WO2018211934A1 - 発光装置 - Google Patents

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WO2018211934A1
WO2018211934A1 PCT/JP2018/016918 JP2018016918W WO2018211934A1 WO 2018211934 A1 WO2018211934 A1 WO 2018211934A1 JP 2018016918 W JP2018016918 W JP 2018016918W WO 2018211934 A1 WO2018211934 A1 WO 2018211934A1
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WO
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light emitting
emitting unit
conductive layer
electrode
edge
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/016918
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English (en)
French (fr)
Inventor
千寛 原田
健見 岡田
Original Assignee
パイオニア株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/875Arrangements for extracting light from the devices
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
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    • G09F9/30Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/26Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/82Interconnections, e.g. terminals

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device.
  • One of the light emitting devices is one using an organic layer as a light emitting layer (organic EL element).
  • the light emitting unit may be divided into a plurality of segments for the purpose of design and functionality.
  • an organic EL element having a plurality of light emitting segments there are cases where it is desired to align the luminance of each light emitting segment.
  • Patent Document 1 describes that in a light-emitting device having a plurality of pixels, the areas of wirings connected to pixels are made different in order to make the ratio of the capacitance of the pixels and the capacitance of wirings connected to the pixels uniform. . If the ratios of the capacitances are made uniform, the difference in the rise of light emission for each pixel becomes small.
  • Patent Document 2 describes that, in a segment type display device for displaying numbers, the resistance of a wiring connected to each segment is determined so that the current density flowing in the light emitting layer of each segment is uniform.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707 describes forming a wiring connected to each segment so that the product of the segment capacitance and the wiring resistance are equal.
  • Patent Document 3 describes that in a segment-type display device for displaying numbers, the resistance of a wiring connected to each segment is determined so that the voltage applied to each segment is the same. .
  • Patent Document 4 describes that in a light emitting device having a plurality of pixels capable of displaying different colors, the widths of wirings connected to each of them are made different.
  • JP 2003-208981 A JP-A-6-132079 Japanese Patent Laid-Open No. 10-3987 Japanese Patent Laying-Open No. 2015-158777
  • the purpose of dividing the light emitting section into a plurality of segments is to add design and functions. For this reason, the shape and size of the segment are various. As a result of studies by the present inventors, it has been found that it is difficult to sufficiently suppress variation in luminance among a plurality of segments by the method described in the above-described patent document depending on the shape and size of the segments.
  • Claim 1 has a 1st light emission part and a 2nd light emission part which are located in a board
  • the first light emitting unit and the second light emitting unit are spaced apart from each other and have a light transmitting first electrode and a conductive layer connected to the first electrode,
  • the conductive layer has a material having a higher conductivity than the first electrode,
  • the first light emitting unit includes the same light emitting material as the second light emitting unit,
  • the light emitting area of the first light emitting unit is larger than the light emitting area of the second light emitting unit,
  • the resistance value of the conductive layer of the first light emitting unit is a light emitting device smaller than the resistance value of the conductive layer of the second light emitting unit.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a light emitting device according to an embodiment. It is the figure which expanded the area
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 6 is a plan view showing a configuration of a light emitting device according to Modification Example 1.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a light emitting device according to Modification 2.
  • FIG. 11 is a plan view showing a configuration of a light emitting device according to Modification 3. It is a top view which shows the modification of FIG.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a light emitting device 10 according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a region surrounded by a dotted line ⁇ in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 (and FIG. 2).
  • 1 is the same as FIG. 3 except for the width of the light emitting portion 140a and the width of the light emitting portion 140b, for example.
  • the width of the conductive layer 160a in the AA section may be different from the width of the conductive layer 160a in the BB section.
  • the width of the conductive layer 160b in the AA section may be different from the width of the conductive layer 160b in the BB section.
  • the light emitting device 10 includes a light emitting unit 140a (first light emitting unit) and a light emitting unit 140b (second light emitting unit) as a plurality of light emitting units (a plurality of segments).
  • the light emitting part 140a and the light emitting part 140b are separated from each other, and both have the first electrode 110 and the conductive layer 160.
  • the first electrode 110 is a translucent electrode.
  • the conductive layer 160 is connected to the first electrode 110 and contains a material having a higher conductivity than the first electrode 110.
  • the light emitting unit 140a includes the same light emitting material as the light emitting unit 140b.
  • the light emitting area of the light emitting unit 140a is larger than the light emitting area of the light emitting unit 140b.
  • the resistance value of the conductive layer 160 (160a) of the light emitting unit 140a is smaller than the resistance value of the conductive layer 160 (160b) of the light emitting unit 140b.
  • the number of the light emitting units 140 may be three or more.
  • the light emitting device 10 includes a plurality of light emitting units 140.
  • the light emitting device 10 has two light emitting units 140 (140a and 140b).
  • the light emitting unit 140 is formed on the substrate 100.
  • the light emitting unit 140 is a bottom emission type, and emits light from the surface of the substrate 100 opposite to the light emitting unit 140.
  • the light emitting unit 140 may be a top emission type or a dual emission type.
  • the substrate 100 is formed of a light-transmitting material such as glass or a light-transmitting resin.
  • the substrate is, for example, a polygon such as a rectangle, but may have another shape (for example, a circle).
  • the substrate 100 may have flexibility.
  • the thickness of the substrate 100 is, for example, not less than 10 ⁇ m and not more than 1000 ⁇ m.
  • the thickness of the substrate 100 is, for example, 200 ⁇ m or less.
  • the substrate 100 is made of a resin material, for example, PC (polycarbonate), acrylic, PEN (polyethylene naphthalate), PES (polyethersulfone), PET (polyethylene terephthalate), and polyimide can be used.
  • a resin material for example, PC (polycarbonate), acrylic, PEN (polyethylene naphthalate), PES (polyethersulfone), PET (polyethylene terephthalate), and polyimide can be used.
  • an inorganic barrier film such as SiN x or SiON is formed on at least a light emitting surface (preferably both surfaces) of the substrate 100 in order to suppress moisture from passing through the substrate 100. Is preferably formed.
  • the substrate 100 may be a substrate (inorganic organic hybrid substrate) having at least one resin layer and at least one inorganic layer.
  • substrate 100 does not need to have translucency.
  • the substrate 100 may be a metal substrate.
  • the light emitting unit 140 includes a first electrode 110, an organic layer 120, and a second electrode 130.
  • the first electrode 110 is an anode of the light emitting unit 140
  • the second electrode 130 is a cathode of the light emitting unit 140.
  • the first electrode 110 is formed of a transparent conductive film.
  • This transparent conductive film is a metal-containing material, for example, a metal oxide such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), IWZO (Indium Tungsten Zinc Oxide), or ZnO (Zinc Oxide).
  • the refractive index of the transparent electrode material is, for example, 1.5 or more and 2.2 or less.
  • the thickness of the transparent electrode is, for example, 10 nm or more and 500 nm or less.
  • the transparent electrode is formed using, for example, a sputtering method or a vapor deposition method.
  • the transparent electrode may be a carbon nanotube, a conductive organic material such as PEDOT / PSS, or a thin metal electrode.
  • the organic layer 120 is located between the first electrode 110 and the second electrode 130 and has a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. However, it is only necessary to have at least a light emitting layer, and the hole injection layer, the hole transport layer, the electron transport layer, and the electron injection layer may not be formed.
  • the organic layer 120 may further include other layers.
  • the organic layer 120 may be formed by using an evaporation method, or at least a part of the layer may be formed by a coating method such as an inkjet method.
  • the second electrode 130 has, for example, a metal layer and does not have translucency.
  • the metal layer included in the second electrode 130 is, for example, a layer made of a metal selected from the first group consisting of Al, Au, Ag, Pt, Mg, Sn, Zn, and In, or the first group.
  • the edge of the first electrode 110 is covered with an insulating film 150.
  • the insulating film 150 is provided to demarcate the light emitting region of the light emitting unit 140. Further, the insulating film 150 is useful for preventing a short circuit between the end portion of the first electrode 110 and the second electrode 130.
  • the insulating film 150 is formed using, for example, a material in which a photosensitive substance is contained in polyimide or the like. The insulating film 150 is formed after the first electrode 110 is formed and before the organic layer 120 is formed.
  • the light emitting unit 140a and the light emitting unit 140b have the same emission color when viewed from the human eye.
  • the peak wavelength of the emission spectrum of the light emitting unit 140a is preferably the same as the peak wavelength of the emission spectrum of the light emitting unit 140b.
  • the organic layer 120 of the light emitting unit 140a includes the same light emitting material as the organic layer 120 of the light emitting unit 140b. More preferably, the organic layer 120 of the light emitting unit 140a and the organic layer 120 of the light emitting unit 140b have the same layer configuration. In the example shown in FIG. 3, the organic layer 120 of the light emitting unit 140a and the organic layer 120 of the light emitting unit 140b are connected to each other. However, the organic layer 120 of the light emitting unit 140a and the organic layer 120 of the light emitting unit 140b may be separated from each other.
  • the 1st electrode 110 of the light emission part 140a is isolate
  • a region between the first electrode 110 of the light emitting unit 140a and the first electrode 110 of the light emitting unit 140b is covered with an insulating film 150.
  • This insulating film 150 also prevents a short circuit between the first electrode 110 and the second electrode 130. However, the insulating film 150 may not be provided in this region.
  • the second electrode 130 of the light emitting unit 140a and the second electrode 130 of the light emitting unit 140b are connected to each other. However, the second electrode 130 of the light emitting unit 140a may be separated from the second electrode 130 of the light emitting unit 140b.
  • the light emitting unit 140a has a first terminal 112a and a second terminal 132a.
  • the first terminal 112a is a terminal for connecting the first electrode 110 of the light emitting unit 140a to an external control circuit via a lead wiring or the like.
  • the second terminal 132a is a terminal for connecting the second electrode 130 of the light emitting unit 140a. And a terminal for connecting to an external control circuit via a lead wiring or the like.
  • the light emitting unit 140b has a first terminal 112b and a second terminal 132b.
  • the first terminal 112b is a terminal for connecting the first electrode 110 of the light emitting unit 140b to an external control circuit via a lead wiring or the like
  • the second terminal 132b is a terminal for connecting the second electrode 130 of the light emitting unit 140b.
  • the light emitting unit 140a and the light emitting unit 140b When the second electrode 130 of the light emitting unit 140a and the second electrode 130 of the light emitting unit 140b are connected to each other, the light emitting unit 140a and the light emitting unit 140b have at least one second terminal 132 that is common to each other. Also good.
  • the light emitting device 10 may have a shape other than a rectangle.
  • the planar shape of the light emitting device 10 has a hollow portion 12 and a cut 14.
  • the notch 14 crosses the light emitting device 10 in the width direction, and connects the hollow portion 12 to a region outside the light emitting device 10.
  • the portion of the substrate 100 facing the notch 14 is provided with at least one first terminal 112a and at least one first terminal 112b, and at least one second terminal 132. ing.
  • the light emitting unit 140a extends along the outer edge 100a of the light emitting device 10, and the light emitting unit 140b extends along the inner edge 100b of the light emitting device 10 (the edge facing the hollow portion 12). ing. For this reason, the light emitting part 140a is longer than the light emitting part 140b, and in the example shown in FIG. 1, the area of the light emitting part 140a is larger than the area of the light emitting part 140b. However, the area of the light emitting unit 140a may be smaller than the area of 140b.
  • the edge of the light emitting part 140a on the light emitting part 140b side extends along the edge of the light emitting part 140b on the light emitting part 140a side, and the edge of the light emitting part 140b on the light emitting part 140a side is extended. Extends along the edge of the light emitting part 140a on the light emitting part 140b side. For this reason, the light emitting part 140a and the light emitting part 140b have shapes close to each other (similar shapes) except for the size.
  • the planar shape of the light emitting device 10 is not limited to the example shown in FIG.
  • the substrate 100, the light emitting unit 140a, and the light emitting unit 140b may have a shape along an arc.
  • the light emitting units do not necessarily have shapes close to each other (similar shapes).
  • the plurality of light emitting units 140 each have a conductive layer 160 (conductive layers 160a and 160b).
  • the conductive layer 160 is in contact with the first electrode 110 and functions as an auxiliary electrode of the first electrode 110.
  • the conductive layer 160 has, for example, a configuration in which a first metal layer such as Mo or Mo alloy, a second metal layer such as Al or Al alloy, and a third metal layer such as Mo or Mo alloy are stacked in this order. ing. Of these three metal layers, the second metal layer is the thickest.
  • the conductive layer 160 may extend over the first terminal 112. Note that the conductive layer 160 is located on a region of the first electrode 110 that is covered with the insulating film 150. In other words, the conductive layer 160 is covered with the insulating film 150. However, the conductive layer 160 may be located under the first electrode 110. In that case, the insulating film 150 may not cover a region where the conductive layer 160 is located.
  • the conductive layer 160a of the light emitting part 140a is located between the outer edge 100a of the substrate 100 and the light emitting part 140a, and extends along the edge 100a.
  • the conductive layer 160b of the light emitting unit 140b is located between the inner edge 100b of the substrate 100 and the light emitting unit 140b, and extends along the edge 100b.
  • the light emitting unit 140a is longer than the light emitting unit 140b.
  • the conductive layer 160a is longer than the conductive layer 160b.
  • the resistance value of the conductive layer 160a is preferably smaller than the resistance value of the conductive layer 160b. In this way, the difference in voltage drop between the conductive layer 160a and the conductive layer 160b can be reduced.
  • the cross-sectional area of the conductive layer 160a in the cross section perpendicular to the edge 100a (or the edge 100b). May be larger than the cross-sectional area of the conductive layer 160b.
  • the conductive layer 160a is longer than the conductive layer 160b, it is necessary to make the cross-sectional area of the conductive layer 160a larger than the cross-sectional area of the conductive layer 160b.
  • the height of the conductive layer 160a may be larger than the height of the conductive layer 160b, or the width of the conductive layer 160a may be It may be wider than the width. Note that the resistance value per unit length of the conductive layer 160a is smaller than the resistance value per unit length of the conductive layer 160b.
  • the ratio of the resistance value of the conductive layer 160a and the resistance value of the conductive layer 160b is the same as the inverse ratio of the ratio of the light emitting area of the light emitting unit 140a and the light emitting area of the light emitting unit 140b, or May be 95% or more and 105% or less.
  • the first terminal 112a of the light emitting unit 140a and the first terminal 112b of the light emitting unit b are in the same position in the direction along the circumference of each light emitting unit (or when the center of the light emitting device 10 is the origin). .
  • the luminance of the region of the light emitting unit 140a facing the light emitting unit 140b and the luminance of the region of the light emitting unit 140b facing the light emitting unit 140a can also be reduced (for example, 95% to 105%).
  • the difference between the width of the light emitting portion 140a and the width of the light emitting portion 140b is reduced in the adjacent portions (for example, one side) Is preferably 95% to 105% of the other width).
  • the light emitting unit 140a has an edge 140a-1 on the light emitting unit 140b side and a light emitting unit 140b has an edge 140b-1 on the light emitting unit 140a side, as shown in FIG.
  • the intermediate region 142 may include a midpoint A between the edge 160a-1 on the light emitting portion 140a side of the conductive layer 160a and the edge 160b-1 on the light emitting portion 140b side of the conductive layer 160b.
  • the distance W from the edge 140a-1 of the light emitting part 140a to the edge 160a-1 of the conductive layer 160a on the light emitting part 140a side is the edge W of the light emitting part 140b to the edge of the conductive layer 160b on the light emitting part 140b side. It may be equal to the distance up to 160b-1.
  • the luminance difference between the light emitting units when the light emitting device having the plurality of light emitting units 140 is driven at the same voltage, the luminance difference between the light emitting units. In addition, both luminance unevenness in each light emitting unit can be reduced. In addition, the luminance difference between a plurality of adjacent light emitting units can be reduced.
  • the resistance value of the conductive layer 160 may be, for example, an overall resistance value in the longitudinal direction, or may be a resistance value between a portion of the conductive layer 160 farthest from the portion closest to the first terminal 112. Further, when there are a plurality of first terminals 112, the resistance value of the conductive layer 160 is such that the first terminal 112 located next to the first terminal 112 and the first terminal 112 from the portion closest to the first terminal 112. It is good also as a resistance value to the middle point between.
  • FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the light emitting device 10 according to the first modification, and corresponds to FIG. 1 according to the embodiment.
  • the light emitting device 10 according to the present modification is a light emitting device according to the embodiment, except that the light emitting unit 140a has a plurality of conductive layers 160a and the light emitting unit 140b has a plurality of conductive layers 160b.
  • the configuration is the same as that of the device 10.
  • the plurality of conductive layers 160a may or may not be connected in the vicinity of the first terminal 112a.
  • the plurality of conductive layers 160b may or may not be connected in the vicinity of the first terminal 112b, for example.
  • the conductive layers 160 a and 160 b may be positioned on the first electrode 110 or may be positioned below the first electrode 110.
  • the plurality of conductive layers 160 a and the plurality of conductive layers 160 b are all covered with an insulating film 150. However, when the conductive layers 160 a and 160 b are located under the first electrode 110, the conductive layers 160 a and 160 b may not be covered with the insulating film 150.
  • the plurality of conductive layers 160a are regarded as one conductive layer 160a and the plurality of conductive layers 160b are regarded as one conductive layer 160b, the relationship between the conductive layers 160a and 160b is as described in the embodiment. is there.
  • the total value of the cross-sectional areas of the plurality of conductive layers 160a is larger than the total value of the cross-sectional areas of the plurality of conductive layers 160b.
  • the plurality of conductive layers 160a are preferably arranged at equal intervals in a cross section in a direction perpendicular to the edge 100a (or the edge 100b).
  • the conductive layers 160b are also preferably arranged at equal intervals.
  • the interval between the conductive layers 160a may be the same as or different from the interval between the conductive layers 160b.
  • the number of conductive layers 160a may be the same as the number of conductive layers 160b or may be different (for example, at most).
  • the luminance unevenness in the surface of each light emitting unit 140 can be reduced, and at the same time, the luminance difference between the light emitting unit 140a and the light emitting unit 140b can be reduced.
  • the conductive layer 160a may be located between the outer edge 100a of the substrate 100 and the light emitting unit 140a and inside the light emitting unit 140a.
  • the conductive layer 160b may exist both between the inner edge 100b of the substrate 100 and the light emitting unit 140b and inside the light emitting unit 140b. Also in this case, by adjusting the overall resistance of the conductive layer 160a and the overall resistance of the conductive layer 160b, in-plane luminance unevenness of each light emitting unit 140 is reduced, and at the same time, the luminance difference between the light emitting unit 140a and the light emitting unit 140b is reduced. Can be small.
  • the conductive layers 160a and 160b located inside each light emitting unit 140 are arranged at regular intervals with a constant cross-sectional area, for example, and located outside the light emitting unit 140 (that is, between the outer edge of the substrate 100 and the light emitting unit 140).
  • the resistance with the conductive layers 160a and 160b that is, adjusting the shapes of the conductive layers 160a and 160b
  • the appearance of the light-emitting portion 140a and the light-emitting portion 140b can be made uniform.
  • the conductive layers 160a and 160b in the light emitting unit 140 may have a lattice shape, for example.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the light emitting device 10 according to the second modification, and corresponds to a BB cross section in FIG.
  • the light emitting device 10 according to this modification has the same configuration as that of the light emitting device 10 according to the embodiment, except that the conductive layer 160c (second conductive layer) is provided at least in a part of the light emitting unit 140a. .
  • the width of the light emitting portion 140a in the cross section perpendicular to the edge 100a (or the edge 100b) is larger than the width of the light emitting portion 140b in the cross section.
  • the conductive layer 160c is provided at least in this portion of the light emitting portion 140a.
  • the region 142 between the light emitting portion 140a side edge 140a-1 of the light emitting portion 140a and the light emitting portion 140b side edge 140b-1 is a light emitting portion of the conductive layer 160c.
  • the midpoint A between the edge 160c-1 on the 140b side and the edge 160b-1 on the light emitting portion 140a side of the conductive layer 160b may be included.
  • the distance X from the edge 140a-1 of the light emitting part 140a to the edge 160c-1 of the conductive layer 160c on the light emitting part 140b side is the edge X of the light emitting part 140b to the edge of the conductive layer 160b on the light emitting part 140a side. Equal to the distance up to 160b-1.
  • the conductive layer 160c may or may not be connected to the conductive layer 160a.
  • a conductive layer 160c is provided in a wide portion of the light emitting portion 140a. Therefore, even if the light emitting portion 140a has a wide portion, the difference in luminance between the wide portion and the light emitting portion 140b can be reduced.
  • FIG. 6 is a plan view showing the configuration of the light emitting device 10 according to the third modification.
  • the light emitting device 10 according to the present modification has the same configuration as that of the light emitting device 10 according to the embodiment and any one of the first and second modifications, except for the number of light emitting units 140 and the planar shape.
  • FIG. 6 shows the same case as that of the first modification, that is, an example in which each of the plurality of light emitting units 140 includes a plurality of conductive layers 160.
  • the light emitting device 10 has three or more light emitting units 140. Further, at least two of the three or more light emitting units 140 are not similar to each other. Further, the light emitting device 10 does not have the hollow portion 12 and the cut 14.
  • both the luminance difference between the light emitting units and the luminance unevenness in each light emitting unit can be reduced.

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Abstract

発光部(140a)及び発光部(140b)は互いに離間しており、かつ、いずれも第1電極(110)及び導電層(160)を有している。第1電極(110)は透光性の電極である。導電層(160)は第1電極(110)に接続しており、かつ、第1電極(110)よりも導電率の高い材料を含んでいる。発光部(140a)は発光部(140b)と同じ発光材料を含んでいる。発光部(140a)の発光面積は発光部(140b)の発光面積よりも大きい。そして、発光部(140a)の導電層(160(160a))の抵抗値は、発光部(140b)の導電層(160(160b))の抵抗値よりも小さい。

Description

発光装置
 本発明は、発光装置に関する。
 発光装置の一つに、発光層に有機層を用いたもの(有機EL素子)がある。また、デザインや機能性付与の目的で、発光部を複数のセグメントに分割することがある。複数の発光セグメントを有する有機EL素子において、各発光セグメントの輝度をそろえたい場合がある。
 特許文献1には、複数の画素を有する発光装置において、画素の容量と、画素に接続する配線の容量の比を揃えるために、画素に接続する配線の面積を異ならせることが記載されている。この容量の比を揃えると、画素ごとの発光の立ち上がりの差は小さくなる。
 特許文献2には、数字を表示するためのセグメント型の表示装置において、各セグメントの発光層に流れる電流密度が揃うように、各セグメントに接続する配線の抵抗を決定することが記載されている。また特許文献2には、セグメントの容量と配線抵抗の積が揃うように、各セグメントに接続する配線を形成することが記載されている。
 特許文献3には、数字を表示するためのセグメント型の表示装置において、各セグメントに印加される電圧が同一になるように、各セグメントに接続する配線の抵抗を決定することが記載されている。
 特許文献4には、互いに異なる色を表示できる複数の画素を有する発光装置において、それぞれに接続する配線の幅を異ならせることが記載されている。
特開2003-208981号公報 特開平6-132079号公報 特開平10-3987号公報 特開2015-158677号公報
 上記したように、発光部を複数のセグメントに分割する目的としては、デザインや機能を付加することがある。このため、セグメントの形状や大きさは様々である。本発明者が検討した結果、セグメントの形状や大きさによっては、上記した特許文献に記載された方法では、複数のセグメントの間で輝度のばらつきを十分に抑制することは難しいことが判明した。
 本発明が解決しようとする課題としては、発光部を複数に分割した発光装置において、これら複数の発光部の輝度のばらつきを小さくすることが一例として挙げられる。
 請求項1に記載の発明は、基板に位置する第1発光部及び第2発光部を有し、
 前記第1発光部及び前記第2発光部は、互いに離間しており、かつ、透光性の第1電極、及び前記第1電極に接続している導電層を有しており、
 前記導電層は、前記第1電極より導電率の高い材料を有しており、
 前記第1発光部は、前記第2発光部と同一の発光材料を含み、
 前記第1発光部の発光面積は、前記第2発光部の発光面積より大きく、
 前記第1発光部の前記導電層の抵抗値は、前記第2発光部の前記導電層の抵抗値より小さい発光装置である。
 上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
実施形態に係る発光装置の平面概略図である。 図1の点線αで囲んだ領域を拡大した図である。 図1のA-A断面図である。 変形例1に係る発光装置の構成を示す平面図である。 変形例2に係る発光装置の構成を示す断面図である。 変形例3に係る発光装置の構成を示す平面図である。 図1の変形例を示す平面図である。
 以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
 図1は、実施形態に係る発光装置10の平面概略図である。図2は、図1の点線αで囲んだ領域を拡大した図である。図3は、図1(及び図2)のA-A断面図である。なお、図1のB-B断面は、例えば、発光部140aの幅及び発光部140bの幅を除いて、図3と同様である。ただし、A-A断面における導電層160aの幅は、B-B断面における導電層160aの幅と異なっていてもよい。また、A-A断面における導電層160bの幅は、B-B断面における導電層160bの幅と異なっていてもよい。
 実施形態に係る発光装置10は、複数の発光部(複数のセグメント)として、発光部140a(第1発光部)及び発光部140b(第2発光部)を有している。発光部140a及び発光部140bは互いに離間しており、かつ、いずれも第1電極110及び導電層160を有している。第1電極110は透光性の電極である。導電層160は第1電極110に接続しており、かつ、第1電極110よりも導電率の高い材料を含んでいる。発光部140aは発光部140bと同じ発光材料を含んでいる。発光部140aの発光面積は発光部140bの発光面積よりも大きい。そして、発光部140aの導電層160(160a)の抵抗値は、発光部140bの導電層160(160b)の抵抗値よりも小さい。ただし、発光部140の数は3つ以上であってもよい。以下、発光装置10について詳細に説明する。
 発光装置10は、複数の発光部140を有している。図1及び図2に示す例において、発光装置10は2つの発光部140(140a,140b)を有している。発光部140は、基板100の上に形成されている。図3に示す例において、発光部140はボトムエミッション型であり、基板100のうち発光部140とは逆側の面から光を放射する。ただし、発光部140はトップエミッション型や両面発光型であってもよい。
 基板100は、例えばガラスや透光性の樹脂などの透光性の材料で形成されている。基板は、例えば矩形などの多角形であるが、他の形状(例えば円形)であってもよい。基板100は可撓性を有していてもよい。基板100が可撓性を有している場合、基板100の厚さは、例えば10μm以上1000μm以下である。特にガラスを有する基板100に可撓性を持たせる場合、基板100の厚さは、例えば200μm以下である。基板100が樹脂材料からなる場合、材料としては、例えばPC(ポリカーボネート)、アクリル、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PES(ポリエーテルサルホン)、PET(ポリエチレンテレフタラート)、及びポリイミドを用いることができる。なお、基板100が樹脂材料で形成されている場合、水分が基板100を透過することを抑制するために、基板100の少なくとも発光面(好ましくは両面)に、SiNやSiONなどの無機バリア膜が形成されているのが好ましい。また、基板100は、少なくとも1層の樹脂層と少なくとも1層の無機層を有する基板(無機有機ハイブリッド基板)であってもよい。
 なお、発光部140がトップエミッション型である場合、基板100は透光性を有していなくてもよい。例えば基板100は、金属製の基板であってもよい。
 発光部140は、第1電極110、有機層120、及び第2電極130を有している。第1電極110は発光部140の陽極であり、第2電極130は発光部140の陰極である。
 第1電極110は透明導電膜で形成されている。この透明導電膜は、金属を含む材料、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、IWZO(Indium Tungsten Zinc Oxide)、ZnO(Zinc Oxide)等の金属酸化物である。透明電極材料の屈折率は、例えば1.5以上2.2以下である。透明電極の厚さは、例えば10nm以上500nm以下である。透明電極は、例えばスパッタリング法又は蒸着法を用いて形成される。なお、透明電極は、カーボンナノチューブ、又はPEDOT/PSSなどの導電性有機材料であってもよいし、薄い金属電極であってもよい。
 有機層120は、第1電極110と第2電極130の間に位置しており、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層を有している。ただし、少なくとも発光層を有していればよく、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層は形成されていなくてもよい。有機層120は、さらに他の層を有していてもよい。有機層120は、蒸着法を用いて形成されていても良いし、少なくとも一部の層がインクジェット法等の塗布法により形成されていてもよい。
 第2電極130は、例えば金属層を有しており、透光性を有していない。第2電極130が有する金属層は、例えば、Al、Au、Ag、Pt、Mg、Sn、Zn、及びInからなる第1群の中から選択される金属からなる層、又はこの第1群から選択される金属の合金からなる層である。
 また、第1電極110の縁は絶縁膜150で覆われている。絶縁膜150は発光部140の発光領域を画定するために設けられている。更に、絶縁膜150は、第1電極110の端部と第2電極130との短絡防止にも有用である。絶縁膜150は、例えばポリイミドなどに感光性の物質を含ませた材料を用いて形成されている。絶縁膜150は、第1電極110が形成された後、かつ有機層120が形成される前に形成されている。
 発光部140aと発光部140bは、人の目から見た場合において、同じ発光色になっているのが好ましい。また、発光部140aの発光スペクトルのピーク波長は発光部140bの発光スペクトルのピーク波長と同じであるのが好ましい。
 このようにするために、発光部140aの有機層120は、発光部140bの有機層120と同じ発光材料を含んでいる。より好ましくは、発光部140aの有機層120と発光部140bの有機層120は、互いに同じ層構成となっている。図3に示す例において、発光部140aの有機層120と発光部140bの有機層120は互いに繋がっている。ただし、発光部140aの有機層120と発光部140bの有機層120は互いに分離していてもよい。
 なお、発光部140aの第1電極110は、発光部140bの第1電極110から分離している。そして、発光部140aの第1電極110と発光部140bの第1電極110の間の領域は絶縁膜150で覆われている。この絶縁膜150も第1電極110と第2電極130の短絡を防止する。ただし、この領域に絶縁膜150は設けられていなくてもよい。
 発光部140aの第2電極130と発光部140bの第2電極130は互いに繋がっている。ただし、発光部140aの第2電極130は発光部140bの第2電極130から分離していてもよい。
 発光部140aは、第1端子112a及び第2端子132aを有している。第1端子112aは、発光部140aの第1電極110を、リード配線などを介して外部の制御回路に接続するための端子であり、第2端子132aは、発光部140aの第2電極130を、リード配線などを介して外部の制御回路に接続するための端子である。
 また、発光部140bは、第1端子112b及び第2端子132bを有している。第1端子112bは、発光部140bの第1電極110を、リード配線などを介して外部の制御回路に接続するための端子であり、第2端子132bは、発光部140bの第2電極130を、リード配線などを介して外部の制御回路に接続するための端子である。
 なお、発光部140aの第2電極130と発光部140bの第2電極130が互いに繋がっている場合、発光部140a及び発光部140bは、互いに共通の第2端子132を少なくとも一つ有していてもよい。
 発光装置10は、矩形以外の形状を有していてもよい。図1に示す例において、発光装置10の平面形状は、中空部12及び切れ込み14を有している。切れ込み14は、発光装置10を幅方向に横断しており、中空部12を発光装置10の外側の領域につないでいる。そして、基板100のうち切れ込み14に面している部分には、少なくとも一つの第1端子112a及び少なくとも一つの第1端子112bが設けられており、かつ、少なくとも一つの第2端子132が設けられている。
 そして、発光部140aは発光装置10の外側の縁100aに沿って延在しており、発光部140bは発光装置10の内側の縁100b(中空部12に面する縁)に沿って延在している。このため、発光部140aは発光部140bよりも長く、図1に示す例においては、発光部140aの面積は発光部140bの面積よりも大きい。ただし、発光部140aの面積は140bの面積よりも小さくてもよい。
 さらに、図1に示す例において、発光部140aの発光部140b側の縁は、発光部140bの発光部140a側の縁に沿って延在しており、発光部140bの発光部140a側の縁は、発光部140aの発光部140b側の縁に沿って延在している。このため、発光部140aと発光部140bは、大きさを除いて互いに近い形状(相似に近い形状)を有している。
 なお、発光装置10の平面形状は図1に示す例に限定されない。例えば図7に示すように、基板100、発光部140a、及び発光部140bは、円弧に沿った形状を有していてもよい。また、後述する図6のように、各発光部は必ずしも互いに近い形状(相似に近い形状)を有している必要はない。
 複数の発光部140(発光部140a,140b)は、いずれも導電層160(導電層160a,160b)を有している。導電層160は第1電極110に接しており、第1電極110の補助電極として機能する。導電層160は、例えば、Mo又はMo合金などの第1金属層、Al又はAl合金などの第2金属層、及びMo又はMo合金などの第3金属層をこの順に積層させた構成を有している。これら3つの金属層のうち第2金属層が最も厚い。導電層160は、第1端子112の上まで延在していてもよい。なお、導電層160は、第1電極110のうち絶縁膜150で覆われている領域の上に位置している。言い換えると、導電層160は絶縁膜150で覆われている。ただし、導電層160は、第1電極110の下に位置していてもよい。その場合、絶縁膜150は導電層160が位置する領域を覆っていなくてもよい。
 発光部140aの導電層160aは、基板100の外側の縁100aと発光部140aの間に位置しており、縁100aに沿って延在している。また、発光部140bの導電層160bは、基板100の内側の縁100bと発光部140bの間に位置しており、縁100bに沿って延在している。
 上記したように、発光部140aは発光部140bよりも長い。このため、導電層160aは導電層160bよりも長くなる。
 異なった形状をもつ複数の発光部140(発光部140a、発光部140b)を同電圧で駆動する際、導電層160(導電層160a、導電層160b)による電圧降下の差が小さければ、各発光部140の発光輝度のばらつきは小さくなる。図1及び図7に示す例では、発光部140aの面積が発光部140bの面積より大きい。したがって、発光部140aと発光部140bの輝度差を小さくするためには、発光部140aに発光部140bよりも大きな電流を流す必要がある。これはすなわち、導電層160aに導電層160bよりも大きな電流を流すことを意味する。このためには、導電層160aの抵抗値が導電層160bの抵抗値より小さいのが好ましい。また、このようにすると、導電層160aと導電層160bの電圧降下の差を小さくすることもできる。
 導電層160aの抵抗値を導電層160bの抵抗値より小さくするためには、例えば、図3に示すように、縁100a(又は縁100b)に垂直な方向の断面において、導電層160aの断面積を導電層160bの断面積より大きくすればよい。上述したように、本実施形態では、導電層160aは導電層160bよりも長いので、なおさら導電層160aの断面積を導電層160bの断面積より大きくする必要がある。導電層160aの断面積を導電層160bの断面積より大きくするために、導電層160aの高さを導電層160bの高さよりも大きくしてもよいし、導電層160aの幅を導電層160bの幅よりも広くしてもよい。なお、導電層160aの単位長さあたりの抵抗値は、導電層160bの単位長さあたりの抵抗値よりも小さい。
 そして、導電層160aと導電層160bの抵抗値の比を適切に設定することにより、発光部140aと発光部140bの輝度差をさらに小さくすることができる。このようにするための方法の一例として、導電層160aの抵抗値と導電層160bの抵抗値の比を、発光部140aの発光面積と発光部140bの発光面積の比の逆比と同一、又は95%以上105%以下にすることがある。
 さらに、図7の例においては、図1に示す例と異なり、発光部140aのうち発光部140bに対向する縁から導電層160aまでの距離と、発光部140bのうち発光部140aに対向する縁から導電層160bまでの距離がほぼ等しい。かつ、発光部140aの第1端子112aと発光部bの第1端子112bは、各発光部の周に沿う方向において(又は発光装置10の中心を原点にしたとき)互いに同じような位置にある。このようなパネルでは、発光部140aと発光部140bの輝度差に加えて、発光部140aのうち発光部140bに対向する領域の輝度と、発光部140bのうち発光部140aに対向する領域の輝度の差も小さく(例えば95%以上105%以下)することができる。
 また、発光部140aと発光部140bのうち互いに隣り合う部分の輝度の差を小さくするためには、互いに隣接する部分において発光部140aの幅と発光部140bの幅の差を小さくする(例えば一方の幅が他方の幅の95%以上105%以下)にすることが好ましい。このようにするための方法の一つに、図3に示すように、発光部140aの発光部140b側の縁140a-1と、発光部140bの発光部140a側の縁140b-1と、の間の領域142は、導電層160aの発光部140a側の縁160a-1から導電層160bの発光部140b側の縁160b-1との中点Aを含むようにすればよい。好ましくは、発光部140aの縁140a-1から導電層160aの発光部140a側の縁160a-1までの距離Wは、発光部140bの縁140b-1から導電層160bの発光部140b側の縁160b-1までの距離に等しくするとよい。
 このように、本実施形態では、導電層160の抵抗値を上述のように設定することにより、複数の発光部140を有する発光装置を同電圧で駆動する際に、各発光部間の輝度差と、各発光部内の輝度ムラの両方を小さくすることができる。また、隣り合う複数の発光部の輝度差を小さくできる。
 なお、導電層160の抵抗値は、例えば、長手方向の全体の抵抗値としてもよいし、導電層160のうち第1端子112に最も近い部分から最も遠い部分の間の抵抗値としてもよい。また、第1端子112が複数ある場合、導電層160の抵抗値は、ある第1端子112に最も近い部分から、当該第1端子112の隣に位置する第1端子112と当該第1端子112の間の中点までの抵抗値としてもよい。
(変形例1)
 図4は、変形例1に係る発光装置10の構成を示す平面図であり、実施形態に係る図1に対応している。本変形例に係る発光装置10は、発光部140aが複数の導電層160aを有しており、かつ発光部140bが複数の導電層160bを有している点を除いて、実施形態に係る発光装置10と同様の構成である。複数の導電層160aは、例えば第1端子112aの近傍で接続されていてもよいし、されていなくてもよい。また、複数の導電層160bは、例えば第1端子112bの近傍でそれぞれ接続されていてもよいし、されていなくてもよい。また、導電層160a,160bは、第1電極110の上に位置していてもよいし、第1電極110の下に位置していてもよい。
 複数の導電層160a及び複数の導電層160bは、いずれも絶縁膜150で覆われている。ただし、導電層160a,160bが第1電極110の下に位置している場合、導電層160a,160bは絶縁膜150で覆われていなくてもよい。そして、複数の導電層160aを一つの導電層160aとみなし、複数の導電層160bを一つの導電層160bとみなした場合、導電層160aと導電層160bの関係は、実施形態に示した通りである。例えば、縁100a(又は縁100b)に垂直な方向の断面において、複数の導電層160aの断面積の合計値は、複数の導電層160bの断面積の合計値よりも大きい。
 なお、縁100a(又は縁100b)に垂直な方向の断面において、複数の導電層160aは等間隔に配置されているのが好ましい。また、同じ断面において、導電層160bも等間隔に配置されているのが好ましい。この場合、導電層160aの間隔は導電層160bの間隔と同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、導電層160aの本数は導電層160bの本数と同じであってもよいし、異なっていても(例えば多くても)よい。
 本変形例によっても、実施形態と同様の理由により、各発光部140の面内の輝度ムラを小さくすると同時に、発光部140aと発光部140bの輝度差を小さくすることができる。
 なお、導電層160aは、基板100の外側の縁100aと発光部140aの間、及び発光部140aの内部の両方にあってもよい。同様に、導電層160bは、基板100の内側の縁100bと発光部140bの間、及び発光部140bの内部の両方にあってもよい。この場合にも、導電層160aの全体抵抗と導電層160bの全体抵抗を調整することで、各発光部140の面内の輝度ムラを小さくすると同時に、発光部140aと発光部140bの輝度差を小さくすることができる。また、各発光部140の内部に位置する導電層160a、160bを例えば断面積一定で等間隔に配置し、発光部140の外(すなわち基板100の外側の縁と発光部140の間)に位置する導電層160a、160bで抵抗を調整すること(すなわち導電層160a、160bの形状を調整すること)で、発光部140aと発光部140bの外観を揃えることができる。発光部140内の導電層160a、160bは例えば格子状でも良い。
(変形例2)
 図5は、変形例2に係る発光装置10の構成を示す断面図であり、図1のB-B断面に対応している。本変形例に係る発光装置10は、少なくとも発光部140aの一部に導電層160c(第2導電層)を有している点を除いて、実施形態に係る発光装置10と同様の構成である。
 本変形例において、少なくとも一部において、縁100a(又は縁100b)に垂直な方向の断面における発光部140aの幅は、当該断面における発光部140bの幅よりも大きくなっている。そして、導電層160cは、発光部140aのうち少なくともこの部分に設けられている。図5に示すように、発光部140aの発光部140b側の縁140a-1と、発光部140bの発光部140a側の縁140b-1と、の間の領域142は、導電層160cの発光部140b側の縁160c-1から導電層160bの発光部140a側の縁160b-1との中点Aを含むようにすればよい。好ましくは、発光部140aの縁140a-1から導電層160cの発光部140b側の縁160c-1までの距離Xは、発光部140bの縁140b-1から導電層160bの発光部140a側の縁160b-1までの距離に等しい。なお、導電層160cは、導電層160aに繋がっていてもよいし、繋がっていなくてもよい。
 本変形例によっても、実施形態と同様の理由により、発光部140aと発光部140bのうち互いに隣り合う部分の輝度の差を小さくすることができる。また、発光部140aのうち幅が広い部分には、導電層160cを設けている。従って、発光部140aに幅広の部分があっても、この幅広の部分と発光部140bの輝度の差を小さくすることができる。
(変形例3)
 図6は、変形例3に係る発光装置10の構成を示す平面図である。本変形例に係る発光装置10は、発光部140の数及び平面形状を除いて、実施形態及び変形例1,2のいずれかに係る発光装置10と同様の構成である。なお、図6は変形例1と同じ場合、すなわち複数の発光部140のそれぞれが複数の導電層160を有している例を示している。
 本図に示す例において、発光装置10は3つ以上の発光部140を有している。そして、これら3つ以上の発光部140の少なくとも2つは、互いに相似ではない。また、発光装置10は中空部12及び切れ込み14を有していない。
 本変形例によっても、実施形態と同様の理由により、各発光部間の輝度差と、各発光部内の輝度ムラの両方を小さくすることができる。
 以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
 この出願は、2017年5月15日に出願された日本出願特願2017-096600号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (8)

  1.  基板に位置する第1発光部及び第2発光部を有し、
     前記第1発光部及び前記第2発光部は、互いに離間しており、かつ、透光性の第1電極、及び前記第1電極に接続している導電層を有しており、
     前記導電層は、前記第1電極より導電率の高い材料を有しており、
     前記第1発光部は、前記第2発光部と同一の発光材料を含み、
     前記第1発光部の発光面積は、前記第2発光部の発光面積より大きく、
     前記第1発光部の前記導電層の抵抗値は、前記第2発光部の前記導電層の抵抗値より小さい発光装置。
  2.  請求項1に記載の発光装置において、
     前記第1発光部の前記導電層の断面積は、前記第2発光部の前記導電層の断面積より大きい発光装置。
  3.  請求項1又は2に記載の発光装置において、
     前記第1発光部の前記導電層の長さは、前記第2発光部の前記導電層の長さより長い発光装置。
  4.  請求項1~3のいずれか一項に記載の発光装置において、
     前記第1発光部の前記導電層の抵抗値と前記第2発光部の前記導電層の抵抗値との比は、前記第1発光部の発光面積と前記第2発光部の発光面積の比の逆比の95%以上105%以下である発光装置。
  5.  請求項1~4のいずれか一項に記載の発光装置において、
     前記第1発光部の前記第2発光部側の縁は、前記第2発光部の縁に沿っている発光装置。
  6.  請求項5に記載の発光装置において、
     前記第1発光部の前記第2発光部側の縁と前記第2発光部の前記第1発光部側の縁との間の領域は、前記第1発光部の前記第2発光部とは反対側の縁から前記第2発光部の前記第1発光部側とは反対側の縁との中点を含む発光装置。
  7.  請求項5に記載の発光装置において、
     前記第1発光部は、前記第2発光部側の縁から前記第2発光部と反対側に距離X離れた位置に、前記第1電極と接続される第2導電層をさらに備える発光装置。
     ただし、距離Xは、前記第2発光部の前記第1発光部側の縁から前記第2発光部の前記導電層までの距離である。
  8.  請求項1~7のいずれか一項に記載の発光装置において、
     前記第1発光部の前記第2発光部に対向する領域の輝度は、前記第2発光部の前記第1発光部に対向する領域の輝度の95%以上105%以下である発光装置。
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