JP7266897B2 - 有機el装置および有機el照明装置 - Google Patents
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Description
基板と、面発光光源である有機EL素子部と、電荷蓄積部とを含み、
前記有機EL素子部は、前記基板の一方の表面上に配置され、
前記電荷蓄積部が、前記基板と前記有機EL素子部との間、および前記基板の他方の表面上の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする。
実施形態1は、本発明の第1の有機EL装置の一例である。本発明の第1の有機EL装置は、基板の一方の表面上に、有機EL素子部と、電荷蓄積部とが配置される構造の有機EL装置である。本実施形態の有機EL装置100は、ボトムエミッションタイプの有機EL装置である。図1は、本実施形態の有機EL装置の構成の一例を示す断面図である。図1に示すように、本実施形態の有機EL装置100は、基板110と、有機EL素子部120と、電荷蓄積部130と、整流部140とを含む。整流部140は、基板110の一方の表面(図1においては、上面)上に配置されている。電荷蓄積部130は、整流部140上に配置されている。有機EL素子部120は、電荷蓄積部130上に配置されている。有機EL素子部120は、一対の電極121、122と、有機EL層123とを有する。また、図1に示すように、電極122と電極膜135とは、電気的に接続されており、電極121と電極膜132とが、電気的に接続されている。なお、図示を省略しているが、有機EL装置100は、封止基板により封止されている。整流部140は、任意の構成部材であり、有してもよいし、有さなくてもよい。また、整流部140と、有機EL素子部120および電荷蓄積部130とは、積層されていなくてもよく、例えば、整流部140は、有機EL素子部120および電荷蓄積部130とは異なる箇所に形成されてもよい。また、図1において、電荷蓄積部130と整流部140との積層順を、入れ替えてもよい。有機EL装置の平面形状は、例えば、長方形状、長方形状以外の平行四辺形状(正方形状、菱形状を含む。)、台形状、五角形状、六角形状等、長方形状以外の多角形状;円形状;楕円形状;およびそれらに近い形状(例えば、略長方形状)等であってもよい。なお、本発明において、有機EL素子部120の発光は、通常の通電による発光を主照明と呼び、電荷蓄積部130からの給電による発光を副照明または残光照明と呼ぶ。
実施形態2は、本発明の第1の有機EL装置の別の例である。本実施形態の有機EL装置100は、トップエミッションタイプの有機EL装置である。図3の断面図に、本実施形態の有機EL装置を示す。図3に示すように、本実施形態の有機EL装置100は、実施形態1と同様に、基板110と、有機EL素子部120と、平坦化絶縁膜170と、電荷蓄積部130と、整流部140とを含み、平坦化絶縁膜170および整流部140が任意の構成部材である点も、実施形態1と同様である。ただし、実施形態1では、有機EL素子部120において、陽極121と、有機EL層123と、陰極122とが、この順序で積層されているのに対し、本実施形態では、それとは逆に、基板110側から、陰極122と、有機EL層123と、陽極121とが、この順序で積層されている。また、図示を省略しているが、有機EL装置100は、封止基板により封止されている。本実施形態では、電極膜135と、電極膜132と、電極膜142とは、例えば、実施形態1における有機EL素子部120の陰極122におけるのと同様の金属等の電極で形成できる。なお、図3において、整流部140と電荷蓄積部130の積層順を、入れ替えてもよい。
実施形態3は、本発明の第2の有機EL装置の一例である。本発明の第2の有機EL装置は、基板の一方の表面上に、有機EL素子部が配置され、基板の他方の表面上に、電荷蓄積部が配置される構造の有機EL装置である。図4の断面図に、本実施形態の有機EL装置を示す。図4に示すように、本実施形態の有機EL装置100は、実施形態1と同様に、基板110と、有機EL素子部120と、電荷蓄積部130と、整流部140とを含み、整流部140が任意の構成部材である点も、実施形態1と同様である。ただし、実施形態1では、整流部140と、電荷蓄積部130と、有機EL素子部120とが、基板110の上面において、この順序で積層されているのに対し、本実施形態では、有機EL素子部120が、基板110の上面に配置され、整流部140と、電荷蓄積部130とが、基板110の下面に配置されている。また、整流部140と、電荷蓄積部130とにおける、各部の構成も、実施形態1と上下が逆転している。すなわち、実施形態1では、図1に示すように、基板110の上面において、電極膜142、有機膜143、電極膜132、誘電体133、電極膜135、平坦化絶縁膜170、陽極121、有機EL層123および陰極122が、この順序で積層されているのに対し、本実施形態では、図3に示すように、基板110の上面において、陽極121、有機EL層123および陰極122が、この順序で積層されており、基板110の下面において、基板110側から、電極膜142、有機膜143、電極膜132、誘電体133および電極膜135が、この順序で積層されている。なお、本実施形態では、平坦化絶縁膜170は含まれなくてもよい。また、本実施形態では、さらに、陰極122と電極膜135とが、配線180aにより電気的に接続されており、陽極121と電極膜132とが、配線180bにより電気的に接続されている。なお、図4において、整流部140と電荷蓄積部130の積層順を、入れ替えてもよい。また、図示を省略しているが、有機EL素子部120は、封止基板により封止されている。電荷蓄積部130および整流部140は、封止されていてもよいし、封止されていなくてもよいが、電荷蓄積部130および整流部140が、有機膜により形成される場合、封止されていることが好ましい。蓄電荷蓄積部130および整流部140は、例えば、封止膜により封止される。前記封止膜は、例えば、誘電体133と同様の材料、およびアルミニウム、酸化アルミニウム、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜等の金属や金属酸化物、無機酸化物等の薄膜により形成できる。
実施形態4は、本発明の第1の有機EL装置の別の例である。図5の断面図に、本実施形態の有機EL装置を示す。図5に示すように、本実施形態の有機EL装置100は、平坦化絶縁膜170の形状が異なり、さらに、電荷蓄積部130から有機EL素子部120に供給される電流を調整する電流調整部150を有すること以外、実施形態1の有機EL装置100と同様である。すなわち、本実施形態では、平坦化絶縁膜170上に電流調整部150が形成され、電流調整部150上に平坦化絶縁膜170が再度形成されることで、電流調整部150が、平坦化絶縁膜170の中に挟み込まれている。また、図示を省略しているが、電流調整部150は、例えば、図5における手前側および奥側の一方で、陽極121と電気的に接続されており、図5における手前側および奥側の他方で、電極膜132と電気的に接続されている。
実施形態5は、本発明の第1の有機EL装置のさらに別の例である。図7に、本実施形態の有機EL装置の断面の概略図を示す。図7に示すように、本実施形態の有機EL装置100は、さらに、ユニポーラ素子160を有する点を除いては、実施形態4の有機EL装置100と同様である。すなわち、本実施形態では、基板110側から、電荷蓄積部130と、整流部140と、ユニポーラ素子160と、電流調整部150と、有機EL素子部120とが、この順序で積層されている。
実施形態6は、本発明の第1の有機EL装置の別の例である。本実施形態の有機EL装置100は、さらに、光の反射を抑制する反射防止層を有すること以外、実施形態1の有機EL装置100と同様である。すなわち、本実施形態では、図1における、基板110と整流部140との間に、前記反射防止層が形成される。なお、前記反射防止層の積層される位置は、光の取り出し面側であればよく、この位置には限定されず、例えば、整流部140と電荷蓄積部130との間、および基板110の光の取り出し面側の表面に配置されてもよい。なお、前述のように、電荷蓄積部130における誘電体133は、誘電率の大きな材料で形成されるため、屈折率も高い。このため、前記反射防止層は、例えば、電荷蓄積部130よりも光の取り出し面側において配置されることが好ましい。
本発明の有機EL照明装置は、前記本発明の有機EL装置を含むことを特徴とする。前記有機EL照明装置は、例えば、1つまたは複数の有機EL装置100を、照明基板上に配置することにより、作製できる。本発明の有機EL照明装置によれば、停電・消灯等により、電源が遮断されている場合であっても、残光照明の自動的な発光により、安全性を確保できる。
(付記1)
基板と、面発光光源である有機EL素子部と、電荷蓄積部とを含み、
前記有機EL素子部は、前記基板の一方の表面上に配置され、
前記電荷蓄積部が、前記基板と前記有機EL素子部との間、および前記基板の他方の表面上の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする有機EL装置。
(付記2)
前記有機EL素子部の大きさが、1×10-4m2以上である、付記1記載の有機EL装置。
(付記3)
前記電荷蓄積部の大きさが、3×10-4m2以上である、付記1または2記載の有機EL装置。
(付記4)
前記電荷蓄積部の静電容量が、5×10-6F以上である、付記1から3のいずれかに記載の有機EL装置。
(付記5)
複数の前記有機EL素子部の導通および非導通を制御するスイッチング機構を有さない、付記1から4のいずれかに記載の有機EL装置。
(付記6)
前記有機EL素子部を、1つ含む、付記1から5のいずれかに記載の有機EL装置。
(付記7)
前記電荷蓄積部が、一対の電極と、誘電体とを有し、
前記電荷蓄積部は、前記誘電体を介して、前記一対の電極のうちの一方の電極と前記一対の電極のうちの他方の電極とが、交互に積層された積層体である、付記1から6のいずれかに記載の有機EL装置。
(付記8)
前記電荷蓄積部は、前記一方の電極と、前記誘電体と、前記他方の電極とが、この順序で積層された積層体である、付記7記載の有機EL装置。
(付記9)
前記電荷蓄積部が、複数の前記積層体を含む多段構造である、付記7または8記載の有機EL装置。
(付記10)
さらに、整流部を含み、
前記整流部は、前記基板と前記有機EL素子部との間、および前記基板の他方の表面上の少なくとも一方に配置されている、付記1から9のいずれかに記載の有機EL装置。
(付記11)
前記整流部が、一対の電極と、有機膜とを有し、
前記整流部は、前記一対の電極のうちの一方の電極と、前記有機膜と、前記一対の電極のうちの他方の電極とが、この順序で積層された積層体である、付記10記載の有機EL装置。
(付記12)
前記有機EL素子部は、一対の電極のうちの一方の電極と、有機EL層と、一対の電極のうちの他方の電極とが、この順序で積層された積層体であり、かつ、前記基板側の電極が、透明電極である、付記1から11のいずれかに記載の有機EL装置。
(付記13)
前記有機EL素子部は、前記一対の電極のうちの一方の電極と、前記有機EL層と、前記一対の電極のうちの他方の電極とが、この順序で積層された積層体であり、かつ、前記基板側と反対側の電極が、透明電極である、付記12記載の有機EL装置。
(付記14)
さらに、反射防止層を含む、付記1から13のいずれかに記載の有機EL装置。
(付記15)
さらに、電流調整部を含み、
前記電流調整部は、前記基板に配置されている、付記1から14のいずれかに記載の有機EL装置。
(付記16)
付記1から15のいずれかに記載の有機EL装置を含むことを特徴とする、有機EL照明装置。
110 基板
120 有機EL素子部
121 陽極
122 陰極
123 有機EL層
130 電荷蓄積部
132、135、142、161、162 電極膜
133 誘電体
140 整流部
143、163 有機膜
150 電流調整部
160 ユニポーラ素子
170 平坦化絶縁膜
180 配線
Claims (9)
- 基板と、面発光光源である有機EL素子部と、電荷蓄積部とを含み、
前記有機EL素子部は、前記基板の一方の表面上に配置され、
前記有機EL素子部は、その大きさが、1×10-4~10m2であり、
前記電荷蓄積部が、前記基板と前記有機EL素子部との間、および前記基板の他方の表面上の少なくとも一方に配置されており、
前記電荷蓄積部の静電容量が、5×10 -6 ~1×10 -1 Fであり、
電源が遮断された場合の残光照明の発光時間が5~300秒であることを特徴とする有機EL装置。 - 複数の前記有機EL素子部の導通および非導通を制御するスイッチング機構を有さない、請求項1記載の有機EL装置。
- 前記電荷蓄積部が、一対の電極と、誘電体とを有し、
前記電荷蓄積部は、前記誘電体を介して、前記一対の電極のうちの一方の電極と前記一対の電極のうちの他方の電極とが、交互に積層された積層体である、請求項1または2記載の有機EL装置。 - 前記電荷蓄積部は、前記一方の電極と、前記誘電体と、前記他方の電極とが、この順序で積層された積層体である、請求項3記載の有機EL装置。
- 前記電荷蓄積部が、複数の前記積層体を含む多段構造である、請求項3または4記載の有機EL装置。
- さらに、整流部を含み、前記整流部は、前記基板と前記有機EL素子部との間、および前記基板の他方の表面上の少なくとも一方に配置されている、請求項1から5のいずれか一項に記載の有機EL装置。
- さらに、反射防止層を含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の有機EL装置。
- さらに、電流調整部を含み、
前記電流調整部は、前記基板に配置されている、請求項1から7のいずれか一項に記載の有機EL装置。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の有機EL装置を含むことを特徴とする、有機EL照明装置。
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