JP3864851B2 - Planar light emitting device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機EL素子を用いた面状発光装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の発光装置は、電球、蛍光管といったもので熱を伴って光を発生するというものであった。またその形状は立体的であるので、特に液晶ディスプレイのバックライトに用いる場合は、一般に導光板と共に用いられ、液晶ディスプレイの薄型化、小型化が困難であった。
【0003】
一方、近年の技術開発で、有機EL素子の長寿命化、高効率化の研究が進み、薄膜状に形成されたの面状発光装置として利用が考えられている。有機EL素子をはじめ、発光素子と透明電極を使用した光源装置には透明電極としてITO(インジウム錫酸化物)やZnO(酸化亜鉛)等が主に用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記透明電極は電気抵抗値が十分低くない。従って、接続端子から近い部分と遠い部分で電気抵抗値の差が大きくなり、電流値についても差が大きくなる。有機EL素子の発光輝度はその電流値に影響される為、発光輝度にムラが発生する。
【0005】
特開平8−180974号公報には、ELディスプレイの透明電極に補助電極を形成することが開示されている。これは透明電極がストライプ状になっており、接続端子に近い画素と遠い画素との間で発生する発光輝度のムラを抑制するために、補助電極を配設したものである。
【0006】
有機EL素子を面状発光装置として利用する場合には、特開平8−180974号公報で開示されているストライプ状の透明電極よりさらに広い発光面積で使用されるため、透明電極の電気抵抗値の問題が顕著になる。
【0007】
本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、輝度のムラを抑制することができる面状発光装置を提供する事である。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、有機EL素子を用いた面状発光装置において、前記有機EL素子は、透明電極と反射電極と両電極間に設けられる有機EL層とを備えており、前記透明電極には、前記透明電極を構成する材料より低抵抗な材料からなる補助電極が前記透明電極の全域にわたって設けられると共に電気的に接続されており、前記補助電極は、前記透明電極の接続端子から近い部分の開口率の方が前記透明電極の接続端子から遠い部分の開口率よりも低く形成されている。ここで、「接続端子から近い」とは、補助電極を経由して接続端子に至る距離が近いことを意味し、「接続端子から遠い」とは、補助電極を経由して接続端子に至る距離が遠いことを意味する。従って、接続端子に近い部分では電流値が高く発光が強いが、開口率は低い。一方、接続端子から遠い部分では電流値が低く発光が弱いが、開口率は高い。従って、全体として輝度のムラを抑制できる。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記補助電極が格子状に形成され、前記透明電極の接続端子から近い部分の格子の方が前記透明電極の接続端子から遠い部分の格子よりも小さく形成されている。従って、電気抵抗値の差がさらに緩和され、輝度のムラをさらに抑制できる。
【0010】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記補助電極は、前記透明電極の接続端子から近い部分の方が前記透明電極の接続端子から遠い部分よりも太く形成されている。
【0011】
請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の発明において、前記補助電極は、前記透明電極の面のうち、前記有機EL発光層が設けられる側の面と反対側の面に配設している。従って、補助電極が有機EL層に覆われていない部分で短絡することがない。
【0012】
請求項5に記載の発明は、透過型液晶パネルのバックライトとして使用される請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の発明において、前記補助電極は、透過型液晶パネルの画素ピッチに合わせて配設されている。従って補助電極が画素と対応する位置に配設される事が無い状態で、液晶ディスプレイの画素間の輝度のムラを抑制する事ができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をパッシブ・マトリックス方式の透過型液晶表示装置のバックライトとして具体化した一実施の形態を図1に従って説明する。図1において上側が表示部であり表側とし、下側を裏側とする。
【0014】
パッシブ・マトリックス方式の液晶パネル1は液晶9を挟んで表側に、偏向板2、基板3、カラーフィルタ4、透明電極5を有する。また、液晶9を挟んで裏側には偏向板6、基板7、走査電極8を有する。そして、液晶パネル1はその中央部に液晶9を有する。
【0015】
基板3の表側には偏向板2が形成される。裏側にはストライプ状のカラーフィルタ4が複数本平行に形成され、さらにカラーフィルタ4と同様に透明電極5が形成されている。一方、基板7の裏側には偏向板6が形成される。表側には、カラーフィルタ4及び透明電極5と直行する方向に、ストライプ状の走査電極8が複数本平行に形成されている。そして、透明電極5と走査電極8の間に液晶9が配設され、基板3,7の間隔を一定に保った状態で、図示しないシール材によって貼り合わされている。よって透明電極5と走査電極8は液晶9を挟んで、その交差部分において画素を構成し、その画素はマトリックス状に配置されている。
【0016】
基板3,7はともに透明で例えばガラス製である。また、透明電極5と走査電極8はともに透明でITO(インジウム錫化合物)製である。
バックライト10としての面状発光装置は、その面積が液晶パネル1とほぼ同じであり、基板11、補助電極12、透明電極13、有機EL層14、反射電極15、基板16を有している。
【0017】
基板11は、バックライト10の液晶パネル1と面する表側であり、その裏側に補助電極12が形成され、補助電極12を覆う様に透明電極13が形成されている。補助電極12は透明電極13と電気的に接続されている。補助電極12は液晶パネル1の画素と重ならない位置に、画素ピッチに合わせて格子状に配設されている。一方、基板16の表側には反射電極15が形成されている。透明電極13と反射電極15の間に、有機EL層14が形成されている。従って有機EL素子17は、透明電極13と有機EL層14と反射電極15から構成されている。基板11と基板16の間は、有機EL層14へ、外部から水分や酸素の進入を防ぐため、図示しないシール材(例えば、エポキシ樹脂)で封止されている。
【0018】
基板11は透明で、例えばガラス製である。補助電極12は透明電極13より低抵抗であり、例えばアルミニウム製である。透明電極13はITO製である。有機EL層14は、公知の構成のものが使用され例えば電子輸送層、発光層、正孔輸送層から構成される。また、有機EL層14は白色発光層で構成されている。反射電極15は金属電極で、例えばクロム製である。基板16は例えばガラス製である。
【0019】
次に上記のように構成された本実施の形態の作用について説明する。
液晶パネル1は図示しない駆動制御装置により透明電極5、走査電極8に電圧を印加して、所望の画素を透過可能とする。
【0020】
一方バックライト10は電源投入されると、透明電極13と反射電極15に印加され、有機EL素子が白色に発光する。発光した光は直接、もしくは反射電極15に反射して、透明電極13及び基板11を通過して液晶パネル1へ達する。
【0021】
液晶パネル1へ達した光のうち、透過可能になった画素部分への光のみが、液晶パネル1の表側に出てくる。このときカラーフィルタ4の図示しないR(赤)、G(緑)、B(青)の画素を通過し、その組み合わせにより所望の色が再現される。
【0022】
このとき、透明電極13は電気抵抗が十分低くないが、補助電極12に電気的に接続されているため、透明電極13の接続端子に近い部分と遠い部分で電圧差はほとんど無くなり、輝度のムラを抑制することができる。
【0023】
本実施の形態では以下の効果を有する。
(1) 透明電極13に格子状の補助電極12が電気的に接続されているため、透明電極13の接続端子に近い部分と遠い部分で電圧差はほとんど無くなり、輝度のムラを抑制することができる。
【0024】
(2) 補助電極12は液晶パネル1の画素ピッチに合わせて配設されているため、補助電極12が液晶パネル1の画素と対応する位置に配設される事が無い状態で、液晶ディスプレイの画素間の輝度のムラを抑制することができる。
【0025】
(3) 補助電極12は、透明電極13の面のうち、発光層である有機EL層14と反対側の面に配設されている。従って、補助電極12の断面が長方形状であっても、厚さ非常に薄い(通常およそ100nm)有機EL層14に覆われていない部分が生じることがなく、補助電極12が反射電極15と短絡することがない。
【0026】
(4) 通常の陰極管と導光板を用いたバックライトより薄型化・小型化できる。
(5) 反射電極15が有機EL層14の片面全体に形成されている。従って、液晶パネル1と反対方向へ向かって発光する光は、全て反射電極15に反射され、液晶パネル1へ射出する光量を多くできる。
【0027】
実施の形態は前記に限らず、例えば次のように構成してもよい。
○ 補助電極12の格子は1画素ごとでなくてもよく、例えば複数画素ごとに対応するように設けてもよい。複数画素ごとでも、透明電極13の接続端子に近い部分と遠い部分で電圧差がほとんど無くなり、輝度のムラを抑制することができる。
【0028】
○ 補助電極12の格子は一定の画素ごとでなくてもよい。例えば、透明電極13を流れる電流量が確保しにくい透明電極13の接続端子から遠い部分では1画素ごととし、電流量が確保しやすい透明電極13の接続端子から近い部分では複数画素ごととしてもよい。
【0029】
○ 補助電極12は格子状でなくてもよい。ストライプ状でもよい。この場合、各ストライプ間での電圧差がほとんど無くなり、輝度のムラを抑制することができる。
【0030】
○ ストライプ状の補助電極12を複数本設ける場合、補助電極12は一定の太さでなくてもよい。接続端子から近い、即ち補助電極を経由して接続端子に至る距離が近い部分では太く、接続端子から遠い、即ち補助電極を経由して接続端子に至る距離が遠い部分では細く形成されてもよい。この場合、接続端子に近い部分では電流値が高く発光が強いが、開口率は低い。一方、接続端子から遠い部分では電流値が低く発光が弱いが、開口率は高い。したがって、全体として輝度ムラを抑制できる。
【0031】
○ 液晶パネルはパッシブ・マトリックス方式でなくてもよい。アクティブ・マトリックス方式など、透過型であればよい。
○ バックライト10は基板11と基板16に挟まれた構成でなくてもよい。例えば図2に示すように、基板16に代えて水分や酸素の透過を遮断する機能を有する封止膜(パッシベーション膜)18で有機EL素子17を封止してもよい。なお、図2では有機EL層14を便宜的に透明電極13や反射電極15より厚く図示しているが、実際は有機EL層14の方が薄い。
【0032】
○ 面状発光装置は液晶表示装置のバックライトに限らない。たとえば、自動車のルームランプなど、通常の照明装置として利用してもよい。
○ 補助電極12は、透明電極13の面のうち、有機EL層14と反対側の面に設けなくてもよい。例えば、有機EL層14側の面に設けてもよい。また、透明電極13を2層にして補助電極12をその間に挟んだ構成にしてもよい。
【0033】
ただし有機EL層14側の面に設けた場合、有機EL層14は通常蒸着で形成されるため、図3(a)に示すように補助電極12の断面形状が長方形状であると、補助電極12の側面が有機EL層14から露出して反射電極15と短絡するおそれがある。従って、図3(b)に示すように補助電極12の断面形状を台形形状にして、有機EL層14の蒸着後に、補助電極12が有機EL層14から露出して反射電極15と短絡しないようにする必要がある。
【0034】
○ 反射電極15に代えて反射率の低い通常の電極、例えばアルミニウム製の電極を設けてもよい。
○ 補助電極12の格子は一定の大きさでなくてもよい。例えば、透明電極13を流れる電流量が確保しにくい透明電極13の接続端子から遠い部分では小さい格子とし、電流量が確保しやすい透明電極13の接続端子から近い部分では大きい格子としてもよい。
【0035】
前記実施の形態から把握できる技術的思想(発明)について以下に記載する。
(1) 透明電極を有する面状発光装置において、前記透明電極に、前記透明電極より低抵抗な補助電極を電気的に接続した面状発光装置。
【0036】
(2) 前記補助電極が格子状に形成されている技術的思想(1)に記載の面状発光装置。
【0037】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明では、有機EL素子を用いた面状発光装置において輝度のムラを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 一実施形態における液晶表示装置の要部概略分解斜視図。
【図2】 面状発光装置の別例の積層構造概略図。
【図3】 補助電極を透明電極の発光層側に設けた場合の積層構造部分断面図で、(a)は補助電極の断面が四角形状の場合、(b)は補助電極の断面が台形形状の場合。
【符号の説明】
1…液晶パネル、10…バックライト、12…補助電極、13…透明電極、14…発光層としての有機EL層、17…有機EL素子。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a planar light emitting device using an organic EL element.
[0002]
[Prior art]
A conventional light emitting device is a light bulb or a fluorescent tube, and generates light with heat. Moreover, since the shape is three-dimensional, especially when used for a backlight of a liquid crystal display, it is generally used together with a light guide plate, and it is difficult to make the liquid crystal display thin and small.
[0003]
On the other hand, with recent technological development, research on extending the life and efficiency of organic EL elements has progressed, and use as a planar light emitting device formed in a thin film shape is considered. In light source devices using light emitting elements and transparent electrodes including organic EL elements, ITO (indium tin oxide), ZnO (zinc oxide), and the like are mainly used as transparent electrodes.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the transparent electrode does not have a sufficiently low electric resistance value. Therefore, the difference in electrical resistance value between the portion near and far from the connection terminal is large, and the difference in current value is also large. Since the light emission luminance of the organic EL element is influenced by the current value, unevenness occurs in the light emission luminance.
[0005]
JP-A-8-180974 discloses forming an auxiliary electrode on a transparent electrode of an EL display. In this case, the transparent electrode has a stripe shape, and an auxiliary electrode is provided in order to suppress unevenness in light emission luminance that occurs between a pixel close to the connection terminal and a pixel far from the connection terminal.
[0006]
When the organic EL element is used as a planar light emitting device, it is used with a wider light emitting area than the striped transparent electrode disclosed in JP-A-8-180974. The problem becomes noticeable.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a planar light emitting device capable of suppressing unevenness in luminance.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the auxiliary electrode is formed in a lattice shape, and a portion of the lattice closer to the connection terminal of the transparent electrode is farther from the connection terminal of the transparent electrode. It is formed smaller than the lattice of the part . Therefore, the difference in electrical resistance value is further alleviated, and luminance unevenness can be further suppressed.
[0010]
The invention according to
[0011]
The invention according to
[0012]
The invention according to
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied as a backlight of a passive matrix type transmissive liquid crystal display device will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the upper side is a display unit and is a front side, and the lower side is a back side.
[0014]
The passive matrix type
[0015]
A
[0016]
The
The planar light emitting device as the
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
The
[0020]
On the other hand, when the
[0021]
Of the light reaching the
[0022]
At this time, the
[0023]
The present embodiment has the following effects.
(1) Since the grid-like
[0024]
(2) Since the
[0025]
(3) The
[0026]
(4) It can be made thinner and smaller than a backlight using a normal cathode tube and a light guide plate.
(5) The
[0027]
The embodiment is not limited to the above, and may be configured as follows, for example.
The grid of the
[0028]
The grid of the
[0029]
The
[0030]
○ When a plurality of stripe-shaped
[0031]
○ The liquid crystal panel does not have to be a passive matrix system. A transmission type such as an active matrix method may be used.
The
[0032]
○ The planar light emitting device is not limited to the backlight of the liquid crystal display device. For example, it may be used as a normal lighting device such as an automobile room lamp.
The
[0033]
However, when the
[0034]
In place of the
The grid of the
[0035]
The technical idea (invention) that can be grasped from the embodiment will be described below.
(1) The planar light emitting device having a transparent electrode, wherein an auxiliary electrode having a lower resistance than the transparent electrode is electrically connected to the transparent electrode.
[0036]
(2) The planar light-emitting device according to the technical idea (1), in which the auxiliary electrode is formed in a lattice shape.
[0037]
【The invention's effect】
As described above in detail, in the present invention, unevenness in luminance can be suppressed in a planar light emitting device using an organic EL element.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic exploded perspective view of a main part of a liquid crystal display device according to an embodiment.
FIG. 2 is a schematic diagram of a laminated structure of another example of the planar light emitting device.
FIGS. 3A and 3B are partial cross-sectional views of a laminated structure in which an auxiliary electrode is provided on the light emitting layer side of a transparent electrode. FIG. 3A is a cross-sectional view of the auxiliary electrode, and FIG. 3B is a trapezoidal cross-section of the auxiliary electrode. in the case of.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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