JPWO2015186266A1 - 有機エレクトロルミネッセンスモジュール、スマートデバイス及び照明装置 - Google Patents
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Abstract
Description
静電容量方式のタッチ検出回路ユニットと、有機エレクトロルミネッセンスパネルを駆動する発光素子駆動回路部を有する発光素子駆動回路ユニットとを有し、
前記有機エレクトロルミネッセンスパネルは、内部の対向する位置に面状の一対の電極を有し、
前記一対の電極が、前記発光素子駆動回路ユニットに接続され、
前記一対の電極のいずれか一方がタッチ検出電極であり、当該タッチ検出電極が前記タッチ検出回路ユニットに接続され、
かつ前記タッチ検出回路ユニットと、発光素子駆動回路ユニットとが、それぞれ独立したグランドに接続されている
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
本発明の有機ELモジュールは、有機ELパネルに電気接続部材を接合した有機ELモジュールであって、前記電気接続部材は、静電容量方式のタッチ検出回路ユニットと、前記有機エレクトロルミネッセンスパネルを駆動する発光素子駆動回路部を有する発光素子駆動回路ユニットとを有し、前記有機エレクトロルミネッセンスパネルを構成する有機エレクトロルミネッセンス素子は、内部の対向する位置に面状の一対の電極を有し、前記一対の電極が、発光素子駆動回路ユニットに接続され、前記一対の電極のいずれか一方がタッチ検出電極であり、当該タッチ検出電極が、前記タッチ検出回路ユニットに接続されている構成であることを特徴とする。
(実施態様1)
図3は、有機ELモジュールの一例である実施態様1の駆動回路図である。
図9は、本発明の有機ELモジュールの他の一例である実施態様2の駆動回路図である。
図13は、有機ELモジュールの他の一例である実施態様3の駆動回路図である。
図16は、有機ELモジュールの他の一例である実施態様4の駆動回路図である。
図17は、有機ELモジュールの他の一例である実施態様5の駆動回路図である。
図2〜図17おいては、タッチ検出電極をアノード電極(4A、陽極)とした例を示したが、カソード電極(6A、陰極)をタッチ検出電極とすることもできる。
図19は、有機エレクトロルミネッセンスモジュールの一例で、カソード電極(6A、不図示)がタッチ検出電極である実施態様6の駆動回路図であり、前記図3〜図8で示した実施態様1の駆動回路図に対し、タッチ検出回路部(24)への配線が、SW3を介してカソード電極配線(26)によりなされている図であり、その他の構成は、図3〜図8と全く同様である。
図20は、有機エレクトロルミネッセンスモジュールの他の一例で、カソード電極(6A、不図示)がタッチ検出電極である実施態様7の駆動回路図であり、前記図13〜図15で示した実施態様3の駆動回路図に対し、タッチ検出回路部(24)への配線が、SW3を介してカソード電極配線(26)によりなされている図であり、その他の構成は、図13〜図15と全く同様である。
有機ELモジュール(1)を構成する有機ELパネル(2)は、例えば、前記図2で例示したように、透明基材(3)上に、アノード電極(4、陽極)と、有機機能層ユニット(5)が積層されて、発光領域を構成している。有機機能層ユニット(5)の上部には、カソード電極(6、陰極)が積層されて、有機EL素子を構成している。この有機EL素子の外周部を封止用接着剤(7)で封止され、その表面に、封止部材(8)が配置され、有機ELパネル(2)を構成している。
(ii)陽極/正孔注入輸送層/発光層/正孔阻止層/電子注入輸送層/陰極
(iii)陽極/正孔注入輸送層/電子阻止層/発光層/正孔阻止層/電子注入輸送層/陰極
(iv)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(v)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(vi)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/電子阻止層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層/陰極
更に、発光層が複数層で構成される場合には、発光層間には非発光性の中間層を有していてもよい。中間層は電荷発生層であってもよく、マルチフォトンユニット構成であってもよい。
本発明に係る有機EL素子に適用可能な透明基材(3)としては、例えば、ガラス、プラスチック等の透明材料を挙げることができる。好ましく用いられる透明基材(3)としては、ガラス、石英、樹脂フィルムを挙げることができる。
有機EL素子を構成する陽極としては、Ag、Au等の金属又は金属を主成分とする合金、CuI、あるいはインジウム−スズの複合酸化物(ITO)、SnO2及びZnO等の金属酸化物を挙げることができるが、金属又は金属を主成分とする合金であることが好ましく、更に好ましくは、銀又は銀を主成分とする合金である。また、陽極側が光取出し側となる場合には、光透過性を有する透明陽極であることが必要となる。
本発明に係る有機EL素子においては、陽極と陰極との間に、有機機能層群と発光層から構成される有機機能層ユニットを二つ以上積層した構造を有し、二つ以上の有機機能層ユニット間を、電気的接続を得るための独立した接続端子を有する中間電極層ユニットで分離した構造をとることができる。
有機EL素子を構成する発光層は、発光材料としてリン光発光化合物又は蛍光発光性化合物が含有されている構成が好ましい。
発光層に含有されるホスト化合物としては、室温(25℃)におけるリン光発光のリン光量子収率が0.1未満の化合物が好ましい。さらにリン光量子収率が0.01未満であることが好ましい。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での体積比が50%以上であることが好ましい。
本発明で用いることのできる発光材料としては、リン光発光性化合物(リン光性化合物、リン光発光材料又はリン光発光ドーパントともいう。)及び蛍光発光性化合物(蛍光性化合物又は蛍光発光材料ともいう。)が挙げられる。
リン光発光性化合物とは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には室温(25℃)にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が25℃において0.01以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は0.1以上である。
蛍光発光性化合物としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素又は希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
〔有機機能層群〕
次いで、有機機能層ユニットを構成する発光層以外の各層について、電荷注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び阻止層の順に説明する。
電荷注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、電極と発光層の間に設けられる層のことで、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123〜166頁)にその詳細が記載されており、正孔注入層と電子注入層とがある。
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層及び電子阻止層も正孔輸送層の機能を有する。正孔輸送層は単層又は複数層設けることができる。
電子輸送層は、電子を輸送する機能を有する材料から構成され、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は、単層構造又は複数層の積層構造として設けることができる。
阻止層としては、正孔阻止層及び電子阻止層が挙げられ、上記説明した有機機能層ユニット3の各構成層の他に、必要に応じて設けられる層である。例えば、特開平11−204258号公報、同11−204359号公報、及び「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の237頁等に記載されている正孔阻止(ホールブロック)層等を挙げることができる。
陰極は、有機機能層群や発光層に正孔を供給するために機能する電極膜であり、金属、合金、有機又は無機の導電性化合物若しくはこれらの混合物が用いられる。具体的には、金、アルミニウム、銀、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属、ITO、ZnO、TiO2及びSnO2等の酸化物半導体などが挙げられる。
有機EL素子を封止するのに用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と、陰極及び透明基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
有機EL素子の製造方法としては、透明基材上に、陽極、有機機能層群1、発光層、有機機能層群2及び陰極を積層して積層体を形成する。
本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュールは、スモールフォーマット化及び薄膜化を達成し、工程の簡素化を達成することができる有機エレクトロルミネッセンスモジュールであり、スマートフォンやタブレット等の各種スマートデバイス及び照明装置に好適に利用できる。
図21は、アイコン部に本発明の有機ELモジュールを具備したスマートデバイス(100)の一例を示す概略構成図である。
本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュールは、照明装置にも適用が可能である。本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュールを具備した照明装置としては、家庭用照明、車内照明、液晶表示装置のバックライト等、表示装置にも有用に用いられる。その他、時計等のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体等の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等、さらには表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられる。
2 有機ELパネル
3 透明基材
4 アノード電極
4A タッチ検出電極を兼ねたアノード電極
5 有機機能層ユニット
6 カソード電極
6A タッチ検出電極を兼ねたカソード電極
7 封止用接着剤
8 封止部材
9 タッチ検出部
10 従来型のタッチ検出電極
11 カバーガラス
12 発光素子駆動回路ユニット
14 タッチ検出回路ユニット
15 指
16 接地(アース)
21 コンデンサー(Cel)
22 有機EL素子
23 発光素子駆動回路部
24 タッチ検出回路部
25 アノード電極配線
26 カソード電極配線
27 グランド
28 発光制御情報ルート
29 タッチ検出情報ルート
30 コンデンサー(Cs)
31 DC−DCコンバーター回路
32 DC−DCコンバーターのスイッチ素子制御回路
33 電流値のフィードバック回路
100 スマートデバイス
111 表示パターン
120 液晶表示装置
1FT 1フレーム期間
Cf 指触時の静電容量
LT 発光期間
R1 検出抵抗
ST センシング期間
SW1 スイッチ1
SW3 スイッチ3
SW4 スイッチ4
t1 待機時間
τ OLED充放電時定数
Claims (7)
- タッチ検出機能を有する有機エレクトロルミネッセンスモジュールであって、
静電容量方式のタッチ検出回路ユニットと、有機エレクトロルミネッセンスパネルを駆動する発光素子駆動回路部を有する発光素子駆動回路ユニットとを有し、
前記有機エレクトロルミネッセンスパネルは、内部の対向する位置に面状の一対の電極を有し、
前記一対の電極が、前記発光素子駆動回路ユニットに接続され、
前記一対の電極のいずれか一方がタッチ検出電極であり、当該タッチ検出電極が前記タッチ検出回路ユニットに接続され、
かつ前記タッチ検出回路ユニットと、発光素子駆動回路ユニットとが、それぞれ独立したグランドに接続されている
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスモジュール。 - 前記発光素子駆動回路部により制御する有機エレクトロルミネッセンスパネルの発光期間と、前記タッチ検出回路部により制御するタッチセンシング期間とが分離され、前記タッチセンシング期間では、有機エレクトロルミネッセンスパネルの電気容量が検出されないように、前記一対の電極の少なくとも一方の電極がフローティング電位の状態であることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
- 前記発光素子駆動回路部により制御する有機エレクトロルミネッセンスパネルの発光期間と、前記タッチ検出回路部により制御するタッチセンシング期間とが分離され、前記タッチセンシング期間では、有機エレクトロルミネッセンスパネルの電気容量が検出されないように、前記一対の電極の少なくとも一方の電極がフローティング電位の状態であり、かつ、前記一対の電極が短絡した状態にあることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
- 前記発光素子駆動回路部により制御する有機エレクトロルミネッセンスパネルが連続的に発光し、前記タッチ検出回路部により制御するタッチセンシング期間が周期的に出現する駆動方式であることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
- 前記発光期間の最後に、逆印加電圧期間を有することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
- 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュールを具備したことを特徴とするスマートデバイス。
- 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュールを具備したことを特徴とする照明装置。
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