JP2013200964A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光透過性と、発光部からの光の取り出し率の向上とを両立することができる発光装置を提供すること。
【解決手段】第一面１ａと第二面１ｂとを有し、かつ光を透過させる光透過部１０を複数有するパネル本体１と、パネル本体内に位置し、遮光性を有する複数の遮光部７とを備え、パネル本体において遮光部と光透過部とが第一面に沿った配列方向に交互に配列された発光装置１−１であって、パネル本体の第一面を形成する基板２に対して第二面側と反対側に配置された複数のレンズ３と、基板の第二面側に形成され、光が透過する第一電極４と、第一電極の第二面側に形成され、発光層を有し、かつ光が透過する積層体６とを備え、遮光部は、積層体の第二面側に形成され、積層体において遮光部と第一電極とによって挟まれた部分が光を放出する発光部９であり、レンズは、第一面と直交する方向において発光部に対向して設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、発光装置に関する。

従来、光を透過させる光透過部を有する発光装置が公知である。例えば、特許文献１には、光を放出する光放出部と、光を透過させる光透過部と、を有し、光放出部は、光を放出する発光部と、光を遮断する遮光層と、を有し、発光部から発光パネルの第１の主面の側に向かう光は、第１の主面から放出され、発光部から発光パネルの第２の主面の側に向かう光は遮光層により遮蔽される発光パネルの技術が開示されている。

特開２０１１−２４９５４１号公報

光透過性と、発光部からの光の取り出し率の向上とを両立できることが望まれている。

本発明が解決しようとする課題は、光透過性と、発光部からの光の取り出し率の向上とを両立することができる発光装置を提供することである。

実施形態の発光装置は、互いに離間する方向を向いた第一面と第二面とを有し、かつ前記第一面側の外部空間と前記第二面側の外部空間との間で光を透過させる光透過部を複数有するパネル本体と、前記パネル本体内に位置し、遮光性を有する複数の遮光部とを備え、前記パネル本体において前記遮光部と前記光透過部とが前記第一面に沿った配列方向に交互に配列された発光装置であって、前記パネル本体の前記第一面を形成する基板に対して前記第二面側と反対側に配置された複数のレンズと、前記基板の前記第二面側に形成され、光が透過する第一電極と、前記第一電極の前記第二面側に形成され、発光層を有し、かつ光が透過する積層体とを備え、前記遮光部は、前記積層体の前記第二面側に形成され、前記積層体において前記遮光部と前記第一電極とによって挟まれた部分が光を放出する発光部であり、前記レンズは、前記第一面と直交する方向において前記発光部に対向して設けられている。

第１実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図である。 第１実施形態に係る発光装置を模式的に示すＡ−Ａ’断面図である。 第１実施形態に係る発光装置を模式的に示すＢ−Ｂ’断面図である。 第１実施形態に係る発光装置を模式的に示すＣ−Ｃ’断面図である。 発光装置の要部の拡大断面図および光線の軌跡を示す図である。 発光装置による光の放射のシミュレーションモデルを示す図である。 第２実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図である。 第２実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図である。 第２実施形態に係る発光装置の要部の拡大断面図である。 第２実施形態に係る発光装置による光の放射の説明図である。 第二面側への漏れ光を示す図である。 第３実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図である。 第３実施形態に係る発光装置を模式的に示すＥ−Ｅ’断面図である。 第３実施形態に係る発光装置を模式的に示すＦ−Ｆ’断面図である。 第３実施形態の第１変形例に係る発光装置を模式的に示す平面図である。 第３実施形態の第２変形例に係る発光装置を模式的に示す平面図である。 第４実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図である。 第４実施形態に係る他の発光装置を模式的に示す平面図である。 遮光部と第二電極とが独立した発光装置の要部拡大図である。 レンズ形状の一例を示す図である。 レンズ形状の他の一例を示す図である。 レンズ形状の他の一例を示す図である。 レンズ形状の他の一例を示す図である。

以下に、実施形態に係る発光装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［第１実施形態］
図１から図６を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、発光装置に関する。図１は、第１実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図、図２は、第１実施形態に係る発光装置を模式的に示すＡ−Ａ’断面図、図３は、第１実施形態に係る発光装置を模式的に示すＢ−Ｂ’断面図、図４は、第１実施形態に係る発光装置を模式的に示すＣ−Ｃ’断面図、図５は、発光装置の要部の拡大断面図および光線の軌跡を示す図、図６は、発光装置による光の放射のシミュレーションモデルを示す図である。
である。

本実施形態に係る発光装置１−１は、有機ＥＬ（Organic Electro Luminescence）を有するパネル形状の発光装置である。発光装置１−１は、パネル本体１と、レンズ３と、第一電極４と、有機ＥＬ層６と、遮光部７と、光透過部１０とを含んで構成されている。

発光装置１−１は、透過発光領域１１を有する。透過発光領域１１は、複数の発光部９と、光が透過する複数の光透過部１０とを含む領域である。発光装置１−１は、光が透過する光透過部１０を有することにより全体としていわゆるシースルー機能を備えている。発光部９に対しては、遮光部７が設けられている。遮光部７は、パネル本体１の一方側の面である光放出面（後述する第一面１ａ）からの光の放出を許容し、他方側の面からの光の放出を制限している。

図２に示すように、パネル本体１は、光透過基板２と保護キャップ８とを有する。光透過基板２および保護キャップ８は、それぞれ光が透過する部材である。光透過基板２は、例えば、非透湿性の基板であり、一例として、ソーダライムガラス基板である。本実施形態の光透過基板２は、板状部材であり、例えば平面視における形状が矩形または正方形である。ここで、平面視とは、図１のように、第一面１ａと直交する方向から見ることを示している。保護キャップ８は、例えば、非透湿性の基板、一例としてソーダライムガラス基板である。保護キャップ８は、光透過基板２と組み合わされることにより、光透過基板２に配置された各構成要素を覆って保護する保護部材である。保護キャップ８は、光透過基板２と共にパネル本体１を構成し、パネル本体１の内部に空間を形成する。

保護キャップ８は、板状部８ａと突出部８ｂとを有する。板状部８ａは、矩形の板状をなしている。突出部８ｂは、板状部８ａにおける一方側の面の周縁に配置されており、当該一方側の面に対して直交する方向に一定の高さで突出している。保護キャップ８は、突出部８ｂが配置された面を光透過基板２に向けて光透過基板２に取り付けられる。具体的には、保護キャップ８は、ＵＶ硬化接着剤層１２を介して光透過基板２に固定される。

パネル本体１は、第一面１ａおよび第二面１ｂを有し、光が透過する。第一面１ａは、光透過基板２における保護キャップ８側と反対側の面である。第二面１ｂは、保護キャップ８の板状部８ａにおける光透過基板２側と反対側の面である。つまり、光透過基板２は第一面１ａを形成し、保護キャップ８は第二面１ｂを形成している。第一面１ａと第二面１ｂとは平行であり、パネル本体１の厚さ方向において互いに離間する方向を向いている。なお、厚さ方向とは、第一面１ａと直交する方向である。

第一面１ａには、複数のレンズ３が設けられている。言い換えると、レンズ３は、光透過基板２に対して第二面１ｂ側と反対側に配置されている。レンズ３は、例えば、第一電極４および絶縁部５よりも先に光透過基板２に形成され、あるいは取り付けられる。レンズ３は、例えば、以下のように形成される。まず、スピンコート法を用いて第一面１ａの全域にポリイミドが成膜される。次に、フォトリソグラフィ法により、成膜したポリイミド膜がパターニングされて凸形レンズが形成される。

パネル本体１内には、第一電極４、絶縁部５、有機ＥＬ層６、遮光部７がこの順序で積層されている。光透過基板２における第一面１ａ側と反対側の面（以下、「表面２ａ」と称する。）には、第一電極４が配置されている。第一電極４は、透明導電層であり、導電性を有し、かつ透明であって光が透過する。第一電極４は、有機ＥＬ層６に対して正孔を注入する陽極である。第一電極４は、例えば、以下のように形成される。まず、表面２ａの全域にスパッタリング法を用いてＩＴＯ（Indium Tin Oxide）が成膜される。次に、成膜されたＩＴＯ膜が、フォトリソグラフィ法により、透過発光領域１１の全体を覆いかつ透過発光領域１１の周辺領域の一部に延在するようにパターニングがなされる。

絶縁部５は、有機ＥＬ層６を囲んで配置された絶縁層である。絶縁部５は、第一電極４および遮光部７が直接接触することを防止する。絶縁部５は、第一電極４に対して第二面１ｂ側に形成される。絶縁部５は、例えば、次のように形成される。まず、スピンコート法を用いて、第一電極４が形成された光透過基板２の表面２ａにポリイミドが成膜される。次に、成膜したポリイミド膜は、フォトリソグラフィ法によりパターニングされ、透過発光領域１１の外縁部分を取り囲む形状に加工される。また、図３および図４に示すように、絶縁部５は、有機ＥＬ層６を囲むように配置され、第一電極４と遮光部７との間に介在する。

有機ＥＬ層６は、第一電極４および絶縁部５に対して第二面１ｂ側に形成される。有機ＥＬ層６は、有機発光層を含む積層体であり、光が透過する。有機ＥＬ層６は、２波長白色発光となる有機ＥＬ積層体を真空蒸着法を用いて第一電極４（ＩＴＯ膜）上であって、絶縁部５が形成された領域の内側の所望の位置に成膜したものである。有機ＥＬ層６は、例えば、透過発光領域１１の全域に形成される。有機ＥＬ層６は、例えば、以下のように形成される。

まず、ホール輸送層として、α−ＮＰＤが成膜される。続いて、青色発光層として、ホストをα−ＮＰＤ、ドーパントをペリレンとし、ドーパント濃度が所定のｗｔ％となるように成膜される。次に、赤色発光層として、ホストをＡｌｑ３、ドーパントをＤＣＭ１とし、ドーパント濃度が所定のｗｔ％となるように成膜される。最後に、エレクトロン輸送層として、Ａｌｑ３が成膜される。

遮光部７は、有機ＥＬ層６に対して第二面１ｂ側に形成される。本実施形態の遮光部７は、パネル本体１の１辺と平行なストライプ状に形成されている。本明細書では、各遮光部７が延在する方向を「軸方向」と称し、パネル本体１の辺のうち軸方向と直交する辺の方向を「配列方向」と称する。

遮光部７は、線状、棒状あるいは板状等の細長い形状をなしている。図１に示すように、複数の遮光部７が、配列方向に互いに隙間を空けて配列されている。互いに隣接する遮光部７の間は、光透過部１０である。すなわち、パネル本体１において、遮光部７と光透過部１０とが配列方向に交互に配列されている。配列方向は、第一面１ａあるいは第二面１ｂに沿った方向、言い換えると、パネル本体１の厚さ方向と直交する方向である。互いに隣接する遮光部７同士の隙間の幅は、配列方向の位置によらず一定とされている。遮光部７は、少なくとも透過発光領域１１の軸方向の一方の縁から他方の縁まで延在し、更に、遮光部７の片方の端部は、パネル本体１の端部まで延在している。遮光部７は、軸方向の一端において互いに接続されている。各遮光部７が互いに接続された全体を連結遮光体７０と称する。本実施形態では、各遮光部７が互いに接続されているが、これには限定されず、各遮光部７はそれぞれ独立していてもよい。

遮光部７は、遮光性を有しており、例えば、反射性を有することが好ましい。なお、遮光性を有するとは、単に光を遮ることのみではなく、例えば、光を反射する反射性を有することも含む。すなわち、遮光部７は、第一面１ａから第二面１ｂへの光の透過、および第二面１ｂから第一面１ａへの光の透過に対してこれを規制する特性や制限する特性を有している。遮光部７は、反射性を有する膜、例えばＡｌ膜であり、真空蒸着法を用いて有機ＥＬ層６（有機ＥＬ積層体）上の所望の位置に成膜されたものである。また、遮光部７は、導電性を有しており、第二電極として機能することができる。第二電極は、有機ＥＬ層６に対して電子を注入する陰極である。

次に、有機ＥＬ層６の発光様式について説明する。有機ＥＬ層６は、第一電極４および遮光部７（第二電極）から供給される正孔や電子によって発光し、光を放出する。図２に示すように、有機ＥＬ層６の発光部９は、厚さ方向において第一電極４と遮光部７とで挟まれた領域である。言い換えると、発光部９は、有機ＥＬ層６のうち、厚さ方向において遮光部７と互いに対向する部分である。つまり、発光部９は、遮光部７のそれぞれに対して第一面１ａ側に配置されている。また、有機ＥＬ層６において、一つの発光部９と隣接する発光部９との間の部分は、発光せず、光透過部１０の一部を構成する。言い換えると、光透過部１０は、互いに隣接する２つの遮光部７の間に位置し、第一面１ａ側の外部空間と第二面１ｂ側の外部空間との間で光を透過させる。

遮光部７は遮光性を有していることから、発光部９が発光する光は、遮光部７によって遮られ、第二面１ｂ側に進むことが規制される。また、遮光部７は反射性を有することから、発光部９から第二面１ｂ側に放射された光は、遮光部７によって第一面１ａ側に向けて反射される。つまり、発光装置１−１は、発光部９によって発生する光が第二面１ｂから放射されることを制限し、選択的に第一面１ａから放射させることができる。

遮光部７は、遮光性を有していることから、遮光部７が配置された領域では、光がパネル本体１を厚さ方向に透過することが規制される。すなわち、平面視において、遮光部７が配置された領域は、遮光領域である。一方で、光透過部１０は、光がパネル本体１を厚さ方向に透過することを許容する。このように、発光装置１−１は、遮光部７（発光部９）と光透過部１０とが交互に配置されており、厚さ方向の一方側の外部空間から他方側の外部空間に光が透過する、いわゆるシースルー性を有している。

こうしたシースルー性を有する発光装置１−１において、光取り出し率を向上して高効率化を実現できることが望まれている。例えば、シースルー性を持たせて発光部９の面積が低減することによる照度の減少を抑制できることが望ましい。ここで、光取り出し面である第一面１ａに透過発光領域１１を覆うレンズ構造を設置して、基板からの光取り出し率の向上を図ることが考えられる。例えば、１つのレンズによって透過発光領域１１を覆うことが考えられる。しかしながら、光透過部１０がレンズで覆われると、光の透過性が劣り、シースルー性が低下してしまうという問題がある。

本実施形態に係る発光装置１−１では、各発光部９のそれぞれに対応してレンズ３が設けられる。また、光透過部１０において、隣接するレンズ３同士の隙間が形成されている。これにより、発光装置１−１は、光取り出し率の向上とシースルー性との両立を可能とする。

レンズ３の面積によって、透過発光領域１１の透過率が決定される。例えば、透過発光領域１１における光透過部１０の面積比が８５％である発光装置１−１を作成する場合、レンズ３の面積が透過発光領域１１の全体面積の１５％となるようにレンズ３の形成がなされる。レンズ３は、例えば、等間隔かつ周期的にマスク開口部が配列された露光マスクを用いて形成される。また、レンズ３の形状は、露光条件を調節することによって任意の形状とすることが可能である。なお、レンズ３の面積に代えて、遮光部７の面積によって透過発光領域１１の透過率が決定されることも可能である。

レンズ３は、発光部９に対応して軸方向に延在している。レンズ３は、例えば、透過発光領域１１の軸方向の一方の縁から他方の縁まで延在している。レンズ３が取り出した光、言い換えると光透過基板２からレンズ３に入射した光は、レンズ３の形状に応じて放射される。レンズ３の断面形状は、例えば、半円等の弧形状とすることができる。

光の取り出し率を高め、かつ透過発光領域の透過率を決定するため、遮光部７は、レンズ３の中心軸線と遮光部７の中心軸線とが平面視において重なるように形成されることが好ましい。遮光部７は、例えば、等間隔かつ周期的にマスク開口部が配列された蒸着マスクを用いて形成される。遮光部７としては、ＬｉＦおよびＡｌがそれぞれ所定の膜厚で成膜されている。

以上のようにして作成された有機ＥＬ素子は、外気の水分に対して脆弱であるため、透過発光領域１１を囲んで配置されたＵＶ硬化接着剤層１２および非透湿性の保護キャップ８により透過発光領域１１を覆うように気密に封止されている。本実施形態では、光透過部１０で光透過性を必要とするため、非透湿性の保護キャップ８も光透過性を有するものが用いられている。気密封止の方法としては、まず、ソーダライムガラス基板の縁部にＵＶ硬化型の接着剤を塗布し、透過発光領域１１を覆うように保護キャップ８を光透過基板２に貼り合わせる。その後、発光部９にＵＶが照射されないように遮光した状態で接着剤塗布部にＵＶを照射し、接着剤を硬化させて気密に接合した。

次に、発光部９より放出される光線の軌跡について説明する。図５において、（ａ）は発光装置１−１の要部の拡大断面図であり、（ｂ）は光線の軌跡の一例を示す図である。図５（ｂ）に示すように、発光部９から第一面１ａ側に向けて進む光２１，２２，２３，２４は、光透過基板２からレンズ３を介して第一面１ａの前方に放射されることができる。また、遮光部７は、発光部９から第二面１ｂ側へ向けて進む光２５，２６を第一面１ａ側へ進む光２５ａ，２６ａとして反射し、レンズ３を介して第一面１ａの前方に放射させることができる。配列方向におけるレンズ３の幅Ｗ２は、例えば、配列方向における発光部９の幅Ｗ１と同じ大きさとされてもよい。レンズ３の中心軸線と発光部９の中心軸線とが平面視において重なる場合、幅Ｗ１と幅Ｗ２とが同じ大きさであると、レンズ３と発光部９との重なりの幅が最も大きくなる。これにより、レンズ３の幅Ｗ２に対する光取り出し率の向上効果を高めることができる。また、レンズ３が光透過部１０と重ならないため、光透過部１０の光透過性の低下が抑制される。

なお、レンズ３の幅Ｗ２は、発光部９の幅Ｗ１よりも大きくされてもよい。レンズ３の幅Ｗ２を発光部９の幅Ｗ１よりも大きくした場合、発光部９から配列方向に拡散していく光をレンズ３によって取り出すことができ、光取り出し率を向上させることができる。例えば、レンズ３の中心軸線と発光部９の中心軸線とが平面視において重なる場合、レンズ３の幅Ｗ２が発光部９の幅Ｗ１よりも大きいと、レンズ３の配列方向の端部３ａ，３ｂが発光部９の端９ａ，９ｂに対してそれぞれ配列方向に突出し、張り出した状態となる。これにより、配列方向に拡散する光２１，２４をレンズ３の端部３ａ，３ｂによって拾い、第一面１ａの前方に放射することができる。

なお、レンズ３の幅Ｗ２が発光部９および遮光部７の幅Ｗ１よりも大きくされる場合、レンズ３の端部３ａ，３ｂは光透過部１０に含まれることができる。この場合、レンズ３の端部３ａ，３ｂでは、光透過性が低下する可能性もある。しかしながら、本実施形態に係る発光装置１−１では、レンズ３によって光取り出し率が向上するため、照度を確保しつつ透過発光領域１１における遮光部７および発光部９の面積比を低下させることが可能である。従って、レンズ３の幅Ｗ２を発光部９および遮光部７の幅Ｗ１よりも大きくした場合であっても、レンズ３の幅Ｗ２が発光部９および遮光部７の幅Ｗ１以下である場合と同様の光透過性を実現可能である。

［表１］は、レンズ３による効率向上についてのシミュレーション結果を示すものである。シミュレーションモデルは、図６に示されている。シミュレーションは、Ｓｙｎｏｐｓｙｓ，Ｉｎｃ．社製のＬｉｇｈｔＴｏｏｌｓ（登録商標）を用いて行った。シミュレーションにおける各設定値は、以下の通りである。光源幅寸法：０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ、レンズ３の形状：半円（φ１ｍｍ）の凸レンズ、光源種類：ランバート拡散、検出器設定：距離４ｍｍの正方形受光器（一辺１３．３ｍｍ）、光線本数：１００万本。

［表１］において、レンズ効果は、レンズ３が無い場合の平均照度（lx）に対するレンズ３を装着した場合の平均照度（lx）の比である。［表１］に示すように、レンズ３を装着した場合の平均照度は、レンズ３無しの場合の平均照度に対して１．１８倍から１．３３倍となる結果が得られた。

［第２実施形態］
図７から図１１を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図７は、第２実施形態に係る発光装置１−２を模式的に示す平面図、図８は、第２実施形態に係る発光装置１−２を模式的に示すＤ−Ｄ’断面図、図９は、第２実施形態に係る発光装置１−２の要部の拡大断面図、図１０は、第２実施形態に係る発光装置１−２による光の放射の説明図、図１１は、第二面側への漏れ光を示す図である。

本実施形態の発光装置１−２において、上記第１実施形態の発光装置１−１と異なる点は、絶縁部１５によって、発光部１７の幅が遮光部７の幅よりも小さくされている点である。絶縁部１５は、発光部１７の幅を狭めて第二面１ｂ側への漏れ光を抑制すると共に、遮光部７を蒸着するときの蒸着マスクと基板側との接触を抑制することができる。発光装置１−２は、発光装置１−１の構成要素に加えて、絶縁部１５を含んで構成される。

図７および図８に示すように、本実施形態に係る絶縁部１５は、透過発光領域１１の内側に配置されている。具体的には、絶縁部１５は、光透過部２０のそれぞれに配置されている。すなわち、絶縁部１５は、所定の隙間を空けて配列方向に複数配置されている。絶縁部１５は、光が透過する。各絶縁部１５は、軸方向の端部において互いに接続されている。各絶縁部１５が互いに接続された全体を連結絶縁体１９と称する。本実施形態では、各絶縁部１５が互いに接続されているが、これには限定されず、各絶縁部１５はそれぞれ独立していてもよい。

連結絶縁体１９の形状は、透過発光領域１１よりも大きな矩形である。連結絶縁体１９は、遮光部７に対応する開口部１８を有している。図９に示すように、開口部１８の配列方向の幅Ｗ４は、遮光部７の配列方向の幅Ｗ３よりも小さい。平面視において、開口部１８の領域は、遮光部７の領域の内部に含まれる。言い換えると、平面視において、各絶縁部１５の配列方向の端部は、遮光部７の配列方向の端部と重なっている。

連結絶縁体１９は、例えば、以下のように形成される。まず、第一電極４上に、スピンコート法を用いて、ポリイミドが成膜される。成膜されたポリイミド膜は、フォトリソグラフィ法により、透過発光領域１１内の発光部１７以外の部分を覆い、かつ透過発光領域１１の外縁部分を取り囲む形状にパターニングされる。

有機ＥＬ層１６は、第一電極４上および絶縁部１５上に形成される。有機ＥＬ層１６の形成方法は、上記第１実施形態の有機ＥＬ層６の形成方法と同様とすることができる。遮光部７は、有機ＥＬ層１６上に形成される。遮光部７の形成方法は、上記第１実施形態の遮光部７の形成方法と同様とすることができる。遮光部７は、その外縁が平面視において絶縁部１５と重なるように形成される。

発光装置１−２のパネルのシースルー性は、個々の遮光部７の面積およびパネル全体において遮光部７が占める面積比によって決まる。シースルー性を高めるためには、個々の遮光部７の面積を微小化する、あるいはパネル全体において遮光部７が占める面積比を小さくする必要がある。遮光部７の一般的な形成手法は、蒸着法により蒸着マスクを用いてパターニングする手法となっている。パネルのシースルー性を高めるために、蒸着マスクの高精細パターン化を行おうとすると、マスク自体の剛性が低下する。その結果として、蒸着時に撓み等のマスク変形による基板との接触が起こり、接触箇所で膜損失によるリーク破壊が生じる虞がある。

また、遮光部７が第二電極を兼ねる構成であると、平面視における遮光部７の領域と発光部９の領域とが同一領域となり、第二面１ｂ側への漏れ光が生じてしまう場合がある。図１１に示すように、発光部９が放射する光の一部は、遮光部７によって遮光されることなく第二面１ｂ側へ向かう漏れ光３０となり、第二面１ｂから外部に放射されてしまう。

本実施形態に係る発光装置１−２では、上記のように透過発光領域１１内に絶縁部１５が配置されていることで、遮光部７の形成時に蒸着マスクが基板側に接触したとしても膜損失によるリーク破壊が抑制される。絶縁部１５の膜厚は、他の第一電極４や有機ＥＬ層１６の膜厚に対して１０倍程度の大きさで形成される。従って、透過発光領域１１内に配置された絶縁部１５は、ショート不良の発生を効果的に抑制することができる。また、絶縁部１５は、透過発光領域１１内に分散して配置されているため、透過発光領域１１の全体をショート不良の発生から保護することができる。

次に、絶縁部１５による漏れ光の抑制について説明する。図９に示すように、遮光部７の配列方向の設置領域と、絶縁部１５の配列方向の設置領域とが重複している。遮光部７の配列方向の端部７ａと、絶縁部１５の配列方向の端部１５ａとは、厚さ方向において互いに対向している。発光部１７は、有機ＥＬ層１６における第一電極４と遮光部７とによって挟まれ、かつ互いに隣接する絶縁部１５の間に位置する領域である。

従って、遮光部７の端部７ａは、発光部１７に対して配列方向に張り出した状態となる。これにより、遮光部７は、図１０に示すように、発光部１７から第二面１ｂ側へ向かう光を反射し、第二面１ｂへの漏れ光を抑制することができる。

以上説明したように、第２実施形態の発光装置１−２は、第二面１ｂ側への漏れ光を抑制することや、蒸着マスクと基板側との接触によるリーク破壊を抑制することができる。

［第３実施形態］
図１２から図１４を参照して、第３実施形態について説明する。第３実施形態については、上記各実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図１２は、第３実施形態に係る発光装置１−３を模式的に示す平面図、図１３は、第３実施形態に係る発光装置１−３を模式的に示すＥ−Ｅ’断面図、図１４は、第３実施形態に係る発光装置１−３を模式的に示すＦ−Ｆ’断面図である。

本実施形態の発光装置１−３において、上記各実施形態の発光装置１−１，１−２と異なる点は、遮光部３７および発光部３９が、異なる２つの配列方向にそれぞれ配列されている点である。図１２に示すように、遮光部３７および発光部３９は、第一配列方向に複数列で配列されていると共に、第二配列方向に複数列で配列されている。遮光部３７の平面視における形状は、例えば、正方形、矩形、台形、平行四辺形その他の四辺形とすることができる。第一配列方向と第二配列方向は、例えば、直交している。一例として、第一配列方向は、矩形の透過発光領域１１の一辺に沿った方向であり、第二配列方向は、第一配列方向と直交する方向である。

図１３および図１４に示すように、光透過基板２上には、第一電極４、絶縁部３５、有機ＥＬ層３６、遮光部３７、第二電極３８がこの順序で積層されている。本実施形態では、遮光部３７と第二電極３８とが分離されている。第二電極３８は、透明電極であり、例えば、第一電極４と同様にＩＴＯが成膜されて形成されている。

図１３に示すように、絶縁部３５は、第二配列方向に複数配列されている。また、絶縁部３５と遮光部３７とが第二配列方向に交互に配列されている。上記第２実施形態と同様に、遮光部３７の第二配列方向の端部と、絶縁部３５の第二配列方向の端部とは、厚さ方向において互いに対向している。これにより、発光部３９の第二配列方向の幅は、遮光部３７の第二配列方向の幅よりも小さい。第一配列方向についても同様に構成されており、発光部３９の第一配列方向の幅は、遮光部３７の第一配列方向の幅よりも小さい。これにより、第二面１ｂ側への漏れ光が抑制される。

レンズ３３は、発光部３９に対応して配置されている。レンズ３３の形状は、例えば、半球状等の球面形状とすることができる。本実施形態では、１つの発光部３９に対して、１つのレンズ３３が配置されている。レンズ３３と発光部３９とは、厚さ方向において互いに対向している。

本実施形態の発光装置１−３は、２つの配列方向（縦方向、横方向）にそれぞれ遮光部３７および発光部３９が配列されていることで、縦横の方向によらず透過性が向上するという効果を奏することができる。

［第３実施形態の第１変形例］
第３実施形態の第１変形例について説明する。図１５は、第３実施形態の第１変形例に係る発光装置１−４を模式的に示す平面図である。本変形例の発光装置１−４では、遮光部４７および発光部４９の平面視における形状が、上記第３実施形態の発光装置１−３の遮光部３７および発光部３９の形状と異なる。

具体的には、遮光部４７および発光部４９の平面視における形状は、図１５に示すように、三角形とされている。遮光部４７および発光部４９の形状は、例えば、正三角形や二等辺三角形とすることができる。また、第二配列方向の配列では、交互に三角形の頂点の向きが反対方向とされている。

［第３実施形態の第２変形例］
第３実施形態の第２変形例について説明する。図１６は、第３実施形態の第２変形例に係る発光装置１−５を模式的に示す平面図である。本変形例の発光装置１−５では、配列方向が透過発光領域１１の辺の方向とは異なる。第一配列方向および第二配列方向は、例えば、透過発光領域１１の対角線の方向とされてもよい。また、遮光部５７および発光部５９の平面視における形状は、上記第３実施形態の遮光部３７および発光部３９の形状や上記第１変形例の遮光部４７および発光部４９の形状とは異なる。

具体的には、遮光部５７および発光部５９の平面視における形状は、図１６に示すように、円とされている。遮光部５７や発光部５９の形状は、例えば、楕円形状等であってもよい。

［第４実施形態］
図１７および図１８を参照して、第４実施形態について説明する。第４実施形態については、上記各実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図１７は、第４実施形態に係る発光装置１−６を模式的に示す平面図、図１８は、第４実施形態に係る他の発光装置１−７を模式的に示す平面図である。

本実施形態の発光装置１−６，１−７において、上記各実施形態および変形例の発光装置１−１乃至１−５と異なる点は、配列方向である。本実施形態の発光装置１−６，１−７の配列方向は、平面視において透過発光領域１１の中心から外側へ向かう方向である。言い換えると、遮光部６７，７７および発光部６９，７９は、透過発光領域１１の中心から放射方向に配列されている。

図１７に示すように、発光装置１−６の遮光部６７および発光部６９は、四辺が所定の幅を有する四辺形である。四辺形は、例えば、正方形、矩形、台形、平行四辺形等を含む。発光装置１−６のレンズは、発光部６９に対応して配置される。平面視におけるレンズの形状は、例えば、発光部６９の形状に対応した四辺形とされる。

図１８に示すように、発光装置１−７の遮光部７７および発光部７９は、円周が所定の幅を有する円形である。円形は、例えば、楕円形も含んでいる。発光装置１−７のレンズは、発光部７９に対応して配置される。平面視におけるレンズの形状は、例えば、発光部７９の形状に対応した円形とされる。

［各実施形態のその他の変形例］
上記第１実施形態から第４実施形態の変形例について説明する。上記第１実施形態では、遮光部７が第二電極を兼ねていたが、遮光部７と第二電極とが分離されてもよい。図１９は、遮光部７と第二電極とが独立した発光装置１−８の要部拡大図である。図１９に示すように、光透過基板２の表面２ａには、第一電極４、有機ＥＬ層６、第二電極３１、絶縁部３２、遮光部７がこの順序で積層されている。発光部９は、第一電極４と第二電極３１とによって挟まれた部分である。第二電極３１および絶縁部３２は、それぞれ光を透過させる。他の各実施形態についても、第二電極と遮光部７，３７とを分離することができる。

上記各実施形態では、レンズ３，３３の断面形状は、半円等の弧形状や球面形状であったが、これに限定されるものではない。レンズ３，３３は、取り出した光を所望の方向に放射できるようにその形状が適宜定められてもよい。

図２０は、適用可能なレンズ形状の一例を示す図である。図２０に示すレンズ４３のように、レンズ４３の断面形状は三角形とされてもよい。レンズ４３の断面形状は、光透過基板２から突出する三角形状である。断面形状は、例えば、二等辺三角形や正三角形とされてもよい。

図２１は、レンズ形状の他の一例を示す図である。図２１に示すレンズ５３のように、レンズ５３の断面形状は、非球面形状とされてもよい。図２２は、レンズ形状の他の一例を示す図である。図２２に示すレンズ６３のように、レンズ６３はフレネルレンズとされてもよい。図２３は、レンズ形状の他の一例を示す図である。図２３に示すレンズ７３のように、レンズ７３は凹レンズとされてもよい。

レンズ３，３３は、上記のようなレンズ４３，５３，６３，７３の形状を適宜採用することにより、第一面１ａに対して直交する方向に光を放射できる形状とされてもよい。また、レンズ３，３３は、光を均等に拡散できる形状とされてもよい。また、レンズ３，３３は、光透過部１０に対応する領域の明るさと発光部９，１７，３９，４９，５９，６９，７９に対応する領域の明るさとの差を低減し、第一面１ａから放射する光の照度分布のムラを低減できる形状とされてもよい。レンズ３，３３は、光を拡散するものであっても、集光するものであってもよい。

上記各実施形態では、レンズ３，３３は、第一面１ａに設けられていたが、これには限定されない。レンズ３，３３は、発光部９，１７，３９，４９，５９，６９，７９に対して第一面１ａ側に配置されていればよい。また、レンズ３，３３は、有機ＥＬ素子が形成された後で形成され、あるいは取り付けられてもよい。

上記第１実施形態および第２実施形態では、発光部９，１７が線状光源であったが、発光部の形状はこれに限定されるものではない。また、レンズ３の形状は、発光部の形状に応じて適宜定めればよい。発光部の形状は、例えば、点状とすることができる。この場合、レンズ３は、例えば半球状等の球面形状のレンズとすることができる。発光部の形状は、格子状であってもよい。この場合、レンズ３は、対応する格子状とすることができる。

上記各実施形態では、各発光部９，１７，３９，４９，５９，６９，７９に対して１つのレンズ３，３３が配置されたが、これには限定されない。各発光部９，１７，３９，４９，５９，６９，７９に対して複数のレンズが設けられてもよい。あるいは、複数の発光部９，１７，３９，４９，５９，６９，７９に対して１つのレンズが設けられてもよい。例えば、上記第１実施形態の発光部９が軸方向において複数に分割されている場合に、軸方向に配列された複数の発光部９に対して１つのレンズが設けられてもよい。つまり、レンズ３，３３は、発光部９，１７，３９，４９，５９，６９，７９に対応して設けられていればよく、一例として、発光部９，１７，３９，４９，５９，６９，７９と厚さ方向において互いに対向するように設けられていればよい。

上記各実施形態では、発光層を含む積層体が有機ＥＬ層６，１６，３６であったが、これには限定されない。発光層を含む積層体として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＤ（Laser Diode）等が用いられてもよい。

上記各実施形態では、絶縁部５，１５，３５上に有機ＥＬ層６，１６，３６が形成されたが、積層の順序はこれには限定されない。絶縁部５，１５，３５は、第一電極４と遮光部７、３７（第二電極）との間のいずれかの層として形成されていればよい。

上記各実施形態では、パネル本体１の形状が矩形であったが、これには限定されない。パネル本体１は、円形その他の任意の形状とすることが可能である。

上記各実施形態では、第一電極４が陽極、遮光部７、３７が陰極であったが、これに代えて、第一電極４が陰極、遮光部７、３７が陽極とされてもよい。

上記各実施形態では、配列方向がパネル本体１の１辺と平行な方向であるが、これには限定されない。また、互いに隣接する遮光部７、３７同士の隙間の幅は、配列方向の位置によらず一定とされているが、これに限らず、配列方向の位置に応じて隙間の幅が異なるものとされてもよい。

上記の各実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。以上説明したように、上記各実施形態の発光装置によれば、発光部に対向してレンズが設けられたことにより、光透過性と、光取り出し率の向上とを両立させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１−１，１−２，１−３，１−４，１−５，１−６，１−７，１−８ 発光装置
１ パネル本体
２ 光透過基板
３，３３，４３，５３，６３，７３ レンズ
４ 第一電極
５，１５，３５ 絶縁部
６，１６，３６ 有機ＥＬ層（積層体）
７，３７ 遮光部（第二電極）
８ 保護キャップ
９，１７，３９，４９，５９，６９，７９ 発光部
１０，２０ 光透過部
１１ 透過発光領域

Claims (5)

1. 互いに離間する方向を向いた第一面と第二面とを有し、かつ前記第一面側の外部空間と前記第二面側の外部空間との間で光を透過させる光透過部を複数有するパネル本体と、
   前記パネル本体内に位置し、遮光性を有する複数の遮光部と
   を備え、前記パネル本体において前記遮光部と前記光透過部とが前記第一面に沿った配列方向に交互に配列された発光装置であって、
   前記パネル本体の前記第一面を形成する基板に対して前記第二面側と反対側に配置された複数のレンズと、
   前記基板の前記第二面側に形成され、光が透過する第一電極と、
   前記第一電極の前記第二面側に形成され、発光層を有し、かつ光が透過する積層体と
   を備え、
   前記遮光部は、前記積層体の前記第二面側に形成され、
   前記積層体において前記遮光部と前記第一電極とによって挟まれた部分が光を放出する発光部であり、
   前記レンズは、前記第一面と直交する方向において前記発光部に対向して設けられている
   発光装置。
2. 前記配列方向における前記レンズの幅は、前記配列方向における前記発光部の幅よりも大きい
   請求項１に記載の発光装置。
3. 前記レンズの前記配列方向の両端部は、対応する前記発光部の端よりもそれぞれ前記配列方向に突出している
   請求項２に記載の発光装置。
4. 更に、前記光透過部のそれぞれに配置され、絶縁性を有し、かつ光が透過する複数の絶縁部を備え、
   前記遮光部は、第二電極を兼ね、
   前記絶縁部の前記配列方向の端部と、前記第二電極の前記配列方向の端部とは、前記第一面と直交する方向において互いに対向しており、
   前記発光部は、前記積層体における前記第一電極と前記第二電極とによって挟まれ、かつ互いに隣接する前記絶縁部の間に位置する領域である
   請求項１から３のいずれか１項に記載の発光装置。
5. 前記発光部は、有機ＥＬである
   請求項１から４のいずれか１項に記載の発光装置。