WO2016031593A1 - 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

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 Download PDF

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organic electroluminescence
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touch detection
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一由 小俣
司 八木
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コニカミノルタ株式会社
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices

Definitions

  • the present invention relates to an organic electroluminescence module having a touch detection function, and a smart device and a lighting device including the same.
  • a light emitting diode using a light guide plate Light Emitting Diode, hereinafter abbreviated as “LED”
  • LED Light Emitting Diode
  • OLED Organic Light Emitting Diode
  • an icon part which is a common function key button provided at the lower part of the smart device corresponds to this.
  • This common function key button has, for example, three types of marks indicating “Home” (displayed by a square mark, etc.), “Back” (displayed by an arrow mark, etc.), and “Search” (displayed by a magnifying glass mark, etc.). It may be provided.
  • a capacitance type information input unit using an LED light source by increasing the sensitivity of the sensor electrode, it is possible to reliably detect changes in capacitance by the sensor circuit and to stably process the user's input operation.
  • the purpose is to provide a dielectric constant between the flexible printed circuit (hereinafter abbreviated as FPC) on which the sensor electrode is formed and the surface panel so as to avoid a part such as an icon as compared with the air layer having the same shape.
  • FPC flexible printed circuit
  • a method for improving the accuracy of a detection electrode for detecting electrostatic capacity by providing a high adhesive layer is disclosed (for example, see Patent Document 2).
  • a touch detection function is indispensable when using smart devices, and capacitive touch detection type devices for touch detection are arranged on the back side of the cover glass until reaching the display unit and common function key unit. It is customary.
  • a film / film type touch sensor is often used which is enlarged to the same size as the cover glass and laminated.
  • a glass / glass type may be used.
  • a capacitive detection method is often used as a touch detection method.
  • a method called “projection capacitive method”, which has fine electrode patterns in the x-axis and y-axis directions, is employed. In this method, touch detection of two or more points called “multi-touch” is possible.
  • the anode, cathode, or metal foil layer used for protection constituting the organic electroluminescence element is an electrostatic capacitor of the above-described surface type capacitance type.
  • an electrostatic touch function is added to an organic electroluminescence device, it is an electrostatic capacity method on an organic electroluminescence panel and an assembly on the light emitting surface side on a flexible substrate.
  • the touch detection electrode for touch function detection composed of a detection circuit and an electrical connection unit provided with a wiring portion, for example, a flexible printed circuit (abbreviation: FPC), in a separate configuration.
  • FPC flexible printed circuit
  • an anode electrode anode electrode
  • a cathode electrode cathode
  • a touch detection electrode hereinafter also simply referred to as “detection electrode”. If the capacitance between the finger and the touch detection electrode is Cf and the capacitance between the anode electrode and the cathode electrode is Cel, the capacitance at the time of touching (at the time of touching) is “Cf + Cel” and there is no finger touch. Although it is “Cel” in the state, since Cf ⁇ Cel in the normal case, it is difficult to detect touch.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems and situations, and its solution is an organic electroluminescence panel in which a plurality of organic electroluminescence elements having electrodes having both a light emitting function and a touch detection function are arranged in series.
  • Organic electroluminescence that has a specific control circuit, can prevent false detection of touch function among a plurality of organic electroluminescence elements, can achieve small formatting and thinning, and can simplify the process
  • a module, and a smart device and a lighting device including the module are provided.
  • the present inventor has a touch detection circuit unit having a capacitive touch detection circuit unit and a light emitting element drive circuit unit for driving an organic electroluminescence panel.
  • a light emitting element driving circuit unit wherein the organic electroluminescence panel is configured by connecting two or more organic electroluminescence elements in series, and the two or more organic electroluminescence elements arranged in series are independent of each other.
  • An organic electroluminescence module having a touch detection function, A touch detection circuit unit having a capacitive touch detection circuit unit, and a light emitting element driving circuit unit having a light emitting element driving circuit unit for driving an organic electroluminescence panel;
  • the organic electroluminescence panel has a configuration in which two or more organic electroluminescence elements are connected in series,
  • the organic electroluminescence element has a pair of planar electrodes at positions facing inside, One of the pair of electrodes is a touch detection electrode, the touch detection electrode is connected to the touch detection circuit unit,
  • the organic electroluminescence module wherein the two or more organic electroluminescence elements arranged in series have independent detection means capable of independently performing touch detection.
  • the independent detection means is a means for disposing a switch at a connecting portion between two or more organic electroluminescence elements arranged in series, and independently detecting a finger touch on each organic electroluminescence element.
  • the organic electroluminescence module according to item 1.
  • the independent detection means arranges a resistor at a connection portion between two or more organic electroluminescence elements arranged in series, and designates the respective organic electroluminescence elements by a time constant based on the resistance and the capacitance of the organic electroluminescence elements.
  • each organic electroluminescence element controlled by the light emitting element driving circuit unit and the touch sensing period controlled by the touch detection circuit unit are separated, and in the touch sensing period, the electric current of each organic electroluminescence element is separated.
  • each organic electroluminescence element controlled by the light emitting element driving circuit unit and the touch sensing period controlled by the touch detection circuit unit are separated, and in the touch sensing period, the electric current of each organic electroluminescence element is separated.
  • the organic electroluminescence module according to any one of items 1 to 7, wherein both of the pair of electrodes are in a floating potential state so that a capacitance is not detected.
  • each organic electroluminescence element controlled by the light emitting element driving circuit unit and the touch sensing period controlled by the touch detection circuit unit are separated, and in the touch sensing period, the electric field of each organic electroluminescence panel is separated.
  • the organic electroluminescent module as described in any one.
  • each organic electroluminescence element controlled by the light emitting element driving circuit unit and the touch sensing period controlled by the touch detection circuit unit are separated, and in the touch sensing period, the electric field of each organic electroluminescence panel is separated. Any one of the first to seventh aspects, wherein the pair of electrodes are both in a floating potential state and the pair of electrodes are short-circuited so that capacitance is not detected.
  • the organic electroluminescence module according to item.
  • Each organic electroluminescence element controlled by the light emitting element driving circuit unit emits light continuously, and the touch sensing period controlled by the touch detection circuit unit is periodically driven.
  • Item 12 The organic electroluminescence module according to any one of Items 1 to 11.
  • a smart device comprising the organic electroluminescence module according to any one of items 1 to 13.
  • An illumination device comprising the organic electroluminescence module according to any one of items 1 to 13.
  • an organic electroluminescence panel in which a plurality of organic electroluminescence elements having electrodes having both a light emitting function and a touch detection function are arranged in series, a specific control circuit, and a plurality of organic electroluminescence elements
  • An organic electroluminescence module capable of preventing erroneous detection of a touch function between them, achieving a small format and a thin film, and achieving a simplification of the process, and a smart device and a lighting device including the same be able to.
  • an organic electroluminescence module applied to an icon display unit provided in a smart media includes an organic electroluminescence panel having a pair of electrode units disposed at opposing positions, and a touch detection electrode for touch detection.
  • a flexible printed circuit FPC is composed of an assembly in which a light emitting function and a touch detection function are separated from each other.
  • the inventors of the present invention have a pair of electrodes disposed as opposed to an organic electroluminescence panel (hereinafter abbreviated as “organic EL panel”) as a first electric control member.
  • a light-emitting element drive circuit unit for controlling light emission of an organic electroluminescence element (hereinafter abbreviated as “organic EL element”) is provided between the at least one of a pair of electrodes as a second electric control member.
  • An organic electroluminescence module (hereinafter abbreviated as “organic EL module”) having a configuration in which an electrode functions as a touch detection electrode and has a touch detection circuit unit has been proposed.
  • an anode electrode anode electrode
  • a cathode electrode cathode
  • the capacitance at the time of touching is “Cf + Cel”.
  • Cf the capacitance between the finger to be touched and the touch detection electrode
  • Cel the capacitance between the anode electrode and the cathode electrode
  • Cf + Cel the capacitance at the time of touching
  • a light emitting element driving circuit unit having a light emitting element driving circuit unit and a touch detection circuit unit having a touch detection circuit unit are provided independently, and at the time of touch detection, between the anode electrode and the cathode electrode A switch between the anode electrode (anode) and cathode electrode (cathode) and the light emitting element drive circuit unit is set to “OFF” so that the capacitance Cel is not detected, and at least one of the anode electrode (anode) and cathode electrode (cathode)
  • touch detection can be made possible.
  • small formatting and thinning can be achieved, and simplification of the process can be achieved. It was a thing.
  • the inventors of the present invention have studied to increase the efficiency of the configuration by connecting a plurality of organic EL elements constituting the organic EL module of the smart device in series. I came.
  • FIG. 1A is a schematic configuration diagram showing a typical smart device of the present invention
  • FIG. 1B is a schematic configuration diagram showing an example of a configuration of an organic EL module provided in an icon portion.
  • the smart device 100 includes an organic EL module (MD) having a touch detection function, a liquid crystal display device 120, and the like.
  • MD organic EL module
  • a conventionally known liquid crystal display device can be used as the liquid crystal display device 120.
  • FIG. 1A shows a state in which the organic EL module (MD) emits light, and light emission of various display patterns (111A to 111C) is visually recognized when viewed from the front side.
  • various display patterns (111A to 111C) are not visually recognized.
  • the shapes of the display patterns (111A to 111C) shown in FIG. 1A are examples and are not limited to these, and may be any figure, character, pattern, or the like.
  • the “display pattern” means a design (design or pattern in the figure), characters, images, etc. displayed by light emission of the organic EL element.
  • the organic EL elements which are light emitting elements, were arranged independently, but from the viewpoint of small format and thinning of the device, as shown in FIG. A method has been studied in which a plurality of organic EL elements (22A to 22C) are connected in series and light emission and touch detection are performed by a single applied power supply unit V.
  • the present inventors have determined that when an organic EL panel is configured by connecting a plurality of organic EL elements in series, between the organic EL elements at the time of touch detection, a switch
  • the above-mentioned object of the present invention can be achieved by a configuration in which a complete insulation is provided, or a resistor is provided between organic EL elements to prevent false detection using a time constant. It was something that was found.
  • the schematic block diagram which shows an example of the structure of the typical smart device of this invention, and the organic EL module with which the icon part is equipped Schematic circuit diagram showing an example of a circuit configuration of a conventional organic EL module in which three organic EL elements are connected in series Circuit diagram showing an example of the configuration of an organic EL module in which three conventional organic EL elements are connected in series Schematic sectional view showing an example of the configuration of the organic EL module of the present invention (the anode electrode is a detection electrode)
  • Driving circuit diagram of Embodiment 1 having a configuration in which a switch is provided between three organic EL elements of an organic EL module
  • Schematic circuit diagram showing an example of the configuration of the light emitting element driving circuit unit Schematic circuit diagram showing an example of a light emission control route during light emission driving in the light emission period of Embodiment 1
  • Driving circuit diagram of embodiment 5 having a configuration in which a resistor is provided between three organic EL elements constituting the organic EL module
  • Schematic circuit diagram showing an example of a touch detection information route (false detection route) when the second organic EL device is touched (falsified finger touch) when sensing the first organic EL device of Embodiment 5 The schematic diagram for demonstrating the electrostatic capacitance difference of the normal detection route (route 5) in Embodiment 5.
  • FIG. The schematic diagram for demonstrating the electrostatic capacitance difference of the false detection route
  • Timing chart for explaining time constant in embodiment 5 Timing chart which shows an example of the light emission period and sensing period in Embodiment 5 Driving circuit diagram of Embodiment 6 which is another example of the organic EL module (the organic EL element always emits light) Timing chart showing an example of a light emission period and a sensing period in Embodiment 6 Driving circuit diagram of Embodiment 7 which is another example of the organic EL module (the organic EL element always emits light) Schematic sectional view showing an example of another configuration of the organic EL module of the present invention (the cathode electrode is a touch detection electrode)
  • the drive circuit diagram of Embodiment 8 which is an example of an organic EL module, and a cathode electrode is a touch detection electrode
  • the organic EL module of the present invention has a touch detection function, a touch detection circuit unit having a capacitive touch detection circuit unit, and a light emitting element driving circuit unit having a light emitting element driving circuit unit for driving an organic EL panel.
  • the organic EL panel has a configuration in which two or more organic EL elements are connected in series, and the organic EL element has a pair of planar electrodes at opposing positions inside, One of the pair of electrodes is a touch detection electrode, the touch detection electrode is connected to the touch detection circuit unit, and the two or more organic EL elements arranged in series independently perform touch detection. It has the independent detection means which can be performed, It is characterized by the above-mentioned. This feature is a technical feature common to the inventions according to claims 1 to 15.
  • the independent detection means arranges a switch at a connection portion between two or more organic EL elements arranged in series, It is preferable that it is a means which detects the touch with respect to this organic EL element independently from a viewpoint which can prevent the erroneous detection at the time of the finger touch between organic EL elements more reliably.
  • the light emission period of the organic EL element is “ON” and the touch detection period is “OFF”, so that the light emission period and the touch detection period (sensing period) can be clearly separated. This is preferable from the viewpoint of more reliably preventing erroneous detection when touching the organic EL element.
  • the switch in the light emitting element driving circuit unit from the viewpoint of efficiently preventing erroneous detection when touching between organic EL elements.
  • the independent detection means arranges a resistor at a connection portion between two or more organic EL elements arranged in series, and touches each organic EL element by a time constant based on the resistance and the capacitance of the organic EL element.
  • Independently detecting means is preferable from the viewpoint of more reliably preventing erroneous detection during finger touching between organic EL elements.
  • the touch detection circuit unit and the light emitting element driving circuit unit are connected to a common ground from the viewpoint of designing a more simplified and efficient control circuit. It is an aspect.
  • the touch detection circuit unit and the light emitting element drive circuit unit are connected to independent grounds. The influence is effectively eliminated, and only the capacitance formed between the finger and the detection electrode is detected, which is preferable from the viewpoint of improving the touch detection sensitivity.
  • a light emission period of each organic EL element controlled by the light emitting element driving circuit unit and a touch sensing period controlled by the touch detection circuit unit are separated.
  • the touch sensing period the electric current of each organic EL element is separated.
  • at least one of the pair of electrodes is in a floating potential state from the viewpoint of more clearly separating the light emission period and the sensing period.
  • a light emission period of each organic EL element controlled by the light emitting element driving circuit unit and a touch sensing period controlled by the touch detection circuit unit are separated.
  • the touch sensing period the electric current of each organic EL element is separated. It is preferable that both the pair of electrodes are in a floating potential state from the viewpoint that the light emission period and the sensing period can be more clearly separated so that the capacitance is not detected.
  • each organic EL element controlled by the light emitting element driving circuit unit and the touch sensing period controlled by the touch detection circuit unit are separated, and in the touch sensing period, the electric capacitance of each organic EL panel is From the viewpoint that the light emission period and the sensing period can be more clearly separated that at least one of the pair of electrodes is in a floating potential state and the pair of electrodes are in a short-circuited state so as not to be detected. preferable.
  • each organic EL element controlled by the light emitting element driving circuit unit and the touch sensing period controlled by the touch detection circuit unit are separated, and in the touch sensing period, the electric capacitance of each organic EL panel is From the viewpoint that the light emission period and the sensing period can be more clearly separated that at least one of the pair of electrodes is in a floating potential state and the pair of electrodes are in a short-circuited state so as not to be detected. preferable.
  • the floating potential state in the present invention means a floating potential state that is not connected to the power supply or the ground of the device, and the anode electrode (anode) or the cathode electrode (cathode) at the time of touch detection has a floating potential.
  • the electrostatic capacitance Cel of the organic EL panel is not detected, and as a result, touch detection by touch is possible.
  • each organic EL element controlled by the light emitting element driving circuit unit emits light continuously and the touch sensing period controlled by the touch detection circuit unit appears periodically. It is preferable from the viewpoint that an efficient sensing function can be realized.
  • the light emission period and the sensing period can be more clearly separated by providing a reverse application voltage application period at the end of the light emission period.
  • the “organic EL element” refers to an element composed of a pair of counter electrodes and an organic functional layer group
  • the “organic EL panel” refers to an organic EL element with a sealing adhesive and A configuration sealed with a sealing member.
  • An “organic EL module” is an organic EL panel in which a capacitive touch detection circuit unit and a light-emitting element drive circuit unit are connected by an electrical connection member, and emits light. And a touch detection function.
  • the organic EL module of the present invention is a module in which an electrical connection member is joined to an organic EL panel having a plurality of organic EL elements, and the electrical connection member has a capacitive touch detection circuit unit.
  • the pair of electrodes are connected to the light emitting element driving circuit unit, and one of the pair of electrodes is a touch detection electrode, and the touch detection electrode
  • the touch detection circuit unit is connected to the touch detection circuit unit.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of an organic EL module in which three conventional organic EL elements are directly connected in series.
  • the organic EL panel (2) shown in the center has an anode electrode wiring (25A to 25C) and a cathode electrode wiring (26A to 26C), respectively.
  • the three organic EL elements (22A to 22C), which are diodes, and the parasitic capacitances (21A to 21C) of the organic EL elements are connected between the two wirings.
  • the cathode electrode wiring (26A) and the anode electrode wiring (25B), and the cathode electrode wiring (26B) and the anode electrode wiring (25C) are connected by direct wiring.
  • the anode electrode wiring (25A) drawn from the anode electrode of the first organic EL element (22A) is connected to the light emitting element driving circuit section (via the switch 1 (SW1)). 23), while the cathode electrode wiring (26C) led out from the cathode electrode (6C, not shown) of the third organic EL element (22C) is connected to the light emitting element via the switch 2 (SW2). It is connected to the drive circuit section (23). Further, the light emitting element driving circuit section (23) is connected to the ground (27). This ground (27) is specifically called a signal ground.
  • the touch detection circuit unit (14) described on the right side has an anode electrode wiring (25A) drawn from an anode electrode (4A, not shown) that functions as a touch detection electrode. Is connected to the touch detection circuit section (24) via the switch 3 (SW3), and the anode electrode wiring (25B) drawn from the touch detection electrode of the second organic EL element (22B) is connected to the switch 4 (SW4).
  • the anode electrode wiring (25C) connected to the touch detection circuit unit (24) via the first electrode and led out from the touch detection electrode of the third organic EL element (22C) is connected to the touch detection circuit unit via the switch 5 (SW5). (24) is connected.
  • a light emitting element drive circuit unit (12) and a touch detection circuit unit (14) the detail is demonstrated in description of the organic EL module (1) of this invention mentioned later.
  • SW1, SW2, SW4, and SW5 are set to “OFF” as shown in FIG. 2.
  • SW1, SW2, SW4, and SW5 are set to “OFF” as shown in FIG.
  • SW3 is set to “ON”, and touch detection is performed by touching the anode electrode which is a touch detection electrode.
  • the object of the present invention is to prevent erroneous detection in such an organic EL module composed of a plurality of organic EL elements connected in series.
  • the organic EL module of the present invention includes a touch detection circuit unit having a capacitive touch detection circuit unit, and a light emitting element driving circuit unit having a light emitting element driving circuit unit for driving an organic EL panel,
  • the organic EL panel has a configuration in which two or more organic EL elements are connected in series, and has an independent detection means capable of performing touch detection independently for two or more organic EL elements arranged in series. It is characterized by that.
  • the independent detection means is a means for disposing a switch at a connection portion between two or more organic EL elements arranged in series and independently detecting a touch on each organic EL element. This is one of the embodiments.
  • the anode electrode is a detection electrode
  • FIG. 1 a schematic configuration of the configuration of the organic EL module of the present invention (the anode electrode is a detection electrode) will be described with reference to FIG.
  • the organic EL module described below a configuration using an anode electrode as a touch detection electrode will be mainly described.
  • FIG. 3 shows a schematic configuration diagram only for the configuration of one organic EL element for convenience, among two or more organic EL elements constituting the organic EL module of the present invention.
  • the organic EL panel (2) constituting the organic EL module (1) shown in FIG. 3 has an anode electrode (4, anode) and an organic functional layer unit (5) laminated on a transparent substrate (3). Constitutes the light emitting area.
  • a cathode electrode (6, cathode) is laminated on the upper part of the organic functional layer unit (5) to constitute an organic EL element.
  • the outer peripheral portion of the organic EL element is sealed with a sealing adhesive (7), and a sealing member (8) is disposed on the surface thereof to constitute the organic EL panel (2).
  • the organic EL panel (2) according to the present invention may have a metal foil layer on the surface side of the anode electrode (4) or the cathode electrode (6) for the purpose of protecting the organic EL element. Good.
  • the anode electrode (4, anode) functions as a counter electrode that emits light from the organic EL element and also functions as a detection electrode.
  • a light emitting element drive that controls light emission between an anode electrode (4A, not shown) of the first organic EL element and a cathode electrode (6) of the third organic EL element.
  • a circuit unit (12) is connected, and the light emitting element drive circuit unit (12) is provided with a ground (not shown).
  • the cover glass (11) is provided in the back surface side (display surface side) of the transparent base material (3) through the adhesive agent (7) for sealing.
  • each organic EL element functions as a detection electrode and is connected to a touch detection circuit unit (14) for detecting a touch (15, hereinafter also referred to as a finger touch).
  • the touch detection circuit unit (14) may be provided with an independent ground (not shown). The configuration having these two grounds will be described later with reference to FIG.
  • FIG. 3 shows a configuration in which the anode electrode (4) also serves as the detection electrode, but the function may be imparted to the cathode electrode (6) as described later in FIG.
  • FIG. 4 is a drive circuit diagram showing an example of a configuration (embodiment 1) in which a switch is provided between three organic EL elements of the organic EL module according to the present embodiment.
  • the organic EL panel (2) shown in the center has an anode electrode wiring (25A to 25C) and a cathode electrode wiring (26A to 26C), and three organic EL elements (22A to 22C), which are diodes, and parasitic capacitances (21A (Cel1) to 21C (Cel3)) of the organic EL elements are connected between the two wirings.
  • the anode electrode wiring (25A) drawn from the anode electrode (4A, not shown) of the first organic EL element (22A) is connected via the switch 1 (SW1). It is connected to the light emitting element drive circuit section (23).
  • the cathode electrode wiring (26C) led out from the cathode electrode (6C, not shown) of the third organic EL element (22C) is connected to the light emitting element drive circuit section (23) via the switch 2 (SW2). It is connected to the.
  • the light emitting element driving circuit unit (12) incorporates a constant current driving circuit or a constant voltage driving circuit, controls the light emission timing of the organic EL element, and applies reverse bias (reverse applied voltage) as necessary. And a light emitting element driving circuit portion (23).
  • the light emitting element driving circuit unit (23) and SW1 are shown as independent components, but if necessary, the light emitting element driving circuit unit (23) includes a switch 1 (SW1). May be incorporated.
  • the touch detection circuit unit (14) described on the right side has an anode electrode wiring (25A) drawn from an anode electrode (4A, not shown) that functions as a touch detection electrode. Is connected to the touch detection circuit section (24) via the switch 3 (SW3), and the anode electrode wiring drawn from the anode electrode (4B, not shown) which is the touch detection electrode of the second organic EL element (22B) (25B) is connected to the touch detection circuit unit (24) via the switch 4 (SW4), and is pulled out from an anode electrode (4C, not shown) which is a touch detection electrode of the third organic EL element (22C).
  • the anode electrode wiring (25C) is configured to be connected to the touch detection circuit unit (24) via the switch 5 (SW5).
  • the feature on the drive circuit in Embodiment 1 of the organic EL module of the present invention is that the first organic EL element is connected to the circuit between the cathode electrode wiring (26A) and the anode electrode wiring (25B) in order to prevent erroneous detection.
  • a switch 6 (SW6) for cutting off an electric signal between the second organic EL elements is provided, and similarly, the second organic EL element is connected to the circuit between the cathode electrode wiring (26B) and the anode electrode wiring (25C).
  • a switch 7 (SW7) for cutting off an electric signal between the third organic EL elements is provided.
  • the light emitting element driving circuit unit (12) in the present invention is the anode electrode wiring (25A), SW1, the light emitting element driving circuit section (23), the cathode electrode wiring (26C), and SW2 as shown by the broken line in FIG. Further, in the light emitting element drive circuit section (23), SW6 and SW7, which are the features of the present invention, are built in the circuit range constituted by.
  • the configuration of the light emitting element driving circuit unit (23) according to the present invention is not particularly limited, and a conventionally known light emitting element driving circuit unit (organic EL element driving circuit) can be applied.
  • the light emitting element driving circuit for example, emits light from an organic EL element that is a light emitting element between an anode electrode and a cathode electrode in accordance with a light emitting pattern of a light emitting element set in advance as shown in FIG. It has a function of applying a current according to the above.
  • this optical element driving circuit section (23) a constant current circuit comprising a step-up or step-down DC-DC converter circuit, a current value feedback circuit, a DC-DC converter switch control circuit, and the like is known.
  • the present invention can be applied with reference to light emitting element driving circuits described in JP 2002-156944 A, JP 2005-265937 A, JP 2010-040246 A, and the like.
  • the switches 1 to 7 are not particularly limited as long as they have a switching function such as FET (field effect transistor), TFT (thin film transistor), and the like.
  • FIG. 5 shows an example of a light emitting element driving circuit unit (23) applicable to the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic circuit diagram showing an example of the configuration of the light emitting element driving circuit unit according to the invention.
  • the light emitting element drive circuit section (23) includes a step-up or step-down DC-DC converter circuit section (31), a switch element control circuit section (32) of the DC-DC converter, and a current value feedback circuit section. (33).
  • the anode potential of the organic EL element (22) is DC ⁇ so that the current I OLED flowing through the organic EL element (22) becomes V ref / R 1.
  • a constant current circuit can be obtained by boosting or lowering the voltage by the DC converter circuit section (31).
  • the touch detection circuit unit (24) is not particularly limited in its configuration, and a conventional known touch detection circuit can be applied.
  • the touch detection circuit unit includes an amplifier, a filter, an AD converter, a rectifying / smoothing circuit, a comparator, and the like.
  • Typical examples include a self-capacitance detection method and a series capacitance division comparison method (OMRON method).
  • touch detection circuits described in JP2012-073783A, JP2013-088932A, JP2014053000A, and the like can be referred to.
  • FIG. 6 is a schematic circuit diagram illustrating an example of a light emission control route in the light emission period according to the first embodiment.
  • the organic EL module (1) having the configuration described above with reference to FIG. 4, when the three organic EL elements (22A to 22C) are driven to emit light, SW1, SW6, SW7 and SW2 are set to “ON”, and The two organic EL elements (22A to 22C) and the light emitting element drive circuit unit (23) are connected, and light emission is performed by energizing the light emission drive information according to the route 2 indicated by the bold line.
  • a period during which the organic EL elements (22A to 22C) emit light is referred to as a light emission period (LT). In this light emission period (LT), SW3 to SW5 related to touch detection are all in the “OFF” state.
  • Embodiment 1 shown in FIG. 4 a touch detection flow in the touch detection period (sensing period ST) of the first organic EL element to the third organic EL element will be described with reference to FIGS. .
  • FIG. 7 is a schematic circuit diagram showing an example of a touch detection information route by a finger touch of the first organic EL element (22A) in the sensing period (ST).
  • the switches SW1, SW6, SW7, and SW2 that are related to the light emission drive are all in the “OFF” state.
  • the switch 3 In touch detection by finger touch of the organic EL element (22A), the switch 3 (SW3) is turned on, and the anode electrode (4A, not shown) which is the detection electrode of the first organic EL element (22A) is set. Touch detection by the finger (15) and notification of touch information to the touch detection circuit unit (24) of the touch detection circuit unit (14) through the SW3 from the extracted anode electrode wiring (25A) via the detection information route 3A To do. At this time, between the first organic EL element (22A) and the second organic EL element (22B), SW6 is “OFF” and is in a disconnected state. Therefore, the second organic EL element (22B) is erroneously operated.
  • FIG. 8 is a schematic circuit diagram showing an example of a touch detection information route by a touch (finger touch) of the second organic EL element (22B) in the sensing period (ST).
  • the switch 4 (SW4) is turned on, and the anode electrode which is the detection electrode of the second organic EL element (22B) (4B, not shown) is touched (finger touched) with a finger (15), and touch detection of the touch detection circuit unit (14) is performed by the detection information transmission route 3B via the SW4 from the extracted anode electrode wiring (25B).
  • the touch information is notified to the circuit unit (24).
  • SW6 is “OFF”, so that the second organic EL element (22B) and the second organic EL element (22B) are disconnected.
  • SW7 is “OFF” and is in a disconnected state, even if the first organic EL element (22A) or the third organic EL element (22C) is touched (finger Touch detection is not performed.
  • FIG. 9 is a schematic circuit diagram showing an example of a touch detection information route by a touch (finger touch) of the third organic EL element (22C) in the sensing period (ST).
  • the switch 5 (SW5) is turned on, and the anode electrode which is the detection electrode of the third organic EL element (22C) (4C, not shown) is touched (fingered) with the finger (15), and the touch detection circuit unit (14) is touched by the detection information transmission route 3C via the SW5 from the extracted anode electrode wiring (25C).
  • the touch detection information is notified to the detection circuit unit (24).
  • SW7 is “OFF” between the second organic EL element (22B) and the third organic EL element (22C)
  • the second organic EL element (22B) is touched.
  • (Touch) does not detect touch.
  • touch detection is not performed.
  • FIG. 10 shows a timing chart of pattern 1 of the light emission period (LT) and the sensing period (ST) in the first embodiment.
  • the switch 1 (SW1), the switch 2 (SW2), the switch 6 (SW6), and the switch 7 (SW7) are turned on / off.
  • the OFF control the light emission period (LT) of the organic EL panels 22A to 22C is controlled via the light emitting element drive circuit unit (12), the above switches are set to “OFF”, and the switches 3 (SW3) and 4 (SW4) )
  • the switch 5 (SW5) ON / OFF control the touch sensing period (ST) of each organic EL element is controlled via the touch detection circuit unit (14), thereby realizing the touch sensor function in the icon part. Can be made.
  • FIG. 10 is a graph showing the ON / OFF operation timing of SW1, SW2, SW6, and SW7 in the light emitting element drive circuit unit (12), and below that is a graph showing the touch detection.
  • the operation timing of SW3, SW4 and SW5 in the circuit unit (14) is shown.
  • the signal high period indicates the “ON” state of the switch. The same applies to the timing charts described below.
  • the bottom graph is a graph showing the history of applied voltage to the organic EL elements (22A to 22C).
  • SW1, SW2, SW6 and SW7 are in the “ON” state, the voltage increases from the OLED off voltage, and light emission occurs. Light emission is started when the voltage required for is reached.
  • SW1, SW2, SW6 and SW7 are turned “OFF”, the current supply to the organic EL elements (22A to 22C) is stopped and turned off.
  • SW1, SW2, SW6, and SW7 are set to “OFF”, they are not turned off instantaneously, and are turned off after a certain time according to the OLED charge / discharge time constant ⁇ .
  • SW3 is a switch for controlling the drive of the touch detection circuit unit (14) of the first organic EL element (22A).
  • SW1, SW2, SW6 and SW7 are in the “ON” state
  • the SW3 is in the “OFF” state.
  • SW1, SW2, SW6, and SW7 are turned “OFF” and then turned “ON” to perform touch detection.
  • the second organic EL element (22B) is touched (touched). )
  • Touch detection by the first organic EL element (22A) is not performed, and occurrence of erroneous detection can be prevented.
  • the timing at which SW3 is set to “ON” is set to “ON” after a predetermined standby time (t1) after the above-described SW1, SW2, SW6, and SW7 are set to “OFF”.
  • the standby period (t1) is preferably set within a range of about 0 ⁇ to 5 ⁇ of the OLED charge / discharge time constant ⁇ .
  • the period from when SW1, SW2, SW6, and SW7 are turned “ON” to “OFF” is the light emission period (LT), and SW1, SW2, SW6, and SW7. Is set to “OFF”, and after a standby time (t), SW3, SW4 and SW5 are independently set to “ON” to perform touch detection, and the period until SW5 is finally set to “OFF” is This is a sensing period (ST), and LT + ST is referred to as one frame period (1FT).
  • the light emission period (LT), sensing period (ST), and one frame period (1FT) in the organic EL module of the present invention are not particularly limited, and conditions suitable for the environment to be applied can be selected as appropriate.
  • As the light emission period (LT) of the OLED 0.1 to 2.0 msec.
  • the sensing period (ST) is 0.05 to 0.3 msec.
  • the one frame period (1FT) can be in the range of 0.15 to 2.3 msec.
  • the one frame period (1FT) is preferably 60 Hz or more for the purpose of reducing flicker.
  • FIG. 11 shows pattern 2 of a timing chart according to a method of applying a reverse applied voltage to the organic EL element as another example of the light emission period and the sensing period in the first embodiment.
  • each SW1, SW2, SW6, and SW7 is turned “ON” and immediately before the light emission period is turned “OFF”.
  • the first organic EL is a timing chart that suppresses charging / discharging when the OLED is extinguished by applying a reverse application voltage (application of a reverse bias voltage) between the anode electrode (4) and the cathode electrode (6) of the EL element.
  • a reverse application voltage application of a reverse bias voltage
  • FIG. 12 is a drive circuit diagram of an embodiment 2 of the organic EL module of the present invention in which a switch is disposed between three organic EL elements and an independent touch detection circuit unit is provided for each organic EL element.
  • the basic circuit configuration is the same as that described with reference to FIGS. 4 to 11 except that the first organic EL element (22A) is included in the touch detection circuit unit (24) included in the touch detection circuit unit (14). ), Anode electrode wiring (25A), first touch detection circuit section (24A) is independently arranged in the series of SW3, and similarly, second organic EL element (22B), anode electrode wiring (25B) The second touch detection circuit unit (24B) is arranged in the SW4 series, and the third touch detection circuit unit (22C), the anode electrode wiring (25C), and the SW5 series are arranged in the SW4 series. 24C) is arranged.
  • the detection circuit side can process touch detection in parallel, and the sensing period should be the same. Can do.
  • FIG. 13 shows an example of a timing chart of the light emission period and the sensing period in the second embodiment.
  • the driving of the light emitting element driving circuit unit (12) of the organic EL element is the same as the timing chart shown in FIG. 10 according to the first embodiment described above.
  • the organic EL elements 22A to 22C are sequentially performed in time series in the sensing period (ST).
  • independent touch detection circuit units (24A to 24C) are provided. Thereby, the touch detection of an organic EL element can be performed in parallel within the same period.
  • At least one electrode of the pair of electrodes is in a floating potential state so that the capacitance of each organic EL element is not detected during the touch sensing period. Further, in the touch sensing period, at least one of the pair of electrodes is in a floating potential state and the pair of electrodes are short-circuited so that the electric capacitance of each organic EL panel is not detected. It is a preferable aspect. Furthermore, it is one of preferable embodiments that both of the pair of electrodes are in a floating potential state.
  • the light emitting element driving circuit unit and the touch detection circuit unit are provided independently, and the anode electrode (in order to prevent the capacitance Cel between the anode electrode and the cathode electrode from being detected during touch detection).
  • the anode electrode in order to prevent the capacitance Cel between the anode electrode and the cathode electrode from being detected during touch detection.
  • the floating potential state in the present invention means a floating potential state that is not connected to the power supply or the ground of the device as described above, and the anode electrode (anode) or the cathode electrode (cathode) at the time of touch detection has the floating potential. Therefore, the capacitance Cel of the organic EL panel is not detected, and as a result, touch detection by touch (finger touch) becomes possible.
  • FIG. 14 is a drive circuit diagram of Embodiment 3, which is another example of the organic EL module.
  • Embodiment 3 shown in FIG. 14 instead of the switches 3 to 5 (SW3 to SW5) constituting the touch detection circuit unit (14) with respect to the drive circuit of Embodiment 1 described in FIG.
  • the capacitor Cs (30A to 30C) is incorporated.
  • a function similar to that of the switches 3 to 5 (SW3 to 5) can be provided.
  • Embodiment 3 may also have a configuration in which the switch 1 (SW1) and / or the switch 2 (SW2) is incorporated in the light emitting element driving circuit unit (23). Moreover, the structure by which the capacitor
  • FIG. 15 is a circuit operation diagram illustrating an example of a touch detection information route by a touch (finger touch) of the first organic EL element as an example of driving in the sensing period of the third embodiment.
  • the anode electrode (4A, not shown) which is a detection electrode is opened. Touching (fingering) the upper surface of the crow substrate with a finger (15) generates a capacitance Cf between the finger (15) and an anode electrode (4A, not shown) that is a detection electrode. It is a method of touch detection.
  • the capacitance Cf is connected to the earth 16 (ground).
  • Route 4 is a touch detection information route at the time of sensing.
  • SW1 is in the “OFF” state, and the pair of electrodes are in a floating potential state in which the electric capacitance of the organic EL panel is not detected, so that touch detection is possible.
  • FIG. 16A is a schematic diagram for explaining a capacitance difference between a light emission period and a sensing period (at the time of finger touch) when the organic EL element is turned on in Embodiment 3, and FIG. It is a schematic diagram for demonstrating the electrostatic capacitance difference of the light emission period and sensing period (at the time of a finger touch).
  • the touch detection circuit unit (14) and the light emitting element drive circuit unit (12) are configured to be connected to independent grounds. 14), the touch detection electrode effectively eliminates the influence of the capacitance of the organic EL element, and only the capacitance formed between the finger and the detection electrode is detected, thereby improving the touch detection sensitivity. This is a preferable configuration from the viewpoint that it can be achieved.
  • FIG. 17 is a drive circuit diagram of an embodiment 4 in which a switch is provided between three organic EL elements of an organic EL module, and an independent ground is provided for each of the touch detection circuit unit and the light emitting element drive circuit unit. It is.
  • the drive circuit diagram shown in FIG. 17 has the same basic configuration as the configuration of FIG. 4 and the like shown in the description of Embodiment 1, but the light-emitting element drive circuit constituting the light-emitting element drive circuit unit (12).
  • the first ground (27A) is provided in the part (23), while the second ground (27B) is provided in the touch detection circuit unit (24) constituting the touch detection circuit unit (14), and the light emitting element drive circuit unit (12) and the touch detection circuit unit (14) are independent from each other.
  • the timing chart of the light emission period and the sensing period in the organic EL module having two grounds according to the fourth embodiment is the same as the timing charts shown in FIGS. 10 and 11, and the description thereof is omitted here. To do.
  • a resistor (Ra) is disposed at a connection portion between two or more organic EL elements arranged in series, and the resistor (Ra) and the organic EL
  • a method of incorporating a means for independently detecting a touch (finger touch) on each organic EL element based on a time constant (Ra ⁇ Cel) based on the element capacitance (Cel) to prevent erroneous detection is preferable.
  • FIG. 18 is a drive circuit diagram of an embodiment 5 having a configuration in which resistors are arranged between three organic EL elements of the organic EL module.
  • the configuration of the touch detection circuit unit (14) is the same as that of the first embodiment (FIG. 4 etc.) described first.
  • the embodiment 1 is characterized in that a switch (SW6, SW7) is installed between the organic EL elements in order to prevent erroneous detection.
  • a switch SW6, SW7
  • a resistor (Ra1) is disposed between the electrode wirings (25B), and similarly, the cathode electrode wiring (26B) of the second organic EL element (22B) and the anode electrode wiring (25C) of the third organic EL element (22C).
  • a driving circuit and a mechanism for preventing erroneous detection of a touch (finger touch) in the sensing period (ST) in Embodiment 5 shown in FIG. 18 will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 19 is a schematic circuit diagram showing a normal detection route when the first organic EL element (22A) is touched (finger touched) in sensing of the first organic EL element (22A) in the fifth embodiment.
  • the touch detection connected to the anode electrode wiring (25A) of the first organic EL element (22A) with SW3 set to “ON”.
  • a normal touch detection is performed by touching (fingering) an anode electrode (4A, not shown) as an electrode.
  • FIG. 21 illustrates the capacitance difference between the normal detection route and the false detection route in the fifth embodiment.
  • FIG. 21A is a schematic diagram for explaining the capacitance difference of the normal detection route (route 5) illustrated in FIG. 19, and FIG. 21B is the capacitance of the false detection route (route 6) described in FIG. It is a schematic diagram for demonstrating a difference.
  • the resistance (Ra1) is present in the touch detection circuit, so that the time constant (Ra1 ⁇ Cf) of the detection current in route 5 is obtained.
  • the time constant of the detected current is adjusted by a resistor Ra1 and set to a time sufficiently longer than the ON period of SW3. Therefore, the current value ( ⁇ I 1 ) necessary for touch detection is not reached within the sensing period of the first organic EL element, so that the second organic EL element (22B) is erroneously touched (incorrect touch).
  • the touch detection information does not reach the touch detection circuit unit (24) within a predetermined time by the route 5, it is not erroneously detected.
  • the time constant in the present invention refers to the time required to change to a certain value (current value necessary for detection) among the change amount (current value) from the initial value to the final value.
  • the RC circuit resistor-capacitor
  • it is a constant representing the rate of change of current from the start of current flow through the electronic circuit until the steady current value is reached, and the time until the steady current is reached. It is a standard. That is, by incorporating a resistor in the circuit, a time lag occurs until the steady current value is reached. If there is no resistance, the current value of the route 5 instantaneously reaches a steady current value, and erroneous detection occurs (the conventional circuit shown in FIG. 2).
  • FIG. 22 is a timing chart for explaining the time constant in the fifth embodiment.
  • FIG. 22 shows a part of the timing chart in the fifth embodiment.
  • SW1 and SW2 are turned “ON” to form a light emitting circuit, and the organic EL elements (22A to 22C) emit light.
  • SW3 to SW5 are sequentially turned “ON” and “OFF” to perform touch detection of the organic EL elements (22A to 22C).
  • FIG. 23 is a timing chart showing an example of the light emission period and the sensing period in the fifth embodiment, and is basically the same as the timing chart described in FIG. 10 of the first embodiment.
  • the drive in which the touch sensing period controlled by the touch detection circuit unit periodically appears in a state where the plurality of organic EL elements controlled by the light emitting element drive circuit unit continuously emit light continuously It is also possible to take a method.
  • FIG. 24 is a circuit diagram in which a resistor is incorporated between the organic EL elements described in FIGS. 18 to 23, and SW1 and SW2 are deleted, and the light emitting element drive circuit unit (23) and the touch detection circuit unit (24). It is the structure which comprised the capacitor
  • the touch detection circuit unit (14) shown on the right side can independently detect each organic EL element in the same manner as described with reference to FIGS.
  • SW3 of the touch detection circuit unit (14) is set to the “ON” state, and the upper surface of the crow substrate of the anode electrode (4A, not shown) which is the detection electrode constituting the organic EL panel (22A).
  • a capacitance Cf is generated between the finger (15) and the anode electrode (4A) as the detection electrode, and the touch (finger touch) can be detected.
  • FIG. 25 is a timing chart formed in the light emission period of continuous light emission in Embodiment 6 and the sensing period of the organic EL elements 22A to 22C.
  • SW1 and SW2 exist. Since the circuit is always connected, the OLED applied voltage is always “ON” and always emits light, as shown in the lower part.
  • the touch detection can be periodically performed by sequentially “ON / OFF” the SW3 to SW5 of the touch detection circuit unit (14).
  • FIG. 26 is a drive circuit diagram of an embodiment 7 showing another example of the organic EL module in which the organic EL element always emits light.
  • the organic EL module (1) shown in FIG. 26 has a light emitting element drive circuit unit (12) and a touch detection circuit unit (14), instead of the capacitor (34), in the configuration described in FIG. In addition, an independent ground (27A and 27B) is provided.
  • the timing chart formed in the light emission period of continuous light emission and the sensing period of the organic EL elements 22A to 22C is the same as the timing chart shown in FIG.
  • Embodiment 8 Another configuration example of organic EL module, case where touch detection electrode is cathode electrode] 3 to 26 show examples in which the touch detection electrode is an anode electrode (anode), the cathode electrode (6, cathode) may be a touch detection electrode.
  • FIG. 27 is a schematic cross-sectional view showing an example of another configuration of the organic EL module of the present invention (the cathode electrode is a detection electrode).
  • the touch detection electrode shown in FIG. 3 is an anode electrode (4, anode), whereas in the configuration shown in FIG. 27, the cathode electrode (6) is arranged as a touch detection electrode and the cathode electrode (6) is touched.
  • the detection circuit unit (14) is connected, and the cathode electrode (6) surface side becomes a touch detection surface by the finger (15).
  • FIG. 28 is a drive circuit diagram of Embodiment 8 in which the cathode electrode shown in FIG. 27 is a touch detection electrode.
  • the wiring to (14) is the cathode electrode wiring (26A to 26C) via each switch, and the other configuration is exactly the same as FIG.
  • FIG. 28 illustrates the touch detection when the finger (15) is touched (finger touch) on the cathode electrode (26A) of the first organic EL element (22A). As shown in the route 7 of the touch detection information, touch detection is performed by the route of the cathode electrode (26A) ⁇ SW3 ⁇ touch detection circuit unit (24).
  • the organic EL panel (2) constituting the organic EL module (1) includes, for example, an anode electrode (4, anode) and an organic functional layer unit on the transparent substrate (3) as illustrated in FIG. (5) is laminated to form a light emitting region.
  • a cathode electrode (6, cathode) is laminated on the upper part of the organic functional layer unit (5) to constitute an organic EL element.
  • the outer peripheral portion of the organic EL element is sealed with a sealing adhesive (7), and a sealing member (8) is disposed on the surface thereof to constitute the organic EL panel (2).
  • transparent substrate examples of the transparent substrate (3) applicable to the organic EL element according to the present invention include transparent materials such as glass and plastic. Examples of the transparent substrate (3) preferably used include glass, quartz, and a resin film.
  • transparent as used in the present invention means that the average light transmittance in the visible light region is 60% or more, preferably 70% or more, and more preferably 80% or more.
  • the glass material examples include silica glass, soda lime silica glass, lead glass, borosilicate glass, and alkali-free glass.
  • a physical treatment such as polishing, a coating made of an inorganic material or an organic material, or these coatings, if necessary.
  • a combined hybrid coating can be formed.
  • polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate butyrate, cellulose acetate pro Cellulose esters such as pionate (CAP), cellulose acetate phthalate, cellulose nitrate and their derivatives, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether Ketone, polyimide, polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide, poly Cyclones such as luphones, polyetherimide, polyetherketoneimide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethylmethacrylate, acrylic and polyarylates, Arton (trade name, manufactured by JSR) and Appel (trade
  • a gas barrier layer may be provided on the transparent substrate (3) as described above, if necessary.
  • any material that has a function of suppressing intrusion of water or oxygen that causes deterioration of the organic EL element may be used.
  • an inorganic substance such as silicon oxide, silicon dioxide, or silicon nitride may be used. Can be used.
  • anode electrode anode
  • the anode constituting the organic EL element include metals such as Ag and Au, alloys containing metal as a main component, CuI, indium-tin composite oxide (ITO), and metal oxides such as SnO 2 and ZnO.
  • metals such as Ag and Au
  • alloys containing metal as a main component CuI
  • indium-tin composite oxide (ITO) ITO
  • metal oxides such as SnO 2 and ZnO.
  • a metal or a metal-based alloy is preferable, and silver or a silver-based alloy is more preferable.
  • the purity of silver is preferably 99% or more. Further, palladium (Pd), copper (Cu), gold (Au), or the like may be added to ensure the stability of silver.
  • the transparent anode is a layer composed mainly of silver.
  • the transparent anode may be formed of silver alone or may be composed of an alloy containing silver (Ag).
  • alloys include silver / magnesium (Ag / Mg), silver / copper (Ag / Cu), silver / palladium (Ag / Pd), silver / palladium / copper (Ag / Pd / Cu), silver -Indium (Ag.In) etc. are mentioned.
  • the anode constituting the organic EL device according to the present invention is a transparent anode composed mainly of silver and having a thickness in the range of 2 to 20 nm.
  • the thickness is preferably in the range of 4 to 12 nm.
  • a thickness of 20 nm or less is preferable because the absorption component and reflection component of the transparent anode can be kept low and high light transmittance can be maintained.
  • the layer composed mainly of silver means that the silver content in the transparent anode is 60% by mass or more, preferably the silver content is 80% by mass or more, More preferably, the silver content is 90% by mass or more, and particularly preferably the silver content is 98% by mass or more.
  • transparent in the transparent anode according to the present invention means that the light transmittance at a wavelength of 550 nm is 50% or more.
  • the transparent anode may have a configuration in which a layer composed mainly of silver is divided into a plurality of layers as necessary.
  • a base layer may be provided at the lower portion from the viewpoint of improving the uniformity of the silver film of the transparent anode to be formed.
  • a base layer it is a layer containing the organic compound which has a nitrogen atom or a sulfur atom, and the method of forming a transparent anode on the said base layer is a preferable aspect.
  • the organic EL device has a structure in which two or more organic functional layer units each composed of an organic functional layer group and a light emitting layer are laminated between an anode and a cathode, and two or more organic functions It is possible to adopt a structure in which the layer units are separated by an intermediate electrode layer unit having independent connection terminals for obtaining electrical connection.
  • the light emitting layer constituting the organic EL element preferably has a structure containing a light emitting material, and the light emitting material is preferably a phosphorescent compound or a fluorescent compound.
  • This light emitting layer is a layer that emits light by recombination of electrons injected from the electrode or the electron transport layer and holes injected from the hole transport layer, and the light emitting portion is in the layer of the light emitting layer. Alternatively, it may be the interface between the light emitting layer and the adjacent layer.
  • Such a light emitting layer is not particularly limited in its configuration as long as the light emitting material contained satisfies the light emission requirements. Moreover, there may be a plurality of layers having the same emission spectrum and emission maximum wavelength. In this case, it is preferable to have a non-light emitting intermediate layer between the light emitting layers.
  • the total thickness of the light emitting layers is preferably in the range of 1 to 100 nm, and more preferably in the range of 1 to 30 nm because a lower driving voltage can be obtained.
  • the sum total of the thickness of a light emitting layer is the thickness also including the said intermediate
  • the light emitting layer as described above is prepared by using a known method such as a vacuum evaporation method, a spin coating method, a casting method, an LB method (Langmuir-Blodget, Langmuir Blodgett method) and an ink jet method. Can be formed.
  • a known method such as a vacuum evaporation method, a spin coating method, a casting method, an LB method (Langmuir-Blodget, Langmuir Blodgett method) and an ink jet method. Can be formed.
  • a plurality of light emitting materials may be mixed, and a phosphorescent light emitting material and a fluorescent light emitting material (also referred to as a fluorescent dopant or a fluorescent compound) may be mixed and used in the same light emitting layer.
  • the structure of the light-emitting layer preferably includes a host compound (also referred to as a light-emitting host) and a light-emitting material (also referred to as a light-emitting dopant compound), and emits light from the light-emitting material.
  • ⁇ Host compound> As the host compound contained in the light emitting layer, a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission at room temperature (25 ° C.) of less than 0.1 is preferable. Further, the phosphorescence quantum yield is preferably less than 0.01. Moreover, it is preferable that the volume ratio in the layer is 50% or more among the compounds contained in a light emitting layer.
  • a known host compound may be used alone, or a plurality of types of host compounds may be used.
  • a plurality of types of host compounds it is possible to adjust the movement of charges, and the efficiency of the organic electroluminescent device can be improved.
  • a plurality of kinds of light emitting materials described later it is possible to mix different light emission, thereby obtaining an arbitrary light emission color.
  • the host compound used in the light emitting layer may be a conventionally known low molecular compound or a high molecular compound having a repeating unit, and a low molecular compound having a polymerizable group such as a vinyl group or an epoxy group (evaporation polymerizable light emitting host). )
  • Examples of host compounds applicable to the present invention include, for example, JP-A Nos. 2001-257076, 2001-357777, 2002-8860, 2002-43056, 2002-105445, 2002-352957, 2002-231453, 2002-234888, 2002-260861, 2002-305083, US Patent Application Publication No. 2005/0112407, US Patent Application Publication No. 2009/0030202, International Publication No. 2001/039234, International Publication No. 2008/056746, International Publication No. 2005/089025, International Publication No. 2007/063754, International Publication No. 2005/030900, International Publication 200th / No. 086,028, WO 2012/023947, can be mentioned JP 2007-254297, JP-European compounds described in Japanese Patent No. 2034538 Pat like.
  • a phosphorescent compound also referred to as a phosphorescent compound, a phosphorescent material, or a phosphorescent dopant
  • a fluorescent compound both a fluorescent compound or a fluorescent material
  • a phosphorescent compound is a compound in which light emission from an excited triplet is observed. Specifically, it is a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.). Although defined as being a compound of 01 or more, a preferable phosphorescence quantum yield is 0.1 or more.
  • the phosphorescent quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopic II, page 398 (1992 edition, Maruzen) of the Fourth Edition Experimental Chemistry Course 7.
  • the phosphorescence quantum yield in the solution can be measured using various solvents, but when using a phosphorescent compound in the present invention, the phosphorescence quantum yield is 0.01 or more in any solvent. Should be achieved.
  • the phosphorescent compound can be appropriately selected from known compounds used for the light-emitting layer of a general organic EL device, but preferably contains a group 8 to 10 metal in the periodic table of elements. More preferred are iridium compounds, more preferred are iridium compounds, osmium compounds, platinum compounds (platinum complex compounds) or rare earth complexes, and most preferred are iridium compounds.
  • At least one light emitting layer may contain two or more phosphorescent compounds, and the concentration ratio of the phosphorescent compound in the light emitting layer varies in the thickness direction of the light emitting layer. It may be an embodiment.
  • preferred phosphorescent compounds include organometallic complexes having Ir as a central metal. More preferably, a complex containing at least one coordination mode of metal-carbon bond, metal-nitrogen bond, metal-oxygen bond, and metal-sulfur bond is preferable.
  • the phosphorescent compound described above (also referred to as a phosphorescent metal complex) is described in, for example, Organic Letter, vol. 16, 2579-2581 (2001), Inorganic Chemistry, Vol. 30, No. 8, pp. 1685-1687 (1991), J. Am. Am. Chem. Soc. , 123, 4304 (2001), Inorganic Chemistry, Vol. 40, No. 7, pages 1704-1711 (2001), Inorganic Chemistry, Vol. 41, No. 12, pages 3055-3066 (2002) , New Journal of Chemistry. 26, 1171 (2002), European Journal of Organic Chemistry, Vol. 4, pages 695-709 (2004), and methods disclosed in the references and the like described in these documents Can be synthesized.
  • Fluorescent compounds include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, pyrylium dyes, perylene dyes, stilbene dyes. And dyes, polythiophene dyes, and rare earth complex phosphors.
  • each layer other than the light emitting layer constituting the organic functional layer unit will be described in the order of a charge injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and a blocking layer.
  • the charge injection layer is a layer provided between the electrode and the light emitting layer in order to lower the driving voltage and improve the light emission luminance.
  • the organic EL element and its industrialization front line June 30, 1998, NT. The details are described in Volume 2, Chapter 2, “Electrode Materials” (pages 123 to 166) of “Part 2” of S Co., Ltd., and there are a hole injection layer and an electron injection layer.
  • the charge injection layer is present between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer in the case of a hole injection layer, and between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer in the case of an electron injection layer.
  • the present invention is characterized in that the charge injection layer is disposed adjacent to the transparent electrode. When used in an intermediate electrode, it is sufficient that at least one of the adjacent electron injection layer and hole injection layer satisfies the requirements of the present invention.
  • the hole injection layer is a layer disposed adjacent to the anode, which is a transparent electrode, in order to lower the driving voltage and improve the luminance of light emission.
  • the organic EL element and its industrialization front line June 30, 1998 “Published by TS Co., Ltd.)”, Chapter 2, “Electrode Materials” (pages 123 to 166) in the second volume.
  • the details of the hole injection layer are described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069, etc.
  • materials used for the hole injection layer include: , Porphyrin derivatives, phthalocyanine derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, polyarylalkane derivatives, triarylamine derivatives, carbazole derivatives, Indolocarbazole derivatives, isoindole derivatives, acene derivatives such as anthracene and naphthalene, fluorene derivatives, fluorenone derivatives, polyvinylcarbazole, aromatic amines introduced into the main chain or side chain Child material or oligomer, polysilane, a conductive polymer or oligomer
  • Examples of the triarylamine derivative include benzidine type represented by ⁇ -NPD (4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl), and MTDATA (4,4 ′, 4 ′′).
  • Examples include a starburst type represented by -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine), a compound having fluorene or anthracene in the triarylamine-linked core.
  • hexaazatriphenylene derivatives such as those described in JP-T-2003-519432 and JP-A-2006-135145 can also be used as a hole transport material.
  • the electron injection layer is a layer provided between the cathode and the light emitting layer for lowering the driving voltage and improving the light emission luminance.
  • the cathode is composed of the transparent electrode according to the present invention
  • Chapter 2 “Electrode materials” pages 123 to 166) of the second edition of “Organic EL devices and their industrialization front line (issued by NTS, November 30, 1998)” ) Is described in detail.
  • JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like Specific examples of materials preferably used for the electron injection layer are as follows. Metals represented by strontium and aluminum, alkali metal compounds represented by lithium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, etc., alkali metal halide layers represented by magnesium fluoride, calcium fluoride, etc. Examples thereof include an alkaline earth metal compound layer typified by magnesium, a metal oxide typified by molybdenum oxide and aluminum oxide, and a metal complex typified by lithium 8-hydroxyquinolate (Liq).
  • Metals represented by strontium and aluminum alkali metal compounds represented by lithium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, etc.
  • the transparent electrode in this invention is a cathode
  • organic materials such as a metal complex
  • the electron injection layer is preferably a very thin film, and depending on the constituent material, the layer thickness is preferably in the range of 1 nm to 10 ⁇ m.
  • the hole transport layer is made of a hole transport material having a function of transporting holes.
  • the hole injection layer and the electron blocking layer also have the function of a hole transport layer.
  • the hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
  • the hole transport material has any of hole injection or transport and electron barrier properties, and may be either organic or inorganic.
  • triazole derivatives oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives
  • Examples include stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, conductive polymer oligomers, and thiophene oligomers.
  • hole transport material those described above can be used, but porphyrin compounds, aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds can be used, and in particular, aromatic tertiary amine compounds can be used. preferable.
  • aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminophenyl, N, N′-diphenyl-N, N′— Bis (3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (abbreviation: TPD), 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane, 1,1 -Bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane, N, N, N ', N'-tetra-p-tolyl-4,4'-diaminobiphenyl, 1,1-bis (4-di-p -Tolylaminophenyl) -4-phenylcyclohexane, bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane, bis (4-di-p
  • the hole transport material may be formed by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, and an LB method (Langmuir Brodget, Langmuir Brodgett method). Thus, it can be formed by thinning.
  • the layer thickness of the hole transport layer is not particularly limited, but is usually about 5 nm to 5 ⁇ m, preferably 5 to 200 nm.
  • the hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.
  • the p property can be increased by doping impurities into the material of the hole transport layer.
  • Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, 2001-102175 and J.P. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.
  • the electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and in a broad sense, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer.
  • the electron transport layer can be provided as a single layer structure or a stacked structure of a plurality of layers.
  • an electron transport material (also serving as a hole blocking material) constituting a layer portion adjacent to the light emitting layer is used as an electron transporting material. What is necessary is just to have the function to transmit.
  • any one of conventionally known compounds can be selected and used. Examples include nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane, anthrone derivatives, and oxadiazole derivatives.
  • a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron-withdrawing group can also be used as a material for the electron transport layer. It can. Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain, or a polymer material having these materials as a polymer main chain can also be used.
  • metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (abbreviation: Alq 3 ), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8- Quinolinol) aluminum, tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (abbreviation: Znq), etc. and the central metal of these metal complexes
  • a metal complex replaced with In, Mg, Cu, Ca, Sn, Ga, or Pb can also be used as a material for the electron transport layer.
  • the electron transport layer can be formed by thinning the above material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an inkjet method, and an LB method.
  • the thickness of the electron transport layer is not particularly limited, but is usually about 5 nm to 5 ⁇ m, preferably 5 to 200 nm.
  • the electron transport layer may have a single structure composed of one or more of the above materials.
  • the blocking layer includes a hole blocking layer and an electron blocking layer, and is a layer provided as necessary in addition to the constituent layers of the organic functional layer unit 3 described above. For example, it is described in JP-A Nos. 11-204258 and 11-204359, and “Organic EL elements and the forefront of industrialization (published by NTT Corporation on November 30, 1998)” on page 237. Hole blocking (hole block) layer and the like.
  • the hole blocking layer has a function of an electron transport layer in a broad sense.
  • the hole blocking layer is made of a hole blocking material that has a function of transporting electrons but has a very small ability to transport holes, and recombines electrons and holes by blocking holes while transporting electrons. Probability can be improved.
  • the structure of an electron carrying layer can be used as a hole-blocking layer as needed.
  • the hole blocking layer is preferably provided adjacent to the light emitting layer.
  • the electron blocking layer has a function of a hole transport layer in a broad sense.
  • the electron blocking layer is made of a material that has the ability to transport holes and has a very small ability to transport electrons. By blocking holes while transporting holes, the probability of recombination of electrons and holes is improved. Can be made.
  • the structure of a positive hole transport layer can be used as an electron blocking layer as needed.
  • the layer thickness of the hole blocking layer applied to the present invention is preferably in the range of 3 to 100 nm, more preferably in the range of 5 to 30 nm.
  • the cathode is an electrode film that functions to supply holes to the organic functional layer group and the light emitting layer, and a metal, an alloy, an organic or inorganic conductive compound, or a mixture thereof is used. Specifically, gold, aluminum, silver, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, indium, lithium / aluminum mixture, rare earth metal, ITO, ZnO, TiO Oxide semiconductors such as 2 and SnO 2 .
  • the cathode can be produced by forming a thin film of these conductive materials by a method such as vapor deposition or sputtering.
  • the sheet resistance as the second electrode is preferably several hundred ⁇ / ⁇ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 5 nm to 5 ⁇ m, preferably 5 to 200 nm.
  • sealing member examples of the sealing means used for sealing the organic EL element include a method in which a sealing member, a cathode, and a transparent substrate are bonded with an adhesive.
  • the sealing member may be disposed so as to cover the display area of the organic EL element, and may be concave or flat. Further, transparency and electrical insulation are not particularly limited.
  • a glass plate, a polymer plate, a film, a metal plate, a film, etc. examples include soda-lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz.
  • the polymer plate examples include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, and polysulfone.
  • the metal plate include one or more metals or alloys selected from the group consisting of stainless steel, iron, copper, aluminum, magnesium, nickel, zinc, chromium, titanium, molybdenum, silicon, germanium, and tantalum.
  • the sealing member a polymer film and a metal film can be preferably used from the viewpoint of reducing the thickness of the organic EL element. Furthermore, the polymer film has a water vapor transmission rate of 1 ⁇ 10 ⁇ 3 g / m 2 .multidot.m at a temperature of 25 ⁇ 0.5 ° C. and a relative humidity of 90 ⁇ 2% RH measured by a method according to JIS K 7129-1992.
  • the oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 is preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 3 ml / m 2 ⁇ 24 h ⁇ atm (1 atm is 1.01325 ⁇ 10 5 a Pa) equal to or lower than a temperature of 25 ⁇ 0.5 ° C.
  • water vapor permeability at a relative humidity of 90 ⁇ 2% RH is preferably not more than 1 ⁇ 10 -3 g / m 2 ⁇ 24h.
  • an inert gas such as nitrogen or argon, or an inert liquid such as fluorocarbon or silicon oil is injected in the gas phase and liquid phase. It is preferable to do. Further, the gap between the sealing member and the display area of the organic EL element can be evacuated, or a hygroscopic compound can be sealed in the gap.
  • An anode, an organic functional layer group 1, a light emitting layer, an organic functional layer group 2 and a cathode are laminated on a transparent substrate to form a laminate.
  • a transparent substrate is prepared, and a thin film made of a desired electrode material, for example, an anode material is deposited on the transparent substrate so as to have a thickness of 1 ⁇ m or less, preferably in the range of 10 to 200 nm.
  • the anode is formed by a method such as sputtering.
  • a connection electrode portion connected to an external power source is formed at the anode end portion.
  • a hole injection layer and a hole transport layer constituting the organic functional layer group 1, a light emitting layer, an electron transport layer constituting the organic functional layer group 2 and the like are sequentially laminated thereon.
  • each of these layers includes spin coating, casting, inkjet, vapor deposition, and printing, but vacuum vapor deposition is easy because a homogeneous layer is easily obtained and pinholes are difficult to generate.
  • the method or spin coating method is particularly preferred.
  • different formation methods may be applied for each layer.
  • the vapor deposition conditions vary depending on the type of compound used, but generally a boat heating temperature of 50 to 450 ° C. and a degree of vacuum of 1 ⁇ 10 ⁇ 6 to 1 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa. It is desirable to appropriately select the respective conditions within the range of a deposition rate of 0.01 to 50 nm / second, a substrate temperature of ⁇ 50 to 300 ° C., and a layer thickness of 0.1 to 5 ⁇ m.
  • a cathode is formed thereon by an appropriate forming method such as vapor deposition or sputtering. At this time, the cathode is patterned in a shape in which terminal portions are drawn from the upper side of the organic functional layer group to the periphery of the transparent substrate while maintaining an insulating state with respect to the anode by the organic functional layer group.
  • the transparent base material, the anode, the organic functional layer group, the light emitting layer, and the cathode are sealed with a sealing material. That is, a sealing material covering at least the organic functional layer group is provided on the transparent substrate with the terminal portions of the anode and the cathode exposed.
  • each electrode of the organic EL element is electrically connected to the light emitting element drive circuit unit (12) or the touch detection circuit unit (14).
  • the electrical connecting member that can be used is not particularly limited as long as it is a member having conductivity, but is preferably an anisotropic conductive film (ACF), a conductive paste, or a metal paste.
  • anisotropic conductive film examples include a layer having fine conductive particles having conductivity mixed with a thermosetting resin.
  • the conductive particle-containing layer that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it is a layer containing conductive particles as an anisotropic conductive member, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • the conductive particles that can be used as the anisotropic conductive member according to the present invention are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include metal particles and metal-coated resin particles.
  • Examples of commercially available ACFs include low-temperature curing ACFs that can also be applied to resin films, such as MF-331 (manufactured by Hitachi Chemical).
  • the metal particles include nickel, cobalt, silver, copper, gold, palladium, and the like.
  • the metal-coated resin particles for example, the surface of the resin core is any one of nickel, copper, gold, and palladium.
  • the metal paste may be a commercially available metal nanoparticle paste.
  • the organic EL module of the present invention is an organic EL module that can achieve a small format and a thin film, and can simplify the process.
  • various smart devices such as smartphones and tablets described in FIG. Moreover, it can be suitably used for a lighting device.
  • the organic EL module of the present invention can also be applied to a lighting device.
  • the lighting device provided with the organic EL module of the present invention is also useful for display devices such as home lighting, interior lighting, and backlights of liquid crystal display devices.
  • backlights such as clocks, signboard advertisements, traffic lights, light sources such as optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processing machines, light sources for optical sensors, etc.
  • light sources such as optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processing machines, light sources for optical sensors, etc.
  • There are a wide range of uses such as household appliances.
  • the organic EL module of the present invention has an organic EL panel in which a plurality of organic EL elements each having an electrode having both a light emitting function and a touch detection function are arranged in series, a specific control circuit, and a plurality of organic EL elements. It is an organic EL module that prevents false detection of touch functions, achieves a small format and thin film, has high touch detection accuracy, and is suitable for smart devices. Suitable for various smart devices such as smartphones and tablets Available.

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Abstract

 本発明の課題は、発光機能とタッチ検知機能を兼ね備え、直列に複数個配置した有機ELパネルと、特定の制御回路を有し、複数の有機EL素子間でのタッチ機能の誤検知を防止し、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ELモジュールと、それを具備したスマートデバイス及び照明装置を提供することである。 本発明の有機ELモジュールは、タッチ検知機能を有し、タッチ検知回路ユニットと、有機ELパネルの発光素子駆動回路ユニットとを具備し、前記有機ELパネルが、二つ以上の有機EL素子を直列に接続した構成を有し、前記二つ以上の直列配置された有機EL素子が、それぞれ独立してタッチ検知を行うことができる独立検知手段を有していることを特徴とする。

Description

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
 本発明は、タッチ検知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と、それを具備したスマートデバイス及び照明装置に関する。
 従来、平面状の光源体としては、導光板を用いた発光ダイオード(Light Emitting Diode、以下、「LED」と略記する。)や、有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode、以下、「OLED」と略記する。)等が挙げられる。
 2008年ごろから、世界的にスマートデバイス(例えば、スマートフォン、タブレット等)の生産量が飛躍的に伸長してきている。これらのスマートデバイスには、その操作性の観点から、フラットな面を有するキーが使われている。例えば、スマートデバイスの下部に設けられている共通機能キーボタンであるアイコン部がそれに相当する。この共通機能キーボタンには、例えば、「ホーム」(四角形などのマークで表示)、「戻る」(矢印マークなどで表示)、「検索」(虫眼鏡マークなどで表示)を示す3種類のマークが設けられている場合がある。
 このような共通機能キーボタンは、視認性向上の観点から、表示するマークのパターン形状に応じて、例えば、LED等を使用する場合には、あらかじめLED導光板などの平面発光デバイスをスマートデバイスの内部に設置して利用する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
 また、LED光源を用いた静電容量式情報入力ユニットとして、センサー電極の感度を高めることにより、センサー回路による静電容量の変化の検知を確実にし、使用者の入力操作を安定処理することを目的として、センサー電極が形成されたフレキシブルプリント回路(以下、FPCと略記する。)と、表面パネルとの間で、アイコン等の部位を回避する位置に、同形状の空気層よりも誘電率の高い接着剤層を設けることにより、静電容量を検知する検知電極の精度を向上させる方法が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
 アイコン部の表示方法としては、上記LED光源を用いる方法に対し、近年、より低消費電力化、発光輝度の均一性向上を目的として、面発光型の有機エレクトロルミネッセンスデバイスを利用しようという動きがある。これらの有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、アイコン部を構成しているカバーガラス側へマーク等をあらかじめ印刷しておき、その該当部分裏側に配置されることで表示機能を発現する。
 一方、スマートデバイスの利用に際してはタッチ検知機能が必須であり、ディスプレイ部および共通機能キー部にいたるまで、タッチ検知のための静電容量方式のタッチ検知型デバイスをカバーガラスの裏面側へ配置するのが通例となっている。
 このタッチ検知デバイスとしては、フィルム/フィルム型のタッチセンサーを、カバーガラスと同等のサイズまで拡大させてラミネートしたものが使われることが多い。特に、厚さに制約がないような機種の場合には、ガラス/ガラスタイプのものが用いられることもある。タッチの検知方式としては、近年は静電容量方式のものが採用されることが多い。メインディスプレイ向けには、「投影型静電容量方式」と呼ばれる、x軸、y軸方向それぞれに精細な電極パターンを有する方式が採用される。当該方式では、いわゆる「マルチタッチ」と呼ばれる2点以上のタッチ検知が可能となる。
 このようなタッチセンサーが利用されるため、従来は共通機能キーの部分には、タッチ機能を持たない発光デバイスが使用されていた。しかしながら、近年、いわゆる「インセル」型、あるいは「オンセル」型のディスプレイが登場したことにより、共通機能キー用の発光デバイスに、独自にタッチ検知機能を設けることが強く求められてきている。
 特に、面発光型の有機エレクトロルミネッセンスデバイスの場合、有機エレクトロルミネッセンス素子を構成している陽極、陰極、あるいは保護のために利用されるメタルホイル層が、上記の表面型静電容量方式の静電容量の変化の検知に悪影響を与えるため、有機エレクトロルミネッセンスデバイスに静電タッチ機能を付与する場合は、有機エレクトロルミネッセンスパネルと共に、その発光面側上に、アセンブリとして、フレキシブル基板上に静電容量方式の検知回路と、配線部を設けた電気接続ユニット、例えば、フレキシブルプリント回路(略称:FPC)により構成されるタッチ機能検知用のタッチ検知電極を、別構成で配置させる必要があり、その構成には大きな制約があった。このようなアセンブリを設ける方法では、タッチ機能検知用のデバイス(例えば、FPC)を追加調達する必要があり、経済的な負荷を負うこと、デバイスが厚膜化すること、製造工程における工数が増加する等の問題を抱えている。
 また、有機エレクトロルミネッセンスパネル又は有機エレクトロルミネッセンス素子の構成で、アノード電極(陽極)又はカソード電極(陰極)をタッチ検知電極(以下、単に「検知電極」ともいう。)としようとした場合、タッチする指とタッチ検知電極間の静電容量をCfとし、アノード電極とカソード電極間の静電容量をCelとすると、タッチ時(指触時)の静電容量は「Cf+Cel」となり、指触がない状態では「Cel」となるが、通常の場合は、Cf<Celであるため、タッチ検知が困難であった。
 更に、複数の共通機能キーボタンを構成する有機エレクトロルミネッセンスパネル又は有機エレクトロルミネッセンス素子を直列接続して、検知機能の効率化を図る試みがなされているが、一方の有機エレクトロルミネッセンス素子を指でタッチした際に、他方の有機EL素子がタッチ情報を検知し、誤検知してしまう問題が発生することが判明し、複数の有機EL素子を直列に配置した構成とする際の大きな障害となっている。
 従って、アイコン部に適用する発光デバイスとして複数の直列配置された有機エレクトロルミネッセンス素子と、それの駆動を制御する配線材料が効率的に配置され、誤検知の防止、小型化及び薄膜化を達成し、スマートデバイスへの適性を備えた有機エレクトロルミネッセンスモジュールの開発が求められている。
特開2012-194291号公報 特開2013-065429号公報
 本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、発光機能とタッチ検知機能を兼ね備えた電極を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を直列に複数個配置した有機エレクトロルミネッセンスパネルと、特定の制御回路を有し、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子間でのタッチ機能の誤検知を防止し、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と、それを具備したスマートデバイス及び照明装置を提供することである。
 本発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意検討を進めた結果、静電容量方式のタッチ検知回路部を有するタッチ検知回路ユニットと、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が、二つ以上の有機エレクトロルミネッセンス素子を直列に接続した構成で、前記二つ以上の直列配置された有機エレクトロルミネッセンス素子が、それぞれ独立してタッチ検知を行うことができる独立検知手段を有し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により、上記課題を解決することができることを見いだし、本発明に至った。
 すなわち、本発明に係る課題は、以下の手段により解決される。
 1.タッチ検知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知回路部を有するタッチ検知回路ユニットと、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が、二つ以上の有機エレクトロルミネッセンス素子を直列に接続した構成を有し、
 前記有機エレクトロルミネッセンス素子が、内部の対向する位置に面状の一対の電極を有し、
 前記一対の電極のいずれか一方がタッチ検知電極であり、当該タッチ検知電極が前記タッチ検知回路ユニットに接続され、
 前記二つ以上の直列配置された有機エレクトロルミネッセンス素子が、それぞれ独立してタッチ検知を行うことができる独立検知手段を有している
 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。
 2.前記独立検知手段が、二つ以上の直列配置された有機エレクトロルミネッセンス素子間の接続部分にスイッチを配置し、それぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子に対する指触を、独立に検知する手段であることを特徴とする第1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
 3.前記スイッチは、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光期間は「ON」とし、タッチ検知期間は「OFF」とすることを特徴とする第2項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
 4.前記スイッチは、前記発光素子駆動回路ユニット内に配置されていることを特徴とする第2項又第3項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
 5.前記独立検知手段が、二つ以上の直列配置された有機エレクトロルミネッセンス素子間の接続部分に抵抗を配置し、当該抵抗と前記有機エレクトロルミネッセンス素子容量による時定数により、それぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子に対する指触を、独立に検知する手段であることを特徴とする第1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
 6.前記タッチ検知回路ユニットと、前記発光素子駆動回路ユニットとが、一つの共通のグランドに接続されていることを特徴とする第1項から第5項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。
 7.前記タッチ検知回路ユニットと、前記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第1項から第5項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。
 8.前記発光素子駆動回路部により制御するそれぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子の発光期間と、前記タッチ検知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、それぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子の電気容量が検知されないように、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第1項から第7項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。
 9.前記発光素子駆動回路部により制御するそれぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子の発光期間と、前記タッチ検知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、それぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子の電気容量が検知されないように、前記一対の電極が両方ともフローティング電位の状態であることを特徴とする第1項から第7項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。
 10.前記発光素子駆動回路部により制御するそれぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子の発光期間と、前記タッチ検知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、それぞれの有機エレクトロルミネッセンスパネルの電気容量が検知されないように、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第1項から第7項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。
 11.前記発光素子駆動回路部により制御するそれぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子の発光期間と、前記タッチ検知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、それぞれの有機エレクトロルミネッセンスパネルの電気容量が検知されないように、前記一対の電極が両方とも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第1項から第7項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。
 12.前記発光素子駆動回路部により制御するそれぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子が連続的に発光し、前記タッチ検知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第1項から第11項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。
 13.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第1項から第11項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。
 14.第1項から第13項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。
 15.第1項から第13項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。
 本発明の上記手段により、発光機能とタッチ検知機能を兼ね備えた電極を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を直列に複数個配置した有機エレクトロルミネッセンスパネルと、特定の制御回路を有し、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子間でのタッチ機能の誤検知を防止し、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と、それを具備したスマートデバイス及び照明装置を提供することができる。
 本発明で規定する構成からなる有機エレクトロルミネッセンスモジュールの技術的特徴とその効果の発現機構は、以下のとおりである。
 従来、スマートメディアに具備されているアイコン表示部に適用されている有機エレクトロルミネッセンスモジュールは、対向する位置に配置されている一対の電極ユニットを有する有機エレクトロルミネッセンスパネルと、タッチ検知用のタッチ検知電極、例えば、フレキシブルプリント回路(FPC)とにより、それぞれ発光機能とタッチ検知機能とが分離したアセンブリにより構成されているため、厚膜となり、スモールフォーマット化に対する大きな障害となっていた。
 上記問題に対し、本発明者らは、有機エレクトロルミネッセンスパネル(以下、「有機ELパネル」と略記する。)に対し、第一の電気制御部材として、対向する位置に配置されている一対の電極間に、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」と略記する。)の発光を制御するための発光素子駆動回路ユニットを設け、第二の電気制御部材として、一対の電極の少なくとも一方の電極をタッチ検知電極として機能させ、そこにタッチ検知回路ユニットを有している構成の有機エレクトロルミネッセンスモジュール(以下、「有機ELモジュール」と略記する。)を提案してきた。
 通常、有機ELパネル又は有機EL素子の構成において、前述のとおり、アノード電極(陽極)又はカソード電極(陰極)をタッチ検知電極(以下、単に「検知電極」ともいう。)としようとした場合、タッチする指とタッチ検知電極間の静電容量をCfとし、アノード電極とカソード電極間の静電容量をCelとすると、タッチ時(指触時)の静電容量は「Cf+Cel」となり、指触がない状態では「Cel」となるが、通常の場合は、Cf<Celであるため、タッチ検知が困難であった。
 上記提案の有機ELモジュールでは、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、タッチ検知回路部を有するタッチ検知回路ユニットを独立して設け、かつタッチ検知時には、アノード電極とカソード電極間の静電容量Celが検知されないように、アノード電極(陽極)及びカソード電極(陰極)と発光素子駆動回路部間のスイッチを「OFF」にし、アノード電極(陽極)及びカソード電極(陰極)の少なくとも一方の電極、又は両方の電極をフローティング電位の状態とすることにより、タッチ検知を可能にすることができ、その結果、スモールフォーマット化及び薄膜化を達成し、工程の簡素化が達成することができるものであった。
 本発明者らは、更に上記構造を発展させる手段の一つとして、スマートデバイスの有機ELモジュールを構成している有機EL素子を、複数個直列に接続し、構成の効率化を図る検討を行ってきた。
 図1Aは本発明の代表的なスマートデバイスと、図1Bはアイコン部に具備されている有機ELモジュールの構成の一例を示す概略構成図である。
 図1Aにおいて、スマートデバイス100は、タッチ検知機能を有する有機ELモジュール(MD)と、液晶表示装置120等を備えて構成されている。液晶表示装置120としては、従来公知の液晶表示装置を用いることができる。
 図1Aでは、有機ELモジュール(MD)が発光している状態を示しており、正面側から見て各種の表示パターン(111A~111C)の発光が視認される。有機ELモジュール(MD)が非発光状態である場合には、各種表示パターン(111A~111C)が視認されない。なお、図1Aに示される表示パターン(111A~111C)の形状は、一例であってこれらに限られるものでなく、いずれの図形、文字、模様等であっても良い。ここで、「表示パターン」とは、有機EL素子の発光により表示される図案(図の柄や模様)、文字、画像等をいう。従来の有機ELモジュール(MD)では、発光素子である有機EL素子がそれぞれ独立して配置される構成であったが、装置のスモールフォーマット化及び薄膜化の観点から、図1Bに示すように、複数の有機EL素子(22A~22C)を直列に接続し、一つの印加電源部Vにより発光及びタッチ検知する方法を検討してきた。
 図1Bで示すように有機EL素子を直列に接続した場合、誤検知が発生することが判明した。
 詳細な原因については、図2を用いて後述するが、複数の有機EL素子間を単に配線により直列接続した場合、第1の有機EL素子に指触してタッチ検知を行う場合、他方の本来タッチ検知対象ではない第2の有機EL素子に指触しても、第1の有機EL素子のタッチを検知してしまう誤検知が発生することが判明した。
 本発明者らは、上記問題について詳細に検討を進めた結果、有機ELパネルを、複数の有機EL素子を直列接続して構成する場合には、タッチ検知時の各有機EL素子間を、スイッチを設けて電気的に完全に絶縁する構成、あるいは、有機EL素子間に抵抗器を設けて、時定数を利用して誤検知を防止する方法により、本発明の上記目的を達成することができることを見いだしたものである。
本発明の代表的なスマートデバイスと、アイコン部に具備されている有機ELモジュールの構成の一例を示す概略構成図 三つの有機EL素子が直列接続された従来型の有機ELモジュールの回路構成の一例を示す概略回路図 従来型の三つの有機EL素子が直列接続された有機ELモジュールの構成の一例を示す回路図 本発明の有機ELモジュールの構成(アノード電極が検知電極)の一例を示す概略断面図 有機ELモジュールの三つの有機EL素子間にスイッチを設けた構成の実施態様1の駆動回路図 発光素子駆動回路ユニットの構成の一例を示す概略回路図 実施態様1の発光期間における発光駆動時の発光制御ルートの一例を示す概略回路図 実施態様1のセンシング期間における第1の有機EL素子の指触によるタッチ検知情報ルートの一例を示す概略回路図 実施態様1のセンシング期間における第2の有機EL素子の指触によるタッチ検知情報ルートの一例を示す概略回路図 実施態様1のセンシング期間における第3の有機EL素子の指触によるタッチ検知情報ルートの一例を示す概略回路図 実施態様1における発光期間とセンシング期間の一例を示すタイミングチャート 実施態様1における発光期間とセンシング期間の他の一例(逆印加電圧付与)を示すタイミングチャート 有機ELモジュールの三つの有機EL素子間にスイッチを設けた構成の実施態様2(検知回路が独立)の駆動回路図 実施態様2における発光期間とセンシング期間の一例を示すタイミングチャート 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 実施態様3のセンシング期間における第1の有機EL素子の指触によるタッチ検知情報ルートの一例を示す概略回路図 実施態様3における有機EL素子点灯時の発光期間とセンシング期間(指触時)の静電容量差を説明するための模式図 実施態様3におけるタッチ検知時の発光期間とセンシング期間(指触時)の静電容量差を説明するための模式図 有機ELモジュールを構成する三つの有機EL素子間にスイッチを設け、かつ二つのグランドを有する実施態様4の駆動回路図 有機ELモジュールを構成する三つの有機EL素子間に抵抗を設けた構成の実施態様5の駆動回路図 実施態様5の第1の有機EL素子を指触したときのタッチ検知情報ルート(正常検知ルート)の一例を示す概略回路図 実施態様5の第1の有機EL素子のセンシング時に、第2の有機EL素子を指触(誤指触)時のタッチ検知情報ルート(誤検知ルート)の一例を示す概略回路図 実施態様5における正常検知ルート(ルート5)の静電容量差を説明するための模式図 実施態様5における誤検知ルート(ルート6)の静電容量差を説明するための模式図 実施態様5における時定数を説明するためのタイミングチャート 実施態様5における発光期間とセンシング期間の一例を示すタイミングチャート 有機ELモジュールの他の一例(有機EL素子が常時発光)である実施態様6の駆動回路図 実施態様6における発光期間とセンシング期間の一例を示すタイミングチャート 有機ELモジュールの他の一例(有機EL素子が常時発光)である実施態様7の駆動回路図 本発明の有機ELモジュールの他の構成(カソード電極がタッチ検知電極)の一例を示す概略断面図 有機ELモジュールの一例で、カソード電極がタッチ検知電極である実施態様8の駆動回路図
 本発明の有機ELモジュールは、タッチ検知機能を有し、静電容量方式のタッチ検知回路部を有するタッチ検知回路ユニットと、有機EL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ELパネルが、二つ以上の有機EL素子を直列に接続した構成を有し、前記有機EL素子が、内部の対向する位置に面状の一対の電極を有し、前記一対の電極のいずれか一方がタッチ検知電極であり、当該タッチ検知電極が前記タッチ検知回路ユニットに接続され、前記二つ以上の直列配置された有機EL素子が、それぞれ独立してタッチ検知を行うことができる独立検知手段を有していることを特徴とする。この特徴は、請求項1から請求項15までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
 本発明の実施態様としては、本発明の目的とする効果をより発現できる観点から、前記独立検知手段が、二つ以上の直列配置された有機EL素子間の接続部分にスイッチを配置し、それぞれの有機EL素子に対する指触を、独立に検知する手段であることが、より確実に有機EL素子間の指触時の誤検知を防止することができる観点から好ましい。
 また、前記スイッチは、前記有機EL素子の発光期間は「ON」とし、タッチ検知期間は「OFF」とすることにより、発光期間とタッチ検知期間(センシング期間)を明確に分離することができ、より確実に有機EL素子間の指触時の誤検知を防止することができる観点から好ましい。
 また、前記スイッチを、前記発光素子駆動回路ユニット内に配置することが、効率よく有機EL素子間の指触時の誤検知を防止することができる観点から好ましい。
 また、独立検知手段が、二つ以上の直列配置された有機EL素子間の接続部分に抵抗を配置し、当該抵抗と前記有機EL素子容量による時定数により、それぞれの有機EL素子に対する指触を、独立に検知する手段であることが、より確実に有機EL素子間の指触時の誤検知を防止することができる観点から好ましい。
 また、前記タッチ検知回路ユニットと、前記発光素子駆動回路ユニットとが、一つの共通のグランドに接続されていることが、より簡素化及び効率化された制御回路を設計することができる観点から好ましい態様である。
 また、前記タッチ検知回路ユニットと、前記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が、タッチ検知回路ユニットから見ると、タッチ検知電極には、有機EL素子の容量の影響が実効的に無くなり、指と検知電極との間で形成される容量のみが検知されることで、タッチ検知感度を向上させることができる観点から好ましい。
 また、前記発光素子駆動回路部により制御するそれぞれの有機EL素子の発光期間と、前記タッチ検知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、それぞれの有機EL素子の電気容量が検知されないように、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が、発光期間とセンシング期間をより明確に分離できる観点から好ましい。
 また、前記発光素子駆動回路部により制御するそれぞれの有機EL素子の発光期間と、前記タッチ検知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、それぞれの有機EL素子の電気容量が検知されないように、前記一対の電極の両方がフローティング電位の状態であることが、発光期間とセンシング期間をより明確に分離できる観点から好ましい。
 前記発光素子駆動回路部により制御するそれぞれの有機EL素子の発光期間と、前記タッチ検知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、それぞれの有機ELパネルの電気容量が検知されないように、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が、発光期間とセンシング期間をより明確に分離できる観点から好ましい。
 前記発光素子駆動回路部により制御するそれぞれの有機EL素子の発光期間と、前記タッチ検知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、それぞれの有機ELパネルの電気容量が検知されないように、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が、発光期間とセンシング期間をより明確に分離できる観点から好ましい。
 なお、本発明でいうフローティング電位の状態とは、電源や機器のグランドに接続されていない浮遊電位状態をいい、タッチ検知時のアノード電極(陽極)又はカソード電極(陰極)はフローティング電位をとるため、有機ELパネルの静電容量Celは検知されない状態となり、その結果、指触によるタッチ検知が可能となる。
 また、前記発光素子駆動回路部により制御するそれぞれの有機EL素子が連続的に発光し、前記タッチ検知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が、回路を簡素化でき、効率的なセンシング機能を発現させることができる観点から好ましい。
 また、前記発光期間の最後に、逆印加電圧付与期間を設けることにより、発光期間とセンシング期間をより明確に分離できる観点から好ましい。
 本発明において、「有機EL素子」とは、一対の対向電極及び有機機能層群により構成されているものをいい、「有機ELパネル」とは、有機EL素子に対し、封止用接着剤及び封止部材により封止した構成をいい、「有機ELモジュール」とは、有機ELパネルに、静電容量方式のタッチ検知回路ユニットと発光素子駆動回路ユニットとが電気接続部材により接続され、発光機能とタッチ検知機能を併せ持つ構成をいう。
 以下、本発明の構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について、図を交えて詳細な説明をする。なお、本願において、数値範囲を表す「~」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用している。なお、各図の説明において、構成要素の末尾に括弧内で記載した数字や略号は、各図に記載した符号を表す。
 《有機ELモジュール》
 本発明の有機ELモジュールは、複数の有機EL素子を有する有機ELパネルに電気接続部材を接合した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知回路部を有するタッチ検知回路ユニットと、有機EL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ELパネルは、内部に二つ以上の有機EL素子を具備し、当該有機EL素子内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知電極であり、当該タッチ検知電極が、前記タッチ検知回路ユニットに接続されていることを特徴とする。
 本発明の有機ELモジュールの全体構成を説明する前に、二つ以上の有機EL素子を具備した有機ELパネルを有する従来型の有機ELモジュールの概略構成について説明する。
 図2は、従来型の三つの有機EL素子が直列で直接接続された有機ELモジュールの回路構成の一例を示す回路図である。
 図2に示す従来型の有機ELモジュール(1)の回路図において、中央に示した有機ELパネル(2)は、それぞれアノード電極配線(25A~25C)、カソード電極配線(26A~26C)を有し、両配線間にダイオードである三つの有機EL素子(22A~22C)と、有機EL素子の寄生容量(21A~21C)が接続されている。また、カソード電極配線(26A)とアノード電極配線(25B)、及びカソード電極配線(26B)とアノード電極配線(25C)間は、直接配線により接続されている構成を有している。
 左側の発光素子駆動回路ユニット(12)では、第1の有機EL素子(22A)のアノード電極より引き出されたアノード電極配線(25A)がスイッチ1(SW1)を介して、発光素子駆動回路部(23)に接続され、一方、第3の有機EL素子(22C)のカソード電極(6C、不図示)から引きだされたカソード電極配線(26C)が、スイッチ2(SW2)を介して、発光素子駆動回路部(23)に接続されている。また、発光素子駆動回路部(23)は、グランド(27)につながれている。このグランド(27)は、詳しくはシグナル・グランドと呼ばれている。
 一方、右側に記載したタッチ検知回路ユニット(14)は、第1の有機EL素子(22A)においては、タッチ検知電極として機能させるアノード電極(4A、不図示)から引き出したアノード電極配線(25A)を、スイッチ3(SW3)を介してタッチ検知回路部(24)に接続し、第2の有機EL素子(22B)のタッチ検知電極より引き出したアノード電極配線(25B)は、スイッチ4(SW4)を介してタッチ検知回路部(24)に接続され、第3の有機EL素子(22C)のタッチ検知電極より引き出したアノード電極配線(25C)は、スイッチ5(SW5)を介してタッチ検知回路部(24)に接続されている構成である。なお、発光素子駆動回路ユニット(12)及びタッチ検知回路ユニット(14)の構成については、後述する本発明の有機ELモジュール(1)の説明の中で、その詳細を説明する。
 このような、従来型の回路構成では、SW1とSW2を「ON」にして発光期間を形成した後、センシング期間として、例えば、図2で示すように、SW1、SW2、SW4、SW5を「OFF」にし、第1の有機EL素子(22A)によるセンシング期間では、SW3のみ「ON」にして、タッチ検知電極であるアノード電極に指触して、タッチ検知を行う。
 しかしながら、このような第1の有機EL素子(22A)によるセンシングを行っている際、例えば、図2で示すように、第2の有機EL素子(22B)のアノード電極配線(25B)に接続されているタッチ検知電極であるアノード電極(4B、不図示)に指触(15)した場合でも、タッチ検知情報ルートとしてルート1を経由して、あたかも、第1の有機EL素子(22A)がセンシングされたという情報が、タッチ検知回路部(24)に送信され、誤検知を起こしてしまうという問題が生じる。本発明では、このような直列接続した複数の有機EL素子により構成される有機ELモジュールにおける誤検知を防止することを目的としたものである。
 次いで、上記のような誤検知の問題を解決した本発明の有機ELモジュールについて、その詳細を、図を交えて説明する。
 本発明の有機ELモジュールにおいては、静電容量方式のタッチ検知回路部を有するタッチ検知回路ユニットと、有機EL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ELパネルが、二つ以上の有機EL素子を直列に接続した構成を有し、二つ以上の直列配置された有機EL素子をそれぞれ独立してタッチ検知を行うことができる独立検知手段を有していることを特徴とする。
 さらには、独立検知手段が、二つ以上の直列配置された有機ELス素子間の接続部分にスイッチを配置し、それぞれの有機EL素子に対する指触を、独立に検知する手段であることが好ましい態様の一つである。
 はじめに、図3を用いて、本発明の有機ELモジュールの構成(アノード電極が検知電極)の概略構成について説明する。以下に説明する有機ELモジュールにおいては、主に、タッチ検知電極としてアノード電極を用いる構成について説明する。
 図3に、本発明の有機ELモジュールを構成する二つ以上有する有機EL素子のうち、便宜上、一つの有機EL素子の構成についてのみ、その概略構成図を示す。
 図3に示す有機ELモジュール(1)を構成する有機ELパネル(2)は、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)で封止し、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。
 また、本発明に係る有機ELパネル(2)においては、有機EL素子の保護を目的として、アノード電極(4)又はカソード電極(6)よりも表面側にメタルホイル層を有する構成であってもよい。
 図3の構成においては、アノード電極(4、陽極)が、有機EL素子の発光させる対向電極として機能するとともに、検知電極としての機能を付与する構成である。例えば、三つの有機EL素子の構成では、第1の有機EL素子のアノード電極(4A、不図示)と、第3の有機EL素子のカソード電極(6)間に、発光を制御する発光素子駆動回路ユニット(12)が接続され、当該発光素子駆動回路ユニット(12)には、グランド(不図示)が設けられている。また、透明基材(3)の裏面側(表示面側)には、封止用接着剤(7)を介して、カバーガラス(11)が設けられている。
 また、各有機EL素子のアノード電極は、それぞれ検知電極として機能し、タッチ(15、以下、指触ともいう。)を検知するためのタッチ検知回路ユニット(14)に接続される。この時、当該タッチ検知回路ユニット(14)にも、独立したグランド(不図示)が設けられている構成であってもよい。この二つのグランドを有する構成については、後述の図17にて説明する。
 図3においては、アノード電極(4)を検知電極として兼ねる構成を示したが、後述の図24に記載するように、カソード電極(6)にその機能を付与してもよい。
 次いで、本発明の有機ELモジュールを構成する具体的な駆動回路とその駆動方法について、説明する。
 〔有機ELモジュールの構成例:タッチ検知電極がアノード電極であるケース〕
 (実施態様1)
 図4は、本実施形態である有機ELモジュールの三つの有機EL素子間にスイッチを設けた構成(実施態様1)の一例を示す駆動回路図である。
 図4に示す有機ELモジュール(1)の回路図において、中央に示した有機ELパネル(2)は、前記図2と同様に、それぞれアノード電極配線(25A~25C)、カソード電極配線(26A~26C)を有し、両配線間にダイオードである三つの有機EL素子(22A~22C)と、有機EL素子の寄生容量(21A(Cel1)~21C(Cel3))が接続されている。
 左側の発光素子駆動回路ユニット(12)では、第1の有機EL素子(22A)のアノード電極(4A、不図示)より引き出されたアノード電極配線(25A)がスイッチ1(SW1)を介して、発光素子駆動回路部(23)に接続されている。一方、第3の有機EL素子(22C)のカソード電極(6C、不図示)から引きだされたカソード電極配線(26C)が、スイッチ2(SW2)を介して、発光素子駆動回路部(23)に接続されている。
 この発光素子駆動回路ユニット(12)には、定電流駆動回路、あるいは定電圧駆動回路が組み込まれ、有機EL素子の発光のタイミングを制御し、必要に応じて、逆バイアス印加(逆印加電圧)する発光素子駆動回路部(23)を有する。また、図4では、発光素子駆動回路部(23)と、SW1とがそれぞれ独立した構成で示してあるが、必要に応じて、発光素子駆動回路部(23)内に、スイッチ1(SW1)が組み込まれた構成であってもよい。
 一方、右側に記載したタッチ検知回路ユニット(14)は、第1の有機EL素子(22A)においては、タッチ検知電極として機能させるアノード電極(4A、不図示)から引き出したアノード電極配線(25A)を、スイッチ3(SW3)を介してタッチ検知回路部(24)に接続し、第2の有機EL素子(22B)のタッチ検知電極であるアノード電極(4B、不図示)より引き出したアノード電極配線(25B)は、スイッチ4(SW4)を介してタッチ検知回路部(24)に接続され、第3の有機EL素子(22C)のタッチ検知電極であるアノード電極(4C、不図示)より引き出したアノード電極配線(25C)は、スイッチ5(SW5)を介してタッチ検知回路部(24)に接続されている構成である。
 本発明の有機ELモジュールの実施態様1における駆動回路上の特徴は、誤検知を防止するため、カソード電極配線(26A)とアノード電極配線(25B)間の回路に、第1の有機EL素子と第2の有機EL素子間の電気シグナルを遮断するためのスイッチ6(SW6)を設け、同じく、カソード電極配線(26B)とアノード電極配線(25C)間の回路に、第2の有機EL素子と第3の有機EL素子間の電気シグナルを遮断するためのスイッチ7(SW7)が設けられている。
 本発明でいう発光素子駆動回路ユニット(12)とは、図4の破線で示すように、アノード電極配線(25A)、SW1、発光素子駆動回路部(23)、カソード電極配線(26C)及びSW2で構成されている回路範囲で、更に、発光素子駆動回路部(23)内部に、本発明の特徴であるSW6及びSW7を内蔵した構成である。
 本発明に係る発光素子駆動回路部(23)は、その構成に特に制限はなく、従来の公知の発光素子駆動回路部(有機EL素子駆動回路)を適用することができる。一般に、発光素子駆動回路は、例えば、後述の図10に示すようなあらかじめ設定した発光素子の発光パターンに応じて、アノード電極とカソード電極との間に、発光素子である有機EL素子の発光光量に応じて電流を印加する機能を有するものである。この光素子駆動回路部(23)としては、昇圧型又は降圧型のDC-DCコンバーター回路、電流値のフィードバック回路、DC-DCコンバーターのスイッチ制御回路等からなる定電流回路が知られており、また、特開2002-156944号公報、特開2005-265937号公報、特開2010-040246号公報等に記載されている発光素子駆動回路を参照して適用することができる。
 スイッチ1~7(SW1~SW7)は、FET(電界効果トランジスター)、TFT(薄膜フィルムトランジスター)等のスイッチ機能を備えたものであればよく、特に制限はない。
 本発明に適用可能な発光素子駆動回路部(23)の一例を、図5に示す。
 図5は、発明に係る発光素子駆動回路ユニットの構成の一例を示す概略回路図である。
 図5において、発光素子駆動回路部(23)は、昇圧型又は降圧型のDC-DCコンバーター回路部(31)、DC-DCコンバーターのスイッチ素子制御回路部(32)、電流値のフィードバック回路部(33)を有している。例えば、検知抵抗をR、比較電位をVrefとすると、有機EL素子(22)に流れる電流IOLEDがVref/Rとなるように、有機EL素子(22)のアノード電位がDC-DCコンバーター回路部(31)で昇圧又は降圧されることにより、定電流回路とすることができる。ここで、フィードバック回路(33)は、V=Vrefとなるように、DC-DCコンバーター回路部(31)の出力Voutにフィードバックを掛ける。例えば、Vref=0.19V、R=100Ωとすると、定電流値Vref/R=1.9mAとなるように、VoutがDC-DCコンバーター回路(31)により調整される。
 また、タッチ検知回路部(24)としては、その構成に特に制限はなく、従来の公知のタッチ検知回路を適用することができる。一般に、タッチ検知回路部は、増幅器、フィルター、AD変換器、整流平滑回路、比較器等で構成され、代表例としては、自己容量検知方式、直列容量分圧比較方式(オムロン方式)等を挙げることができ、また、特開2012-073783号公報、特開2013-088932号公報、特開2014-053000号公報等に記載されているタッチ検知回路を参照することができる。
 次いで、図4で示した実施態様1において、発光期間における発光制御ルートについて、図6を用いて説明する。
 図6は、実施態様1の発光期間における発光制御ルートの一例を示す概略回路図である。
 先に図4で説明した構成の有機ELモジュール(1)において、三つの有機EL素子(22A~22C)を発光駆動する際には、SW1、SW6、SW7及びSW2を「ON」にして、三つの有機EL素子(22A~22C)と発光素子駆動回路部(23)とを接続し、発光駆動情報を太線で示すルート2に従って通電することにより発光させる。この有機EL素子(22A~22C)を発光させる期間を、発光期間(LT)と称す。この発光期間(LT)においては、タッチ検知に関係するSW3~SW5は、全て「OFF」の状態にある。
 次いで、図4で示した実施態様1において、第1の有機EL素子~第3の有機EL素子のタッチ検知期間(センシング期間ST)におけるタッチ検知フローについて、図7~図9を用いて説明する。
 図7は、センシング期間(ST)における第1の有機EL素子(22A)の指触によるタッチ検知情報ルートの一例を示す概略回路図である。
 図7に示すタッチ検知を行うセンシング期間(ST)においては、発光駆動に関連するスイッチであるSW1、SW6、SW7及びSW2は、全て「OFF」の状態とする。
 有機EL素子(22A)の指触によるタッチ検知では、スイッチ3(SW3)を[ON]の状態にし、第1の有機EL素子(22A)の検知電極であるアノード電極(4A、不図示)に指(15)によるタッチ検知し、引き出したアノード電極配線(25A)からSW3を介して、検知情報伝達のルート3Aによりタッチ検知回路ユニット(14)のタッチ検知回路部(24)にタッチ情報を通知する。この時、第1の有機EL素子(22A)と第2の有機EL素子(22B)間は、SW6が「OFF」で、断絶した状態にあるため、誤操作により、第2の有機EL素子(22B)の検知電極であるアノード電極(4B、不図示)に指(15)によりタッチ(指触)をしても、タッチ検知はされないため、誤検知を防止することができる。第3の有機EL素子(22C)に接触しても、同様にタッチ検知はされない。
 同様に、図8は、センシング期間(ST)における第2の有機EL素子(22B)のタッチ(指触)によるタッチ検知情報ルートの一例を示す概略回路図である。
 図7と同様に、第2の有機EL素子(22B)によるタッチ検知においては、スイッチ4(SW4)を[ON]の状態にし、第2の有機EL素子(22B)の検知電極であるアノード電極(4B、不図示)に指(15)によりタッチ(指触)し、引き出したアノード電極配線(25B)からSW4を介して、検知情報伝達のルート3Bによりタッチ検知回路ユニット(14)のタッチ検知回路部(24)にタッチ情報を通知する。この時、第1の有機EL素子(22A)と第2の有機EL素子(22B)間は、SW6が「OFF」で、断絶した状態にあり、同じく第2の有機EL素子(22B)と第3の有機EL素子(22C)間も、SW7が「OFF」で、断絶した状態にあるため、たとえ、第1の有機EL素子(22A)あるいは第3の有機EL素子(22C)にタッチ(指触)しても、タッチ検知はされない。
 同様に、図9は、センシング期間(ST)における第3の有機EL素子(22C)のタッチ(指触)によるタッチ検知情報ルートの一例を示す概略回路図である。
 図7と同様に、第3の有機EL素子(22C)によるタッチ検知においては、スイッチ5(SW5)を[ON]の状態にし、第3の有機EL素子(22C)の検知電極であるアノード電極(4C、不図示)に指(15)によるタッチ(指触)を行い、引き出したアノード電極配線(25C)からSW5を介して、検知情報伝達のルート3Cによりタッチ検知回路ユニット(14)のタッチ検知回路部(24)にタッチ検知情報を通知する。この時、第2の有機EL素子(22B)と第3の有機EL素子(22C)間は、SW7が「OFF」で、断絶した状態にあるため、第2の有機EL素子(22B)にタッチ(指触)しても、タッチ検知はなされない。第1の有機EL素子(22A)に接触しても、同様にタッチ検知はなされない。
 次いで、上記説明した実施態様1における発光期間とセンシング期間(タッチ検知期間)との時系列的な作動について、タイミングチャートを用いて説明する。
 図10に、実施態様1における発光期間(LT)とセンシング期間(ST)のパターン1のタイミングチャートを示す。
 図4~図9に示す回路構成からなる実施態様1の有機ELモジュール(1)においては、スイッチ1(SW1)、スイッチ2(SW2)、スイッチ6(SW6)及びスイッチ7(SW7)のON/OFF制御で、発光素子駆動回路ユニット(12)を介して有機ELパネル22A~22Cの発光期間(LT)を制御し、上記各スイッチを「OFF」にし、スイッチ3(SW3)、スイッチ4(SW4)及びスイッチ5(SW5)のON/OFF制御により、タッチ検知回路ユニット(14)を介して、各有機EL素子のタッチセンシング期間(ST)を制御することにより、アイコン部におけるタッチセンサー機能を発現させることができる。
 図10に示すパターン1のタイミングチャートの最上段には、発光素子駆動回路ユニット(12)におけるSW1、SW2、SW6及びSW7のON/OFFの作動タイミングを示すグラフであり、その下に、タッチ検知回路ユニット(14)におけるSW3、SW4及びSW5の作動タイミングを示してある。ここで示すタイミングチャートでは、信号ハイ期間がスイッチの「ON」の状態を示している。以降説明するタイミングチャート図においても同様である。
 最下段のグラフは、有機EL素子(22A~22C)に対する印加電圧の履歴を示すグラフで、SW1、SW2、SW6及びSW7が「ON」の状態になると、OLEDオフ電圧から電圧が上昇し、発光に必要な電圧となった時点で発光が開始される。次いで、SW1、SW2、SW6及びSW7を「OFF」にすると、有機EL素子(22A~22C)への電流供給が停止し、消灯される。しかしながら、SW1、SW2、SW6及びSW7を「OFF」にしても、瞬時に消灯することはなく、OLED充放電時定数τに従い、一定の時間を要して消灯する。
 一方、SW3は、第1の有機EL素子(22A)のタッチ検知回路ユニット(14)の駆動をコントロールするスイッチであり、SW1、SW2、SW6及びSW7が「ON」の状態では「OFF」状態とし、SW1、SW2、SW6及びSW7を「OFF」にした後、「ON」にして、タッチ検知を行う。この時、第1の有機EL素子(22A)と第2の有機EL素子(22B)間のSW6は、「OFF」の状態にあるため、第2の有機EL素子(22B)にタッチ(指触)しても、第1の有機EL素子(22A)によるタッチ検知がなされることはなく、誤検知の発生を防止することができる。
 なお、SW3を「ON」とするタイミングは、上記説明したSW1、SW2、SW6及びSW7を「OFF」にした後、所定の待機時間(t1)を経て、「ON」とする。この待機期間(t1)としては、OLED充放電時定数τの0τ~5τ程度の範囲内で設定することが好ましい。
 次いで、第1の有機EL素子(22A)のタッチ検知回路ユニット(14)の駆動をコントロールするSW3を「OFF」にした後、第2の有機EL素子(22B)のタッチ検知回路ユニット(14)の駆動をコントロールするSW4を「ON」にして、第2の有機EL素子によるタッチ検知を行う。
 最後に、第2の有機EL素子(22B)のタッチ検知回路ユニット(14)の駆動をコントロールするSW4を「OFF」にした後、第3の有機EL素子(22C)のタッチ検知回路ユニット(14)の駆動をコントロールするSW5を「ON」にして、第3の有機EL素子によるタッチ検知を行う。
 図10に示すパターン1のタイミングチャートにおいて、SW1、SW2、SW6及びSW7を「ON」にしてから「OFF」にするまでの期間が、発光期間(LT)であり、SW1、SW2、SW6及びSW7を「OFF」にして、待機時間(t)を経て、SW3、SW4及びSW5を独立して「ON」にしてタッチ検知を行った後、最後にSW5を「OFF」にするまでの期間が、センシング期間(ST)であり、LT+STを1フレーム期間(1FT)と称する。
 本発明の有機ELモジュールにおける発光期間(LT)、センシング期間(ST)及び1フレーム期間(1FT)としては、特に制限はなく、適用する環境に適した条件を適宜選択することができるが、一例としては、OLEDの発光期間(LT)としては、0.1~2.0msec.の範囲内であり、センシング期間(ST)としては0.05~0.3msec.の範囲内であり、1フレーム期間(1FT)としては、0.15~2.3msecの範囲内を挙げることができる。また、1フレーム期間(1FT)としては、フリッカ低減の目的からは、60Hz以上とすることが好ましい。
 図11には、実施態様1における発光期間とセンシング期間の他の一例として、有機EL素子に逆印加電圧を付与する方法によるタイミングチャートのパターン2を示す。
 図11では、図10の最下段に記載のOLED印加電圧のパターンに対し、SW1、SW2、SW6及びSW7を「ON」にした後、発光期間の最後で「OFF」にする直前に、各有機EL素子のアノード電極(4)とカソード電極(6)間に逆印加電圧(逆バイアス電圧の印加)を付与することにより、OLED消灯時の充放電を抑制したタイミングチャートで、第1の有機EL素子にタッチ検知を行うSW3のパターンでは、図10で示したような待機時間(t1)を設ける必要がない。
 (実施態様2)
 図12は、三つの有機EL素子間にスイッチを配置し、かつ各有機EL素子に、それぞれ独立したタッチ検知回路部を設けた本発明の有機ELモジュールの実施態様2の駆動回路図である。
 基本的な回路構成は、前記図4~図11説明した構成と同じであるが、タッチ検知回路ユニット(14)を構成するタッチ検知回路部(24)内に、第1の有機EL素子(22A)、アノード電極配線(25A)、SW3の系列に、第1のタッチ検知回路部(24A)を独立して配置し、同様に、第2の有機EL素子(22B)、アノード電極配線(25B)、SW4の系列に、第2のタッチ検知回路部(24B)が配置され、第3の有機EL素子(22C)、アノード電極配線(25C)、SW5の系列に、第3のタッチ検知回路部(24C)が配置されている構成である。
 図12に示すように、それぞれのタッチ検知回路に、独立してタッチ検知回路部を設けることにより、検知回路側は並列した状態でタッチ検知を処理することができ、センシング期間を同一にすることができる。
 図13に、実施態様2における発光期間とセンシング期間のタイミングチャートの一例を示す。
 図13に示すタイミングチャートにおいて、有機EL素子の発光素子駆動回路ユニット(12)の駆動は、先に説明した実施態様1に係る図10に示したタイミングチャートと同じであるが、タッチ検知が、実施態様1では、有機EL素子22Aから22Cまで、センシング期間(ST)で時系列的に順次行う方式であるが、実施態様2では、それぞれ独立したタッチ検知回路部(24A~24C)を設けることにより、有機EL素子のタッチ検知を同一期間内で並列して行うことができる。
 (実施態様3)
 本発明の有機ELモジュールにおいては、タッチセンシング期間では、それぞれの有機EL素子の電気容量が検知されないように、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とすることが好ましい。また、タッチセンシング期間では、それぞれの有機ELパネルの電気容量が検知されないように、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、一対の電極が短絡(ショート)した状態にあることが好ましい態様である。更には、上記一対の電極のいずれもがフローティング電位の状態であることが、好ましい態様の一つである。
 本発明の有機ELモジュールでは、発光素子駆動回路ユニットと、タッチ検知回路ユニットを独立して設け、かつタッチ検知時には、アノード電極とカソード電極間の静電容量Celが検知されないように、アノード電極(陽極)及びカソード電極(陰極)と発光素子駆動回路部間のスイッチをオフにし、アノード電極(陽極)及びカソード電極(陰極)の少なくとも一方、又は両方の電極をフローティング電位の状態とすることにより、タッチ検知を可能にすることができ、その結果、スモールフォーマット化及び薄膜化を達成し、工程の簡素化が達成することができる。
 本発明でいうフローティング電位の状態とは、前述のとおりで電源や機器のグランドに接続されていない浮遊電位状態をいい、タッチ検知時のアノード電極(陽極)又はカソード電極(陰極)はフローティング電位をとるため、有機ELパネルの静電容量Celは検知されない状態となり、その結果、タッチ(指触)によるタッチ検知が可能となる。
 図14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14に示す実施態様3では、前記図4等に記載した実施態様1の駆動回路に対し、タッチ検知回路ユニット(14)を構成しているスイッチ3~5(SW3~SW5)に代えて、コンデンサーCs(30A~30C)を組み入れた構成である。コンデンサーCs(30A~30C)を回路に組み入れることにより、スイッチ3~5(SW3~5)と同様の機能を付与することができる。
 実施態様3においても、発光素子駆動回路部(23)に、スイッチ1(SW1)及び/又はスイッチ2(SW2)が組み込まれた構成であってもよい。また、タッチ検知回路部(24)内部にコンデンサーCs(30)が組み込まれている構成であってもよい。
 図15は、実施態様3のセンシング期間における駆動の一例として、第1の有機EL素子のタッチ(指触)によるタッチ検知情報ルートの一例を示す回路作動図である。
 発光素子駆動回路ユニット(12)のSW1、SW6、SW7及びSW2を「OFF」にして、発光素子駆動回路(23)を開放にした状態で、検知電極であるアノード電極(4A、不図示)のカラス基板上面部を指(15)によりタッチ(指触)することにより、指(15)と検知電極であるアノード電極(4A、不図示)間に静電容量Cfが生じ、その静電容量によりタッチ検知する方法である。静電容量Cfはアース16(接地)につながっている。ルート4は、センシング時のタッチ検知情報ルートである。
 この時、SW1は「OFF」状態で、一対の電極が有機ELパネルの電気容量が検知されないフローティング電位の状態となっているため、タッチ検知が可能となる。
 図16Aは、実施態様3における有機EL素子点灯時の発光期間とセンシング期間(指触時)の静電容量差を説明するための模式図であり、図16Bは、実施態様3におけるタッチ検知時の発光期間とセンシング期間(指触時)の静電容量差を説明するための模式図である。
 図16Aで示すように、タッチ(指触)していない状態では、一方の電極がフローティング電位の状態であるため、タッチ検知回路ユニット(14)に設けた容量Csは検知されない。これに対し、図16Bで示すタッチ検知時(指触時)では、静電容量としては、指(15)とタッチ検知電極であるアノード電極(4)間に生じた静電容量CfとコンデンサーCs(30)の直列容量値の関係がCf×Cs/(Cf+Cs)となるため、タッチ(指触)を検知することができる。
 (実施態様4)
 本発明の有機ELモジュールにおいては、タッチ検知回路ユニット(14)と、発光素子駆路回路ユニット(12)とが、それぞれ独立したグランドに接続されている構成であることが、タッチ検知回路ユニット(14)から見ると、タッチ検知電極には、有機EL素子の容量の影響が実効的に無くなり、指と検知電極との間で形成される容量のみが検知されることで、タッチ検知感度を向上させることができる観点で好ましい構成である。
 図17は、有機ELモジュールの三つの有機EL素子間にスイッチを設け、タッチ検知回路ユニットと、発光素子駆路回路ユニットのそれぞれに、独立したグランドを設けた構成の実施態様4の駆動回路図である。
 図17に示す駆動回路図は、基本的な構成は先に実施態様1の説明で示した図4等の構成と同一であるが、発光素子駆動回路ユニット(12)を構成する発光素子駆動回路部(23)に第1のグランド(27A)を設け、一方、タッチ検知回路ユニット(14)を構成するタッチ検知回路部(24)に第2のグランド(27B)を設け、発光素子駆動回路ユニット(12)と、タッチ検知回路ユニット(14)をそれぞれ独立した構成である。
 実施態様4である二つのグランドを有する有機ELモジュールにおける発光期間とセンシング期間のタイミングチャートとしては、先に例示した図10及び図11で示したタイミングチャートと同じであり、ここではその説明は省略する。
 (実施態様5)
 本発明の有機ELモジュールにおいては、本発明に係る独立検知手段として、二つ以上の直列配置された有機EL素子間の接続部分に抵抗(Ra)を配置し、当該抵抗(Ra)と有機EL素子容量(Cel)による時定数(Ra・Cel)により、各有機EL素子に対するタッチ(指触)を、独立に検知する手段を組み入れ、誤検知を防止する方法が好ましい。
 図18は、有機ELモジュールの三つの有機EL素子間に抵抗を配置した構成の実施態様5の駆動回路図である。
 図18に示す駆動回路図において、タッチ検知回路ユニット(14)の構成は、初めに説明した実施態様1(図4等)と同様の構成である。
 発光素子駆動回路ユニット(12)及び有機ELパネル(2)の構成として、実施態様1では、有機EL素子間に、誤検知を防止する目的でスイッチ(SW6、SW7)を設置する構成を特徴としたが、図18で示す実施態様5では、スイッチ(SW6、SW7)の代わりに、第1の有機EL素子(22A)のカソード電極配線(26A)と第2の有機EL素子(22B)のアノード電極配線(25B)間に、抵抗(Ra1)を配置し、同じく、第2の有機EL素子(22B)のカソード電極配線(26B)と第3の有機EL素子(22C)のアノード電極配線(25C)間に、抵抗(Ra2)を配置した構成であることを特徴とする。
 実施態様5の構成においては、有機EL素子の発光期間(OLED点灯時)では、SW1とSW2を「ON」にして、発光回路を形成して、有機EL素子(22A~22C)を発光させる。
 図18に示した実施態様5におけるセンシング期間(ST)時の駆動回路及びタッチ(指触)の誤検知防止の機構について、図19~図22用いて説明する。
 図19は、実施態様5において、第1の有機EL素子(22A)のセンシング時に、第1の有機EL素子にタッチ(指触)したときの正常の検知ルートを示した概略回路図である。
 図19に示すように、通常の検知ルート(ルート5)は、SW3を「ON」にした状態で、第1の有機EL素子(22A)のアノード電極配線(25A)に接続しているタッチ検知電極としてアノード電極(4A、不図示)に、タッチ(指触)して、正常なタッチ検知を行う。
 これに対し、図20に示すように、第2の有機EL素子(22B)のタッチ検知電極であるアノード電極(4B、不図示)にタッチ(指触)した場合のタッチ検知情報ルートとしては、ルート6で示すように、アノード電極(4B、不図示)→抵抗(Ra1)→カソード電極配線(26A)→コンデンサー21A(Cel1)→アノード電極配線(25A)→SW3を経由して、タッチ検知回路部(24)に、あたかも、第1の有機EL素子(22A)がタッチ検知された誤検知情報が送信される。
 図21に、実施態様5における正常検出ルートと誤検知ルートの静電容量差を説明する。
 図21Aは、図19で例示した正常検知ルート(ルート5)の静電容量差を説明するための模式図であり、図21Bは図20で説明した誤検知ルート(ルート6)の静電容量差を説明するための模式図である。
 図21Bに示すように、誤検知ルート(ルート6)においては、このタッチ検知回路内に、抵抗(Ra1)が存在していることにより、ルート5における検知電流の時定数(Ra1×Cf)となり、詳細は後述する図22で示すように、この検出電流の時定数は抵抗Ra1により調整されて、SW3のオン期間より十分長い時間に設定される。その為、第1の有機EL素子のセンシング期間内では、タッチ検知に必要な電流値(ΔI)に到達しないため、第2の有機EL素子(22B)に誤タッチ(誤指触)しても、ルート5により、タッチ検知の情報が所定の時間内にタッチ検知回路部(24)に到達しないため、誤検知されることがない。
 本発明でいう時定数とは、初期値から最終値までの変化量(電流値)のうち、一定の値(検知に必要な電流値)まで変化するのに要する時間をいう。本発明のような電子回路のRC回路(抵抗―コンデンサー)においては、電子回路に電流を流しはじめてから定常電流値に到達するまでの電流の変化速度を表す定数で、定常電流に達するまでの時間の目安である。すなわち、回路中に抵抗を組み込むことにより、定常電流値に到達するまでにタイムラグが生じる。抵抗が存在しないと、瞬間的にルート5の電流値が定常電流値に達し、誤検知が生じる(前記図2で示した従来型の回路)。
 図22は、前記実施態様5における時定数を説明するためのタイミングチャートである。
 図22においては、実施態様5におけるタイミングチャートの一部を示している。
 有機EL素子の発光期間(LT)では、SW1とSW2を「ON」にして、発光回路を形成して、有機EL素子(22A~22C)を発光させる。
 次いで、センシング期間(ST)では、SW3~SW5を順次「ON」、「OFF」させて、有機EL素子(22A~22C)のタッチ検知を行う。
 正常検知ルート(ルート5)で検知する、第1の有機EL素子(22A)のタッチ検知時の電流値をΔIとしたとき、例えば、SW3を[ON]にした状態で第2の有機EL素子(22B)をタッチ(指触)してしまった場合、誤検知ルートであるルート6から検出される電流は、時定数(Cel1×Rf)を第1の有機EL素子(22A)のセンシング期間より十分長く設定することにより、ΔIと極めて低い電流値となり、タッチ検知認識するには不十分な値であるため、タッチ検知されないことになり、誤検知が防止される。
 図23は、実施態様5における発光期間とセンシング期間の一例を示すタイミングチャートであり、基本的には、実施態様1の図10で説明したタイミングチャートと同一である。
 (実施態様6)
 本発明の有機ELモジュールにおいては、発光素子駆動回路部により制御する複数の有機EL素子を連続的に常時発光させた状態で、タッチ検知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とする方式をとることもできる。
 図24は、図18~図23で説明した有機EL素子間に抵抗を組み入れた回路図に対し、SW1及びSW2を削除し、発光素子駆動回路部(23)とタッチ検知回路部(24)のグラウンドを結ぶ配線間にコンデンサー(34)を具備した構成である。
 図24において、発光素子駆動回路ユニット(12)側は、スイッチが存在していないため、発光制御回路は常時つながった状態にあり、有機EL素子(22A~22C))が連続して発光している状態となる。
 一方、右側に記載したタッチ検知回路ユニット(14)は、図18~図23で説明したのと同様に各有機EL素子を独立してタッチ検知することができる。
 すなわち、図24では、タッチ検知回路ユニット(14)のSW3を「ON」の状態とし、有機ELパネル(22A)を構成している検知電極であるアノード電極(4A、不図示)のカラス基板上面部を指(15)によりタッチ(指触)することにより、指(15)と検知電極であるアノード電極(4A)間に静電容量Cfが生じ、タッチ(指触)を検知することができる。
 図25は、実施態様6における連続して発光する発光期間と、有機EL素子22A~22Cによるセンシング期間で形成されるタイミングチャートであり、前記図24で示したように、SW1及びSW2が存在しておらず、回路が常時繋がった状態になっているため、下段に示すように、OLED印加電圧は、常に「ON」の状態にあり、常時発光している。これに対し、タッチ検知回路ユニット(14)のSW3~SW5を、順次「ON/OFF」することにより、タッチ検知を周期的に行うことができる。
 (実施態様7)
 図26は、有機EL素子が常時発光する方式の有機ELモジュールの他の一例を示す実施態様7の駆動回路図である。
 図26に示す有機ELモジュール(1)は、上記図24で説明した構成に対し、コンデンサー(34)に代えて、発光素子駆路回路ユニット(12)と、タッチ検知回路ユニット(14)のそれぞれに、独立したグランド(27A及び27B)を設けた構成である。
 実施態様7において連続して発光する発光期間と、有機EL素子22A~22Cによるセンシング期間で形成されるタイミングチャートは、前記図25で示すタイミングチャートと同様である。
 〔実施態様8:有機ELモジュールの他の構成例、タッチ検知電極がカソード電極であるケース〕
 図3~図26おいては、タッチ検知電極をアノード電極(陽極)とした例を示したが、カソード電極(6、陰極)をタッチ検知電極とすることもできる。
 図27は、本発明の有機ELモジュールの他の構成(カソード電極が検知電極)の一例を示す概略断面図である。
 図3に記載のタッチ検知電極がアノード電極(4、陽極)であるに対し、図27に記載の構成では、カソード電極(6)をタッチ検知電極として配置し、当該カソード電極(6)にタッチ検知回路ユニット(14)が接続され、カソード電極(6)面側が指(15)によるタッチ検知面となる。
 図28は、図27で示したカソード電極がタッチ検知電極である実施態様8の駆動回路図であり、前記図4~図11で示した実施態様1の駆動回路図に対し、タッチ検知回路ユニット(14)への配線が、各スイッチを介して、カソード電極配線(26A~26C)にされている図であり、その他の構成は、図4等と全く同様である。
 図28では、第1の有機EL素子(22A)のカソード電極(26A)に、指(15)によるタッチ(指触)をしたときのタッチ検知を例示しており、指(15)によるタッチ(指触)により、タッチ検知情報のルート7に示すように、カソード電極(26A)→SW3→タッチ検知回路部(24)のルートで、タッチ検知を行う。
 《有機ELパネルの構成》
 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。
 以下に、有機EL素子の構成の代表例を示す。
 (i)陽極/正孔注入輸送層/発光層/電子注入輸送層/陰極
 (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。
 本発明に適用可能な有機EL素子の概要については、例えば、特開2013-157634号公報、特開2013-168552号公報、特開2013-177361号公報、特開2013-187211号公報、特開2013-191644号公報、特開2013-191804号公報、特開2013-225678号公報、特開2013-235994号公報、特開2013-243234号公報、特開2013-243236号公報、特開2013-242366号公報、特開2013-243371号公報、特開2013-245179号公報、特開2014-003249号公報、特開2014-003299号公報、特開2014-013910号公報、特開2014-017493号公報、特開2014-017494号公報等に記載されている構成を挙げることができる。
 更に、有機EL素子を構成する構成部材及び構成層の詳細について説明する。
 〔透明基材〕
 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。本発明でいう透明とは、可視光領域における平均光透過率が60%で以上であることをいい、好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上である。
 ガラス材料としては、例えば、シリカガラス、ソーダ石灰シリカガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸塩ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。これらのガラス材料の表面には、隣接する層との密着性、耐久性、平滑性の観点から、必要に応じて、研磨等の物理的処理、無機物又は有機物からなる被膜や、これらの被膜を組み合わせたハイブリッド被膜を形成することができる。
 樹脂フィルムを構成材料としては、例えば、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、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類及びそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル及びポリアリレート類、アートン(商品名JSR社製)及びアペル(商品名三井化学社製)等のシクロオレフィン系樹脂等を挙げることができる。
 有機EL素子においては、上記説明した透明基材(3)上に、必要に応じて、ガスバリアー層を設ける構成であってもよい。
 ガスバリアー層を形成する材料としては、水分や酸素など、有機EL素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素などの無機物を用いることができる。更に、ガスバリアー層の脆弱性を改良するため、これら無機層と有機材料からなる有機層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
 〔アノード電極:陽極〕
 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)、SnO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。
 透明陽極を、銀を主成分として構成する場合、銀の純度としては、99%以上であることが好ましい。また、銀の安定性を確保するためにパラジウム(Pd)、銅(Cu)及び金(Au)等が添加されていてもよい。
 透明陽極は銀を主成分として構成されている層であるが、具体的には、銀単独で形成しても、あるいは銀(Ag)を含有する合金から構成されていてもよい。そのような合金としては、例えば、銀・マグネシウム(Ag・Mg)、銀・銅(Ag・Cu)、銀・パラジウム(Ag・Pd)、銀・パラジウム・銅(Ag・Pd・Cu)、銀・インジウム(Ag・In)などが挙げられる。
 上記陽極を構成する各構成材料の中でも、本発明に係る有機EL素子を構成する陽極としては、銀を主成分として構成し、厚さが2~20nmの範囲内にある透明陽極であることが好ましいが、更に好ましくは厚さが4~12nmの範囲内である。厚さが20nm以下であれば、透明陽極の吸収成分及び反射成分が低く抑えられ、高い光透過率が維持されるため好ましい。
 本発明でいう銀を主成分として構成されている層とは、透明陽極中の銀の含有量が60質量%以上であることをいい、好ましくは銀の含有量が80質量%以上であり、より好ましくは銀の含有量が90質量%以上であり、特に好ましくは銀の含有量が98質量%以上である。また、本発明に係る透明陽極でいう「透明」とは、波長550nmでの光透過率が50%以上であることをいう。
 透明陽極においては、銀を主成分として構成されている層が、必要に応じて複数の層に分けて積層された構成であっても良い。
 また、本発明においては、陽極が、銀を主成分として構成する透明陽極である場合には、形成する透明陽極の銀膜の均一性を高める観点から、その下部に、下地層を設けることが好ましい。下地層としては、特に制限はないが、窒素原子又は硫黄原子を有する有機化合物を含有する層であることが好ましく、当該下地層上に、透明陽極を形成する方法が好ましい態様である。
 〔中間電極〕
 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。
 〔発光層〕
 有機EL素子を構成する発光層は、発光材料が含有されている構成が好ましく、更には発光材料が、リン光発光化合物又は蛍光発光性化合物であることが好ましい。
 この発光層は、電極又は電子輸送層から注入された電子と、正孔輸送層から注入された正孔とが再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接する層との界面であってもよい。
 このような発光層としては、含まれる発光材料が発光要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。また、同一の発光スペクトルや発光極大波長を有する層が複数層あってもよい。この場合、各発光層間には非発光性の中間層を有していることが好ましい。
 発光層の厚さの総和は、1~100nmの範囲内にあることが好ましく、より低い駆動電圧を得ることができることから1~30nmの範囲内がさらに好ましい。なお、発光層の厚さの総和とは、発光層間に非発光性の中間層が存在する場合には、当該中間層も含む厚さである。
 以上のような発光層は、後述する発光材料やホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法(ラングミュア・ブロジェット、Langmuir Blodgett法)及びインクジェット法等の公知の方法により形成することができる。
 また発光層は、複数の発光材料を混合してもよく、リン光発光材料と蛍光発光材料(蛍光ドーパント、蛍光性化合物ともいう)とを同一発光層中に混合して用いてもよい。発光層の構成としては、ホスト化合物(発光ホスト等ともいう)及び発光材料(発光ドーパント化合物ともいう。)を含有し、発光材料より発光させることが好ましい。
 〈ホスト化合物〉
 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。
 ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、あるいは、複数種のホスト化合物を用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機電界発光素子を高効率化することができる。また、後述する発光材料を複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
 発光層に用いられるホスト化合物としては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物(蒸着重合性発光ホスト)でもよい。
 本発明に適用可能なホスト化合物としては、例えば、特開2001-257076号公報、同2001-357977号公報、同2002-8860号公報、同2002-43056号公報、同2002-105445号公報、同2002-352957号公報、同2002-231453号公報、同2002-234888号公報、同2002-260861号公報、同2002-305083号公報、米国特許出願公開第2005/0112407号明細書、米国特許出願公開第2009/0030202号明細書、国際公開第2001/039234号、国際公開第2008/056746号、国際公開第2005/089025号、国際公開第2007/063754号、国際公開第2005/030900号、国際公開第2009/086028号、国際公開第2012/023947号、特開2007-254297号公報、欧州特許第2034538号明細書等に記載されている化合物を挙げることができる。
 〈発光材料〉
 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〉
 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℃)で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。
 上記リン光量子収率は、第4版実験化学講座7の分光IIの398頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は、種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明においてリン光発光性化合物を用いる場合、任意の溶媒のいずれかにおいて、上記リン光量子収率として0.01以上が達成されればよい。
 リン光発光性化合物は、一般的な有機EL素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができるが、好ましくは元素の周期表で8~10族の金属を含有する錯体系化合物であり、さらに好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、白金化合物(白金錯体系化合物)又は希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
 本発明においては、少なくとも一つの発光層に、二種以上のリン光発光性化合物が含有されていてもよく、発光層におけるリン光発光性化合物の濃度比が発光層の厚さ方向で変化している態様であってもよい。
 本発明に使用できる公知のリン光発光性化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物等が挙げられる。
 Nature 395,151(1998)、Appl.Phys.Lett.78,1622(2001)、Adv.Mater.19,739(2007)、Chem.Mater.17,3532(2005)、Adv.Mater.17,1059(2005)、国際公開第2009/100991号、国際公開第2008/101842号、国際公開第2003/040257号、米国特許出願公開第2006/835469号明細書、米国特許出願公開第2006/0202194号明細書、米国特許出願公開第2007/0087321号明細書、米国特許出願公開第2005/0244673号明細書等に記載の化合物を挙げることができる。
 また、Inorg.Chem.40,1704(2001)、Chem.Mater.16,2480(2004)、Adv.Mater.16,2003(2004)、Angew.Chem.lnt.Ed.2006,45,7800、Appl.Phys.Lett.86,153505(2005)、Chem.Lett.34,592(2005)、Chem.Commun.2906(2005)、Inorg.Chem.42,1248(2003)、国際公開第2009/050290号、国際公開第2009/000673号、米国特許第7332232号明細書、米国特許出願公開第2009/0039776号、米国特許第6687266号明細書、米国特許出願公開第2006/0008670号明細書、米国特許出願公開第2008/0015355号明細書、米国特許第7396598号明細書、米国特許出願公開第2003/0138657号明細書、米国特許第7090928号明細書等に記載の化合物を挙げることができる。
 また、Angew.Chem.lnt.Ed.47,1(2008)、Chem.Mater.18,5119(2006)、Inorg.Chem.46,4308(2007)、Organometallics 23,3745(2004)、Appl.Phys.Lett.74,1361(1999)、国際公開第2006/056418号、国際公開第2005/123873号、国際公開第2005/123873号、国際公開第2006/082742号、米国特許出願公開第2005/0260441号明細書、米国特許第7534505号明細書、米国特許出願公開第2007/0190359号明細書、米国特許第7338722号明細書、米国特許第7279704号明細書、米国特許出願公開第2006/103874号明細書等に記載の化合物も挙げることができる。
 さらには、国際公開第2005/076380号、国際公開第2008/140115号、国際公開第2011/134013号、国際公開第2010/086089号、国際公開第2012/020327号、国際公開第2011/051404号、国際公開第2011/073149号、特開2009-114086号公報、特開2003-81988号公報、特開2002-363552号公報等に記載の化合物も挙げることができる。
 本発明においては、好ましいリン光発光性化合物としてはIrを中心金属に有する有機金属錯体が挙げられる。さらに好ましくは、金属-炭素結合、金属-窒素結合、金属-酸素結合、金属-硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含む錯体が好ましい。
 上記説明したリン光発光性化合物(リン光発光性金属錯体ともいう)は、例えば、Organic Letter誌、vol3、No.16、2579~2581頁(2001)、Inorganic Chemistry,第30巻、第8号、1685~1687頁(1991年)、J.Am.Chem.Soc.,123巻、4304頁(2001年)、Inorganic Chemistry,第40巻、第7号、1704~1711頁(2001年)、Inorganic Chemistry,第41巻、第12号、3055~3066頁(2002年)、New Journal of Chemistry.,第26巻、1171頁(2002年)、European Journal of Organic Chemistry,第4巻、695~709頁(2004年)、さらにこれらの文献中に記載されている参考文献等に開示されている方法を適用することにより合成することができる。
 〈蛍光発光性化合物〉
 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。
 〔発光層を除く有機機能層群〕
 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)
 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。
 電荷注入層としては、一般には、正孔注入層であれば、陽極と発光層又は正孔輸送層との間、電子注入層であれば陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させることができるが、本発明においては、透明電極に隣接して電荷注入層を配置させることを特徴とする。また、中間電極で用いられる場合は、隣接する電子注入層及び正孔注入層の少なくとも一方が、本発明の要件を満たしていれば良い。
 正孔注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、透明電極である陽極に隣接して配置される層であり、「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)に詳細に記載されている。
 正孔注入層は、特開平9-45479号公報、同9-260062号公報、同8-288069号公報等にもその詳細が記載されており、正孔注入層に用いられる材料としては、例えば、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、イソインドール誘導体、アントラセンやナフタレン等のアセン系誘導体、フルオレン誘導体、フルオレノン誘導体、及びポリビニルカルバゾール、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマー又はオリゴマー(例えば、PEDOT(ポリエチレンジオキシチオフェン):PSS(ポリスチレンスルホン酸)、アニリン系共重合体、ポリアニリン、ポリチオフェン等)等が挙げられる。
 トリアリールアミン誘導体としては、α-NPD(4,4′-ビス〔N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ〕ビフェニル)に代表されるベンジジン型や、MTDATA(4,4′,4″-トリス〔N-(3-メチルフェニル)-N-フェニルアミノ〕トリフェニルアミン)に代表されるスターバースト型、トリアリールアミン連結コア部にフルオレンやアントラセンを有する化合物等が挙げられる。
 また、特表2003-519432号公報や特開2006-135145号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体も同様に正孔輸送材料として用いることができる。
 電子注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、陰極と発光層との間に設けられる層のことであり、陰極が本発明に係る透明電極で構成されている場合には、当該透明電極に隣接して設けられ、「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)に詳細に記載されている。
 電子注入層は、特開平6-325871号公報、同9-17574号公報、同10-74586号公報等にもその詳細が記載されており、電子注入層に好ましく用いられる材料の具体例としては、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム等に代表されるアルカリ金属ハライド層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物層、酸化モリブデン、酸化アルミニウム等に代表される金属酸化物、リチウム8-ヒドロキシキノレート(Liq)等に代表される金属錯体等が挙げられる。また、本発明における透明電極が陰極の場合は、金属錯体等の有機材料が特に好適に用いられる。電子注入層はごく薄い膜であることが望ましく、構成材料にもよるが、その層厚は1nm~10μmの範囲が好ましい。
 (正孔輸送層)
 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。
 正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、導電性高分子オリゴマー及びチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
 正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物を用いることができ、特に芳香族第3級アミン化合物を用いることが好ましい。
 芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、N,N,N′,N′-テトラフェニル-4,4′-ジアミノフェニル、N,N′-ジフェニル-N,N′-ビス(3-メチルフェニル)-〔1,1′-ビフェニル〕-4,4′-ジアミン(略称:TPD)、2,2-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)プロパン、1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)シクロヘキサン、N,N,N′,N′-テトラ-p-トリル-4,4′-ジアミノビフェニル、1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)-4-フェニルシクロヘキサン、ビス(4-ジメチルアミノ-2-メチルフェニル)フェニルメタン、ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)フェニルメタン、N,N′-ジフェニル-N,N′-ジ(4-メトキシフェニル)-4,4′-ジアミノビフェニル、N,N,N′,N′-テトラフェニル-4,4′-ジアミノジフェニルエーテル、4,4′-ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル、N,N,N-トリ(p-トリル)アミン、4-(ジ-p-トリルアミノ)-4′-〔4-(ジ-p-トリルアミノ)スチリル〕スチルベン、4-N,N-ジフェニルアミノ-(2-ジフェニルビニル)ベンゼン、3-メトキシ-4′-N,N-ジフェニルアミノスチルベンゼン及びN-フェニルカルバゾール等が挙げられる。
 正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法及びLB法(ラングミュア・ブロジェット、Langmuir Blodgett法)等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は5nm~5μm程度、好ましくは5~200nmの範囲である。この正孔輸送層は、上記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であってもよい。
 また、正孔輸送層の材料に不純物をドープすることにより、p性を高くすることもできる。その例としては、特開平4-297076号公報、特開2000-196140号公報、同2001-102175号公報及びJ.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。
 このように、正孔輸送層のp性を高くすると、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
 (電子輸送層)
 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。
 単層構造の電子輸送層及び積層構造の電子輸送層において、発光層に隣接する層部分を構成する電子輸送材料(正孔阻止材料を兼ねる)としては、カソードより注入された電子を発光層に伝達する機能を有していれば良い。このような材料としては、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン、アントロン誘導体及びオキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送層の材料として用いることができる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した高分子材料又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
 また、8-キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス(8-キノリノール)アルミニウム(略称:Alq)、トリス(5,7-ジクロロ-8-キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7-ジブロモ-8-キノリノール)アルミニウム、トリス(2-メチル-8-キノリノール)アルミニウム、トリス(5-メチル-8-キノリノール)アルミニウム、ビス(8-キノリノール)亜鉛(略称:Znq)等及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、Ga又はPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送層の材料として用いることができる。
 電子輸送層は、上記材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法及びLB法等の公知の方法により、薄膜化することで形成することができる。電子輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は5nm~5μm程度、好ましくは5~200nmの範囲内である。電子輸送層は上記材料の一種又は二種以上からなる単一構造であってもよい。
 (阻止層)
 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。
 正孔阻止層とは、広い意味では、電子輸送層の機能を有する。正孔阻止層は、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、電子輸送層の構成を必要に応じて、正孔阻止層として用いることができる。正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
 一方、電子阻止層とは、広い意味では、正孔輸送層の機能を有する。電子阻止層は、正孔を輸送する機能を有しつつ、電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に適用する正孔阻止層の層厚としては、好ましくは3~100nmの範囲であり、さらに好ましくは5~30nmの範囲である。
 〔陰極〕
 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、TiO及びSnO等の酸化物半導体などが挙げられる。
 陰極は、これらの導電性材料を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させて作製することができる。また、第2電極としてのシート抵抗は、数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常5nm~5μm、好ましくは5~200nmの範囲で選ばれる。
 なお、有機EL素子が、陰極側からも発光光Lを取り出す、両面発光型の場合には、光透過性の良好な陰極を選択して構成すればよい。
 〔封止部材〕
 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。
 封止部材としては、有機EL素子の表示領域を覆うように配置されていればよく、凹板状でも、平板状でもよい。また透明性及び電気絶縁性は特に限定されない。
 具体的には、ガラス板、ポリマー板、フィルム、金属板、フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属又は合金が挙げられる。
 封止部材としては、有機EL素子を薄膜化することできる観点から、ポリマーフィルム及び金属フィルムを好ましく使用することができる。さらに、ポリマーフィルムは、JIS K 7129-1992に準拠した方法で測定された温度25±0.5℃、相対湿度90±2%RHにおける水蒸気透過度が、1×10-3g/m・24h以下であることが好ましく、さらには、JIS K 7126-1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が、1×10-3ml/m・24h・atm(1atmは、1.01325×10Paである)以下であって、温度25±0.5℃、相対湿度90±2%RHにおける水蒸気透過度が、1×10-3g/m・24h以下であることが好ましい。
 封止部材と有機EL素子の表示領域(発光領域)との間隙には、気相及び液相では窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また、封止部材と有機EL素子の表示領域との間隙を真空とすることや、間隙に吸湿性化合物を封入することもできる。
 〔有機EL素子の製造方法〕
 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。
 まず、透明基材を準備し、該透明基材上に、所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を1μm以下、好ましくは10~200nmの範囲内の膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を形成する。同時に、陽極端部に、外部電源と接続する接続電極部を形成する。
 次に、この上に、有機機能層群1を構成する正孔注入層及び正孔輸送層、発光層、有機機能層群2を構成する電子輸送層等を順に積層する。
 これらの各層の形成は、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、蒸着法、印刷法等があるが、均質な層が得られやすく、かつ、ピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法又はスピンコート法が特に好ましい。更に、層ごとに異なる形成法を適用しても良い。これらの各層の形成に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度50~450℃、真空度1×10-6~1×10-2Pa、蒸着速度0.01~50nm/秒、基板温度-50~300℃、層厚0.1~5μmの範囲内で、各条件を適宜選択することが望ましい。
 以上のようにして有機機能層群2を形成した後、この上部に陰極を蒸着法やスパッタ法などの適宜の形成法によって形成する。この際、陰極は、有機機能層群によって陽極に対して絶縁状態を保ちつつ、有機機能層群の上方から透明基板の周縁に端子部分を引き出した形状にパターン形成する。
 陰極の形成後、これら透明基材、陽極、有機機能層群、発光層及び陰極を封止材で封止する。すなわち、陽極及び陰極の端子部分を露出させた状態で、透明基材上に、少なくとも有機機能層群を覆う封止材を設ける。
 また、有機ELパネルの製造において、例えば、有機EL素子の各電極と、発光素子駆動回路ユニット(12)、あるいはタッチ検知回路ユニット(14)と電気的に接続するが、その際に用いることのできる電気的な接続部材としては、導電性を備えた部材であれば特に制限はないが、異方性導電膜(ACF)、導電性ペースト、又は金属ペーストであることが好ましい態様である。
 異方性導電膜(ACF)とは、例えば、熱硬化性樹脂に混ぜ合わせた導電性を持つ微細な導電性粒子を有する層を挙げることができる。本発明に用いることができる導電性粒子含有層としては、異方性導電部材としての導電性粒子を含有する層であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。本発明に係る異方性導電部材として用いることができる導電性粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属粒子、金属被覆樹脂粒子などが挙げられる。市販されているACFとしては、例えば、MF-331(日立化成製)などの、樹脂フィルムにも適用可能な低温硬化型のACFを挙げることができる。
 金属粒子としては、例えば、ニッケル、コバルト、銀、銅、金、パラジウムなどが挙げられ、金属被覆樹脂粒子としては、例えば、樹脂コアの表面をニッケル、銅、金、及びパラジウムのいずれかの金属を被覆した粒子が挙げられ、金属ペーストとしては、市販されている金属ナノ粒子ペースト等を挙げることができる。
 《有機ELモジュールの適用分野》
 本発明の有機EL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ELモジュールであり、図1等で説明した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の他に、照明装置に好適に利用できる。
 〔照明装置〕
 本発明の有機EL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EL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。
 本発明の有機ELモジュールは、発光機能とタッチ検知機能を兼ね備えた電極を有する有機EL素子を直列に複数個配置した有機ELパネルと、特定の制御回路を有し、複数の有機EL素子間でのタッチ機能の誤検知を防止し、スモールフォーマット化及び薄膜化を達成し、タッチ検知精度が高く、スマートデバイスへの適性を有する有機EL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に好適に利用できる。
 1、MD 有機ELモジュール
 2 有機ELパネル
 3 透明基材
 4、4A、4B、4C アノード電極
 5 有機機能層ユニット
 6、6A、6B、6C カソード電極
 7 封止用接着剤
 8 封止部材
 9 タッチ検知部
 10 従来型のタッチ検知電極
 11 カバーガラス
 12 発光素子駆動回路ユニット
 13 分離型のタッチ検知回路ユニット
 14 タッチ検知回路ユニット
 15 指
 16 接地(アース)
 21A、21B、21C 有機EL素子の寄生容量(Cel)
 22A、22B、22C 有機EL素子
 23 発光素子駆動回路部
 24、24A、24B、24C タッチ検知回路部
 25A、25B、25C アノード電極配線
 26A、26B、26C カソード電極配線
 27、27A、27B グランド
 ルート2 発光制御情報ルート
 ルート1、ルート3A、ルート3B、ルート3C、ルート4、ルート5、ルート6、ルート7 タッチ検知情報ルート
 30 コンデンサー(Cs)
 31 DC-DCコンバーター回路部
 32 DC-DCコンバーターのスイッチ素子制御回路部
 33 電流値のフィードバック回路部
 34 コンデンサー
 100 スマートデバイス
 111A、11B、111C 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
 R 検知抵抗
 ST センシング期間
 SW1 スイッチ1
 SW2 スイッチ2
 SW3 スイッチ3
 SW4 スイッチ4
 SW5 スイッチ5
 SW6 スイッチ6
 SW7 スイッチ7
 t1 待機時間
 V 印加電源部
 τ OLED充放電時定数

Claims (15)

  1.  タッチ検知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知回路部を有するタッチ検知回路ユニットと、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が、二つ以上の有機エレクトロルミネッセンス素子を直列に接続した構成を有し、
     前記有機エレクトロルミネッセンス素子が、内部の対向する位置に面状の一対の電極を有し、
     前記一対の電極のいずれか一方がタッチ検知電極であり、当該タッチ検知電極が前記タッチ検知回路ユニットに接続され、
     前記二つ以上の直列配置された有機エレクトロルミネッセンス素子が、それぞれ独立してタッチ検知を行うことができる独立検知手段を有している
     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。
  2.  前記独立検知手段が、二つ以上の直列配置された有機エレクトロルミネッセンス素子間の接続部分にスイッチを配置し、それぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子に対する指触を、独立に検知する手段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。
  3.  前記スイッチは、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光期間は「ON」とし、タッチ検知期間は「OFF」とすることを特徴とする請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
  4.  前記スイッチは、前記発光素子駆動回路ユニット内に配置されていることを特徴とする請求項2又請求項3に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
  5.  前記独立検知手段が、二つ以上の直列配置された有機エレクトロルミネッセンス素子間の接続部分に抵抗を配置し、当該抵抗と前記有機エレクトロルミネッセンス素子容量による時定数により、それぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子に対する指触を、独立に検知する手段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。
  6.  前記タッチ検知回路ユニットと、前記発光素子駆動回路ユニットとが、一つの共通のグランドに接続されていることを特徴とする請求項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。
  7.  前記タッチ検知回路ユニットと、前記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。
  8.  前記発光素子駆動回路部により制御するそれぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子の発光期間と、前記タッチ検知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、それぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子の電気容量が検知されないように、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から請求項7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。
  9.  前記発光素子駆動回路部により制御するそれぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子の発光期間と、前記タッチ検知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、それぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子の電気容量が検知されないように、前記一対の電極が両方とも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から請求項7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。
  10.  前記発光素子駆動回路部により制御するそれぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子の発光期間と、前記タッチ検知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、それぞれの有機エレクトロルミネッセンスパネルの電気容量が検知されないように、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から請求項7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。
  11.  前記発光素子駆動回路部により制御するそれぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子の発光期間と、前記タッチ検知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、それぞれの有機エレクトロルミネッセンスパネルの電気容量が検知されないように、前記一対の電極が両方とも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から請求項7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。
  12.  前記発光素子駆動回路部により制御するそれぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子が連続的に発光し、前記タッチ検知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から請求項11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。
  13.  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11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。
  14.  請求項1から請求項13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。
  15.  請求項1から請求項13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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