に接続されている。すなわち、一対の電極における一方の電極と他方の電極が、異なる発光セル間で直列接続されている。発光セルは短冊状に形成され、その短尺方向に複数個が配列して電気的な直列接続を形成する。 In the present invention, a plurality of light emitting units each having at least one light emitting layer are connected in series between a pair of electrodes, and an intermediate conductive layer is provided between one light emitting unit and another light emitting unit in the series connection relationship. It is an illuminating device provided with the several light emitting cell provided. Among the plurality of light emitting cells, adjacent ones are connected in series with each other. That is, one electrode and the other electrode in a pair of electrodes are connected in series between different light emitting cells. The light emitting cells are formed in a strip shape, and a plurality of light emitting cells are arranged in the short direction to form an electrical series connection.

このように、発光セルを複数個に分割して、直列に接続することにより、一対の電極の一方若しくは双方が影響する抵抗損失を抑えることができる。例えば、一方の電極を酸化インジウムや酸化亜鉛を主成分とする透明導電膜で形成する場合、抵抗率が5×10−4Ω・cm程度となりアルミニウムなどの金属よりも100倍程度高い値となる。この場合、発光セルを短冊状に形成し、その短尺方向に複数個を直列接続を形成するように配列させることで、照明装置における発光部の面積が増大しても、直列抵抗の増大を抑えることができる。 In this way, by dividing the light emitting cell into a plurality of pieces and connecting them in series, it is possible to suppress the resistance loss affected by one or both of the pair of electrodes. For example, when one electrode is formed of a transparent conductive film containing indium oxide or zinc oxide as a main component, the resistivity is about 5 × 10 −4 Ω · cm, which is about 100 times higher than that of a metal such as aluminum. . In this case, the light emitting cells are formed in a strip shape, and a plurality of light emitting cells are arranged so as to form a series connection in the short direction, thereby suppressing an increase in series resistance even when the area of the light emitting portion in the lighting device increases. be able to.

一対の電極における一方の電極は透明電極とし、他方の電極は光反射性の電極とすることが好ましい。発光セルは光を放射するため、少なくとも一方を透明電極で形成することで有効に光を放射させることができる。また、他方の電極は少なくとも可視光帯域の反射率が高い金属で形成することが好ましい。透明電極が形成された面に、発光ユニットで発光した光を放射させるために有効である。また、他の態様として、両方の電極を透明電極で形成することもできる。この構成にすると、発光セルの両面から光を放射することができる。そのため、照明装置として意匠を凝らすことができる。 One electrode of the pair of electrodes is preferably a transparent electrode, and the other electrode is preferably a light reflective electrode. Since the light emitting cell emits light, it is possible to effectively emit light by forming at least one of them with a transparent electrode. The other electrode is preferably formed of a metal having a high reflectance in at least the visible light band. This is effective for radiating the light emitted from the light emitting unit onto the surface on which the transparent electrode is formed. As another embodiment, both electrodes can be formed of transparent electrodes. With this configuration, light can be emitted from both sides of the light emitting cell. Therefore, a design can be elaborated as an illuminating device.

複数の発光セルを直列に接続する構造において、その電気的接続部の構造は照明装置における有効発光面積に影響を与える。この照明装置を面光源として捉えた場合に、実効的な輝度(発光パネル1枚当たりの輝度)に影響を与えることとなる。そのため、発光に寄与しない直列接続部の面積は極力小さいことが望ましい。発光セルは、一対の電極と複数の発光ユニットを直列に接続した構成を有するが、この発光ユニットの下層にある電極を露出させる開口部を、発光ユニットに形成することで電気的接続部を形成する。この開口部を利用して、一対の電極における一方の電極と他方の電極が、異なる発光セル間で直列接続される構造を形成する。この開口部は、発光ユニットを直接的に加工して形成する。すなわち薄膜を除去して形成することができる。また、一対の電極として、短冊状若しくは矩形状の第1の電極、第2の電極及び発光ユニットをそれぞれ短尺方向にずらして配置させても同様な接続構造を形成することができる。 In a structure in which a plurality of light emitting cells are connected in series, the structure of the electrical connection portion affects the effective light emitting area in the lighting device. When this illumination device is regarded as a surface light source, the effective luminance (luminance per light emitting panel) is affected. Therefore, it is desirable that the area of the series connection portion that does not contribute to light emission is as small as possible. The light emitting cell has a configuration in which a pair of electrodes and a plurality of light emitting units are connected in series, and an electrical connection is formed by forming an opening in the light emitting unit to expose an electrode under the light emitting unit. To do. Using this opening, one electrode and the other electrode of a pair of electrodes are connected in series between different light emitting cells. The opening is formed by directly processing the light emitting unit. That is, it can be formed by removing the thin film. In addition, a similar connection structure can be formed even if the strip-shaped or rectangular first electrode, the second electrode, and the light-emitting unit are shifted in the short direction as the pair of electrodes.

このように、一対の電極における一方の電極と他方の電極が、異なる発光セル間で直列接続される構造において、発光ユニットの下層にある電極を露出させる開口部を発光ユニットに形成することで、接続のために必要とする面積を縮小することができる。この電気的接続部を形成するための開口部を、発光セルを形成する基板の端部に至らない内側に形成することにより、発光セルのリーク電流を抑制することができる。 In this way, in the structure in which one electrode and the other electrode in a pair of electrodes are connected in series between different light emitting cells, by forming an opening in the light emitting unit to expose the electrode under the light emitting unit, The area required for connection can be reduced. By forming the opening for forming the electrical connection portion on the inner side that does not reach the end portion of the substrate on which the light emitting cell is formed, the leakage current of the light emitting cell can be suppressed.

発光セルの構成に関し、直列接続関係にある一の発光ユニットと他の発光ユニットとの間には、該発光ユニットの端部に至らない内側に中間導電層を設ける構成とすることが好ましい。中間導電層は、一の発光ユニットと他の発光ユニットの間に挟まれ、一対の電極の一方を陽極、他方を陰極とした場合に、素子の陰極方向にホールを注入し、陽極方向に電子を注入する機能を持つ層である。 Regarding the configuration of the light emitting cell, it is preferable that an intermediate conductive layer is provided between one light emitting unit and another light emitting unit that are in series connection with each other on the inner side that does not reach the end of the light emitting unit. The intermediate conductive layer is sandwiched between one light-emitting unit and another light-emitting unit. When one of a pair of electrodes is an anode and the other is a cathode, holes are injected in the cathode direction of the element and electrons in the anode direction. It is a layer with the function of injecting.

中間導電層として、可視光を透過することができる透明導電膜材料を適用することができる。透明導電膜材料としては、酸化インジウム、酸化インジウム酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム酸化亜鉛などであり、導電性金属酸化物の中から選択される。 As the intermediate conductive layer, a transparent conductive film material that can transmit visible light can be used. Examples of the transparent conductive film material include indium oxide, indium tin oxide, zinc oxide, and indium zinc oxide, and are selected from conductive metal oxides.

中間導電層の他の形態としては、陰極側に正孔発生層、陽極側に電子発生層を配置した積層構造としても良い。正孔発生層は無機化合物と有機化合物との複合材料でなり、この層において無機化合物は有機化合物に対して電子受容性を示す物質であり、有機化合物は正孔輸送性に優れた物質である。無機化合物としては特に限定されないが、遷移金属酸化物が好ましく、具体的には酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムが好適である。 Another form of the intermediate conductive layer may be a laminated structure in which a hole generating layer is disposed on the cathode side and an electron generating layer is disposed on the anode side. The hole generation layer is a composite material of an inorganic compound and an organic compound. In this layer, the inorganic compound is a substance that exhibits an electron accepting property with respect to the organic compound, and the organic compound is a substance having an excellent hole transporting property. . Although it is not particularly limited as an inorganic compound, transition metal oxides are preferable, specifically titanium oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, chromium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, manganese oxide, Rhenium oxide is preferred.

有機化合物としては正孔輸送性有機化合物として正孔移動度が10−6cm/V・sec以上であるものを適用することが好ましい。例えば、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、1,3,5−トリス[N,N−ジ(m−トリル)アミノ]ベンゼン(略称:m−MTDAB)、4,4’−ビス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:TPD)、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)、4,4’−ビス{N−[4−(N,N−ジ−m−トリルアミノ)フェニル]−N−フェニルアミノ}ビフェニル(略称:DNTPD)、4,4’,4’’−トリス(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン(略称:TCTA)などに代表される芳香族アミン化合物は、ホールを発生しやすく、有機化合物として好適な化合物群である。電子発生層は電子を発生できる層であれば特に限定はされないが、具体的には、電子輸送性の有機化合物と、その有機化合物に対して電子供与性を示す物質とを有する層を含んでいればよい。 As the organic compound, a hole transporting organic compound having a hole mobility of 10 −6 cm 2 / V · sec or more is preferably used. For example, 4,4 ′, 4 ″ -tris (N, N-diphenylamino) triphenylamine (abbreviation: TDATA), 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N -Phenylamino] triphenylamine (abbreviation: MTDATA), 1,3,5-tris [N, N-di (m-tolyl) amino] benzene (abbreviation: m-MTDAB), 4,4'-bis [N -(3-Methylphenyl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: TPD), 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: NPB), 4,4 '-Bis {N- [4- (N, N-di-m-tolylamino) phenyl] -N-phenylamino} biphenyl (abbreviation: DNTPD), 4,4', 4 ''-tris (N-carbazolyl) Triphenylamine (abbreviation: TCTA) Typified by aromatic amine compound so What about the holes likely to occur, it is a suitable group of compounds as the organic compound. The electron generation layer is not particularly limited as long as it is a layer capable of generating electrons, and specifically includes a layer having an electron-transporting organic compound and a substance that exhibits an electron donating property to the organic compound. It only has to be.

電子輸送性の有機化合物としては、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]−キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラト−アルミニウム(略称:BAlq)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾオキサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX))、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ))、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、2,2’,2’’−(1,3,5−ベンゼントリイル)−トリス(1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール)(略称:TPBI)、3−(4−ビフェニリル)−4−フェニル−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、3−(4−ビフェニリル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:p−EtTAZ)などを用いることができる。また、電子供与性を示す物質としては、リチウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属、あるいはそれらの合金が挙げられる。また、酸化リチウム、酸化バリウム、窒化リチウム、窒化マグネシウム、窒化カルシウムなどのアルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物を用いることもできる。 As the electron-transporting organic compound, tris (8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq 3 ), tris (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Almq 3 ), bis (10-hydroxybenzo [h] - quinolinato) beryllium (abbreviation: BeBq 2), bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4-phenylphenolato - aluminum (abbreviation: BAlq), bis [2- (2-hydroxyphenyl) benzoxazolato] Zinc (abbreviation: Zn (BOX) 2 ), bis [2- (2-hydroxyphenyl) benzothiazolate] zinc (abbreviation: Zn (BTZ) 2 ), bathophenanthroline (abbreviation: BPhen), bathocuproin (abbreviation: BCP), 2 -(4-Biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4 -Oxadiazole (abbreviation: PBD), 1,3-bis [5- (p-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazol-2-yl] benzene (abbreviation: OXD-7), 2,2 ′, 2 ″-(1,3,5-benzenetriyl) -tris (1-phenyl-1H-benzimidazole) (abbreviation: TPBI), 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl- 5- (4-tert-butylphenyl) -1,2,4-triazole (abbreviation: TAZ), 3- (4-biphenylyl) -4- (4-ethylphenyl) -5- (4-tert-butylphenyl) ) -1,2,4-triazole (abbreviation: p-EtTAZ) can be used. In addition, examples of the substance exhibiting an electron donating property include alkali metals or alkaline earth metals such as lithium, magnesium, calcium, and barium, or alloys thereof. Alternatively, an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound such as lithium oxide, barium oxide, lithium nitride, magnesium nitride, or calcium nitride can be used.

中間導電層を介して直列に接続する発光ユニットの数は二層に限定されない。発光ユニットを積層する毎に中間導電層を設ければ二層以上の発光ユニットを積層することができる。一対の電極間に複数の発光ユニットを中間導電層で仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度で発光セルを発光させることができる。特に照明用途の場合は、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。また、このような中間導電層を、発光ユニットの端部に至らない内側に設けることで、異なる発光セルの間にリーク電流が流れてしまうことを防止することができる。 The number of light emitting units connected in series via the intermediate conductive layer is not limited to two layers. If an intermediate conductive layer is provided each time a light emitting unit is stacked, two or more light emitting units can be stacked. By arranging a plurality of light emitting units separated by an intermediate conductive layer between the pair of electrodes, the light emitting cell can emit light with high luminance while keeping the current density low. In particular, in the case of illumination, the voltage drop due to the resistance of the electrode material can be reduced, so that uniform light emission over a large area is possible. Further, by providing such an intermediate conductive layer on the inner side that does not reach the end of the light emitting unit, it is possible to prevent leakage current from flowing between different light emitting cells.

以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同じ要素を指す符号は異なる図面で共通して用い、その場合における繰り返しの説明は省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following examples, and it is easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the following examples. Note that in the structures of the present invention described below, reference numerals indicating the same elements are used in common in different drawings, and repetitive description in that case may be omitted.

本実施例は、エレクトロルミネセンスを利用する照明装置において、発光領域内での輝度のばらつきを抑制し、明るい照明装置を提供するための構成について図1と図2を参照して説明する。なお、図1は本実施例に係る照明装置の作製方法及び構造を説明する断面図であり、図2は同平面図を示している。以下の説明では、適宜両図を参照して説明する。 In this embodiment, in a lighting device using electroluminescence, a configuration for suppressing a variation in luminance in a light emitting region and providing a bright lighting device will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a method and structure for manufacturing a lighting device according to the present embodiment, and FIG. 2 is a plan view of the same. The following description will be given with reference to both figures as appropriate.

基板上に発光セルの一方の電極である第1の電極を形成する。第1の電極を透明電極で形成する場合には、酸化インジウム、酸化インジウム酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム酸化亜鉛などの酸化物導電性材料を用いて形成することが好ましい。また、第1の電極を反射電極とする場合には、典型的にはアルミニウムを用いることが好ましい。アルミニウムは可視光帯域における反射率が高く、真空蒸着法やスパッタリング法で容易に形成することができるからである。その他の金属としては、チタン、タンタル、モリブデン、タングステン、銀などを用いることもできる。 A first electrode which is one electrode of the light emitting cell is formed over the substrate. When the first electrode is formed using a transparent electrode, it is preferably formed using an oxide conductive material such as indium oxide, indium tin oxide, zinc oxide, or indium zinc oxide. When the first electrode is a reflective electrode, it is typically preferable to use aluminum. This is because aluminum has a high reflectance in the visible light band and can be easily formed by a vacuum deposition method or a sputtering method. As other metals, titanium, tantalum, molybdenum, tungsten, silver, or the like can be used.

第1の電極は1枚の基板上で複数に分割することが好ましい。これは複数の発光セルを基板上に形成するためである。1枚の基板上で第1の電極を分割する数は任意であるが、発光セルを形成したときの直列抵抗の影響を考慮して寸法を決めることが好ましい。分割された後の第1の電極の形状も任意であるが、長方形若しくは短冊状とする場合には、短尺方向に発光セルが直列接続されるような配列とすることが好ましい。これは、第1の電極による直列抵抗の影響を抑えるためである。 The first electrode is preferably divided into a plurality of parts on one substrate. This is for forming a plurality of light emitting cells on the substrate. The number of divisions of the first electrode on one substrate is arbitrary, but it is preferable to determine the dimensions in consideration of the influence of series resistance when the light emitting cell is formed. The shape of the first electrode after the division is also arbitrary, but in the case of a rectangle or a strip, it is preferable that the light emitting cells are arranged in series in the short direction. This is to suppress the influence of the series resistance due to the first electrode.

図1(A)及び図2(A)は、複数に分割された、第1の電極12a、12b、12cが基板10に形成された状態を示している。これは、基板10上に透明導電膜又は金属膜を全面に形成した後、第1の開口部13a、13b、13cを形成することにより形成することができる。第1の開口部はレーザ加工やリフトオフ加工で透明導電膜又は金属膜を直接的に加工しても良いし、フォトリソグラフィー技術を用いてマスクパターンを基板上に形成し、エッチング加工しても良い。第1の開口部13a、13bは第1の電極を隣接分離するために設けられている。 FIGS. 1A and 2A show a state in which the first electrodes 12 a, 12 b, and 12 c divided into a plurality of parts are formed on the substrate 10. This can be formed by forming the first openings 13 a, 13 b, and 13 c after forming a transparent conductive film or a metal film on the entire surface of the substrate 10. The first opening may be directly processed by a transparent conductive film or a metal film by laser processing or lift-off processing, or may be etched by forming a mask pattern on the substrate using a photolithography technique. . The first openings 13a and 13b are provided to separate and separate the first electrodes.

第1の開口部13c、13dは基板10において発光セルが直列接続される方向(基板の長辺方向)と平行な方向に設けられている。第1の開口部13c、13dは基板10の端面にまで回り込んで透明導電膜又は金属膜が成膜された場合に、第1の電極が実質的に分離不能になるため、設けておくことが好ましい。 The first openings 13c and 13d are provided in a direction parallel to the direction in which the light emitting cells are connected in series in the substrate 10 (long side direction of the substrate). The first openings 13c and 13d are provided because the first electrode is substantially inseparable when a transparent conductive film or a metal film is formed around the end face of the substrate 10 and formed. Is preferred.

次いで第1の発光ユニット、中間導電層、第2の発光ユニットを形成する。第1の発光ユニット及び第2の発光ユニットは、代表的には周期律第12族と第15族元素を含む母体材料と、発光中心を形成する不純物元素を含む一又は複数の層により形成する。また、中間導電層は、正孔発生層と電子発生層を積層した構成とすることが好ましい。第1の発光ユニット及び第2の発光ユニットで発光した光を有効に取り出すためである。その他に、酸化インジウム、酸化インジウム酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム酸化亜鉛などの透明導電膜材料で形成しても良い。なお、発光ユニット、中間導電層及びこの両者を備えた発光セルの構成は、実施例4と実施例5で詳細に説明する。 Next, a first light emitting unit, an intermediate conductive layer, and a second light emitting unit are formed. The first light-emitting unit and the second light-emitting unit are typically formed using a base material containing a Group 12 and Group 15 element in the periodic table and one or a plurality of layers containing an impurity element that forms a light emission center. . The intermediate conductive layer preferably has a structure in which a hole generating layer and an electron generating layer are stacked. This is because the light emitted from the first light emitting unit and the second light emitting unit is effectively extracted. In addition, a transparent conductive film material such as indium oxide, indium tin oxide, zinc oxide, or indium zinc oxide may be used. In addition, the structure of the light emitting cell provided with the light emitting unit, the intermediate conductive layer, and both will be described in detail in Example 4 and Example 5.

第1の発光ユニット、中間導電層及び第2の発光ユニットは、分割された第1の電極12a、12b、12c上に順次形成する。そして、第2の開口部を形成して複数に分割する。 The first light emitting unit, the intermediate conductive layer, and the second light emitting unit are sequentially formed on the divided first electrodes 12a, 12b, and 12c. Then, a second opening is formed and divided into a plurality.

図1(B)及び図2(B)は第1の発光ユニット、中間導電層及び第2の発光ユニットを分離する第2の開口部19a、19b、19cが形成された状態を示している。それにより、第1の電極12aに対応して第1の発光ユニット14a、中間導電層16a、第2の発光ユニット18aが形成されることとなる。他も同様に、第1の電極12bに対応して第1の発光ユニット14b、中間導電層16b、第2の発光ユニット18bが形成され、第1の電極12cに対応して第1の発光ユニット14c、中間導電層16c、第2の発光ユニット18cが形成されている。第1の発光ユニット、中間導電層及び第2の発光ユニットの積層体は、第1の開口部13a、13b、13cを被覆し、第1の電極12b、12cの端部にかかるように形成しても良い。 1B and 2B show a state in which second openings 19a, 19b, and 19c that separate the first light emitting unit, the intermediate conductive layer, and the second light emitting unit are formed. Thus, the first light emitting unit 14a, the intermediate conductive layer 16a, and the second light emitting unit 18a are formed corresponding to the first electrode 12a. Similarly, the first light emitting unit 14b, the intermediate conductive layer 16b, and the second light emitting unit 18b are formed corresponding to the first electrode 12b, and the first light emitting unit corresponding to the first electrode 12c. 14c, the intermediate conductive layer 16c, and the second light emitting unit 18c are formed. The stacked body of the first light emitting unit, the intermediate conductive layer, and the second light emitting unit is formed so as to cover the first openings 13a, 13b, and 13c and to cover the end portions of the first electrodes 12b and 12c. May be.

第2の開口部19a、19b、19cは、第1の発光ユニット、中間導電層及び第2の発光ユニットを分離すると共に、第1の電極12a、12b、12cを露出させている。この露出面は第1の電極の表面であっても良いし、第1の電極を若干エッチングして除去された新しい表面でも良い。また、第1の電極を第2の開口部に合わせて除去してその側端面が露出する状態としても良い。 The second openings 19a, 19b, and 19c separate the first light emitting unit, the intermediate conductive layer, and the second light emitting unit, and expose the first electrodes 12a, 12b, and 12c. The exposed surface may be the surface of the first electrode, or a new surface removed by slightly etching the first electrode. Alternatively, the first electrode may be removed along with the second opening to expose the side end face.

次に、第2の発光ユニットと接触し、第2の開口部を介して第1の電極の露出面とも接触するように、第2の電極を形成する。第2の電極は、透明送電膜又は金属膜で形成する。この場合、第1の電極を透明導電膜で形成した場合には、第2の電極は金属膜で形成することが好ましい。第1の電極を金属膜で形成した場合には、第2の電極を透明導電膜で形成することもできる。また、両者を透明導電膜で形成しても良い。第2の電極は、第2の発光ユニット上から全面に被膜を形成し、第3の開口部を形成して、第1の電極と対を成すようにする。 Next, the second electrode is formed so as to be in contact with the second light emitting unit and to be in contact with the exposed surface of the first electrode through the second opening. The second electrode is formed of a transparent power transmission film or a metal film. In this case, when the first electrode is formed of a transparent conductive film, the second electrode is preferably formed of a metal film. When the first electrode is formed of a metal film, the second electrode can be formed of a transparent conductive film. Moreover, you may form both with a transparent conductive film. The second electrode forms a film over the entire surface of the second light-emitting unit, forms a third opening, and forms a pair with the first electrode.

図1(C)及び図2(C)は、第2の電極20a、20b、20c、20dが形成された状態を示している。第3の開口部21a、21b、21cは第2の電極を分離している。第2の電極20aは、第1の電極12aに対応して形成され、この両者の間に第1の発光ユニット14a、中間導電層16a、第2の発光ユニット18aが挟まれている。これらが一体となって第1の発光セル101を形成している。第2の電極20aは、隣接する第1の電極12bと第2の開口部19bを介して電気的に接触している。第2の電極20bは、第1の電極12bに対応して形成され、この両者の間に第1の発光ユニット14b、中間導電層16b、第2の発光ユニット18bが挟まれている。これらが一体となって第2の発光セル102を形成している。第2の電極20bは、隣接する第1の電極12cと第2の開口部19cを介して電気的に接触している。第2の電極20cは、第1の電極12cに対応して形成され、この両者の間に第1の発光ユニット14c、中間導電層16c、第2の発光ユニット18cが挟まれている。これらが一体となって第3の発光セル103を形成している。 FIG. 1C and FIG. 2C show a state in which the second electrodes 20a, 20b, 20c, and 20d are formed. The third openings 21a, 21b, 21c separate the second electrode. The second electrode 20a is formed corresponding to the first electrode 12a, and the first light emitting unit 14a, the intermediate conductive layer 16a, and the second light emitting unit 18a are sandwiched therebetween. These together form the first light emitting cell 101. The second electrode 20a is in electrical contact with the adjacent first electrode 12b via the second opening 19b. The second electrode 20b is formed corresponding to the first electrode 12b, and the first light emitting unit 14b, the intermediate conductive layer 16b, and the second light emitting unit 18b are sandwiched therebetween. These together form the second light emitting cell 102. The second electrode 20b is in electrical contact with the adjacent first electrode 12c via the second opening 19c. The second electrode 20c is formed corresponding to the first electrode 12c, and the first light emitting unit 14c, the intermediate conductive layer 16c, and the second light emitting unit 18c are sandwiched therebetween. These together form a third light emitting cell 103.

このように、各層に応じた開口部を形成することにより、第1の発光セル101、第2の発光セル102、第3の発光セル103を基板10上で直列に接続させることができる。なお、第2の電極20dは、第1の発光セル101における第1の電極12aの取り出し端子である。すなわち、第2の電極20dと第2の電極20cの間に所定の電圧を印加することにより、第1の発光セル101、第2の発光セル102、第3の発光セル103を発光させることができる。 In this manner, the first light emitting cell 101, the second light emitting cell 102, and the third light emitting cell 103 can be connected in series on the substrate 10 by forming an opening corresponding to each layer. Note that the second electrode 20 d is an extraction terminal of the first electrode 12 a in the first light emitting cell 101. That is, the first light emitting cell 101, the second light emitting cell 102, and the third light emitting cell 103 can emit light by applying a predetermined voltage between the second electrode 20d and the second electrode 20c. it can.

本実施例に係る照明装置は、複数の発光セルを直列に接続する際に、電気配線を引き回す必要が無く、積層する被膜のみで電気的な接続をすることができる。それにより、照明装置における接点不良を無くすことができる。 The lighting device according to the present embodiment does not need to route electrical wiring when connecting a plurality of light emitting cells in series, and can be electrically connected only by the laminated films. Thereby, the contact failure in an illuminating device can be eliminated.

また、本実施例に係る照明装置は、1枚の基板上で発光セルを複数個に分割して直列に接続されているので、透明電極を用いることによる抵抗損失を抑えることができる。それにより、照明装置における発光部の面積が増大しても、直列抵抗の増大を抑えることができる。一対の電極における一方の電極と他方の電極が、異なる発光セル間で直列接続される構造において、発光ユニットの下層にある電極を露出させる開口部を発光ユニットに形成することで、接続のために必要とする面積を縮小することができる。 Moreover, since the illuminating device according to the present embodiment divides a plurality of light emitting cells on a single substrate and is connected in series, resistance loss due to the use of a transparent electrode can be suppressed. Thereby, even if the area of the light emission part in an illuminating device increases, the increase in series resistance can be suppressed. In a structure in which one electrode and the other electrode of a pair of electrodes are connected in series between different light emitting cells, an opening for exposing an electrode under the light emitting unit is formed in the light emitting unit, so that the connection is made. The required area can be reduced.

本実施例は、エレクトロルミネセンスを利用する照明装置において、発光領域内での輝度のばらつきを抑制し、明るい照明装置を提供するためであって、実施例1とは異なる構成について図3と図4を参照して説明する。なお、図3は本実施例に係る照明装置の作製方法及び構造を説明する断面図であり、図4は同平面図を示している。以下の説明では、適宜両図を参照して説明する。また、本実施例において、基板上で第1の電極を分離形成するまでは実施例1と同様であるので、その説明は省略する。 This embodiment is for providing a bright illumination device that suppresses variations in luminance in the light emitting region in an illumination device that uses electroluminescence. FIG. 3 and FIG. This will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a method and a structure for manufacturing a lighting device according to this embodiment, and FIG. 4 is a plan view thereof. The following description will be given with reference to both figures as appropriate. Further, in this embodiment, the process is the same as that of Embodiment 1 until the first electrode is separately formed on the substrate, so that the description thereof is omitted.

図3(A)及び図4(A)は、第1の電極12a、12b、12cを被覆するように第1の発光ユニット14を形成する。その上に、中間導電層16a、16b、16cを分離形成する。中間導電層は、酸化インジウム、酸化インジウム酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム酸化亜鉛などの透明導電膜材料で形成することが好ましい。第1の発光ユニット及び第2の発光ユニットで発光した光を有効に取り出すためである。中間導電層は電子ビーム蒸着法、スパッタリング法などで形成することができる。この場合、シャドーマスク(所定のパターンで開口部が形成された金属やセラミクスで形成されたマスク。成膜時に基板に近接させて、被膜の付着を物理的に遮断することにより、基板上に所定のパターンを形成するためのもの。)を用いることで、第1の発光ユニット14上に分割した状態で形成することができる。勿論、中間導電層を分離形成する方法はこれに限定されず、フォトリソグラフィー技術を使ってマスクパターンを形成し、中間導電層を選択的に加工しても良い。分離形成される中間導電層16a、16b、16cは、いずれも第1の発光ユニット14の端部に至らない内側に形成されている。その後、第2の発光ユニットを形成し、実施例1と同様に開口部を形成する。 3A and 4A, the first light-emitting unit 14 is formed so as to cover the first electrodes 12a, 12b, and 12c. On top of this, intermediate conductive layers 16a, 16b and 16c are formed separately. The intermediate conductive layer is preferably formed of a transparent conductive film material such as indium oxide, indium tin oxide, zinc oxide, or indium zinc oxide. This is because the light emitted from the first light emitting unit and the second light emitting unit is effectively extracted. The intermediate conductive layer can be formed by an electron beam evaporation method, a sputtering method, or the like. In this case, a shadow mask (a mask formed of a metal or ceramic with an opening formed in a predetermined pattern. Closed to the substrate during film formation to physically block the adhesion of the coating, Can be formed in a divided state on the first light emitting unit 14. Needless to say, the method for separately forming the intermediate conductive layer is not limited to this, and the intermediate conductive layer may be selectively processed by forming a mask pattern using a photolithography technique. The intermediate conductive layers 16 a, 16 b, and 16 c that are separately formed are formed on the inner side that does not reach the end of the first light emitting unit 14. Thereafter, a second light emitting unit is formed, and an opening is formed as in the first embodiment.

図3(B)及び図4(B)は、第1の発光ユニット、中間導電層及び第2の発光ユニットを分離する第2の開口部19a、19b、19cが形成された状態を示している。それにより、第1の電極12aに対応して第1の発光ユニット14a、中間導電層16a、第2の発光ユニット18aが形成されることとなる。他も同様に、第1の電極12bに対応して第1の発光ユニット14b、中間導電層16b、第2の発光ユニット18bが形成され、第1の電極12cに対応して第1の発光ユニット14c、中間導電層16c、第2の発光ユニット18cが形成されている。 3B and 4B show a state in which second openings 19a, 19b, and 19c that separate the first light emitting unit, the intermediate conductive layer, and the second light emitting unit are formed. . Thus, the first light emitting unit 14a, the intermediate conductive layer 16a, and the second light emitting unit 18a are formed corresponding to the first electrode 12a. Similarly, the first light emitting unit 14b, the intermediate conductive layer 16b, and the second light emitting unit 18b are formed corresponding to the first electrode 12b, and the first light emitting unit corresponding to the first electrode 12c. 14c, the intermediate conductive layer 16c, and the second light emitting unit 18c are formed.

図3(C)及び図3(C)は、実施例1と同様にして、第2の電極20a、20b、20c、20dが形成された状態を示している。第3の開口部21a、21b、21cは第2の電極を分離している。このようにして、第1の発光セル101、第2の発光セル102、第3の発光セル103を基板10上で直列に接続させることができる。 3C and 3C show a state in which the second electrodes 20a, 20b, 20c, and 20d are formed in the same manner as in the first embodiment. The third openings 21a, 21b, 21c separate the second electrode. In this manner, the first light emitting cell 101, the second light emitting cell 102, and the third light emitting cell 103 can be connected in series on the substrate 10.

この場合、中間導電層16a、16b、16cの端部は、第2の発光ユニット18a、18b、18cで覆われている。すなわち、中間導電層16a、16b、16cは、それぞれ、第1の発光ユニット14a、14b、14cと第2の発光ユニット18a、18b、18cの内側に形成されている。このような構成とすることで、中間導電層16a、16b、16cは、第2の開口部19a、19b、19cにおいて端部が露出しない構成とすることができる。また、基板10の周辺端部領域においても同様である。それにより、中間導電層16a、16b、16cが、第2の開口部19a、19b、19cで、それそれ、第2の電極20a、20b、20cと接触しない構造とすることができる。 In this case, the end portions of the intermediate conductive layers 16a, 16b, and 16c are covered with the second light emitting units 18a, 18b, and 18c. That is, the intermediate conductive layers 16a, 16b, and 16c are formed inside the first light emitting units 14a, 14b, and 14c and the second light emitting units 18a, 18b, and 18c, respectively. With such a configuration, the intermediate conductive layers 16a, 16b, and 16c can be configured such that the end portions are not exposed in the second openings 19a, 19b, and 19c. The same applies to the peripheral edge region of the substrate 10. Accordingly, the intermediate conductive layers 16a, 16b, and 16c can be structured not to contact the second electrodes 20a, 20b, and 20c at the second openings 19a, 19b, and 19c, respectively.

この構造は、中間導電層として比較的導電率の高い透明導電膜を用いて形成した場合に有用である。すなわち、中間導電層が原因となって、第2の電極にリーク電流が流れてしまうことを防止することができる。これは、第1の発光セル101、第2の発光セル102、第3の発光セル103の基板端部領域でも同様である。 This structure is useful when a transparent conductive film having a relatively high conductivity is used as the intermediate conductive layer. That is, it is possible to prevent leakage current from flowing to the second electrode due to the intermediate conductive layer. The same applies to the substrate end regions of the first light emitting cell 101, the second light emitting cell 102, and the third light emitting cell 103.

その他の構成については、実施例1と同様であるので、同じ作用効果を奏することができる。なお、発光ユニット、中間導電層及びこの両者を備えた発光セルの構成は、実施例4と実施例5で詳細に説明する。 Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same operational effects can be achieved. In addition, the structure of the light emitting cell provided with the light emitting unit, the intermediate conductive layer, and both will be described in detail in Example 4 and Example 5.

本実施例は、エレクトロルミネセンスを利用する照明装置において、発光領域内での輝度のばらつきを抑制し、明るい照明装置を提供するためであって、実施例1及び実施例2とは異なる構成について図5と図6を参照して説明する。本実施例では、被膜の形成時にシャドーマスクを用い、比較的簡便に照明装置を作製する方法について説明する。なお、図5は本実施例に係る照明装置の作製方法及び構造を説明する断面図であり、図6は同平面図を示している。以下の説明では、適宜両図を参照して説明する。 The present embodiment is for providing a bright illumination device that suppresses variations in luminance within the light emitting region in an illumination device that uses electroluminescence, and has a configuration different from those of the first and second embodiments. This will be described with reference to FIGS. In this embodiment, a method for manufacturing a lighting device in a relatively simple manner using a shadow mask when forming a film will be described. Note that FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a method and a structure for manufacturing a lighting device according to the present embodiment, and FIG. 6 is a plan view of the same. The following description will be given with reference to both figures as appropriate.

図5(A)及び図6(A)は、複数に分割された、第1の電極12a、12b、12cが基板10に形成された状態を示している。さらに、第1の電極12a上に第1の発光ユニット14a及び中間導電層16aが形成され、第1の電極12b上に第1の発光ユニット14b及び中間導電層16bが形成され、第1の電極12c上に第1の発光ユニット14c及び中間導電層16cが形成される状態を示している。 5A and 6A show a state in which the first electrodes 12a, 12b, and 12c divided into a plurality of parts are formed on the substrate 10. FIG. Further, the first light emitting unit 14a and the intermediate conductive layer 16a are formed on the first electrode 12a, the first light emitting unit 14b and the intermediate conductive layer 16b are formed on the first electrode 12b, and the first electrode A state in which the first light emitting unit 14c and the intermediate conductive layer 16c are formed on 12c is shown.

第1の電極を透明電極で形成する場合には、酸化インジウム、酸化インジウム酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム酸化亜鉛などの酸化物導電性材料を用いて形成することが好ましい。また、第1の電極を反射電極とする場合には、典型的にはアルミニウムを用いることが好ましい。その他の金属として、チタン、タンタル、モリブデン、タングステン、銀などを用いることもできる。第1の電極は、真空蒸着若しくはスパッタリングによる成膜時にシャドーマスクを用いて複数に分離形成することができる。また、導電性ペーストを用いてスクリーン印刷で形成することもできる。この場合、図6(A)に示すように、第1の電極12a、12b、12cは、基板10の端部に至らない内側に形成することが好ましい。それにより、基板10の端部を介してリークする電流を防止することができる。 When the first electrode is formed using a transparent electrode, it is preferably formed using an oxide conductive material such as indium oxide, indium tin oxide, zinc oxide, or indium zinc oxide. When the first electrode is a reflective electrode, it is typically preferable to use aluminum. As other metals, titanium, tantalum, molybdenum, tungsten, silver, or the like can be used. The first electrode can be separately formed into a plurality using a shadow mask during film formation by vacuum evaporation or sputtering. Alternatively, it can be formed by screen printing using a conductive paste. In this case, as shown in FIG. 6A, the first electrodes 12a, 12b, and 12c are preferably formed on the inner side that does not reach the end portion of the substrate 10. Thereby, current leaking through the end of the substrate 10 can be prevented.

第1の発光ユニット及び中間導電層も同様に、真空蒸着若しくはスパッタリングによる成膜時にシャドーマスクを用いて複数に分離形成する。第1の発光ユニット及び中間導電層は連続して成膜することができるので、略同じパターンで形成される。すなわち、同じシャドーマスクを用いて第1の発光ユニットと中間導電層を形成するので、中間導電層が第1の電極と接触してしまうことを防ぐことができる。 Similarly, the first light emitting unit and the intermediate conductive layer are separately formed into a plurality using a shadow mask during film formation by vacuum evaporation or sputtering. Since the first light emitting unit and the intermediate conductive layer can be continuously formed, they are formed in substantially the same pattern. In other words, since the first light emitting unit and the intermediate conductive layer are formed using the same shadow mask, the intermediate conductive layer can be prevented from coming into contact with the first electrode.

図5(B)及び図6(B)は、第2の発光ユニットを形成した状態を示している。第2の発光ユニットは、第1の発光ユニットとは異なるシャドーマスクで形成する。この場合、第2の発光ユニット18aは、中間導電層16a上に形成され、その側端部及び第1の発光ユニット14aの側端部を覆うように形成する。第2の発光ユニット18b、第2の発光ユニット18cについても同様である。第2の発光ユニットは、第1の電極を完全に被覆するものではなく、少なくとも一方の側端部を露出させるように形成する。このような形状はシャドーマスクを用いて形成することができる。 FIG. 5B and FIG. 6B show a state in which the second light emitting unit is formed. The second light emitting unit is formed with a shadow mask different from that of the first light emitting unit. In this case, the second light emitting unit 18a is formed on the intermediate conductive layer 16a and is formed so as to cover the side end portion and the side end portion of the first light emitting unit 14a. The same applies to the second light emitting unit 18b and the second light emitting unit 18c. The second light emitting unit does not completely cover the first electrode, and is formed so as to expose at least one side end. Such a shape can be formed using a shadow mask.

図5(C)及び図6(C)は、シャドーマスクを使って、第2の電極20a、20b、20cを形成した状態を示している。第2の電極20aは、第1の電極12aに対応して形成され、この両者の間に第1の発光ユニット14a、中間導電層16a、第2の発光ユニット18aが挟まれている。これらが一体となって第1の発光セル101を形成している。第2の電極20bは、第1の電極12bに対応して形成され、この両者の間に第1の発光ユニット14b、中間導電層16b、第2の発光ユニット18bが挟まれている。これらが一体となって第2の発光セル102を形成している。第2の電極20cは、第1の電極12cに対応して形成され、この両者の間に第1の発光ユニット14c、中間導電層16c、第2の発光ユニット18cが挟まれている。これらが一体となって第3の発光セル103を形成している。 5C and 6C show a state in which the second electrodes 20a, 20b, and 20c are formed using a shadow mask. The second electrode 20a is formed corresponding to the first electrode 12a, and the first light emitting unit 14a, the intermediate conductive layer 16a, and the second light emitting unit 18a are sandwiched therebetween. These together form the first light emitting cell 101. The second electrode 20b is formed corresponding to the first electrode 12b, and the first light emitting unit 14b, the intermediate conductive layer 16b, and the second light emitting unit 18b are sandwiched therebetween. These together form the second light emitting cell 102. The second electrode 20c is formed corresponding to the first electrode 12c, and the first light emitting unit 14c, the intermediate conductive layer 16c, and the second light emitting unit 18c are sandwiched therebetween. These together form a third light emitting cell 103.

第2の電極は第2の発光ユニットと接し、隣接する発光セルの第1の電極と電気的な接続関係を構成している。すなわち、第2の電極20aは、隣接する第1の電極12bと電気的に接触するように延設されている。また、第2の電極20bは、隣接する第1の電極12cと電気的に接触するように延設されている。なお、第2の電極20dは、第1の発光セル101における第1の電極12aの取り出し端子である。すなわち、第2の電極20dと第2の電極20cの間に所定の電圧を印加することにより、第1の発光セル101、第2の発光セル102、第3の発光セル103を発光させることができる。 The second electrode is in contact with the second light emitting unit and forms an electrical connection relationship with the first electrode of the adjacent light emitting cell. That is, the second electrode 20a extends so as to be in electrical contact with the adjacent first electrode 12b. The second electrode 20b extends so as to be in electrical contact with the adjacent first electrode 12c. Note that the second electrode 20 d is an extraction terminal of the first electrode 12 a in the first light emitting cell 101. That is, the first light emitting cell 101, the second light emitting cell 102, and the third light emitting cell 103 can emit light by applying a predetermined voltage between the second electrode 20d and the second electrode 20c. it can.

このようにして、第1の発光セル101、第2の発光セル102、第3の発光セル103を基板10上で直列に接続させることができる。この場合、中間導電層16a、16b、16cの端部は、第2の発光ユニット18a、18b、18cで覆われている。すなわち、中間導電層16a、16b、16cは、それぞれ、第1の発光ユニット14a、14b、14cと第2の発光ユニット18a、18b、18cの内側に形成されている。このような構成とすることで、中間導電層16a、16b、16cが、それそれ、第2の電極20a、20b、20cと接触しない構造とすることができる。 In this manner, the first light emitting cell 101, the second light emitting cell 102, and the third light emitting cell 103 can be connected in series on the substrate 10. In this case, the end portions of the intermediate conductive layers 16a, 16b, and 16c are covered with the second light emitting units 18a, 18b, and 18c. That is, the intermediate conductive layers 16a, 16b, and 16c are formed inside the first light emitting units 14a, 14b, and 14c and the second light emitting units 18a, 18b, and 18c, respectively. With such a configuration, the intermediate conductive layers 16a, 16b, and 16c can be configured not to contact the second electrodes 20a, 20b, and 20c, respectively.

この構造は、実施例2と同様に、中間導電層が原因となって、第2の電極にリーク電流が流れてしまうことを防止することができる構造である。これは、第1の発光セル101、第2の発光セル102、第3の発光セル103の基板端部領域でも同様である。 Similar to the second embodiment, this structure is a structure that can prevent leakage current from flowing to the second electrode due to the intermediate conductive layer. The same applies to the substrate end regions of the first light emitting cell 101, the second light emitting cell 102, and the third light emitting cell 103.

その他の構成については、実施例1及び実施例2と同様であるので、同じ作用効果を奏することができる。なお、発光ユニット、中間導電層及びこの両者を備えた発光セルの構成は、実施例4と実施例5で詳細に説明する。 Since other configurations are the same as those in the first and second embodiments, the same operational effects can be achieved. In addition, the structure of the light emitting cell provided with the light emitting unit, the intermediate conductive layer, and both will be described in detail in Example 4 and Example 5.

本実施例は、発光ユニットの発光層として適した発光材料について説明する。本実施例で例示する発光材料は、実施例1乃至3の発光ユニットに適用することができる。なお、本実施例で例示する発光材料は、母体材料及び発光中心となる少なくとも1種類以上の不純物元素で構成される材料である。なお、これら不純物元素は母体材料を構成する元素を含まない。 In this example, a light-emitting material suitable as a light-emitting layer of a light-emitting unit is described. The light-emitting material exemplified in this example can be applied to the light-emitting units of Examples 1 to 3. Note that the light-emitting material exemplified in this embodiment is a material including a base material and at least one impurity element which serves as a light emission center. Note that these impurity elements do not include elements constituting the base material.

発光材料に用いる母体材料は無機材料として、硫化物、酸化物、窒化物を用いる。硫化物としては、例えば、硫化亜鉛(ZnS)、硫化カドミウム(CdS)、硫化カルシウム(CaS)、硫化イットリウム(Y)、硫化ガリウム(Ga)、硫化ストロンチウム(SrS)、硫化バリウム(BaS)などを用いることができる。酸化物としては、例えば、酸化亜鉛(ZnO)、酸化イットリウム(Y)などを用いることができる。また、窒化物としては、例えば、窒化アルミニウム(AlN)、窒化ガリウム(GaN)、窒化インジウム(InN)などを用いることができる。さらに、セレン化亜鉛(ZnSe)、テルル化亜鉛(ZnTe)なども用いることができ、硫化カルシウム−ガリウム(CaG2S)、硫化ストロンチウム−ガリウム(SrGa)、硫化バリウム−ガリウム(BaGa)、などの3元系の混晶であってもよい。 As the base material used for the light-emitting material, sulfide, oxide, or nitride is used as an inorganic material. Examples of the sulfide include zinc sulfide (ZnS), cadmium sulfide (CdS), calcium sulfide (CaS), yttrium sulfide (Y 2 S 3 ), gallium sulfide (Ga 2 S 3 ), strontium sulfide (SrS), sulfide. Barium (BaS) or the like can be used. As the oxide, for example, zinc oxide (ZnO), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), or the like can be used. As the nitride, for example, aluminum nitride (AlN), gallium nitride (GaN), indium nitride (InN), or the like can be used. Furthermore, zinc selenide (ZnSe), zinc telluride (ZnTe), and the like can also be used. Calcium sulfide-gallium sulfide (CaG a 2S 4 ), strontium sulfide-gallium sulfide (SrGa 2 S 4 ), barium sulfide-gallium (BaGa). Ternary mixed crystals such as 2 S 4 ).

不純物元素としては、金属イオンの内殻電子遷移を利用した発光中心を形成するものとして、マンガン(Mn)、銅(Cu)、サマリウム(Sm)、テルビウム(Tb)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、ユーロピウム(Eu)、セリウム(Ce)、プラセオジウム(Pr)などの金属元素を用いることができる。なお、電荷補償として、フッ素(F)、塩素(Cl)などのハロゲン元素が添加されていてもよい。 As an impurity element, manganese (Mn), copper (Cu), samarium (Sm), terbium (Tb), erbium (Er), thulium (as a light emitting center utilizing inner-shell electronic transition of a metal ion) Metal elements such as Tm), europium (Eu), cerium (Ce), and praseodymium (Pr) can be used. Note that a halogen element such as fluorine (F) or chlorine (Cl) may be added as charge compensation.

また、ドナー−アクセプタ再結合を利用した発光中心として、第一の不純物元素及び第二の不純物元素を含む発光材料を用いることができる。第一の不純物元素としては、例えば、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、白金(Pt)などの金属元素、珪素(Si)などを用いることができる。第二の不純物元素は、例えば、フッ素(F)、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)、ホウ素(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、タリウム(Tl)などを用いることができる。 In addition, a light-emitting material including a first impurity element and a second impurity element can be used as a light-emission center using donor-acceptor recombination. As the first impurity element, for example, a metal element such as copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), platinum (Pt), silicon (Si), or the like can be used. Examples of the second impurity element include fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I), boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), indium (In), and thallium. (Tl) or the like can be used.

本実施例に係る発光材料は固相反応、すなわち、母体材料及び不純物元素を秤量し、乳鉢で混合、電気炉で加熱して反応させる方法により、母体材料に不純物元素を含有させる。例えば、母体材料と、第一の不純物元素又は第一の不純物元素を含む化合物と、第二の不純物元素又は第二の不純物元素を含む化合物をそれぞれ秤量し、乳鉢で混合した後、電気炉で加熱、焼成を行う。焼成温度は、700〜1500℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固体反応が進まず、温度が高すぎる場合は母体材料が分解してしまうからである。なお、粉末状態で焼成を行ってもよいが、ペレット状態で焼成を行うことが好ましい。 The light-emitting material according to this example is a solid-phase reaction, that is, a base material and an impurity element are weighed, mixed in a mortar, and heated and reacted in an electric furnace to cause the base material to contain the impurity element. For example, the base material, the first impurity element or the compound containing the first impurity element, and the second impurity element or the compound containing the second impurity element are weighed and mixed in a mortar, Heat and fire. The firing temperature is preferably 700 to 1500 ° C. This is because the solid reaction does not proceed when the temperature is too low, and the base material is decomposed when the temperature is too high. In addition, although baking may be performed in a powder state, it is preferable to perform baking in a pellet state.

また、固相反応を利用する場合の不純物元素として、第一の不純物元素と第二の不純物元素で構成される化合物を組み合わせて用いてもよい。この場合、不純物元素が拡散されやすく固相反応が進みやすくなるため、均一な発光材料を得ることができる。さらに余分な不純物元素が入らないため、純度の高い発光材料が得ることができる。第一の不純物元素と第二の不純物元素で構成される化合物としては、例えば、フッ化銅(CuF)、塩化銅(CuCl)、ヨウ化銅(CuI)、臭化銅(CuBr)、窒化銅(CuN)、リン化銅(CuP)、フッ化銀(CuF)、塩化銀(CuCl)、ヨウ化銀(CuI)、臭化銀(CuBr)、塩化金(AuCl)、臭化金(AuBr)、塩化白金(PtCl)などを用いることができる。また、第二の不純物元素の代わりに第三の不純物元素を含んだ発光材料を用いてもよい。 In addition, as an impurity element in the case of using a solid phase reaction, a compound composed of a first impurity element and a second impurity element may be used in combination. In this case, since the impurity element is easily diffused and the solid-phase reaction easily proceeds, a uniform light emitting material can be obtained. Further, since no extra impurity element is contained, a light-emitting material with high purity can be obtained. Examples of the compound composed of the first impurity element and the second impurity element include copper fluoride (CuF 2 ), copper chloride (CuCl), copper iodide (CuI), copper bromide (CuBr), and nitride Copper (Cu 3 N), copper phosphide (Cu 3 P), silver fluoride (CuF), silver chloride (CuCl), silver iodide (CuI), silver bromide (CuBr), gold chloride (AuCl 3 ), Gold bromide (AuBr 3 ), platinum chloride (PtCl 2 ), or the like can be used. Alternatively, a light emitting material containing a third impurity element may be used instead of the second impurity element.

第三の不純物元素は、例えば、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、窒素(N)、リン(P)、ヒ素(As)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)などを用いることができる。これらの不純物元素の濃度は、母体材料に対して0.01〜10mol%であれば良く、好ましくは0.1〜5mol%の範囲である。 Examples of the third impurity element include lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), nitrogen (N), phosphorus (P), arsenic (As), and antimony. (Sb), bismuth (Bi), or the like can be used. The concentration of these impurity elements may be 0.01 to 10 mol%, preferably 0.1 to 5 mol%, based on the base material.

高い電気導電性を有する発光材料としては、母体材料として、上述した材料を用い、上述した第一の不純物元素及び第二の不純物元素及び第三の不純物元素を含む発光材料を添加した発光材料を用いることができる。これらの不純物元素の濃度は、母体材料に対して0.01〜10mol%であれば良く、好ましくは0.1〜5mol%の範囲であれば良い。 As a light-emitting material having high electrical conductivity, a light-emitting material in which the above-described material is used as a base material and a light-emitting material containing the first impurity element, the second impurity element, and the third impurity element is added. Can be used. The concentration of these impurity elements may be 0.01 to 10 mol%, preferably 0.1 to 5 mol% with respect to the base material.

第二の不純物元素と第三の不純物元素で構成される化合物としては、例えば、フッ化リチウム(LiF)、塩化リチウム(LiCl)、ヨウ化リチウム(LiI)、臭化銅(LiBr)、塩化ナトリウム(NaCl)などのハロゲン化アルカリ、窒化ホウ素(BN)、窒化アルミニウム(AlN)、アルミニウムアンチモン(AlSb)、ガリウムリン(GaP)、ガリウムヒ素(GaAs)、インジウムリン(InP)、インジウムヒ素(InAs)、インジウムアンチモン(InSb)などを用いることができる。 Examples of the compound composed of the second impurity element and the third impurity element include lithium fluoride (LiF), lithium chloride (LiCl), lithium iodide (LiI), copper bromide (LiBr), and sodium chloride. Alkaline halides such as (NaCl), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), aluminum antimony (AlSb), gallium phosphide (GaP), gallium arsenide (GaAs), indium phosphide (InP), indium arsenide (InAs) Indium antimony (InSb) or the like can be used.

母体材料として、上述した材料を用い、上述した第一の不純物元素及び第二の不純物元素及び第三の不純物元素を含む発光材料を用いた発光層は、高電界により加速されたホットエレクトロンを必要とすることなく、発光することが可能である。つまり、発光素子に高電圧を印加する必要がなくなるため、低駆動電圧で動作可能な発光素子を得ることができる。また、低駆動電圧で発光可能であるため、消費電力も低減された発光素子を得ることができる。また、さらに他の発光中心となる元素が含まれていてもよい。 A light-emitting layer using the above-described material as a base material and using the above-described light-emitting material including the first impurity element, the second impurity element, and the third impurity element requires hot electrons accelerated by a high electric field. Without emitting light. That is, since it is not necessary to apply a high voltage to the light emitting element, a light emitting element that can operate with a low driving voltage can be obtained. In addition, since light can be emitted with a low driving voltage, a light-emitting element with reduced power consumption can be obtained. Further, an element that becomes another light emission center may be included.

また、母体材料として上述した材料を用い、第二の不純物元素及び第三の不純物元素及び上述した金属イオンの内殻電子遷移を利用した発光中心を含む発光材料を用いることができる。この場合、発光中心となる金属イオンは、母体材料に対して0.05〜5atom%であることが好ましい。また、第二の不純物元素の濃度は、母体材料に対して0.05〜5atom%であることが好ましい。また、第三の不純物元素の濃度は、母体材料に対して0.05〜5atom%であることが好ましい。このような構成の発光材料は、低電圧で発光可能である。よっって、低駆動電圧で発光可能な発光素子を得ることができるため、消費電力が低減された発光素子を得ることができる。また、さらに他の発光中心となる元素が含まれていてもよい。 Alternatively, the above-described material can be used as a base material, and a light-emitting material including a light-emitting center using the second impurity element, the third impurity element, and the above-described inner-shell electron transition of a metal ion can be used. In this case, the metal ion serving as the emission center is preferably 0.05 to 5 atom% with respect to the base material. The concentration of the second impurity element is preferably 0.05 to 5 atom% with respect to the base material. The concentration of the third impurity element is preferably 0.05 to 5 atom% with respect to the base material. The light emitting material having such a structure can emit light at a low voltage. Accordingly, a light-emitting element that can emit light at a low driving voltage can be obtained, and thus a light-emitting element with reduced power consumption can be obtained. Further, an element that becomes another light emission center may be included.

例えば、特開2005−336275号公報に開示されているものとして、母体材料としてZnS、第1の不純物としてCu、第2の不純物としてCl及びGa、第3の不純物元素してAsを含み、さらに他の発光中心としてMnを含む発光材料を用いることも可能である。このような発光材料を形成するには、以下に示す方法を用いることができる。ZnSに、硫酸銅(CuS)、硫黄、酸化亜鉛(ZnO)を配合した発光体(ZnS:Cu,Cl)にMnを加え、真空中で2〜4時間程度焼成する。焼成温度は700〜1500℃であることが好ましい。この焼成したものを粉砕して粒径5〜20μmにし、粒径1〜3μmのGaAsを加え撹拌する。この混合物を硫黄ガスを含む窒素気流中で約500〜800℃で2〜4時間焼成することにより、発光材料を得ることができる。この発光材料を用いて、蒸着法などにより薄膜を形成することにより、発光素子の発光層として用いることができる。 For example, as disclosed in JP-A-2005-336275, ZnS is used as a base material, Cu is used as a first impurity, Cl and Ga are used as a second impurity, As is used as a third impurity element, and It is also possible to use a light emitting material containing Mn as another light emitting center. In order to form such a light emitting material, the following method can be used. Mn is added to a phosphor (ZnS: Cu, Cl) in which copper sulfate (CuS), sulfur, and zinc oxide (ZnO) are blended with ZnS, and is fired in vacuum for about 2 to 4 hours. The firing temperature is preferably 700 to 1500 ° C. The fired product is pulverized to a particle size of 5 to 20 μm, GaAs having a particle size of 1 to 3 μm is added and stirred. A luminescent material can be obtained by baking this mixture at about 500 to 800 ° C. for 2 to 4 hours in a nitrogen stream containing sulfur gas. By using this luminescent material and forming a thin film by vapor deposition or the like, it can be used as a light emitting layer of a light emitting element.

また、上記の発光材料に対して、さらに、不純物元素を添加することにより、発光材料の結晶系を制御することができる。結晶系を制御できる不純物としては、立方晶系のものとして、GaP、GaAs、GaSb、InP、InAs、InSb、Si、Geなどを挙げることができる。また、六方晶系のものとして、GaN、InNを挙げることができる。他にもAlP、AlN、AlSbなどを用いることができる。発光材料の結晶系を制御することにより、発光効率を向上させることができる。 Further, by adding an impurity element to the above light emitting material, the crystal system of the light emitting material can be controlled. Examples of impurities that can control the crystal system include cubic systems such as GaP, GaAs, GaSb, InP, InAs, InSb, Si, and Ge. Moreover, GaN and InN can be given as hexagonal ones. In addition, AlP, AlN, AlSb, or the like can be used. Luminous efficiency can be improved by controlling the crystal system of the light emitting material.

本実施例の発光材料を用いることにより、実施例1乃至3の照明装置を低電圧で駆動させることができる。また、照明装置を直流電圧で発光させることも可能となる。 By using the light emitting material of this embodiment, the lighting devices of Embodiments 1 to 3 can be driven at a low voltage. It is also possible to cause the lighting device to emit light with a DC voltage.

本実施例は、発光ユニットと、当該発光ユニットを用いた発光セルの構成について図面を参照して説明する。 In this embodiment, a structure of a light emitting unit and a light emitting cell using the light emitting unit will be described with reference to the drawings.

図7(A)は、第1の電極12、第1の発光ユニット14、中間導電層16、第2の発光ユニット18、第2の電極20が積層された発光セルを示している。この発光セルは、第1の電極12と、第2の電極20の間に電圧を印加することで発光させることができる。 FIG. 7A illustrates a light-emitting cell in which the first electrode 12, the first light-emitting unit 14, the intermediate conductive layer 16, the second light-emitting unit 18, and the second electrode 20 are stacked. The light emitting cell can emit light by applying a voltage between the first electrode 12 and the second electrode 20.

第1の電極12は、種々の金属、合金、導電性化合物、及びこれらの混合物などを用いることができる。第1の電極12を透明電極とする場合には、酸化インジウム酸化スズ(ITO:Indium Tin Oxide)、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム酸化スズ、酸化インジウム酸化亜鉛(IZO:Indium Zinc Oxide)、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム酸化スズなどを用いて形成する。これらの導電性金属酸化物膜は、スパッタリングにより作製することができる。例えば、酸化インジウム酸化亜鉛は、酸化インジウムに対し1〜20wt%の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いたスパッタリングにより形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム−酸化スズは、酸化インジウムに対し酸化タングステンを0.5〜5wt%、酸化亜鉛を0.1〜1wt%含有したターゲットを用いたスパッタリングにより形成することができる。第1の電極12を金属電極とする場合には、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、金(Au)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)、窒化チタン(TiN)などを用いることができる。 For the first electrode 12, various metals, alloys, conductive compounds, mixtures thereof, and the like can be used. When the first electrode 12 is a transparent electrode, indium tin oxide (ITO), indium tin oxide containing silicon or silicon oxide, indium zinc oxide (IZO), It is formed using indium tin oxide containing tungsten oxide and zinc oxide. These conductive metal oxide films can be produced by sputtering. For example, indium zinc oxide can be formed by sputtering using a target in which 1 to 20 wt% of zinc oxide is added to indium oxide. Further, indium oxide-tin oxide containing tungsten oxide and zinc oxide is formed by sputtering using a target containing 0.5 to 5 wt% tungsten oxide and 0.1 to 1 wt% zinc oxide with respect to indium oxide. be able to. When the first electrode 12 is a metal electrode, aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), platinum (Pt), nickel (Ni), tungsten (W), chromium (Cr), molybdenum (Mo), titanium (Ti), titanium nitride (TiN), or the like can be used.

第2の電極20は、第1の電極12と同様にして形成することができる。第2の電極20は第1の電極12と対を成して形成するので、一方の電極を透明電極とする場合には、他方を金属電極で形成すれば良い。また、両方の電極を透明電極で形成しても良い。 The second electrode 20 can be formed in the same manner as the first electrode 12. Since the second electrode 20 is formed in pairs with the first electrode 12, when one electrode is a transparent electrode, the other is formed by a metal electrode. Moreover, you may form both electrodes with a transparent electrode.

第1の発光ユニット14及び第2の発光ユニット18は、発光層201により形成されている。この発光層201は、実施例4で説明した発光材料を用いて作製することができる。 The first light emitting unit 14 and the second light emitting unit 18 are formed by the light emitting layer 201. This light-emitting layer 201 can be manufactured using the light-emitting material described in Example 4.

中間導電層16は、中間導電層、第2の発光ユニットを形成する。第1の発光ユニット及び第2の発光ユニットは、代表的には周期律第12族と第15族元素を含む母体材料と、発光中心を形成する不純物元素を含む一又は複数の層により形成する。また、中間導電層は、酸化インジウム、酸化インジウム酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム酸化亜鉛などの透明導電膜材料で形成することが好ましい。第1の発光ユニット及び第2の発光ユニットで発光した光を有効に取り出すためである。中間導電層の他の構成として、正孔発生層と電子発生層を積層した構成としても良い。 The intermediate conductive layer 16 forms an intermediate conductive layer and a second light emitting unit. The first light-emitting unit and the second light-emitting unit are typically formed using a base material containing a Group 12 and Group 15 element in the periodic table and one or a plurality of layers containing an impurity element that forms a light emission center. . The intermediate conductive layer is preferably formed of a transparent conductive film material such as indium oxide, indium tin oxide, zinc oxide, or indium zinc oxide. This is because the light emitted from the first light emitting unit and the second light emitting unit is effectively extracted. Another configuration of the intermediate conductive layer may be a configuration in which a hole generating layer and an electron generating layer are stacked.

正孔発生層は無機化合物と有機化合物との複合材料で形成することができる。正孔発生層を形成するものとして、無機化合物は有機化合物に対して電子受容性を示す物質であり、有機化合物は正孔輸送性に優れた物質である。無機化合物としては特に限定されないが、遷移金属酸化物が好ましく、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムが好適である。いずれにしても、中間導電層16は可視光領域の吸収ができるだけ小さいことが望ましい。 The hole generating layer can be formed of a composite material of an inorganic compound and an organic compound. As a material for forming the hole generating layer, an inorganic compound is a substance that exhibits an electron accepting property with respect to an organic compound, and an organic compound is a substance that has an excellent hole transporting property. The inorganic compound is not particularly limited, but a transition metal oxide is preferable, and titanium oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, chromium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, manganese oxide, and rhenium oxide are preferable. It is. In any case, it is desirable that the intermediate conductive layer 16 has as little absorption in the visible light region as possible.

有機化合物としては正孔輸送層の材料として、TDATA、MTDATA、m−MTDAB、TPD、NPB、DNTPD、TCTAなどに代表される芳香族アミン化合物は、ホールを発生しやすく、有機化合物として好適な化合物群である。 As an organic compound, an aromatic amine compound represented by TDATA, MTDATA, m-MTDAB, TPD, NPB, DNTPD, TCTA, etc. as a material for the hole transport layer is a compound suitable for an organic compound because it easily generates holes. Is a group.

電子発生層としては、電子輸送性の有機化合物と、その有機化合物に対して電子供与性を示す物質とを有する層を含んでいればよい。電子輸送性の有機化合物としては、Alq、Almq、BeBq、BAlq、Zn(BOX)、Zn(BTZ)、BPhen、BCP、PBD、OXD−7、TPBI、TAZ、p−EtTAZなどを用いることができる。また、電子供与性を示す物質としては、リチウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属、あるいはそれらの合金がある。また、酸化リチウム、酸化バリウム、窒化リチウム、窒化マグネシウム、窒化カルシウムなどのアルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物を用いることもできる。 The electron generation layer only needs to include a layer having an electron-transporting organic compound and a substance that exhibits an electron-donating property for the organic compound. Examples of the electron-transporting organic compound include Alq 3 , Almq 3 , BeBq 2 , BAlq, Zn (BOX) 2 , Zn (BTZ) 2 , BPhen, BCP, PBD, OXD-7, TPBI, TAZ, and p-EtTAZ. Can be used. In addition, examples of the substance exhibiting an electron donating property include alkali metals or alkaline earth metals such as lithium, magnesium, calcium, and barium, or alloys thereof. Alternatively, an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound such as lithium oxide, barium oxide, lithium nitride, magnesium nitride, or calcium nitride can be used.

いずれにしても、第1の発光ユニット14と第2の発光ユニット18に挟まれる中間導電層16は、第1の電極12と第2の電極20に電圧を印加したときに、一方の側の発光ユニットに電子を注入し、他方の側の発光ユニットに正孔を注入するものであれば良い。 In any case, the intermediate conductive layer 16 sandwiched between the first light-emitting unit 14 and the second light-emitting unit 18 is applied to one side when a voltage is applied to the first electrode 12 and the second electrode 20. Any device that injects electrons into the light emitting unit and injects holes into the other light emitting unit may be used.

図7(A)では、2つの発光ユニットを有する発光素子について説明したが、同様に、3つ以上の発光ユニットを積層した発光素子についても適用することができる。一対の電極間に複数の発光ユニットを中間導電層で連結することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度で発光させつつ劣化を抑制することができる。 Although FIG. 7A illustrates a light-emitting element having two light-emitting units, the present invention can also be applied to a light-emitting element in which three or more light-emitting units are stacked. By connecting a plurality of light emitting units between the pair of electrodes with an intermediate conductive layer, it is possible to suppress deterioration while emitting light with high luminance while keeping the current density low.

図7(B)は、第1の発光ユニット14及び第2の発光ユニット18の構成として、発光層201とバリア層202を組み合わせたものである。バリア層202は発光層201の陰極側に配置することが好ましい。バリア層202は膜厚を0.1〜2nm程度とし、トンネル電流が流れる厚さで形成する。バリア層202は、絶縁性又は半絶縁性の金属酸化物又は金属窒化物を用いることができる。例えば、アルミニウム、タングステン、クロム、モリブデン、チタンなどの酸化物又は窒化物を用いることができる。このような金属酸化物又は金属窒化物の薄膜はスパッタリング法で形成することができる。また、金属電極の表面を陽極酸化して形成することもできる。 FIG. 7B shows a structure in which the light emitting layer 201 and the barrier layer 202 are combined as the structure of the first light emitting unit 14 and the second light emitting unit 18. The barrier layer 202 is preferably disposed on the cathode side of the light emitting layer 201. The barrier layer 202 has a thickness of about 0.1 to 2 nm and is formed with a thickness through which a tunnel current flows. The barrier layer 202 can be formed using an insulating or semi-insulating metal oxide or metal nitride. For example, an oxide or nitride such as aluminum, tungsten, chromium, molybdenum, or titanium can be used. Such a thin film of metal oxide or metal nitride can be formed by a sputtering method. It can also be formed by anodizing the surface of the metal electrode.

バリア層202を設けることにより、電極と発光層の界面でキャリアが再結合してしまうことを防止することができる。また、発光層に注入されたキャリアに対しバリアとなるので、キャリアが発光に寄与せずそのまま電極や中間導電層に流れ込んでしまう確率を抑制することができる。このような構成とすることで、発光効率を高めることができる。なお、図7(B)は、第1の電極12が陽極、第2の電極20が陰極の場合を想定している。第1の電極12を陰極、第2の電極20を陽極とする場合には、バリア層202の配置は反転する。 By providing the barrier layer 202, carriers can be prevented from recombining at the interface between the electrode and the light-emitting layer. Moreover, since it becomes a barrier with respect to the carrier inject | poured into the light emitting layer, the probability that a carrier will not contribute to light emission and will flow into an electrode or an intermediate conductive layer as it is can be suppressed. With such a configuration, the light emission efficiency can be increased. FIG. 7B assumes a case where the first electrode 12 is an anode and the second electrode 20 is a cathode. When the first electrode 12 is a cathode and the second electrode 20 is an anode, the arrangement of the barrier layer 202 is reversed.

図7(C)は、第1の発光ユニット14及び第2の発光ユニット18の構成として、発光層201の両側にバリア層202を設けたものである。バリア層202は膜厚を0.1〜2nm程度とし、トンネル電流が流れる厚さで形成する。ことで、図7と同様の効果が得られる。また、バリア層202を10nm〜1000nmとすると、交流駆動により発光させることもできる。 FIG. 7C shows a structure of the first light-emitting unit 14 and the second light-emitting unit 18 in which barrier layers 202 are provided on both sides of the light-emitting layer 201. The barrier layer 202 has a thickness of about 0.1 to 2 nm and is formed with a thickness through which a tunnel current flows. Thus, the same effect as in FIG. 7 can be obtained. In addition, when the barrier layer 202 is 10 nm to 1000 nm, light can be emitted by AC driving.

図8(A)、(B)は、発光セルにおいて、無機材料で形成される発光層に、キャリア注入性を高めるために有機無機複合材料層を組み合わせる態様を示している。この場合も発光セルは、第1の電極12、第1の発光ユニット14、中間導電層16、第2の発光ユニット18、第2の電極20で構成される。 FIGS. 8A and 8B show a mode in which an organic-inorganic composite material layer is combined with a light-emitting layer formed of an inorganic material in order to enhance carrier injectability in a light-emitting cell. Also in this case, the light emitting cell includes the first electrode 12, the first light emitting unit 14, the intermediate conductive layer 16, the second light emitting unit 18, and the second electrode 20.

図8(A)は、第1の発光ユニット14及び第2の発光ユニット18の構成として、発光層201と有機無機複合材料層203を組み合わせる構成を示している。有機無機複合材料層203は正孔を注入するものとして、発光層201の陽極側に設けることが好ましい。図8(A)は、第1の電極12が陽極、第2の電極20が陰極の場合を想定している。第1の電極12を陰極、第2の電極20を陽極とする場合には、有機無機複合材料層203の配置を反転させれば良い。 FIG. 8A shows a structure in which the light-emitting layer 201 and the organic-inorganic composite material layer 203 are combined as the structure of the first light-emitting unit 14 and the second light-emitting unit 18. The organic-inorganic composite material layer 203 is preferably provided on the anode side of the light-emitting layer 201 for injecting holes. FIG. 8A assumes a case where the first electrode 12 is an anode and the second electrode 20 is a cathode. In the case where the first electrode 12 is a cathode and the second electrode 20 is an anode, the arrangement of the organic-inorganic composite material layer 203 may be reversed.

有機無機複合材料層203は、有機化合物と無機化合物とを複合してなる有機無機複合材料である。有機無機複合材料に用いる有機化合物として、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマーなど)などを化合物を用いることができる。なお、有機無機複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、10−6cm/V・sec以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いることができる。以下では、有機無機複合材料に用いることのできる有機化合物を例示する。 The organic-inorganic composite material layer 203 is an organic-inorganic composite material formed by combining an organic compound and an inorganic compound. As an organic compound used for the organic-inorganic composite material, an aromatic amine compound, a carbazole derivative, an aromatic hydrocarbon, a high molecular compound (such as an oligomer, a dendrimer, or a polymer) can be used. Note that the organic compound used for the organic-inorganic composite material is preferably an organic compound having a high hole-transport property. Specifically, a substance having a hole mobility of 10 −6 cm 2 / V · sec or more is preferable. Note that other than these substances, any substance that has a property of transporting more holes than electrons can be used. Below, the organic compound which can be used for an organic inorganic composite material is illustrated.

芳香族アミン化合物としては、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)、4,4’−ビス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:TPD)、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)などを挙げることができる。 As an aromatic amine compound, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: NPB), 4,4′-bis [N- (3-methylphenyl)- N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: TPD), 4,4 ′, 4 ″ -tris (N, N-diphenylamino) triphenylamine (abbreviation: TDATA), 4,4 ′, 4 ″ -tris [ N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine (abbreviation: MTDATA) can be given.

また、以下に示す有機化合物を用いることにより、450nm〜800nmの波長領域において、吸収ピークを有しない有機無機複合材料を得ることができる。例えば、N,N’−ジ(p−トリル)−N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン(略称:DTDPPA)、4,4’−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DPAB)、4,4’−ビス(N−{4−[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]フェニル}−N−フェニルアミノ)ビフェニル(略称:DNTPD)、1,3,5−トリス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ベンゼン(略称:DPA3B)などを挙げることができる。 Moreover, the organic-inorganic composite material which does not have an absorption peak can be obtained in the wavelength range of 450 nm-800 nm by using the organic compound shown below. For example, N, N′-di (p-tolyl) -N, N′-diphenyl-p-phenylenediamine (abbreviation: DTDPPA), 4,4′-bis [N- (4-diphenylaminophenyl) -N— Phenylamino] biphenyl (abbreviation: DPAB), 4,4′-bis (N- {4- [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] phenyl} -N-phenylamino) biphenyl (abbreviation: DNTPD) ), 1,3,5-tris [N- (4-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] benzene (abbreviation: DPA3B), and the like.

カルバゾール誘導体としては、具体的には、3−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA1)、3,6−ビス[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)、3−[N−(1−ナフチル)−N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCN1)などがある。 Specific examples of the carbazole derivative include 3- [N- (9-phenylcarbazol-3-yl) -N-phenylamino] -9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzPCA1), 3,6-bis [N— (9-phenylcarbazol-3-yl) -N-phenylamino] -9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzPCA2), 3- [N- (1-naphthyl) -N- (9-phenylcarbazol-3-yl) Amino] -9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzPCN1).

また、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)、1,3,5−トリス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]ベンゼン(略称:TCPB)、9−[4−(N−カルバゾリル)]フェニル−10−フェニルアントラセン(略称:CzPA)、2,3,5,6−トリフェニル−1,4−ビス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]ベンゼンなどを用いることができる。 In addition, 4,4′-di (N-carbazolyl) biphenyl (abbreviation: CBP), 1,3,5-tris [4- (N-carbazolyl) phenyl] benzene (abbreviation: TCPB), 9- [4- ( N-carbazolyl)] phenyl-10-phenylanthracene (abbreviation: CzPA), 2,3,5,6-triphenyl-1,4-bis [4- (N-carbazolyl) phenyl] benzene, and the like can be used. .

また、450nm〜800nmの波長領域において、吸収ピークを有しない有機無機複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素としては、9,10−ジ(ナフタレン−2−イル)−2−tert−ブチルアントラセン(略称:t−BuDNA)、9,10−ジ(ナフタレン−1−イル)−2−tert−ブチルアントラセン、9,10−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)アントラセン(略称:DPPA)、9,10−ジ(4−フェニルフェニル)−2−tert−ブチルアントラセン(略称:t−BuDBA)、9,10−ジ(ナフタレン−2−イル)アントラセン(略称:DNA)、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPAnth)、2−tert−ブチルアントラセン(略称:t−BuAnth)、9,10−ジ(4−メチルナフタレン−1−イル)アントラセン(略称:DMNA)、2−tert−ブチル−9,10−ビス[2−(ナフタレン−1−イル)フェニル]アントラセン、9,10−ビス[2−(ナフタレン−1−イル)フェニル]アントラセン、2,3,6,7−テトラメチル−9,10−ジ(ナフタレン−1−イル)アントラセン、2,3,6,7−テトラメチル−9,10−ジ(ナフタレン−2−イル)アントラセン、9,9’−ビアントリル、10,10’−ジフェニル−9,9’−ビアントリル、10,10’−ジ(2−フェニルフェニル)−9,9’−ビアントリル、10,10’−ビス[(2,3,4,5,6−ペンタフェニル)フェニル]−9,9’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、2,5,8,11−テトラ(tert−ブチル)ペリレンなどがある。また、この他、ペンタセン、コロネンなども用いることができる。このように、1×10−6cm/V・sec以上の正孔移動度を有し、炭素数14〜42である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。 In addition, 9,10-di (naphthalen-2-yl) -2-tert-butylanthracene is an aromatic hydrocarbon that can be used for an organic-inorganic composite material having no absorption peak in the wavelength region of 450 nm to 800 nm. (Abbreviation: t-BuDNA), 9,10-di (naphthalen-1-yl) -2-tert-butylanthracene, 9,10-bis (3,5-diphenylphenyl) anthracene (abbreviation: DPPA), 9, 10-di (4-phenylphenyl) -2-tert-butylanthracene (abbreviation: t-BuDBA), 9,10-di (naphthalen-2-yl) anthracene (abbreviation: DNA), 9,10-diphenylanthracene ( Abbreviation: DPAnth), 2-tert-butylanthracene (abbreviation: t-BuAnth), 9,10-di (4 Methylnaphthalen-1-yl) anthracene (abbreviation: DMNA), 2-tert-butyl-9,10-bis [2- (naphthalen-1-yl) phenyl] anthracene, 9,10-bis [2- (naphthalene- 1-yl) phenyl] anthracene, 2,3,6,7-tetramethyl-9,10-di (naphthalen-1-yl) anthracene, 2,3,6,7-tetramethyl-9,10-di ( Naphthalen-2-yl) anthracene, 9,9′-bianthryl, 10,10′-diphenyl-9,9′-bianthryl, 10,10′-di (2-phenylphenyl) -9,9′-bianthryl, 10 , 10′-bis [(2,3,4,5,6-pentaphenyl) phenyl] -9,9′-bianthryl, anthracene, tetracene, rubrene, perylene, 2,5,8,11 And the like tetra (tert- butyl) perylene. In addition, pentacene, coronene, and the like can also be used. Thus, it is more preferable to use an aromatic hydrocarbon having a hole mobility of 1 × 10 −6 cm 2 / V · sec or more and having 14 to 42 carbon atoms.

450nm〜800nmの波長領域において、吸収ピークを有しない有機無機複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素としては、ビニル骨格を有していてもよい。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、4,4’−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル(略称:DPVBi)、9,10−ビス[4−(2,2−ジフェニルビニル)フェニル]アントラセン(略称:DPVPA)などがある。 In the wavelength region of 450 nm to 800 nm, the aromatic hydrocarbon that can be used for the organic-inorganic composite material having no absorption peak may have a vinyl skeleton. As the aromatic hydrocarbon having a vinyl group, for example, 4,4′-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl (abbreviation: DPVBi), 9,10-bis [4- (2,2- Diphenylvinyl) phenyl] anthracene (abbreviation: DPVPA).

ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)やポリ(4−ビニルトリフェニルアミン)(略称:PVTPA)などの高分子化合物を用いることもできる。 A high molecular compound such as poly (N-vinylcarbazole) (abbreviation: PVK) or poly (4-vinyltriphenylamine) (abbreviation: PVTPA) can also be used.

有機無機複合材料に用いる無機化合物としては、遷移金属酸化物が好ましい。また元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物であることが好ましい。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く扱いやすいので好ましい材料である。 As the inorganic compound used for the organic-inorganic composite material, a transition metal oxide is preferable. In addition, an oxide of a metal belonging to Groups 4 to 8 in the periodic table is preferable. Specifically, vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, chromium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, manganese oxide, and rhenium oxide are preferable because of their high electron accepting properties. Among these, molybdenum oxide is a preferable material because it is stable in the air and its hygroscopic property is low so that it can be easily handled.

上記のような有機化合物と無機化合物を複合化して(互いに相互作用させて)、得られる有機無機複合材料は、正孔注入性、正孔輸送性に優れている。また導電性が高い。よって、電極からキャリアを注入しやすく、発光層へ効率良くキャリアを輸送することができる。また、導電性金属酸化物、各種金属とオーム接触をすることが可能となるため、仕事関数に依らず電極を形成する材料を選択することができる。また、450nm〜800nmの波長領域において、吸収ピークを有しない有機無機複合材料を、有機無機複合材料層203として用いることにより、発光層201の発光を吸収することなく効率良く透過し、外部取り出し効率を向上させることができる。 The organic-inorganic composite material obtained by combining the organic compound and the inorganic compound as described above (interacting with each other) is excellent in hole injecting property and hole transporting property. Also, the conductivity is high. Therefore, carriers can be easily injected from the electrode, and carriers can be efficiently transported to the light emitting layer. In addition, since it is possible to make ohmic contact with conductive metal oxides and various metals, a material for forming an electrode can be selected regardless of the work function. In addition, by using an organic-inorganic composite material that does not have an absorption peak in the wavelength region of 450 nm to 800 nm as the organic-inorganic composite material layer 203, the light is efficiently transmitted without absorbing light emitted from the light-emitting layer 201, and the external extraction efficiency is increased. Can be improved.

また、有機化合物と無機化合物とを複合した有機無機複合材料を含む層は導電性が高いため、有機無機複合材料を含む層を厚膜化した場合でも、駆動電圧の上昇を抑制することができる。よって、駆動電圧の上昇を抑制しつつ、外部への光の取り出し効率が高くなるように有機無機複合材料を含む層の膜厚を最適化することが可能となる。また、駆動電圧を上昇させることなく、光学設計による色純度の向上を実現することができる。 In addition, since a layer including an organic-inorganic composite material in which an organic compound and an inorganic compound are combined has high conductivity, an increase in driving voltage can be suppressed even when the layer including the organic-inorganic composite material is thickened. . Therefore, it is possible to optimize the thickness of the layer including the organic-inorganic composite material so that the efficiency of extracting light to the outside is increased while suppressing an increase in driving voltage. In addition, the color purity can be improved by optical design without increasing the driving voltage.

なお、有機無機複合材料を含む層の製造方法は、湿式法、乾式法を問わず、どのような手法を用いても良い。例えば、有機無機複合材料を含む層は、上述した有機化合物と無機化合物との共蒸着で作製することができる。また、上述した有機化合物と金属アルコキシドを含む溶液を塗布し、焼成することによって得ることもできる。なお、酸化モリブデンは真空中で蒸発しやすく、作製プロセスの面からも好ましい。 Note that any method may be used as a method for manufacturing the layer including the organic-inorganic composite material regardless of a wet method or a dry method. For example, the layer containing the organic-inorganic composite material can be manufactured by co-evaporation of the organic compound and the inorganic compound described above. Moreover, it can also obtain by apply | coating and baking the solution containing the organic compound and metal alkoxide which were mentioned above. Molybdenum oxide is easy to evaporate in a vacuum and is preferable from the viewpoint of the manufacturing process.

このように、第1の電極12(陽極)と発光層201の間、若しくは中間導電層16と発光層201の間に有機無機複合材料層203を設けることで、発光層に対する正孔の注入性を向上させることができる。発光層201を形成する母材料は導電型がn型であるので、正孔注入性を向上させる有機無機複合材料層203を組み合わせることにより、キャリアの注入性を高めることができる。それにより、照明装置において、低電圧の点灯を可能とし、発光効率を高めることができる。すなわち、低消費電力化を図ることができる。 In this manner, by providing the organic-inorganic composite material layer 203 between the first electrode 12 (anode) and the light-emitting layer 201 or between the intermediate conductive layer 16 and the light-emitting layer 201, holes can be injected into the light-emitting layer. Can be improved. Since the base material for forming the light-emitting layer 201 is n-type, the carrier-injection property can be improved by combining the organic-inorganic composite material layer 203 that improves the hole-injection property. Accordingly, the lighting device can be turned on at a low voltage, and the light emission efficiency can be increased. That is, low power consumption can be achieved.

図8(B)は発光層201の一方の面に有機無機複合材料層203を設け、他方の面にバリア層202を設ける構成を示している。バリア層202は、電極と発光層の界面でキャリアが再結合してしまうことを防止することができる。また、発光層に注入されたキャリアに対しバリアとなるので、キャリアが発光に寄与せずそのまま電極や中間導電層に流れ込んでしまう確率を抑制することができる。このように、有機無機複合材料層203とバリア層202を組み合わせることにより、より発光効率を高めることができる。 FIG. 8B illustrates a structure in which the organic-inorganic composite material layer 203 is provided on one surface of the light-emitting layer 201 and the barrier layer 202 is provided on the other surface. The barrier layer 202 can prevent carriers from recombining at the interface between the electrode and the light emitting layer. Moreover, since it becomes a barrier with respect to the carrier inject | poured into the light emitting layer, the probability that a carrier will not contribute to light emission and will flow into an electrode or an intermediate conductive layer as it is can be suppressed. Thus, by combining the organic-inorganic composite material layer 203 and the barrier layer 202, the light emission efficiency can be further increased.

本実施例で示す発光セルの構成は、実施例1乃至3の照明装置と組み合わせることができる。 The structure of the light emitting cell shown in this embodiment can be combined with the lighting devices of Embodiments 1 to 3.

実施例1乃至5により、複数の発光セルを基板上で直列に接続した照明装置の態様を、図9を参照して説明する。図9は照明装置の斜視図を示している。 With Embodiments 1 to 5, an aspect of a lighting device in which a plurality of light emitting cells are connected in series on a substrate will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows a perspective view of the lighting device.

基板10には、発光セルを直列に接続した発光セルアレイ形成領域24を有している。発光セルの直列接続構造は、実施例1乃至3の構成を適用している。さらに、本実施例の態様では、発光セルアレイ形成領域24を、基板10を基板上で複数に分割している。基板上で発光セルアレイ形成領域を複数に分割することで、照明装置の外形寸法が大型化した場合でも、電極により抵抗損失の影響を低減することができる。また、個別の発光セルアレイ形成領域に対応して点灯回路を設けることにより、明るさ調整機能を付加することができる。 The substrate 10 has a light emitting cell array forming region 24 in which light emitting cells are connected in series. The structure of Examples 1 to 3 is applied to the series connection structure of the light emitting cells. Furthermore, in the aspect of the present embodiment, the light emitting cell array formation region 24 is divided into a plurality of substrates 10 on the substrate. By dividing the light emitting cell array formation region into a plurality on the substrate, the influence of resistance loss can be reduced by the electrodes even when the outer dimensions of the lighting device are increased. In addition, a brightness adjustment function can be added by providing a lighting circuit corresponding to an individual light emitting cell array formation region.

基板10の光放射面には拡散板28が設けられている。拡散板28は光を均一化すると共に、直列接続構造を持つ発光セルアレイ形成領域24の非発光領域(暗点部)を目立たなくして隠す機能を有する。封止板26は、発光セルアレイ形成領域24を保護するために設ける。封止板26は、ガラス、プラスチックの硬質材の他に、柔軟な可撓性フィルムを貼り付けても良い。また、封止板26側に光を放射する場合は、拡散板でそれを代用することもできる。封止板26は、基板10の端部に形成する取り出し電極30a、30b、32a、32bを露出させるように取り付けると良い。なお、発光セルアレイに対応して、取り出し電極30aと取り出し電極32a、取り出し電極30bと取り出し電極32bが設けられている。 A diffusion plate 28 is provided on the light emitting surface of the substrate 10. The diffuser plate 28 has a function of making the light uniform and concealing the non-light emitting region (dark spot portion) of the light emitting cell array forming region 24 having a series connection structure inconspicuously. The sealing plate 26 is provided to protect the light emitting cell array formation region 24. The sealing plate 26 may be attached with a flexible flexible film in addition to a glass or plastic hard material. Further, when light is emitted to the sealing plate 26 side, it can be replaced with a diffusion plate. The sealing plate 26 is preferably attached so as to expose the extraction electrodes 30a, 30b, 32a, and 32b formed at the end portions of the substrate 10. In correspondence with the light emitting cell array, an extraction electrode 30a and an extraction electrode 32a, and an extraction electrode 30b and an extraction electrode 32b are provided.

本発明に係る照明装置は、発光セルを直列に接続した発光セルアレイを薄膜で形成することができるので、薄型の照明装置を実現できる。実施例1乃至5で説明した発光セルアレイは、各層を薄膜で形成することができるので、20μmを超えない厚さで形成することができる。そのため、住宅の照明として用いる場合にも、壁、天井あるいは床面に、照明装置を突出させずに埋め込むことができる。勿論、薄型の液晶ディスプレーのバックライトとしても用いることができる。 The lighting device according to the present invention can form a light-emitting cell array in which light-emitting cells are connected in series with a thin film, so that a thin lighting device can be realized. The light emitting cell array described in Embodiments 1 to 5 can be formed with a thickness not exceeding 20 μm because each layer can be formed as a thin film. Therefore, even when used as lighting for a house, the lighting device can be embedded in the wall, ceiling, or floor without protruding. Of course, it can also be used as a backlight for a thin liquid crystal display.

本実施例は、本発明に係る照明装置の様々な態様について例示する。 This example illustrates various aspects of the lighting device according to the present invention.

図10は、照明装置303を液晶表示装置のバックライトとして用いる態様を示している。照明装置303は実施例1乃至6で説明されるものと同様の構成を有しており、薄型で発光効率が高いという特徴を有している。この照明装置303は、液晶パネル302の背面側(表示面とは反対側)に配置され、筐体301、304によって収納される。液晶パネル302には、ドライバIC305などが実装されていても良い。 FIG. 10 shows a mode in which the lighting device 303 is used as a backlight of a liquid crystal display device. The lighting device 303 has the same configuration as that described in Examples 1 to 6, and is characterized by being thin and having high light emission efficiency. The lighting device 303 is disposed on the back side (the side opposite to the display surface) of the liquid crystal panel 302 and is accommodated by the casings 301 and 304. A driver IC 305 or the like may be mounted on the liquid crystal panel 302.

筐体301、304の形状は用途に応じて様々な形状に変容する。例えば、ノート型パーソナルコンピュータや液晶テレビジョンなどの民生用途では、意匠を凝らした筐体に照明装置303が収納されることにより外観上は目立たなくなる。しかしながら、照明装置303は薄型であることから、筐体の中に容易に収納することができる。それにより、意匠設計の自由度を高めることができる。また、照明装置303を高輝度で発光させることにより、コントラストの高い液晶表示装置を提供することができる。また、低消費電力化にも寄与することができる。 The shapes of the housings 301 and 304 are changed into various shapes depending on applications. For example, in a consumer application such as a notebook personal computer or a liquid crystal television, the appearance is inconspicuous because the lighting device 303 is housed in a well-designed housing. However, since the lighting device 303 is thin, it can be easily accommodated in the housing. Thereby, the freedom degree of design design can be raised. In addition, a liquid crystal display device with high contrast can be provided by causing the lighting device 303 to emit light with high luminance. It can also contribute to lower power consumption.

図11はテレビジョン装置400であり、筐体401、支持台402、表示部403、スピーカー部404、ビデオ入力端子405を含む。このテレビジョン装置において、表示部403は、透過型の液晶ディスプレーであり、バックライトとして実施例1乃至6で説明したものと同様の照明装置を含んでいる。この照明装置は、発光効率が高く、駆動電圧が低いという特徴を有している。また、外部からの衝撃などによる短絡を防止することも可能である。従って、このテレビジョン装置は低消費電力化が図られている。このような特徴により、テレビジョン装置において、電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができ、筐体401や支持台402の小型軽量化を図ることが可能である。それにより住環境に適合した製品を提供することができる。 FIG. 11 shows a television device 400, which includes a housing 401, a support base 402, a display portion 403, a speaker portion 404, and a video input terminal 405. In this television apparatus, the display unit 403 is a transmissive liquid crystal display, and includes a lighting device similar to that described in the first to sixth embodiments as a backlight. This illuminating device is characterized by high luminous efficiency and low driving voltage. It is also possible to prevent a short circuit due to an external impact or the like. Therefore, this television device is designed to reduce power consumption. With such a feature, in the television device, the power supply circuit can be significantly reduced or reduced, and the housing 401 and the support base 402 can be reduced in size and weight. As a result, a product suitable for the living environment can be provided.

図12は、実施例1乃至6で説明したものと同様の照明装置を室内の照明器具501、502として用いた例である。照明器具501は天井に取り付け、照明器具502は壁に埋め込んだ態様と示している。本発明に係る照明装置は、大型化が可能であり、また大型化しても面内で均一な明るさを得ることができる。さらに薄型で低消費電力であるという特徴を備えている。 FIG. 12 shows an example in which lighting devices similar to those described in Embodiments 1 to 6 are used as indoor lighting fixtures 501 and 502. The lighting fixture 501 is attached to the ceiling, and the lighting fixture 502 is shown as being embedded in a wall. The illuminating device according to the present invention can be increased in size, and uniform brightness can be obtained in the plane even when the size is increased. Furthermore, it is characterized by being thin and having low power consumption.

図13は、照明器具501を天井に取り付けた状態を例示している。この照明器具501は、発光セルアレイが形成される基板10、封止板26、取り付けヒンジ34、カバー材36を含んでいる。照明装置の取り出し電極30a、30bは基板10の端部に設けられ、取り付けヒンジ34の一部がコネクタとして利用されている。カバー材36は調光機能を備えている。これらの要素が一体となった照明器具501を天井に取り付けても、図13で示すように天井面から殆ど突出させずに取り付けることができる。また、取り付けヒンジ34を強固な構造部材として設計すれば、天井の中に埋め込むこともできる。 FIG. 13 illustrates a state where the lighting fixture 501 is attached to the ceiling. The luminaire 501 includes a substrate 10 on which a light emitting cell array is formed, a sealing plate 26, a mounting hinge 34, and a cover material 36. The extraction electrodes 30a and 30b of the illumination device are provided at the end of the substrate 10, and a part of the attachment hinge 34 is used as a connector. The cover material 36 has a light control function. Even if the lighting fixture 501 in which these elements are integrated is attached to the ceiling, it can be attached with hardly protruding from the ceiling surface as shown in FIG. Further, if the mounting hinge 34 is designed as a strong structural member, it can be embedded in the ceiling.

このように、本発明を適用した発光装置を、室内の照明器具501、502として用いた部屋に、図11で説明すテレビジョン装置400を設置して公共放送や映画を鑑賞することができる。このような場合、照明器具501、502及びテレビジョン装置400共に低消費電力であるので、電気料金を心配せずに、明るい部屋で迫力のある映像を鑑賞することができる。 In this manner, a television set 400 described with reference to FIG. 11 can be installed in a room where the light-emitting device to which the present invention is applied is used as indoor lighting fixtures 501 and 502, and public broadcasting and movies can be watched. In such a case, since the lighting fixtures 501 and 502 and the television set 400 both have low power consumption, powerful images can be viewed in a bright room without worrying about the electricity bill.

照明装置としては、本実施例で例示したものに限られず、住宅や公共施設の照明をはじめ、様々な形態の照明装置として応用することができる。このような場合において、本発明に係る照明装置は、発光媒体が薄膜状であるので、意匠の自由度が高いので、様々な商品を市場に提供することができる。 The lighting device is not limited to the one exemplified in this embodiment, and can be applied as various types of lighting devices including lighting of houses and public facilities. In such a case, since the illuminating device according to the present invention has a thin light emitting medium and has a high degree of design freedom, various products can be provided to the market.

実施例1に係る照明装置の構成を示す断面図。1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a lighting device according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係る照明装置の構成を示す平面図。FIG. 3 is a plan view illustrating a configuration of a lighting device according to the first embodiment. 実施例2に係る照明装置の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the illuminating device which concerns on Example 2. FIG. 実施例2に係る照明装置の構成を示す平面図。FIG. 6 is a plan view illustrating a configuration of a lighting device according to a second embodiment. 実施例3に係る照明装置の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the illuminating device which concerns on Example 3. FIG. 実施例3に係る照明装置の構成を示す平面図。FIG. 6 is a plan view illustrating a configuration of a lighting device according to a third embodiment. 第1の電極、第1の発光ユニット、中間導電層、第2の発光ユニット、第2の電極が積層された発光セルを示す図。The figure which shows the light emitting cell by which the 1st electrode, the 1st light emission unit, the intermediate | middle conductive layer, the 2nd light emission unit, and the 2nd electrode were laminated | stacked. 第1の電極、第1の発光ユニット、中間導電層、第2の発光ユニット、第2の電極が積層された発光セルを示す図。The figure which shows the light emitting cell by which the 1st electrode, the 1st light emission unit, the intermediate | middle conductive layer, the 2nd light emission unit, and the 2nd electrode were laminated | stacked. 照明装置の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of an illuminating device. 照明装置を液晶表示装置のバックライトとして用いる態様を示す図。The figure which shows the aspect which uses an illuminating device as a backlight of a liquid crystal display device. 照明装置を用いた電気器具の一例を示す図。The figure which shows an example of the electric appliance using an illuminating device. 照明装置の一例を示す図。The figure which shows an example of an illuminating device. 図12の照明装置の取り付け構造を示す図。The figure which shows the attachment structure of the illuminating device of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 基板
12 第1の電極
12a 第1の電極
12b 第1の電極
12c 第1の電極
13a 第1の開口部
13b 第1の開口部
13c 第1の開口部
13d 第1の開口部
14 第1の発光ユニット
14a 第1の発光ユニット
14b 第1の発光ユニット
14c 第1の発光ユニット
16 中間導電層
16a 中間導電層
16b 中間導電層
16c 中間導電層
18 第2の発光ユニット
18a 第2の発光ユニット
18b 第2の発光ユニット
18c 第2の発光ユニット
19a 第2の開口部
19b 第2の開口部
19c 第2の開口部
20 第2の電極
20a 第2の電極
20b 第2の電極
20c 第2の電極
20d 第2の電極
21a 第3の開口部
21b 第3の開口部
21c 第3の開口部
24 発光セルアレイ形成領域
26 封止板
28 拡散板
30a 取り出し電極
30b 取り出し電極
32a 取り出し電極
32b 取り出し電極
34 取り付けヒンジ
36 カバー材
101 第1の発光セル
102 第2の発光セル
103 第3の発光セル
201 発光層
202 バリア層
203 有機無機複合材料層
301 筐体
302 液晶パネル
303 照明装置
304 筐体
305 ドライバIC
400 テレビジョン装置
401 筐体
402 支持台
403 表示部
404 スピーカー部
405 ビデオ入力端子
501 照明器具
502 照明器具
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate 12 1st electrode 12a 1st electrode 12b 1st electrode 12c 1st electrode 13a 1st opening part 13b 1st opening part 13c 1st opening part 13d 1st opening part 14 1st opening part Light emitting unit 14a First light emitting unit 14b First light emitting unit 14c First light emitting unit 16 Intermediate conductive layer 16a Intermediate conductive layer 16b Intermediate conductive layer 16c Intermediate conductive layer 18 Second light emitting unit 18a Second light emitting unit 18b Second light emitting unit 18c second light emitting unit 19a second opening 19b second opening 19c second opening 20 second electrode 20a second electrode 20b second electrode 20c second electrode 20d second Second electrode 21a Third opening 21b Third opening 21c Third opening 24 Light emitting cell array formation region 26 Sealing plate 28 Diffusion plate 30a Extraction electrode 0b Extraction electrode 32a Extraction electrode 32b Extraction electrode 34 Mounting hinge 36 Cover material 101 First light emitting cell 102 Second light emitting cell 103 Third light emitting cell 201 Light emitting layer 202 Barrier layer 203 Organic / inorganic composite material layer 301 Housing 302 Liquid crystal Panel 303 Lighting device 304 Housing 305 Driver IC
400 Television apparatus 401 Housing 402 Support base 403 Display unit 404 Speaker unit 405 Video input terminal 501 Lighting fixture 502 Lighting fixture

Claims (14)

一対の電極間に、少なくとも一層の発光層を有する発光ユニットが複数個直列に接続され、該直列接続関係にある一の発光ユニットと他の発光ユニットとの間には中間導電層が設けられる発光セルを複数個有し、
前記一対の電極における一方の電極と他方の電極が、異なる発光セル間で直列接続される電気的接続部を有し、
該電気的接続部は、前記発光層の下層側に形成される一方又は他方の電極を露出させる開口部で形成されること
を特徴とする照明装置。
A plurality of light emitting units each having at least one light emitting layer are connected in series between a pair of electrodes, and an intermediate conductive layer is provided between one light emitting unit and another light emitting unit in the series connection relationship. Have multiple cells,
One electrode and the other electrode of the pair of electrodes have an electrical connection portion connected in series between different light emitting cells,
The electrical connection portion is formed by an opening that exposes one or the other electrode formed on a lower layer side of the light emitting layer.
基板上に、
一対の電極間に、少なくとも一層の発光層を有する発光ユニットが複数個直列に接続され、該直列接続関係にある一の発光ユニットと他の発光ユニットとの間には中間導電層が設けられる発光セルを複数個有し、
前記一対の電極における一方の電極と他方の電極が、異なる発光セル間で直列接続される電気的接続部を有し、
該電気的接続部は、前記発光層の下層側に形成される一方又は他方の電極を露出させる開口部で形成され、前記基板の端部に至らない内側にあること
を特徴とする照明装置。
On the board
A plurality of light emitting units each having at least one light emitting layer are connected in series between a pair of electrodes, and an intermediate conductive layer is provided between one light emitting unit and another light emitting unit in the series connection relationship. Have multiple cells,
One electrode and the other electrode of the pair of electrodes have an electrical connection portion connected in series between different light emitting cells,
The electrical connection portion is formed by an opening that exposes one or the other electrode formed on a lower layer side of the light emitting layer, and is on the inner side not reaching an end portion of the substrate.
一対の電極間に、少なくとも一層の発光層を有する発光ユニットが複数個直列に接続され、該直列接続関係にある一の発光ユニットと他の発光ユニットとの間には、該発光ユニットの端部に至らない内側に中間導電層が設けられる発光セルを複数個有し、
前記一対の電極における一方の電極と他方の電極が、異なる発光セル間で直列接続される電気的接続部を有し、
該電気的接続部は、前記発光層の下層側に形成される一方又は他方の電極を露出させる開口部で形成されること
を特徴とする照明装置。
A plurality of light emitting units having at least one light emitting layer are connected in series between a pair of electrodes, and an end portion of the light emitting unit is provided between one light emitting unit and another light emitting unit in the series connection relationship. Having a plurality of light emitting cells provided with an intermediate conductive layer on the inner side not reaching
One electrode and the other electrode of the pair of electrodes have an electrical connection portion connected in series between different light emitting cells,
The electrical connection portion is formed by an opening that exposes one or the other electrode formed on a lower layer side of the light emitting layer.
基板上に、
一対の電極間に、少なくとも一層の発光層を有する発光ユニットが複数個直列に接続され、該直列接続関係にある一の発光ユニットと他の発光ユニットとの間には、該発光ユニットの端部に至らない内側に中間導電層が設けられる発光セルを複数個有し、
前記一対の電極における一方の電極と他方の電極が、異なる発光セル間で直列接続される電気的接続部を有し、
該電気的接続部は、前記発光層の下層側に形成される一方又は他方の電極を露出させる開口部で形成され、前記基板の端部に至らない内側にあること
を特徴とする照明装置。
On the board
A plurality of light emitting units having at least one light emitting layer are connected in series between a pair of electrodes, and an end portion of the light emitting unit is provided between one light emitting unit and another light emitting unit in the series connection relationship. Having a plurality of light emitting cells provided with an intermediate conductive layer on the inner side not reaching
One electrode and the other electrode of the pair of electrodes have an electrical connection portion connected in series between different light emitting cells,
The electrical connection portion is formed by an opening that exposes one or the other electrode formed on a lower layer side of the light emitting layer, and is on the inner side not reaching an end portion of the substrate.
一対の電極間に、少なくとも一層の発光層を有する発光ユニットが複数個直列に接続され、該直列接続関係にある一の発光ユニットと他の発光ユニットとの間には、
端部が前記発光ユニットで被覆される中間導電層が設けられる発光セルを複数個有し、
前記一対の電極における一方の電極と他方の電極が、異なる発光セル間で直列接続される電気的接続部を有し、
該電気的接続部は、前記発光層の下層側に形成される一方又は他方の電極を露出させる開口部で形成されること
を特徴とする照明装置。
A plurality of light emitting units having at least one light emitting layer are connected in series between a pair of electrodes, and between one light emitting unit and another light emitting unit in the series connection relationship,
A plurality of light emitting cells provided with intermediate conductive layers whose ends are covered with the light emitting unit;
One electrode and the other electrode of the pair of electrodes have an electrical connection portion connected in series between different light emitting cells,
The electrical connection portion is formed by an opening that exposes one or the other electrode formed on a lower layer side of the light emitting layer.
基板上に、
一対の電極間に、少なくとも一層の発光層を有する発光ユニットが複数個直列に接続され、該直列接続関係にある一の発光ユニットと他の発光ユニットとの間には、
端部が前記発光ユニットで被覆される中間導電層が設けられる発光セルを複数個有し、
前記一対の電極における一方の電極と他方の電極が、異なる発光セル間で直列接続される電気的接続部を有し、
該電気的接続部は、前記発光層の下層側に形成される一方又は他方の電極を露出させる開口部で形成され、前記基板の端部に至らない内側にあること
を特徴とする照明装置。
On the board
A plurality of light emitting units having at least one light emitting layer are connected in series between a pair of electrodes, and between one light emitting unit and another light emitting unit in the series connection relationship,
A plurality of light emitting cells provided with intermediate conductive layers whose ends are covered with the light emitting unit;
One electrode and the other electrode of the pair of electrodes have an electrical connection portion connected in series between different light emitting cells,
The electrical connection portion is formed by an opening that exposes one or the other electrode formed on a lower layer side of the light emitting layer, and is on the inner side not reaching an end portion of the substrate.
請求項1乃至6のいずれか一項において、
前記発光層は、第2族の元素と第16族の元素を含む化合物または第12族の元素と第16族の元素を含む化合物である母体材料と発光中心である不純物元素とを含むこと
を特徴とする照明装置。
In any one of Claims 1 thru | or 6,
The light emitting layer includes a base material that is a compound including a Group 2 element and a Group 16 element or a Group 12 element and a Group 16 element, and an impurity element that is a light emission center. A lighting device.
請求項7において、
前記母体材料は、硫化亜鉛、硫化カドミウム、硫化カルシウム、硫化イットリウム、硫化ガリウム、硫化ストロンチウム、硫化バリウム、酸化亜鉛、酸化イットリウム、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、窒化インジウム、セレン化亜鉛、テルル化亜鉛、硫化カルシウム−ガリウム、硫化ストロンチウム−ガリウム、硫化バリウム−ガリウムのいずれかであること
を特徴とする照明装置。
In claim 7,
The base material is zinc sulfide, cadmium sulfide, calcium sulfide, yttrium sulfide, gallium sulfide, strontium sulfide, barium sulfide, zinc oxide, yttrium oxide, aluminum nitride, gallium nitride, indium nitride, zinc selenide, zinc telluride, sulfide A lighting device characterized by being one of calcium-gallium, strontium sulfide-gallium, and barium sulfide-gallium.
請求項7において、
前記不純物元素は、発光中心となる金属元素であること
を特徴とする照明装置。
In claim 7,
The illuminating device, wherein the impurity element is a metal element that becomes a light emission center.
請求項7において、
前記不純物元素は複数種含まれており、
発光中心となる金属元素と、
フッ素(F)、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)、ホウ素(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、タリウム(Tl)のいずれか一と、
リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、窒素(N)、リン(P)、ヒ素(As)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)のいずれか一であること
を特徴とする照明装置。
In claim 7,
The impurity element includes a plurality of types,
A metal element that becomes the emission center;
Any one of fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I), boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), indium (In), and thallium (Tl);
Lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), nitrogen (N), phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb), bismuth (Bi) A lighting device characterized by being one of them.
請求項9又は10において、
前記金属元素は、母体材料に対して0.05乃至5atomic%の濃度で含まれていること
を特徴とする照明装置。
In claim 9 or 10,
The lighting device according to claim 1, wherein the metal element is contained at a concentration of 0.05 to 5 atomic% with respect to the base material.
請求項7において、
前記不純物元素は複数種含まれており、銅、銀、金、白金、珪素のいずれか一と、
フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウムのいずれか一であること
を特徴とする照明装置。
In claim 7,
The impurity element includes a plurality of kinds, and any one of copper, silver, gold, platinum, silicon,
A lighting device, which is any one of fluorine, chlorine, bromine, iodine, boron, aluminum, gallium, indium, and thallium.
請求項7において、
前記不純物元素は複数種含まれており、銅、銀、金、白金、珪素のいずれか一と、
リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、窒素、リン、ヒ素、アンチモン、ビスマスのいずれか一であること
を特徴とする照明装置。
In claim 7,
The impurity element includes a plurality of kinds, and any one of copper, silver, gold, platinum, silicon,
A lighting device characterized by being any one of lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, nitrogen, phosphorus, arsenic, antimony, and bismuth.
請求項7において、
前記不純物元素は複数種含まれており、銅、銀、金、白金、珪素のいずれか一と、
フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウムのいずれか一と、
リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、窒素、リン、ヒ素、アンチモン、ビスマスのいずれか一であること
を特徴とする照明装置。
In claim 7,
The impurity element includes a plurality of kinds, and any one of copper, silver, gold, platinum, silicon,
Any one of fluorine, chlorine, bromine, iodine, boron, aluminum, gallium, indium, and thallium;
A lighting device characterized by being any one of lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, nitrogen, phosphorus, arsenic, antimony, and bismuth.
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