JP2016119200A

JP2016119200A - 発光装置

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Publication number: JP2016119200A
Application number: JP2014257680A
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: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2016-06-30

Abstract

【課題】保持部材に取り付けられる面光源において、非発光部の面積を少なくする。【解決手段】面光源である発光部材１２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。発光部１４０は基板１００の第１面１０２に設けられており、第１電極１１０、第２電極１３０、及び有機層１２０を備えている。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は基板１００の縁に配置されており、第１電極１１０に電気的に接続している。第２端子１３２は第２電極１３０に電気的に接続しており、基板１００の第１面１０２側に配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置に関する。

現在、例えば、有機ＥＬ素子（ＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子を用いた面光源が開発されている。有機ＥＬ素子は、第１電極と第２電極の間に有機層を挟んだ構成を有している。

面光源を壁や天井などの面に取り付ける場合、面光源を保持部材に保持させたうえで、この保持部材を面に取り付ける必要がある。この場合、保持部材に端子を設け、この端子に面光源を電気的に接続することになる。

例えば特許文献１には、面光源の側面に端子を設け、この端子を、保持部材としての筐体の電極に接続することが記載されている。特許文献１において、面光源の側面には、有機ＥＬ素子の第１電極に接続する端子、及び第２電極に接続する端子のそれぞれが設けられている。

特開２０１２−１０９２２６号公報

特許文献１に記載の技術において、有機ＥＬ素子の第１電極及び第２電極は、いずれも基板に形成された配線を介して端子に接続している。このため、基板に、これらの配線を引き回すためのスペースを設ける必要があった。この場合、面光源の非発光部の面積が増えてしまう。

本発明が解決しようとする課題としては、保持部材に取り付けられる面光源において、非発光部の面積を少なく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、発光部材と、
前記発光部材を収容するための開口を有する筐体と、
を備え、
前記発光部材は、
基板と、
前記基板の第１面に形成され、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有機層を有する発光部と、
前記基板の縁に配置され、前記第１電極に電気的に接続する第１端子と、
前記基板の前記第１面側に配置され、前記第２電極に電気的に接続する第２端子と、
を備え、
前記筐体は、
前記筐体の内面のうち前記基板の縁に対向する位置に配置され、前記第１端子に接続する第１接続部材と、
前記筐体の内面のうち前記基板の前記第１面に対向する位置に配置され、前記第２端子に接続する第２接続部材と、
を有する発光装置である。

請求項７に記載の発明は、基板と、
前記基板の第１面に形成され、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有機層を有する発光部と、
前記基板の縁に配置され、前記第１電極に電気的に接続する第１端子と、
前記基板の前記第１面側に配置され、前記第２電極に電気的に接続する第２端子と、
を備える発光装置である。

実施形態に係る発光装置の構成を示す断面図である。図１において、発光部材と筐体を互いに分離させた図である。発光装置の平面図である。発光部材の平面図である。図４から配線部材を取り除いた図である。図５から封止部材を取り除いた図である。図６から第２電極を取り除いた図である。図７から有機層及び絶縁層を取り除いた図である。図３及び図４のＡ−Ａ断面に対応する発光部材の断面図である。図３及び図４のＢ−Ｂ断面に対応する発光部材の断面図である。配線部材の要部を説明するための断面拡大図である。変形例１に係る発光装置の構成を示す平面図である。変形例２に係る発光装置の構成を示す平面図である。図１３のＡ−Ａ断面図である。

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の構成を示す断面図である。図２は、図１において、発光部材１２と筐体１４を互いに分離させた図である。図３は発光装置１０の平面図である。図１は、図３のＡ−Ａ断面に対応している。実施形態に係る発光装置１０は、発光部材１２及び筐体１４を備えている。筐体１４は発光部材１２のソケットとして用いられる。

発光部材１２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。発光部１４０は基板１００の第１面１０２に設けられており、第１電極１１０、第２電極１３０、及び有機層１２０を備えている。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は基板１００の縁に配置されており、第１電極１１０に電気的に接続している。第２端子１３２は第２電極１３０に電気的に接続しており、基板１００の第１面１０２側に配置されている。

筐体１４は発光部材１２を収容するための開口２１６を有しており、第１接続部材２１２及び第２接続部材２１４を有している。第１接続部材２１２は筐体１４の内面のうち基板１００の縁に対向する位置に配置されており、第１端子１１２に接続する。第２接続部材２１４は筐体１４の内面のうち基板１００の第１面１０２に対向する位置に配置されており、第２端子１３２に接続する。

以下、発光部材１２及び筐体１４のそれぞれについて、詳細に説明する。

図４は発光部材１２の平面図である。図５は図４から配線部材１８０を取り除いた図であり、図６は図５から封止部材１６０を取り除いた図である。図７は図６から第２電極１３０を取り除いた図であり、図８は図７から有機層１２０及び絶縁層１５０を取り除いた図である。図９は、図３及び図４のＡ−Ａ断面に対応する発光部材１２の断面図であり、図１０は、図３及び図４のＢ−Ｂ断面に対応する発光部材１２の断面図である。

発光部材１２は面光源であり、上記したように、基板１００及び発光部１４０を有している。

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、例えば矩形などの多角形である。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。

発光部１４０は基板１００の第１面１０２に形成されている。発光部１４０は、有機ＥＬ素子を有している。この有機ＥＬ素子は、図１、図９、及び図１０に示すように、第１電極１１０、有機層１２０、及び第２電極１３０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。

なお、上記した第１電極１１０及び第２電極１３０の材料は、発光部材１２がボトムエミッション型の場合である。発光部材１２がトップエミッション型の場合、第１電極１１０の材料と第２電極１３０の材料は逆になる。すなわち第１電極１１０の材料には上記した第２電極１３０の材料が用いられ、第２電極１３０の材料には上記した第１電極１１０の材料が用いられる。

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、第１電極１１０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。

また、発光部材１２は、第１電極取出部１１１及び第２電極取出部１３１を有している。第１電極取出部１１１は第１電極１１０に電気的に接続しており、第２電極取出部１３１は第２電極１３０に電気的に接続している。第１電極取出部１１１及び第２電極取出部１３１は、例えば、第１電極１１０と同一の材料で形成された層を有している。これらのうち第１電極取出部１１１となる層は、第１電極１１０と一体になっている。一方、第２電極取出部１３１となる層は、第１電極１１０から分離している。なお、第１電極取出部１１１と第１電極１１０の間には引出配線が設けられていてもよい。また、第２電極取出部１３１と第２電極１３０の間にも引出配線が設けられていてもよい。

図５〜図８に示す例において、基板１００は矩形である。そして第１電極取出部１１１は基板１００の互いに対向する２辺のそれぞれに沿って設けられており、第２電極取出部１３１は基板１００の残りの２辺のそれぞれに沿って設けられている。

また発光部材１２は封止部材１６０を有している。封止部材１６０は、例えばガラス、アルミニウムなどの金属、又は樹脂を用いて形成されており、基板１００と同様の多角形や円形であり、中央に凹部を設けた形状を有している。そして封止部材１６０の縁は接着材で基板１００に固定されている。これにより、封止部材１６０と基板１００で囲まれた空間は封止される。そして発光部１４０は、この封止された空間の中に位置している。なお、封止部材１６０は原子層成長（ＡＬＤ）法で形成された膜又は化学気相成長（ＣＶＤ）法で形成された膜であってもよい。なお、第１電極取出部１１１及び第２電極取出部１３１は、封止部材１６０の外に位置している。また、図８及び図９に示す例では、封止部材１６０は、絶縁層１５０の上に固定されている。

そして発光部材１２は、第１端子１１２を有している。第１端子１１２は基板１００の端面に沿った枠形状（例えば四角形状）を有しており、少なくとも表面が導電性を有している。言い換えると、第１端子１１２は基板１００の側面の全周に設けられている。第１端子１１２は、例えば金属を用いて形成されている。そして第１端子１１２の一部は基板１００の第１面１０２よりも上側に位置し、さらに第１面１０２を覆う方向に折れ曲がっている。第１端子１１２は、この折れ曲がっている部分において、第１電極取出部１１１に接している。なお、第１端子１１２のうち折れ曲がっている部分は第２電極取出部１３１の上方にも位置しているが、第１端子１１２と第２電極取出部１３１の間には後述する配線部材１８０が位置するため、第１端子１１２は第２電極取出部１３１から絶縁される。なお、第１端子１１２は、基板１００の第１面１０２側から基板１００に嵌め込まれている。

さらに発光部材１２は、配線部材１８０を有している。配線部材１８０は例えばＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）である。配線部材１８０の一部は、封止部材１６０を介して基板１００に対向している。ただし図４及び図９に示すように、配線部材１８０は、第１電極取出部１１１には対向していない。第２端子１３２は、配線部材１８０のうち基板１００とは逆側の面に設けられている。本図に示す例において、第２端子１３２は封止部材１６０と重なっている。言い換えると、第２端子１３２は、封止部材１６０を介して基板１００に対向している。さらに第２端子１３２は、発光部１４０とも重なっている。

図４及び図１０に示すように、配線部材１８０の一部は第２電極取出部１３１に対向している。そして詳細を後述するように、第２電極取出部１３１は、配線部材１８０を介して第２端子１３２に電気的に接続している。図５〜図８に示す例において、第２電極取出部１３１は基板１００のうち互いに対向する２辺に設けられている。そして２つの第２電極取出部１３１は、いずれも配線部材１８０を介して第２端子１３２に電気的に接続している。

図１１は、配線部材１８０の要部を説明するための断面拡大図である。配線部材１８０は絶縁性の基材１８２を有している。基材１８２のうち基板１００に対向する面には、電極１８４及び配線１８５が設けられている。電極１８４は基材１８２の端部のうち第２電極取出部１３１に対向する領域に設けられており、第２電極取出部１３１に接する。また配線１８５は電極１８４と一体に形成されており、第２端子１３２と重なる領域まで延在している。そして基材１８２のうち第２端子１３２及び配線１８５の双方に重なっている領域には貫通孔が設けられている。この貫通孔の中には、導電性のビア１８６が設けられている。このように、第２端子１３２は、ビア１８６及び配線１８５を介して、電極１８４に電気的に接続している。そして電極１８４が第２電極取出部１３１に接することによって、第２端子１３２は、第２電極取出部１３１に電気的に接続される。なお、配線１８５は絶縁層１８８に覆われている。

また、電極１８４の端は基材１８２の端よりも基材１８２の内側に位置している。このため、第１端子１１２が電極１８４と導通することを防止できる。なお、本図に示す例において、電極１８４の端部は絶縁層１８８で覆われていないが、絶縁層１８８で覆われていてもよい。

なお、第１端子１１２の上部、すなわち配線部材１８０を覆う方向に折れ曲がっている部分は、基材１８２のうち電極１８４とは逆側の面の縁に接する。ただし、基材１８２のうちこの部分には、配線等は形成されていない。また、第１端子１１２は配線部材１８０の電極１８４を第２電極取出部１３１に押し付けて接触させる機能も有している。

次に、図１及び図２を用いて、筐体１４の構成について説明する。筐体１４は、発光部材１２に対向する面に凹部を設けた形状を有している。例えば発光部材１２の平面形状が長方形の場合、筐体１４は、直方体の一面に、長方形の凹部を設けた形状を有している。そしてこの凹部の開放端が、開口２１６になっている。

筐体１４は樹脂などの例えば絶縁性の材料で形成されており、発光部材１２のソケットになっている。筐体１４の凹部の内面には、第１接続部材２１２及び第２接続部材２１４が設けられている。第１接続部材２１２は凹部の内側面に位置しており、第２接続部材２１４は凹部の底面に位置している。本図に示す例において、筐体１４は複数の第１接続部材２１２を有している。複数の第１接続部材２１２は、筐体１４の内周に沿って設けられている。上記したように基板１００が矩形であり、第１端子１１２が基板１００の全周に設けられている場合、第１接続部材２１２は、基板１００の４つの側面のそれぞれに対向する位置に配置されている。このため、第１端子１１２の全周から第１端子１１２に電力を供給することができるため、第１端子１１２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。

また、第１接続部材２１２及び第２接続部材２１４はバネ性を有している。従って、発光部材１２を筐体１４に容易に嵌めこむことができ、かつ発光部材１２を筐体１４から容易に取り外すことができる。

なお、第１接続部材２１２は、筐体１４の外面に設けられた第１の外部接続端子に電気的に接続しており、第２接続部材２１４は筐体１４の外面に設けられた第２の外部接続端子に電気的に接続している。ここで、第１接続部材２１２は、第１の外部接続端子の代わりに第１のリード線に接続していてもよい。また第２接続部材２１４は、第２の外部接続端子の代わりに第２のリード線に接続していてもよい。この場合、第１のリード線及び第２のリード線は、筐体１４の外部まで延在している。

以上、本実施形態によれば、第１電極１１０は第１端子１１２に電気的に接続しており、第２電極１３０は第２端子１３２に電気的に接続している。そして第２端子１３２は、基板１００の第１面１０２側に配置されている。このため、第２端子１３２が基板１００の縁に配置されている場合と比較して、第１端子１１２を基板１００の縁の複数の領域に配置することができる。このため、第１電極１１０の縁の複数の部分から第１電極１１０に給電することができるため、発光部１４０に輝度の分布が生じることを抑制できる。

また、第２端子１３２を基板１００の第１面１０２側に配置したため、第２端子１３２と第２電極１３０を電気的に接続するための配線の大部分を、基板１００の外部に位置させることができる。従って、発光部材１２の非発光面積を小さくすることができる。

また、第１端子１１２は基板１００の４辺に設けられているため、発光部材１２が正方形の場合、筐体１４に対する発光部材１２の位置は回転対称性を有する。従って、筐体１４に発光部材１２をはめ込むときに、発光部材１２の向きを気にする必要はない。また、第１端子１１２は基板１００のエッジをカバーする構造になっているので、基板１００がガラスの場合、基板１００の破損を防止することができる。

（変形例１）
図１２は、変形例１に係る発光装置１０の構成を示す平面図であり、実施形態における図３に対応している。本変形例に係る発光装置１０は、第１端子１１２の少なくとも一つの角部（好ましくはすべての角部）が絶縁部材２００で覆われている点を除いて、実施形態に係る発光装置１０と同様の構成である。絶縁部材２００は例えばゴムや弾性を有する樹脂などで形成されており、第１端子１１２よりも外側に飛び出している。絶縁部材２００は、側面のうち第１端子１１２に対向する領域に開口を有しており、この開口の中に第１端子１１２の角を差し込むことにより、第１端子１１２に取り付けられている。

本変形例によっても、実施形態と同様に、発光部１４０に輝度の分布が生じることを抑制できる。また、発光部材１２の非発光面積を小さくすることができる。さらに、第１端子１１２の角部が絶縁部材２００で覆われているため、発光部材１２を取り扱いやすくなる。

（変形例２）
図１３は、変形例２に係る発光装置１０の構成を示す平面図であり、変形例１における図１２に対応している。本変形例に係る発光装置１０は、以下の点を除いて変形例１に係る発光装置１０と同様の構成である。

まず、第１端子１１２は基板１００の各辺単位に分割されている。このため、第１端子１１２は基板１００の角部には設けられていない。そして絶縁部材２００は、基板１００の角部を覆っている。

図１４は、図１３のＡ−Ａ断面図であり、実施形態における図９に対応している。本変形例に示すように、第１端子１１２の上端部は基板１００の第１面１０２を覆う方向に折れ曲がっているとともに、第１端子１１２の下端部も基板１００の第２面１０４を覆う方向に折れ曲がっている。このため、第１端子１１２の断面は略コの字型になっている。このため、第１端子１１２は、基板１００の側面に、この側面に垂直な方向に差し込まれることにより、基板１００に取り付けられている。

本変形例によっても、変形例１と同様に、発光部１４０に輝度の分布が生じることを抑制できる。また、発光部材１２の非発光面積を小さくすることができる。さらに、発光部材１２の角部が絶縁部材２００で覆われているため、発光部材１２を取り扱いやすくなる。

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
１２発光部材
１４筐体
１００基板
１０２第１面
１０４第２面
１１０第１電極
１１１第１電極取出部
１１２第１端子
１２０有機層
１３０第２電極
１３１第２電極取出部
１３２第２端子
１４０発光部
１８０配線部材
１８２基材
１８４電極
１８５配線
１８６ビア
１８８絶縁層
２００絶縁部材
２１２第１接続部材
２１４第２接続部材
２１６開口

Claims

発光部材と、
前記発光部材を収容するための開口を有する筐体と、
を備え、
前記発光部材は、
基板と、
前記基板の第１面に形成され、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有機層を有する発光部と、
前記基板の縁に配置され、前記第１電極に電気的に接続する第１端子と、
前記基板の前記第１面側に配置され、前記第２電極に電気的に接続する第２端子と、
を備え、
前記筐体は、
前記筐体の内面のうち前記基板の縁に対向する位置に配置され、前記第１端子に接続する第１接続部材と、
前記筐体の内面のうち前記基板の前記第１面に対向する位置に配置され、前記第２端子に接続する第２接続部材と、
を有する発光装置。
請求項１に記載の発光装置において、
前記第１接続部材は、前記筐体の内周に沿って複数設けられている発光装置。
請求項１に記載の発光装置において、
前記基板の前記第１面側に配置されており、前記発光部を封止する封止部材と、
前記封止部材の外部に位置しており、前記第１電極に電気的に接続する第１電極取出部と、
前記封止部材の外部に位置しており、前記第２電極に電気的に接続する第２電極取出部と、
前記第２電極取出部に接続し、かつ一部が前記封止部材を介して前記基板に対向する位置に配置されている配線部材と、
を備え、
前記第１端子は前記第１電極取出部を介して前記第１電極に電気的に接続しており、
を備え、
前記第２端子は、前記配線部材の前記一部に設けられている発光装置。
請求項３に記載の発光装置において、
前記基板は矩形であり、
前記第１電極取出部は前記基板の互いに対向する２辺のそれぞれに設けられており、
前記第２電極取出部は前記基板の残りの２辺のそれぞれに設けられており、
前記配線部材は前記封止部材と重なっており、かつ前記２つの第２電極取出部のそれぞれに電気的に接続している発光装置。
請求項３又は４に記載の発光装置において、
前記配線部材はフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）である発光装置。
請求項５に記載の発光装置において、
前記第１端子は前記基板の縁に沿った枠形状を有しており、
前記基板の前記残りの２辺において、前記第１端子と前記第２電極取出部の間には前記フレキシブルプリント基板が位置している発光装置。
基板と、
前記基板の第１面に形成され、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有機層を有する発光部と、
前記基板の縁に配置され、前記第１電極に電気的に接続する第１端子と、
前記基板の前記第１面側に配置され、前記第２電極に電気的に接続する第２端子と、
を備える発光装置。
請求項７に記載の発光装置において、
前記基板の前記第１面側に配置されており、前記発光部を封止する封止部材と、
前記封止部材の外部に位置しており、前記第１電極に電気的に接続する第１電極取出部と、
前記封止部材の外部に位置しており、前記第２電極に電気的に接続する第２電極取出部と、
前記第２電極取出部に接続し、かつ一部が前記封止部材を介して前記基板に対向する位置に配置されている配線部材と、を備える発光装置。
請求項８に記載の発光装置において、
前記基板は矩形であり、
前記第１電極取出部は前記基板の互いに対向する２辺のそれぞれに設けられており、
前記第２電極取出部は前記基板の残りの２辺のそれぞれに設けられており、
前記配線部材は前記封止部材と重なっており、かつ前記２つの第２電極取出部のそれぞれに電気的に接続している発光装置。
請求項８又は９に記載の発光装置において、
前記配線部材はフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）である発光装置。
請求項１０に記載の発光装置において、
前記第１端子は前記基板の縁に沿った枠形状を有しており、
前記基板の前記残りの２辺において、前記第１端子と前記第２電極取出部の間には前記フレキシブルプリント基板が位置している発光装置。