JP2011034725A - Planar light-emitting unit and planar light-emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機EL素子を用いた面状発光ユニット及び面状発光装置に関する。 The present invention relates to a planar light emitting unit and a planar light emitting device using an organic EL element.
従来、この種、有機EL素子を用いる発光装置においては、陽極として機能する透明電極層が形成された基板に有機EL発光層を蒸着等で形成し、その上に、陰極として機能する金属薄膜を形成して構成されている。そして、この発光装置を照明用として用いるために発光面の大面積化が試みられている。 Conventionally, in this type of light emitting device using an organic EL element, an organic EL light emitting layer is formed by vapor deposition on a substrate on which a transparent electrode layer functioning as an anode is formed, and a metal thin film functioning as a cathode is formed thereon. Formed and configured. In order to use this light-emitting device for illumination, an attempt has been made to increase the area of the light-emitting surface.
しかしながら、透明電極層で構成される陽極は、抵抗値が大きいため、大面積化してくると、陽極の一側端部に設けられた給電端子から給電する場合、給電端子から離れた部分では電圧降下が大きく、発光面、すなわち、有機EL発光層に加わる電圧が位置によって異なり、輝度むらが生じ、均一な発光が得られないという問題が発生する。 However, since the anode formed of the transparent electrode layer has a large resistance value, when power is supplied from a power supply terminal provided at one end of the anode when the area is increased, a voltage is generated at a portion away from the power supply terminal. The voltage drop is large, the voltage applied to the light emitting surface, that is, the organic EL light emitting layer varies depending on the position, and uneven brightness occurs, resulting in a problem that uniform light emission cannot be obtained.
このため、これらの問題を解決すべく、透明電極層上に部分的に窓が形成された低抵抗の金属電極層を形成した照明用ELパネルが提案されている(特許文献1参照)。 For this reason, in order to solve these problems, an illumination EL panel in which a low-resistance metal electrode layer in which a window is partially formed on a transparent electrode layer is formed has been proposed (see Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に示されたものは、部分的に窓が形成されているが、透明電極層の略全面に対応して金属電極層を形成するものである。したがって、輝度むらを軽減し、ELパネルの全体を均一に発光させることは可能と思われるが、この金属電極層が有機EL発光層から出射される光を遮断することとなり、かえって、光の取出し効率を低下させてしまう結果となる。
However, although what was shown by
本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、輝度むらを軽減できるとともに、光の取出し効率の低下を抑制できる面状発光ユニット及び面状発光装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a planar light emitting unit and a planar light emitting device that can reduce luminance unevenness and suppress a decrease in light extraction efficiency.
請求項1に記載の面状発光ユニットは、透光性の基板と;この基板上に形成され、全体が略四角形状をなし、その対角線上の線分で分割され、2つの略三角形状をなす透光性の第1の電極層と;この第1の電極層より抵抗値が小さく、前記三角形状の各辺に沿うように設けられた補助電極と;前記第1の電極層上に形成され、第1の電極層と同様に略四角形状をなす有機EL発光層と;この有機EL発光層上に形成された第2の電極層と;を具備することを特徴とする。
The planar light-emitting unit according to
本発明及び以下の発明において、特に指定しない限り用語の技術的意味及び解釈は次による。透光性の基板は、ガラス板や透明な合成樹脂等で形成できる。また、透光性の第1の電極層は、例えば、インジウム錫酸化物(ITO)やインジウム亜鉛酸化物(IZO)等からなる透明な材料によって形成できる。さらに、例えば、基板上に形成される第1の電極層は、基板上に直接的に形成されてもよいし、他の層を介して間接的に形成されてもよい。 In the present invention and the following inventions, the technical meaning and interpretation of terms are as follows unless otherwise specified. The light-transmitting substrate can be formed of a glass plate or a transparent synthetic resin. The light-transmitting first electrode layer can be formed of a transparent material made of, for example, indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO). Further, for example, the first electrode layer formed on the substrate may be formed directly on the substrate or indirectly through another layer.
有機EL発光層は、低分子材料で構成しても高分子材料で構成してもよく、層構成や材料は、設計に応じ各種層構成や材料を採用することができる。補助電極は、第1の電極層より抵抗値が小さい、例えば、アルミニウム等によって形成できる。また、第2の電極層は、例えば、アルミニウム、マグネシウム、マグネシウムアルミニウム合金等の金属で形成できる。さらに、この第2の電極層は、透光性を有する材料で形成してもよい。 The organic EL light emitting layer may be composed of a low molecular material or a polymer material, and various layer configurations and materials can be adopted as the layer configuration and materials depending on the design. The auxiliary electrode can be formed of, for example, aluminum having a resistance value smaller than that of the first electrode layer. The second electrode layer can be formed of a metal such as aluminum, magnesium, magnesium aluminum alloy, or the like. Further, the second electrode layer may be formed of a light-transmitting material.
請求項2に記載の面状発光装置は、請求項1に記載の面状発光ユニットを複数重合するように組み合わせたものにおいて、これら面状発光ユニットのうち、発光面側から最も離間した面状発光ユニットの第2の電極層を反射性を有する材料で形成し、他の面状発光ユニットの第2の電極層を透光性を有する材料で形成したことを特徴とする。
The planar light-emitting device according to
このように面状発光ユニットを複数重合するように組み合わせることにより、有機EL発光層を形成する材料のばらつきによる色むら等の発生を抑制することが可能となる。 By combining a plurality of planar light emitting units so as to be polymerized in this way, it becomes possible to suppress the occurrence of color unevenness due to variations in materials forming the organic EL light emitting layer.
請求項1に記載の発明によれば、有機EL発光層から放射される光の輝度むらを軽減できるとともに、光の取出し効率の低下を抑制できる面状発光ユニットを提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a planar light emitting unit capable of reducing unevenness in luminance of light emitted from the organic EL light emitting layer and suppressing reduction in light extraction efficiency.
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、有機EL発光層を形成する材料のばらつきによる色むらや輝度むらを抑制できる面状発光装置を提供することができる。
According to the invention described in
以下、本発明の第1の実施形態に係る面状発光ユニットについて図1乃至図3を参照して説明する。なお、各図は、発光ユニットを模式的に示す図であり、同一又は相当部分には、同一符号を付し重複した説明は省略する。 Hereinafter, a planar light emitting unit according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. In addition, each figure is a figure which shows a light emission unit typically, and attaches | subjects the same code | symbol to the same or an equivalent part, and abbreviate | omits the overlapping description.
図1及び図2に示すように、面状発光ユニット1は、略正方形状をなす透光性の基板2と、この基板2上に形成された第1の電極層としての陽極層3と、この陽極層3上に形成された有機EL発光層4と、有機EL発光層4上に形成された第2の電極層としての陰極層5と、これら陽極層3、有機EL発光層4及び陰極層5を気密的に封止する封止部材6とを備えている。これらは、いずれも略正方形状をなす四角形状に形成されており、発光ユニット1としては、縦横の寸法が約20cm×20cmの大きさで面状に形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the planar
透光性の基板2は、ガラス板や透明なポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂等から形成されている。この基板2上には、インジウム錫酸化物(ITO)やインジウム亜鉛酸化物(IZO)等からなる透光性を有する透明な陽極層3が形成されている。この陽極層3は、全体の形状が略正方形状であり、その正方形状の対角線上の線分によって分割されるように、2つの二等辺三角形状をなして形成されている。
The
そして、この三角形状の各辺に沿って下側にアルミニウム等からなる細幅の金属製の補助電極7が形成されている。したがって、基板2上には、まず、枠状をなす三角形状の2つの補助電極7が形成され、その上に陽極層3が形成される。補助電極7は、陽極層3より抵抗値が小さく、低抵抗の材料で形成され、アルミニウム以外にも銅、鉄、銀、金等が適用可能である。なお、補助電極7には、給電端子7aが接続されている。
A thin metal
次に、陽極層3の形成領域上の全体に亘って有機EL発光層4が形成されている。有機EL発光層4は、図3に示すように、正孔輸送層4a、発光層4b及び電子注入層4cが順次積層され、白色発光の発光層として構成されている。発光色を白色にするためには、発光層4bとして赤色、緑色、青色の各色に発光する有機化合物を積層、混合する方法や補色の関係にある青色、黄色に発光する有機化合物を積層、混合する方法等があるが、ここでは、青色、黄色に発光する蛍光材料を積層する場合について説明する。
Next, the organic EL
正孔輸送層4aには、例えば、トリフェニルジアミン誘導体、発光層4bには、例えば、黄色発光層の材料として同じくトリフェニルジアミン誘導体、ドーパント材料にテトラセン誘導体、青色発光層の材料としてアントラセン誘導体、ドーパント材料にペリレン誘導体、電子注入層4cには、例えば、フッ化リチウム(LiF)が用いられて積層されている。なお、有機EL発光層4の層構成や材料は、これらに限るものではなく、設計に応じ各種層構成や材料を採用することができる。また、有機EL発光層4の一側には、絶縁部材4eが設けられている。
For the
続いて、有機EL発光層4の形成領域上の全体に亘って陰極層5が形成されている。陰極層5は、金属製であり、アルミニウム、マグネシウム、マグネシウムアルミニウム合金等が用いられている。この陰極層5は、光の反射性の高い材料で構成するのが好ましい。また、陰極層5の一側には、給電端子5aが接続されている。
Subsequently, the
次に、陽極層3、有機EL発光層4及び陰極層5は、透光性の基板2の外周部に接着剤6aを介して接着された皿状の封止部材6によって気密的に封止されている。封止部材6は、ガラス製であり、この封止によって空気や水分等の浸入を防止するようになっている。また、封止部材6の内面には、ゲッター剤8が取り付けられている。このゲッター剤8により空気中の水分等による有機EL発光層4の劣化を防止することができる。
Next, the
なお、封止部材6は、光を透過する必要はないので、適宜、例えば、金属等の材料を用いて構成してもよく、また、封止構造として、陽極層3、有機EL発光層4及び陰極層5を窒化珪素膜と樹脂で直接的に覆うようにして封止するようにしてもよい。さらに、補助電極7に接続された給電端子7a及び陰極層5に接続された給電端子5aは、電源に接続するため、封止部材6の外方に延出するようになっている(図2参照)。
Since the sealing member 6 does not need to transmit light, the sealing member 6 may be configured by using a material such as metal as appropriate, and the
また、図1及び図2の破線で示すように、補助電極7に接続された給電端子7aは、直流電源の正極側に接続され、陰極層5に接続された給電端子5aは、直流電源の負極側に接続されるようになっている。
1 and 2, the
このように構成された発光ユニット1の動作について説明する。直流電源から給電端子5a、7aを介して電力が補助電極7を通じて陽極層3、及び陰極層5に供給されると、陽極層3から放出された正孔及び陰極層5から放出された電子がそれぞれ有機EL発光層4に注入される。この注入された正孔及び電子は有機EL発光層4内で結合する。この結合の際のエネルギで有機EL発光層4内の有機分子が励起状態となり、この励起状態から再び基底状態に戻るときに分子固有の色を有する発光が生じる。具体的には、本実施形態では、白色の発光が生じる。
The operation of the
そして、この発光による光は、主として、透光性の陽極層3、同じく透光性の基板2を介して外部に放射される。また、一部の光は、陰極層5の内側面によって反射され、陽極層3、基板2を通じて外部へ放射される。
And the light by this light emission is mainly radiated | emitted outside through the
ここで、陽極層3は、高抵抗であるが、低抵抗の補助電極7が形成されており、この補助電極7を通じて陽極層3に電力が供給されるため、有機EL発光層4に加わる電圧が位置によって異なることが軽減され、電力の供給が均一化される。具体的には、陽極層3は、正方形状の対角線上の線分によって分割されるように、三角形状をなしている。この正方形状の対角線上の線分は、正方形状を横切る最も長い線分であり、したがって、この線分に従い補助電極7を配設することにより、正方形状の陽極層3に対する作用を大きくすることでき、電力供給の均一化という面において最も効果的となる。また、この対角線上の線分を含めて三角形状の各辺に沿うように補助電極7が配設されているので、陽極層3から有機EL発光層4に供給される電力が均一化され、有機EL発光層4から放射される光の輝度むらを軽減することができる。
Here, although the
さらに、補助電極7は、正方形状の対角線上の線分に沿って配設されているので、有機EL発光層4から放射される光を遮る度合いを少なくすることができ、したがって、輝度むらの軽減及び光の取出し効率の低下の抑制という両面において有効な面状発光ユニット1を得ることができる。
Furthermore, since the
以上のように本実施形態によれば、有機EL発光層4から放射される光の輝度むらを軽減できるとともに、光の取出し効率の低下を抑制できる面状発光ユニット1を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide the planar
なお、本実施形態では、補助電極7に接続された給電端子7aは、図示上、左右方向に設けたが、前後方向であってもよく、また、補助電極7は、基板2上に形成したものについて説明したが、陽極層3上に形成するようにしてもよい。
In the present embodiment, the
次に、本発明の第2の実施形態に係る面状発光ユニットについて図4を参照して説明する。なお、第1の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付し重複した説明は省略する。 Next, a planar light emitting unit according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same as that of 1st Embodiment, or an equivalent, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
本実施形態では、三角形状の陽極層3の各辺に沿って側周に金属製の補助電極7を形成したものである。したがって、基板2上には、まず、三角形状の陽極層3が形成され、次いで陽極層3の各辺の側周に補助電極7が形成される。なお、補助電極7は、側周から陽極層3上の周縁に亘って形成されるようにしてもよい。
In the present embodiment, a metal
以上のように本実施形態の構成によれば、第1の実施形態と同様な効果を奏する面状発光ユニット1を提供することができる。
As described above, according to the configuration of the present embodiment, it is possible to provide the planar
次に、本発明の第3の実施形態に係る面状発光ユニットについて図5を参照して説明する。なお、第1の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付し重複した説明は省略する。 Next, a planar light emitting unit according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same as that of 1st Embodiment, or an equivalent, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
本実施形態では、三角形状の陽極層3の各辺に沿って、陽極層3の上側に枠状の金属製の補助電極7を形成するものである。そして、この補助電極7上には、補助電極7を覆うように陽極層3の形状と同様な三角形状であり、かつ枠状の絶縁層7bが形成されるようになっている。したがって、基板2上には、まず、三角形状の陽極層3が形成され、次に、補助電極7が形成され、この補助電極7を覆うように絶縁層7bが形成され、続いて、有機EL発光層4が形成されるようになる。
In the present embodiment, a frame-shaped metal
このような構成によれば、直流電源から給電端子7aを介して電力が供給されると、その電力は、補助電極7を通じて陽極層3、この陽極層3から有機EL発光層4へ供給され、そして陰極層5へと供給される。この場合、補助電極7は、直接有機EL発光層4に接しておらず、絶縁層7bが介在するようになっているので、有機EL発光層4の酸化等による劣化を抑制することができる。
According to such a configuration, when electric power is supplied from the DC power supply via the
以上のように本実施形態の構成によれば、第1の実施形態と同様な効果を奏することができ、また、補助電極7と有機EL発光層4との間には、絶縁層7bが介在するようになっているので、有機EL発光層4の劣化を抑制することが可能となる。
As described above, according to the configuration of the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the insulating
次に、本発明の実施形態に係る面状発光装置について図6及び図7を参照して説明する。なお、第1の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付し重複した説明は省略する。本実施形態の面状発光装置10は、前記第1の実施形態における面状発光ユニット1を複数重合するように組み合わせた構成を基本としている。
Next, a planar light emitting device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same as that of 1st Embodiment, or an equivalent, and the overlapping description is abbreviate | omitted. The planar
図5において、面状発光装置10は、例えば、基板2と、この基板2上に形成された補助電極7を含む陽極層3と、この陽極層3上に形成された有機EL発光層4と、有機EL発光層4上に形成された陰極層5とを備えた発光ユニット11を3つ重合するように組み合わせて構成されている。ここで、下側2つの発光ユニット11の陰極層51は、透光性の材料で形成されており、最上側、すなわち、発光面側から最も離間した発光ユニット11の陰極層5は、第1の実施形態のものと同様に、反射性を有する金属で形成されている。そして、図6に示すように、3つの重合された発光ユニット11は、図示しない封止部材によって気密的に封止されるようになっている。
In FIG. 5, the planar
このように構成された面状発光装置10に直流電源を供給すると、各有機EL発光層4が発光する。この光は、透光性の陽極層3、基板2、陰極層51、有機EL発光層4等を介して外部に放射される。また、一部の光は、最上側の陰極層5の内側面によって反射され、陽極層3、基板2、陰極層51等を通じて外部へ放射される。なお、重合する発光ユニット11の数は、特段限定されるものではない。
When DC power is supplied to the planar
以上のように本実施形態によれば、外部へ光が放射されるに際し、複数の有機EL発光層4が介在するので、有機EL発光層4を形成する材料のばらつきによる色むらや輝度むらを抑制することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, when light is radiated to the outside, a plurality of organic EL
なお、本発明は、上記各実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。また、本発明の面状光源ユニットは、例えば、屋内又は屋外で使用される照明装置、液晶パネルのバックライト装置等の各種ディスプレイ装置等に適用できる。 The present invention is not limited to the configuration of each of the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. The planar light source unit of the present invention can be applied to various display devices such as an illumination device used indoors or outdoors and a backlight device of a liquid crystal panel.
1・・・面状発光ユニット、2・・・透光性の基板、3・・・第1の電極層(陽極層)、4・・・有機EL発光層、5・・・第2の電極層(陰極層)、7・・・補助電極、
10・・・面状発光装置
DESCRIPTION OF
10 ... planar light emitting device
Claims (2)
この基板上に形成され、全体が略四角形状をなし、その対角線上の線分で分割され、2つの略三角形状をなす透光性の第1の電極層と;
この第1の電極層より抵抗値が小さく、前記三角形状の各辺に沿うように設けられた補助電極と;
前記第1の電極層上に形成され、第1の電極層と同様に略四角形状をなす有機EL発光層と;
この有機EL発光層上に形成された第2の電極層と;
を具備することを特徴とする面状発光ユニット。 A translucent substrate;
A translucent first electrode layer formed on the substrate and having a substantially quadrangular shape as a whole, divided by diagonal segments thereof to form two substantially triangular shapes;
An auxiliary electrode having a smaller resistance value than the first electrode layer and provided along each of the triangular sides;
An organic EL light-emitting layer formed on the first electrode layer and having a substantially rectangular shape similar to the first electrode layer;
A second electrode layer formed on the organic EL light emitting layer;
A planar light-emitting unit comprising:
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2009178035A JP2011034725A (en) | 2009-07-30 | 2009-07-30 | Planar light-emitting unit and planar light-emitting device |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012142203A (en) * | 2010-12-29 | 2012-07-26 | Panasonic Corp | Illumination device |
WO2015118591A1 (en) * | 2014-02-10 | 2015-08-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Planar luminescent body, planar luminescent module, and lighting device |
-
2009
- 2009-07-30 JP JP2009178035A patent/JP2011034725A/en active Pending
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WO2015118591A1 (en) * | 2014-02-10 | 2015-08-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Planar luminescent body, planar luminescent module, and lighting device |
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