JP2015184287A

JP2015184287A - 発光装置

Info

Publication number: JP2015184287A
Application number: JP2014057537A
Authority: JP
Inventors: 敏岸田; Satoshi Kishida
Original assignee: Tohoku Pioneer Corp; Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Tohoku Pioneer Corp; Pioneer Corp
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2015-10-22

Abstract

【課題】複数の発光素子に共通の接地配線を接続し、かつ互いに異なる電源配線を接続した場合において、接地配線を流れる電流量が増加しないようにする。【解決手段】第１発光素子１０２のそれぞれは、第１電極、第２電極、及び有機層を有している。有機層は発光層を有しており、第１電極と第２電極の間に位置している。複数の電源配線１１２は、互いに異なる第１発光素子１０２の第１電極に接続している。接地配線１４２は、複数の第１発光素子１０２の第２電極に接続している。制御部２００は、複数の電源配線１１２に流れる電流を制御することにより、複数の第１発光素子１０２の発光タイミングを制御する。そして電源配線１１２は、複数の第１発光素子１０２を繰り返し発光させ、かつ１周期の中で、複数の第１発光素子１０２の発光タイミングをずらす。【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置に関する。

複数の発光素子を有する発光装置の一例として、表示装置がある。表示装置の駆動方法の一つに、パッシブ方式がある。パッシブ方式の表示装置では、複数の発光素子は２次元に配列されている。そして同一の行に属する発光素子は同一の電源端子に接続しており、同一の列に属する発光素子は同一の接地端子に接続している。また、互いに異なる行に属する発光素子は互いに異なる電源端子に接続しており、互いに異なる列に属する発光素子は互いに異なる接地端子に接続している。そして、発光すべき行を短時間で走査していくことにより、２次元の表示が行われる。

特許文献１には、同一の行に属する発光素子を発光させる場合において、駆動開始タイミングをずらすことにより、ドライバに供給される電源電圧にスパイクノイズが発生しにくくなる、と記載されている。

特開２００６−１２６６０１号公報

複数の発光素子を有する発光装置において、複数の発光素子が同時に発光していると人に視認させる場合がある。このような用途を有する発光装置において、複数の発光素子に共通の接地配線を接続し、かつ互いに異なる電源配線を接続した場合、これら複数の発光装置を同時に発光させると、接地配線を流れる電流量が増加してしまう。この場合、発光装置の駆動電圧が高くなってしまう。

本発明が解決しようとする課題としては、複数の発光素子に共通の接地配線を接続し、かつ互いに異なる電源配線を接続した場合において、接地配線を流れる電流量が増加しないようにすることが一例として挙げられる。

請求項１に記載の発明は、それぞれが第１電極、第２電極、及び前記第１電極と前記第２電極の間に位置する発光層を有する複数の第１発光素子と、
互いに異なる前記第１発光素子の前記第１電極に接続する複数の第１電源配線と、
前記複数の第１発光素子の前記第２電極に接続する接地配線と、
前記複数の第１電源配線に流れる電流を制御することにより、前記複数の第１発光素子の発光を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記複数の第１発光素子を繰り返し発光させ、かつ１周期の中で、前記複数の第１発光素子に流れる電流のタイミングをずらす発光装置である。

実施形態に係る発光装置の構成を示す回路図である。発光パネルの構成を示す断面図である。制御部が行う制御の一例を説明するためのタイミングチャートである。図３の変形例を示すタイミングチャートである。実施例に係る発光装置の回路図である。図５に示した発光パネルの断面図である。実施例に係る制御部の制御の一例を示すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

なお、以下に示す説明において、制御部２００は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。制御部２００は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされたプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶メディア、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置には様々な変形例がある。

また、以下の説明において、発光装置１０が有する発光素子は有機ＥＬ素子である。ただし、発光装置１０が有する発光素子は、ＬＥＤなど有機ＥＬ素子以外の発光素子であっても良い。

図１は、実施形態に係る発光装置１０の構成を示す回路図である。実施形態に係る発光装置１０は、複数の第１発光素子１０２、複数の電源配線１１２（第１電源配線）、接地配線１４２、及び制御部２００を備えている。第１発光素子１０２のそれぞれは、図２を用いて後述するように、第１電極１１０、第２電極１４０、及び有機層１３０を有している。有機層１３０は発光層を有しており、第１電極１１０と第２電極１４０の間に位置している。複数の電源配線１１２は、互いに異なる第１発光素子１０２の第１電極１１０に接続している。接地配線１４２は、複数の第１発光素子１０２の第２電極１４０に接続している。制御部２００は、複数の電源配線１１２に流れる電流を制御することにより、複数の第１発光素子１０２の発光タイミングを制御する。そして電源配線１１２は、複数の第１発光素子１０２を繰り返し発光させ、かつ１周期の中で、複数の第１発光素子１０２に流れる電流のタイミングをずらす。以下、詳細に説明する。

発光装置１０は、発光パネル１０１及び制御部２００を備えている。発光パネル１０１は、上記した複数の第１発光素子１０２の他に、第２発光素子１０４も有している。第２発光素子１０４も、図２を用いて後述するように、第１電極１１０、有機層１３０、及び第２電極１４０を有している。第２発光素子１０４の第１電極１１０は、第１発光素子１０２とは異なる電源配線１１２（第２電源配線）に接続している。この電源配線１１２に流れる電流も、制御部２００によって制御されている。第２発光素子１０４の第２電極１４０は、第１発光素子１０２と同一の接地配線１４２に接続している。なお、電源配線１１２及び接地配線１４２は、発光パネル１０１に形成されている。ただし接地配線１４２は、発光パネル１０１の上では複数の第１発光素子１０２のそれぞれに対して設けられていても良い。この場合、複数の接地配線１４２は、発光パネル１０１の外部で一つの接地配線１４２に束ねられる。

制御部２００は、複数の電源配線１１２及び接地配線１４２に電気的に接続している。電源配線１１２又は接地配線１４２と制御部２００の間の接続には、リード部材やボンディングワイヤなどが用いられる。そして制御部２００は、複数の電源配線１１２のそれぞれに流れる電流を互いに独立して制御する。言い換えると、制御部２００は、複数の第１発光素子１０２及び第２発光素子１０４の発光期間を互いに独立して制御することができる。制御部２００は、例えば、複数の第１発光素子１０２及び第２発光素子１０４を、同じ輝度で発光させる。

図２は、発光パネル１０１の構成を示す断面図である。発光パネル１０１は、基板１００を用いて形成されている。基板１００は、例えばガラス基板や樹脂基板などの透明基板である。基板１００は、可撓性を有していてもよい。この場合、基板１００の厚さは、例えば１０μｍ以上１０００μｍ以下である。この場合においても、基板１００は無機材料及び有機材料のいずれで形成されていてもよい。基板１００は、例えば矩形などの多角形である。

基板１００の上には、第１発光素子１０２及び第２発光素子１０４が形成されている。いずれの発光素子も、第１電極１１０、有機層１３０、及び第２電極１４０をこの順に積層した構成を有している。

第１電極１１０及び第２電極１４０のうち少なくとも一方は透光性の電極になっている。また、残りの電極は、例えばＡｌやＡｇなどの金属によって形成されている。透光性の電極の材料は、例えば、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）やＩＺＯ（ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃＯｘｉｄｅ）等の無機材料、またはポリチオフェン誘導体などの導電性高分子、又は銀もしくは炭素からなるナノワイヤを利用した網目状電極である。本図に示す例では、発光素子はボトムエミッション型であるため、第１電極１１０は透光性の電極になっており、第２電極１４０は、Ａｌなど光を反射する電極になっている。また、第１電極１１０は陽極になっており、第２電極１４０は陰極になっている。第１電極１１０は、複数の発光素子のそれぞれに対して設けられているが、第２電極１４０は、全ての発光素子に共通の電極になっている。

有機層１３０は、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層をこの順に積層した構成を有している。第１電極１１０が陽極の場合は、正孔輸送層が第１電極１１０の上に形成される。また、第１電極１１０が陰極の場合は、電子輸送層が第１電極１１０の上に形成される。なお、正孔輸送層と発光層の間に正孔注入層が設けられていても良いし、電子輸送層と発光層の間に電子注入層が設けられていても良い。有機層１３０の各層は、塗布法によって形成されても蒸着法によって形成されてもよく、一部を塗布法、残りを蒸着法で形成しても良い。なお、有機層１３０は蒸着材料を用いて蒸着法で形成してもよく、また、塗布材料を用いて、インクジェット法、印刷法、スプレー法で形成してもよい。

第１発光素子１０２及び第２発光素子１０４は、絶縁層１２０を用いて区画されている。絶縁層１２０は開口を有しており、この開口内に有機層１３０が形成されている。言い換えると、第１発光素子１０２及び第２発光素子１０４は、絶縁層１２０の開口と重なる領域に形成されている。絶縁層１２０は、例えばポリイミド系樹脂などの感光性の樹脂であり、露光及び現像されることによって、所望のパターンに形成されている。絶縁層１２０としては、例えば、ポジ型の感光性樹脂が用いられる。なお、絶縁層１２０はポリイミド系樹脂以外の樹脂、例えばエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂であっても良い。

そして、第２発光素子１０４の発光面積は、複数の第１発光素子１０２の発光面積のいずれよりも大きい。このため、第２発光素子１０４の第１電極１１０は、複数の第１発光素子１０２の第１電極１１０のいずれよりも大きい。なお、ここで第１電極１１０の面積は、第１電極１１０となる導電膜のうち有機層１３０と重なっている部分の面積と定義する。

ここで、接地配線１４２に接続している発光素子のうち最も大きい発光素子を、第２発光素子１０４にすることができる。そして複数の第１発光素子１０２は、接地配線１４２に接続している発光素子のうち第２発光素子１０４以外の発光素子とすることもできる。

なお、図１に示した電源配線１１２及び接地配線１４２も、基板１００上に形成されている。電源配線１１２及び接地配線１４２は、例えば第１電極１１０と同様の透明電極材料の上に、金属層、例えばＭｏ層、Ａｌ層、及びＭｏ層の積層膜を重ねた構成を有している。

また発光パネル１０１は、上記した複数の第１発光素子１０２及び第２発光素子１０４を複数組有していても良い。この場合、同一の組に属している第１発光素子１０２及び第２発光素子１０４の第２電極１４０は、互いに同一の接地配線１４２に接続している。そして互いに異なる組に属している第１発光素子１０２は、互いに異なる接地配線１４２に接続している。この場合、制御部２００は、各組に対して、後述する制御を行う。なお、いずれかの組において第２発光素子１０４が設けられていなくても良い。

また、複数の第１発光素子１０２及び第２発光素子１０４は、同じ色の光を発光する。ただし、これらのうちの少なくとも一つは、他の発光素子と異なる色の光を発光しても良い。

図３は、制御部２００が行う制御の一例を説明するためのタイミングチャートである。制御部２００は、複数の第１発光素子１０２を繰り返し発光させる。そして、１周期ｔの中で、複数の第１発光素子１０２に流れる電流のタイミングをずらす。周期ｔは、例えば０．１ミリ秒以上２００ミリ秒以下である。このため、発光装置１０を見ている人は、複数の第１発光素子１０２が同時に発光していると認識する。

また、制御部２００は、複数の第１発光素子１０２及び第２発光素子１０４のそれぞれを同じ明るさで発光させるために、第１発光素子１０２及び第２発光素子１０４に流れる電流の密度が互いに同じになるようにする。一般的に、電極の面積が大きくなるにつれて、電流密度が規定の値に達するまでの時間は長くなる。このため、複数の第１発光素子１０２及び第２発光素子１０４それぞれの発光時間は、例えば第１発光素子１０２の第１電極１１０の面積が大きくなるにつれて、長くなる。

また、上記したように、第２発光素子１０４の第１電極１１０の面積は、第１発光素子１０２の第１電極１１０の面積よりも大きい。このため、第２発光素子１０４に電流を流し始めてから第２発光素子１０４が所定の輝度に達するまでの時間は、第１発光素子１０２に電流を流し始めてから第１発光素子１０２が所定の輝度に達するまでの時間よりも長い。そこで本図に示す例では、制御部２００は、第２発光素子１０４に電流を流して発光させている間に、複数の第１発光素子１０２に１周期以上電流を流してこれら複数の第１発光素子１０２を発光させる。この状態において、発光装置１０を見ている人は、第２発光素子１０４も、複数の第１発光素子１０２と同時に発光していると認識する。

なお、図３に示す例では、制御部２００は、複数の第１発光素子１０２の発光時間を重ねないようにしている。ただし図４に示すように、複数の第１発光素子１０２の発光時間の一部を重ねてもよい。

以上、本実施形態によれば、制御部２００は、複数の第１発光素子１０２を繰り返し発光させ、かつ１周期の中で第１発光素子１０２に流れる電流のタイミングをずらしている。従って、複数の第１発光素子１０２を同時に発光させる場合と比較して、接地配線１４２を流れる電流量を少なくすることができる。この結果、発光装置１０の駆動電圧を下げることができる。

また本実施形態では、第２発光素子１０４の第１電極１１０の面積は、第１発光素子１０２の第１電極１１０の面積よりも大きい。そして、制御部２００は、第２発光素子１０４が発光している間に、複数の第１発光素子１０２に１周期以上電流を流してこれら複数の第１発光素子１０２を発光させる。従って、第２発光素子１０４と第１発光素子１０２とで電流が流れるタイミングを重ねない場合と比較して、人は、第２発光素子１０４と第１発光素子１０２とが同時に発光していると視認しやすくなる。

図５は、実施例に係る発光装置１０の回路図であり、実施形態における図１に対応している。図６は、図５に示した発光パネル１０１の断面図であり、実施形態における図２に対応している。本実施例に係る発光装置１０は、発光パネル１０１が複数の第３発光素子１０６を有している点を除いて、実施形態に係る発光装置１０と同様の構成である。

複数の第３発光素子１０６は、何れも基板１００の上に形成されており、何れも第１電極１１０、有機層１３０、及び第２電極１４０を有している。第３発光素子１０６の第１電極１１０は、第１発光素子１０２及び第２発光素子１０４とは異なる電源配線１１２（第３電源配線）に接続している。一方、第３発光素子１０６の第２電極１４０は、第１発光素子１０２及び第２発光素子１０４と同一の接地配線１４２に接続している。そして、制御部２００は、第３発光素子１０６に接続する電源配線１１２に流れる電流も制御する。制御部２００は、例えば、複数の第１発光素子１０２、第２発光素子１０４、及び複数の第３発光素子１０６を、同じ輝度で発光させる。

一つの第３発光素子１０６（以下、第３発光素子１０６ａと記載）の第１電極１１０は、第２発光素子１０４の第１電極１１０よりも小さく、かついずれの第１発光素子１０２の第１電極１１０よりも大きい。言い換えると、第３発光素子１０６ａの面積は、第２発光素子１０４の面積よりも小さいが、いずれの第１発光素子１０２の面積よりも大きい。

また、他の第３発光素子１０６（以下、第３発光素子１０６ｂと記載）の第１電極１１０は、いずれの第１発光素子１０２の第１電極１１０よりも小さい。言い換えると、第３発光素子１０６ｂの面積は、いずれの第１発光素子１０２の面積よりも小さい。

ここで、接地配線１４２に接続している発光素子のうち最も大きい発光素子を、第２発光素子１０４にすることができる。そして接地配線１４２に接続している発光素子のうち、２番目に大きい発光素子を第３発光素子１０６ａとして、最も小さい発光素子を、第３発光素子１０６ｂとすることができる。

図７は、本実施例における制御部２００の制御の一例を示すタイミングチャートである。本図に示す例において、制御部２００は、複数の第１発光素子１０２及び第２発光素子１０４を、実施形態と同様に制御する。また制御部２００は、複数の第３発光素子１０６を第１発光素子１０２と同様に制御する。具体的には、制御部２００は、複数の第３発光素子１０６を繰り返し発光させ、かつ１周期の中で、複数の第３発光素子１０６に流れる電流のタイミングをずらす。さらに制御部２００は、第２発光素子１０４が発光している間に、複数の第３発光素子１０６に、１周期以上電流を流してこれら複数の第３発光素子１０６を発光させる。

本実施例によっても、接地配線１４２を流れる電流量を少なくすることができる。この結果、発光装置１０の駆動電圧を下げることができる。また、制御部２００は、第２発光素子１０４が発光している間に、複数の第３発光素子１０６を１周期以上発光させる。従って、第３発光素子１０６と第２発光素子１０４とで電流が流れるタイミングを重ねない場合と比較して、人は、第３発光素子１０６と第２発光素子１０４とが同時に発光していると視認しやすくなる。

また、第３発光素子１０６ａの面積は、第２発光素子１０４の面積よりも小さいが、いずれの第１発光素子１０２の面積よりも大きい。また、第３発光素子１０６ｂの面積は、いずれの第１発光素子１０２の面積よりも小さい。言い換えると、複数の第３発光素子１０６には、発光時間が長い第３発光素子１０６ａと、発光時間が短い第３発光素子１０６ｂとが含まれている。従って、複数の第３発光素子１０６とで電流が流れるタイミングを異ならせても、第２発光素子１０４が発光している間に、複数の第３発光素子１０６を１周期以上発光させることができる。

以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

１０発光装置
１０２第１発光素子
１０４第２発光素子
１０６第３発光素子
１１０第１電極
１１２電源配線
１３０有機層
１４０第２電極
１４２接地配線
２００制御部

Claims

それぞれが第１電極、第２電極、及び前記第１電極と前記第２電極の間に位置する発光層を有する複数の第１発光素子と、
互いに異なる前記第１発光素子の前記第１電極に接続する複数の第１電源配線と、
前記複数の第１発光素子の前記第２電極に接続する接地配線と、
前記複数の第１電源配線に流れる電流を制御することにより、前記複数の第１発光素子の発光を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記複数の第１発光素子を繰り返し発光させ、かつ１周期の中で、前記複数の第１発光素子に流れる電流のタイミングをずらす発光装置。
請求項１に記載の発光装置において、
前記第１電極、前記発光層、及び前記第２電極を有する第２発光素子と、
前記第２発光素子の前記第１電極に接続する第２電源配線と、
を備え、
前記第２発光素子の前記第２電極は前記接地配線に接続しており、
前記制御部は、前記第２電源配線に流れる電流を制御し、
前記第２発光素子の前記第１電極の面積は、いずれの前記第１発光素子の前記第１電極の面積よりも大きく、
前記制御部は、前記第２発光素子が発光している間に、前記複数の第１発光素子を１周期以上発光させる発光装置。
請求項２に記載の発光装置において、
それぞれが前記第１電極、前記発光層、及び前記第２電極を有する複数の第３発光素子と、
互いに異なる前記第３発光素子の前記第１電極に接続する複数の第３電源配線と、
を備え、
前記複数の第３発光素子の前記第２電極は前記接地配線に接続しており、
前記制御部は、前記複数の第３電源配線に流れる電流を制御し、
一つの前記第３発光素子の前記第１電極の面積は、前記第２発光素子の前記第１電極の面積よりも小さく、かついずれの前記第１発光素子の前記第１電極の面積よりも大きく、
他の前記第３発光素子の前記第１電極の面積は、いずれの前記第１発光素子の前記第１電極の面積よりも小さく、
前記制御部は、
前記複数の第３発光素子を繰り返し発光させ、かつ１周期の中で、前記複数の第３発光素子に流れる電流のタイミングをずらし、
前記第２発光素子が発光している間に、前記複数の第３発光素子を１周期以上発光させる発光装置。
請求項３に記載の発光装置において、
前記制御部は、前記複数の第１発光素子の発光時間を重ねない発光装置。