KR101913092B1 - 조명 장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명은, 일렉트로 루미네선스(EL) 재료를 사용한 조명 장치의 고신뢰성화를 도모한다. 일렉트로 루미네선스(EL)층을 포함하는 발광 소자를 갖는 조명 장치에 있어서, 발광 소자의 광 방사면에 제 1 케이스를 형성하고, 발광 소자 상면에 금속판 및 금속판을 덮는 제 2 케이스를 형성하고, 제 1 케이스와 금속판, 제 1 케이스와 제 2 케이스를 각각 접착함으로써 발광 소자를 2중으로 밀봉한다. 또한, 제 1 케이스에 있어서 접착층을 사이에 두고 금속판 또는 제 2 케이스와 접하는 영역에 오목부를 형성함으로써 밀착성을 향상시킨다.

Description

조명 장치{LIGHTING DEVICE}
본 발명의 일 형태는, 일렉트로 루미네선스(Electro Luminescence)를 발현하는 발광 부재를 포함하는 조명 장치에 관한 것이다.
백열 전구나 형광등보다 발광 효율이 높다고 시산(試算)된 결과, 차세대 조명 기구로서 일렉트로루미네선스 재료를 사용한 조명 장치가 주목을 받고 있다. 일렉트로루미네선스 재료는, 증착법이나 도포법 등의 방법을 사용하여 두께 1㎛ 이하의 박막으로 형성할 수 있고, 조명 장치로서 형태에 대해서도 궁리하고 있다. 예를 들어, 일렉트로루미네선스 재료를 사용한 조명 장치를 대면적화시켜도 휘도를 균일하게 유지할 수 있는 조명 장치가 개시되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).
일본국 특개2005-332773호 공보
본 발명의 일 형태는 일렉트로 루미네선스(EL) 재료를 사용한 조명 장치의 고신뢰성화를 도모하는 것을 목적의 하나로 한다.
일렉트로 루미네선스(EL)층을 포함하는 발광 소자를 갖는 조명 장치에 있어서, 발광 소자의 광 방사면에 제 1 케이스를 형성하고, 발광 소자 상면에 금속판 및 금속판을 덮는 제 2 케이스를 형성하고, 제 1 케이스와 금속판, 제 1 케이스와 제 2 케이스를 각각 접착함으로써 발광 소자를 2중으로 밀봉한다.
본 발명의 일 형태는 제 1 전극 및 제 2 전극에 협지된 EL층을 포함하는 발광 소자와, 발광 소자를 제 1 접착층에 의하여 밀봉하는 제 1 케이스 및 금속판과, 발광 소자 및 금속판을 제 2 접착층에 의하여 제 1 케이스와 밀봉하는 제 2 케이스를 갖고, 제 1 케이스는 발광 소자의 광 방사면을 덮고, 제 1 접착층과 접하는 영역에 제 1 오목부를 포함하고, 또 제 2 접착층과 접하는 영역에 제 2 오목부를 포함하고, 제 1 전극과 제 2 전극에 있어서 발광 소자의 광 방사면에 형성되는 적어도 하나가 투광성을 갖는 조명 장치이다. 또한, 본 명세서에 있어서 투광성이란, 적어도 가시광의 파장 영역의 광에 대하여 광을 투과하는 성질을 가리킨다.
본 발명의 다른 일 형태는 제 1 전극 및 제 2 전극에 협지된 EL층을 포함하는 발광 소자와, 발광 소자를 제 1 접착층에 의하여 밀봉하는 제 1 케이스 및 금속판과, 발광 소자 및 금속판을 제 2 접착층에 의하여 제 1 케이스와 밀봉하는 제 2 케이스를 갖고, 제 1 케이스는 발광 소자의 광 방사면을 덮고, 제 1 접착층과 접하는 영역에 제 1 오목부를 포함하고, 또 제 2 접착층과 접하는 영역에 제 2 오목부를 포함하고, 제 1 전극과 제 2 전극에 있어서 발광 소자의 광 방사면에 형성되는 적어도 하나가 투광성을 갖고, 제 1 케이스와 제 1 전극 사이에 보조 배선을 갖고, 보조 배선은 제 1 케이스에 형성된 제 3 오목부 및 제 4 오목부에 배치되고, 보조 배선에 있어서 제 3 오목부에 배치된 영역과 제 4 오목부에 형성된 영역의 막 두께 및 배선 폭은 상이한 조명 장치이다.
또한, 제 1 케이스와 제 1 전극 사이, 또는 제 1 케이스와 보조 배선 사이에 무기 절연막을 갖는 구성으로 하여도 좋다. 무기 절연막은 외부로부터의 물 등의 오염 물질로부터 발광 소자를 보호하는 보호층, 밀봉막으로서 기능한다. 무기 절연막으로서는, 질화막, 및 질화 산화막의 단층 또는 적층을 사용할 수 있다. 무기 절연막을 형성함으로써 발광 소자의 열화를 경감시켜, 조명 장치의 내구성이나 수명을 향상시킬 수 있다.
또한, EL층은 중간층을 사이에 두고 2층 이상 형성되는 구성으로 하여도 좋다. 발광색이 상이한 EL층을 복수 적층함으로써 방사되는 광의 색을 조절할 수 있다. 또한, 같은 색이라도 복수층 형성함으로써 전력 효율을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명의 일 형태인 조명 장치는, 발광 소자를 둘러싸도록 접착되는 케이스의 밀착성을 높이기 때문에, 물리적 충격에 의한 형상 불량이 생기기 어렵다. 따라서, 제작할 때 및 사용할 때에 있어서의 조명 장치의 파손을 경감시킬 수 있다. 본 발명의 일 형태인 조명 장치는, 소자 열화되기 어려운 구조를 가지므로, 수명이 긴 조명 장치를 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 형태인 조명 장치는, 고신뢰성화를 실현할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 조명 장치를 설명하는 단면도.
도 2는 조명 장치를 설명하는 평면도.
도 3a 및 도 3b는 조명 장치를 설명하는 단면도.
도 4는 조명 장치를 설명하는 평면도.
도 5a 및 도 5b는 조명 장치를 설명하는 단면도.
도 6은 조명 장치를 설명하는 단면도.
도 7a 내지 도 7c는 조명 장치에 적용할 수 있는 발광 소자의 예를 설명하는 도면.
도 8은 조명 장치의 사용 형태의 일례를 설명하는 도면.
도 9a 내지 도 9d는 조명 장치의 사용 형태의 일례를 설명하는 도면.
도 10a1 및 도 10b1은 조명 장치를 설명하는 단면도이고, 도 10a2 및 도 10b2는 조명 장치를 설명하는 평면도.
도 11a 및 도 11b는 조명 장치를 설명하는 단면도.
도 12는 조명 장치를 설명하는 단면도.
실시형태에 대하여, 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 다만, 이하의 설명에 한정되지 않고, 취지 및 그 범위에서 일탈하지 않고 그 형태 및 상세한 내용을 다양하게 변경할 수 있다는 것은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서, 하기 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한, 이하에 설명하는 구성에 있어서, 동일 부분 또는 같은 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 상이한 도면간에서 공통으로 사용하고, 그 반복 설명은 생략한다. 또한, 또한, 동일한 것을 가리킬 때에는, 동일한 해치 패턴(hatch pattern)을 사용하고, 특별히 부호를 붙이지 않는 경우가 있다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는, 본 발명의 조명 장치의 일 형태에 대하여 도 1 내지 도 6, 그리고 도 10a1, 도 10b1, 도 10a2 및 도 10b2를 사용하여 설명한다.
도 1a 및 도 1b에 본 실시형태의 조명 장치의 단면도를 도시한다. 또한, 도 2에 조명 장치의 평면도를 도시한다. 또한, 도 1a는 도 2에 있어서의 선분 A1-A2의 단면도이고, 도 1b는 도 2에 있어서의 선분 A3-A4의 단면도이다.
도 1a, 도 1b, 및 도 2에 도시하는 조명 장치는, EL층(106)을 포함하는 발광 소자(132)의 광 방사면에 제 1 케이스(100)가 형성되고, 발광 소자(132) 상면에 금속판(111) 및 금속판(111)을 덮는 제 2 케이스(134)가 형성된다. 또한, 제 1 케이스(100)와 금속판(111), 제 1 케이스(100)와 제 2 케이스(134)가 각각 접착됨으로써 발광 소자(132)를 2중으로 밀봉하는 구성이다.
발광 소자(132)는, 제 1 전극(104), EL층(106), 및 제 2 전극(108)을 포함하고, EL층(106)으로부터의 광은 제 1 전극(104) 및 제 1 케이스(100)를 통과하여 외부로 방사되므로, 제 1 전극(104) 측이 광 방사면이 된다. 따라서, 제 1 전극(104) 및 제 1 케이스(100)는 적어도 EL층(106)으로부터의 광을 투과하는 투광성을 갖는다.
또한, 본 명세서에 있어서 발광 소자란 발광 원리에 일렉트로 루미네선스(EL) 효과를 이용하는 소자를 나타낸다. 구체적으로는, 본 실시형태의 발광 소자(132)로서, LED(Light Emitting Diode), 유기 EL 소자, 무기 EL 소자 등을 사용할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(132)로서, LED를 사용하는 경우에는, 알루미늄 갈륨 비소(AlGaAs), 갈륨 비소 인(GaAsP), 인듐 질화 갈륨(InGaN), 질화 갈륨(GaN), 알루미늄 질화 갈륨(AlGaN), 인화 갈륨(GaP), 셀렌화 아연(ZnSe), 알루미늄 인듐 갈륨 인(AlGaInP) 등을 EL층(106)의 재료에 사용할 수 있다.
발광 소자(132)의 방사면의 형상은, 사각형 등의 다각형 외 원형이라도 좋고, 상기 방사면을 덮는 케이스(제 1 케이스(100))의 형상도 상기 방사면의 형상에 대응시키면 좋다.
또한, 한 쌍의 제 1 케이스(100) 및 제 2 케이스(134) 사이에 복수의 발광 소자(132)를 형성하여도 좋다. 발광 소자를 복수 형성하는 경우, 각각의 발광 소자(132)가 조명 장치의 외부 전원과의 접속 단자부와 독립적으로 접속되어도 좋고, 복수의 발광 소자(132)가 병렬 또는 직렬로 전기적으로 접속되어, 공통된 접속 단자부에 접속되어도 좋다. 또한, 예를 들어, 발광색이 상이한 복수의 발광 소자를 형성하고, 각각을 외부 전원에 접속하여 전류, 전압 값을 제어함으로써, 조명 장치로부터의 발광 색을 조절하여 연색성을 높일 수 있다.
발광 소자(132) 상면에는, 제 1 케이스(100)에 대향하는 금속판(111)이 형성된다. 금속판(111) 막 두께에 특히 한정은 없지만, 예를 들어 10㎛ 이상 200㎛ 이하의 것을 사용하면, 조명 장치의 경량화를 도모할 수 있어 바람직하다. 또한, 금속판(111)을 구성하는 재료로서는 특히 한정되지 않지만, 알루미늄, 구리, 니켈 등의 금속, 또는 알루미늄 합금 또는 스테인리스 등의 금속의 합금 등을 적합하게 사용할 수 있다.
금속판(111)과 제 1 케이스(100)는 제 1 접착층(112)에 의하여 접착되어 발광 소자(132)를 밀봉한다. 제 1 접착층(112)으로서는, 가시광 경화성, 자외선 경화성, 또는 열 경화성의 접착제를 사용할 수 있다. 이들의 접착제의 재질로서는, 예를 들어 에폭시 수지나 아크릴 수지, 실리콘(silicone) 수지, 페놀 수지 등을 들 수 있다. 또한, 이들의 접착제에 건조제가 되는 흡수 물질을 포함시켜도 좋다.
또한, 도 1a 및 도 1b에서는, 발광 소자(132)의 외주를 둘러싸도록 제 1 접착층(112)을 형성하지만, 본 실시형태는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 발광 소자(132)의 외주 및 상면을 덮는 제 1 접착층을 형성하고, 제 1 접착층에 의하여 발광 소자를 밀봉하여도 좋다.
금속판(111)은 투수성이 낮으므로, 상기 금속판(111)과 제 1 케이스(100)로 발광 소자(132)를 밀봉함으로써, 발광 소자(132)로의 수분의 침입을 억제할 수 있다. 따라서, 금속판(111)을 형성함으로써, 수분에 기인하는 열화가 억제된 신뢰성이 높은 조명 장치로 할 수 있다.
제 1 케이스(100)는 제 1 접착층(112)과 접하는 영역에 제 1 오목부(170a)를 포함한다. 제 1 오목부(170a)는, 예를 들어 에칭 등에 의하여 형성할 수 있다. 제 1 케이스(100)에 제 1 오목부(170a)를 형성함으로써, 제 1 접착층(112)의 일부가 제 1 오목부(170a)에 배치되고, 상기 제 1 접착층(112)의 일부가 쐐기와 같은 작용을 하기(소위 앵커 효과를 가짐) 때문에, 제 1 케이스(100)와 금속판(111)의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
제 1 오목부(170a)는 복수 또는 단수 형성할 수 있다. 또한, 도 1a, 도 1b, 및 도 2에 있어서는 제 1 오목부(170a)가 단자부를 제거한 발광 소자(132)의 외주를 둘러싸도록 형성되지만, 본 발명의 일 형태의 구성은 이것에 한정되지 않는다.
또한, 금속판(111) 상면에는, 제 1 케이스(100)에 대향하는 제 2 케이스(134)가 형성된다. 제 1 케이스(100)와 제 2 케이스(134)는 제 2 접착층(113)에 의하여 접착되어 발광 소자(132) 및 금속판(111)을 밀봉한다.
제 1 케이스(100) 또는 제 2 케이스(134)에 사용하는 부재의 구체적인 예로서는, 플라스틱(유기 수지), 유리, 또는, 석영 등을 사용할 수 있다. 플라스틱으로서는, 예를 들어, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리에테르술폰 등으로 이루어진 부재를 들 수 있다. 또한, 제 1 케이스(100) 또는 제 2 케이스(134)로서 플라스틱을 사용하면, 조명 장치의 경량화를 실현할 수 있어 바람직하다.
제 1 케이스(100)는 제 2 접착층(113)과 접하는 영역에 제 2 오목부(170b)를 포함한다. 제 2 오목부(170b)는, 예를 들어 에칭 등에 의하여 형성할 수 있다. 제 1 케이스(100)에 제 2 오목부(170b)를 형성함으로써, 제 2 접착층(113)의 일부가 제 2 오목부(170b)에 배치되고, 상기 제 2 접착층(113)의 일부가 쐐기와 같은 작용을 하기(소위 앵커 효과를 가짐) 때문에, 제 1 케이스(100)와 제 2 케이스(134)의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제 2 케이스(134)에 있어서 제 2 접착층(113)과 접하는 영역에 오목부를 형성하여도 좋다.
제 2 오목부(170b)는 복수 또는 단수 형성할 수 있다. 또한, 도 1a, 도 1b, 및 도 2에 있어서는 제 2 오목부(170b)가 금속판(111)의 외주를 둘러싸도록 형성되지만, 본 발명의 일 형태의 구성은 이것에 한정되지 않는다.
제 2 접착층(113)으로서는, 제 1 접착층(112)과 마찬가지의 재료를 사용할 수 있다. 또한, 제 2 접착층(113), 제 1 케이스(100) 및 제 2 케이스(134)에 같은 유기 수지 재료를 사용하면, 제 1 케이스(100) 및 제 2 케이스(134)의 밀착성을 더 향상시킬 수 있고, 조명 장치의 파손 내성이 높아지므로 바람직하다. 또한, 제 2 접착층(113)은 반드시 형성할 필요는 없고, 예를 들어, 제 1 케이스(100) 및 제 2 케이스(134)로서 열 가소성의 유기 수지를 사용하고, 열 압착 처리에 의하여 제 1 케이스(100) 및 제 2 케이스(134)를 접착하여도 좋다.
또한, 제 1 케이스(100) 및 제 2 케이스(134)의 크기로서는, 조명 장치의 용도에 따라 적절히 설정할 수 있다. 예를 들어, 직경 10cm 내지 14cm, 바람직하게는 직경 12cm의 원반 형상, 또는 5인치 각의 정방형 등으로 하면 좋다.
또한, 제 1 케이스(100)와 제 1 전극(104) 사이에 보조 배선(124)을 형성하여도 좋다. 본 실시형태에 있어서, 보조 배선(124)은 제 1 케이스(100)에 형성된 제 3 오목부(170c)에 배치되는 영역(124a1) 및 영역(124a2)과, 제 1 케이스(100)에 형성된 제 4 오목부(170d)에 배치되는 영역(124b1), 영역(124b2), 영역(124b3) 및 영역(124b4)을 갖는다.
또한, 제 1 케이스(100)에 형성되는 제 1 오목부(170a) 내지 제 4 오목부(170d)는 동일 에칭 공정에 의하여 형성할 수 있다.
보조 배선(124)은, 제 1 케이스(100)의 제 3 오목부(170c) 및 제 4 오목부(170d)를 메우도록 형성된다. 보조 배선(124)에는, 도전성 재료를 사용하면 좋고, 예를 들어, 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 네오디뮴(Nd), 스칸듐(Sc), 니켈(Ni), 구리(Cu)로부터 선택된 재료 또는 이들을 주성분으로 하는 합금 재료를 사용하여, 단층 또는 적층으로 형성할 수 있다. 또한, 산화 텅스텐을 포함하는 인듐 산화물, 산화 텅스텐을 포함하는 인듐 아연 산화물, 산화 티타늄을 포함하는 인듐 산화물, 산화 티타늄을 포함하는 인듐 주석 산화물, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 실리콘을 첨가한 인듐 주석 산화물 등의 도전성 재료를 사용하여도 좋다. 보조 배선(124)은 스퍼터링법, 증착법, 도포법 등을 사용하여 도전막을 형성하고, 상기 도전막을 선택적으로 제거함으로써 형성할 수 있다.
또한, 잉크젯법, 인쇄법 등을 사용하여 보조 배선(124)을 선택적으로 형성하여도 좋다. 예를 들어, 인쇄법을 사용하여 보조 배선(124)을 형성하는 경우에, 입경이 수nm 내지 수십㎛의 입자 크기를 갖는 도전체 입자가 유기 수지에 용해 또는 분산되는 도전성 페이스트를 선택적으로 인쇄함으로써 형성될 수 있다. 도전체 입자로서는, 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 니켈(Ni), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo) 및 티타늄(Ti) 등의 어느 하나 이상의 금속 입자나 할로겐화 은의 미립자를 사용할 수 있다. 또한, 도전성 페이스트에 포함되는 유기 수지는, 금속 입자의 바인더, 용매, 분산제 및 피복재로서 기능하는 유기 수지로부터 선택된 하나 또는 복수를 사용할 수 있다. 대표적으로는, 에폭시 수지, 실리콘 수지 등의 유기 수지를 들 수 있다. 또한, 도전층을 형성할 때는, 도전성의 페이스트를 압출한 후에 소성하는 것이 바람직하다. 또한, 땜납이나 납 프리의 땜납을 주성분으로 하는 미립자를 사용하여도 좋다. 또한, 상기 도전성의 페이스트는 발광 소자(132)와 접속 부재(150)를 전기적으로 접속하는 도전층(120a, 120b)에도 사용할 수 있다.
보조 배선(124)에 있어서, 제 1 케이스(100)의 제 3 오목부(170c)에 배치된 영역(124a1) 및 영역(124a2)과, 제 4 오목부(170d)에 배치된 영역(124b1), 영역(124b2), 영역(124b3) 및 영역(124b4)의 막 두께 및 배선 폭은 상이하다. 구체적으로는, 제 3 오목부(170c)는 제 4 오목부(170d)와 비교하여 깊고, 또 넓은 홈을 가지므로, 영역(124a1) 및 영역(124a2)은 영역(124b1), 영역(124b2), 영역(124b3) 및 영역(124b4)과 비교하여 막 두께가 두껍고, 폭이 넓은 배선을 형성한다. 또한, 도 1a, 도 1b, 및 도 2에 있어서 보조 배선(124)의 영역(124a1)의 일부는, 도전층(120a)을 사이에 두고 제 1 접속 배선(156)과 전기적으로 접속되어 단자로서 기능한다.
보조 배선(124)을 제 1 케이스(170)에 형성된 오목부에 배치함으로써, 보조 배선(124)의 막 두께를 두껍게 할 수 있으므로 보조 배선(124)의 저항을 낮게 유지하면서 보조 배선(124)의 폭을 더 좁게 할 수 있다. 보조 배선(124)에 있어서, 막 두께 및 배선 폭이 상이한 영역을 선택적으로 형성하고, 적어도 단자로서 기능하는 영역의 막 두께와 배선 폭을 두껍고, 또 넓게함으로써 저소비 전력화를 도모할 수 있다. 또한, 보조 배선(124)에 있어서 막 두께가 얇고, 또 배선 폭이 좁은 영역을 형성함으로써, 조사 면적의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 반사성의 보조 배선(124)을 형성함으로써 발광 소자(132)로부터 방사된 광을 산란시킬 수 있으므로, 추출 효율을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
제 1 오목부(170a) 내지 제 4 오목부(170d)의 형상은 도 1a 및 도 1b에 도시하는 형상에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 11a 및 도 11b에 도시하는 바와 같이, 제 1 오목부(170a) 내지 제 4 오목부(170d)의 측벽을 테이퍼 형상으로 하여도 좋다. 또한, 제 1 오목부(170a) 내지 제 4 오목부(170d)의 측벽을 역 테이퍼 형상으로 하여도 좋다.
또한, 조명 장치의 광 방사면 측에 광학 필름을 형성하여도 좋다. 예를 들어, 제 1 케이스(100)에 있어서 광 방사면에 확산 필름을 형성하여도 좋다.
또한, 발광 소자(132)가 형성되는 케이스의 내벽 또는 발광 소자(132) 상면을 덮는 무기 절연막을 형성하는 것이 바람직하다. 도 1a, 도 1b, 및 도 2에서는 발광 소자(132) 상면을 덮는 무기 절연막(110a)을 형성하는 예를 도시한다. 무기 절연막(110a)은, 외부로부터의 물 등의 오염 물질로부터 발광 소자를 보호하는 보호층, 밀봉막으로서 기능한다. 무기 절연막을 형성함으로써, 발광 소자의 열화를 경감하고, 조명 장치의 내구성이나 수명을 향상시킬 수 있다.
무기 절연막(110a)으로서는 질화막, 및 질화 산화막의 단층 또는 적층을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 산화 실리콘, 질화 실리콘, 산화질화 실리콘, 산화 알루미늄, 질화 알루미늄, 산화질화 알루미늄 등을 사용하여 재료에 맞춰 CVD법, 스퍼터링법 등에 의하여 형성할 수 있다. 바람직하게는, 질화 실리콘을 사용하여 CVD법에 의하여 형성하면 좋다. 무기 절연막(110a)의 막 두께는 100nm 이상 1㎛ 이하 정도로 하면 좋다.
또한, 무기 절연막(110a)으로서 산화 알루미늄막, 다이아몬드 라이크 카본(DLC)막, 질소 함유 탄소막, 황화 아연 및 산화 실리콘을 포함하는 막(ZnS·SiO2막)을 사용하여도 좋다.
또한, 도 1a, 도 1b, 및 도 2에 도시하는 조명 장치에는, 외부 전원과 접속하는 접속 부재(150)(구금(口金)이라고도 함)가 형성된다.
접속 부재(150)는 발광 소자(132) 상방, 제 2 케이스(134)에 형성된 개구에 배치된다. 접속 부재(150)는 제어 회로(152), 제 1 접속 배선(156), 제 2 접속 배선(154), 제 1 추출 배선(160), 제 2 추출 배선(158)을 가지며, 접속 부재(150)는 직경 10mm 내지 40mm, 대표적으로는 25mm 정도의 부재를 사용하면 좋다.
접속 부재(150)는 제 2 케이스(134) 개구에 끼워 넣도록 배치한다. 접속 부재(150)는 제 2 케이스(134)에 틀어 넣도록 장착하여도 좋고, 제 2 케이스(134)와 접속 부재(150)가 접하는 부위를 고정시키는 기구를 설치하여, 고정 강도를 높여도 좋다.
발광 소자(132)의 제 1 전극(104)은, 보조 배선(124), 도전층(120a), 제 1 접속 배선(156), 제어 회로(152)를 통하여 제 1 추출 배선(160)과 전기적으로 접속하고, 발광 소자(132)의 제 2 전극(108)은 도전층(120b), 제 2 접속 배선(154), 제어 회로(152)를 통하여 제 2 추출 배선(158)이 전기적으로 접속한다. 접속 부재(150)를 외부 전원에 접속함으로써, 외부 전원으로부터 전력의 공급을 받을 수 있고, 조명 장치를 점등시킬 수 있다.
제어 회로(152)는, 일례로서, 외부 전원으로부터 공급되는 전원 전압을 바탕으로, 발광 소자(132)를 일정한 휘도로 점등시키기 위한 기능을 갖는 회로이다. 예를 들어, 외부 전원으로부터 공급되는 교류 전압 100V(110V)를 제어 회로(152)의 컨버터에 의하여 직류 전압(DC) 5V 내지 10V로 변환한다.
제어 회로(152)는, 일례로서, 정류 평활 회로, 정전압 회로, 정전류 회로를 갖는다. 정류 평활 회로는 외부의 교류 전원으로부터 공급되는 교류 전압을 직류 전압으로 하기 위한 회로이다. 정류 평활 회로는, 일례로서, 다이오드 브리지 회로, 평활 용량 등을 조합하여 구성하면 좋다. 정전압 회로는 정류 평활 회로로부터 출력되는 리플(ripple)을 포함한 직류 전압을, 안정화된 정전압의 신호로서 출력하는 회로이다. 정전압 회로는 스위칭 레귤레이터, 또는 시리즈 레귤레이터 등을 사용하여 구성하면 좋다. 정전류 회로는, 정전압 회로의 전압에 따라 정전류를 발광 소자(132)에 출력하는 회로이다. 정전류 회로는 트랜지스터 등을 사용하여 구성하면 좋다. 또한, 여기서는 외부의 전원으로서 상용 교류 전원을 상정하여, 정류 평활 회로를 형성하는 구성을 나타냈지만, 외부의 전원이 직류 전원인 경우, 정류 평활 회로를 형성하지 않아도 좋다. 또한, 제어 회로(152)에는, 필요에 따라, 휘도를 조정하기 위한 회로, 서지(surge) 대책으로서 보호 회로 등을 형성하여도 좋다.
도 1a 및 도 1b에서는, 접속 부재(150)와 발광 소자(132)의 접속부에, 도전층(120a), 도전층(120b)에 의한 범프(bump) 접속을 사용하는 예를 나타내지만, 접속 부재(150)와 발광 소자(132)가 전기적으로 접속할 수 있는 방법 및 구성이면, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 접속 부재(150)와 발광 소자(132)의 접속부에 이방성 도전막을 사용하여도 좋고, 사용하는 도전막을 땜납 접속이 가능한 재료로 형성하여, 땜납을 사용하여 접속하여도 좋다. 도전층(120a)과 제 1 접속 배선(156), 도전층(120b)과 제 2 접속 배선(154)은 이방성 도전막이나 땜납에 의하여 접속 및 고정할 수 있다. 또한, 고정하기 위한 수지를 접속부 주변에 형성하여도 좋다. 또한, 금속판(111)과 발광 소자(132)의 전극을 전기적으로 접속시키고, 금속판(111)과 접속 부재(150)를 전기적으로 접속시켜도 좋다. 예를 들어, 제 2 전극(108)과 금속판(111)을 도전성 페이스트 등을 사용하여 전기적으로 접속하고, 금속판(111)과 제 2 접속 배선(154)을 이방성 도전막이나 땜납에 의하여 접속 및 고정할 수 있다.
또한, 접속 부재(150)는, 발광 소자(132)와 전기적으로 접속할 수 있는 접속 배선 및 외부 전원으로부터 전력을 공급할 수 있는 추출 배선을 가지고 있으면 다양한 형상을 사용할 수 있다.
발광 소자(132)가 형성되는 제 1 케이스(100) 및 제 2 케이스(134) 사이의 공간에 건조제가 되는 흡수 물질을 제공하여도 좋다. 흡수 물질은 분말(粉末)상 등 고체의 상태로 배치하여도 좋고, 스퍼터링법 등의 성막법에 의하여 흡수 물질을 포함하는 막의 상태로 금속판(111) 위, 무기 절연막(110a) 위, 또는 발광 소자(132) 위에 형성되어도 좋다. 또한, 제 1 케이스(100) 및 제 2 케이스(134) 사이의 공간을, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘(silicone) 수지, 페놀 수지 등의 수지로 밀봉하여도 좋다.
또한, 외부 전원과 접속하는 접속 부재(150)는 반드시 형성할 필요는 없다. 도 3a, 도 3b 및 도 4에 접속 부재(150)를 갖지 않는 조명 장치의 일례를 도시한다. 도 4는 도 3a 및 도 3b에 도시하는 조명 장치의 평면도이고, 도 3a는 도 4에 있어서의 선분 B1-B2의 단면도, 도 3b는 도 4에 있어서의 선분 B3-B4의 단면도이다.
도 3a, 도 3b 및 도 4에 도시하는 조명 장치는, 제 1 전극(104)과 전기적으로 접속되는 보조 배선(124)과, 제 2 전극(108)을 외부 전원과 접속한다. 도 3b에 도시하는 바와 같이, 제 1 전극(104)과 전기적으로 접속되는 보조 배선(124)의 일부(영역(124a1)의 일부)와, 제 2 전극(108)의 일부가 연장하고, 제 2 케이스(134)로부터 노출된 영역을 갖는다. 상기 노출된 영역이 외부 전원과의 접속 단자로서 기능한다. 또한, 보조 배선(124)의 일부와 제 2 전극(108)의 일부를 제 2 케이스(134)로부터 노출시키는 경우에는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 제 1 케이스(100)의 제 1 오목부(170a) 및 제 2 오목부(170b)가 단자부를 제거한 발광 소자(132)의 외주를 둘러싸도록 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 조명 장치에 있어서, 외부 전원과의 접속부를 형성하는 구성은, 각종을 선택할 수 있고, 본 실시형태에 한정되지 않는다.
또한, 도 2에 도시한 조명 장치에 있어서의 다른 단면도의 예를 도 5a 및 도 5b에 도시한다. 도 5a 및 도 5b는, 제 1 케이스(121)에 있어서 광 방사면 측(발광 소자(132)와 반대 측)에 마이크로 렌즈 어레이와 같은 복수의 요철 형상을 갖는 예이다. 제 1 케이스(121)를 광 방사면 측에 복수의 요철 형상을 갖는 구성으로 함으로써, 제 1 케이스(121)와 대기의 계면에서 전체 반사를 억제할 수 있으므로, 케이스의 외부로의 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
요철 형상을 갖는 제 1 케이스(121)는, 재료로서 유기 수지를 사용하여 형성할 수 있다. 유기 수지의 형상은, 상기 유기 수지의 특성에 따라 가열 처리나 광 조사 처리를 행하여 가공할 수 있다. 예를 들어, 케이스의 요철 형상의 틀이 되는 요철 형상을 갖는 지지체를 준비하고, 케이스의 재료로서 열 가소성의 유기 수지를 사용하여 가열 처리를 행하면서 열 가소성의 유기 수지를 지지체에 가압하여 지지체 형상이 반영되도록 변형하고, 그 후 냉각시켜 경화를 행함으로써 요철 형상을 갖는 제 1 케이스(121)를 형성할 수 있다.
또한, 제 1 케이스(121)에 복수의 요철 형상을 형성하는 공정에 있어서, 제 1 케이스(121)의 발광 소자(132) 측의 지지체로서 제 1 오목부(170a) 내지 제 4 오목부(170d)에 상당하는 요철 형상을 갖는 지지체를 사용하여도 좋다. 따라서, 제 1 케이스(121)의 광 방사면 측에 형성되는 복수의 요철 형상과 발광 소자(132) 측에 형성되는 제 1 오목부(170a) 내지 제 4 오목부(170d)를 동일 공정으로 형성할 수 있다.
제 1 케이스(121)에 사용하는 부재의 구체적인 예로서는, 유기 수지(플라스틱)를 들 수 있다. 플라스틱으로서는 예를 들어, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리에테르술폰 등으로 이루어진 부재를 들 수 있다.
또한, 도 5a 및 도 5b에 도시하는 조명 장치는, 제 １ 오목부(170ａ) 내지 제 4 오목부(170d) 위에 무기 절연막(110b)을 갖는다. 무기 절연막(110b)은 무기 절연막(110a)과 마찬가지의 제작 공정 및 마찬가지의 재료를 적용할 수 있다. 또한, 무기 절연막(110a)의 막 두께는 제 1 케이스(121a)의 막 두께, 제 １ 오목부(170a) 내지 제 4 오목부(170d)의 깊이 등에 의하여 적절히 결정하면 좋고, 예를 들어 100nm 이상 1㎛ 이하 정도로 하면 좋다. 무기 절연막(110b)은 외부로부터의 물 등의 오염 물질로부터 발광 소자를 보호하는 보호층, 밀봉막으로서 기능한다. 무기 절연막을 형성함으로써, 발광 소자의 열화를 경감하여 조명 장치의 내구성이나 수명을 향상시킬 수 있다.
도 10a1, 도 10a2, 도 10b1 및 도 10b2에, 도 5a 및 도 5b에 도시하는 제 1 케이스(121)의 단면도 및 평면도의 예를 도시한다. 도 10a2 및 도 10b2는 요철 형상을 갖는 제 1 케이스(121a) 및 제 1 케이스(121b)의 평면도이다. 도 10a1은 도 10a2의 선분 X1-Y1에 있어서의 단면도이고, 도 10b1은 도 10b2의 선분 X2-Y2에 있어서의 단면도이다.
도 10a1 및 도 10a2에 도시하는 제 1 케이스(121a)는 볼록부의 바닥 면이 요철 형상을 갖는다. 또한, 도 10b1 및 도 10b2에 도시하는 제 1 케이스(121a)는 볼록부의 바닥 면이 정육각형의 요철 형상을 갖는다. 제 1 케이스(121)가 갖는 복수의 요철 형상의 볼록부의 피치, 또는 바닥 면의 형상은 다양하게 설정할 수 있고, 도 10a1, 도 10a2, 도 10b1 및 도 10b2의 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 원뿔형, 각추형(삼각뿔, 사각뿔 등) 등의 정점을 갖는 요철 형상으로 하여도 좋다. 다만, 도 10b1 및 도 10b2에 도시하는 바와 같이, 볼록부의 바닥 면이 정육각형의 요철 형상으로서 요철 형상을 소위 허니컴(honeycomb) 구조로 함으로써, 요철 형상의 충전 밀도를 향상시킬 수 있고, 케이스 외부로의 광 추출 효율이 더 향상되기 때문에, 바람직하다.
또한, 도 12에 도시하는 바와 같이, 광 방사면 측(발광 소자(132)와 반대 측)와, 발광 소자(132) 측의 양쪽에 마이크로 렌즈 어레이와 같은 복수의 요철 형상을 갖는 제 1 케이스(122)를 사용할 수도 있다.
도 12에 도시하는 제 1 케이스(122)는, 광 조사면 측에 복수의 요철 형상을 갖고, 발광 소자(132) 측에 제 １ 오목부(170ａ) 내지 제 4 오목부(170d)와, 복수의 요철 형상을 갖는다. 또한, 도 12에 있어서, 발광 소자(132) 측에 형성된 복수의 요철 형상은 발광 소자(132)와 중첩하는 영역이며, 제 １ 오목부(170a) 내지 제 4 오목부(170d)가 형성되는 영역 이외에 형성된다. 또한, 제 1 케이스(122)의 발광 소자(132) 측이며 요철 형상을 갖는 영역에는, 상기 요철 형상에 접하여 고굴절률 재료층(180)이 형성된다. 또한, 제 1 케이스(122)에 형성되는 요철 형상은 스트라이프 형상이라도 효과를 나타내지만, 매트릭스 형상으로 하는 것이 바람직하다.
도 12에 도시하는 제 1 케이스(122)는, 제 1 케이스(122)의 광 방사면 측에 복수의 요철 형상을 가짐으로써, 제 1 케이스(122)와 대기의 계면에서 전체 반사를 억제할 수 있다. 또한, 제 1 케이스(122)와 고굴절률 재료층(180) 사이에 복수의 요철 형상을 가지므로 고굴절률 재료층(180)과 제 1 케이스(122)의 계면에서 전체 반사를 억제할 수 있고, 케이스 외부로의 추출 효율을 더 향상시킬 수 있다.
제 1 케이스(122)에 사용할 수 있는 재료로서는, 예를 들어 굴절률이 1.0보다 높고 1.6보다 낮은 유리나 수지 등을 들 수 있다. 수지로서는, 폴리에스테르 수지, 폴리아크릴로니트릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리아미드 수지, 시클로올레핀 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아미드이미드 수지, 또는 폴리 염화비닐 수지 등을 사용할 수 있다. 특히, 굴절률이 1.4 이상 1.6 미만인 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 재료에 요철 형상을 제작하기 위한 방법으로서는, 예를 들어 에칭법, 숫돌 입자 가공법(샌드블라스트(sand blast)법), 마이크로 블라스트 가공법, 액적 토출법이나 인쇄법(스크린 인쇄나 오프셋 인쇄 등 패턴이 형성되는 방법), 스핀코팅법 등의 도포법, 디핑법, 디스펜서법, 임프린트법, 나노임프린트법(nanoimprint method) 등을 적절히 사용할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 제 1 케이스(122)의 광 조사면 측의 복수의 요철 형상과 발광 소자 측의 복수의 요철 형상 및 제 １ 오목부(170a) 내지 제 4 오목부(170d)에 각각 대응하는 지지체를 사용하여 제 1 케이스(122)를 형성하여도 좋다.
또한, 고굴절률 재료층(180)은, 예를 들어 고굴절률의 수지를 사용하여 형성할 수 있다. 고굴절률 재료층(180)은 투광성을 갖고, 그 굴절률은 1.6 이상, 바람직하게는 1.7 이상 2.1 이하로 한다. 고굴절률의 수지로서는, 브롬이 포함되는 수지, 유황이 포함되는 수지 등을 들 수 있고, 예를 들어 유황을 함유한 폴리이미드 수지, 에피술파이드 수지, 티오우레탄 수지, 또는 브롬화 방향족 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), TAC(트리아세틸 셀룰로오스) 등도 사용할 수 있다. 성막 방법으로서는, 재료에 맞는 각종 방법을 적용하면 좋고, 접착 강도나 가공성이 우수한 점 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 상술한 수지를 스핀코팅법을 사용하여 제 1 케이스(122)의 발광 소자(132) 측에 형성된 복수의 요철 형상에 접하여 선택적으로 형성하고, 열 또는 광에 의하여 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 또한, 고굴절률 재료층(180)은, 제 1 케이스(122)의 발광 소자(132) 측에 형성된 복수의 요철 형상의 평탄화막으로서도 기능한다.
일반적으로, 고굴절률 수지는 비싸지만, 도 12에 도시하는 조명 장치에 있어서 고굴절률 재료층(180)은 발광 소자(132)와 중첩하는 영역이며, 복수의 요철 형상에 접하여 선택적으로 형성하면 좋고, 또한 그 막 두께는 수십㎛ 정도의 얇은 막 두께이다. 따라서, 광 추출 효율이 높은 조명 장치를 저비용으로 제작할 수 있다.
제 1 케이스(122)의 양쪽 면에 형성되는 요철 형상의 볼록부의 피치 또는 저면 형상은 각각 다양하게 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 10a1, 도 10a2, 도 10b1 및 도 10b2에 도시한 형상 외에 원뿔형, 각추형(삼각뿔, 사각뿔 등) 등의 정점을 갖는 요철 형상으로 하여도 좋다. 다만, 도 10b1 및 도 10b2에 도시하는 바와 같이, 저면이 정육각형의 요철 형상으로서, 요철 형상을 소위 허니컴(honeycomb) 구조로 함으로써 요철 형상의 충전 밀도를 향상시킬 수 있고, 케이스의 외부로의 광 추출 효율이 더 향상되기 때문에 바람직하다. 또한, 양쪽 면에 형성되는 요철 형상은 동일하여도 좋고, 상이하여도 좋다.
또한, 고굴절률 재료층(180)과 접하는 측의 요철의 크기, 높이에 대해서는 0.1μｍ 내지 100μｍ 정도로 하는 것이 바람직하다. 반대 측의 요철의 크기, 높이에 대해서는 0.1μｍ 내지 1000μｍ 정도로 하는 것이 바람직하다. 고굴절률 재료층(180)과 접하는 측의 요철 구조의 크기는 고굴절률 재료층(180)에 사용하는 재료의 사용량에 영향을 미치기 때문에, 요철의 크기나 높이의 허용 범위가 좁다. 한편, 반대 측 면의 요철 형상은 1000μｍ를 초과한 크기나 높이를 갖는 구조를 채용하여도 문제는 없다. 또한, 어느 면의 요철형상이든 특히 1μｍ 이상이라면, 광의 간섭에 의한 영향을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.
또한, 도 12에 있어서, 발광 소자(132)와 제 1 케이스(122) 사이에는, 무기 절연막(110b)이 형성된다. 상기 무기 절연막(110b)으로서는, 굴절률이 1.6 이상의 질화막을 사용하면, 광 추출 효율이 저하되지 않고, 발광 소자로 불순물이 확산되는 것을 방지할 수 있어 바람직하다.
또한, 조명 장치의 형상은, 도 1a 내지 도 5b, 도 11a 및 도 11b, 또는 도 12에 도시한 형상에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6에, 도 2에 도시한 조명 장치에 있어서의 다른 단면도의 예를 도시한다. 도 6은 제 2 케이스(134)로서 곡면을 갖는 케이스를 사용한 예이다. 본 실시형태에서 나타내는 조명 장치는, 발광 소자가 박막 형상이므로 케이스 디자인의 자유도가 높다. 따라서, 다양한 의장을 집약한 조명 장치로 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서 나타내는 조명 장치의 구성은, 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
본 발명의 일 형태인 조명 장치는, 발광 소자를 둘러싸도록 접착되는 케이스의 밀착성을 높이므로, 물리적 충격에 의한 형상 불량이 생기기 어렵다. 따라서, 제작할 때 및 사용할 때에 있어서의 조명 장치의 파손을 경감할 수 있다. 본 실시형태의 조명 장치는, 소자 열화되기 어려운 구조를 가지므로 수명이 긴 조명 장치를 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 형태인 조명 장치는, 고신뢰성화를 실현할 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태인 조명 장치에 사용하는 유기 EL 발광을 나타내는 발광 소자의 소자 구조의 일례에 대하여 설명한다. 유기 EL 발광을 나타내는 발광 소자는, LED와 비교하여 발열이 작다. 따라서, 케이스로서 유기 수지를 사용할 수 있으므로, 조명 장치로서 경량화할 수 있어 바람직하다.
도 7a에 도시하는 발광 소자는 제 1 전극(104)과, 제 1 전극(104) 위에 EL층(106)과, EL층(106) 위에 제 2 전극(108)을 갖는다.
EL층(106)은 적어도 발광성의 유기 화합물을 포함하는 발광층이 포함되면 좋다. 그 외에 전자 수송성이 높은 물질을 포함한 층, 정공 수송성이 높은 물질을 포함한 층, 전자 주입성이 높은 물질을 포함한 층, 정공 주입성이 높은 물질을 포함한 층, 쌍극성(bipolar) 물질(전자 수송성 및 정공 수송성이 높은 물질)을 포함한 층 등을 적절히 조합한 적층 구조를 구성할 수 있다. 본 실시형태에 있어서, EL층(106)은 제 1 전극(104) 측으로부터 정공 주입층(701), 정공 수송층(702), 발광층(703), 전자 수송층(704) 및 전자 주입층(705)의 순서로 적층된다.
도 7a에 도시하는 발광 소자의 제작 방법에 대하여 설명한다.
우선, 제 1 전극(104)을 형성한다. 제 1 전극(104)은, EL층으로부터 봤을 때, 광의 추출 방향에 형성되기 때문에, 투광성을 갖는 재료를 사용하여 형성한다.
투광성을 갖는 재료로서는, 산화 인듐, 산화 인듐 산화 주석 합금(ITO라고도 함), 산화 인듐 산화 아연 합금(IZO라고도 함), 산화 아연, 갈륨을 첨가한 산화 아연, 그라핀(graphene) 등을 사용할 수 있다.
또한, 제 1 전극(104)으로서, 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 철(Fe), 코발트(Co), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 또는 티타늄(Ti) 등의 금속 재료를 사용할 수 있다. 또는, 그들 금속 재료의 질화물(예를 들어, 질화 티타늄) 등을 사용하여도 좋다. 또한, 금속 재료(또는 그 질화물)를 사용하는 경우, 투광성을 가질 정도로 얇게 하면 좋다.
다음에, 제 1 전극(104) 위에 EL층(106)을 형성한다. 본 실시형태에 있어서, EL층(106)은 정공 주입층(701), 정공 수송층(702), 발광층(703), 전자 수송층(704), 전자 주입층(705)을 갖는다.
정공 주입층(701)은 정공 주입성이 높은 물질을 포함하는 층이다. 정공 주입성이 높은 물질로서는 예를 들어, 몰리브덴 산화물, 티타늄 산화물, 바나듐 산화물, 레늄 산화물, 루테늄 산화물, 크롬 산화물, 지르코늄 산화물, 하프늄 산화물, 탄탈 산화물, 은 산화물, 텅스텐 산화물, 망간 산화물 등의 금속 산화물을 사용할 수 있다. 또한, 프탈로시아닌(약칭: H2Pc), 구리(II)프탈로시아닌(약칭: CuPc) 등의 프탈로시아닌계의 화합물을 사용할 수 있다.
또한, 저분자의 유기 화합물인 4,4',4''-트리스(N,N-디페닐아미노)트리페닐아민(약칭: TDATA), 4,4',4''-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]트리페닐아민(약칭: MTDATA), 4,4'-비스[N-(4-디페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]비페닐(약칭: DPAB), 4,4'-비스(N-{4-[N'-(3-메틸페닐)-N'-페닐아미노]페닐}-N-페닐아미노)비페닐(약칭: DNTPD), 1,3,5-트리스[N-(4-디페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]벤젠(약칭: DPA3B), 3-[N-(9-페닐카르바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카르바졸(약칭: PCzPCA1), 3,6-비스[N-(9-페닐카르바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카르바졸(약칭: PCzPCA2), 3-[N-(1-나프틸)-N-(9-페닐카르바졸-3-일)아미노]-9-페닐카르바졸(약칭: PCzPCN1) 등의 방향족 아민 화합물 등을 사용할 수 있다.
또한, 고분자 화합물(올리고머, 덴드리머, 폴리머 등)을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 폴리(N-비닐카르바졸)(약칭: PVK), 폴리(4-비닐트리페닐아민)(약칭: PVTPA), 폴리[N-(4-{N'-[4-(4-디페닐아미노)페닐]페닐-N'-페닐아미노}페닐)메타크릴아미드](약칭: PTPDMA), 폴리[N,N'-비스(4-부틸페닐)-N,N'-비스(페닐)벤지딘](약칭: Poly-TPD) 등의 고분자 화합물을 들 수 있다. 또한, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌설폰산)(PEDOT/PSS), 폴리아닐린/폴리(스티렌설폰산)(PAni/PSS) 등의 산을 첨가한 고분자 화합물을 사용할 수 있다.
특히, 정공 주입층(701)으로서, 정공 수송성이 높은 유기 화합물에 억셉터성 물질을 함유시킨 복합 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 정공 수송성이 높은 물질에 억셉터성 물질을 함유시킨 복합 재료를 사용함으로써, 제 1 전극(104)으로부터의 정공 주입성을 양호하게 하고, 발광 소자의 구동 전압을 저감할 수 있다. 이들 복합 재료는 정공 수송성이 높은 물질과 억셉터성 물질을 공증착함으로써 형성할 수 있다. 상기 복합 재료를 사용하여 정공 주입층(701)을 형성함으로써, 제 1 전극(104)으로부터 EL층(106)에 정공을 용이하게 주입할 수 있게 된다.
상기 복합 재료에 사용되는 상기 유기 화합물로서, 방향족 아민 화합물, 카르바졸 유도체, 방향족 탄화수소, 고분자 화합물(예를 들어, 올리고머, 덴드리머, 또는 폴리머)와 같은 다양한 화합물들이 사용될 수 있다. 또한, 복합 재료에 사용하는 유기 화합물로서는 정공 수송성이 높은 유기 화합물인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 10-6cm2/Vs 이상의 정공 이동도를 갖는 물질인 것이 바람직하다. 다만, 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이면 이들 이외의 물질을 사용하여도 좋다. 이하에서는, 복합 재료에 사용할 수 있는 유기 화합물을 구체적으로 열거한다.
복합 재료에 사용할 수 있는 유기 화합물로서는, 예를 들어 TDATA, MTDATA, DPAB, DNTPD, DPA3B, PCzPCA1, PCzPCA2, PCzPCN1, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(약칭: NPB 또는 α-NPD), N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민(약칭: TPD), 4-페닐-4'-(9-페닐플루오렌-9-일)트리페닐아민(약칭: BPAFLP) 등의 방향족 아민 화합물이나, 4,4'-디(N-카르바졸릴)비페닐(약칭: CBP), 1,3,5-트리스[4-(N-카르바졸릴)페닐]벤젠(약칭: TCPB), 9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약칭: CzPA), 9-페닐-3-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약칭: PCzPA), 1,4-비스[4-(N-카르바졸릴)페닐]-2,3,5,6-테트라페닐벤젠 등의 카르바졸 유도체를 사용할 수 있다.
또한, 2-tert-부틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센(약칭: t-BuDNA), 2-tert-부틸-9,10-디(1-나프틸)안트라센, 9,10-비스(3,5-디페닐페닐)안트라센(약칭: DPPA), 2-tert-부틸-9,10-비스(4-페닐페닐)안트라센(약칭: t-BuDBA), 9,10-디(2-나프틸)안트라센(약칭: DNA), 9,10-디페닐안트라센(약칭: DPAnth), 2-tert-부틸안트라센(약칭: t-BuAnth), 9,10-비스(4-메틸-1-나프틸)안트라센(약칭: DMNA), 9,10-비스[2-(1-나프틸)페닐]-2-tert-부틸안트라센, 9,10-비스[2-(1-나프틸)페닐]안트라센, 2,3,6,7-테트라메틸-9,10-디(1-나프틸)안트라센 등의 방향족 탄화수소 화합물을 사용할 수 있다.
또한, 2,3,6,7-테트라메틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센, 9,9'-비안트릴, 10,10'-디페닐-9,9'-비안트릴, 10,10'-비스(2-페닐페닐)-9,9'-비안트릴, 10,10'-비스[(2,3,4,5,6-펜타페닐)페닐]-9,9'-비안트릴, 안트라센, 테트라센, 루브렌, 페릴렌, 2,5,8,11-테트라(tert-부틸)페릴렌, 펜타센, 코로넨, 4,4'-비스(2,2-디페닐비닐)비페닐(약칭: DPVBi), 9,10-비스[4-(2,2-디페닐비닐)페닐]안트라센(약칭: DPVPA) 등의 방향족 탄화수소 화합물을 사용할 수 있다.
또한, 전자 수용체로서는 7,7,8,8-테트라시아노-2,3,5,6-테트라플루오르퀴노디메탄(약칭: F4-TCNQ), 클로라닐 등의 유기 화합물이나, 천이 금속 산화물을 들 수 있다. 또한 원소 주기율표 제 4족 내지 제 8족에 속하는 금속의 산화물을 들 수 있다. 구체적으로는, 산화바나듐, 산화니오브, 산화탄탈, 산화크롬, 산화몰리브덴, 산화텅스텐, 산화망간, 산화레늄은 전자 수용성이 높기 때문에 바람직하다. 그 중에서도, 특히 산화몰리브덴은 대기 중에서도 안정적이고 흡습성이 낮으며 취급하기 쉽기 때문에 바람직하다.
또한, 상술한 PVK, PVTPA, PTPDMA, Poly-TPD 등의 고분자 화합물과, 상술한 전자 수용체를 사용하여 복합 재료를 형성하여 정공 주입층(701)에 사용하여도 좋다.
정공 수송층(702)은 정공 수송성이 높은 물질을 포함하는 층이다. 정공 수송성이 높은 물질로서는, 예를 들어 NPB, TPD, BPAFLP, 4,4'-비스[N-(9,9-디메틸플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]비페닐(약칭: DFLDPBi), 4,4'-비스[N-(스피로-9,9'-비플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]비페닐(약칭: BSPB) 등의 방향족 아민 화합물을 사용할 수 있다. 여기서 기술한 물질은 주로 10-6cm2/Vs 이상의 정공 이동도를 갖는 물질이다. 다만, 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이면 이들 이외의 물질을 사용하여도 좋다. 또한, 정공 수송성이 높은 물질을 함유하는 층은 단층에 한정되지 않고 상기 물질로 이루어진 층이 2층 이상 적층된 것으로 하여도 좋다.
또한, 정공 수송층(702)에는 CBP, CzPA, PCzPA와 같은 카르바졸 유도체나 t-BuDNA, DNA, DPAnth와 같은 안트라센 유도체를 사용하여도 좋다.
또한, 정공 수송층(702)에는 PVK, PVTPA, PTPDMA, Poly-TPD 등의 고분자 화합물을 사용할 수도 있다.
발광층(703)은 발광 물질을 포함하는 층이다. 발광 물질로서는 예를 들어, 형광을 발광하는 형광성 화합물이나 인광을 발광하는 인광성 화합물을 사용할 수 있다.
발광층(703)에 사용할 수 있는 형광성 화합물로서는, 예를 들어 청색계 발광 재료로서, N,N'-비스[4-(9H-카르바졸-9-일)페닐]-N,N'-디페닐스틸벤-4,4'-디아민(약칭: YGA2S), 4-(9H-카르바졸-9-일)-4'-(10-페닐-9-안트릴)트리페닐아민(약칭: YGAPA), 4-(10-페닐-9-안트릴)-4'-(9-페닐-9H-카르바졸-3-일)트리페닐아민(약칭: PCBAPA) 등을 들 수 있다. 또한 녹색계의 발광 재료로서, N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,9-디페닐-9H-카르바졸-3-아민(약칭: 2PCAPA), N-[9,10-비스(1,1'-비페닐-2-일)-2-안트릴]-N,9-디페닐-9H-카르바졸-3-아민(약칭: 2PCABPhA), N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민(약칭: 2DPAPA), N-[9,10-비스(1,1'-비페닐-2-일)-2-안트릴]-N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민(약칭: 2DPABPhA), 9,10-비스(1,1'-비페닐-2-일)-N-[4-(9H-카르바졸-9-일)페닐]-N-페닐안트라센-2-아민(약칭: 2YGABPhA), N,N,9-트리페닐안트라센-9-아민(약칭: DPhAPhA) 등을 들 수 있다. 또한, 황색계 발광 재료로서, 루브렌, 5,12-비스(1,1'-비페닐-4-일)-6,11-디페닐테트라센(약칭: BPT) 등을 들 수 있다. 또한, 적색계 발광 재료로서는, N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)테트라센-5,11-디아민(약칭: p-mPhTD), 7,14-디페닐-N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)아세나프토[1,2-a]플루오란텐-3,10-디아민(약칭: p-mPhAFD) 등을 들 수 있다.
또한, 발광층(703)에 사용할 수 있는 인광성 화합물로서는, 예를 들어 청색계 발광 재료로서, 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C2']이리듐(III)테트라키스(1-피라졸릴)보레이트(약칭: FIr6), 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C2']이리듐(III)피콜리네이트(약칭: FIrpic), 비스{2-[3',5'-비스(트리플루오로메틸)페닐]피리디나토-N,C2'}이리듐(III)피콜리네이트(약칭: Ir(CF3ppy)2(pic)), 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C2']이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: FIr(acac)) 등을 들 수 있다. 또한, 녹색계 발광 재료로서, 트리스(2-페닐피리디나토-N,C2')이리듐(III)(약칭: Ir(ppy)3), 비스(2-페닐피리디나토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Ir(ppy)2(acac)), 비스(1,2-디페닐-1H-벤즈이미다졸라토)이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Ir(pbi)2(acac)), 비스(벤조[h]퀴놀리나토)이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Ir(bzq)2(acac)), 트리스(벤조[h]퀴놀리나토)이리듐(III)(약칭: Ir(bzq)3) 등을 들 수 있다. 또한, 황색계 발광 재료로서, 비스(2,4-디페닐-1,3-옥사졸라토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: [Ir(dpo)2(acac)]), 비스[2-(4'-퍼플루오로페닐페닐)피리디나토]이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: [Ir(p-PF-ph)2(acac)]), 비스(2-페닐벤조티아졸라토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: [Ir(bt)2(acac)]), (아세틸아세토나토)비스[2,3-비스(4-플루오로페닐)-5-메틸피라지나토]이리듐(III)(약칭: [Ir(Fdppr-Me)2(acac)]), (아세틸아세토나토)비스{2-(4-메톡시페닐)-3,5-디메틸피라지나토}이리듐(III)(약칭: [Ir(dmmoppr)2(acac)]) 등을 들 수 있다. 또한, 주황색계 발광 재료로서, 트리스(2-페닐퀴놀리나토-N,C2')이리듐(III)(약칭: [Ir(pq)3)], 비스(2-페닐퀴놀리나토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: [Ir(pq)2(acac)]), (아세틸아세토나토)비스(3,5-디메틸-2-페닐피라지나토)이리듐(III)(약칭: [Ir(mppr-Me)2(acac)]), (아세틸아세토나토)비스(5-이소프로필-3-메틸-2-페닐피라지나토)이리듐(III)(약칭: [Ir(mppr-iPr)2(acac)]) 등을 들 수 있다. 또한, 적색계 발광 재료로서, 비스[2-(2'-벤조[4,5-α]티에닐)피리디나토-N,C3']이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Ir(btp)2(acac)), 비스(1-페닐이소퀴놀리나토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Ir(piq)2(acac)), (아세틸아세토나토)비스[2,3-비스(4-플루오로페닐)퀴녹살리나토]이리듐(III)(약칭: Ir(Fdpq)2(acac)), (아세틸아세토나토)비스(2,3,5-트리페닐피라지나토)이리듐(III)(약칭: Ir(tppr)2(acac)), (디피바로일메타나토)비스(2,3,5-트리페닐피라지나토)이리듐(III)(약칭: Ir(tppr)2(dpm)), 2,3,7,8,12,13,17,18-옥타에틸-21H,23H-포르핀백금(II)(약칭: PtOEP) 등의 유기 금속 착체를 들 수 있다. 또한, 트리스(아세틸아세토나토)(모노페난트롤린)테르븀(III)(약칭: Tb(acac)3(Phen)), 트리스(1,3-디페닐-1,3-프로판디오나토)(모노페난트롤린)유로퓸(III)(약칭: Eu(DBM)3(Phen)), 트리스[1-(2-테노일)-3,3,3-트리플루오로아세토나토](모노페난트롤린)유로퓸(III)(약칭: Eu(TTA)3(Phen)) 등의 희토류 금속 착체에서는 희토류 금속 이온으로부터(상이한 다중도 간의 전자 전이에 의해) 발광하기 때문에, 인광성 화합물로서 사용할 수 있다.
또한, 발광층(703)으로서는, 상술한 발광 물질(게스트 재료)을 다른 물질(호스트 재료)에 분산시킨 구성으로 하여도 좋다. 호스트 재료로서는 다양한 물질을 사용할 수 있지만, 발광 물질보다 최저 비점유 분자궤도 준위(LUMO 준위)가 높고, 최고 점유 분자궤도 준위(HOMO 준위)가 낮은 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
호스트 재료로서는 구체적으로, 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(III)(약칭: Alq), 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀라토)알루미늄(III)(약칭: Almq3), 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨(II)(약칭: BeBq2), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)(4-페닐페놀라토)알루미늄(III)(약칭: BAlq), 비스(8-퀴놀리놀라토)아연(II)(약칭: Znq), 비스[2-(2-벤조옥사졸일)페놀라토]아연(II)(약칭: ZnPBO), 비스[2-(2-벤조티아졸일)페놀라토]아연(II)(약칭: ZnBTZ) 등의 금속 착체, 2-(4-비페닐일)-5-(4-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(약칭: PBD), 1,3-비스[5-(p-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸-2-일]벤젠(약칭: OXD-7), 3-(4-비페닐일)-4-페닐-5-(4-tert-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(약칭: TAZ), 2,2',2''-(1,3,5-벤젠트리일)트리스(1-페닐-1H-벤즈이미다졸)(약칭: TPBI), 바소페난트롤린(약칭: BPhen), 바소큐프로인(약칭: BCP) 등의 복소환 화합물이나, 9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약칭: CzPA), 3,6-디페닐-9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약칭: DPCzPA), 9,10-비스(3,5-디페닐페닐)안트라센(약칭: DPPA), 9,10-디(2-나프틸)안트라센(약칭: DNA), 2-tert-부틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센(약칭: t-BuDNA), 9,9'-비안트릴(약칭: BANT), 9,9'-(스틸벤-3,3'-디일)디페난트렌(약칭: DPNS), 9,9'-(스틸벤-4,4'-디일)디페난트렌(약칭: DPNS2), 3,3',3''-(벤젠-1,3,5-트리일)트리피렌(약칭: TPB3), 9,10-디페닐안트라센(약칭: DPAnth), 6,12-디메톡시-5,11-디페닐크리센 등의 축합 방향족 화합물, N,N-디페닐-9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸-3-아민(약칭: CzA1PA), 4-(10-페닐-9-안트릴)트리페닐아민(약칭: DPhPA), N,9-디페닐-N-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸-3-아민(약칭: PCAPA), N,9-디페닐-N-{4-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]페닐}-9H-카르바졸-3-아민(약칭: PCAPBA), N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,9-디페닐-9H-카르바졸-3-아민(약칭: 2PCAPA), NPB(또는 α-NPD), TPD, DFLDPBi, BSPB 등의 방향족 아민 화합물 등을 사용할 수 있다.
또한, 호스트 재료는 복수 종류를 사용할 수 있다. 예를 들어, 결정화를 억제하기 위해 루브렌 등의 결정화를 억제하는 물질을 더 첨가하여도 좋다. 또한, 게스트 재료에 에너지를 더 효율적으로 이동시키기 위해서 NPB 또는 Alq 등을 더 첨가하여도 좋다.
게스트 재료를 호스트 재료에 분산시킨 구성으로 함으로써 발광층(703)의 결정화를 억제할 수 있다. 또한, 게스트 재료가 고농도인 것에 기인한 농도 소광(消光)을 억제할 수 있다.
또한, 발광층(703)으로서 고분자 화합물을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 청색계 발광 재료로서, 폴리(9,9-디옥틸플루오렌-2,7-디일)(약칭: PFO), 폴리[(9,9-디옥틸플루오렌-2,7-디일)-co-(2,5-디메톡시벤젠-1,4-디일)](약칭: PF-DMOP), 폴리{(9,9-디옥틸플루오렌-2,7-디일)-co-[N,N'-디-(p-부틸페닐)-1,4-디아미노벤젠]}(약칭: TAB-PFH) 등을 들 수 있다. 또한, 녹색계의 발광 재료로서, 폴리(p-페닐렌비닐렌)(약칭:PPV), 폴리[(9,9-디헥실플루오렌-2,7-디일)-alt-co-(벤조[2,1,3]티아디아졸-4,7-디일)](약칭: PFBT), 폴리[(9,9-디옥틸-2,7-디비닐렌플루오렌)-alt-co-(2-메톡시-5-(2-에틸헥실록시)-1,4-페닐렌)] 등을 들 수 있다. 또한, 주황색 내지 적색계의 발광 재료로서, 폴리[2-메톡시-5-(2'-에틸헥속시)-1,4-페닐렌비닐렌](약칭: MEH-PPV), 폴리(3-부틸티오펜-2,5-디일)(약칭: R4-PAT), 폴리{[9,9-디헥실-2,7-비스(1-시아노비닐렌)플루오레닐렌]-alt-co-[2,5-비스(N,N'-디페닐아미노)-1,4-페닐렌]}, 폴리{[2-메톡시-5-(2-에틸헥실록시)-1,4-비스(1-시아노비닐렌페닐렌)]-alt-co-[2,5-비스(N,N'-디페닐아미노)-1,4-페닐렌]}(약칭: CN-PPV-DPD) 등을 들 수 있다.
또한, 발광층(703)을 2층 이상의 적층 구조로 하여도 좋다. 발광층(703)을 2층 이상의 적층 구조로 하고, 각각의 발광층에 사용하는 발광 물질의 종류를 바꿈으로써, 다양한 발광색을 얻을 수 있다. 또한, 발광 물질로서 발광색이 상이한 복수의 발광 물질을 사용함으로써, 넓은 스펙트럼의 발광이나 백색 발광을 얻을 수도 있다. 특히, 고휘도가 필요하게 되는 조명 용도에는, 발광층을 적층시킨 구조가 적합하다.
전자 수송층(704)은 전자 수송성이 높은 물질을 함유한 층이다. 전자 수송성이 높은 물질로서 예를 들어, 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(약칭: Alq), 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀라토)알루미늄(약칭: Almq3), 비스(10-하이드록시벤조[h]-퀴놀리나토)베릴륨(약칭: BeBq2), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)(4-페닐페놀라토)알루미늄(약칭: BAlq) 등 퀴놀린 골격 또는 벤조퀴놀린 골격을 갖는 금속 착체 등을 들 수 있다. 또한, 이들 이외에, 비스[2-(2-하이드록시페닐)-벤조옥사졸라토]아연(약칭: Zn(BOX)2), 비스[2-(2-하이드록시페닐)-벤조티아졸라토]아연(약칭: Zn(BTZ)2) 등 옥사졸계 또는 티아졸계 배위자를 갖는 금속 착체 등을 사용할 수도 있다. 또한, 금속 착체 외에, 2-(4-비페닐일)-5-(4-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(약칭: PBD)이나, 1,3-비스[5-(p-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸-2-일]벤젠(약칭: OXD-7), 3-(4-비페닐일)-4-페닐-5-(4-tert-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(약칭: TAZ), 바소페난트롤린(약칭: BPhen), 바소큐프로인(약칭: BCP) 등도 사용할 수 있다. 여기에 든 물질은 주로 10-6cm2/Vs 이상의 전자 이동도를 갖는 물질이다. 또한, 전자 수송층은 단층뿐만 아니라, 상기 물질로 이루어진 층이 2층 이상 적층된 것으로 하여도 좋다.
전자 주입층(705)은 전자 주입성이 높은 물질을 포함하는 층이다. 전자 주입층(705)에는 리튬, 세슘, 칼슘, 불화리튬, 불화세슘, 불화칼슘, 리튬 산화물 등 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 또는 이들의 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 불화에르븀과 같은 희토류 금속 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 상술한 전자 수송층(704)을 구성하는 물질도 사용할 수 있다.
또한, 상술한 정공 주입층(701), 정공 수송층(702), 발광층(703), 전자 수송층(704), 전자 주입층(705)은 각각 증착법(진공 증착법을 포함함), 잉크젯법, 도포법 등의 방법으로 형성할 수 있다.
EL층은 도 7b에 도시한 바와 같이, 제 1 전극(104)과 제 2 전극(108) 사이에 복수 적층되어도 좋다. 이 경우에는 적층된 제 1 EL층(800)과 제 2 EL층(801) 사이에는 전하 발생층(803)을 형성하는 것이 바람직하다. 전하 발생층(803)은 상술한 복합 재료로 형성할 수 있다. 또한, 전하 발생층(803)은 복합 재료로 이루어진 층과 다른 재료로 이루어진 층의 적층 구조라도 좋다. 이 경우, 다른 재료로 이루어진 층으로서는, 전자 공여성 물질과 전자 수송성이 높은 물질을 함유한 층이나, 투명 도전막으로 이루어진 층 등을 사용할 수 있다. 이러한 구성을 갖는 발광 소자는, 에너지의 이동이나 소광 등의 문제가 일어나기 어렵고, 재료의 선택 범위가 넓어짐으로써 높은 발광 효율과 긴 수명의 양쪽 모두를 갖는 발광 소자로 하기 쉽다. 또한, 한쪽 EL층에서 인광 발광, 다른 쪽 EL층에서 형광 발광을 얻는 것도 용이하다. 이 구조는 상술한 EL층의 구조와 조합하여 사용할 수 있다.
도 7b에 도시하는 바와 같이, 적층되는 EL층 사이에 전하 발생층(803)을 배치하면, 전류 밀도를 낮게 유지한 채 고휘도이며, 수명이 긴 소자로 할 수 있다. 또한, 전극 재료의 저항에 의한 전압 강하를 작게 할 수 있으므로, 대면적에서 균일하게 발광할 수 있다.
또한, EL층이 2층 적층된 구성을 갖는 적층형 소자의 경우에 있어서, 제 1 EL층으로부터 얻어지는 발광의 발광색과, 제 2 EL층으로부터 얻어지는 발광의 발광색을 보색의 관계로 함으로써, 백색 발광을 외부로 추출할 수 있다. 또한, 제 1 EL층 및 제 2 EL층의 각각이 보색의 관계에 있는 복수의 발광층을 갖는 구성으로 하여도, 백색 발광을 얻을 수 있다. 보색의 관계로서는, 청색과 황색, 또는 청록색과 적색 등을 들 수 있다. 청색, 황색, 청록색, 적색으로 발광하는 물질로서는 예를 들어, 이미 열거한 발광 물질 중에서 적절히 선택하면 좋다.
이하에, 복수의 EL층이 적층되는 구성을 갖는 발광 소자의 일례를 나타낸다. 우선, 제 1 EL층 및 제 2 EL층의 각각이 보색의 관계에 있는 복수의 발광층을 갖고, 백색 발광을 얻을 수 있는 구성의 일례를 나타낸다.
예를 들어, 제 1 EL층은 청색 내지 청록색의 파장 영역에 피크를 갖는 발광 스펙트럼을 나타내는 제 1 발광층과, 황색 내지 오렌지색의 파장 영역에 피크를 갖는 발광 스펙트럼을 나타내는 제 2 발광층을 갖고, 제 2 EL층은 청록색 내지 녹색의 파장 영역에 피크를 갖는 발광 스펙트럼을 나타내는 제 3 발광층과, 오렌지색 내지 적색의 파장 영역에 피크를 갖는 발광 스펙트럼을 나타내는 제 4 발광층을 갖는 것으로 한다.
이 경우, 제 1 EL층으로부터의 발광은 제 1 발광층 및 제 2 발광층의 양쪽 모두로부터의 발광을 합친 것이므로, 청색 내지 청록색의 파장 영역 및 황색 내지 오렌지색의 파장 영역의 양쪽 모두에 피크를 갖는 발광 스펙트럼을 나타낸다. 즉, 제 1 EL층은 2 파장형의 백색 또는 백색에 가까운 색의 발광을 나타낸다.
또한, 제 2 EL층으로부터의 발광은 제 3 발광층 및 제 4 발광층의 양쪽 모두로부터의 발광을 합친 것이므로, 청록색 내지 녹색의 파장 영역 및 주황색 내지 적색의 파장 영역의 양쪽 모두에 피크를 갖는 발광 스펙트럼을 나타낸다. 즉, 제 2 EL층은 제 1 EL층과 다른 2 파장형의 백색 또는 백색에 가까운 색의 발광을 나타낸다.
따라서, 제 1 EL층으로부터의 발광 및 제 2 EL층으로부터의 발광을 중첩함으로써, 청색 내지 청록색의 파장 영역, 청록색 내지 녹색의 파장 영역, 황색 내지 주황색의 파장 영역, 주황색 내지 적색의 파장 영역을 망라하는 백색 발광을 얻을 수 있다.
또한, 황색 내지 오렌지색의 파장 영역(560nm 이상 580nm 미만)은, 시감도가 높은 파장 영역이므로, 발광 스펙트럼의 피크가 황색 내지 오렌지색의 파장 영역에 있는 발광층을 갖는 EL층을 발광층에 적용하는 것은 유용하다. 예를 들어, 발광 스펙트럼의 피크가 청색의 파장 영역에 있는 발광층을 갖는 제 1 EL층과, 발광 스펙트럼의 피크가 황색의 파장 영역에 있는 발광층을 갖는 제 2 EL층과, 발광 스펙트럼의 피크가 적색의 파장 영역에 있는 발광층을 갖는 제 3 EL층을 적층시킨 구성을 적용할 수 있다.
또한, 황색 내지 오렌지색을 나타내는 EL층을 2층 이상 적층하는 구성으로 하여도 좋다. 황색 내지 오렌지색을 나타내는 EL층을 2층 이상 적층함으로써 발광 소자의 전력 효율을 더 향상시킬 수 있다.
예를 들어, EL층을 3층 적층시킨 발광 소자를 구성하는 경우에 있어서, 발광 스펙트럼의 피크가 청색의 파장 영역(400nm 이상 480nm 미만)에 있는 발광층을 갖는 제 1 EL층에, 발광 스펙트럼의 피크가 황색 내지 오렌지색의 파장 영역에 있는 발광층을 갖는 제 2 EL층, 제 3 EL층을 적층하는 구성을 적용할 수 있다. 또한, 제 2 EL층 및 제 3 EL층으로부터의 발광 스펙트럼의 피크 파장은 서로 같은 파장이라도 좋고, 상이한 파장이라도 좋다.
발광 스펙트럼 피크가 황색 내지 오렌지색의 파장 영역에 있는 EL층을 사용함으로써, 시감도가 높은 파장 영역을 이용할 수 있고, 전력 효율을 높일 수 있다. 따라서, 발광 소자 전체의 전력 효율을 높일 수 있다. 이와 같은 구성은, 예를 들어, 녹색의 발광색을 나타내는 EL층과, 적색의 발광색을 나타내는 EL층을 적층하여 황색 내지 오렌지색의 발광을 나타내는 발광 소자를 얻는 경우와 비교하면, 시감도의 관점에서 유리하고, 전력 효율을 높일 수 있다. 또한, 황색 내지 오렌지색의 파장 영역에 있는 시감도가 높은 파장 영역을 이용한 EL층이 1층만의 경우와 비교하여 시감도가 낮은 청색의 파장 영역의 발광 강도가 상대적으로 작아지므로 발광색은 전구색(또는 온백색)에 가까워지고, 또 전력 효율이 높아진다.
즉, 상기에 있어서 황색 내지 오렌지색의 파장 영역에 피크를 갖고, 또 피크의 파장이 560nm 이상 580nm 미만에 있는 광과, 청색의 파장 영역에 피크를 갖는 광을 합성한 광의 색(즉, 발광 소자로부터 발광되는 광색)은 온백색이나 전구색과 같은 자연스러운 광의 색이 된다. 특히, 전구색을 실현하기 쉽다.
황색 내지 오렌지색의 파장 영역에 피크를 갖는 발광성의 물질로서, 예를 들어 피라진 유도체를 배위자로 하는 유기 금속 착체를 사용할 수 있다. 또한, 발광성의 물질(게스트 재료)을 다른 물질(호스트 재료)로 분산시킴으로써, 발광층을 구성할 수도 있다. 상기 황색 내지 오렌지색의 파장 영역에 피크를 갖는 발광성의 물질로서 인광성 화합물을 사용할 수 있다. 인광성 화합물을 사용함으로써, 형광성 화합물을 사용한 경우와 비교하여 전력 효율을 3배 내지 4배 높일 수 있다. 상술한 피라진 유도체를 배위자로 하는 유기 금속 착체는, 인광성 화합물이고, 발광 효율이 높은 데다가 황색 내지 오렌지색의 파장 영역의 발광을 얻기 쉬우므로 적합하다.
또한, 청색의 파장 영역에 피크를 갖는 발광성의 물질로서, 예를 들어 피렌디아민 유도체를 사용할 수 있다. 상기 청색의 파장 영역에 피크를 갖는 발광성의 물질로서 형광성 화합물을 사용할 수 있다. 청색의 발광성의 물질로서 형광성 화합물을 사용함으로써 청색의 발광성의 물질로서 인광성 화합물을 사용한 경우와 비교하여 수명이 긴 발광 소자를 얻을 수 있다. 상술한 피렌디아민 유도체는 형광성 화합물이고, 극히 높은 양자 수율이 얻어지는 데다가 수명이 길어서 적합하다.
EL층은, 도 7c에 도시한 바와 같이, 제 1 전극(104)과 제 2 전극(108) 사이에 정공 주입층(701), 정공 수송층(702), 발광층(703), 전자 수송층(704), 전자 주입 버퍼층(706), 전자 릴레이층(707), 및 제 2 전극(108)과 접하는 복합 재료층(708)을 가져도 좋다.
제 2 전극(108)과 접하는 복합 재료층(708)을 형성함으로써, 특히 스퍼터링법을 이용하여 제 2 전극(108)을 형성할 때, EL층(106)이 받는 데미지를 저감할 수 있기 때문에 바람직하다. 복합 재료층(708)은 상술한 정공 수송성이 높은 유기 화합물에 억셉터성 물질을 포함시킨 복합 재료를 사용할 수 있다.
또한, 전자 주입 버퍼층(706)을 형성함으로써, 복합 재료층(708)과 전자 수송층(704) 사이의 주입 장벽을 완화시킬 수 있기 때문에, 복합 재료층(708)에서 발생한 전자를 전자 수송층(704)에 용이하게 주입할 수 있다.
전자 주입 버퍼층(706)에는 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 희토류 금속, 및 이들의 화합물(알칼리 금속 화합물(산화 리튬 등의 산화물, 할로겐화물, 탄산 리튬이나 탄산 세슘 등의 탄산염을 포함함), 알칼리 토류 금속 화합물(산화물, 할로겐화물, 탄산염을 포함함), 또는 희토류 금속의 화합물(산화물, 할로겐화물, 탄산염을 포함함) 등의 전자 주입성이 높은 물질을 사용할 수 있다.
또한, 전자 주입 버퍼층(706)이 전자 수송성이 높은 재료와 도너성 물질을 포함하여 형성되는 경우에는, 전자 수송성이 높은 재료에 대하여 질량 비율로 0.001 이상 0.1 이하의 비율로 포함되도록 도너성 물질을 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 도너성 재료로서는, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 희토류 금속, 및 이들의 화합물(알칼리 금속 화합물(산화 리튬 등의 산화물, 할로겐화물, 탄산 리튬이나 탄산 세슘 등의 탄산염을 포함함), 알칼리 토류 금속 화합물(산화물, 할로겐화물, 탄산염을 포함함), 또는 희토류 금속의 화합물(산화물, 할로겐화물, 탄산염을 포함함)) 외에, 테트라 티아나프타센(약칭: TTN), 니켈로센, 데카메칠니켈로센 등의 유기 화합물을 사용할 수도 있다. 또한, 전자 수송성이 높은 재료로서는, 이미 설명한 전자 수송층(704)의 재료와 같은 재료를 사용하여 형성할 수 있다.
또한, 전자 주입 버퍼층(706)과 복합 재료층(708) 사이에 전자 릴레이층(707)을 형성하는 것이 바람직하다. 전자 릴레이층(707)은 반드시 형성할 필요는 없지만, 전자 수송성이 높은 전자 릴레이층(707)을 형성함으로써, 전자 주입 버퍼층(706)에 전자를 신속하게 수송할 수 있게 된다.
복합 재료층(708)과 전자 주입 버퍼층(706) 사이에 전자 릴레이층(707)이 끼워진 구조는 복합 재료층(708)에 포함되는 억셉터성 물질과, 전자 주입 버퍼층(706)에 포함되는 도너성 물질이 상호 작용을 받기 어렵고 서로의 기능을 저해하기 어려운 구조이다. 따라서, 구동 전압의 상승을 방지할 수 있다.
전자 릴레이층(707)은 전자 수송성이 높은 물질을 포함하고, 상기 전자 수송성이 높은 물질의 LUMO 준위가 복합 재료층(708)에 함유되는 억셉터성 물질의 LUMO 준위와 전자 수송층(704)에 포함되는 전자 수송성이 높은 물질의 LUMO 준위 사이에 위치하도록 형성한다. 또한, 전자 릴레이층(707)이 도너성 물질을 함유하는 경우에는 상기 도너성 물질의 도너 준위도 복합 재료층(708)에 있어서의 억셉터성 물질의 LUMO 준위와, 전자 수송층(704)에 포함되는 전자 수송성이 높은 물질의 LUMO 준위 사이에 위치하도록 한다. 구체적인 에너지 준위의 값으로서는 전자 릴레이층(707)에 포함되는 전자 수송성이 높은 물질의 LUMO 준위는 -5.0eV 이상, 바람직하게는 -5.0eV 이상 -3.0eV 이하로 하면 좋다.
전자 릴레이층(707)에 포함되는 전자 수송성이 높은 물질로서는 프탈로시아닌계 재료 또는 금속-산소 결합과 방향족 배위자를 갖는 금속 착체를 사용하는 것이 바람직하다.
전자 릴레이층(707)에 포함되는 프탈로시아닌계 재료로서는, 구체적으로는 CuPc, SnPc(Phthalocyanine tin(II) complex), ZnPc(Phthalocyanine zinc complex), CoPc(Cobalt(II)phthalocyanine, β-form), FePc(Phthalocyanine Iron), 및 PhO-VOPc(Vanadyl 2,9,16,23-tetraphenoxy-29H,31H-phthalocyanine) 중 어느 것을 사용하는 것이 바람직하다.
전자 릴레이층(707)에 포함되는 금속-산소 결합과 방향족 배위자를 갖는 금속 착체로서는 금속-산소의 2중 결합을 갖는 금속 착체를 사용하는 것이 바람직하다. 금속-산소의 2중 결합은 억셉터성(전자를 수용하기 쉬운 성질)을 갖기 때문에, 전자의 이동(주고 받음)이 더 용이하게 된다. 또한, 금속-산소의 2중 결합을 갖는 금속 착체는 안정적이라고 생각된다. 따라서, 금속-산소의 2중 결합을 갖는 금속 착체를 사용함으로써 발광 소자를 저전압으로 더 안정적으로 구동할 수 있게 된다.
금속-산소 결합과 방향족 배위자를 갖는 금속 착체로서는 프탈로시아닌계 재료가 바람직하다. 구체적으로는, VOPc(Vanadyl phthalocyanine), SnOPc(Phthalocyanine tin(Ⅳ) oxide complex), 및 TiOPc(Phthalocyanine titanium oxide complex) 중 어느 것은 분자 구조적으로 금속-산소의 2중 결합이 다른 분자에 대하여 작용하기 쉽고 억셉터성이 높기 때문에 바람직하다.
또한, 상술한 프탈로시아닌계 재료로서는 페녹시기를 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로는 PhO-VOPc 등 페녹시기를 갖는 프탈로시아닌 유도체가 바람직하다. 폐녹시기를 갖는 프탈로시아닌계 재료는 용매에 용해할 수 있다. 그래서, 발광 소자를 형성하는 데 취급하기 쉽다는 이점을 갖는다. 또한, 용매에 용해할 수 있으므로 막 형성에 사용하는 장치의 메인터넌스(maintenance)가 용이해진다는 이점을 갖는다.
전자 릴레이층(707)은 도너성 물질을 더 포함하여도 좋다. 도너성 물질로서는 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 희토류 금속, 및 이들의 화합물(알칼리 금속 화합물(산화 리튬 등의 산화물, 할로겐화물, 탄산 리튬이나 탄산 세슘 등의 탄산염을 포함함), 알칼리 토류 금속 화합물(산화물, 할로겐화물, 탄산염을 포함함), 또는 희토류 금속 화합물(산화물, 할로겐화물, 탄산염을 포함함)) 외에, 테트라티아나프타센(약칭: TTN), 니켈로센, 데카메틸니켈로센 등의 유기 화합물을 사용할 수 있다. 전자 릴레이층(707)에 상기 도너성 물질을 포함시킴으로써, 전자가 이동하기 쉬워져서 발광 소자를 더 낮은 전압으로 구동할 수 있게 된다.
전자 릴레이층(707)에 도너성 물질을 포함시키는 경우, 전자 수송성이 높은 물질로서는 상술한 재료 외, 복합 재료층(708)에 포함되는 억셉터성 물질의 억셉터 준위보다 높은 LUMO 준위를 갖는 물질을 사용할 수 있다. 구체적인 에너지 준위로서는 -5.0eV 이상, 바람직하게는 -5.0eV 이상 -3.0eV 이하의 범위에서 LUMO 준위를 갖는 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 물질로서는, 예를 들어 페릴렌 유도체나 함질소 축합 방향족 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 함질소 축합 방향족 화합물은 안정적이기 때문에, 전자 릴레이층(707)을 형성하는 데 사용되는 재료로서 바람직한 재료이다.
페릴렌 유도체의 구체적인 예로서는 3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실릭 디안하이드라이드(약칭: PTCDA), 3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실릭비스벤즈이미다졸(약칭: PTCBI), N,N'-디옥틸-3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실산디이미드(약칭: PTCDI-C8H), N,N'-디헥실-3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실산디이미드(약칭: HexPTC) 등을 들 수 있다.
또한, 함질소 축합 방향족 화합물의 구체적인 예로서는, 피라지노[2,3-f][1,10]페난트롤린-2,3-디카르보니트릴(약칭: PPDN), 2,3,6,7,10,11-헥사시아노-1,4,5,8,9,12-헥사아자트리페닐렌(약칭: HAT(CN)6), 2,3-디페닐피리도[2,3-b]피라진(약칭: 2PYPR), 2,3-비스(4-플루오로페닐)피리도[2,3-b]피라진(약칭: F2PYPR) 등을 들 수 있다.
그 외에도, 7,7,8,8-테트라시아노퀴노디메탄(약칭: TCNQ), 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실릭 디안하이드라이드(약칭: NTCDA), 퍼플루오로펜타센, 구리 헥사데카플루오로프탈로시아닌(약칭: F16CuPc), N,N'-비스(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-펜타데카플루오로옥틸)-1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실산디이미드(약칭; NTCDI-C8F), 3',4'-디부틸-5,5"-비스(디시아노메틸렌)-5,5"-디하이드로-2,2':5',2"-테르티오펜)(약칭: DCMT), 메타노풀러린(예를 들어, [6,6]-페닐C61부틸산메틸에스테르) 등을 사용할 수 있다.
또한, 전자 릴레이층(707)에 도너성 물질을 함유시키는 경우, 전자 수송성이 높은 물질과 도너성 물질의 공증착 등의 방법으로 전자 릴레이층(707)을 형성하면 좋다.
정공 주입층(701), 정공 수송층(702), 발광층(703), 및 전자 수송층(704)은 상술한 재료를 사용하여 각각 형성하면 좋다.
그리고, EL층(106) 위에 제 2 전극(108)을 형성한다.
제 2 전극(108)은 광의 추출 방향과 반대 측에 형성되고, 반사성을 갖는 재료를 사용하여 형성된다. 반사성을 갖는 재료로서는, 알루미늄, 금, 백금, 은, 니켈, 텅스텐, 크롬, 몰리브덴, 철, 코발트, 구리, 또는 팔라듐 등의 금속 재료를 사용할 수 있다. 그 외에 알루미늄과 티타늄의 합금, 알루미늄과 니켈의 합금, 알루미늄과 네오디뮴의 합금 등의 알루미늄을 함유한 합금(알루미늄 합금)이나, 은과 구리의 합금 등의 은을 함유한 합금을 사용할 수도 있다. 은과 구리의 합금은 내열성이 높기 때문에 바람직하다. 또한, 알루미늄 합금막에 접하는 금속막, 또는 금속 산화물막을 적층함으로써, 알루미늄 합금막의 산화를 억제할 수 있다. 상기 금속막, 금속 산화물막의 재료로서는 티타늄, 산화 티타늄 등을 들 수 있다. 상술한 재료는 지각(地殼)에 존재하는 양이 많고 저렴하기 때문에, 발광 소자의 제작 비용을 저감할 수 있어 바람직하다.
또한, 본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는, 조명 장치의 응용예를 나타낸다.
도 8은, 본 발명의 일 형태인 조명 장치를 실내의 조명 장치로서 사용한 일례를 도시한다. 본 발명의 일 형태인 조명 장치는, 천정용 조명 장치(8202)로서뿐만 아니라, 벽용 조명 장치(8204)로서도 사용할 수 있다. 또한, 이 조명 장치는, 탁상 조명 장치(8206)로서도 이용하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 일 형태인 조명 장치는, 면 광원의 광원을 가지므로, 점 광원의 광원을 사용한 경우와 비교하여, 광 반사판 등의 부재를 삭감할 수 있고, 또는 열의 발생이 백열 전구와 비교하여 적은 점 등, 실내의 조명 장치로서 바람직하다.
다음에, 본 발명의 일 형태인 조명 장치를 유도등 등의 조명 장치로서 적용한 예에 대하여 도 9a 내지 도 9d에 도시한다.
본 발명의 일 형태인 조명 장치를 피난구 유도등에 적용한 예에 대하여 도 9a에 도시한다.
도 9a는 일례로서, 피난구 유도등의 외관에 대하여 도시한 도면이다. 피난구 유도등(8232)은 조명 장치와 형광부가 설치된 형광판을 조합하여 구성할 수 있다. 또한, 특정의 색을 발광하는 조명 장치와, 도면과 같은 형상의 투과부가 설치된 차광판을 조합해 구성할 수도 있다. 본 발명의 일 형태인 조명 장치는, 일정한 휘도로 점등할 수 있기 때문에, 항상 점등이 요구되는 피난구 유도등으로서 바람직하다.
본 발명의 일 형태인 조명 장치를 옥외용 조명에 적용한 예에 대하여, 도 9b에 도시한다.
옥외용 조명의 하나로서, 예를 들어, 가로등을 들 수 있다. 가로등은, 예를 들어, 도 9b에 도시한 바와 같이, 케이스(8242)와 조명부(8244)를 갖는 구성으로 할 수 있다. 본 발명의 일 형태인 조명 장치는, 조명부(8244)에 복수 배치하여 사용할 수 있다. 도 9b에 도시하는 바와 같이, 가로등은 예를 들어, 도로를 따라 설치하여 조명부(8244)에 의하여 주위를 비출 수 있기 때문에, 도로를 포함하여 주위의 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 가로등에 전원 전압을 공급하는 경우에는, 예를 들어, 도 9b에 도시하는 바와 같이, 전주(8246)의 송전선(8248)을 통하여 전원 전압을 공급할 수 있다. 다만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어, 광전 변환 장치를 케이스(8242)에 형성하여, 광전 변환 장치에 의하여 얻어진 전압을 전원 전압으로서 이용할 수도 있다.
본 발명의 일 형태인 조명 장치를 휴대용 조명에 적용한 예에 대하여, 도 9c 및 도 9d에 도시한다. 도 9c는 장착형 라이트의 구성을 도시한 도면이고, 도 9d는 휴대형 라이트의 구성을 도시하는 도면이다.
도 9c에 도시하는 장착형 라이트는, 장착부(8252)와 조명부(8254)를 갖고, 조명부(8254)는 장착부(8252)에 고정된다. 본 발명의 일 형태인 조명 장치는, 조명부(8254)에 사용할 수 있다. 도 9c에 도시하는 장착형 라이트는, 장착부(8252)를 두부(頭部)에 장착하여, 조명부(8254)를 발광시킬 수 있다. 또한, 조명부(8254)로서 면광원의 광원을 사용함으로써, 주위의 시인성을 향상시킬 수 있다. 또한, 조명부(8254)는 경량이기 때문에, 두부에 장착하여 사용할 때의 부담을 경감할 수 있다.
또한, 도 9c에 도시하는 장착형 라이트의 구성에 한정되지 않고, 예를 들어, 장착부(8252)를 링(ring) 형상으로 한 평끈이나 고무끈의 벨트로 하고, 이 벨트에 조명부(8254)를 고정하고, 이 벨트를 두부에 직접 감는 구성으로 할 수도 있다.
도 9d에 도시하는 휴대형 라이트는, 케이스(8262)와 조명부(8266)와 스위치(8264)를 갖는다. 본 발명의 일 형태인 조명 장치는, 조명부(8266)에 사용할 수 있다. 본 발명의 일 형태인 조명 장치를 조명부(8266)에 사용함으로써, 조명부(8266)의 두께를 얇게 할 수 있고, 소형으로 할 수 있기 때문에, 휴대하기 쉽게 할 수 있다.
스위치(8264)는 조명부(8266)의 발광 또는 비발광을 제어하는 기능을 가진다. 또한, 스위치(8264)는, 예를 들면, 발광시의 조명부(8266)의 휘도를 조절하는 기능을 가질 수도 있다.
도 9d에 도시하는 휴대형 라이트는 스위치(8264)에 의하여 조명부(8266)를 발광시킴으로써, 주위를 비출 수 있기 때문에, 주위의 시인성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태인 조명 장치는, 면 광원의 광원을 갖기 때문에, 점 광원의 광원을 사용한 경우와 비교하여 광 반사판 등의 부재를 삭감할 수도 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 각각 도면에서 기술한 내용은 다른 실시형태에서 기술하는 내용에 대하여 적절히 조합 또는 치환 등을 자유로이 행할 수 있다.
100: 제 1 케이스 104: 제 1 전극
106: EL층 108: 제 2 전극
110a: 무기 절연막 111: 금속판
112: 제 1 접착층 113: 제 2 접착층
120a: 도전층 120b: 도전층
124a1: 영역 124a2: 영역
124b1: 영역 124b2: 영역
124b3: 영역 124b4: 영역
132: 발광 소자 134: 제 2 케이스
150: 접속 부재 152: 제어 회로
154: 제 2 접속 배선 156: 제 1 접속 배선
158: 제 2 추출 배선 160: 제 1 추출 배선
170a: 제 1 오목부 170b: 제 2 오목부
170c: 제 3 오목부 170d: 제 4 오목부

Claims (8)

  1. 조명 장치로서,
    제 1 오목부, 제 2 오목부, 제 3 오목부, 및 제 4 오목부를 포함하는 제 1 케이스;
    상기 제 1 케이스 위의 발광 소자;
    상기 제 1 케이스와 상기 발광 소자 사이의 보조 배선;
    상기 발광 소자 위의 금속판;
    상기 금속판 위의 제 2 케이스;
    상기 제 1 오목부 내부와 위의 제 1 접착층; 및
    상기 제 2 오목부 내부와 위의 제 2 접착층을 포함하고,
    상기 제 1 접착층은 상기 제 1 케이스와 상기 금속판 사이에 있고, 상기 제 1 접착층, 상기 제 1 케이스, 및 상기 금속판으로 상기 발광 소자가 둘러싸여 있고,
    상기 제 2 접착층은 상기 제 1 케이스와 상기 제 2 케이스 사이에 있고, 상기 제 2 접착층, 상기 제 1 케이스, 및 상기 제 2 케이스로 상기 제 1 접착층과 상기 금속판이 둘러싸여 있고,
    상기 제 1 오목부는 상기 제 2 오목부의 내측에서 상기 제 2 오목부로부터 이격되어 있고,
    상기 보조 배선은 상기 제 3 오목부 내의 제 1 부분과 상기 제 4 오목부 내의 제 2 부분을 포함하고,
    상기 보조 배선의 상기 제 1 부분은 상기 보조 배선의 상기 제 2 부분 보다 두꺼운 두께와 넓은 폭을 갖고,
    상기 보조 배선의 상기 제 1 부분의 일부는 단자로서 기능하는, 조명 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 제 1 전극, 제 2 전극 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극에 협지된 EL층을 포함하는, 조명 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 하나는 투광성을 갖는, 조명 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 케이스와 상기 제 1 전극 사이에 무기 절연막을 더 포함하는, 조명 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 상기 제 1 케이스, 상기 금속판 및 상기 제 1 접착층으로 밀봉되고,
    상기 발광 소자 및 상기 금속판은 상기 제 1 케이스, 상기 제 2 케이스 및 상기 제 2 접착층으로 밀봉되는, 조명 장치.
  8. 삭제
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