JP2012059546A

JP2012059546A - 照明装置

Info

Publication number: JP2012059546A
Application number: JP2010201668A
Authority: JP
Inventors: Shin Fujita; 伸藤田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2010-09-09
Publication date: 2012-03-22

Abstract

【課題】発光面の輝度ムラが発生しない、生産性に優れた、有機ＥＬ素子を用いた照明装置を提供する。
【解決手段】陽極２と、これと対向するように設けられた陰極４と、陽極２と陰極４との間に設けられた発光層３とを備えた発光部を含む照明装置であって、陽極２に電源電圧を供給し、これに接続された陽極導電層２１と、陰極電極４に電源電圧を供給し、これに接続された陽極導電層４１とを備え、それぞれの導電層（２１，４１）は発光部に対して互いに反対側に配置されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、バックライトや照明器具に用いる有機電界発光素子（有機ＥＬ素子とも呼ぶ）からなる照明装置に関する。

近年、有機ＥＬ素子からなる発光パネルが照明器具や電子情報機器における液晶表示画面のバックライトとして用いられている。
図１に照明器具やバックライトに用いられる有機ＥＬ素子の断面の概略構成を示し、図２に有機ＥＬ素子の上面から見た概略構成図を示す。図１において、透明基板１０１の上面には第１電極層（以下陽極という）１０２が形成されており、この陽極１０２の上面には発光する化合物を含有する有機層１０３が形成されている。さらにこの有機層１０３の上面には、第２電極層（以下陰極という）１０４が形成されている。陽極１０２と陰極１０４には、スイッチ１０７を介して、発光駆動電源１０６が接続されている。スイッチ１０７をオンすることにより有機層１０３に電子及び正孔が注入され、再結合することにより励起子（エキシトン）を生成する。
このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光面（発光領域）Ｓを全面発光させ、照明器具やバックライトとして用いることができる。この時、発光駆動電圧としては、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能である。さらに、自己発光型であるため視野角に優れ、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペースでもある。このような特徴から発光光源として注目されている（特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に記載の一般的な照明装置では、同一側の受電部から陽極および陰極に電源電圧を印加する方式をとっている。この場合、入力端子近傍の発光部と入力端子から距離が離れた発光部とで輝度ムラが発生するという問題があった。これは、照明装置の規模が大きいと、陽極に用いられる透明電極層の抵抗が大きくなり、陽極側入力端子から離れるに従って大きくなる電圧降下によって発光輝度が徐々に低下することによる。このような問題に対し、特許文献２では補助配線を介して電力を受給できるようにしている。

特開平１０−２４７４０１号公報特開２００７−２６９３２号公報

しかしながら、特許文献２では補助配線形成工程が増えることになり、生産性低下の課題が生じる。また補助配線を追加しても、電圧降下を十分に防止できない大面積の照明装置には適用できない課題がある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る照明装置は、第１電極と、前記第１電極と対向するように設けられた第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた発光層とを備えた発光部を含む照明装置であって、前記第１電極に第１電源電圧を供給し、前記第１電極に接続された第１導電層と、前記第２電極に第２電源電圧を供給し、前記第２電極に接続された第２導電層と、を備え、前記第１導電層は前記発光部に対して前記第２導電層と反対側に配置されていることを特徴とする。

本適用例によれば、第１導電層と第２導電層が発光部に対して反対側に配置されているため、導電層入力部から離れるに従って発生する電圧降下が第１導電層と第２導電層で互いに逆方向となり、これによって、輝度ムラを防止することが可能となる。

［適用例２］上記適用例に記載の照明装置において、前記第１導電層に接続された第１端子と、前記第２導電層に接続された第２端子と、を備え、前記第１端子は前記発光部の第１角部に設けられ、前記第２端子は前記発光部の前記第１角部に対向する第２角部に設けられていることを特徴とする照明装置。

本適用例によれば、第１端子が第１角部に設けられ、第２端子が第２角部に設けられているため、端子から導電層までの引き回し配線距離が短くなる。これによって、配線抵抗による電圧降下を防ぎ、更なる輝度ムラを防止することが可能となる。

照明器具やバックライトに用いられる有機ＥＬ素子の概略図。有機ＥＬ素子を上面から見た概略構成図。本発明に係る有機ＥＬ素子を用いた照明装置の断面図。本発明に係る有機ＥＬ素子を用いた照明装置の平面図。

本発明に係る照明装置に関し、好適な実施形態について図を参照して以下に説明する。

（第１実施形態）
有機ＥＬ素子を用いた照明装置の断面図を図３に示す。
図３に示す照明装置は、透明基板１の上面に第１電極としての陽極２が形成されており、陽極２は第１導電層としての陽極導電層２１（図４参照）を介して第１端子としての陽極端子２２に接続される。
この陽極２の上面には、発光層としての有機層３が設けられている。有機層３をさらに詳細に述べると、正孔輸送層３１とその上面には発光層３０、その上面に正孔阻止層３２設けられており、正孔阻止層３２の上面に電子輸送層３３が設けられている。
有機層３の上面には第２電極としての陰極４が設けられており、陰極４は第２導電層としての陰極導電層４１（図４参照）を介して第２端子としての陰極端子４２に接続される。陽極２、有機層３、陰極４により発光部としての有機ＥＬ素子を構成している。
この有機ＥＬ素子を接着剤５２により、缶封止５で封止し、発光パネルを構成している。缶封止５の内面には保水剤５１を取り付けている。陽極２と陰極４には、制御用ＩＣ（図示せず）を介して電源ユニット（図示せず）に接続されている。なお、封止手段としての好適例は前記の缶封止５であるが、薄膜封止手段としても良い。

有機ＥＬ素子を用いた照明装置の平面図を図４に示す。
図４に示すように、透明基板１の上面に陽極２が形成されており、その上面に有機層３を介して陰極４が形成されている。
陽極２と陽極導電層２１を介して接続される陽極端子２２は、第１角部としての陽極電源電圧入力側角部に配置され、陰極４と陰極導電層４１を介して接続される陰極端子４２は、第２角部としての陰極電源電圧入力側角部に配置されている。
ここでは、陽極２に第１電源電圧を供給する陽極端子２２と、陰極４に第２電源電圧を供給する陰極端子４２の配置関係を平面図で説明するため、発光層３０、正孔輸送層３１、正孔阻止層３２、電子輸送層３３に関しては図示していない。

以下、実施形態の発光パネルの構成を具体的に説明する。
透明基板１としては、透明な材料であればよく、透明ガラスや透明プラスチックを用いることが出来る。例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の透明なプラスチック基板を使用することができるが、透明なプラスチックフィルムであればより好ましい。透明なプラスチックフィルムであれば、外力による変形や衝撃に強く、割れにくい。また、軽量であり、携帯性に優れる。

陽極２としては、例えば、ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ（ＩＴＯ：インジウム錫酸化物）、ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃＯｘｉｄｅ（ＩＺＯ：インジウム亜鉛酸化物）等の透明導電膜を用いることができる。このような材料を透明基板１上に、スパッタリング法によるマスク蒸着や全面蒸着、又は塗布をした後に、フォトリソグラフィー法でパターニングしたり、またスクリーン印刷などで形成したりすることができる。なお、陽極２の膜厚は、特に限定されないが、通常１０ｎｍ〜２μｍ、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍである。

第１実施形態では、図３および図４で示すように、透明基板１上に陽極２と陰極４と、その間に形成された有機層３で構成され、陽極２に接続される陽極導電層２１は発光部に対して陰極４に接続される陰極導電層４１の反対側に配置されている。また、透明基板１には、陽極入力近傍であって、陰極入力より遠方に位置する領域として領域Ａが、陰極入力近傍であって、陽極入力より遠方に位置する領域として領域Ｂが設けられている。

領域Ａにおいては、陽極入力近傍であるため、陽極２に印加された第１電源電圧の電圧降下はほとんど起こらないのに対して、陰極４に入力された第２電源電圧は入力から遠方に位置するため電圧降下を起こす。一方、領域Ｂにおいては、陰極入力近傍であるため、陰極４に印加された第２電源電圧の電圧降下はほとんど起こらないのに対して、陽極２に入力された第１電源電圧は入力から遠方に位置するため電圧降下を起こす。

このように領域Ａ、領域Ｂともに、陽極２あるいは陰極４のいずれか一方が電圧降下を生じることになるため、両電極の間に形成された有機層３に流れる電流量はほぼ等しくなり、輝度もほぼ等しくなる。この領域Ａと領域Ｂの有機層３に流れる電流量の関係は照明装置の大きさに関わらず等価となる。従って、新たに製造工程を追加することなく、従来よりも大型で輝度ムラを発生しない照明装置を実現することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、図４を用いて説明する。図４では、透明基板１の上面に陽極２が形成されており、その上面に有機層３を介して陰極４が形成されている。陽極２と陽極導電層２１を介して接続された陽極端子２２は、陽極電源電圧入力側角部に配置され、陰極４と陰極導電層４１を介して接続された陰極端子４２は、陰極電源電圧入力側角部に配置されている。この点のみが実施形態１と異なる。以下、実施形態１と同じ構成部位については同じ番号を附し、重複する説明は省略する。

以上述べてきたように、実施形態２によれば、実施形態１での効果に加えて以下の効果を期待できる。

陽極２と陽極導電層２１を介して接続される陽極端子２２と、陰極４と陰極導電層４１を介して接続される陰極端子４２のそれぞれを角部に配置することによって引き回し配線距離を短くすることができる。これにより、陽極導電層２１、陰極導電層４１の配線抵抗起因の電圧降下がほとんど起こらないため、輝度ムラをより発生しない照明装置を実現することができる。

１…透明基板、２…陽極、２１…陽極導電層、２２…陽極端子、３…有機層、３０… 発光層、３１…正孔輸送層、３２…正孔阻止層、３３…電子輸送層、４…陰極、４１…陰極導電層、４２…陰極端子、５…缶封止、５１…保水剤、５２…接着剤。

Claims

第１電極と、前記第１電極と対向するように設けられた第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた発光層と、を備えた発光部を含む照明装置であって、
前記第１電極に第１電源電圧を供給し、前記第１電極に接続された第１導電層と、
前記第２電極に第２電源電圧を供給し、前記第２電極に接続された第２導電層と、
を備え、
前記第１導電層は前記発光部に対して前記第２導電層と反対側に配置されていることを特徴とする照明装置。
前記第１導電層に接続された第１端子と、前記第２導電層に接続された第２端子と、を備え、
前記第１端子は前記発光部の第１角部に設けられ、前記第２端子は前記発光部の前記第１角部に対向する第２角部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の照明装置。