JP2020030429A

JP2020030429A - 電子機器

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Publication number: JP2020030429A
Application number: JP2019201452A
Authority: JP
Inventors: 太紀中村; Daiki Nakamura; 信晴大澤; Nobuharu Osawa; 池田　寿雄; Toshio Ikeda; 寿雄池田; 暁弘海田; Akihiro Kaida; 山崎　舜平; Shunpei Yamazaki; 舜平山崎
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2019-11-06
Publication date: 2020-02-27
Also published as: US9462646B2; US20160174313A1; US11172109B2; JP2015028918A; US20150003034A1; US20200163187A1; JP2023124870A; US20180242414A1; US9277627B2; JP2021170134A; US10555386B2; JP2024110960A; US9961726B2; US20170013689A1

Abstract

【課題】光量の調整が可能な発光装置を提供する。または、信頼性の高い発光装置を提供する。または、消費電力の低い発光装置を提供する。または、影が生じにくい発光装置を提供する。または、小型の発光装置を提供する。【解決手段】制御信号により定電流パルスの大きさを制御することで、光量の調整が可能な発光装置である。具体的には、制御信号及び制御パルス信号が供給され、定電流パルスを供給する定電流電源と、制御信号を供給する制御装置と、制御パルス信号を供給する駆動回路と、定電流パルスが供給される発光パネルと、を有する発光装置を提供する。該制御信号は、定電流パルスの大きさを制御する信号であり、該発光パネルは発光素子を有し、発光素子の電流密度が１０ｍＡ／ｃｍ２以上１０００ｍＡ／ｃｍ２以下である。【選択図】図１

Description

本発明の一態様は、発光装置及び電子機器、並びにそれらの駆動方法に関する。特に、本
発明の一態様は、有機エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎ
ｃｅ、以下ＥＬとも記す）現象を利用した発光装置及び電子機器、並びにそれらの駆動方
法に関する。

有機ＥＬを用いた発光素子（有機ＥＬ素子とも記す）の研究開発が盛んに行われている。
有機ＥＬ素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物を含む層（ＥＬ層と
も記す）を挟んだものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の有機化合
物からの発光を得ることができる。

有機ＥＬ素子は膜状に形成することが可能であるため、大面積の素子を容易に形成するこ
とができ、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。

例えば、特許文献１には、有機ＥＬ素子を用いた照明器具が開示されている。

特開２００９−１３０１３２号公報

暗い場所でも写真を撮影できるように、フラッシュがカメラに搭載されている。

また、カメラを容易に携帯できるように、カメラの小型化や軽量化が求められている。

しかし、フラッシュを小さくすると、その発光部は線状又は点状に近づく。光は光源から
直進するため、一の物体が投影する影は、光源が小さいほど明瞭になる。これにより、例
えば、フラッシュを用いて人の顔を暗い場所で撮影すると、鼻の影が頬に投影されてしま
う場合がある。

また、フラッシュが必要以上に強い光を発することで、本来明るさに強弱がある部分が写
真で白一色になってしまう場合がある（いわゆる白飛び）。一方、フラッシュの発光が弱
すぎると、暗い部分が写真で黒一色になってしまう場合がある（いわゆる黒潰れ）。した
がって、環境や被写体の状況によって、光量の調整が可能なフラッシュが求められている
。

例えば、無機材料を用いた発光ダイオードは光量の調整が可能であるが、点光源である。
同じ光量を発する場合、点光源は、面光源や線光源に比べて、単位面積当たりの光量を大
きくするか、発光時間を長くする必要がある。該発光ダイオードは発熱を伴って発光する
ため、大電流を流しての発光や長時間の発光により、該発光ダイオードの発熱量は多くな
り、寿命が低下する恐れや、素子が破壊する恐れがある。高輝度型の発光ダイオードであ
っても、信頼性の観点から、１．０Ａ以上、さらには１．５Ａ以上の電流を流すことは困
難である。

したがって、本発明の一態様は、光量の調整が可能な発光装置を提供することを目的の一
とする。または、本発明の一態様は、信頼性の高い発光装置を提供することを目的の一と
する。または、本発明の一態様は、消費電力の低い発光装置を提供することを目的の一と
する。または、本発明の一態様は、影が生じにくい発光装置を提供することを目的の一と
する。または、本発明の一態様は、発光装置の小型化や軽量化を目的の一とする。

なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。

本発明の一態様の発光装置は、制御信号及び制御パルス信号が供給され、定電流パルスを
供給することができる定電流電源と、制御信号を供給することができる制御装置と、スタ
ートスイッチを備え、スタートスイッチの開閉動作に伴い制御パルス信号を供給すること
ができる駆動回路と、定電流パルスが供給される発光パネルと、を有し、制御信号は、定
電流パルスの大きさを制御する信号であり、発光パネルは発光素子を有し、発光素子の電
流密度が１０ｍＡ／ｃｍ^２以上１０００ｍＡ／ｃｍ^２以下である。

上記発光装置において、例えば、駆動回路は、半値幅が１ミリ秒以上１０００ミリ秒以下
の定電流を定電流電源が供給するように、制御パルス信号を供給すればよい。

また、本発明の一態様の発光装置は、定電流及び制御パルス信号が供給され、定電流パル
スを供給することができる開閉回路と、制御信号が供給され、定電流を供給することがで
きる定電流電源と、制御信号を供給することができる制御装置と、スタートスイッチを備
え、スタートスイッチの開閉動作に伴い制御パルス信号を供給することができる駆動回路
と、定電流パルスが供給される発光パネルと、を有し、制御信号は、定電流パルスの大き
さを制御する信号であり、発光パネルは発光素子を有し、発光素子の電流密度が１０ｍＡ
／ｃｍ^２以上１０００ｍＡ／ｃｍ^２以下である。

上記発光装置において、例えば、駆動回路は、半値幅が１ミリ秒以上１０００ミリ秒以下
の定電流を開閉回路が供給するように、制御パルス信号を供給すればよい。

また、上記各構成の発光装置において、検出した光量に応じた第１の検出信号を供給する
ことができる光センサをさらに有していてもよい。このとき、該制御装置は、演算部を備
え、第１の検出信号が供給される。そして、制御装置は、演算部で第１の検出信号を用い
た演算を行い、演算結果に応じた定電流を定電流電源が供給するように、制御信号を供給
する。

また、上記各構成の発光装置において、検出した距離に応じた第２の検出信号を供給する
ことができる距離センサをさらに有していてもよい。このとき、該制御装置は、演算部を
備え、第２の検出信号が供給される。そして、制御装置は、演算部で第２の検出信号を用
いた演算を行い、演算結果に応じた定電流を定電流電源が供給するように、制御信号を供
給する。

また、上記各構成の発光装置において、上記の光センサ及び距離センサの両方を有してい
てもよい。このとき、該制御装置は、演算部を備え、第１の検出信号及び第２の検出信号
が供給される。そして、制御装置は、演算部で第１の検出信号及び第２の検出信号を用い
た演算を行い、演算結果に応じた定電流を定電流電源が供給するように、制御信号を供給
する。

また、上記各構成の発光装置において、発光パネルが、支持基板と、支持基板上の発光素
子と、を有し、発光素子は、第２の電極よりも支持基板側の第１の電極と、第１の電極と
重なる第２の電極と、第１の電極及び第２の電極の間のＥＬ層と、を有していてもよい。
このとき、支持基板が可撓性を有し、発光パネルが曲面を有していてもよい。

また、上記各構成の発光装置において、定電流電源が、直流電流を供給するＡＣＤＣコン
バータと、直流電流が供給され、定電流を供給することができるＤＣＤＣコンバータと、
を有していてもよい。

なお、本明細書では、交流電流を直流電流に変換する装置をＡＣＤＣコンバータといい、
ある電圧の直流電流を異なる電圧の直流電流に変換する装置をＤＣＤＣコンバータという
。また、電流センサとともにＤＣＤＣコンバータを用いて定電流電源を構成することがで
きる。

また、上記各発光装置において、第１の電圧を供給する電池と、第１の電圧が供給され、
第１の電圧より高い第２の電圧を供給する第１のＤＣＤＣコンバータと、第２の電圧が供
給されるコンデンサと、コンデンサから電荷が供給され、定電流を供給することができる
第２のＤＣＤＣコンバータと、を有していてもよい。

また、上記各構成の発光装置を備えるカメラ、デジタルスチルカメラ等の電子機器も本発
明の一態様である。

本発明の一態様によれば、光量の調整が可能な発光装置を提供できる。または、信頼性の
高い発光装置を提供できる。または、消費電力の低い発光装置を提供できる。または、影
が生じにくい発光装置を提供できる。または、発光装置の小型化や軽量化を実現できる。

発光装置を説明する図。発光装置を説明する図。発光パネルを説明する図。発光パネルを説明する図。発光パネルを説明する図。発光パネルを説明する図。発光素子を説明する図。電子機器を説明する図。電子機器を説明する図。発光装置を説明する図。実施例の発光パネルの電圧−輝度特性を示す図。実施例の発光パネルの発光スペクトルを示す図。

実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定さ
れず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し
得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の
記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において
、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、
その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置の構成について、図１及び図２を用いて説
明する。

本発明の一態様の発光装置は、制御装置が供給する制御信号によって、発光パネルが発す
る光量を調整できる。光量は、発光装置の使用者が手動で調整してもよいし、光センサが
検出した発光装置の周囲の明るさや、距離センサが検出した対象物（カメラの被写体など
）までの距離等に応じて発光装置が自動で調整してもよい。また、演算処理が可能な制御
装置において、該明るさや該距離、又は事前に撮影した画像等の情報を用いて演算を行い
、該演算の結果に基づいて光量を調整してもよい。

本発明の一態様の発光装置は、面光源である発光パネルを有する。例えば、有機ＥＬ素子
を用いると、膜厚が小さく大面積の素子を容易に形成することができる。同じ光量を発す
る場合、面光源は、点光源や線光源に比べて、単位面積当たりの光量を小さくできる、又
は発光時間を短くできる。また、発光面積が広いため放熱しやすい。したがって、発光パ
ネルの局所的な発熱による劣化を抑制できる。つまり、本発明の一態様の発光装置は、調
整可能な光量の範囲が広く、信頼性が高い。

＜構成例１＞
図１（Ａ）に示す発光装置１００は、発光パネル１２０、駆動回路１３０、定電流電源１
４０ａ、及び制御装置１５０を有する。図１（Ａ）に示す発光装置１００において、ＤＣ
ＤＣコンバータが供給する電流の時間の経過に伴う変化の一例を図１（Ｄ）に示す。例え
ば、２Ａの電流を５０ミリ秒の間、発光パネル１２０に供給することができる。

定電流電源１４０ａは、制御信号及び制御パルス信号が供給され、定電流パルスを供給す
ることができる。また、発光パネル１２０には該定電流パルスが供給される。

制御装置１５０は、制御信号を供給することができる。制御信号は、定電流パルスの大き
さを制御する信号である。定電流パルスの大きさを変化させることで、発光パネル１２０
の光量を調整できる。

例えば、発光装置の使用者が所望の光量を選択して、該選択に対応した信号が制御装置１
５０に供給される場合、制御装置１５０は該信号に応じた制御信号を供給してもよい。ま
た、各種センサからの検出信号が制御装置１５０に供給される場合、制御装置１５０は該
検出信号に応じた制御信号を供給してもよい。また、制御装置１５０が演算部を有してい
る場合、制御装置１５０は、制御装置１５０に供給された信号を用いて演算を行い、演算
結果に応じた制御信号を供給してもよい。

駆動回路１３０は、スタートスイッチ１３２を有し、制御パルス信号を供給することがで
きる。ここで、駆動回路１３０は、スタートスイッチ１３２の開閉動作に伴い制御パルス
信号を出力する。例えば、半値幅が１ミリ秒以上１０００ミリ秒以下の定電流を定電流電
源１４０ａが供給するように、制御パルス信号を出力する。定電流電源１４０ａは、駆動
回路１３０から制御パルス信号が供給されるため、パルス状の定電流を発光パネル１２０
に供給できる。

《発光パネル》
発光パネル１２０は、面光源であり、支持基板と、支持基板上の発光素子と、を有する。
発光素子は単数であっても複数であってもよい。複数の発光素子に供給される定電流パル
スの大きさは、一つの制御信号によって制御されていてもよいし、複数の制御信号によっ
てそれぞれ独立に制御されていてもよい。

発光素子としては、例えば、有機ＥＬ素子を用いることができる。有機ＥＬ素子は、支持
基板側の第１の電極と、第１の電極と重なる第２の電極と、第１の電極及び第２の電極の
間のＥＬ層とを有する。なお、発光パネル１２０の構成は、実施の形態２において詳細に
説明し、有機ＥＬ素子の構成は、実施の形態３において詳細に説明する。

発光パネル１２０は発光部の面積が０．５ｃｍ^２以上１ｍ^２以下であり、好ましくは５ｃ
ｍ^２以上２００ｃｍ^２以下、より好ましくは１５ｃｍ^２以上１００ｃｍ^２以下である。

発光パネル１２０は、例えば、発光素子の電流密度が１０ｍＡ／ｃｍ^２以上１０００ｍＡ
／ｃｍ^２以下、好ましくは１０ｍＡ／ｃｍ^２以上１５００ｍＡ／ｃｍ^２以下、より好まし
くは１０ｍＡ／ｃｍ^２以上１７００ｍＡ／ｃｍ^２未満、さらに好ましくは１ｍＡ／ｃｍ^２
以上２０００ｍＡ／ｃｍ^２以下の範囲で光量を調整することができる。

また、発光パネル１２０において、有機ＥＬ素子を用いると、発光パネル１２０の発光部
の面積を大きくすることが容易であり、単位面積当たりの光量を少なくできる。これによ
り、単位面積当たりの発熱量を低減できる。したがって、無機材料を用いた発光ダイオー
ド等を用いる場合に比べて、発光パネルの劣化が少なく、信頼性の高い発光装置を提供で
きる。

発光パネル１２０は、有機ＥＬ素子を用いると、従来のキセノンランプなどを用いる場合
に比べて薄く、軽量にすることができる。また、発光に伴う発熱が発光パネル１２０の広
い面積に分散されるため、効率よく放熱される。これにより、発光パネル１２０への蓄熱
が抑制され、発光パネル１２０の劣化が抑制される。

また、発光パネル１２０は面光源であるため、本発明の一態様の発光装置をカメラのフラ
ッシュとして用いても被写体に影が生じにくい。

発光性の有機化合物を選択して用いることにより、白色を呈する光を発するように、発光
パネル１２０を構成できる。例えば、互いに補色の関係にある色を呈する光を発する複数
の発光性の有機化合物を用いることができる。または、赤色、緑色及び青色を呈する光を
発する３種類の発光性の有機化合物を用いることができる。また、さまざまな発光スペク
トルを多様な有機化合物から選択して用いることができる。これにより、ホワイトバラン
スに優れた発光装置を得ることができる。

発光性の有機化合物を用いると、無機材料を用いた発光ダイオードに比べて幅が広い発光
スペクトルを得られる。幅が広い発光スペクトルを有する光は、自然光に近く、写真の撮
影に好適である。

また、発光パネル１２０が、異なる色を呈する発光素子を複数有していてもよい。カメラ
のフラッシュの色や色温度を可変とすることで、写真を撮影したときの被写体、環境、雰
囲気等の再現性を高めることができる。また、発光装置が発光パネルを複数有し、各発光
パネルで異なる色を呈する構成であってもよい。

また、支持基板等に可撓性を有する材料を用いて作製した可撓性を有する発光パネルは、
曲面を有する筐体に沿わせて配置することができる。これにより、筐体に用いる意匠を損
なうことなく発光装置を配置することができる。例えば、カメラの曲面を有する筐体に沿
って、フラッシュを配置することができる。

《制御装置》
制御装置１５０が演算部を有する場合、制御装置１５０に供給される信号を用いて演算を
行うことができる。制御装置１５０に供給される信号としては、光センサや距離センサ等
の各種センサから供給される検出信号や、該検出信号がアンプを介して増幅された信号、
該検出信号や増幅された信号がコンバータを介してアナログ信号からデジタル信号に変換
された信号等が挙げられる。制御装置１５０は、例えば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒ
ｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）や、ＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅ
ｓｓｏｒ）等のプロセッサー、演算プログラムを保存するＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを有
していてもよい。

《定電流電源》
定電流電源１４０ａは、直流電流を供給するＡＣＤＣコンバータと、直流電流が供給され
るＤＣＤＣコンバータと、を有する。ＤＣＤＣコンバータが定電流を供給するタイミング
は、制御パルス信号を用いて制御される。これにより、定電流パルスの波形を整えること
ができる。

《駆動回路》
駆動回路１３０は、所定の幅の制御パルス信号を供給する。所定の幅としては、例えば、
１ミリ秒以上１０００ミリ秒以下、好ましくは１０ミリ秒以上１００ミリ秒以下である。

例えば、スタートスイッチ１３２、ラッチ回路及びモノステイブル・マルチバイブレータ
を用いて、駆動回路１３０を構成することができる。

具体的には、スタートスイッチ１３２を用いてラッチ回路にハイ又はロウの信号を供給し
、ラッチ回路はトリガ信号を供給し、トリガ信号が供給されたモノステイブル・マルチバ
イブレータは、所定の幅を有する矩形波を、制御パルス信号として供給する。

構成例１では、制御パルス信号を定電流電源１４０ａに供給し、定電流電源１４０ａを、
制御パルス信号を用いて制御する構成を示したが、後述する構成例２のように、制御パル
ス信号を開閉回路１１０に供給してもよい。

＜構成例２＞
図１（Ｂ）に示す発光装置１０１は、開閉回路１１０、発光パネル１２０、駆動回路１３
０、定電流電源１４０ａ、制御装置１５０、及び光センサ１６０を有する。

開閉回路１１０は、定電流及び制御パルス信号が供給され、定電流パルスを供給すること
ができる。定電流電源１４０ａは、制御信号が供給され、定電流を供給することができる
。また、発光パネル１２０には該定電流パルスが供給される。発光パネル１２０は構成例
１と同様の構成を適用できる。

光センサ１６０は、検出した光量に応じて、制御装置１５０に検出信号を供給することが
できる。制御装置１５０は演算部を有し、該演算部において該検出信号を用いた演算を行
い、演算結果に応じた定電流を定電流電源１４０ａが供給するように、制御信号を定電流
電源１４０ａに供給することができる。定電流電源１４０ａは、制御装置１５０から制御
信号が供給されるため、光センサ１６０が検出した光量に応じて調整された定電流を、発
光パネル１２０に供給できる。

駆動回路１３０は、スタートスイッチ１３２を有し、制御パルス信号を供給することがで
きる。ここで、駆動回路１３０は、スタートスイッチ１３２の開閉動作に伴い制御パルス
信号を出力する。例えば、半値幅が１ミリ秒以上１０００ミリ秒以下の定電流を開閉回路
１１０が供給するように、制御パルス信号を出力する。開閉回路１１０は、駆動回路１３
０から制御パルス信号が供給されるため、パルス状の定電流を発光パネル１２０に供給で
きる。

つまり、発光装置１０１では、光センサ１６０が検出した光量に応じて、発光パネル１２
０が発する光量を調整することができる。例えば、周囲の明るさを光センサ１６０で検知
し、制御装置１５０で演算を行うことで、発光パネルが最適な光量を発するよう発光パネ
ル１２０に供給する電流を調整できる。

例えば、発光装置１０１をカメラのフラッシュとして用いる場合、光センサ１６０が多く
の光量を検出するほど（被写体の周囲が明るいほど）、発する光量が少なくなるように制
御してもよい。これにより、写真の白飛びや黒潰れを抑制できる。

また、例えば、発光装置１０１を自転車や自動車のライトとして用いる場合、光センサ１
６０の検出する光量が一定量以下となったときに発光するよう制御し、さらに検出する光
量が少ないほど（周囲が暗く発光装置１０１の発光が認識しやすい環境であるほど）、発
する光量が少なくなるように制御してもよい。これにより、必要以上の光を発することを
防止できるため、発光装置の省電力化、長寿命化を図ることができる。

《光センサ》
光センサ１６０は、フォトダイオードなどの光電変換素子を有する。光センサ１６０は受
光した光量に応じた検出信号を制御装置１５０に供給する。

《開閉回路》
開閉回路１１０は、定電流と制御パルス信号が供給されている間、定電流パルスを発光パ
ネル１２０に供給する。

例えば、開閉回路１１０がパワートランジスタ又はパワーＦＥＴを有していてもよい。具
体的には、パワートランジスタのゲートに制御パルス信号を供給し、第１の電極に定電流
を供給し、第２の電極に発光パネル１２０を電気的に接続して、開閉回路１１０を構成で
きる。

図１（Ｂ）に示す発光装置１０１において、ＤＣＤＣコンバータが供給する定電流の一例
を図１（Ｃ）に示す。また、開閉回路１１０が供給する電流の時間の経過に伴う変化の一
例を図１（Ｄ）に示す。例えば、２Ａの電流を５０ミリ秒の間、発光パネル１２０に供給
することができる。

＜構成例３＞
図２（Ａ）に示す発光装置１０２は、定電流電源の構成と、距離センサ１６２及びカウン
タ回路１５５を備える点と、で、図１（Ｂ）に示す発光装置１０１と異なる。なお、他の
構成は発光装置１０１と同じであるため、上記構成例２の説明を参酌するものとする。

《距離センサ》
距離センサ１６２は、測定した距離に応じた検出信号を制御装置１５０に供給する。距離
センサ１６２には、超音波距離センサ、レーザ距離センサ等の各種センサを用いることが
できる。

制御装置１５０は、光センサからの検出信号及び距離センサからの検出信号を用いた演算
を行う。そして、演算結果に応じた定電流を定電流電源１４０ｂが供給するように、制御
信号を定電流電源１４０ｂに供給することができる。定電流電源１４０ｂは、制御装置１
５０から制御信号が供給されるため、光センサ１６０が検出した光量や距離センサ１６２
が測定した距離に応じて調整された定電流を、開閉回路１１０に供給できる。

つまり、発光装置１０２では、光センサ１６０が検出した光量や距離センサ１６２が測定
した距離に応じて、発光パネル１２０が発する光量を調整することができる。例えば、発
光装置１０２をカメラのフラッシュとして用いる場合、被写体の周囲の明るさを光センサ
１６０で検知し、被写体からカメラまでの距離を距離センサ１６２で検知し、制御装置１
５０で演算を行うことで、発光パネルが最適な光量を発するよう発光パネル１２０に供給
する電流を調整できる。これにより、写真の白飛びや黒潰れを抑制できる。また、必要以
上の光を発することを防止できるため、発光装置の省電力化、長寿命化を図ることができ
る。

《定電流電源の変形例》
定電流電源１４０ｂは、第１の電圧を供給する電池と、第１の電圧が供給され第１の電圧
より高い第２の電圧を供給する第１のＤＣＤＣコンバータと、第２の電圧が供給されるコ
ンデンサと、コンデンサから電荷が供給される第２のＤＣＤＣコンバータと、を有する。

第１のＤＣＤＣコンバータは、電池の電圧（第１の電圧）を第２の電圧に昇圧して供給す
る。

コンデンサは、第２の電圧で充電される。

第２のＤＣＤＣコンバータは、コンデンサに蓄えられた電荷が供給され、定電流を供給す
る。

この構成によれば、コンデンサが電荷を第２のＤＣＤＣコンバータに供給する間において
、第２のＤＣＤＣコンバータは定電流を供給することができる。なお、コンデンサに蓄え
られた電荷が所定の量を下回ると、第２のＤＣＤＣコンバータは定電流を供給できなくな
る。

定電流電源１４０ｂが供給する電流の時間の経過に伴う変化の一例を図２（Ｂ）に示す。

定電流電源１４０ｂは、少なくとも駆動回路１３０が供給する制御パルス信号の幅（例え
ば５０ミリ秒）より長く、定電流を供給することができる。電流が開閉回路１１０を流れ
ると、コンデンサに蓄えられた電荷が消費され、ついには定電流電源１４０ｂが定電流を
供給することができなくなる。その結果、矩形波でない電流が発光パネル１２０に流れる
ことにより、発光パネル１２０が所定の輝度より低い輝度で発光し、電力が不要に消費さ
れてしまう。開閉回路１１０は、このように電力が不要に消費されないように、所定の時
間、電流を供給した後に、電流の供給を停止することができる。なお、開閉回路１１０が
供給する電流の時間の変化に伴う変化の一例を図２（Ｃ）に示す。

このように、定電流電源１４０ｂは、電池を用いて定電流を供給することができる。これ
により、携帯が容易な発光装置１０２を提供することができる。

《カウンタ回路》
カウンタ回路１５５は駆動回路１３０が制御パルス信号を供給した回数を積算する。これ
により発光パネル１２０を発光させた回数を知ることができる。

発光パネル１２０の輝度が、発光パネル１２０を発光させた回数に依存して低下する場合
がある。

カウンタ回路１５５に積算された回数を駆動回路１３０にフィードバックして、制御パル
ス信号の幅を長くしてもよい。これにより、発光パネル１２０の発光時間を長くして、低
下した発光パネル１２０の明るさを補てんすることができる。

または、カウンタ回路１５５に積算された回数を定電流電源１４０ｂにフィードバックし
て、定電流電源１４０ｂが供給する定電流の大きさを大きくしてもよい。これにより、低
下した発光パネル１２０の明るさを補てんすることができる。

以上のように、本発明の一態様を適用することで、電流値の制御により光量の調整が可能
な発光装置を提供できる。また、面光源の発光パネルを有するため、フラッシュとして用
いても被写体に影が生じにくい発光装置を提供できる。また、無機材料を用いた発光ダイ
オード等を用いる場合に比べて、多くの光量を発しても発光パネルの劣化が少なく、信頼
性の高い発光装置を提供できる。また、キセノンランプ等を用いる場合に比べて、発光装
置の小型化、薄型化が実現できる。

なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる
。

（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置に用いることができる発光パネルの構成に
ついて、図３〜図５を用いて説明する。

《発光パネルの構成例１》
図３（Ａ）は、本発明の一態様の発光パネルを示す平面図であり、図３（Ｂ）は、図３（
Ａ）を一点鎖線Ａ−Ｂで切断した断面図である。

図３（Ａ）（Ｂ）に示す発光パネルは、支持基板４０１、封止基板４０５及び封止材４０
７に囲まれた空間４１５内に、発光素子４０３を備える。発光素子４０３は、ボトムエミ
ッション構造の有機ＥＬ素子であり、具体的には、支持基板４０１上に可視光を透過する
第１の電極４２１を有し、第１の電極４２１上にＥＬ層４２３を有し、ＥＬ層４２３上に
可視光を反射する第２の電極４２５を有する。

本発明の一態様に適用する発光素子はボトムエミッション構造に限られず、例えばトップ
エミッション構造であってもよい。

第１の端子４０９ａは、補助配線４１７及び第１の電極４２１と電気的に接続する。第１
の電極４２１上には、補助配線４１７と重なる領域に、絶縁層４１９が設けられている。
第１の端子４０９ａと第２の電極４２５は、絶縁層４１９によって電気的に絶縁されてい
る。第２の端子４０９ｂは、第２の電極４２５と電気的に接続する。なお、本実施の形態
では、補助配線４１７上に第１の電極４２１が形成されている構成を示すが、第１の電極
４２１上に補助配線４１７を形成してもよい。

支持基板４０１と大気との界面に光取り出し構造４１１ａを有することが好ましい。大気
と支持基板４０１の界面に光取り出し構造４１１ａを設けることで、全反射の影響で大気
に取り出せない光を低減し、発光パネルの光の取り出し効率を向上させることができる。

また、発光素子４０３と支持基板４０１との間に光取り出し構造４１１ｂを有することが
好ましい。光取り出し構造４１１ｂが凹凸を有する場合、光取り出し構造４１１ｂと第１
の電極４２１の間に、平坦化層４１３を設けることが好ましい。これによって、第１の電
極４２１を平坦な膜とすることができ、ＥＬ層４２３における第１の電極４２１の凹凸に
起因するリーク電流の発生を抑制することができる。また、平坦化層４１３と支持基板４
０１との界面に、光取り出し構造４１１ｂを有するため、全反射の影響で大気に取り出せ
ない光を低減し、発光パネルの光の取り出し効率を向上させることができる。

光取り出し構造４１１ａ及び光取り出し構造４１１ｂの材料としては、例えば、樹脂を用
いることができる。また、光取り出し構造４１１ａ及び光取り出し構造４１１ｂとして、
半球レンズ、マイクロレンズアレイや、凹凸構造が施されたフィルム、光拡散フィルム等
を用いることもできる。例えば、支持基板４０１上に上記レンズやフィルムを、支持基板
４０１又は該レンズもしくはフィルムと同程度の屈折率を有する接着剤等を用いて接着す
ることで、光取り出し構造４１１ａ及び光取り出し構造４１１ｂを形成することができる
。

平坦化層４１３は、光取り出し構造４１１ｂと接する面よりも、第１の電極４２１と接す
る面のほうが平坦である。平坦化層４１３の材料としては、透光性を有し、高屈折率であ
る材料（例えば、屈折液等の液状物質、ガラス、樹脂等）を用いることができる。

なお、本発明の一態様の発光パネルは、光取り出し構造を設けない構成とすることもでき
る。その場合、可視光を反射する第２の電極を鏡として用いることができ、好ましい。

《発光パネルの構成例２》
図４（Ａ）は、本発明の一態様の発光パネルを示す平面図であり、図５（Ａ）（Ｂ）は、
それぞれ図４（Ａ）を一点鎖線Ｘ１−Ｙ１で切断した断面図である。

図５（Ａ）に示す発光パネルでは、支持基板１２２０上に絶縁膜１２２４を介して発光素
子１２５０が設けられている。絶縁膜１２２４上には補助配線１２０６が設けられており
、第１の電極１２０１と電気的に接続する。補助配線１２０６の一部は露出しており端子
として機能する。第１の電極１２０１の端部及び導電層１２１０の端部は隔壁１２０５で
覆われている。また、第１の電極１２０１を介して補助配線１２０６を覆う隔壁１２０５
が設けられている。発光素子１２５０は、支持基板１２２０、封止基板１２２８、及び封
止材１２２７により封止されている。支持基板１２２０の表面には光取り出し構造１２０
９が貼り合わされている。支持基板１２２０及び封止基板１２２８に可撓性を有する基板
を用いることで、可撓性を有する発光パネルを実現できる。

発光素子１２５０はボトムエミッション構造の有機ＥＬ素子であり、具体的には、支持基
板１２２０上に可視光を透過する第１の電極１２０１を有し、第１の電極１２０１上にＥ
Ｌ層１２０２を有し、ＥＬ層１２０２上に可視光を反射する第２の電極１２０３を有する
。

図５（Ｂ）に示す発光パネルでは、図５（Ａ）に示す発光パネルが有する支持基板１２２
０及び光取り出し構造１２０９の代わりに、光取り出し構造を有する支持基板１２２９が
設けられている。支持基板１２２９は支持体としての機能及び発光パネルの光の取り出し
効率を向上させる機能の双方を有する。

ここで、可撓性を有する発光パネルを作製する際、可撓性を有する基板上に発光素子を形
成する方法としては、例えば、可撓性を有する基板上に、発光素子を直接形成する第１の
方法と、可撓性を有する基板とは異なる耐熱性の高い基板（以下、作製基板と記す）上に
発光素子を形成した後、作製基板と発光素子とを剥離して、可撓性を有する基板に発光素
子を転置する第２の方法と、がある。

例えば、可撓性を有する程度に薄い厚さのガラス基板のように、発光素子の作製工程でか
ける温度に対して耐熱性を有する基板を用いる場合には、第１の方法を用いると、工程が
簡略化されるため好ましい。

また、第２の方法を適用することで、作製基板上で高温をかけて形成した透水性の低い絶
縁膜等を、可撓性を有する基板に転置することができる。したがって、透水性が高く、耐
熱性が低い有機樹脂等を、可撓性を有する基板の材料として用いても、可撓性を有し、信
頼性が高い発光パネルを作製できる。

《発光パネルの構成例３》
図４（Ｂ）は、本発明の一態様の発光パネルを示す平面図であり、図６（Ａ）（Ｂ）は、
それぞれ図４（Ｂ）を一点鎖線Ｘ２−Ｙ２で切断した断面図の一例であり、図６（Ｃ）は
、図４（Ｂ）を一点鎖線Ｘ３−Ｙ３で切断した断面図である。

図６（Ａ）〜（Ｃ）に示す発光パネルは、一部に開口部を有する点で、発光パネルの構成
例２と異なる。ここでは相違点のみを詳細に説明し、共通点については発光パネルの構成
例２の説明を参酌するものとする。

図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、発光パネルは、開口部において、電極やＥＬ層が露出し
ないように、封止材１２２６を有することが好ましい。具体的には、発光パネルの一部を
開口した後、露出した電極及びＥＬ層を少なくとも覆うように封止材１２２６を形成すれ
ばよい。封止材１２２６には、封止材１２２７と同様の材料を用いることができ、同一の
材料であっても異なる材料であってもよい。

図６（Ａ）では、隔壁１２０５が形成されていない位置を開口した場合の例を示し、図６
（Ｂ）では、隔壁１２０５が形成されている位置を開口した場合の例を示した。

このような発光パネルを作製し、開口部と重なるようにカメラのレンズを配置することで
、カメラのレンズの周囲に発光部を配置できる。そして、該発光部をカメラのフラッシュ
として用いることができる。

なお、基板の表面に光取出し構造を設けてもよい。

《発光パネルの材料》
本発明の一態様の発光パネルに用いることができる材料の一例を記す。

［基板］
発光素子からの光を取り出す側の基板には該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス
、石英、セラミック、サファイア、有機樹脂などの材料を用いることができる。

膜厚の薄い基板を用いることで、発光パネルの軽量化、薄型化を図ることができる。さら
に、可撓性を有する程度の厚さの基板を用いることで、可撓性を有する発光パネルを実現
できる。また、可撓性を有する発光パネルを使用しないときに折りたたんで収納すること
もできる。これにより、写真スタジオのレフ板（ｂｏａｒｄｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）に換
えて、広い面積でフラッシュ発光する照明装置として用いることができる。または、折り
畳むことができる照明装置を提供することができる。

ガラスとしては、例えば、無アルカリガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウ
ケイ酸ガラス等を用いることができる。

可撓性及び可視光に対する透過性を有する材料としては、例えば、可撓性を有する程度の
厚さのガラスや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（
ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチ
ルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ
）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド
樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが
好ましく、例えば、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＴ等を好適に用いるこ
とができる。また、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂に
混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。このような材料を用いた基板は
、重量が軽いため、該基板を用いた発光パネルも軽量にすることができる。

また、発光を取り出さない側の基板は、透光性を有していなくてもよいため、上記に挙げ
た基板の他に、金属材料や合金材料を用いた金属基板等を用いることもできる。金属材料
や合金材料は熱伝導性が高く、基板全体に熱を容易に伝導できるため、発光パネルの局所
的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。可撓性や曲げ性を得るためには、金属基
板の厚さは、１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下である
ことがより好ましい。

金属基板を構成する材料としては、特に限定はないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッ
ケル、又はアルミニウム合金もしくはステンレス等の金属の合金などを好適に用いること
ができる。

また、導電性の基板の表面を酸化する、又は表面に絶縁膜を形成するなどにより、絶縁処
理が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、
電着法、蒸着法、又はスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰
囲気で放置する又は加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形成
してもよい。

可撓性の基板としては、上記材料を用いた層が、発光パネルの表面を傷などから保護する
ハードコート層（例えば、窒化シリコン層など）や、押圧を分散可能な材質の層（例えば
、アラミド樹脂層など）等と積層されて構成されていてもよい。また、水分等による発光
素子の寿命の低下等を抑制するために、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜等の窒素と
珪素を含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等の透水性の低い
絶縁膜を有していてもよい。

基板は、複数の層を積層して用いることもできる。特に、ガラス層を有する構成とすると
、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高い発光パネルとすることができる。

例えば、発光素子に近い側からガラス層、接着層、及び有機樹脂層を積層した基板を用い
ることができる。当該ガラス層の厚さとしては２０μｍ以上２００μｍ以下、好ましくは
２５μｍ以上１００μｍ以下とする。このような厚さのガラス層は、水や酸素に対する高
いバリア性と可撓性を同時に実現できる。また、有機樹脂層の厚さとしては、１０μｍ以
上２００μｍ以下、好ましくは２０μｍ以上５０μｍ以下とする。このような有機樹脂層
をガラス層よりも外側に設けることにより、ガラス層の割れやクラックを抑制し、機械的
強度を向上させることができる。このようなガラス材料と有機樹脂の複合材料を基板に適
用することにより、極めて信頼性が高いフレキシブルな発光パネルとすることができる。

［絶縁膜］
支持基板と発光素子の間に、絶縁膜を形成してもよい。絶縁膜には、酸化シリコン膜、窒
化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜などの無機絶縁膜を用いること
ができる。特に、発光素子への水分等の侵入を抑制するため、酸化シリコン膜、窒化シリ
コン膜、酸化アルミニウム膜等の透水性の低い絶縁膜を用いることが好ましい。同様の目
的や材料で、発光素子を覆う絶縁膜を設けてもよい。

［隔壁］
隔壁には、有機樹脂又は無機絶縁材料を用いることができる。有機樹脂としては、例えば
、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、シロキサン樹脂、エポキシ樹脂、又
はフェノール樹脂等を用いることができる。無機絶縁材料としては、酸化シリコン、酸化
窒化シリコン等を用いることができる。隔壁の作製が容易となるため、特に感光性の樹脂
を用いることが好ましい。

隔壁の形成方法は、特に限定されず、例えば、フォトリソグラフィ法、スパッタ法、蒸着
法、液滴吐出法（インクジェット法等）、印刷法（スクリーン印刷、オフセット印刷等）
等を用いればよい。

［補助配線］
補助配線は必ずしも設ける必要は無いが、電極の抵抗に起因する電圧降下を抑制できるた
め、設けることが好ましい。

補助配線の材料は、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ
）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、スカンジウム（Ｓｃ）、
ニッケル（Ｎｉ）、から選ばれた材料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層
で又は積層して形成する。また、補助配線の材料としてアルミニウムを用いることもでき
る。アルミニウムを用いる場合には、透明酸化物導電材料を直接接して設けると腐食する
恐れがある。そのため、腐食が生じないように補助配線を積層構造とし、ＩＴＯなどと接
しない層にアルミニウムを用いることが好ましい。補助配線の膜厚は、０．１μｍ以上３
μｍ以下とすることができ、好ましくは、０．１μｍ以上０．５μｍ以下である。

［封止材］
発光パネルの封止方法は限定されず、例えば、固体封止であっても中空封止であってもよ
い。例えば、ガラスフリットなどのガラス材料や、二液混合型の樹脂などの常温で硬化す
る硬化樹脂、光硬化性の樹脂、熱硬化性の樹脂などの樹脂材料を用いることができる。発
光パネルは、窒素やアルゴンなどの不活性な気体で充填されていてもよく、ＰＶＣ（ポリ
ビニルクロライド）樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹
脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等の
樹脂で充填されていてもよい。また、樹脂内に乾燥剤が含まれていてもよい。

［光取り出し構造］
光取り出し構造としては、半球レンズ、マイクロレンズアレイ、凹凸構造が施されたフィ
ルム、光拡散フィルム等を用いることができる。例えば、基板上に上記レンズやフィルム
を、該基板又は該レンズもしくはフィルムと同程度の屈折率を有する接着剤等を用いて接
着することで、光取り出し構造を形成することができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置に用いることができる発光素子について図
７を用いて説明する。

《発光素子の構成例》
図７（Ａ）に示す発光素子は、第１の電極２０１及び第２の電極２０５の間にＥＬ層２０
３を有する。本実施の形態では、第１の電極２０１が陽極として機能し、第２の電極２０
５が陰極として機能する。

第１の電極２０１と第２の電極２０５の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加す
ると、ＥＬ層２０３に第１の電極２０１側から正孔が注入され、第２の電極２０５側から
電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層２０３において再結合し、ＥＬ層２０
３に含まれる発光物質が発光する。

ＥＬ層２０３は、発光物質を含む発光層３０３を少なくとも有する。

また、ＥＬ層２０３は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高
い物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、又はバイポーラ性の物質（電子
輸送性及び正孔輸送性が高い物質）等を含む層をさらに有していてもよい。ＥＬ層２０３
には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含ん
でいてもよい。

図７（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極２０１及び第２の電極２０５の間にＥＬ層２０
３を有し、該ＥＬ層２０３では、正孔注入層３０１、正孔輸送層３０２、発光層３０３、
電子輸送層３０４、及び電子注入層３０５が、第１の電極２０１側からこの順に積層され
ている。

図７（Ｃ）（Ｄ）に示す発光素子のように、第１の電極２０１及び第２の電極２０５の間
に複数のＥＬ層が積層されていてもよい。この場合、積層されたＥＬ層の間には、中間層
２０７を設けることが好ましい。中間層２０７は、電荷発生領域を少なくとも有する。

例えば、図７（Ｃ）に示す発光素子は、第１のＥＬ層２０３ａと第２のＥＬ層２０３ｂと
の間に、中間層２０７を有する。また、図７（Ｄ）に示す発光素子は、ＥＬ層をｎ層（ｎ
は２以上の自然数）有し、各ＥＬ層の間には、中間層２０７を有する。

ＥＬ層２０３（ｍ）とＥＬ層２０３（ｍ＋１）の間に設けられた中間層２０７における電
子と正孔の挙動について説明する。第１の電極２０１と第２の電極２０５の間に、発光素
子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、中間層２０７において正孔と電子が発生し、正
孔は第２の電極２０５側に設けられたＥＬ層２０３（ｍ＋１）へ移動し、電子は第１の電
極２０１側に設けられたＥＬ層２０３（ｍ）へ移動する。ＥＬ層２０３（ｍ＋１）に注入
された正孔は、第２の電極２０５側から注入された電子と再結合し、当該ＥＬ層２０３（
ｍ＋１）に含まれる発光物質が発光する。また、ＥＬ層２０３（ｍ）に注入された電子は
、第１の電極２０１側から注入された正孔と再結合し、当該ＥＬ層２０３（ｍ）に含まれ
る発光物質が発光する。よって、中間層２０７において発生した正孔と電子は、それぞれ
異なるＥＬ層において発光に至る。

なお、ＥＬ層同士を接して設けることで、両者の間に中間層と同じ構成が形成される場合
は、中間層を介さずにＥＬ層同士を接して設けることができる。例えば、ＥＬ層の一方の
面に電荷発生領域が形成されている場合、その面に接してＥＬ層を設けることができる。

また、それぞれのＥＬ層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望
の色の発光を得ることができる。例えば、二つのＥＬ層を有する発光素子において、第１
のＥＬ層の発光色と第２のＥＬ層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素
子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。また、３つ以上のＥＬ層を
有する発光素子の場合でも同様である。

《発光素子の材料》
以下に、それぞれの層に用いることができる材料を例示する。なお、各層は、単層に限ら
れず、二層以上積層してもよい。

〈陽極〉
陽極として機能する電極（第１の電極２０１）は、導電性を有する金属、合金、導電性化
合物等を一種又は複数種用いて形成することができる。特に、仕事関数の大きい（４．０
ｅＶ以上）材料を用いることが好ましい。例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎ
ｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）、珪素もしくは酸化珪素を含有したインジウムスズ酸化
物、インジウム亜鉛酸化物、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム、
グラフェン、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、
銅、パラジウム、チタン、又は金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる
。

なお、陽極が電荷発生領域と接する場合は、仕事関数の大きさを考慮せずに、様々な導電
性材料を用いることができ、例えば、アルミニウム、銀、アルミニウムを含む合金等も用
いることができる。

〈陰極〉
陰極として機能する電極（第２の電極２０５）は、導電性を有する金属、合金、導電性化
合物などを１種又は複数種用いて形成することができる。特に、仕事関数が小さい（３．
８ｅＶ以下）材料を用いることが好ましい。例えば、元素周期表の第１族又は第２族に属
する元素（例えば、リチウム、セシウム等のアルカリ金属、カルシウム、ストロンチウム
等のアルカリ土類金属、マグネシウム等）、これら元素を含む合金（例えば、Ｍｇ−Ａｇ
、Ａｌ−Ｌｉ）、ユーロピウム、イッテルビウム等の希土類金属、これら希土類金属を含
む合金、アルミニウム、銀等を用いることができる。

なお、陰極が電荷発生領域と接する場合は、仕事関数の大きさを考慮せずに、様々な導電
性材料を用いることができる。例えば、ＩＴＯ、珪素又は酸化珪素を含有したインジウム
スズ酸化物等も用いることができる。

電極は、それぞれ、真空蒸着法やスパッタリング法を用いて形成すれば良い。また、銀ペ
ースト等を用いる場合には、塗布法やインクジェット法を用いれば良い。

〈正孔注入層３０１〉
正孔注入層３０１は、正孔注入性の高い物質を含む層である。

正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、ルテニ
ウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の金属酸化物や、また、フタロシア
ニン（略称：Ｈ_２Ｐｃ）、銅（ＩＩ）フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシア
ニン系の化合物を用いることができる。

また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（４−ビニルトリフェニ
ルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）などの高分子化合物や、ポリ（３，４−エチレンジオキ
シチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の酸を添加した
高分子化合物を用いることができる。

また、正孔注入層３０１を、電荷発生領域としても良い。陽極と接する正孔注入層３０１
が電荷発生領域であると、仕事関数を考慮せずに様々な導電性材料を該陽極に用いること
ができる。電荷発生領域を構成する材料については後述する。

〈正孔輸送層３０２〉
正孔輸送層３０２は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。

正孔輸送性の高い物質としては、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば良く、特に
、１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。例えば、
４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰ
Ｂ又はα−ＮＰＤ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリ
フェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）等の芳香族アミン化合物、４，４’−ジ（Ｎ−カ
ルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントリ
ル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、９−フェニル−３−［４−（
１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ
）等のカルバゾール誘導体、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アン
トラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称
：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）等の芳香族炭化
水素化合物、ＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ等の高分子化合物など、種々の化合物を用いることがで
きる。

〈発光層３０３〉
発光層３０３は、蛍光を発光する蛍光性化合物や燐光を発光する燐光性化合物を用いるこ
とができる。

発光層３０３に用いることができる蛍光性化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ビス［４
−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４
，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル
）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、ル
ブレン等が挙げられる。

また、発光層３０３に用いることができる燐光性化合物としては、例えば、ビス［２−（
４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコ
リナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’）イリ
ジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）_３）（アセチルアセトナト）ビス（３，５−ジ
メチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ
）_２（ａｃａｃ））等の有機金属錯体が挙げられる。

なお、発光層３０３は、上述した発光性の有機化合物（発光物質、ゲスト材料）を他の物
質（ホスト材料）に分散させた構成としても良い。ホスト材料としては、各種のものを用
いることができ、ゲスト材料よりも最低空軌道準位（ＬＵＭＯ準位）が高く、最高被占有
軌道準位（ＨＯＭＯ準位）が低い物質を用いることが好ましい。

ゲスト材料をホスト材料に分散させた構成とすることにより、発光層３０３の結晶化を抑
制することができる。また、ゲスト材料の濃度が高いことによる濃度消光を抑制すること
ができる。

ホスト材料としては、上述の正孔輸送性の高い物質（例えば、芳香族アミン化合物やカル
バゾール誘導体）や、後述の電子輸送性の高い物質（例えば、キノリン骨格又はベンゾキ
ノリン骨格を有する金属錯体や、オキサゾール系配位子又はチアゾール系配位子を有する
金属錯体）等を用いることができる。具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニ
ウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニ
ルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）などの金属錯体、３−（４−
ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−
トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュ
プロイン（略称：ＢＣＰ）などの複素環化合物や、ＣｚＰＡ、ＤＮＡ、ｔ−ＢｕＤＮＡ、
ＤＰＡｎｔｈなどの縮合芳香族化合物、ＮＰＢ等の芳香族アミン化合物等を用いることが
できる。

また、ホスト材料は複数種用いることができる。例えば、結晶化を抑制するためにルブレ
ン等の結晶化を抑制する物質をさらに添加しても良い。また、ゲスト材料へのエネルギー
移動をより効率良く行うためにＮＰＢ、あるいはＡｌｑ等をさらに添加しても良い。

また、発光層を複数設け、それぞれの層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全
体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、発光層を２つ有する発光素子に
おいて、第１の発光層の発光色と第２の発光層の発光色を補色の関係になるようにするこ
とで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。また、発光層
を３つ以上有する発光素子の場合でも同様である。

〈電子輸送層３０４〉
電子輸送層３０４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。

電子輸送性の高い物質としては、正孔よりも電子の輸送性の高い有機化合物であれば良く
、特に、１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質であることが好ましい。

電子輸送性の高い物質としては、例えば、Ａｌｑ、ＢＡｌｑなど、キノリン骨格又はベン
ゾキノリン骨格を有する金属錯体等や、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオ
キサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）_２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）
ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）_２）などのオキサゾール系、チアゾール
系配位子を有する金属錯体などを用いることができる。また、ＴＡＺ、ＢＰｈｅｎ、ＢＣ
Ｐなども用いることができる。

〈電子注入層３０５〉
電子注入層３０５は、電子注入性の高い物質を含む層である。

電子注入性の高い物質としては、例えば、リチウム、セシウム、カルシウム、フッ化リチ
ウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム、酸化リチウム等のようなアルカリ金属、アル
カリ土類金属、又はそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウムのよ
うな希土類金属化合物を用いることができる。また、上述した電子輸送層３０４を構成す
る物質を用いることもできる。

〈電荷発生領域〉
電荷発生領域は、正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体（アクセプター）が添加され
た構成であっても、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体（ドナー）が添加された構
成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていてもよい。

正孔輸送性の高い有機化合物としては、例えば、上述の正孔輸送層に用いることができる
材料が挙げられ、電子輸送性の高い有機化合物としては、例えば、上述の電子輸送層に用
いることができる材料が挙げられる。

また、電子受容体としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフ
ルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。ま
た、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に
属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、
酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レ
ニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定
であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。

また、電子供与体としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、又は元素周
期表における第１３族に属する金属及びその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体
的には、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、イッテルビウム、インジウム
、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセ
ンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。

なお、上述したＥＬ層２０３及び中間層２０７を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空
蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することが
できる。

（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置を用いた電子機器について図８及び図９を
用いて説明する。

本発明の一態様の発光装置は、デジタルスチルカメラ等のカメラのフラッシュ、撮影機能
を有する携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）や携帯情報端末等が備えるカメ
ラのフラッシュ等に用いることができる。また、自転車や自動車のライト、灯台、装飾用
途などのイルミネーション等に用いることができる。

図８（Ａ）はデジタルスチルカメラの一例を示している。デジタルスチルカメラ７３００
は、筐体７３０１、レンズ７３０４、発光装置７３１０等を有する。発光装置７３１０に
は、本発明の一態様の発光装置が適用されている。発光装置７３１０の発光部７３０３は
、レンズ７３０４を囲うように配置されている。本発明の一態様の発光装置は可撓性を有
するため、湾曲させることができる。デジタルスチルカメラ７３００では、非発光部７３
０５が筐体７３０１の形状に沿って折り曲げられているため、発光部７３０３をレンズ７
３０４の周囲に広く配置できる。これにより、フラッシュを用いて人の顔を暗い場所で撮
影する場合であっても、例えば鼻の影が頬に投影されにくくすることができる。なお、発
光素子を非発光部７３０５に同一の工程で作製して設け、動作状態を示すインジケータに
用いてもよい。

図８（Ｂ）（Ｃ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機７３５０の一面（表面
ともいえる）を図８（Ｂ）に示し、該一面の背面（裏面ともいえる）を図８（Ｃ）に示す
。

携帯電話機７３５０は、筐体７３５１、表示部７３５２、レンズ７３５４、発光装置７３
６０等を有する。発光装置７３６０には、本発明の一態様の発光装置が適用されている。
発光装置７３６０は発光部７３５３及び非発光部７３５５を有し、発光部７３５３は、レ
ンズ７３５４を囲うように配置されている。発光部７３５３は、非発光時に鏡として用い
る仕様であってもよい。

図９（Ａ）は、携帯電話機７３５０の発光装置７３６０が２つの発光パネル７３５３ａ、
７３５３ｂを有する変形例である。

図１０に図９（Ａ）における発光装置７３６０のブロック図を示す。発光装置７３６０は
、２つの発光パネル７３５３ａ、７３５３ｂ、駆動回路７３０、２つの定電流電源７４０
ａ、７４０ｂ、及び２つの制御装置７５０ａ、７５０ｂを有する。

２つの制御装置７５０ａ、７５０ｂには、携帯電話機７３５０の使用者が選択した条件に
対応した信号や、各種センサからの検出信号が供給される。２つの制御装置７５０ａ、７
５０ｂは、供給された信号に応じた制御信号をそれぞれ供給する。

定電流電源７４０ａは、制御装置７５０ａから供給された制御信号に応じた定電流パルス
を発光パネル７３５３ａに供給する。定電流電源７４０ｂは、制御装置７５０ｂから供給
された制御信号に応じた定電流パルスを発光パネル７３５３ｂに供給する。したがって、
２つの発光パネル７３５３ａ、７３５３ｂはそれぞれ独立に光量が調整される。これによ
り、発光装置が発する光量をより幅広い範囲で調整できるようになり、好ましい。

また、それぞれ色や色温度の異なる発光パネルを用いてもよい。例えば、２つの発光パネ
ルの色温度が異なる場合は、それぞれの発光パネルの光量を調整することで発光装置が適
切な色温度の光を発することができる。

また、駆動回路７３０は、スタートスイッチ７３２を有する。２つの発光パネル７３５３
ａ、７３５３ｂは、それぞれ独立に駆動回路７３０から制御パルス信号が供給される。つ
まり、駆動回路７３０は、２つの発光パネル７３５３ａ、７３５３ｂに同一の制御パルス
信号を供給してもよいし、異なる制御パルス信号を供給してもよい。

なお、発光装置７３６０が２つ以上の駆動回路を有していてもよい。また、発光装置７３
６０が３つ以上の発光パネルを有していてもよい。また、光量の調整ができない発光パネ
ルと、本発明の一態様の光量の調整ができる発光パネルと、を組み合わせてもよい。

図１０に示す構成を有する発光装置７３６０では、発光パネル７３５３ａ、７３５３ｂを
それぞれ独立に発光させることができる。例えば、一方の発光パネルの発光のみで十分で
ある場合は、一方の発光パネルのみを発光させ、より多くの光量が必要なときのみ双方の
発光パネルを発光させてもよい。これにより、発光装置の消費電力や発光パネルの劣化を
抑制できる。

図９（Ｂ）は、自転車の一例を示している。自転車７４００は、ライト７４０５を有する
。ライト７４０５には、本発明の一態様の発光装置が適用されている。

図９（Ｃ）は、自動車の一例を示している。自動車７４１０は、ライト７４１５を有する
。ライト７４１５には、本発明の一態様の発光装置が適用されている。

本発明の一態様の発光装置を自転車や自動車のライトに用いる場合、例えば、光センサを
用いて周囲の明るさを検知し、周囲が十分明るいときはライトを点灯しない、周囲が十分
暗いときはライトを点灯し点滅させる、周囲の明るさが不十分ではあるが光が検出できる
ときは、ライトを点灯し点滅させ、かつ光量を多くする、等の制御を行うことができる。
このように、本発明の一態様の発光装置は、適宜最適な光量に調整して発光を行うことが
できるため、省電力なライトを実現できる。

本実施例では、本発明の一態様の発光パネルについて説明する。

本実施例で作製した発光パネルの平面図を図４（Ａ）に示し、図４（Ａ）における一点鎖
線Ｘ１−Ｙ１間の断面図を図５（Ｂ）に示す。なお、図４（Ａ）では発光パネルの構成の
一部を省略して示す。

図５（Ｂ）に示すように、本実施例の発光パネルは、光取り出し構造を有する支持基板１
２２９上に絶縁膜１２２４を介して発光素子１２５０が設けられている。絶縁膜１２２４
上には補助配線１２０６が設けられており、第１の電極１２０１と電気的に接続する。補
助配線１２０６の一部は露出しており端子として機能する。第１の電極１２０１の端部及
び導電層１２１０の端部は隔壁１２０５で覆われている。また、第１の電極１２０１を介
して補助配線１２０６を覆う隔壁１２０５が設けられている。発光素子１２５０は、支持
基板１２２９、封止基板１２２８、及び封止材１２２７により封止されている。

本実施例の発光パネルでは、支持基板１２２９としてポリエステル系樹脂の拡散フィルム
を用い、封止基板１２２８として薄いガラス層及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ
）層を有する基板を用いた。これらの基板は可撓性を有し、本実施例の発光パネルは、フ
レキシブルな発光パネルである。また、本実施例の発光パネルにおける発光領域の面積は
５６ｍｍ×４２ｍｍである。

発光素子１２５０はボトムエミッション構造の有機ＥＬ素子であり、具体的には、支持基
板１２２９上に可視光を透過する第１の電極１２０１を有し、第１の電極１２０１上にＥ
Ｌ層１２０２を有し、ＥＬ層１２０２上に可視光を反射する第２の電極１２０３を有する
。

本実施例の発光パネルの作製方法について説明する。

まず、作製基板であるガラス基板上に、下地膜、剥離層（タングステン膜）、被剥離層を
この順で形成した。本実施例において、被剥離層は、絶縁膜１２２４、補助配線１２０６
、第１の電極１２０１、及び隔壁１２０５を含む。

補助配線１２０６は絶縁膜１２２４上に計７本形成した。このとき補助配線１２０６のピ
ッチが５．３ｍｍになるように、また幅Ｌ２が３２２μｍとなるようにした。第１の電極
１２０１としては、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）膜を形成した。補助
配線１２０６を覆う隔壁１２０５は、幅Ｌ１が３３０μｍとなるように計７本形成した。

次に、仮支持基板と、第１の電極１２０１と、を、剥離用接着剤を用いて接着し、剥離層
を用いて被剥離層を作製基板より剥離した。これにより、被剥離層は仮支持基板側に設け
られる。

続いて、作製基板から剥離され、絶縁膜１２２４が露出した被剥離層に紫外光硬化型接着
剤を用いて支持基板１２２９を貼り合わせた。支持基板１２２９としては、前述の通り、
ポリエステル系樹脂の拡散フィルムを用いた。その後、仮支持基板を剥離し、支持基板１
２２９上に第１の電極１２０１を露出させた。

次に、第１の電極１２０１上にＥＬ層１２０２及び第２の電極１２０３を形成した。ＥＬ
層１２０２は、第１の電極１２０１側から、青色を呈する光を発する蛍光性化合物を含む
発光層を有する第１のＥＬ層、中間層、並びに、緑色を呈する光を発する燐光性化合物を
含む発光層及び赤色を呈する光を発する燐光性化合物を含む発光層を有する第２のＥＬ層
がこの順で積層した。第２の電極１２０３には、銀を用いた。

次に、封止材１２２７であるゼオライトを含む光硬化性樹脂を塗布し、紫外光を照射する
ことで硬化させた。そして、紫外光硬化型接着剤を用いて、支持基板１２２９と、封止基
板１２２８である、薄いガラス層及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）層を有する
基板と、を貼り合わせた。

以上により得られた発光パネルの動作特性について測定を行った。このときの発光パネル
の電圧−輝度特性を、図１１の凡例のうち「初期」として示す。また、発光パネルの発光
スペクトルを図１２に示す。図１２に示すように、本実施例の発光パネルは、青色を呈す
る光を発する蛍光性化合物、緑色を呈する光を発する燐光性化合物、赤色を呈する光を発
する燐光性化合物それぞれに由来する光がいずれも含まれる発光スペクトルを示すことが
わかった。

その後、該発光パネルを用いた発光装置の信頼性試験を行った。信頼性試験としては、発
光パネルを、間隔をあけて３０００回または１万回発光させた。発光１回につき、発光パ
ネルに２Ａの電流を５０ミリ秒（ｍｓ）間流した。このときの発光素子の電流密度は９０
ｍＡ／ｃｍ^２に相当する。また、発光の間隔（非発光の時間）は１０秒とした。

図１１に、３千回発光させた後、及び１万回発光させた後の発光パネルの電圧−輝度特性
を示す。

図１１から、発光パネルの電圧−輝度特性は、１万回発光させた後でも、信頼性試験前と
ほとんど変わらず、発光パネルの劣化が見られなかった。このことから、本実施例の発光
パネルの信頼性の高さが示された。

本実施例では、本発明の一態様に適用できる有機ＥＬ素子について説明する。

本実施例では、白色を呈する光を発する有機ＥＬ素子にどれだけ電流を流すことができる
かを調べた。用いた有機ＥＬ素子の発光領域は２ｍｍ×２ｍｍである。発光１回につき、
有機ＥＬ素子に電流を５０ミリ秒（ｍｓ）間流した。

この結果、有機ＥＬ素子に６０ｍＡの電流を流すことができた（電流密度１５００ｍＡ／
ｃｍ^２に相当）。しかし、６８ｍＡの電流を流す（電流密度１７００ｍＡ／ｃｍ^２に相当
）と、有機ＥＬ素子はショートした。

このことから、有機ＥＬ素子を適用した本発明の一態様の発光装置では、電流密度が１７
００ｍＡ／ｃｍ^２未満の範囲で、光量を調整することができると示唆された。このことか
ら、無機材料を用いた発光ダイオード等に比べて、有機ＥＬ素子には大電流を流すことが
できると考えられる。

１００発光装置
１０１発光装置
１０２発光装置
１１０開閉回路
１２０発光パネル
１３０駆動回路
１３２スタートスイッチ
１４０ａ定電流電源
１４０ｂ定電流電源
１５０制御装置
１５５カウンタ回路
１６０光センサ
１６２距離センサ
２０１第１の電極
２０３ＥＬ層
２０３ａＥＬ層
２０３ｂＥＬ層
２０５第２の電極
２０７中間層
３０１正孔注入層
３０２正孔輸送層
３０３発光層
３０４電子輸送層
３０５電子注入層
４０１支持基板
４０３発光素子
４０５封止基板
４０７封止材
４０９ａ端子
４０９ｂ端子
４１１ａ光取り出し構造
４１１ｂ光取り出し構造
４１３平坦化層
４１５空間
４１７補助配線
４１９絶縁層
４２１第１の電極
４２３ＥＬ層
４２５第２の電極
７３０駆動回路
７３２スタートスイッチ
７４０ａ定電流電源
７４０ｂ定電流電源
７５０ａ制御装置
７５０ｂ制御装置
１２０１第１の電極
１２０２ＥＬ層
１２０３第２の電極
１２０５隔壁
１２０６補助配線
１２０９光取り出し構造
１２１０導電層
１２２０支持基板
１２２４絶縁膜
１２２６封止材
１２２７封止材
１２２８封止基板
１２２９支持基板
１２５０発光素子
７３００デジタルスチルカメラ
７３０１筐体
７３０３発光部
７３０４レンズ
７３０５非発光部
７３１０発光装置
７３５０携帯電話機
７３５１筐体
７３５２表示部
７３５３発光部
７３５３ａ発光パネル
７３５３ｂ発光パネル
７３５４レンズ
７３５５非発光部
７３６０発光装置
７４００自転車
７４０５ライト
７４１０自動車
７４１５ライト

Claims

発光パネルとカメラとを有する電子機器であって、
前記発光パネルと前記カメラとは、電子機器が有する同一の面に設けられ、
前記発光パネルは、前記カメラとは重ならないように配置され、
前記発光パネルは、複数の有機ＥＬ素子を有し、
前記発光パネルは、発光部の面積が１５ｃｍ^２以上１００ｃｍ^２以下であり、
前記発光パネルは、面光源であり、前記カメラのフラッシュとして機能する電子機器。
発光パネルとカメラと光センサとを有する電子機器であって、
前記発光パネルと前記カメラと、電子機器が有する面のうち同一の面に設けられ、
前記発光パネルは、前記カメラとは重ならないように配置され、
前記発光パネルは、複数の有機ＥＬ素子を有し、
前記発光パネルは、発光部の面積が１５ｃｍ^２以上１００ｃｍ^２以下であり、
前記発光パネルは、面光源であり、前記カメラのフラッシュとして機能し、
前記発光パネルがフラッシュとして機能する際は、前記光センサが検出した光量に応じて、前記発光パネルが発する光量を調節する電子機器。