JP2016119169A

JP2016119169A - 発光装置

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Publication number: JP2016119169A
Application number: JP2014256649A
Authority: JP
Inventors: 石塚　真一; Shinichi Ishizuka; 真一石塚; 吉田　綾子; Ayako Yoshida; 綾子吉田
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2016-06-30
Anticipated expiration: 2034-12-18
Also published as: JP6496138B2

Abstract

【課題】第１電極の抵抗に起因して発光素子の輝度に分布が生じることを抑制する。【解決手段】発光装置１０は、基板１００、発光部１４０、第１端子１１２、及び第２端子１３２を有している。基板１００は多角形である。発光部１４０は、第１電極、第２電極、及び有機層を有している。第２電極は第１電極よりも上に位置しており、有機層は第１電極と第２電極の間に位置している。第１端子１１２は第１電極に接続しており、基板１００の各辺に設けられている。第２端子１３２は第２電極に接続している。そして第２端子１３２は、発光部１４０を挟んで基板１００とは逆側に位置している。また、第２電極１３０の少なくとも一部は発光部１４０と重なっている。【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置に関する。

近年は、発光素子として有機ＥＬ（Organic Electroluminescence）素子を有する発光装置の開発が進んでいる。有機ＥＬ素子は、有機層を、第１電極及び第２電極で挟んだ構成を有している。第１電極は、有機層からの光を外部に放射するために、透明導電材料を用いて形成されている。

なお、特許文献１には、有機ＥＬパネルにおいて、発光部を封止するための封止部材を金属で形成し、この封止部材と第２電極とを接続することにより、輝度の分布を抑制することができる、と記載されている。特許文献１において、第２電極は、画素を画定にする隔壁の上にも形成されている。そして第２電極は、この隔壁の上に位置する部分において、封止部材に接続している。

特開２０１２−７９４１９号公報

第１電極の抵抗に起因して、発光素子の輝度に分布が生じる可能性がある。しかし特許文献１に記載の構造では、このような課題を解決することはできない。

本発明が解決しようとする課題としては、第１電極の抵抗に起因して発光素子の輝度に分布が生じ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、多角形である基板と、
前記基板に形成され、第１電極、前記第１電極よりも上に位置する第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有機層を備える発光部と、
前記基板のうち前記基板の各辺に設けられ、前記第１電極に接続する第１端子と、
前記発光部を挟んで前記基板とは逆側に位置しており、前記第２電極に接続する第２端子と、
を備える発光装置である。

請求項２に係る発明は、基板と、
前記基板に形成され、第１電極、前記第１電極よりも上に位置する第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有機層を備える発光部と、
前記基板のうち前記第１電極の周囲に位置する領域の各辺に設けられ、前記第１電極に接続する第１端子と、
前記発光部を挟んで前記基板とは逆側に位置しており、前記第２電極に接続する第２端子と、
を備え、
前記第１端子は、少なくとも、前記基板の中心を基準にしてｎ回対称（ただしｎ≧２）となる領域のそれぞれに設けられている発光装置である。

実施形態に係る発光装置の構成を示す平面図である。図１から第２端子及び封止部材を取り除いた図である。図２から第２電極を取り除いた図である。図３から絶縁層及び有機層を取り除いた図である。図５は図１のＡ−Ａ断面図である。図５の点線αで囲んだ領域を拡大した図である。図６の変形例を示す図である。発光装置を回路基板に実装する方法の一例を示す断面図である。変形例に係る発光装置の構成を示す断面図である。（ａ）及び（ｂ）は、第１端子の位置を説明するための図である。

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。

図１は、実施形態に係る発光装置１０の構成を示す平面図である。図２は、図１から第２端子１３２及び封止部材１６０を取り除いた図である。図３は図２から第２電極１３０を取り除いた図であり、図４は図３から絶縁層１５０及び有機層１２０を取り除いた図である。図５は図１のＡ−Ａ断面図である。

実施形態に係る発光装置１０は、図５に示すように、基板１００、発光部１４０、第１端子１１２、及び第２端子１３２を有している。発光部１４０は、図５に示すように、第１電極１１０、第２電極１３０、及び有機層１２０を有している。第２電極１３０は第１電極１１０よりも上に位置しており、有機層１２０は第１電極１１０と第２電極１３０の間に位置している。第１端子１１２は、図５に示すように、第１電極１１０の周囲に位置する領域に設けられており、第１電極１１０に接続している。また、図１に示すように、第１端子１１２は、少なくとも、基板１００の中心を基準にしてｎ回対称（ただしｎ≧２）となる領域のそれぞれに設けられている。ここで基板１００の中心は、基板１００が円形の場合はその縁の中心であり、基板１００が長方形又は正方形の場合は、対角線の交点である。第２端子１３２は第２電極１３０に接続している。そして第２電極１３０は、図１及び図５に示すように、発光部１４０を挟んで基板１００とは逆側に位置している。また、第２電極１３０の少なくとも一部は発光部１４０と重なっている。以下、発光装置１０について詳細に説明する。

まず、図１〜図５を用いて発光装置１０を説明する。

基板１００は、例えばガラス基板や樹脂基板などの透光性を有する基板である。基板１００は可撓性を有していてもよい。可撓性を有している場合、基板１００の厚さは、例えば１０μｍ以上１０００μｍ以下である。基板１００は、例えば長方形又は正方形であるが、他の多角形であってもよいし、円形であってもよい。基板１００が樹脂基板である場合、基板１００は、例えばＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、又はポリイミドを用いて形成されている。また、基板１００が樹脂基板である場合、水分が基板１００を透過することを抑制するために、基板１００の少なくとも一面（好ましくは両面）に、ＳｉＮ_ｘやＳｉＯＮなどの無機バリア膜が形成されている。

基板１００の第１面１０２には、発光部１４０が形成されている。発光部１４０は、第１電極１１０、有機層１２０、及び第２電極１３０をこの順に積層させた構成を有している。

第１電極１１０は、光透過性を有する透明電極である。透明電極の材料は、金属を含む材料、例えば、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃＯｘｉｄｅ）、ＩＷＺＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｕｎｇｓｔｅｎＺｉｎｃＯｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（ＺｉｎｃＯｘｉｄｅ）等の金属酸化物である。第１電極１１０の厚さは、例えば１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。第１電極１１０は、例えばスパッタリング法又は蒸着法を用いて形成される。なお、第１電極１１０は、カーボンナノチューブ、又はＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの導電性有機材料であってもよい。

有機層１２０は発光層を有している。有機層１２０は、例えば、正孔注入層、発光層、及び電子注入層をこの順に積層させた構成を有している。正孔注入層と発光層との間には正孔輸送層が形成されていてもよい。また、発光層と電子注入層との間には電子輸送層が形成されていてもよい。有機層１２０は蒸着法で形成されてもよい。また、有機層１２０のうち少なくとも一つの層、例えば第１電極１１０と接触する層は、インクジェット法、印刷法、又はスプレー法などの塗布法によって形成されてもよい。なお、この場合、有機層１２０の残りの層は、蒸着法によって形成されている。また、有機層１２０のすべての層が、塗布法を用いて形成されていてもよい。

第２電極１３０は、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｚｎ、及びＩｎからなる第１群の中から選択される金属、又はこの第１群から選択される金属の合金からなる金属層を含んでいる。この場合、第２電極１３０は遮光性を有している。第２電極１３０の厚さは、例えば１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。ただし、第２電極１３０は、第１電極１１０の材料として例示した材料を用いて形成されていてもよい。第２電極１３０は、例えばスパッタリング法又は蒸着法を用いて形成される。

第１電極１１０の縁は、絶縁層１５０によって覆われている。絶縁層１５０は例えばポリイミドなどの感光性の樹脂材料によって形成されており、第１電極１１０のうち発光部１４０の発光領域となる部分を囲んでいる。絶縁層１５０を設けることにより、発光部１４０の縁において第１電極１１０と第２電極１３０が短絡することを抑制できる。本図に示す例において、第２電極１３０の縁は、絶縁層１５０の上面と重なっている。

また、発光装置１０は、第１端子１１２を有している。第１端子１１２は第１電極１１０に接続している。詳細には、第１端子１１２は、第１電極１１０と同一の材料で形成された層を有している。そしてこの層は、第１電極１１０と一体になっている。上記したように、第１端子１１２は、少なくとも、基板１００の中心を基準にしてｎ回対称（ただしｎ≧２）となる領域のそれぞれに設けられている。なお、ｎ≧３であってもよいし、ｎ≧４であってもよい。ここで、図１０（ａ）に示すように、第１端子１１２の位置は、例えば以下のようにして定義することができる。まず、ある基準点を定める。そしてこの基準点を基準として、ある点を回転中心として、ｎ回対称となる点（以下、ｎ回対称点と記載）のそれぞれを定義する。そして、図１０（ｂ）に示すように、基準点をいずれかの第１端子１１２と重なるように位置させた場合、ｎ回対称点のそれぞれは、いずれかの第１端子１１２と重なる。図４に示す例では、第１電極１１０及び第１端子１１２となる層は、基板１００の第１面１０２のほぼ全面（例えば発光部１４０及びその周囲の領域）に形成されている。このため、第１端子１１２は、基板１００の各辺に設けられたことになる。また、第１端子１１２は、第１電極１１０の全周に設けられたことにもなる。製造上の簡便さから、基板１００上に第１端子１１２のみ形成されてもよい。なお、図４において、第１端子１１２は、基板１００の角部に対向する領域には形成されていなくてもよい。そしてこの層のうち絶縁層１５０の外側に位置する部分が第１端子１１２となっている。なお、基板１００が樹脂基板である場合、第１電極１１０を第１面１０２のほぼ全面に形成すると、基板１００のバリア機能を向上させることもできる。なお、図１０（ｂ）に示すように、第１電極１１０及び第１端子１１２となる層が円形であった場合も、第１端子１１２は、ｎ回対称（ただしｎ≧３）となる領域のそれぞれに設けられていることになる。図１０（ｂ）の例では、３つの第１端子１１２が互いに分割されている。このとき、各領域の面積が等しいと、発光部１４０内の輝度ムラを低減できる。なお、第１端子１１２が全て繋がった形状でもかまわない。

なお、第１電極１１０の上及び第１端子１１２の上には、第１電極１１０よりも抵抗が低い材料からなる導電層が形成されていてもよい。この導電層は、例えば金属又は合金によって形成されている。この導電層は、単層構造であってもよいし多層構造であってもよい。この導電層は、例えばＭｏ合金層（例えばＭｏＮｂ層）、Ａｌ合金層（例えばＡｌＮｄ層）、及びＭｏ合金層（例えばＭｏＮｂ層）をこの順に形成した構成を有している。そして、この導電層のうち第１電極１１０に位置する部分は、例えば複数の線状の電極として形成されている。またこの導電層のうち第１端子１１２の上に位置する部分は、第１端子１１２の全面に形成されていてもよい。この導電層が形成されることにより、第１電極１１０及び第１端子１１２の見かけ上の抵抗は低くなる。

また、発光装置１０は第２端子１３２を有している。図１及び図５に示す例において、第２端子１３２は封止部材１６０に設けられている。封止部材１６０は、発光部１４０を封止している。封止部材１６０は導電性を有しており、例えば金属箔または金属板の中央部を凹ませた形状を有している。封止部材１６０は、例えばアルミニウムを用いて形成されている。封止部材１６０は、発光部１４０を凹部に収容する向きで、基板１００の上に固定されている。そして第２端子１３２は、封止部材１６０の外面、すなわち発光部１４０とは逆側の面に形成されている。なお、本図に示す例において、封止部材１６０の端部の全周が、絶縁層１５０と重なっている。

図６は、図５の点線αで囲んだ領域を拡大した図である。封止部材１６０の端部は、導電性接着層１７０を介して第２電極１３０に固定されている。また、図５に示した第２端子１３２は、封止部材１６０上に形成されている。そして封止部材１６０は金属などの導電性を有する材料を用いて形成されている。このため、第２端子１３２は、封止部材１６０及び導電性接着層１７０を介して、第２電極１３０に電気的に接続している。導電性接着層１７０は、例えば絶縁性の樹脂材料に導電性の粒子を混ぜたものである。第２電極１３０と絶縁層１５０との密着性が良くない場合は、絶縁層１５０の上に密着性の相性の良い金属膜（例えばＩＴＯなど）を成膜しても良い。この場合、第２電極１３０は、絶縁層１５０と密着性の相性の良い金属膜と接続する。

図７は、図６の変形例を示す図である。本図に示す例において、封止部材１６０の本体はガラスなどの絶縁材料で形成されている。そして封止部材１６０の端面および外面には、導電層１６２（例えばアルミニウム層などの金属層）が気相成膜法（例えば蒸着法やスパッタリング法）を用いて形成されている。本変形例において、第２端子１３２は、導電層１６２及び導電性接着層１７０を介して、第２電極１３０に電気的に接続している。

図８は、発光装置１０を回路基板２０に実装する方法の一例を示す断面図である。発光装置１０は、封止部材１６０が設けられている面が回路基板２０（例えばプリント配線基板：ＰＣＢ）と対向している。また回路基板２０は、第２端子１３２と重なる領域に、第２端子１３２に接続する端子を有しており、第１端子１１２と重なる領域に、第１端子１１２に接続する端子を有している。これらの端子は、導電性接着層２０２を介して第２端子１３２や第１端子１１２に接続している。導電性接着層２０２は、例えば絶縁性の樹脂材料に導電性の粒子を混ぜたものである。

なお、図１〜図４に示す例において、第１端子１１２は第１電極１１０の全周に形成されている。この場合、図８に示した導電性接着層２０２は、第１電極１１０を取り囲むように設けられる。

以上、本実施形態によれば、第２端子１３２は、発光部１４０を挟んで基板１００とは逆側に位置している。このため、少なくとも、基板１００の中心を基準にしてｎ回対称（ただしｎ≧３）となる領域のそれぞれに第１端子１１２を設けることができる。図４に示す例では、第１端子１１２は、基板１００の例えば各辺に設けられている。このため、第１電極１１０の縁のうち複数の領域（図１〜図４に示す例では全周）から、第１電極１１０に電流を供給することができる。従って、第１電極１１０の抵抗が高くても、この抵抗に起因して発光部１４０の輝度に分布が生じることを抑制できる。

（変形例）
図９は、変形例に係る発光装置１０の構成を示す断面図であり、実施形態の図５に対応している。本変形例に係る発光装置１０は、封止部材１６０と第２電極１３０の電気的な接続構造を除いて、実施形態に係る発光装置１０と同様の構成である。

本変形例において、封止部材１６０の端面は、一般的な接着剤を用いて基板１００側に固定されている。ここで封止部材１６０の端面は、第２電極１３０に固定されていてもよいし、第１端子１１２のうち第１電極１１０側の領域に固定されていてもよいし、絶縁層１５０に固定されていてもよい。

そして、封止部材１６０の内面のうち第２電極１３０に対向する領域の一部は、導電性接着層１７０を介して第２電極１３０に電気的に接続されている。このため、第２端子１３２は、封止部材１６０及び導電性接着層１７０を介して、第２電極１３０に電気的に接続する。ここで、導電性接着層１７０は第２端子１３２と重なっていてもよい。

本変形例によっても、実施形態と同様に、基板１００の各辺に第１端子１１２を設けることができる。このため、第１電極１１０の縁のうちの多くの領域から、第１電極１１０に電流を供給することができる。従って、第１電極１１０の抵抗が高くても、この抵抗に起因して発光部１４０の輝度に分布が生じることを抑制できる。

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
１００基板
１１０第１電極
１１２第１端子
１２０有機層
１３０第２電極
１３２第２端子
１４０発光部
１６０封止部材
１６２導電層
１７０導電性接着層

Claims

多角形である基板と、
前記基板に形成され、第１電極、前記第１電極よりも上に位置する第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有機層を備える発光部と、
前記基板のうち前記基板の各辺に設けられ、前記第１電極に接続する第１端子と、
前記発光部を挟んで前記基板とは逆側に位置しており、前記第２電極に接続する第２端子と、
を備える発光装置。
基板と、
前記基板に形成され、第１電極、前記第１電極よりも上に位置する第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有機層を備える発光部と、
前記基板のうち前記第１電極の周囲に位置する領域の各辺に設けられ、前記第１電極に接続する第１端子と、
前記発光部を挟んで前記基板とは逆側に位置しており、前記第２電極に接続する第２端子と、
を備え、
前記第１端子は、少なくとも、前記基板の中心を基準にしてｎ回対称（ただしｎ≧２）となる領域のそれぞれに設けられている発光装置。
請求項２に記載の発光装置において、
前記第１端子は、前記第１電極の全周に設けられている発光装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の発光装置において、
前記発光部を封止する封止部材を備え、
前記第２端子は前記封止部材に設けられている発光装置。
請求項４に記載の発光装置において、前記封止部材は一部が導電性接着層を介して前記第２電極に接続しており、
前記封止部材のうち前記第２電極に接続する領域と前記第２端子とを電気的に接続する導体を備える発光装置。
請求項５に記載の発光装置において、
前記封止部材は導電材料を用いて形成されており、
前記導体は前記封止部材である発光装置。
請求項１〜６のいずれか一項に記載の発光装置において、
前記第１電極は前記基板の上に形成されており、
前記第１端子は、前記第１電極と同一の層を有しており、かつ前記層は前記第１電極と一体になっている発光装置。