JP2018088308A

JP2018088308A - 発光装置

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Publication number: JP2018088308A
Application number: JP2016229832A
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: 2016-11-28
Filing date: 2016-11-28
Publication date: 2018-06-07
Anticipated expiration: 2036-11-28
Also published as: JP6847642B2

Abstract

【課題】透過型の発光装置において、発光面とは逆の面から可視光を漏れにくくする。【解決手段】発光装置１０は、複数の発光部１４０、透光部および第１層１７０を備える。複数の発光部１４０は、透光性を有する基材１００及び透光性を有する封止部１８の間に位置する。透光部は、互いに隣り合う発光部１４０の間に位置する。第１層１７０は、発光部１４０が発光する光を可視光以外の光に変換する材料を含む。第１層１７０は、封止部１８の一部である、または、基材１００と封止部１８との間に位置する。【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置に関する。

近年は有機ＥＬを利用した発光装置の開発が進んでいる。この発光装置は、照明装置や表示装置として使用されており、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。そして、一般的には第１電極には透明材料が用いられており、第２電極には金属材料が用いられている。

有機ＥＬを利用した発光装置の一つに、特許文献１に記載の技術がある。特許文献１の技術は、有機ＥＬを利用した表示装置に光透過性（シースルー）を持たせるために、第２電極を画素の一部にのみ設けている。このような構造において、複数の第２電極の間に位置する領域は光を透過させるため、表示装置は光透過性を有することができる。

特開２０１１−２３３３６号公報

片面（おもて面）からのみ光を取り出したい透過型の発光装置において、逆側の面（裏面）からも一部の光が漏れ出てしまう場合がある。この場合、裏面側から発光装置を介して反対側を視認しにくくなったり、おもて面での光取り出し効率が低下したりする。

本発明が解決しようとする課題としては、透過型の発光装置において、発光面とは逆の面から可視光を漏れにく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、
透光性を有する基材及び透光性を有する封止部の間に位置する複数の発光部と、
互いに隣り合う前記発光部の間に位置する透光部と、
前記発光部が発光する光を可視光以外の光に変換する材料を含む第１層と、を備え、
前記第１層は、前記封止部の一部である、または、前記基材と前記封止部との間に位置する発光装置である。

実施形態に係る発光装置の構成を示す断面図である。発光部の発光スペクトルの例を示す図である。第１層の励起スペクトルの例を示す図である。発光装置の平面図である。実施例１に係る発光装置の構成を示す断面図である。実施例２に係る発光装置の構成を示す断面図である。実施例３に係る発光装置の構成を示す断面図である。実施例４に係る発光装置の構成を示す断面図である。実施例５に係る発光装置の構成を示す断面図である。実施例６に係る発光装置の構成を示す断面図である。図１０に示した発光装置の平面図である。実施例７に係る移動体を示す図である。

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。監視者Ｐは、図１の基材１００に垂直な方向から発光装置１０の光射出面を見ている。本実施形態に係る発光装置１０は、複数の発光部１４０、透光部および第１層１７０を備える。複数の発光部１４０は、透光性を有する基材１００及び透光性を有する封止部１８の間に位置する。透光部は、互いに隣り合う発光部１４０の間に位置する。第１層１７０は、発光部１４０が発光する光を可視光以外の光に変換する材料を含む。第１層１７０は、封止部１８の一部である、または、基材１００と封止部１８との間に位置する。以下に詳しく説明する。

基材１００の形状や材料は特に限定されないが、基材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。基材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、基材１００の厚さは、例えば１０μｍ以上１０００μｍ以下である。基材１００は、例えば矩形などの多角形や円形である。基材１００が樹脂基板である場合、基材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、基材１００が樹脂基板である場合、水分が基材１００を透過することを抑制するために、基材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のが好ましい。

基材１００の第１面１０１には複数の発光部１４０が形成されている。発光部１４０は、透光性の第１電極１１０、有機層１２０、および遮光性の第２電極１３０がこの順に積層された積層構造からなる。そして、第１電極１１０は、基材１００と第２電極１３０との間に位置する。したがって、発光部１４０が発光する光のうち、基材１００側に出力される光は、封止部側に出力される光よりも高強度になる。

発光装置１０が照明装置の場合、複数の発光部１４０はライン状に延在している。一方、発光装置１０が表示装置の場合、複数の発光部１４０はマトリクスを構成するように配置されているか、セグメントを構成したり所定の形状を表示したりするように（例えばアイコンを表示するように）なっていてもよい。そして複数の発光部１４０は、画素別に形成されている。

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。本図において、基材１００の上には、複数の線状の第１電極１１０が互いに平行に形成されており、後述する第２領域１０４及び第３領域１０６には第１電極１１０は位置していない。

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てもよく、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。

発光部１４０は第１波長に最大ピークを有する光を発する。発光部１４０の発光色が赤色である場合、第１波長はたとえば５８５ｎｍ以上７００ｎｍ以下である。発光部１４０の発光色が緑色である場合、第１波長はたとえば４９０ｎｍ以上５８５ｎｍ未満である。発光部１４０の発光色が青色である場合、第１波長はたとえば３９０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満である。

発光部１４０の発光色が赤色である場合、有機層１２０は、たとえばＢＡｌｑおよびＢｔｐＩｒを含む。発光部１４０の発光色が緑色である場合、有機層１２０はたとえばＣＢＰおよびＩｒ（ｐｐｙ）_３を含む。そして、発光部１４０が青色である場合、有機層１２０はたとえばＣＤＢＰおよびＦＩｒｐｉｃを含む。

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。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。本図に示す例において、発光装置１０は複数の線状の第２電極１３０を有している。第２電極１３０は、第１電極１１０のそれぞれに対して設けられており、かつ第１電極１１０よりも幅が広くなっている。このため、基材１００の第１面１０１に垂直な方向から見た場合において、幅方向において第１電極１１０の全体が第２電極１３０と重なっており、また第２電極１３０に覆われている。なお、第１電極１１０は、第２電極１３０よりも幅が広く、基材１００の第１面１０１に垂直な方向から見た場合において、幅方向において第２電極１３０の全体が第１電極１１０に重なっていてもよい。

第１電極１１０の縁は、絶縁膜１５０によって覆われている。絶縁膜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となる部分を囲んでいる。第２電極１３０の幅方向の縁は、絶縁膜１５０上に位置している。言い換えると、基材１００の第１面１０１に垂直な方向から見た場合において、絶縁膜１５０の一部は第２電極１３０からはみ出ている。また本図に示す例において、有機層１２０は絶縁膜１５０の上及び側面にも形成されている。そして有機層１２０は隣り合う発光部１４０の間で分断されている。ただし、有機層１２０は、隣り合う発光部１４０にわたって連続して設けられていても良い。

発光装置１０は第１領域１０２、第２領域１０４、及び第３領域１０６を有している。第１領域１０２は基材１００の第１面１０１に垂直な方向から見て第２電極１３０と重なる領域である。第２領域１０４は、第２電極１３０とは重ならないが、絶縁膜１５０と重なる領域である。本図に示す例において、有機層１２０は第２領域１０４にも形成されている。第３領域１０６は、第２電極１３０とも絶縁膜１５０とも重ならない領域である。透光部は、第２領域１０４および第３領域１０６からなる。すなわち透光部は、基材１００の第１面１０１に垂直な方向から見て、第２電極１３０と重ならない領域である。本図に示す例において、有機層１２０は第３領域１０６の少なくとも一部には形成されていない。そしてたとえば第２領域１０４の幅は、第３領域１０６の幅よりも狭い。また第３領域１０６の幅は第１領域１０２の幅よりも広くてもよいし、狭くてもよい。第１領域１０２の幅を１とした場合、第２領域１０４の幅は例えば０以上（又は０超）０．３以下であり、第３領域１０６の幅は例えば０．３以上３以下である。また第１領域１０２の幅は、例えば５０μｍ以上５００μｍ以下であり、第２領域１０４の幅は例えば０μｍ以上（又は０μｍ超）１００μｍ以下であり、第３領域１０６の幅は例えば１５μｍ以上１５００μｍ以下である。

本実施形態において、封止部１８は、基材１００側から、接着層１８４および封止板１８０がこの順に積層された積層構造を含む。封止板１８０は接着層１８４を介して発光部１４０を覆っている。発光装置１０が封止部１８を備えることにより、発光部１４０への水分やガスの侵入を抑制し、有機層１２０へのダメージを抑えて発光部１４０の寿命を延ばすことができる。

基材１００の平面形状は、例えば矩形などの多角形や円形である。そして封止板１８０は透光性を有しており、例えばガラス又は樹脂を用いて形成されている。封止板１８０は、基材１００と同様の多角形や円形である。封止板１８０は接着層１８４で発光部１４０に固定される。接着層１８４としてはたとえばエポキシ樹脂を用いることができる。そして複数の発光部１４０は、いずれも基材１００と封止板１８０の間の封止された空間の中に位置している。また、封止部１８は基材１００の第１面１０１に垂直な方向から見て枠状の側面部材（図１０の側面部材１８６に相当）をさらに備えても良い。その場合、側面部材の一方の端部は、封止板１８０の外周と一体に接合されている。そして、封止板１８０と側面部材とで、中央に凹部を設けた形状を構成している。側面部材も封止板１８０と同様にガラス又は樹脂を用いて形成されており、側面部材の封止板１８０と反対側の端部は基材１００に対して接着剤等で固定されている。そうすることで、発光部１４０を、封止板１８０、側面部材、および基材１００で囲われた空間内に封止することができる。また、封止された空間には接着剤が充填され、接着層１８４が形成されている。

さらに、本実施形態において封止部１８はさらに第１層１７０を含む。上記した通り、第１層１７０は発光部１４０が発光する光を可視光以外の光に変換する材料（以下、「波長変換材料」と呼ぶ。）を含む層である。すなわち、第１層１７０は発光部１４０が発光する光を可視光以外の光に変換する波長変換層とも言える。発光部１４０は少なくとも可視光を発し、波長変換材料は、発光部１４０が発する可視光の少なくとも一部を赤外光に変換して放出する。可視光の波長たとえは３９０ｎｍ以上７００ｎｍ以下であり、赤外光の波長はたとえば７００ｎｍ超過である。

波長変換材料を含むことにより、第１層１７０は発光部１４０が発する可視光の少なくとも一部を赤外光に変換して放出する。なかでも、第１層１７０は、特に発光部１４０の発光スペクトルにおいて最大ピークをとる第１波長の光を、赤外光に変換することが好ましい。具体的には、第１層１７０はたとえば以下の第１例から第５例の少なくともいずれかに該当する様な層であることが好ましい。

以下において、発光部１４０の発光スペクトルはたとえば、発光装置１０の基材１００側の出力面から出力される光を計測することで得られる。また、第１層１７０の励起スペクトル（ＰＬＥスペクトル）は、たとえば発光装置１０の封止部１８側にたとえば光を３９０ｎｍから７００ｎｍの範囲で波長を変えながら順に照射し、発光装置１０の封止部１８側または基材１００側に放出される赤外光の強度を測定することにより得られる。ここで、測定する赤外光の波長は特に限定されないが、たとえば７００μｍ超過１２００μｍ以下のうち少なくともいずれかの波長とすればよい。また、以下において、「励起強度」とは、赤外光放出に対する励起強度をいい、すなわち、赤外光を測定して得た励起スペクトルの励起強度をいう。

また、第１層１７０を含む構造を発光装置１０から切り出し、その構造を対象として測定した励起スペクトルを、第１層１７０の光の励起スペクトルとみなしてもよい。本図の例においてたとえば、接着層１８４を切断することで封止板１８０、第１層１７０および接着層１８４の一部を含む構造を得、測定対象とすることができる。発光スペクトルや励起スペクトルの測定範囲はたとえば３９０ｎｍから７００ｎｍとする。

第１例において、第１層１７０は、たとえば３９０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長範囲内の光の励起強度の平均値（平均励起強度）よりも、第１波長における光の励起強度が高い層である。ここで、第１層１７０の平均励起強度はたとえば、複数の波長の光における第１層１７０の励起強度を波長ごとに計測し、それらの平均値を算出することで得られる。

第２例において、発光部１４０の発光スペクトルの内、第１波長を含むピークにおいて、ピーク強度の２分の１の強度をとる二つの波長を上下限とする波長範囲を第１範囲とする。そして、第１範囲内の光に対する、第１層１７０の吸収率が１０％以上である。なお、第１層１７０の吸収スペクトルは、たとえば発光装置１０の封止部１８側に照射した光の反射スペクトルおよび透過スペクトルを取得し、照射光のスペクトルから透過スペクトルおよび反射スペクトルを差し引くことによって得られる。また、上記したように第１層１７０を含む構造を発光装置１０から切り出し、その構造を対象として測定した光の吸収率を、第１層１７０の光の吸収率とみなしてもよい。

図２は、発光部１４０の発光スペクトルの例を示す図である。本図を用いて第２例について説明する。本図に示す発光スペクトルでは、第１波長に最大ピークを有する。第１波長におけるピーク強度はＩ_ａである。そして、本図中、発光強度Ｉ_ｂはＩ_ａの２分の１の大きさである。第１波長のピークの裾は第２波長および第３波長で強度Ｉ_ｂをとる。第２波長は第３波長よりも短い。ここで、第２波長を下限、第３波長を上限とした波長範囲を第１範囲とする。そして、第２例において、第１層１７０の吸収率は、第１範囲内の全体にわたって、１０％以上である。また、第１層１７０の吸収率は、第１範囲内の全体にわたって、３０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましい。

なお、発光部１４０の発光スペクトルが、三つ以上の波長で上記の強度Ｉ_ｂをとる場合、それらの波長のうち、第１波長よりも短く且つ最も第１波長に近い波長を第２波長とする。また、それらの波長のうち、第１波長よりも長く且つ最も第１波長に近い波長を第３波長とする。なお、第１範囲の中には、第１波長以外の波長においてさらに他の発光ピークが存在しても良い。

第１層１７０が、基材１００の第１面１０１に垂直な方向から見て透光部に重なる領域にも形成される場合、第１層１７０の光の吸収率は、第１範囲内の全体にわたって、９０％以下であることが好ましく、８０％以下であることがより好ましい。そうすれば、発光装置１０の色身に与える影響が小さい。

第３例において、第１層１７０は、第２例で説明した第１範囲内に励起ピークを有する層である。特に、第１層１７０の光の励起スペクトルのうち最大の励起ピークが第１範囲内に位置することが好ましい。

第４例において、第１層１７０の最大励起ピークにおける、ピーク強度の２分の１の励起強度をとる二つの波長を上下限とする波長範囲を第２範囲とする。そして、第２範囲内に、第１波長が含まれる。

図３は、第１層１７０の励起スペクトルの例を示す図である。本図を用いて第４例について説明する。本図に示す励起スペクトルは、第４波長をピーク波長とする最大ピークを有する。第４波長におけるピーク強度はＩ_ｃである。そして、本図中、励起強度Ｉ_ｄはＩ_ｃの２分の１の大きさである。第４波長のピークの裾は第５波長および第６波長で強度Ｉ_ｄをとる。第５波長は第６波長よりも短い。ここで、第５波長を下限、第６波長を上限とした波長範囲を第２範囲とする。そして、第４例において、発光部１４０の発光スペクトルの最大ピーク波長である第１波長が、第２範囲内に含まれる。

なお、第１層１７０の励起スペクトルが、三つ以上の波長で上記の強度Ｉ_ｄをとる場合、それらの波長のうち、第４波長よりも短く且つ最も第４波長に近い波長を第５波長とする。また、それらの波長のうち、第４波長よりも長く且つ最も第４波長に近い波長を第６波長とする。また、第２範囲の中には、第４波長以外の波長においてさらに他の励起ピークが存在しても良い。

第５例において、第１層１７０の励起スペクトルの最大励起強度をとる波長と、発光部１４０の発光スペクトルのピーク波長である第１波長との差は１００ｎｍ以下である。また、第１層１７０の励起スペクトルの最大励起強度をとる波長と、発光部１４０の発光スペクトルのピーク波長である第１波長との差は５０ｎｍ以下であることがより好ましい。

また、上記した第１例から第５例において、第１波長より１００ｎｍ短い波長、および１００ｎｍ長い波長における第１層１７０の光の吸収率は、５０％以下であることが好ましく、２０％以下であることがより好ましい。そうすれば、第１層１７０が透光部に設けられた場合であっても、第１波長から離れた波長の光を十分に透過することができる。

また、第１層１７０は、可視光のうち第１波長を含む一部の波長帯の波長の光の透過率よりも、その一部の波長帯以外の光の透過率が高い層であることが好ましい。その一部の波長帯は、たとえば第１波長より５０ｎｍ短い波長以上、第１波長より５０ｎｍ長い波長以下の範囲である。第１層１７０が第１波長を含む一部の波長帯以外の光を、十分に通すことにより、発光装置１０の高い透光性を確保できる。

図１に戻り、発光装置１０における光の経路について、以下に説明する。以下において、発光装置１０の基材１００側を「おもて面」、封止部１８側を「裏面」と呼ぶ。発光部１４０から出力され基材１００側に進んだ光は、基材１００と気相との界面への入射角が臨界角より小さい場合、主に発光装置１０の外側に出力する。ただし、界面ではフレネル反射が生じ、一部の光は裏面側に進み、裏面漏れ光の要因となる。これに対し、本実施形態の発光装置１０は第１層１７０を備えるため、第１層１７０を通過する光の一部を可視光以外の光に変換する。したがって、視認される裏面漏れ光を小さくすることができる。また、第１層１７０において、波長変換材料は単なる光の吸収体に比べて吸収スペクトルのピークが鋭いため、裏面側から発光装置１０を通しておもて面側を見た場合の高い視認性を維持することができる。また、発光装置１０が色味を帯びることも避けられる。くわえて、波長変換材料は、波長変換後の光を放出するため、吸収体を用いる場合に比べて発光装置１０の温度上昇が抑えられる。

本実施形態において、第１層１７０は封止板１８０の発光部１４０側の面に形成されている。すなわち、第１層１７０は、接着層１８４と封止板１８０の間に位置し、接着層１８４および封止板１８０と接している。第１層１７０が、封止板１８０に接していることにより、封止板１８０と発光部１４０との間に光拡散性の部材が存在した場合にも、より外側で光の波長変換をすることができる。なお、第１層１７０が封止部１８に含まれる場合、その位置を特に限らない。また、封止部１８には複数の第１層１７０が含まれていても良い。

また、本図の例において、第１層１７０は、基材１００の発光部１４０が設けられた第１面１０１に垂直な方向において、発光部１４０を基準に、基材１００とは反対側に位置する。なお、第１層１７０は第１面１０１に垂直な方向から見て、発光部１４０と重なっていても良いし、重なっていなくても良い。

図１に示す例において第１層１７０は、基材１００の第１面１０１に垂直な方向から見て、第１領域１０２、第２領域１０４および第３領域１０６の全体と重なる様に設けられている。すなわち、第１層１７０は、基材１００の第１面１０１に垂直な方向から見て、発光部１４０と重なる領域に形成されており、透光部と重なる領域にさらに形成されている。したがって、第１層１７０をパターニングする必要が無く、容易に形成できる。

また、第１層１７０は、基材１００の発光部１４０が設けられた第１面１０１に垂直な方向から見て、少なくとも透光部に重なる領域に位置するようにできる。波長変換材料の光の吸収スペクトルのピークは急峻であるため、透光部に第１層１７０を設けても、発光装置１０の色味にほとんど影響しない。

また、第１層１７０は、基材１００の第１面１０１に垂直な方向から見て、発光部１４０に重なる位置のみに設けられていても良い。具体的には、複数の発光部１４０は第１発光部を含み、基材１００の発光部１４０が設けられた第１面１０１に垂直な方向から見て、第１層１７０は、少なくとも第１発光部に重なる領域に位置し、第１発光部と隣り合う透光部に重なる領域に位置していなくてもよい。そうすれば、第１層１７０が透光部の色味に影響しない。

また、以下に説明するように、少なくとも発光部１４０と重なる領域に第１層１７０が設けられていれば、裏面漏れ光をより効率良く低減できる。発光部１４０から出力され基材１００側に進んだ光は、基材１００と気相との界面への入射角が臨界角より大きい場合、全反射する。全反射した後の発光装置１０中の光は、発光装置１０のおもて面および裏面で全反射される角度を保ったままであれば発光装置１０の中を伝搬して側面から出射されるため、裏面漏れ光とはならない。しかし、発光装置１０中には発光部１４０が設けられており、特に第２電極１３０の裏面側の凹凸等によって反射された光は、発光装置１０の裏面から出射可能な角度となりうる。従って、裏面漏れ光は、発光部１４０に重なる領域において特に大きくなるおそれがある。これに対し、少なくとも発光部１４０と重なる領域に第１層１７０を設けることにより、裏面漏れ光を効率良く低減できる。

封止板１８０の面に第１層１７０を形成する際、たとえばマスクパターン、フォトリソグラフィー、またはインクジェット法等を用いて、第１層１７０をパターニングすることができる。また、発光部１４０の上に封止板１８０を固定する際には、パターニングされた第１層１７０の位置と発光部１４０との位置とが所望の位置関係となるように、アライメントマーク等を用いて位置あわせすることができる。

第１層１７０の厚さは特に限定されないが、たとえば１０ｎｍ以上１００μｍ以下である。なお、第１層１７０が封止部１８に含まれる場合、封止部１８が全体として充分な封止機能を有していれば良く、第１層１７０は単独で発光部１４０を封止可能な封止機能を有していなくても良い。

波長変換材料はたとえば、発光部１４０が発する光を吸収し、赤外光に変換して放出する蛍光材料を含む。蛍光材料は特に限定されないが、発光部１４０の発光色が赤色である場合、用いられる蛍光材料としてはＹｂ_２Ｏ_３等の酸化イッテルビウム、Ｎｄ_２Ｏ_３等の酸化ネオジム、およびアロフィコシアニン等が挙げられる。また、発光部１４０の発光色が青色である場合、用いられる蛍光材料としてはフィコエリスリン等が挙げられる。なお、波長変換材料は、一種のみを用いても良いし、二種以上を合わせて用いても良い。

また、波長変換材料は、色素分子の微結晶群等、ナノスケールの凹凸を有する材料であってもよい。このような材料では、励起光を照射することで生じるフォノン援用過程を利用した波長変換が生じる。また、波長変換材料は量子ドット等であってもよい。

第１層１７０は、波長変換材料をたとえばインクジェット法、スピンコート法等の塗布法や、蒸着法で成膜することにより形成できる。塗布法を用いる場合、波長変換材料を溶解または分散させる溶媒は特に限定されないが、溶媒としてはたとえばオクチル酸、酢酸エチル、および酢酸ブチルのうちの一以上を用いることができる。

また、第１層１７０は、たとえば蛍光材料等の波長変換材料が分散された樹脂層であってもよい。この場合、樹脂層は、たとえばアクリル樹脂、シリコン樹脂、およびエポキシ樹脂からなる群からなる一以上の樹脂を含む。第１層１７０を形成する方法としては、樹脂と波長変換材料とを混合した上で、封止板１８０等の面上に塗布する方法が挙げられる。

図４は発光装置１０の平面図である。ただし、本図では、封止部１８を省略している。なお、図１は図４のＡ−Ａ断面に対応している。本図に示す例において、第１領域１０２、第２領域１０４、及び第３領域１０６は、いずれも線状かつ同一方向に延在している。そして本図及び図１に示すように、第２領域１０４、第１領域１０２、第２領域１０４、及び第３領域１０６が、この順に繰り返し並んでいる。

本図の例において、第１領域１０２、第２領域１０４、及び第３領域１０６のうち第１領域１０２は最も光線透過率が低い。また、第２領域１０４は絶縁膜１５０が存在している分、第３領域１０６に対して光線透過率が低くなっている。本実施形態ではたとえば第２領域１０４の幅は第３領域１０６の幅よりも狭くすることができる。そうすれば、発光装置１０において第２領域１０４の面積占有率は、第３領域１０６の面積占有率よりも低くなり、発光装置１０の光線透過率はより高くなる。

次に、発光装置１０の製造方法について説明する。まず、基材１００に第１電極１１０を、例えばスパッタリング法を用いて形成する。次いで、第１電極１１０を例えばフォトリソグラフィー法を利用して所定のパターンにする。次いで、第１電極１１０の縁の上に絶縁膜１５０を形成する。例えば絶縁膜１５０が感光性の樹脂で形成されている場合、絶縁膜１５０は、露光及び現像工程を経ることにより、所定のパターンに形成される。次いで、有機層１２０及び第２電極１３０をこの順に形成する。有機層１２０が蒸着法で形成される層を含む場合、この層は、例えばマスクを用いるなどして所定のパターンに形成される。第２電極１３０も、例えばマスクを用いるなどして所定のパターンに形成される。次いで、第１層１７０を形成した封止板１８０を接着層１８４で接着し、発光部１４０を封止する。

なお、図１では、第１層１７０が封止板１８０の発光部１４０側の面に設けられている例を示して説明したが、第１層１７０は、封止板１８０の発光部１４０側とは反対側の面に設けられていても良いし、封止板１８０の両面に設けられていても良い。なお、大気や水分により劣化しうる波長変換材料を用いる場合には、第１層１７０は、封止板１８０の発光部１４０側の面に設けられていることが好ましい。また、第１層１７０が封止板１８０の発光部１４０側とは反対側の面に設けられている場合、第１層１７０は波長変換材料を含むフィルムとして別途形成され、封止板１８０に対して貼り付けられても良い。そうすれば、封止板１８０を基材１００に対して固定した後に、必要に応じて第１層１７０を取り付けることができる。

また、複数の発光部１４０は、互いに発光色が異なる複数種類の発光部１４０を含んでいても良い。この場合、発光装置１０は各発光色に対応する複数種類の第１層１７０を含むことが好ましい。たとえば、複数の発光部１４０は、発光色が赤色である発光部１４０と、発光色が緑色である発光部１４０と、発光色が青色である発光部１４０とをそれぞれ一以上含む。そして、発光装置１０は、特に赤色の光を可視光以外の光に変換する材料を含む第１層１７０と、特に緑色の光を可視光以外の光に変換する材料を含む第１層１７０と、特に青色の光を可視光以外の光に変換する材料を含む第１層１７０とを含む。複数種類の第１層１７０は、互いに積層されていても良いし、基材１００の第１面１０１に垂直な方向から見て互いに異なる領域に形成されていても良い。

以上、本実施形態において、発光装置１０は発光部１４０が発光する光を可視光以外の光に変換する材料を含む第１層１７０を備える。したがって、基材１００のおもて面側で反射されて発光装置１０の裏面側へ出射される可視光を低減できる。また、発光装置１０の温度上昇を抑えるとともに、発光装置１０の高い光透過性を維持することもできる。

（実施例１）
図５は、実施例１に係る発光装置１０の構成を示す断面図である。本図は実施形態における図１に相当する。本実施例に係る発光装置１０は、以下に説明する点を除いて実施形態に係る発光装置１０と同じである。

本実施例において、第１層１７０は基材１００と接着層１８４の間に形成されており、本図の例において、第１層１７０は基材１００および接着層１８４に接している。

本実施例の発光装置１０の製造方法について説明する。まず、基材１００に発光部１４０を形成するまでは実施形態と同様に行える。次いで発光部１４０の上に第１層１７０を形成する。第１層１７０は実施形態で説明したのと同様に、たとえばインクジェット法、スピンコート法等の塗布法や、蒸着法で成膜できる。次いで、封止板１８０を接着層１８４で第１層１７０の上に固定する。

なお、封止板１８０の少なくともいずれかの主面には実施形態のように第１層１７０がさらに形成されていても良い。

以上、本実施例においても、発光装置１０は発光部１４０が発光する光を可視光以外の光に変換する材料を含む第１層１７０を備える。したがって、基材１００のおもて面側で反射されて発光装置１０の裏面側へ出射される可視光を低減できる。また、発光装置１０の温度上昇を抑えるとともに、発光装置１０の高い光透過性を維持することもできる。

（実施例２）
図６は、実施例２に係る発光装置１０の構成を示す断面図である。本図は実施形態における図１に相当する。本実施例に係る発光装置１０は、以下に説明する点を除いて実施形態および実施例１の少なくともいずれかに係る発光装置１０と同じである。

本実施例において、接着層１８４、および封止板１８０の少なくともいずれかが、第１層１７０である。本図では、接着層１８４が第１層１７０である例を示している。

本実施例において、封止板１８０および接着層１８４の少なくとも一方が第１層１７０である場合、封止板１８０または接着層１８４を形成する樹脂材料に波長変換材料を混合することで第１層１７０として機能させることができる。

すなわち、封止板１８０が第１層１７０である場合、樹脂材料と波長変換材料を混合し、成形することで封止板１８０を得る。そして、その封止板１８０を用いて発光部１４０を封止する。また、接着層１８４が第１層１７０である場合、封止板１８０と発光部１４０との間を、波長変換材料を混合したエポキシ樹脂等で接着する。

くわえて、本実施例の発光装置１０において、封止板１８０および接着層１８４の少なくとも一方が第１層１７０である。したがって、別途の第１層１７０を設ける必要が無いため、製造効率を高めることができる。

（実施例３）
図７は、実施例３に係る発光装置１０の構成を示す断面図である。本図は実施形態における図１に相当する。本実施例に係る発光装置１０は、以下に説明する点を除いて実施形態に係る発光装置１０と同じである。

本実施例において、封止部１８は、保護樹脂層１８８を含む。保護樹脂層１８８は、発光部１４０を覆い、封止機能を有する樹脂層である。また、保護樹脂層１８８は、波長変換材料を含み、第１層１７０として機能する。保護樹脂層１８８はたとえばアクリル樹脂、シリコン樹脂、およびエポキシ樹脂からなる群から選択される一以上の樹脂を含む。そして、保護樹脂層１８８は、樹脂、波長変換材料、および必要に応じて他の添加物を混合して得られる樹脂組成物を用いて形成される。具体的にはたとえば、発光部１４０を覆うように設けた金型と、発光部１４０との間の空間に樹脂組成物を充填して固化または硬化させることにより、保護樹脂層１８８を形成できる。または、板状に成形した上記の樹脂組成物を軟化させ、発光部１４０に押しつけた状態で固化または硬化させることにより保護樹脂層１８８を形成しても良い。

（実施例４）
図８は、実施例４に係る発光装置１０の構成を示す断面図である。本図は実施形態における図１に相当する。本実施例に係る発光装置１０は、以下に説明する点を除いて実施形態、および実施例１〜実施例３の少なくともいずれかに係る発光装置１０と同じである。

本実施例の封止部１８は、第１層１７０および無機膜１８２を含む。無機膜１８２はたとえば封止膜である。

無機膜１８２は、発光部１４０を覆うよう形成されている。発光部１４０は無機膜１８２と基材１００との間に位置する。本図に示す例において無機膜１８２は、基材１００の第１面１０１に垂直な方向から見て第１領域１０２、第２領域１０４、および第３領域１０６の全体を覆っている。

無機膜１８２としては、例えば、ＳｉＮ_ｘ、ＳｉＯＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２などの無機バリア膜や、それらを含むバリア積層膜、またはそれらの混合膜を用いることができる。これらは、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ法、ＡＬＤ法、ＥＢ蒸着法などの真空成膜法で形成することができる。

図８の例において、第１層１７０は、基材１００と無機膜１８２との間に位置する。この場合、大気や水分により劣化しうる波長変換材料を用いても、無機膜１８２により劣化が抑制される。ただし、本例に限定されず、第１層１７０と基材１００との間に無機膜１８２が位置していてもよい。

また、無機膜１８２が第１層１７０を兼ねていても良い。この場合、ＳｉＯ、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３等の無機絶縁材料と、波長変換材料とを共蒸着等することで無機膜１８２を形成できる。具体的には無機絶縁材料はＥＢ蒸着法等により、波長変換材料は抵抗加熱蒸着法等により蒸着できる。

なお、本実施例において、発光装置１０は、無機膜１８２に加えて、封止板１８０および接着層１８４をさらに備えても良い。また、発光装置１０は、無機膜１８２に加えて、保護樹脂層１８８をさらに備えても良い。また、発光装置１０は、積層された複数の無機膜１８２を備えていても良い。

（実施例５）
図９は、実施例５に係る発光装置１０の構成を示す断面図である。本図は実施形態における図１に相当する。本実施例に係る発光装置１０は、以下に説明する点を除いて実施形態、および実施例１〜実施例４の少なくともいずれかに係る発光装置１０と同じである。

本実施例において、封止部１８は中空封止構造を構成している。すなわち、封止板１８０と基材１００との間には密閉された空洞がある。なお、この空洞内は減圧されていても良いし、不活性ガスが充填されていても良い。

本実施例において、封止部１８は基材１００の第１面１０１に垂直な方向から見て枠状の側面部材（図１０の側面部材１８６に相当）を備えている。そして、側面部材の一方の端部は、封止板１８０の外周と一体に接合されている。したがって、封止板１８０と側面部材とで、中央に凹部を設けた形状が構成されている。側面部材も封止板１８０と同様にガラス又は樹脂を用いて形成されており、側面部材の封止板１８０と反対側の端部は基材１００に対して接着剤等で固定されている。そうすることで、発光部１４０を、封止板１８０、側面部材、および基材１００で囲われた空間内に封止することができる。

図９では、第１層１７０が基材１００に対して形成されている。そして、第１層１７０が基材１００と封止部１８との間に位置している。そうすることで、基材１００の表面側で反射された光が空洞内に至る前に、効率良く波長変換をすることができる。なお、本図の例に限定されず、第１層１７０は、封止板１８０の少なくとも一方の主面に形成されていても良い。

なお、本実施例において、発光装置１０は、無機膜１８２をさらに備えても良い。

（実施例６）
図１０は、実施例６に係る発光装置１０の構成を示す断面図である。図１１は図１０に示した発光装置１０の平面図である。ただし、図１１において一部の部材は省略されており、有機層１２０および封止部１８の外形が破線で示されている。図１０は図１１のＣ−Ｃ断面に対応している。本実施例に係る発光装置１０は、実施形態および実施例１〜実施例５の少なくともいずれかに係る発光装置１０と同様の構成を有している。図１、および図５〜図９は図１１のＡ−Ａ断面図に対応する。

図１０では、実施例５のように封止部１８が中空封止構造を構成している例を示している。ただし本図では、第１層１７０が封止板１８０の発光部１４０側の面に形成されている例を示している。すなわち封止部１８は、封止板１８０、第１層１７０、側面部材１８６を含む。側面部材１８６は、基材１００の第１面１０１に垂直な方向から見て枠状の部材である。封止部１８において、側面部材１８６の一方の端部は、封止板１８０の外周と一体に接合されている。そして、封止板１８０と側面部材１８６とで、中央に凹部を設けた形状を構成している。側面部材１８６も封止板１８０と同様にガラス又は樹脂を用いて形成されており、側面部材１８６の封止板１８０と反対側の端部は基材１００に対して接着剤等で固定されている。そうすることで、発光部１４０を、封止板１８０、側面部材１８６、および基材１００で囲われた空間内に封止することができる。

また、発光装置１０は、第１端子１１２、第１引出配線１１４、第２端子１３２、及び第２引出配線１３４を備えている。第１端子１１２、第１引出配線１１４、第２端子１３２、及び第２引出配線１３４は、いずれも基材１００のうち発光部１４０と同一面に形成されている。第１端子１１２及び第２端子１３２は封止部１８の外部に位置している。第１引出配線１１４は第１端子１１２と第１電極１１０とを接続しており、第２引出配線１３４は第２端子１３２と第２電極１３０とを接続している。言い換えると、第１引出配線１１４及び第２引出配線１３４は、いずれも封止板１８０の内側から外側に延在している。

第１端子１１２、第２端子１３２、第１引出配線１１４、及び第２引出配線１３４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。また、第１端子１１２、第２端子１３２、第１引出配線１１４、及び第２引出配線１３４の少なくとも一つの少なくとも一部は、この層の上に、第１電極１１０よりも低抵抗な金属膜を有していてもよい。この金属膜は、例えばＭｏ又はＭｏ合金などの第１金属層、Ａｌ又はＡｌ合金などの第２金属層、及びＭｏ又はＭｏ合金などの第３金属層をこの順に積層させた構成を有している。なお、この金属膜は、第１端子１１２、第２端子１３２、第１引出配線１１４、及び第２引出配線１３４のすべてに形成されている必要はない。

第１端子１１２、第１引出配線１１４、第２端子１３２、及び第２引出配線１３４のうち第１電極１１０と同一の材料で形成された層は、第１電極１１０と同一工程で形成されている。このため、第１電極１１０は、第１端子１１２の少なくとも一部の層と一体になっている。またこれらが金属膜を有している場合、この金属膜は、例えばスパッタリング法などによる成膜およびエッチング等によるパターニングを行って形成される。この場合、第１端子１１２、第１引出配線１１４、第２端子１３２、及び第２引出配線１３４の光線透過率は、基材１００の光線透過率よりも低くなる。

本図に示す例において、第１引出配線１１４及び第２引出配線１３４は一つの発光部１４０について一つずつ形成されている。複数の第１引出配線１１４はいずれも同一の第１端子１１２に接続しており、複数の第２引出配線１３４はいずれも同一の第２端子１３２に接続している。そして、第１端子１１２には、ボンディングワイヤ又はリード端子などの導電部材を介して制御回路の正極端子が接続され、第２端子１３２には、ボンディングワイヤ又はリード端子などの導電部材を介して制御回路の負極端子が接続される。ただし、発光装置１０は複数の第２端子１３２を備え、第２引出配線１３４がそれぞれ異なる第２端子１３２に接続されていても良い。

（実施例７）
図１２は、実施例７に係る移動体２２を示す図である。本図に示す例において、移動体２２は、ボディ２６０及び発光システム２０を備えている。発光システム２０は、ボディ２６０に保持されている。本図に示す例において、移動体２２は、自動車であり、ボディ２６０は、車体である。移動体２２は、路面ＲＳ上を移動している。なお、移動体２２は、列車、船舶又は飛行機であってもよい。移動体２２が列車である場合、ボディ２６０は車体である。移動体２２が船舶である場合、ボディ２６０は船体である。移動体２２が飛行機である場合、ボディ２６０は胴体である。

発光システム２０は、発光装置１０、基体２００及び枠体２５０を備えている。

本実施例に係る発光装置１０は、実施形態および実施例１から実施例６の少なくともいずれかに係る発光装置１０と同様である。発光装置１０は、基体２００上に搭載されている。具体的には、基体２００は、第１面２０２及び第２面２０４を有している。第２面２０４は、第１面２０２とは反対側の面である。発光装置１０は、基材１００の第１面１０１とは反対側の面が基体２００の第１面２０２と対向するように基体２００の第１面２０２上に搭載されている。なお、本図では、説明のため、第１電極１１０、有機層１２０、第２電極１３０、絶縁膜１５０、第１層１７０および封止部１８を図示していない。

基体２００は、透光性を有している。このため、発光部１４０からの光は、基体２００を透過することができ、具体的には、基体２００の第１面２０２から基体２００に入射し、基体２００の第２面２０４を介して基体２００の外側へ出射される。

基体２００は、枠体２５０によって保持されている。ボディ２６０の一部は、枠体２５０として機能している。本図に示す例において、基体２００は、枠体２５０によって支持されており、リアウインドウとして機能している。より具体的には、基体２００は、第２面２０４が路面ＲＳ（言い換えると、移動体２２の移動方向）に対して斜め上を向くように、枠体２５０によって支持されている。人間の視覚では、第１面２０２側から第２面２０４側の物体が透けて見える。したがって、移動体２２の乗客、特に運転・操舵・操縦者から移動体２２外への視認性を妨げることなく発光システム２０を設置することができる。

なお、発光装置１０は、基体２００の第２面２０４上に搭載されていてもよい。より具体的には、発光装置１０は、基材１００の第１面１０１が発光部１４０を介して基体２００の第２面２０４と対向するように基体２００の第２面２０４上に搭載されていてもよい。

また、発光部１４０は、基体２００の第１面２０２上に直接形成されていてもよい。言い換えると、基体２００が基材１００として機能していてもよい。

本図に示す例において、発光部１４０は、日本国道路運送車両の保安基準第３９条の２に定める「補助制動灯」（言い換えると、ハイマウントストップランプ（ＨＭＳＬ）又はブレーキランプ）の一部を構成している。発光部１４０（具体的には、発光部１４０の中心）は、路面ＲＳから例えば１ｍ以上２ｍ２０ｃｍ以下の高さｈＬにある。

上記の実施形態及び実施例では、ボトムエミッション型の発光装置の例を示したが、それに限定されない。たとえば発光装置はトップエミッション型でもよい。発光装置がトップエミッション型である場合、第１層１７０はたとえば発光部１４０と基材１００との間に設けられればよい。

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。また、上述の実施形態および各実施例は、内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。

１０発光装置
１８封止部
１００基材
１０１第１面
１０２第１領域
１０４第２領域
１０６第３領域
１１０第１電極
１１２第１端子
１１４第１引出配線
１２０有機層
１３０第２電極
１３２第２端子
１３４第２引出配線
１４０発光部
１５０絶縁膜
１７０第１層
１８０封止板
１８２無機膜
１８４接着層
１８６側面部材
１８８保護樹脂層
２０発光システム
２２移動体
２００基体
２０２第１面
２０４第２面
２５０枠体
２６０ボディ

Claims

透光性を有する基材及び透光性を有する封止部の間に位置する複数の発光部と、
互いに隣り合う前記発光部の間に位置する透光部と、
前記発光部が発光する光を可視光以外の光に変換する材料を含む第１層と、を備え、
前記第１層は、前記封止部の一部である、または、前記基材と前記封止部との間に位置する発光装置。
請求項１に記載の発光装置において、
前記発光部は、透光性の第１電極、有機層、および遮光性の第２電極がこの順に積層された積層構造からなり、
前記第１電極は、前記基材と前記第２電極との間に位置する発光装置。
請求項１または２に記載の発光装置において、
前記発光部は可視光を発し、
前記材料は、前記発光部が発する可視光の少なくとも一部を赤外光に変換して放出する発光装置。
請求項３に記載の発光装置において、
前記材料は、前記発光部が発する光を吸収し、赤外光に変換して放出する蛍光材料を含む発光装置。
請求項４に記載の発光装置において、
前記第１層は、前記蛍光材料が分散された樹脂層である発光装置。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の発光装置において、
前記基材の前記発光部が設けられた第１面に垂直な方向から見て、前記第１層は、少なくとも前記透光部に重なる領域に位置する発光装置。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の発光装置において、
前記複数の発光部は第１発光部を含み、
前記基材の前記発光部が設けられた第１面に垂直な方向から見て、前記第１層は、少なくとも前記第１発光部に重なる領域に位置し、前記第１発光部と隣り合う前記透光部に重なる領域に位置しない発光装置。
請求項１〜７のいずれか一項に記載の発光装置において、
前記第１層は、前記基材の前記発光部が設けられた第１面に垂直な方向において、前記発光部を基準に、前記基材とは反対側に位置する発光装置。
請求項１〜８のいずれか一項に記載の発光装置において、
前記封止部は、前記第１層および無機膜を含み、
前記第１層は、前記基材と前記無機膜との間に位置する発光装置。
請求項１〜８のいずれか一項に記載の発光装置において、
前記封止部は、前記基材側から、接着層および封止板がこの順に積層された積層構造を含む発光装置。
請求項１〜８のいずれか一項に記載の発光装置において、
前記封止部は中空封止構造を構成している発光装置。
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の発光装置において、
前記発光部は、第１波長にピークを有する光を発し、
前記第１層は、前記ピークにおけるピーク強度の２分の１の強度をとる二つの波長を上下限とする波長範囲内に励起ピークを有する発光装置。
請求項１２に記載の発光装置において、
前記ピークは前記発光部の発光の最大ピークである発光装置。