WO2019093492A1 - 発光部材、発光システム及び発光部材の製造方法 - Google Patents

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WO2019093492A1
WO2019093492A1 PCT/JP2018/041693 JP2018041693W WO2019093492A1 WO 2019093492 A1 WO2019093492 A1 WO 2019093492A1 JP 2018041693 W JP2018041693 W JP 2018041693W WO 2019093492 A1 WO2019093492 A1 WO 2019093492A1
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signal
light emitting
electrode
functional layer
emitting system
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PCT/JP2018/041693
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有章 志田
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コニカミノルタ株式会社
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting member, a light emitting system, and a method of manufacturing the light emitting member.
  • Organic EL panels are in the spotlight because they have less viewing angle dependency, higher contrast ratio, and can be made thinner than liquid crystal display devices, and are being researched and developed in various places.
  • mobile displays and back displays using organic EL panels have also been aggressively launched in the market, and due to their high visibility, they are expected to be launched in large TVs, and some launch plans are reported.
  • the market launch on flat panel displays etc. has been accelerating.
  • organic EL panels are spotlighted as next-generation lighting because they are self-luminous light sources and surface-emitting light sources, and are being developed in various places as organic EL lighting as well.
  • light emitting materials of RGB can be formed between the electrodes, and light emission output of RGB can be changed freely by changing layer design including driving or including organic film thickness.
  • the organic EL panel can be freely formed as a white color required for lighting applications, for example, from a bulb color such as a color temperature of 2000 to 3000 [K] to a daylight white such as 5000 to 6000 [K].
  • a phosphorescent material luminous efficiency equivalent to or higher than that of an LED or a fluorescent lamp has been seen, and realization as a thin illumination is expected.
  • organic EL devices have a first electrode (for example, an anode electrode) formed on a substrate or a substrate, and the device and the second electrode (for example, a cathode electrode) have a thickness of about 90 to 400 nm. Since it is formed of a thin film, foreign matter, defects and the like may occur, or it may be unstable immediately after film formation.
  • Patent Document 2 describes an invention in which the products are shipped after they are stabilized by burn-in, aging or the like.
  • an electrode using, for example, an oxide-based material as an anode electrode of an organic EL element using a flexible base material unlike a glass substrate, photo patterning is required, or etching resistance or cleaning resistance is necessary. In order to satisfy these requirements, flexible substrates are required.
  • the organic EL element may be formed with the foreign matter or the like attached.
  • the electrode when the electrode is formed on the upper layer of the flexible base material such as concave and convex defects, the electrode may be sharpened or an abnormal defect such as a pinhole defect or step difference may be generated. There is a problem that the leak current increases at the same site and a short circuit occurs.
  • an electrode using a thin film metal film or the like may be formed as an anode electrode.
  • the process may proceed to the next step without removing metal particles or foreign matter, and there is a problem that leakage current increases and short circuit occurs. .
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a light emitting member, a light emitting system, and a method of manufacturing the light emitting member, which can improve the reliability by suppressing a short circuit. .
  • the present invention for solving the above-mentioned subject has the following composition.
  • the functional layer includes a base, a first electrode provided on the base, a light emitting functional layer provided on the first electrode, and a second electrode provided on the functional layer.
  • a light emitting member having an insulating portion for preventing a short circuit between the first electrode and the second electrode; 2.
  • the light emitting member according to the above 1, and a signal generating unit that applies a first signal for causing the functional layer to emit light to the first electrode and the second electrode, and the signal generating unit includes: A light emitting system characterized by applying a second signal for forming the insulating portion to the functional layer with respect to the first electrode and the second electrode. 3.
  • the light emitting system according to 2 above, wherein the second signal is a forward bias of potential lower than a built-in potential between the first electrode and the second electrode.
  • the light emitting system according to 2 above, wherein the second signal has a reverse bias of -1.5 [MV / cm] or more and less than 0 [V / cm].
  • the second signal is a forward bias, and the signal generation unit is configured to generate a reverse bias third signal for forming the insulating unit in the functional layer with respect to the first electrode and the second electrode.
  • a current ratio of the first signal and the second signal is 1: 2 to 1: 100. 12.
  • a current density of the second signal is 6 [mA / cm 2 ] or more.
  • the second signal forms a part spaced apart between the insulating part and the first electrode in the functional layer.
  • the first electrode is formed of silver.
  • the light emitting system according to 20, wherein the signal generation unit sequentially applies the first signal to the plurality of light emitting members.
  • 22. The light emitting system according to 20 or 21, wherein the signal generating unit sequentially applies the second signal to the plurality of light emitting members. 23.
  • the light emitting system according to any one of 20 to 22, wherein the first signal and the second signal have the same frequency.
  • the signal generation unit is configured to apply a first power source common to the plurality of light emitting members for applying the first signal, and a second power source provided for each of the plurality of light emitting members for applying the second signal.
  • 20. A light emitting system according to the above 20, comprising a power supply.
  • 25. A method of manufacturing a light emitting member having a base, a first electrode provided on the base, a light emitting functional layer provided on the first electrode, and a second electrode provided on the functional layer Forming an insulating portion on the functional layer to prevent a short circuit between the first electrode and the second electrode by applying a signal to the first electrode and the second electrode.
  • the manufacturing method of the light emitting member characterized by the above. 26. Forming an insulating portion on the functional layer to prevent a short circuit between the first electrode and the second electrode by applying a forward bias signal to the first electrode and the second electrode; Forming the insulating portion for preventing the short circuit of the first electrode and the second electrode in the functional layer by applying a signal of reverse bias to the first electrode and the second electrode; And 24. A method of manufacturing the light-emitting member according to 25 above, comprising the steps of
  • the reliability of the light emitting member can be improved by suppressing the short circuit.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing a light emitting system according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows typically the light emission member which concerns on embodiment of this invention, and is the figure seen from the direction orthogonal to the surface of a base material. It is a sectional view showing typically the light emitting member concerning the embodiment of the present invention. It is a sectional view showing typically the light emitting member concerning the embodiment of the present invention. It is a sectional view showing typically the light emitting member concerning the embodiment of the present invention. It is a sectional view showing typically the light emitting member concerning the embodiment of the present invention. It is a sectional view showing typically the light emitting member concerning the embodiment of the present invention.
  • a light emitting system 1 includes a light emitting member 2, a signal generating unit 3, and a control unit 6.
  • the light emitting member 2 is an organic EL panel capable of surface emission.
  • the number of such light emitting members 2 may be one, or two or more.
  • the light emitting member 2 will be described in detail later.
  • the signal generation unit 3 generates a signal for causing the light emitting member 2 to perform surface light emission and applies the signal to the light emitting member 2.
  • the signal generation unit 3 includes a first power supply 4, a second power supply 5, and a switch circuit SC.
  • the first power source 4 is a power source for generating a first signal for causing the functional layer 32 (see FIG. 3) of the light emitting member 2 to emit light.
  • the first signal is a forward bias pulse signal (pulse current or pulse voltage).
  • the first signal is set to 500 mA with a duty ratio of 10% and a peak value of 10 times. It is possible.
  • the second power source 5 forms the gap 31a (see FIG. 4) in the anode electrode 31 by repairing the anode electrode 31 and the functional layer 32, and forms the insulating portion 32a (see FIG. 4) in the functional layer 32.
  • Power supply for generating a forward-biased second signal is a forward bias pulse signal (pulse current or pulse voltage).
  • the second signal is applied during the base period (non-application period) of the first signal.
  • the signal generator 3 may be configured to omit the second power supply 5 and provide the first signal from the first power supply 4 with the function of the second signal. That is, the (single) pulse signal from the first power supply 4 may have a function of both the first signal and the second signal. In this case, the single pulse signal preferably has an application time of 1 [ ⁇ sec] or more.
  • the first power source 4 and the second power source 5 may be common to the plurality of light emitting members 2, respectively, and provided separately for each light emitting member 2. It may be done.
  • the switch circuit SC is a circuit for connecting the first power supply 4 and the second power supply 5.
  • the control unit 6 is configured of a central processing unit (CPU), a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), an input / output circuit, and the like.
  • the control unit 6 applies the first signal and the second signal to the light emitting member 2 by controlling the first power source 4, the second power source 5 and the switch circuit SC.
  • the light emission member 2 which concerns on embodiment of this invention is an organic electroluminescent panel, and the resin base material 10, a pair of extraction electrodes 20 and 20, the anode electrode 31, and a functional layer 32, the cathode electrode 33, the first sealing layer 34, the second sealing layer 35, the conductive layer 40, and the wiring 50.
  • the resin base 10 is a long member having flexibility (flexibility). Moreover, the resin base material 10 is provided with the barrier property which suppresses the penetration
  • the pair of lead-out electrodes 20, 20 are provided on the surface of the resin base 10 in parallel with each other from the longitudinal middle portion to the longitudinal end of the resin base 10.
  • the pair of lead-out electrodes 20, 20 are for taking out the anode electrode 31 and the cathode electrode 33 from the sealing layers 34, 35 to exposed portions, and the anode electrode 31, the cathode electrode 33 and the wiring 50 are electrically Connect.
  • the anode electrode 31 is an electrode provided on the surface of the resin base material 10 so as to be electrically connected to one of the lead-out electrodes 20.
  • the anode electrode 31 is preferably made of silver.
  • the functional layer 32 is provided on the surface of the anode electrode 31.
  • the functional layer 32 is a light emitting layer formed using an organic substance, and emits light, more specifically, surface light by voltage application from the anode electrode 31 and the cathode electrode 33. More specifically, the functional layer 32 emits a surface light by applying a first signal from the first power source 4 through the anode electrode 31 and the cathode electrode 33.
  • the cathode electrode 33 is an electrode provided on the surface of the functional layer 32 so as to be electrically connected to the other extraction electrode 20.
  • the first sealing layer 34 is formed on the surface of the functional layer 32 with the ends of the pair of lead-out electrodes 20 and 20 on the side of the electrodes 31, 33, the anode electrode 31, the functional layer 32, and the cathode electrode 33 without leaving a gap. It is a sealing layer provided so as to cover directly.
  • the first sealing layer 34 is a layer for preventing the infiltration of moisture into the anode electrode 31, the functional layer 32 and the cathode electrode 33, and is formed of a nitride such as SiN.
  • the second sealing layer 35 is a sealing layer provided on the surface of the first sealing layer 34.
  • the second sealing layer 35 is a layer for preventing the entry of moisture into the first sealing layer 34, and is a composite material in which Alpet (registered trademark) is bonded to an aluminum foil and a polyester film. , Hereinafter referred to as ALPET). That is, the second sealing layer 35 is a laminate of a metal layer and a resin layer, and is attached to the surface of the first sealing layer 34 by a thermosetting adhesive (not shown).
  • the first sealing layer 34 and the second sealing layer 35 be formed to contain an inorganic material.
  • the first sealing layer 34 is preferably formed by chemical vapor deposition.
  • the conductive layer 40 is an anisotropic conductive film (ACF: Anisotropic Coductive Film) provided on the pair of lead-out electrodes 20, 20.
  • ACF Anisotropic Coductive Film
  • the conductive layer 40 electrically connects the pair of lead-out electrodes 20 and the wiring 50.
  • the wiring 50 is flexible, and in the present embodiment, is a flexible printed circuit (FPC) whose one end is attached to the surface of the conductive layer 40. The other end of the wiring 50 is electrically connected to an external power supply (not shown).
  • FPC flexible printed circuit
  • each layer in the drawings is not accurate.
  • the second sealing layer 35 is formed sufficiently thick as compared with the base 10, the anode electrode 31, the functional layer 32, the cathode electrode 33 and the first sealing layer 34.
  • the thickness (thickness from the base material 10) of the 1st sealing layer 34 it is desirable that it is 250 [nm] or more.
  • an insulating portion 32 a is formed in the functional layer 32.
  • the insulating portion 32 a is formed by applying a second signal from the second power source 5 to the functional layer 32 through the anode electrode 31 and the cathode electrode 33. That is, the part of the functional layer 32 in which the short circuit occurs generates heat when the second signal is applied.
  • the heated functional layer 32 melts and mixes each layer of the functional layer 32, and locally becomes the insulating portion 32a.
  • a gap 31 a is formed in the anode electrode 31.
  • the gap 31 a is formed by applying the second signal from the second power source 5 to the functional layer 32 through the anode electrode 31 and the cathode electrode 33, and a portion where the insulating portion 32 a and the anode electrode 31 are separated. It is. That is, in the functional layer 32, the portion where the short circuit occurs is heated by the application of the second signal, and the anode electrode 31 connected to the portion where the short circuit occurs is also heated. The heated anode electrode 31 melts to form a gap 31a.
  • a gap 33 a is formed between the cathode electrode 33 and the first sealing layer 34.
  • the gap 33 a is formed by applying a second signal from the second power source 5 to the functional layer 32 through the anode electrode 31 and the cathode electrode 33. That is, in the functional layer 32, the vicinity of the portion where the short circuit occurs is heated by the application of the second signal and melted to form the insulating portion 32a. At this time, the cathode electrode 33 connected to the insulating portion 32a is lowered by an amount corresponding to the reduction of the thickness of the functional layer 32 due to the formation of the insulating portion 32a, and the gap 33a is formed.
  • the melting point of the functional layer 32 formed of an organic substance is generally 700 ° C. or less (450 to 500 ° C.), and the melting point of the anode electrode 31 formed of silver is 1000 ° C. or less It is. Further, the melting point of the other base material 10, the cathode electrode 33, etc. is higher than the melting point of the functional layer 32 and the anode electrode 31.
  • the second signal is set so as to melt the vicinity of the short circuit portion of the anode electrode 31 and the functional layer 32, and not to melt the other base 10, the cathode electrode 33, and the like.
  • the insulating portion 32a and the gap 31a are formed by the repair process using the second signal, can suppress a short circuit, and do not affect the surface emission of the light emitting member 2 (visibility by the user). Shape and size. Moreover, the repair process which forms the insulation part 32a (and clearance gap 31a) may be performed before the shipment as a product of the light emission system 1, and may be performed in the practical use stage after a shipment.
  • the light emitting system 1 generates a pulse peak (a first signal, a second signal or a third signal) during driving to eliminate a short circuit factor to avoid a short circuit.
  • a pulse peak a first signal, a second signal or a third signal
  • the light emitting system 1 includes an off period in order to maintain the light emission luminance at a desired value as in the duty drive, and a high light emission current is momentarily flowed to cause high Joule heat generated at the leak site.
  • the organic layer is melted to lose the layer function, and the anode electrode 31 is also melted at the high temperature. Since the melting of the anode electrode 31 spreads in a two-dimensional direction if a high current value continues to be applied here, the spreading of the melting is stopped, so that the current value thereafter is suppressed to a reverse bias to the extent of stopping the melting.
  • the melting of the anode electrode 31 makes it possible to burn out only a micro area, that is, a leak site. Then, since the functional layer 32 melts and hardens, such a portion becomes the insulating portion (organic insulating film) 32 a, which covers the melted portion (the gap 31 a) of the anode electrode 31, and insulation processing like repairing the leak portion.
  • the signal of reverse bias has a function to damage the anode electrode 31 by electric field assignment
  • a repair function is preferable at a place where the organic film is partially dissolved and thinned, a superlocal part where leakage occurs, etc. Can be demonstrated.
  • the thick film functional layer 32 such as a tandem element is difficult to be screened because the leak current value is small from the beginning.
  • high electric field energy is often given to perform leak measurement, aging, and the like.
  • repair by field breakdown is performed before charge is applied and dissolved, particularly only when the leak value is not so large.
  • the present invention locally applies Joule heat with high forward energy, inputs a charge, dissolves a local leak site, and solidifies a thin-filmed fused part in a superlocal state. This is a very effective means because it has a function of sufficiently repairing a leak site with a low reverse bias electric field.
  • the momentary pulse peak (the first signal or the second signal) is given, and the anode electrode 31 and the functional layer 32 melted by Joule heat solidify by returning to the low current peak value or the reverse bias during the off period. Therefore, it becomes possible to control the size to be destroyed by the relationship between the pulse width and the peak value.
  • the electric field of the second signal and the third signal which are reverse bias is -1.5 [MV / cm] or more and less than 0 [MV / cm], in other words, the second signal and the third signal which are reverse bias.
  • the magnitude of the electric field of the signal is preferably greater than 0 [MV ⁇ cm] and not more than 1.5 [MV / cm].
  • the magnitude of the electric field of the reverse bias signal is 1.5 [MV / cm] or less, it is possible to prevent the gap 31a from becoming too large, and to suppress generation of dark spots more suitably.
  • ⁇ Frame frequency> Unlike the display application, organic EL lighting needs to maintain light emission normally. In the case of instantaneously introducing a pulse peak, the organic EL illumination can maintain the average brightness even when the off period is inserted, but the peak frequency may be obtained if the frame frequency of the pulse peak (first signal) is late. If the width is short, it will appear unlit during the base period.
  • ⁇ Peak width> By putting a high pulse peak (the first signal or the second signal), it is possible for the leak site to be burned and burned with Joule heat, but the time required for the burn-off is experimentally 1 [ ⁇ sec] or more It turned out that it was. Although this depends on the size of the area of the light emitting member 2 and the wiring resistance, the time required to suppress the rounding of the peak due to the influence of the CR delay needs to be 1 [ ⁇ sec] or more, and It is considered that the time required for heat generation and burnout until the leak site burns out after it is inserted is 1 [ ⁇ sec] or more.
  • organic EL lighting constitutes a light emitting area (for example, indoor lighting) by tiling a plurality of panels (light emitting members 2).
  • a power source that generates a high pulse peak can be configured by a driver IC or the like, it is possible to control the light emission waveform including the peak value in each panel.
  • At least 1 [A / panel] may be required for the pulse peak, and in such a case, the power supply for inputting the same pulse (second signal)
  • a power supply that contributes to light emission (first power supply 4) is separately provided as a separate power supply to each panel as a separate power supply, so that it is possible to have a repair function without disturbing the light emission state.
  • the frequency of the pulse peak (second signal) may or may not be synchronized with the frame frequency of the light emission current (first signal) contributing to the light emission.
  • the configuration may be such that repair is realized by periodically inserting a pulse peak (second signal) only for repair.
  • pulse peaks (second signal) are instantaneously input so as not to contribute to such light emission
  • a plurality of tiled panels are connected in series, and a common pulse waveform is input to all the panels.
  • the light emission current (first signal) contributing to light emission
  • the signal generation unit 3 may be configured to sequentially apply at least one of the first signal and the second signal to the plurality of panels (light emitting members 2).
  • the first signal and the second signal may have the same frequency.
  • the single first power supply 4 applies a first signal to the plurality of light emitting members 2, and the second power supply 5 provided for each of the plurality of light emitting members 2 emits corresponding light
  • the second signal may be applied to the member 2.
  • the light emitting member 2 has a function of the substrate 10, a first electrode (anode electrode 31) provided on the substrate 10, a light emitting functional layer 32 provided on the first electrode, and And a second electrode (cathode electrode 33) provided on the layer, and the functional layer 32 is characterized by having an insulating portion 32a for preventing a short circuit between the first electrode and the second electrode. Therefore, the light emitting member 2 can improve the reliability of the light emitting member 2 by the insulating part 32 a suppressing the short circuit.
  • a light emitting system 1 includes a light emitting member 2 and a signal generating unit 3 which applies a first signal for causing the functional layer to emit light to the first electrode and the second electrode.
  • the signal generating unit 3 may be configured to apply a second signal for forming the insulating unit 32 a in the functional layer 32 to the first electrode and the second electrode. Therefore, the light emitting system 1 can improve the reliability of the light emitting member 2 by setting the short circuit portion as the insulating portion 32 a by the second signal and suppressing the short circuit.
  • the light emitting system 1 may be configured such that the second signal is forward biased or reverse biased having a pulse peak higher than the first signal. Therefore, the light emitting system 1 can preferably form the insulating portion 32 a by the second signal.
  • the light emitting system 1 may have a configuration in which the signal generating unit 3 includes a first power supply 4 for applying a first signal and a second power supply 5 for applying a second signal. Therefore, the light emission system 1 can make the crest value of the second signal larger than that of the first signal by separately supplying the power of the first signal and the power of the second signal, and can preferably form the insulating portion 32a.
  • the first signal may be a pulse signal
  • the second signal may be applied to the base period of the first signal. Therefore, the light emitting system 1 can control a region where the insulating portion 32a is formed, and can preferably form, for example, the insulating portion 32a which is not recognized as a few tens of [ ⁇ m].
  • the first signal and the second signal may be pulse signals, and the application frequency of at least one of the first signal and the second signal may be 80 Hz or more.
  • the upper limit value of the applied frequency can be set to 10 [kHz] from the viewpoint of making notification by the Radio Law unnecessary and suppressing the influence on other electronic circuits. Therefore, even in the case where the light emitting system 1 has the off period in which the first signal and the second signal are not both applied, the light emission by the light emitting member 2 can be suitably maintained.
  • the light emitting system 1 may be configured such that the first signal and the second signal are single pulse signals. Therefore, the light emitting system 1 can perform the light emission of the light emitting member 2 and the formation of the insulating portion 32a by the same power supply, and the system can be simplified.
  • the light emitting system 1 may be configured such that the second signal is forward biased at a potential lower than the built-in potential between the first electrode and the second electrode. Therefore, the light emitting system 1 stops the melting of the first electrode by reducing the Joule heat immediately after applying the second signal, prevents the flow of the rectifying current, and preferably forms a local insulating portion. can do.
  • the light emitting system 1 may have a configuration in which the second signal is a reverse bias smaller than 0 [V / cm] and not less than ⁇ 1.5 [MV / cm]. Therefore, the light emitting system 1 can prevent the energy for repair from being too high. In addition, the light emission system 1 prevents the reverse bias repair from damaging the portion where the forward bias repair is insufficient, prevents the enlargement of the damaged portion, and prevents the dark spot which is the non-light emitting area. It is possible to more preferably prevent the occurrence of dark spots due to damage or damage to the substrate 10 and damage to the barrier property.
  • the second signal is forward bias
  • the signal generating unit 3 generates a reverse bias for forming the insulating unit 32 b in the functional layer 32 with respect to the first electrode and the second electrode.
  • Three signals may be applied after the second signal. Therefore, the light emitting system 1 can repair the local defect site, which was insufficiently repaired by the second signal, with the third signal, and can preferably form the insulating portion 32 b.
  • the light emitting system 1 may be configured such that the current ratio of the first signal and the second signal is 1: 2 to 1: 100. Therefore, the light emitting system 1 can preferably form the insulating portion 32 a by the second signal having a high peak value.
  • the light emitting system 1 may be configured such that the third signal is a reverse bias smaller than 0 [V / cm] and not less than ⁇ 1.5 [MV / cm]. Therefore, the light emission system 1 can stop the dissolution of the first electrode, for example, and localize the dissolved portion of the first electrode by reducing the Joule heat after applying the second signal. Furthermore, the light emitting system 1 can preferably form the insulating portion 32 b by the third signal.
  • the light emitting system 1 may have a configuration in which the current density of the second signal is 6 [mA / cm 2 ] or more.
  • the upper limit value of the current density of the second signal can be set to a value at which the base material (the resin base material 10) is not melted by Joule heat due to the application of the second signal. Therefore, the light emitting system 1 can melt the vicinity of the short circuit portion in the functional layer 32 to preferably form the insulating portion 32 a.
  • the light emitting system 1 may be configured to form a portion (a gap 31 a) in which the second signal is separated between the insulating portion 32 a and the first electrode in the functional layer 32. Therefore, the light emitting system 1 can also further improve the reliability of the light emitting member 2 by repairing the first electrode (anode electrode 31) and suppressing a short circuit.
  • the light emitting system 1 may have a configuration in which the first electrode is formed of silver. Therefore, the light emitting system 1 can suitably melt the first electrode at a relatively low temperature by the second signal, and can preferably perform the repair of the first electrode.
  • the light emitting system 1 may be configured to include the first electrode provided on the substrate 10, the functional layer 32, and the sealing layers 34 and 35 for sealing the second electrode. Therefore, in the light emitting system 1, even if the sealing layers 34 and 35 directly cover and seal the first electrode, the functional layer 32 and the second electrode without separating them, the first electrode and the functional layer 32 are Repair can be suitably performed.
  • the light emitting system 1 may have a configuration in which the thickness of the sealing layer 34 is 250 nm or more. Therefore, the light emission system 1 can exhibit the sealing performance suitably, suppressing the influence by repair of the 1st electrode and the functional layer 32.
  • the sealing layers 34 and 35 may be configured to include an inorganic material. Therefore, the light emitting system 1 can prevent the sealing layers 34 and 35 from melting by the application of the second signal, and can preferably exhibit sealing performance.
  • the sealing layer 34 may be formed by a chemical vapor deposition method. Therefore, the light emitting system 1 includes the sealing layer 34 having high adhesion and high density, thereby preventing the sealing layer 34 from melting due to the application of the second signal, and suitably exerts the sealing performance. be able to.
  • the light emitting system 1 may be configured to include a plurality of light emitting members 2. Therefore, the light emitting system 1 can provide various light emission modes (plural display etc.).
  • the signal generating unit 3 may apply the first signal to the plurality of light emitting members 2 in order. Therefore, the light emitting system 1 can maintain the light emission of the plurality of light emitting members 2 uniformly.
  • the signal generating unit 3 may apply the second signal to the plurality of light emitting members 2 in order. Therefore, the light emitting system 1 can suitably perform repair on the plurality of light emitting members 2.
  • the light emitting system 1 may have a configuration in which the first signal and the second signal have the same frequency. Therefore, the light emitting system 1 can maintain the light emission of the plurality of light emitting members 2 uniformly and can preferably perform the repair of the plurality of light emitting members 2.
  • the signal generation unit 3 applies a first power supply 4 common to the plurality of light emitting members 2 for applying a first signal, and a plurality of light emitting members 2 for applying a second signal.
  • the second power supply 5 provided for each unit. Therefore, the light emitting system 1 can change the first signal for light emission for each light emitting member 2 and can make the second signal for repair common to the plurality of light emitting members 2 .
  • the method of manufacturing the light emitting member 2 includes the base material 10, the first electrode provided on the base material 10, the light emitting functional layer 32 provided on the first electrode, and the function A method of manufacturing a light emitting member 2 having a second electrode provided on a layer 32, comprising: applying a signal to the first electrode and the second electrode; It is characterized in that an insulating part 32a for preventing a short circuit of the electrode is formed. Therefore, in the method of manufacturing the light emitting member 2, the reliability of the light emitting member 2 can be improved by setting the short circuit portion as the insulating portion 32a and suppressing the short circuit.
  • an insulating portion for preventing a short circuit between the first electrode and the second electrode in the functional layer 32 by applying a forward bias signal to the first electrode and the second electrode is formed in the functional layer 32.
  • the step of forming 32a and applying a signal of reverse bias to the first electrode and the second electrode the insulating layer 32b for preventing the short circuit of the first electrode and the second electrode is formed in the functional layer 32.
  • a resin base material having flexibility of 60 cm ⁇ 60 cm was prepared. Flexible and barrier property by using PET (PolyEthylene Terephtalate resin) having a linear expansion coefficient of 15 ⁇ 10 ⁇ 6 [1 / K] as a base material and processing such base material to have a barrier property
  • PET PolyEthylene Terephtalate resin
  • the resin base material which has was produced. Specifically, a resin substrate having flexibility and barrier properties was produced by the method described in JP-A-2008-235139.
  • the produced substrate 10 was cleaned by a wet cleaning method. Specifically, the alkaline detergent is diluted to 5%, the diluted detergent solution is heated to 60 ° C., the resin base is immersed in the heated detergent solution, and the resin base is scrub-washed. Were carried out to remove foreign matter attached to the substrate 10. Subsequently, ultrasonic cleaning, pure rinse, nitrogen blow and IR (InfraRed) drying were sequentially performed on the substrate 10. Subsequently, UV (Ultra Violet) irradiation was performed on the resin base material to remove the organic matter attached to the base material 10. Subsequently, the substrate 10 was dried using an oven. The substrate 10 was prepared by the cleaning process and the drying process described above.
  • the lead-out electrode 20 is a Mo layer having a thickness of 300 nm.
  • the lead-out electrode 20 is not limited to Mo, and may be made of an inorganic metal material having a low resistance value, such as Al, Ag, Au, Ti, Mo, Nb, W, or an alloy or a laminate of these.
  • the lead-out electrode 20 may be formed of an oxide conductive material such as ITO, IZO, IWZO, AZO, BZO, SnO 2 or the like, or a laminate of these.
  • the formation method of the lead-out electrode 20 is not limited to the sputtering method, and may be a vapor deposition method or the like.
  • the material and / or the shape of the lead-out electrode 20 is preferably set so that the electric resistance to the light emitting layer described later is 100 [ ⁇ ] or less.
  • resist film formation and an etching process were implemented with respect to the lead-out electrode 20 formed on the base material 10, and the said lead-out electrode 20 was patterned in the desired shape.
  • a patterning method of the lead-out electrode 20 a photolithography method, a mask patterning method, a laser ablation method or the like can be suitably used.
  • the foundation layer is a layer to be a foundation of the anode electrode 31 and is for stabilizing metal atoms (for example, Ag) of the anode electrode 31.
  • the material of the underlayer is an organic compound containing nitrogen atoms, Pd, Mo, Zn, Ge, Nb, In, alloys of these metals and other metals, and these And metal oxides or sulfides (e.g., ZnS) and the like.
  • the underlayer may contain one of these, or may contain two or more.
  • the underlayer preferably contains Pd or Mo.
  • the organic compound containing a nitrogen atom may be a compound containing a nitrogen atom in the molecule, and is preferably a compound having a hetero ring in which the nitrogen atom is a hetero atom.
  • the compound having a heterocycle having a nitrogen atom as a hetero atom include aziridine, azirine, azetidine, azeto, azolizine, azole, azinane, pyridine, azepane, azepine, azepine, imidazole, pyrazole, oxazole, thiazole, imidazoline, pyrazine, morpholine, thiazine Indole, isoindole, benzimidazole, purine, quinoline, isoquinoline, quinoxaline, cinnoline, pteridine, acridine, carbazole, benzo-C-cinnoline, porphyrin, chlorin, choline and the like.
  • the amount of the nitrogen atom-containing organic compound or metal in the underlayer is preferably 20% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and still more preferably 60% by mass or more.
  • the underlayer contains an organic compound containing nitrogen atoms or 20% by mass or more of the metal, the affinity between the underlayer and the conductive layer is enhanced, and the adhesion between the underlayer and the anode layer is improved.
  • the metal forming an alloy with Pd, Mo, Zn, Ge, Nb or In is not particularly limited, and for example, Pt group other than Pd, Au, Co, Ni, Ti, Al, Cr, etc. are suitably used. Be
  • the underlayer is preferably a layer formed by vapor deposition or sputtering.
  • a vacuum vapor deposition method As the vapor deposition method, a vacuum vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, an ion plating method, an ion beam vapor deposition method and the like can be mentioned.
  • the deposition time is appropriately selected according to the desired thickness of the underlayer and the formation rate.
  • an anode electrode 31 was formed by forming an Ag film with a thickness of 10 [nm] on the base layer formed on the base material 10 by vacuum evaporation. Further, one end of the anode electrode 31 was patterned to be connected to one of the lead-out electrodes 20.
  • the anode electrode 31 is formed of an oxide conductive material such as ITO, IZO, IWZO, AZO, or BZO, a metal material such as Ag, Al, Au, Ti, Mo, Nb, or W, or an alloy or laminate of these. May be Moreover, the formation method of the anode electrode 31 is not limited to a vacuum evaporation method, The sputtering method, the method of using an ion beam, etc. may be used.
  • the cathode electrode 33 When a thin film Ag electrode, which is a material having a high pulse peak of 6 mA / cm 2 or more and a melting point of 1,000 ° C. or less, as in this embodiment, the cathode electrode 33 is used. Before the electrode melts, the anode electrode 31 melts, and by giving an off period, the area to be melted can be suppressed. Since this method is a method of repairing the anode electrode 31, even if the sealing layers 34 and 35 are formed directly on the cathode electrode 33, the sealing layers 34 and 35 are not affected.
  • the heat is diffused in the lateral direction of the cathode electrode 33 or thermally diffused to the sealing layers 34 and 35 because of the high thermal conductivity. It is possible to repair the short circuit part in the anode electrode 31 without physically damaging 34 and 35.
  • the functional layer 32 was formed on the base material 10 on which the anode electrode 31 was formed by vacuum evaporation.
  • a so-called tandem element was used as the functional layer 32.
  • hole injection layer / hole transport layer / emission layer / electron transport layer / electron injection layer / intermediate connector / hole injection layer / hole transport layer / emission layer / electron transport layer / electron The injection layers are stacked in order. In this example, a tandem organic layer having a thickness of 320 nm was formed.
  • the functional layer 32 is a single layer generally formed with a layer thickness of 80 to 150 nm, which is laminated in the order of hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer. It may be an element. In the present embodiment, a 4000 [K] white light emitting tandem element is used as the functional layer 32. However, an organic EL light emitting element having mono-color or different white light may be used.
  • a cathode electrode 33 was formed by forming an Al film having a thickness of 200 nm on the base 10 on which the anode electrode 31 and the functional layer 32 were formed by vacuum evaporation.
  • the cathode electrode 33 is not limited to Al, and metal materials such as Ti, Ni, Cr, Ag, etc., oxide conductive materials such as ITO, IZO, IWZO, AZO, BZO, SnO 2 etc., alloys or laminates thereof It may be formed by the body. Also, one end of the cathode electrode was patterned to be connected to the other of the lead-out electrode 20. Further, the cathode electrode 33 is not limited to the vacuum evaporation method, and may be formed by a sputtering method, an ion beam or the like.
  • sealing layer It is a composite material in which an SiN film and Alpet (registered trademark. Aluminum foil and polyester film are laminated) on the base material 10 on which the extraction electrode 20, the anode electrode 31, the functional layer 32, and the cathode electrode 33 are formed. Sealing layers 34 and 35, which are described as ALPET.
  • a SiN film (first sealing layer 34) having a thickness of 500 nm was formed on the base material 10 on which the anode electrode 31, the functional layer 32, and the cathode electrode 33 were formed by the CVD method.
  • the SiN film is for protecting the anode electrode 31 which is a thin Ag film and the thin connection portion between the anode electrode 31 and the lead-out electrode 20 from physical damage (such as scratches).
  • ALPET second sealing layer 35 was attached onto the SiN film using a thermosetting adhesive. ALPET is for preventing moisture attack on the SiN film.
  • the sealing layer 34 formed of the inorganic film-based material is desirably formed by the CVD method, thereby maintaining the sealing structure even if the organic / inorganic hybrid has few defects, and the anode electrode 31 It is possible to maintain a repairable structure.
  • the organic EL panel as the light emitting member 2 was produced by forming the extraction electrode 20, the anode electrode 31, the functional layer 32, the cathode electrode 33, and the sealing layers 34 and 35 on the base material 10.
  • the light emitting area of the organic EL panel created this time is set to 5 cm ⁇ 3 cm.
  • a flexible organic EL module was produced by thermocompressing a 75 [ ⁇ m] thick FPC to a flexible organic EL panel at 150 ° C. using ACF manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. Further, in the present embodiment, a drive circuit was formed outside so as to be able to apply a plurality of types of waveforms, and a light emitting system 1 was produced by connecting to an organic EL module so as to apply current.
  • the circuit is prepared outside, but may be driven using a dedicated driver IC, for example, it may be connected as COF (Chip On Film) in the organic EL panel, or COF on FPC
  • the light emitting system 1 may be fabricated to form a light emitting device and apply a light emitting current.
  • the light emitting member 1 (an organic EL device as an electronic device is formed by forming the extraction electrode 20, the anode electrode 31, the functional layer 32, the cathode electrode 33, and the sealing layers 34 and 35 by the above-described manufacturing method of the organic EL panel. Panel) was produced.
  • the leak value of the organic EL panel was various, and exceeded 500 [ ⁇ A / panel] for the larger one, and was 2 [ ⁇ A / panel] for the smaller one.
  • the energization test of the organic EL module having such a tandem element was conducted.
  • the current application condition is that a DC current of 50 mA is applied, and the light emission luminance state of about 1,000 cd / m 2 , is 2,000 ° each under a room temperature environment and an 85 ° C. high temperature environment.
  • Example 1 and Conventional Example As shown in FIG. 7, as the first signal, a current wave peak value having a duty ratio of 10% as a frame frequency of 80 Hz was applied to the current contributing to light emission. That is, a light emitting member 2 (light emitting system 1) having a light emission luminance of 1,000 [cd / m 2 ] was prepared by applying a peak wave height of 500 [mA] to 1.25 [msec].
  • the first signal aims to have a repair function, and the second signal is not input.
  • the off period is made until the next frame, but the following frame is not made the off period, In particular, it may be configured to input a current value sufficient for the repaired metal to cool sufficiently.
  • the current value up to the next frame may be, for example, equal to or less than the light emission start current value, and desirably, equal to or less than the built-in potential resulting from the difference in work function of the materials of the anode electrode 31 and the cathode electrode 33
  • the rectifying current does not flow, and it is possible to obtain an instantaneous repair effect by the first signal.
  • Example 2 As shown in FIG. 8, as the first signal, a current peak value having a duty ratio of 450/500 as a frame frequency of 80 Hz was applied to the current contributing to light emission. That is, by applying 55 [mA] to the peak wave height value, a light emitting member 2 (light emitting system 1) having a light emission luminance of about 1,000 [cd / m 2 ] was prepared. Further, as the second signal, 25 [ ⁇ sec] having a peak value of 200 [mA] and a duty ratio of 1/500 is applied at the same frame frequency of 80 [Hz].
  • the current of the first signal is applied as the light emission current
  • the current of the second signal is applied as the repair current
  • the first signal and the second signal are generated from the same circuit and applied.
  • the light emitting member 2 (light emitting system 1) was formed.
  • the important point in this embodiment is that the switch is turned off immediately after the input of the second signal, and there is a time delay until the input of the first signal, and the second signal is the off period 1.25 of the first signal. [Msec] 25 [ ⁇ sec] was input at the equivalent time. Therefore, it takes 0.6125 [msec] for the first signal to be input again after the second signal is input.
  • a circuit is prepared outside, but in order to apply such a waveform to a single light emitting member 2 (organic EL module), for example, a matrix driver IC for LEDs It is possible to input different signals (first signal and second signal) of these waveforms at the same frame frequency by connecting to a plurality of light emitting members 2 (organic EL modules) that single or tile.
  • the repair diameter ⁇ (the diameter of the gap 31a) is about 8 ⁇ m and the diameter ⁇ of the insulating part 32a covering it is about 20 ⁇ m, and the cathode electrode 33 and the anode electrode 31 are in contact with each other. It is found that the coverage of the gap 31a by the insulating portion 32a has a safety factor of about 50 [%] 50% or more with respect to the radius.
  • the repair diameter ⁇ of the anode electrode 31 is about 5 ⁇ m, and the diameter of the insulating portion 32a is about 17 ⁇ m, and the safety of 120% It turned out that it has a rate.
  • Example 4 As shown in FIG. 10, in this embodiment, the same light emission drive as in Embodiment 1 is applied, and then, as a second signal, the reverse bias voltage is -4 [V] and the reverse bias electric field is 0.125 [MV] / Cm] was applied at a duty ratio of 9/10.
  • the reverse bias signal is applied during the light emission off period, but the period during which the reverse bias signal is applied may not be all the light emission off periods.
  • a weak electric field of about 0.125 [MV / cm] is applied as the second signal, but the electric fields of the second signal and the third signal, which are reverse bias, are -1.5 [MV / cm].
  • Example 5 As shown in FIG. 11, in the present embodiment, the same light emission drive as in the second and third embodiments is applied, and further, a second signal of a pulse waveform having a high crest value to be a forward direction repair is applied. A third signal of reverse bias was applied. Also in the present embodiment, as in the fourth embodiment, it is not sufficient to use only the forward current with a high crest value, or a superlocal leak portion or defect portion formed by forward repair is repaired with a reverse bias signal. can do. Specifically, as the first signal, a current crest value having a duty ratio of 450/500 as a frame frequency of 80 Hz was applied to the current contributing to light emission.
  • a light emitting member 2 (light emitting system 1) having a light emission luminance of about 1,000 cd / m 2 was prepared by applying 55 mA to the peak wave height value. Further, as the second signal, 25 [ ⁇ sec] having a peak value of 200 [mA] and a duty ratio of 1/500 is applied at the same frame frequency of 80 [Hz].
  • the current of the first signal is applied as the light emission current
  • the current of the second signal is applied as the repair current
  • the first signal and the second signal are generated from the same circuit and applied.
  • the light emitting member 2 (light emitting system 1) was formed.
  • the first signal, the second signal and the third signal are output from the same drive circuit, but may be output from different drive circuits, and the second signal and the third signal are the first It may be a circuit configuration that is output from a drive circuit different from the signal and that is switched and applied by switching.
  • the third signal of reverse bias is applied immediately after the application of the second signal.
  • the second signal is applied for 25 [ ⁇ sec] in a time corresponding to 11.75 [msec] which is the off period of the first signal.
  • a third signal of reverse bias is applied during a period from the end of the application of the second signal to the application of the first signal again. Therefore, the anode electrode 31 dissolved by the second signal immediately stops dissolving by the application of the third signal, and further, the functional layer 32 also stops vaporization, and the local insulating portion 32a is formed (see FIG. 5). ). Furthermore, the local leak site or defect site generated in the site where the insulating portion 32a is formed is repaired by the third signal of reverse bias, and the local insulating portion 32b is formed (see FIG. 6).
  • Example 6 the Example of the light-emitting panel 2 which carried out tiling is shown.
  • the plurality of light emitting panels 2 are tiled by the same driving method as in the first embodiment.
  • the first signal is individually applied to each light emitting panel 2, it is possible to provide the highly reliable light emitting panel 2 (light emitting system 1).
  • the four light emitting panels 2 (2A to 2D) are illustrated in the drawings for the plurality of light emitting panels 2.
  • each light-emitting panel 2 individually has a drive circuit for the first signal. Therefore, it is effective for tiling driven using a driver IC because of versatility such as cost, and is an effective method regardless of the size of the panel.
  • driver IC which individually generates the first signal and the second signal, and to separately apply the first signal and the second signal to each light-emitting panel 2 using the driver IC.
  • this method is effective when a large panel size requires a large current as the second signal, and the power supply circuit is not desired to be provided externally.
  • each light emitting member 2 (2A to 2D in FIG. 13) was operated by switching like a passive matrix.
  • the control unit 6 (see FIG. 1) can apply the first signal to each light emitting member 2 by controlling the opening and closing of the switch 7 (7A to 7D in FIG. 13).
  • FIG. 14 by applying a frame frequency of 160 Hz as the first signal, a duty ratio of 1/10, and a peak wave height value of 500 mA at 0.625 msec, 1,000 cd / d.
  • the light emitting members 2A to 2D having the light emission luminance of m2] were prepared.
  • the light emitting panels 2 are all driven in parallel, and the first signal is individually applied to the light emitting panels 2. It is obvious that 1) can be provided.
  • the plurality of light emitting members 2 are tiled, but the generation source of the first signal is generated using an external power supply.
  • the same effect as in the first, second and sixth embodiments can be obtained by generating the second signal using the external power supply, driving it synchronously and inputting it to the plurality of light emitting members 2.
  • the duty number increases (the duty ratio per light emitting member 2 decreases) according to the number of the light emitting members 2 to be tiled, and thus the load on the power supply circuit increases when the light emitting members 2 increase.
  • each light emitting member 2 does not require an individual driver IC or the like, an inexpensive case can be expected depending on the application of the light emitting system 1, and it can be used separately.
  • the power supply circuit is externally provided as in the present embodiment, it is possible to use the manufactured light emitting panel 2 as a system for batch processing and stabilization as aging processing before shipment and then shipment. is there.
  • the driving method as in this embodiment is applied as the driving method before shipping, and the method as in the first to third embodiments is applied to the light emitting panel 2 after shipping.
  • the highly reliable light emitting panel 2 (light emitting system 1) can be provided.
  • Example 7b Further, as shown in FIG. 15, a third signal of reverse bias was applied immediately after applying a forward high current pulse. Specifically, this is a drive method in which the drive of Example 4 is sequentially applied to each light emitting panel 2, and it is confirmed that the effect is obtained in Example 4, so this example It is obvious that is an effective way.
  • the control unit 6 (see FIG. 1) can apply the first signal to each light emitting member 2 by controlling the opening and closing of the switches 7 (7A to 7D in FIG. 16), and the switches 8 (see FIG. 16)
  • the second signal can be applied to each light emitting member 2 by controlling the opening and closing of 8A to 8D.
  • the current waveform contributing to light emission is the first signal as in the second embodiment.
  • the frame frequency of 80 Hz and the duty ratio of 450/500. are supplied from the first power source 4 (4A to 4D) provided for each light emitting panel 2 to the individual driver IC, and the light emitting panel 2 (light emitting system 1) having light emission luminance of approximately 1,000 [cd / m 2 ] Prepared.
  • the pulse waveform of the first signal is selected so that the light emitting members 2 have the same luminance, but the first signal may have different peak values or PWM (Pulse Width Modulation) values.
  • the second signal can be easily applied by setting up the circuit to perform the brightness adjustment by PWM.
  • the frame frequency is set low for the convenience of experiments, but the effects other than the flicker are the same as in the other embodiments.
  • the second signal was sequentially applied to each tiled light emitting member 2 for repair in the same manner as in matrix driving, passive matrix and the like.
  • the frame frequency is synchronized to the same 80 [Hz] as the first signal
  • the duty ratio is 25 [ ⁇ sec] equivalent to 1/500
  • the pulse waveform of the peak value 200 [mA] is each light emitting member It applied to 2 sequentially.
  • it switched and inputted so that the 2nd signal might be sequentially applied to each light emitting member 2 one by one, when the waveform of the 1st signal turns off.
  • each light emitting member 2 requires the first power supply 4 for applying the first signal, but the second power supply 5 for applying the second signal may be one, and switching is performed by switching In particular, when the pulse peak value is high, one power supply circuit is sufficient, which is effective.
  • Example 8b As shown in FIG. 19, in the present example, the third signal of reverse bias was applied immediately after the application of the second signal of Example 8a. Similarly, in the present embodiment, a voltage of -8 [V] is applied. Similar to the fifth embodiment, the first signal, the second signal and the third signal may be configured to be switched by preparing individual circuits for these, and may be output and applied in the same circuit. The configuration may be different.
  • Example 9 (9a to 9c)> Similarly to the second signal in the eighth embodiment, the first signal is matrix driven using an external circuit, and an example in which the power supply and circuit of the first signal and the second signal are separately driven is shown in FIG. Specifically, the first signal from the first power supply 4 is set to a frame frequency of 160 Hz and a duty ratio of 450/500, and the second signal from the second power supply 5 is to a frame frequency of 160 Hz and a duty ratio It was set to 1/500. Therefore, the second signal is applied for a time of 12.5 ⁇ sec.
  • the control unit 6 may apply the first signal or the second signal to each light emitting member 2 by controlling the opening and closing of the switch 9 (9A to 8H in FIG. 20). it can.
  • the control unit 6 may apply the first signal and the second signal to each light emitting member 2 at the same timing (see FIG. 21), and the timings at which the first signal and the second signal are different Alternatively, the first signal may be sequentially applied at different timings and the second signal may be applied at the same timing (see FIG. 23).
  • Example 9c shown in FIG. 23 a difference in voltage division may occur due to the difference in voltage division between the light-emitting panel 2 and the wiring, so care must be taken.
  • the signal processing of the first signal is performed assuming the line order of +1, and the second signal is processed in the time corresponding to +1 at the same time. This can be realized by performing input switching.
  • the frame frequency of the first signal and that of the second signal are the same, but they may be different values if the display quality is not affected. That is, the input of the second signal may be performed according to the repair timing.
  • the main drive is combined with a mechanism or the like that turns on only immediately after the power of the circuit of the light emitting panel 2 (light emitting system 1) is turned on. By this, it is possible to prevent the second signal from being constantly input and to simplify the circuit configuration.
  • ⁇ Modification 9d> As shown in FIG. 24, in this modification, it is assumed that a third signal of reverse bias is applied immediately after the application of the second signal of high wave height value of the example 9a.
  • the second signal and the third signal may be output from the same drive circuit or may be output from different drive circuits.
  • Example 9e As shown in FIG. 25, in this embodiment, a third signal of reverse bias is applied instead of the second signal of the embodiment 9a. Since the first signal is a high bias forward bias and has a repair function, by applying the third signal immediately after the first signal, it is possible to obtain the same effect as in Example 9d.
  • Example 9f As shown in FIG. 26, in the present example, the third signal of reverse bias was applied immediately after the application of the second signal of Example 9b.
  • the control unit 6 can apply the first signal to each light emitting member 2 by controlling the switch 7 to open and close.
  • the first signal from the first power source 4 is applied to the plurality of light emitting members 2 through the series circuit, all the light emitting members 2 are in the same driving state, and individual brightness adjustment can not be performed.
  • a highly reliable light emitting member 2 (light emitting system 1) can be provided.
  • the same driving method as that in the first embodiment may be used, or the second signal may be applied in the same circuit as the first signal as in the second embodiment.
  • a current waveform contributing to light emission is a first signal, and current peak values of a frame frequency of 80 Hz, a duty ratio of 450/500, and a peak peak value of 55 mA are individually determined for each light emitting member 2
  • the light emission panel 2 having a light emission luminance of approximately 1,000 [cd / m 2 ] was prepared.
  • the control unit 6 (see FIG. 1) can apply the first signal to each light emitting member 2 by controlling the opening and closing of the switch 7 (in FIG. 30, 7A to 7D), thereby controlling the opening and closing of the switch 8
  • the second signal can be applied to each light emitting member 2.
  • the pulse waveform of the first signal is selected so that each light emitting panel 2 has the same luminance, but even if the first signal has different peak values or PWM values Good.
  • the second signal can be easily applied by setting up the circuit to perform the brightness adjustment by PWM.
  • the second signal for repair is applied to each light emitting panel 2 tiled. At that time, switching was performed so that each light emitting panel 2 was connected in series. Then, as the second signal, a pulse waveform having a frame frequency of 80 Hz, 25 ⁇ sec corresponding to a duty ratio of 1/500, and a peak value of 200 mA is applied. That is, the second signal is switched to be applied in series to all the light emitting panels 2 at a timing when all the light emitting members 2 to which the first signal is applied is turned off in a cycle with the first signal. Be done.
  • a switching circuit is required, but duty drive is not required for the second signal, and therefore, it is not necessary to prepare a large current source as the second power supply 5. That is, when the number of tilings increases, a large current source may be required in the sixth embodiment in which the second power supply 5 is duty-driven, but in the present embodiment, the power supply capacity of the second power supply 5 is large. It is not necessary to Similarly, it is possible to provide an inexpensive and highly reliable light emitting panel 2 (light emitting system 1) by properly using them depending on the panel size of the light emitting panel 2, the number of tilings and the like. Further, the present embodiment is capable of adjusting the light emission luminance of each light emitting member 2 individually, and is effective when individual driving is desired.
  • the most effective example in this embodiment is that the first signal is driven by a driver IC provided to each light emitting member 2 and the second signal is controlled by an external drive circuit, that is, by a microcomputer or the like.
  • a highly reliable light emitting panel 2 (light emitting system 1) can be provided by applying in series driving only for a moment when turning on.
  • the brightness of a car headlight, tail lamp, indoor lighting, and illumination for local dimming used for a liquid crystal display backlight representative of a smartphone be individually adjustable, and the power is turned on at the same time
  • the second signal so as not to be displayed instantaneously as luminance, it is possible to perform repair processing with the second signal without being noticed by the end user.
  • Example 11b As shown in FIG. 32, in the present embodiment, the third signal of reverse bias is applied immediately after the second signal of the embodiment 11a.
  • Example 12 (12a) As shown in FIGS. 34 and 35, this embodiment is an example in which the ninth embodiment and the eleventh embodiment are combined.
  • the first signal is sequentially switched to be applied to each light emitting member 2 (in the example shown in FIG. 34, applied to only the light emitting member 2A), and as shown in FIG. Two signals were applied by connecting each light emitting member 2 in series (see FIG. 36).
  • the control unit 6 applies a first signal or a second signal to each light emitting member 2 by controlling the opening and closing of a switch 9 (9A to 8H in FIGS. 34 and 35). can do.
  • the second signal is simultaneously applied to all the light emitting members 2, it is possible to provide the highly reliable light emitting member 2 (light emitting system 1).
  • Example 12b As shown in FIG. 37, in this embodiment, a third signal of reverse bias is applied immediately after the second signal of the embodiment 12a.
  • the light emitting members (organic EL panels) 2 having the same size and the like are described in an easy-to-understand manner, in particular, in the case of adjusting the second signal in the application time not contributing to light emission,
  • the reliability and stability of the light emitting member 2 different in size, light emission efficiency and the like can be improved by further using the setting capable of adjusting the brightness in each light emitting member (panel) 2 regarding the first signal. That is, the light emitting member 2 and its driving method, connection method and the like of the present invention can be suitably applied to tiling using a plurality of light emitting members 2 different in size, light emission efficiency and the like.
  • a conduction test of 2,000 [h] was performed in a dry environment of 2,000 [h] and 85 [° C.] in a room temperature environment.
  • the organic EL module using all the flexible substrates is adopted, an organic EL module or an organic EL panel using a glass substrate may be used.
  • the absolute value is not unique, and therefore the leak value before the test is also described for reference.
  • a dark spot may be generated from the electrode damage due to the repair in the process of the repair, it was also evaluated whether or not the dark spot was generated after the reliability test.
  • dark spots may occur due to defects in the flexible substrate or defects in sealing, etc.
  • the cause of the dark spots in this test is all electrode breakage due to repair, and is reflected in the evaluation results. The test results are shown in FIG.
  • the light emitting member 2, the light emitting system 1, and the method of manufacturing the light emitting member 2 of the present invention can improve the reliability by suppressing a short circuit.

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Abstract

短絡を抑制することによって信頼性を向上することが可能な発光部材を提供する。 発光部材(2)は、基材(10)と、基材(10)上に設けられるアノード電極(31)と、アノード電極(31)上に設けられる発光可能な機能層(32)と、機能層(32)上に設けられるカソード電極(33)と、を有し、機能層(32)は、アノード電極(31)及びカソード電極(33)の短絡を防止するための絶縁部(32a)を備える。

Description

発光部材、発光システム及び発光部材の製造方法
 本発明は、発光部材、発光システム及び発光部材の製造方法に関する。
 有機ELパネルは、液晶表示装置に比べ視野角依存性が少ない、コントラスト比が高い、薄膜化が可能などの利点から脚光を浴びており、各所で研究開発がおこなわれている。また近年では、有機ELパネルを利用した携帯ディスプレイや携帯背面ディスプレイ等も積極的に市場投入され、視認性の高さから、大型テレビへの市場投入が期待され、一部投入計画が報道されるなどフラットパネルディスプレイでの市場投入に拍車がかかってきている。
 一方、有機ELパネルは、自己発光型光源である事と、面発光光源である事から、次世代照明として脚光を浴びており、有機EL照明として同じく各所で開発がなされている。有機ELはRGBそれぞれの発光材料を電極間内に形成し、RGBの発光出力を駆動又は有機膜厚含めた層設計を施すことによって、発光色、発光色強度等を自由に変えることが可能となる。すなわち、有機ELパネルは、照明用途として要求される白色として、例えば、色温度2000~3000[K]等の電球色から5000~6000[K]等の昼白色まで自由に形成することが可能であるとととに、燐光材料を使用することでLEDや蛍光灯と同等またはそれを超える発光効率も見えてきており、薄型化照明としての実現が期待されている。
 また昨今は、フレキシブル基材を用いた有機ELパネルの開発が脚光を浴びている。水分に弱い有機ELは、高いバリア性を有するフレキシブル基材を用いて、電極及び機能層(発光層)を形成するフレキシブル有機ELパネルが所望されており、多くの企業、研究機関で発明され、開示されている。(特許文献1参照)。
 有機EL素子は、半導体と異なり、基板又は基材の上に第一電極(例えば、アノード電極)を成膜し、素子及び第二電極(例えば、カソード電極)を約90~400[nm]の薄膜で形成するため、異物、欠陥等が発生したり、成膜直後に不安定な場合がある。特許文献2には、これらをバーンイン、エージング等で安定化させてから製品を出荷する発明が記載されている。
特開2011-156752号公報 特開2003-173873号公報
 しかし、フレキシブル基材を用いた有機EL素子のアノード電極として、例えば酸化物系材料を用いた電極を形成する場合には、ガラス基板と異なりフォトパターニングが必要だったり、エッチング耐性や洗浄耐性が必要だったりするため、それらを満足させるフレキシブル基材が求められる。フレキシブル基材に前記した耐性が不足していたりする場合には、異物等が付着したままで有機EL素子を形成することとなる場合がある。このような場合には、フレキシブル基材の凹凸欠陥等の上層に電極を形成する場合等、電極が鋭利になったり、ピンホール欠陥、段差形成等といった異常欠陥部が発生したりすることによって、同部位でリーク電流が増大し、短絡が発生するという問題があった。
 また、フレキシブル有機ELパネルにはフレキシブル性が求められるため、アノード電極として薄膜金属膜等を用いた電極を形成する場合もある。このような場合には、電極形成後に洗浄によるパーティクル除去ができないため、金属パーティクルや異物が除去されないまま次工程に移行する場合があり、リーク電流が増大し、短絡が発生するという問題があった。
 また、タンデム素子等の厚い素子を機能層に用いた場合にはリークが発生しにくく、短絡は発生しないものと思われていたが、フレキシブル基材では前記したとおり、洗浄等が不十分だったり、フレキシブル基材の表面状態などに起因して短絡が発生してしまう事が多々発生していた。しかし、タンデム素子等といった厚い機能層をリペアする手法は見出されておらず、エージングやリーク検査等を行ってスクリーニングしても短絡が発生するという問題があった。
 本発明は、前記事情に鑑みて創案されたものであり、短絡を抑制することによって信頼性を向上することが可能な発光部材、発光システム及び発光部材の製造方法を提供することを課題とする。
 前記課題を解決するための本発明は、以下の構成を備える。
1.基材と、前記基材上に設けられる第一電極と、前記第一電極上に設けられる発光可能な機能層と、前記機能層上に設けられる第二電極と、を有し、前記機能層は、前記第一電極及び前記第二電極の短絡を防止するための絶縁部を有することを特徴とする発光部材。
2.前記1に記載の発光部材と、前記第一電極及び前記第二電極に対して、前記機能層を発光させるための第一信号を印加する信号発生部と、を備え、前記信号発生部は、前記第一電極及び前記第二電極に対して、前記機能層に前記絶縁部を形成するための第二信号を印加することを特徴とする発光システム。
3.前記第二信号は、前記第一信号よりも高いパルスピークを有する順バイアス又は逆バイアスであることを特徴とする前記2に記載の発光システム。
4.前記信号発生部は、前記第一信号を印加するための第一電源と、前記第二信号を印加するための第二電源と、を備えることを特徴とする前記2に記載の発光システム。
5.前記第一信号は、パルス信号であり、前記第二信号は、前記第一信号のベース期間に印加されることを特徴とする前記2又は3に記載の発光システム。
6.前記第一信号及び前記第二信号は、パルス信号であり、前記第一信号及び前記第二信号の少なくとも一方の印加周波数は、80[Hz]以上であることを特徴とする前記2から5のいずれかに記載の発光システム。
7.前記第一信号及び前記第二信号は、単一のパルス信号であることを特徴とする前記2に記載の発光システム。
8.前記第二信号は、前記第一電極及び前記第二電極の間のビルトインポテンシャル未満の電位の順バイアスであることを特徴とする前記2に記載の発光システム。
9.前記第二信号は、-1.5[MV/cm]以上で0[V/cm]よりも小さい逆バイアスであることを特徴とする前記2に記載の発光システム。
10.前記第二信号は、順バイアスであり、前記信号発生部は、前記第一電極及び前記第二電極に対して、前記機能層に前記絶縁部を形成するための逆バイアスの第三信号を前記第二信号の後に印加することを特徴とする前記2に記載の発光システム。
11.前記第一信号及び前記第二の信号の電流比は、1:2~1:100であることを特徴とする前記10に記載の発光システム。
12.前記第三信号は、-1.5[MV/cm]以上で0[V/cm]よりも小さい逆バイアスであることを特徴とする前記10又は11に記載の発光システム。
13.前記第二信号の電流密度は、6[mA/cm]以上であることを特徴とする前記2に記載の発光システム。
14.前記第二信号は、前記機能層における前記絶縁部と前記第一電極との間に離間する部位を形成することを特徴とする前記2に記載の発光システム。
15.前記第一電極は、銀によって形成されていることを特徴とする前記14に記載の発光システム。
16.前記基材上に設けられる前記第一電極、前記機能層及び前記第二電極を封止する封止層を備えることを特徴とする前記2に記載の発光システム。
17.前記封止層の厚みは、250[nm]以上であることを特徴とする前記16に記載の発光システム。
18.前記封止層は、無機材料を含んで形成されていることを特徴とする前記16又は17に記載の発光システム。
19.前記封止層は、化学気相成長法によって形成されていることを特徴とする前記16から18のいずれかに記載の発光システム。
20.複数の前記発光部材を備えることを特徴とする前記2から19のいずれかに記載の発光システム。
21.前記信号発生部は、前記第一信号を複数の前記発光部材に対して順に印加することを特徴とする前記20に記載の発光システム。
22.前記信号発生部は、前記第二信号を複数の前記発光部材に対して順に印加することを特徴とする前記20又は21に記載の発光システム。
23.前記第一信号と前記第二信号とは、周波数が同一であることを特徴とする前記20から22のいずれかに記載の発光システム。
24.前記信号発生部は、前記第一信号を印加するための、複数の前記発光部材に共通の第一電源と、前記第二信号を印加するための、複数の前記発光部材ごとに設けられる第二電源と、を備えることを特徴とする前記20に記載の発光システム。
25.基材と、前記基材上に設けられる第一電極と、前記第一電極上に設けられる発光可能な機能層と、前記機能層上に設けられる第二電極と、を有する発光部材の製造方法であって、前記第一電極及び前記第二電極に対して信号を印加することによって、前記機能層に前記第一電極及び前記第二電極の短絡を防止するための絶縁部を形成することを特徴とする発光部材の製造方法。
26.前記第一電極及び前記第二電極に対して順バイアスの信号を印加することによって、前記機能層に前記第一電極及び前記第二電極の短絡を防止するための前記絶縁部を形成するステップと、前記第一電極及び前記第二電極に対して逆バイアスの信号を印加することによって、前記機能層に前記第一電極及び前記第二電極の短絡を防止するための前記絶縁部を形成するステップと、を含むことを特徴とする前記25に記載の発光部材の製造方法。
 本発明によると、短絡を抑制することによって発光部材の信頼性を向上することができる。
本発明の実施形態に係る発光システムを模式的に示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る発光部材を模式的に示す図であり、基材の面と直交する方向から見た図である。 本発明の実施形態に係る発光部材を模式的に示す断面図である。 本発明の実施形態に係る発光部材を模式的に示す断面図である。 本発明の実施形態に係る発光部材を模式的に示す断面図である。 本発明の実施形態に係る発光部材を模式的に示す断面図である。 本発明の第一の実施例及び第四の実施例に係る発光システムにおける第一信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第二の実施例に係る発光システムにおける第一信号及び第二信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第三の実施例に係る発光システムにおける第一信号及び第二信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第四の実施例に係る発光システムにおける第一信号及び第三の信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第五の実施例に係る発光システムにおける第一信号、第二信号及び第三信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第六の実施例に係る発光システムを模式的に示す回路図である。 本発明の第七の実施例に係る発光システムを模式的に示す回路図である。 本発明の第七の実施例(実施例7a)に係る発光システムにおける第一信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第七の実施例(実施例7b)に係る発光システムにおける第一信号及び第三信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第八の実施例に係る発光システムを模式的に示す回路図である。 本発明の第八の実施例(実施例8a)に係る発光システムにおける第一信号及び第二信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第八の実施例(実施例8b)に係る発光システムにおける第一信号、第二信号及び第三信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第八の実施例(実施例8c)に係る発光システムにおける第一信号、第二信号及び第三信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第九の実施例に係る発光システムを模式的に示す回路図である。 本発明の第九の実施例(実施例9a)に係る発光システムにおける第一信号及び第二信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第九の実施例(実施例9b)に係る発光システムにおける第一信号及び第二信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第九の実施例(実施例9c)に係る発光システムにおける第一信号及び第二信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第九の変形例(変形例9d)に係る発光システムにおける第一信号及び第二信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第九の実施例(実施例9e)に係る発光システムにおける第一信号及び第二信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第九の実施例(実施例9f)に係る発光システムにおける第一信号及び第二信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第九の変形例(変形例9g)に係る発光システムにおける第一信号及び第二信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第九の変形例(変形例9h)に係る発光システムにおける第一信号及び第二信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第十の実施例に係る発光システムを模式的に示す回路図である。 本発明の第十一の実施例に係る発光システムを模式的に示す回路図である。 本発明の第十一の実施例(実施例11a)に係る発光システムにおける第一信号及び第二信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第十一の実施例(実施例11b)に係る発光システムにおける第一信号及び第三信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第十一の変形例(変形例11c)に係る発光システムにおける第一信号及び第三信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第十二の実施例に係る発光システムを模式的に示す回路図である。 本発明の第十二の実施例に係る発光システムを模式的に示す回路図である。 本発明の第十二の実施例(実施例12a)に係る発光システムにおける第一信号及び第二信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第十二の実施例(実施例12b)に係る発光システムにおける第一信号、第二信号及び第三信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の第十二の変形例(変形例12c)に係る発光システムにおける第一信号及び第三信号の経時変化を示すグラフである。 本発明の実施例に係る発光システムの信頼性試験結果を示す図表である。
 本発明の実施形態について、本発明の発光部材として有機EL(Electro Luminescence)素子、詳細には、面発光可能な有機ELパネルを用いる場合を例にとり、図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
 図1に示すように、本発明の実施形態に係る発光システム1は、発光部材2と、信号発生部3と、制御部6と、を備える。
<発光部材>
 発光部材2は、面発光可能な有機ELパネルである。かかる発光部材2は、1つであってもよく、2つ以上であってもよい。発光部材2については、後に詳細に説明する。
<信号発生部>
 信号発生部3は、発光部材2を面発光させるための信号を発生し、発光部材2に印加する。信号発生部3は、第一電源4と、第二電源5と、スイッチ回路SCと、を備える。
≪第一電源及び第一信号≫
 第一電源4は、発光部材2の機能層32(図3参照)を発光させるための第一信号を発生するための電源である。本実施形態において、第一信号は、順バイアスのパルス信号(パルス電流又はパルス電圧)である。例えば、発光部材2が50[mA]の直流電流によって所望の発光輝度で発光可能である場合に、第一信号は、デューティ比10[%]で波高値が10倍の500[mA]に設定可能である。
≪第二電源及び第二信号≫
 第二電源5は、アノード電極31及び機能層32をリペアすることよって、アノード電極31に隙間31a(図4参照)を形成したり、機能層32に絶縁部32a(図4参照)を形成したりするための順バイアスの第二信号を発生するための電源である。第二信号は、順バイアスのパルス信号(パルス電流又はパルス電圧)である。かかる第二信号は、第一信号のベース期間(非印加期間)に印加されることが望ましい。
 なお、信号発生部3は、第二電源5を省略し、第一電源4による第一信号に第二信号の機能も持たせる構成であってもよい。すなわち、第一電源4による(単一の)パルス信号が、第一信号及び第二信号の両方の機能を有する構成であってもよい。この場合において、単一のパルス信号は、印加時間が1[μsec]以上であることが望ましい。また、発光部材2が複数ある場合には、第一電源4及び第二電源5は、それぞれ、複数の発光部材2に対して共通であってもよく、各発光部材2に対して個別に設けられてもよい。
≪スイッチ回路≫
 スイッチ回路SCは、第一電源4及び第二電源5を接続するための回路である。
<制御部>
 制御部6は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read-Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力回路等によって構成されている。制御部6は、第一電源4、第二電源5及びスイッチ回路SCを制御することによって、発光部材2に第一信号及び第二信号を印加させる。
<発光部材>
 図2及び図3に示すように、本発明の実施形態に係る発光部材2は、有機ELパネルであり、樹脂基材10と、一対の取出電極20,20と、アノード電極31と、機能層32と、カソード電極33と、第一の封止層34と、第二の封止層35と、導電層40と、配線50と、を備える。
<樹脂基材>
 樹脂基材10は、フレキシブル性(可撓性)を有する長尺部材である。また、樹脂基材10には、水、酸素等の侵入を抑制するバリア性が付与されている。
<取出電極>
 一対の取出電極20,20は、樹脂基材10の表面に、当該樹脂基材10の長手方向中間部から長手方向端部にかけて互いに平行に設けられている。一対の取出電極20,20は、アノード電極31及びカソード電極33を封止層34,35から露出する部位に取り出すためのものであって、アノード電極31及びカソード電極33と配線50とをそれぞれ電気的に接続する。
<アノード電極>
 アノード電極31は、樹脂基材10の表面に、一方の取出電極20と電気的に接続されるように設けられる電極である。アノード電極31は、銀によって形成されていることが望ましい。
<機能層>
 機能層32は、アノード電極31の表面に設けられている。機能層32は、有機物を用いて形成される発光層であり、アノード電極31及びカソード電極33からの電圧印加によって発光、より詳細には面発光する。より詳細には、機能層32は、第一電源4からの第一信号がアノード電極31及びカソード電極33を介して印加されることによって面発光する。
<カソード電極>
 カソード電極33は、機能層32の表面に、他方の取出電極20と電気的に接続されるように設けられる電極である。
<第一の封止層>
 第一の封止層34は、機能層32の表面に、一対の取出電極20,20の電極31,33側端部、アノード電極31、機能層32及びカソード電極33を、隙間を空けることなく直接覆うように設けられる封止層である。第一の封止層34は、アノード電極31、機能層32及びカソード電極33への水分の浸入を防止するための層であり、SiN等といった窒化物によって形成されている。
<第二の封止層>
 第二の封止層35は、第一の封止層34の表面に設けられる封止層である。第二の封止層35は、第一の封止層34への水分の浸入を防止するための層であり、アルペット(登録商標。アルミ箔とポリエステルフィルムとを貼り合わせた複合材料であり、以下、ALPETと記載する)によって形成されている。すなわち、第二の封止層35は、金属層と樹脂層とを積層したものであって、図示しない熱硬化性接着剤によって、第一の封止層34の表面に貼り付けられている。
 第一の封止層34及び第二の封止層35の少なくとも一方は、無機材料を含んで形成されていることが望ましい。また、第一の封止層34は、化学気相成長法によって形成されていることが望ましい。
<導電層>
 導電層40は、一対の取出電極20,20上に設けられる異方性導電膜(ACF:Anisotropic Coductive Film)である。導電層40は、一対の取出電極20,20と配線50とを電気的に接続する。
<配線>
 配線50は、フレキシブル性を有するものであって、本実施形態では、一端部が導電層40の表面に取り付けられるFPC(Flexible Printed Circuit)である。配線50の他端部は、図示しない外部電源に電気的に接続される。
<各層の厚さ>
 図面における各層の厚さは、正確なものではない。実際には、第二の封止層35は、基材10、アノード電極31、機能層32、カソード電極33及び第一の封止層34と比較して、十分に厚く形成されている。なお、第一の封止層34の厚み(基材10からの厚み)は、250[nm]以上であることが望ましい。
≪絶縁部≫
 図4に示すように、機能層32には、絶縁部32aが形成されている。かかる絶縁部32aは、第二電源5からの第二信号がアノード電極31及びカソード電極33を介して機能層32に印加されることによって形成される。すなわち、機能層32のうち、短絡が発生している部位は、第二信号が印加されることによって発熱する。発熱した機能層32は、機能層32の各層が融解して混ざり合い、局所的に絶縁部32aとなる。
≪隙間≫
 また、アノード電極31には、隙間31aが形成されている。かかる隙間31aは、第二電源5からの第二信号がアノード電極31及びカソード電極33を介して機能層32に印加されることによって形成される、絶縁部32aとアノード電極31とが離間する部位である。すなわち、機能層32のうち、短絡が発生している部位は、第二信号が印加されることによって発熱し、短絡が発生している部位と接続されているアノード電極31も発熱する。発熱したアノード電極31は、融解し、隙間31aを形成する。
 また、カソード電極33と第一の封止層34との間には、隙間33aが形成されている。かかる隙間33aは、第二電源5からの第二信号がアノード電極31及びカソード電極33を介して機能層32に印加されることによって形成される。すなわち、機能層32のうち、短絡が発生している部位の近傍は、第二信号が印加されることによって発熱し、融解することによって絶縁部32aとなる。その際に、絶縁部32aと接続されているカソード電極33は、絶縁部32aが形成されて機能層32の厚みが減った分だけ下がり、隙間33aを形成する。
 なお、有機物によって形成される機能層32の融点は、一般的に700[℃]以下(450~500[℃])であり、銀によって形成されるアノード電極31の融点は、1000[℃]以下である。また、他の基材10、カソード電極33等の融点は、機能層32及びアノード電極31の融点よりも高い。第二信号は、アノード電極31及び機能層32の短絡部位の近傍を融解させるとともに、他の基材10、カソード電極33等を融解させないように設定されている。
 絶縁部32a及び隙間31aは、第二信号によるリペア処理によって形成されるものであり、短絡を抑制することができ、かつ、発光部材2の面発光(ユーザによる視認性)に影響を与えない程度の形状及び大きさを呈する。また、絶縁部32a(及び隙間31a)を形成するリペア処理は、発光システム1の製品としての出荷前に行われてもよく、出荷後の実用段階に行われてもよい。
<発光パネル(発光部材)の製造方法>
 まず、基材10をウェット洗浄にてクリーニングを行い、次に、基材10上にアノード電極31を形成する。基材10の洗浄で異物を除去しきれなかったり、アノード電極31形成時に金属スプラッシュや金属飛散物の付着が発生したり、機能層32を複数層にわたって形成する際に有機異物やパーティクルの付着が発生したりするケースがある。このように異物が存在している状態で、発光パネル2の定電流駆動での発光駆動を行うと、異物等が原因でアノード電極31とカソード電極33との間でリークが発生したり、機能層32が機能せずオーミック電流が流れたりし、短絡による非発光状態となる機能不良が発生してしまうおそれがある。
<パルスピーク発生処理>
 本発明の実施形態に係る発光システム1は、短絡要因を排除するためにパルスピーク(第一信号、第二信号又は第三信号)を駆動中に発生させて、短絡を回避する。発光部材2を定電流駆動で通電発光させる場合は、徐々にリーク部位が成長し、リーク部位が修復される事が無く短絡に至ってしまう。これに対し、発光システム1は、デューティ駆動のように発光輝度を所望の値に維持するためにオフ期間を含み、高い発光電流を瞬間的に流す事で、リーク部位に発生する高いジュール熱で有機層を融解させてレイヤー機能を喪失させ、さらにはその高い温度でアノード電極31も融解させる。
 ここで高い電流値を入れ続けると、アノード電極31の融解が2次元方向に広がることから、融解の広がりを止めるため、その後の電流値をオフ又は融解が止まる程度の逆バイアスに抑えることで、アノード電極31の融解によってミクロな領域、すなわちリーク部位だけを焼損することが可能となる。
 そして機能層32が融解した後に固まるため、かかる部位が絶縁部(有機絶縁膜)32aとなり、アノード電極31のうち融解した部位(隙間31a)を覆うこととなり、リーク部位をリペアしたような絶縁処理化が可能となる。
 また、逆バイアスの信号を印加することによって、完全に溶解しきれない、すなわち電流帰属のワッテージでリペアしきれなかった場所を電界によってリペアする機能を併用することが可能となり、ひいては、非常に高いリペア能力を有することが可能となる。
 すなわち、機能層32が部分的に絶縁化された場所(図5の絶縁部32aの左側部分)でも、逆バイアスではコンデンサとして容量を持つことになり、リペアが不十分だったりする部位(例えば、溶解したアノード電極31が上側で凝固した部位31b)では蓄積容量がリーク部位に集中的にチャージとして流れ込むため、さらなるリペアが行われる(図6の絶縁部32b)。さらに、逆バイアスの信号は、電界帰属でアノード電極31を破損する機能を持つため、部分的に有機膜が溶解して薄くなった場所、リークするような超局所部位等において、リペア機能を好適に発揮することができる。
 特に、タンデム素子のような厚膜な機能層32は、リーク電流値が初期から小さいため、スクリーニングされにくい。また、膜厚な機能層32に対してエージング等で逆バイアスの信号を印加する場合には、しばし高い電界エネルギーを与えてリーク測定、エージング等を行うことになる。高い電界エネルギーを印可してリペアが行われる場合には、特にリーク値がそれほど大きくないような場合に限って、チャージが印可されて溶解される前に、フィールドブレイクダウンによるリペアが行われる。その際のエネルギーは、ジュール熱に変わる前に周辺の部材を破損するほどのダメージを与える場合があり、その高いエネルギーからしばし基材10を溶かしてしまい、ひいてはダークスポットが発生したり、リペアの失敗により短絡が発生してしまうおそれがあった。
 これに対し、本発明は、高い順方向のエネルギーで局所的にジュール熱を与え、チャージを入力し、局所的なリーク部位の溶解を行い、薄膜化してしまった溶解部が固まった超局所なリーク部位等には低い逆バイアス電界で十分にリペアする機能を持つため、非常に有効な手段である。
 さらには、瞬間的なパルスピーク(第一信号又は第二信号)を与え、オフ期間、低電流波高値又は逆バイアスに戻すことにより、ジュール熱で溶解したアノード電極31及び機能層32が固化するため、破壊する大きさをパルス幅と波高値の関係で制御する事が可能となる。
 ここで、逆バイアスである第二信号及び第三信号の電界は、-1.5[MV/cm]以上かつ0[MV/cm]未満、換言すると、逆バイアスである第二信号及び第三信号の電界の大きさは、0[MV・cm]よりも大きく1.5[MV/cm]以下であることが望ましい。逆バイアスの信号の電界の大きさが1.5[MV/cm]以下である場合には、隙間31aが大きくなりすぎることを防止し、ダークスポットの発生をより好適に抑えることができる。
<フレーム周波数>
 有機EL照明は、ディスプレイ用途とは異なり、通常発光を維持する必要がある。パルスピークを瞬間的に導入する場合には、有機EL照明は、オフ期間を入れても平均輝度を維持することができるが、パルスピーク(第一信号)のフレーム周波数が遅い場合には、ピーク幅が短時間の場合、ベース期間で非点灯に見えてしまう。本発明者は、非発光にならない最小周波数が80[Hz]であることを確認し、同周波数以上で、瞬間的にパルスピークを与えることによって、リーク部位をリペアできることができることを確認した。すなわち、第一信号及び第二信号の少なくとも一方の印加周波数は、80[Hz]以上に設定可能である。また、周波数の上限は特に無く、2[kHz]までの確認においては、同様なリペア効果を得ることができる。
<ピーク幅>
 高いパルスピーク(第一信号又は第二信号)を入れることによって、リーク部位がジュール熱で焼かれ焼損することが可能となるが、焼き切るに必要な時間は、実験的には1[μsec]以上であることがわかった。これは、発光部材2の面積の大きさ及び配線抵抗にもよるが、CR遅延の影響によるピークのなまりを抑制することができる時間としては、1[μsec]以上が必要なことと、電流をいれてからリーク部位が焼き切れるまでの発熱及び焼損にかかる時間が1[μsec]以上必要であるためであると考えられる。
<タイリング>
 一般的に、有機EL照明は、複数のパネル(発光部材2)をタイリングすることによって、発光領域(例えば、室内照明)を構成する。
 その際、例えば高いパルスピークを生成する電源をドライバーIC等で構成することができれば、各パネルで波高値を含む発光波形をコントロールすることができる。一方、発光面積が大きいパネルに関しては、パルスピークに1[A/パネル]以上必要な場合があり、このような場合には、同パルス(第二信号)を入力する電源を(第二電源5)複数パネル間で共通化し、発光に寄与する電源(第一電源4)を各パネルに別電源として個別に備えることによって、発光状態を妨げることなくリペア機能を有することが可能となる。また、パルスピーク(第二信号)の周波数は、発光に寄与する発光電流(第一信号)のフレーム周波数に同期してもよく、同期しなくてもよい。
 また、リペアするためだけにパルスピーク(第二信号)を定期的に入れることでリペアを実現する構成であってもよい。
 さらには、そのような発光に寄与させないように瞬間的にパルスピーク(第二信号)を入力する場合は、タイリングされた複数のパネルを直列に接続し、全パネルに共通のパルス波形を入力するとともに、発光に寄与する発光電流(第一信号)に関しては、スイッチングで並列的に印可することによって、多数のパネルを少ない電源回路数でリペアすることが可能となる。
 信号発生部3は、第一信号及び第二信号の少なくとも一方を、複数のパネル(発光部材2)に対して順に印加する構成であってもよい。この場合において、第一信号と第二信号とは、周波数が同一である構成であってもよい。また、信号発生部3において、単一の第一電源4が、複数の発光部材2に対して第一信号を印加し、複数の発光部材2ごとに設けられる第二電源5が、対応する発光部材2に対して第二信号を印加する構成であってもよい。
 本発明の実施形態に係る発光部材2は、基材10と、基材10上に設けられる第一電極(アノード電極31)と、第一電極上に設けられる発光可能な機能層32と、機能層上に設けられる第二電極(カソード電極33)と、を有し、機能層32は、第一電極及び第二電極の短絡を防止するための絶縁部32aを有することを特徴とする。
 したがって、発光部材2は、絶縁部32aが短絡を抑制することによって発光部材2の信頼性を向上することができる。
 また、本発明の実施形態に係る発光システム1は、発光部材2と、第一電極及び第二電極に対して、機能層を発光させるための第一信号を印加する信号発生部3と、を備え、信号発生部3は、第一電極及び第二電極に対して、機能層32に絶縁部32aを形成するための第二信号を印加する構成であってもよい。
 したがって、発光システム1は、第二信号によって短絡部位を絶縁部32aとし、短絡を抑制することによって発光部材2の信頼性を向上することができる。
 また、発光システム1は、第二信号が、第一信号よりも高いパルスピークを有する順バイアス又は逆バイアスである構成であってもよい。
 したがって、発光システム1は、第二信号によって絶縁部32aを好適に形成することができる。
 また、発光システム1は、信号発生部3が、第一信号を印加するための第一電源4と、第二信号を印加するための第二電源5と、を備える構成であってもよい。
 したがって、発光システム1は、第一信号と第二信号の電源を別にすることによって、第二信号の波高値を第一信号よりも大きくし、絶縁部32aを好適に形成することができる。
 また、発光システム1は、第一信号が、パルス信号であり、第二信号は、第一信号のベース期間に印加される構成であってもよい。
 したがって、発光システム1は、絶縁部32aを形成する領域をコントロールし、例えば、数十[μm]程度の視認されない絶縁部32aを好適に形成することができる。
 また、発光システム1は、第一信号及び第二信号が、パルス信号であり、第一信号及び第二信号の少なくとも一方の印加周波数は、80[Hz]以上である構成であってもよい。なお、印加周波数の上限値は、電波法による届出を不要とし、かつ、他の電子回路への影響を抑えるという観点から、10[kHz]に設定可能である。
 したがって、発光システム1は、第一信号及び第二信号がともに印加されないオフ期間を有する場合であっても、発光部材2による発光を好適に維持することができる。
 また、発光システム1は、第一信号及び第二信号が、単一のパルス信号である構成であってもよい。
 したがって、発光システム1は、同一の電源によって発光部材2の発光と絶縁部32aの形成とを行うことができ、システムを簡略化することができる。
 また、発光システム1は、第二信号が、第一電極及び第二電極の間のビルトインポテンシャル未満の電位の順バイアスである構成であってもよい。
 したがって、発光システム1は、第二信号を印加した直後のジュール熱を低下させることによって第一電極の溶解を停止させ、整流性電流が流れることを防止して局所的な絶縁部を好適に形成することができる。
 また、発光システム1は、第二信号が、-1.5[MV/cm]以上で0[V/cm]よりも小さい逆バイアスである構成であってもよい。
 したがって、発光システム1は、リペアのためのエネルギーが高すぎてしまうことを防止することができる。また、発光システム1は、逆バイアスのリペアが、順バイアスのリペアでは不十分な部位に対してダメージを与えることを防止し、破損個所の大型化を防止し、非発光エリアであるダークスポットが発生してしまったり、基材10にダメージを与えてバリア性を損なうことによってダークスポットが発生してしまったりすることをより好適に防止することができる。
 また、発光システム1は、第二信号が、順バイアスであり、信号発生部3は、第一電極及び第二電極に対して、機能層32に絶縁部32bを形成するための逆バイアスの第三信号を前記第二信号の後に印加する構成であってもよい。
 したがって、発光システム1は、第二信号ではリペアが不十分だった局所的な欠陥部位を第三信号によってリペアし、絶縁部32bを好適に形成することができる。
 また、発光システム1は、第一信号及び第二の信号の電流比が、1:2~1:100である構成であってもよい。
 したがって、発光システム1は、高い波高値の第二信号によって絶縁部32aを好適に形成することができる。
 また、発光システム1は、第三信号が、-1.5[MV/cm]以上で0[V/cm]よりも小さい逆バイアスである構成であってもよい。
 したがって、発光システム1は、第二信号を印加した後にジュール熱を低下させることによって、例えば第一電極の溶解を停止させ、第一電極の溶解部分を局所化することができる。さらに、発光システム1は、第三信号によって絶縁部32bを好適に形成することができる。
 また、発光システム1は、第二信号の電流密度が、6[mA/cm]以上である構成であってもよい。なお、第二信号の電流密度の上限値は、第二信号の印加によるジュール熱で基材(樹脂基材10)が融解しない値に設定可能である。
 したがって、発光システム1は、機能層32における短絡部位の近傍を融解させ、絶縁部32aを好適に形成することができる。
 また、発光システム1は、第二信号が、機能層32における絶縁部32aと第一電極との間に離間する部位(隙間31a)を形成する構成であってもよい。
 したがって、発光システム1は、第一電極(アノード電極31)もリペアし、短絡を抑制することによって発光部材2の信頼性をさらに向上することができる。
 また、発光システム1は、第一電極が、銀によって形成されている構成であってもよい。
 したがって、発光システム1は、第二信号によって比較的低い温度で第一電極を好適に融解させ、第一電極のリペアを好適に行うことができる。
 また、発光システム1は、基材10上に設けられる第一電極、機能層32及び第二電極を封止する封止層34,35を備える構成であってもよい。
 したがって、発光システム1は、封止層34,35が第一電極、機能層32及び第二電極を離間せずに直接被覆して封止する場合であっても、第一電極及び機能層32のリペアを好適に行うことができる。
 また、発光システム1は、封止層34の厚みが、250[nm]以上である構成であってもよい。
 したがって、発光システム1は、第一電極及び機能層32のリペアによる影響を抑えて封止性能を好適に発揮することができる。
 また、発光システム1は、封止層34,35は、無機材料を含んで形成されている構成であってもよい。
 したがって、発光システム1は、第二信号の印加によって封止層34,35が融解することを防止し、封止性能を好適に発揮することができる。
 また、発光システム1は、封止層34が、化学気相成長法によって形成されている構成であってもよい。
 したがって、発光システム1は、高い密着性と高密度を有する封止層34を備えることによって、第二信号の印加によって封止層34が融解することを防止し、封止性能を好適に発揮することができる。
 また、発光システム1は、複数の発光部材2を備える構成であってもよい。
 したがって、発光システム1は、様々な発光態様(複数表示等)を提供することができる。
 また、発光システム1は、信号発生部3が、第一信号を複数の発光部材2に対して順に印加する構成であってもよい。
 したがって、発光システム1は、複数の発光部材2の発光を均一に維持することができる。
 また、発光システム1は、信号発生部3が、第二信号を複数の発光部材2に対して順に印加する構成であってもよい。
 したがって、発光システム1は、複数の発光部材2におけるリペアを好適に行うことができる。
 また、発光システム1は、第一信号と第二信号とが、周波数が同一である構成であってもよい。
 したがって、発光システム1は、複数の発光部材2の発光を均一に維持するとともに複数の発光部材2におけるリペアを好適に行うことができる。
 また、発光システム1は、信号発生部3は、第一信号を印加するための、複数の発光部材2に共通の第一電源4と、第二信号を印加するための、複数の発光部材2ごとに設けられる第二電源5と、を備える構成であってもよい。
 したがって、発光システム1は、発光のための第一信号を、発光部材2ごとに変えることができるとともに、リペアのための第二信号を、複数の発光部材2に対して共通化することができる。
 また、本発明の実施形態に係る発光部材2の製造方法は、基材10と、基材10上に設けられる第一電極と、第一電極上に設けられる発光可能な機能層32と、機能層32上に設けられる第二電極と、を有する発光部材2の製造方法であって、第一電極及び第二電極に対して信号を印加することによって、機能層32に第一電極及び第二電極の短絡を防止するための絶縁部32aを形成することを特徴とする。
 したがって、発光部材2の製造方法は、短絡部位を絶縁部32aとし、短絡を抑制することによって発光部材2の信頼性を向上することができる。
 また、発光部材2の製造方法は、第一電極及び第二電極に対して順バイアスの信号を印加することによって、機能層32に第一電極及び第二電極の短絡を防止するための絶縁部32aを形成するステップと、第一電極及び第二電極に対して逆バイアスの信号を印加することによって、機能層32に第一電極及び第二電極の短絡を防止するための絶縁部32bを形成するステップと、を含む構成であってもよい。
 したがって、発光部材2の製造方法は、短絡部位を絶縁部32a,32bとし、短絡を抑制することによって発光部材2の信頼性を向上することができる。
<発光システムの作製>
 続いて、本発明の実施形態に係る発光システム1の製造方法の実施例について説明する。
≪基材の作製≫
 基材10として、60[cm]×60[cm]の可撓性(フレキシブル性)を有する樹脂基材を用意した。線膨張係数が15×10-6[1/K]であるPET(PolyEthylene Terephthalate resin)をベース基材とし、かかるベース基材を加工してバリア性を持たせることによって、可撓性及びバリア性を有する樹脂基材を作製した。詳細には、可撓性及びバリア性を有する樹脂基材を、特開2008-235139号公報に記載の手法によって作製した。
≪基材のクリーニング≫
 続いて、作製された基材10をウェット洗浄法によってクリーニングした。詳細には、アルカリ洗剤を5[%]に希釈し、希釈された洗剤溶液を60[℃]に加熱し、加熱された洗剤溶液に樹脂基材を浸漬させ、樹脂基材に対してスクラブ洗浄を実施し、基材10に付着した異物を除去した。続いて、基材10に対してウルトラソニック洗浄、純粋リンス、窒素ブロー及びIR(InfraRed)乾燥を順次実施した。続いて、樹脂基材に対して、UV(UltraViolet)照射を実施し、基材10に付着した有機物を除去した。続いて、オーブンを用いて基材10を乾燥させた。前記したクリーニング処理及び乾燥処理によって、基材10を準備した。
≪取出電極の形成≫
 続いて、スパッタリング法によって、基材10上に一対の取出電極20,20を形成した。取出電極20は、厚みが300[nm]のMo層である。なお、取出電極20は、Moに限定されず、Al,Ag,Au,Ti,Mo,Nb,W、これらの合金又は積層体といった、低い抵抗値を有する無機金属材料によって形成されてもよい。また、取出電極20は、ITO,IZO,IWZO,AZO,BZO,SnO等といった酸化物導電性材料又はこれらの積層体によって形成されてもよい。また、取出電極20の形成手法は、スパッタリング法に限定されず、蒸着法等であってもよい。取出電極20の材料及び/又は形状は、後記する発光層までの電気抵抗が100[Ω]以下となるように設定されることが好ましい。
 続いて、基材10上に形成された取出電極20に対して、レジスト成膜及びエッチング処理を実施することによって、当該取出電極20を所望の形状にパターニングした。取出電極20のパターニング手法としては、フォトリソグラフィ―法、マスクパターニング法、レーザーアブレーション法等が好適に利用可能である。
≪AGR層の作製≫
 続いて、樹脂基材10上に、真空マスク蒸着法によって、下地層を形成した。下地層は、アノード電極31の下地となる層であり、アノード電極31の金属原子(例えば、Ag)を安定化させるためのものである。アノード電極31がAg膜である場合には、下地層の材料としては、窒素原子を含む有機化合物、Pd、Mo,Zn,Ge,Nb,In,これらの金属と他の金属との合金、これらの金属の酸化物又は硫化物(例えば、ZnS)等が挙げられる。下地層は、これらの1種を含んでもよく、2種以上を含んでもよい。特に、下地層は、Pd又はMoを含むことが望ましい。
 窒素原子を含む有機化合物は、分子内に窒素原子を含む化合物であればよく、窒素原子をヘテロ原子とした複素環を有する化合物であることが望ましい。窒素原子をヘテロ原子とした複素環を有する化合物としては、アジリジン、アジリン、アゼチジン、アゼト、アゾリジン、アゾール、アジナン、ピリジン、アゼパン、アゼピン、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、チアゾール、イミダゾリン、ピラジン、モルホリン、チアジン、インドール、イソインドール、ベンゾイミダゾール、プリン、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、シンノリン、プテリジン、アクリジン、カルバゾール、ベンゾ-C-シンノリン、ポルフィリン、クロリン、コリン等が挙げられる。
 下地層における窒素原子を含む有機化合物又は金属の量は、20質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることがより好ましく、60質量%以上であることがさらに好ましい。下地層に窒素原子を含む有機化合物又は前記金属が20質量%以上含まれる場合には、下地層と導電層との親和性が高まり、下地層とアノード層との密着性が向上する。また、Pd,Mo,Zn,Ge,Nb又はInと合金を形成する金属としては、特に制限はなく、例えばPd以外のPt族、Au,Co,Ni,Ti,Al,Cr等が好適に用いられる。
 下地層は、蒸着法又はスパッタ法で形成された層であることが好ましい。蒸着法としては、真空蒸着法、電子線蒸着法、イオンプレーティング法、イオンビーム蒸着法等が挙げられる。蒸着時間は、下地層の所望の厚さ及び形成速度に応じて適宜選択される。
≪アノード電極の形成≫
 続いて、基材10上に形成された下地層上に、真空蒸着法によって、厚さが10[nm]のAg膜を形成することよって、アノード電極31を形成した。また、アノード電極31の一端部を、取出電極20の一方に接続するようにパターニングした。
 アノード電極31は、ITO,IZO,IWZO,AZO,,BZO等の酸化物導電性材料、Ag, Al,Au,Ti,Mo,Nb,W等といった金属材料、これらの合金又は積層体によって形成されてもよい。また、アノード電極31の形成手法は、真空蒸着法に限定されず、スパッタリング法、イオンビームを用いる手法等であってもよい。
 また本実施例のように、高いパルスピークを6[mA/cm]以上で与え、融点が1,000[℃]以下の材料である薄膜Ag電極をアノード電極31として用いると、カソード電極33が融解する前にアノード電極31が融解し、さらにオフ期間を与える事で融解する面積を抑制可能となる。かかる手法は、アノード電極31をリペアする手法であるため、封止層34,35がカソード電極33上に直接形成されていても、封止層34,35へ影響を与えない。特に、カソード電極33にAl系材料を使用した場合には、高い熱伝導率から熱をカソード電極33の横方向であったり、封止層34,35へ熱拡散していくため、封止層34,35へ物理的なダメージを与えず、アノード電極31にける短絡部位をリペアすることが可能である。
≪機能層の形成≫
 続いて、アノード電極31が形成された基材10上に、真空蒸着法によって機能層32を形成した。機能層32として、いわゆるタンデム素子を使用した。機能層32における有機層として、正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/中間コネクタ/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層が順に積層される。また本実施例では層厚320[nm]のタンデム有機層を形成した。なお、機能層32は、正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層の順に積層される、一般的に80~150[nm]の層厚で形成されるシングル素子であってもよい。
また、本実施例では、機能層32として、4000[K]の白色発光タンデム素子を使用したが、モノカラーや異なる白色光有する有機EL発光素子でも構わない。
≪カソード電極の形成≫
 続いて、アノード電極31及び機能層32が形成された基材10上に、真空蒸着法によって、厚さが200[nm]のAl膜を形成することによって、カソード電極33を形成した。なお、カソード電極33は、Alに限定されず、Ti,Ni,Cr,Ag等といった金属材料、ITO,IZO,IWZO,AZO,BZO,SnO等といった酸化物導電性材料、これらの合金又は積層体によって形成されてもよい。また、カソード電極の一端部を、取出電極20の他方に接続するようにパターニングした。また、カソード電極33は、真空蒸着法に限定されず、スパッタリング法、イオンビーム等などの方法で形成されてもよい。
≪封止層の形成≫
 取出電極20、アノード電極31、機能層32及びカソード電極33が形成された基材10上に、SiN膜及びアルペット(登録商標。アルミ箔とポリエステルフィルムとを貼り合わせた複合材料であり、以下、ALPETと記載する)を含む封止層34,35を作製した。まず、アノード電極31、機能層32及びカソード電極33が形成された基材10上に、CVD法によって、厚さが500[nm]のSiN膜(第一の封止層34)を形成した。SiN膜は、薄いAg膜であるアノード電極31及び当該アノード電極31と取出電極20との薄い接続部を物理的ダメージ(キズ等)から保護するためのものである。続いて、SiN膜上に、熱硬化性接着剤を用いてALPET(第二の封止層35)を貼り付けた。ALPETは、SiN膜への水分アタックを防止するためのものである。
 このように、封止層34,35を備える構成であっても、アノード電極31をリペアすることが可能である。望ましくは、封止層34を、無機系材料を用いた1層250[nm]以上とすることによって、リペア時に発生する熱をカソード電極33を通じて封止層34,35側へ逃がすことが可能となる。有機系封止層をカソード電極33へ形成する場合には、有機系封止層が気化することを防止するため、カソード電極33を無機膜系材料によって形成される封止層34で覆うことが望ましい。
 また、無機膜系材料によって形成される封止層34が、望ましくはCVD法によって形成されることによって、欠陥の少ない、有機無機ハイブリッドであっても封止構造を維持し、かつアノード電極31をリペアすることが可能な構造を維持することができる。
 このように、基材10上に、取出電極20、アノード電極31、機能層32、カソード電極33及び封止層34,35を形成することによって、発光部材2としての有機ELパネルを作製した。今回作成した有機ELパネルの発光面積は、5[cm]×3[cm]に設定されている。
≪発光システム≫
 可撓性を有する有機ELパネルに、厚み75[μm]のFPCを、日立化成製のACFを用いて150[℃]で熱圧着することによって、フレキシブル有機ELモジュールを作成した。また本実施例では複数種類の波形を印可できるように駆動回路を外部に形成し、有機ELモジュールに電流印可するように接続することによって、発光システム1を作製した。本実施例では、外部に回路を用意したが、専用のドライバーICを用いて駆動してもよく、例えば有機ELパネル内にCOF(Chip On Film)として接続してもよいし、FPC上にCOFを形成し発光電流を印可するような発光システム1を作製してもよい。
<強制不良例>
 本発明の効果を調査するために、前記した有機ELバネルの作製途中で、金属パーティクルによる強制的な汚染を実施した。
 直径が100[nm]~1[μm]程度の金属パーティクルを、使用済みのAg坩堝のAg痕又はカソード坩堝のAl痕から採取し、有機溶剤に溶かしたものを用意した。続いて、洗浄された基材10に、スピン塗布法を用いて、金属パーティクルを含有する有機溶剤を塗布し、乾燥させることによって、基材10の表面を金属パーティクルで強制的に汚染した。続いて、前記した有機ELパネルの作製手法によって取出電極20、アノード電極31、機能層32、カソード電極33及び封止層34,35を形成することによって、電子デバイスとしての発光部材1(有機ELパネル)を作製した。有機ELパネルのリーク値はさまざまであり、大きい方では500[μA/パネル]を超えており、小さい方では2[μA/パネル]であった。
 かかるタンデム素子を有する有機ELモジュールの通電試験を行った。電流印可条件は、50[mA]のDC電流を加えることで、1,000[cd/m]程度の発光輝度状態で、室温環境下と85[℃]高温環境下でそれぞれ2,000[h]通電試験を行った結果、室温環境下ではn=14/30で短絡が発生し、高温環境下においてはn=28/30で短絡が発生していた。
<実施例1及び従来例>
 図7に示すように、第一信号として、発光に寄与する電流に80[Hz]のフレーム周波数としてデューティ比10[%]となる電流波高値を印可した。すなわちピーク波高値に500[mA]を1.25[msec]印可することによって、1,000[cd/m]の発光輝度を有する発光部材2(発光システム1)を用意した。本実施例では、第一信号がリペア機能を有することを狙っており、第二信号は入力されていない。本駆動状態の発光部材2を85[℃]高温環境下でn=30試験投入し、短絡試験を2,000[h]時間行った。
 試験の結果、短絡発生はなく、発光輝度もほぼ初期状態を維持しており、有機素子自身の劣化以外に起因する劣化は見られず、また、リペアによるダークスポット等の発生も見られなかった。また、本実施例では、扱いやすさのため、波高値が高い500[mA]の第一信号を入力後、次のフレームまではオフ期間にしたが、次のフレームまでをオフ期間とせず、特にリペアされた金属が十分に冷える程度の電流値を入力する構成であってもよい。すなわち、次のフレームまでの電流値は、例えば、発光開始電流値以下であればよく、望ましくは、アノード電極31及びカソード電極33の材料の仕事関数の差に起因するビルトインポテンシャル以下であれば、整流性電流が流れることはなく、第一信号による瞬間的なリペア効果を得ることが可能となる。
 なお、従来例として、50[mA]の直流電流を連続的に印加した場合についても、短絡試験等を行った。
<実施例2>
 図8に示すように、第一信号として、発光に寄与する電流に80[Hz]のフレーム周波数としてデューティ比450/500となる電流波高値を印可した。すなわち、ピーク波高値に55[mA]を印可することによって、約1,000[cd/m]の発光輝度を有する発光部材2(発光システム1)を用意した。また、第二信号として、波高値が200[mA]でデューティ比1/500相当の25[μSec]を同じくフレーム周波数80[Hz]で印可した。本実施例では、発光電流として第一信号の電流を印可し、リペア電流として第二信号の電流を印可しており、これら第一信号及び第二信号は、同じ回路から生成して印可することによって、発光部材2(発光システム1)を形成した。本実施例で重要なのは、第二信号の入力直後にオフを入れ、第一信号の入力までに時間を空けている点であり、第二信号は、第一信号のオフ期間である1.25[msec]相当時間に25[μsec]だけ入力した。そのため、第二信号が入力されてから、第一信号が再び入力されるまでに0.6125[msec]だけ時間が空くことになる。
 なお、本実施例では、第一信号と第二信号との間に時間を空けているが、かかる空き時間は、無くてもよい。また、前記したように、本実施例では回路を外部に用意しているが、このような波形を単一の発光部材2(有機ELモジュール)に印可するために、例えばLED用のマトリクスドライバーICを単一又はタイリングする複数の発光部材2(有機ELモジュール)に接続することによって、同じフレーム周波数でこれら波形の異なる信号(第一信号及び第二信号)を入力することが可能である。本駆動状態の発光部材2を、実施例1と同じく85[℃]高温環境下でn=30試験投入し、短絡試験を2,000[h]行った。
 試験の結果、短絡発生はなく、発光輝度もほぼ初期状態を維持しており、有機素子自身の劣化以外に起因する劣化は見られず、また、リペアによるダークスポット等の発生も見られなかった。
<実施例3>
 図9に示すように、本実施例では、実施例2で印可した第二信号のフレーム周波数を160[Hz]で印可し、そのほかは実施例2と同じ構成で電流を印可した。すなわち、第二信号のリペアで印可する高い波高値を、実施例2ではおおよそ25[μsec]を1フレーム期間(12.5[msec])中に印可するが、本実施例では、2.5[μsec]の時間を1フレーム期間(6.25[msec])中に印可することになる。本駆動状態の発光部材2を、実施例1と同じく85[℃]高温環境下でn=30試験投入し、短絡試験を2,000[h]行った。
 試験の結果、短絡発生はなく、発光輝度もほぼ初期状態を維持しており、有機素子自身の劣化以外に起因する劣化は見られず、また、リペアによるダークスポット等の発生も見られなかった。
 また、実施例2と実施例3の短絡試験後に発光パネル2を開封し、SEM(ScanningElectron Microscope)観察にてリペア箇所を確認した結果、実施例2のフレーム周波数が低い場合は、アノード電極31のリペア径φ(隙間31aの直径)が約8[μm]程度でそれを覆う絶縁部32aの径φは約20[μm]程度となっており、カソード電極33とアノード電極31とが接触することがなく、絶縁部32aによる隙間31aの被覆率が、半径に対し約50[%]50%以上の安全率を有していることがわかった。また実施例3の発光パネル2に関して、アノード電極31のリペア径φは約5[μm]程度であり、絶縁部32aの径は約17[μm]程度となっており、120[%]の安全率を有していることがわかった。
 すなわち、フレーム周波数を上げて、印可時間を短くすることで、アノード電極31のリペア径をコントロールすることが可能となり、最適な周波数及び電流波高値を設定することによって、ダークスポットに見えない、極小径でのリペアを実行することが可能となることを本発明者は見出した。
<実施例4>
 図10に示すように、本実施例では、実施例1と同様の発光駆動を印可し、その後、第二信号として、逆バイアス電圧が-4[V]で逆バイアス電界が0.125[MV/cm]程度の信号をデューティ比9/10で印加した。本実施例では、発光オフ期間中逆バイアスの信号を印加したが、逆バイアスの信号が印加される期間は、全ての発光オフ期間でなくてもよい。また、本実施例では、第二信号として0.125[MV/cm]程度の弱い電界を印加したが、逆バイアスである第二信号及び第三信号の電界は、-1.5[MV/cm]以上かつ0[MV/cm]未満、換言すると、逆バイアスである第二信号及び第三信号の電界の大きさは、1.5[MV/cm]以下であればよい。これは、電界を小さくすることによって、印可されるエネルギーがVに比例するため、リペアのためのエネルギーが高すぎてしまうことを防止することができる。そして、逆バイアスのリペアが、順バイアスのリペアでは不十分な部位に対してダメージを与えることを防止し、破損個所の大型化を防止し、非発光エリアであるダークスポットが発生してしまったり、基材10にダメージを与えてバリア性を損なうことによってダークスポットが発生してしまったりすることをより好適に防止することができる。
 また、逆バイアスの信号は、電界が高ければ比較的短い時間印加されることが望ましく、電界が低ければ比較的長い時間印可されることが望ましい。
<実施例5>
 図11に示すように、本実施例では、実施例2,3と同様の発光駆動を印可し、さらには順方向リペアとなる波高値の高いパルス波形の第二信号を印加し、続いて、逆バイアスの第三信号を印加した。本実施例でも、実施例4と同様に、高い波高値の順方向電流だけでは不十分だったり、順方向リペアで形成された超局所的なリーク部、欠陥部等を逆バイアスの信号でリペアすることができる。
 具体的には、第一信号として、発光に寄与する電流に80[Hz]のフレーム周波数としてデューティ比450/500となる電流波高値を印可した。すなわち、ピーク波高値に55[mA]を印可することによって、約1,000[cd/m]の発光輝度有する発光部材2(発光システム1)を用意した。また、第二信号として、波高値が200[mA]でデューティ比1/500相当の25[μsec]を同じくフレーム周波数80[Hz]で印可した。本実施例では発光電流として第一信号の電流を印可し、リペア電流として第二信号の電流を印可しており、これら第一信号及び第二信号は、同じ回路から生成して印可することによって、発光部材2(発光システム1)を形成した。さらに、同じ駆動回路から、第三信号として、第二信号の直後に-8[V]の逆バイアスを1.225[msec]印可した。本実施例では,第一信号、第二信号及び第三信号は、同じ駆動回路から出力されているが、異なる駆動回路から出力されてもよく、また、第二信号及び第三信号が第一信号とは異なる駆動回路から出力され、それらがスイッチングにより切り替えられて印加される回路構成であってもよい。
 また、本実施例で重要な点は、第二信号の印加直後に逆バイアスの第三信号を印加している点である。本実施例では、第二信号は、第一信号のオフ期間である11.75[msec]相当時間に25[μsec]だけ印加されている。そして、第二信号の印加が終了してから、第一信号が再び印加されるまでの期間に、逆バイアスの第三信号が印加される構成となっている。そのため、第二信号によって溶解したアノード電極31は、第三信号の印加によってすぐに溶解を止め、さらには、機能層32も気化を止め、局所的な絶縁部32aが形成される(図5参照)。さらに、絶縁部32aを形成した部位に生じる局所的なリーク部位又は欠陥部位は、逆バイアスの第三信号によってリペアされ、局所的な絶縁部32bが形成される(図6参照)。
<実施例6>
 続いて、タイリングした発光パネル2の実施例を示す。図12に示すように、複数の発光パネル2を、実施例1と同様の駆動方法でタイリングさせる。本実施例では、第一信号が各発光パネル2に個別に印可されているため、高信頼な発光パネル2(発光システム1)を提供することができる。なお、実施例4以降において、複数の発光パネル2に関して、図面には4つの発光パネル2(2A~2D)のみを例示する。
 また本実施例でのタイリング手法では、各発光パネル2が第一信号用の駆動回路を個別に有することになる。そのため、コスト等の汎用性からドライバーICを用いて駆動するタイリングに有効であり、パネルサイズの大小に関わらず有効な手法である。
 同様に、第一信号及び第二信号を個別に発生するようなドライバーICを作成し、かかるドライバーICを用いて第一信号及び第二信号を各発光パネル2へ個別に印可することも可能であり、特に、大きいパネルサイズで第二信号として大電流が必要な場合、かつ、電源回路を外部に持たせたくない場合に有効な手法である。
<実施例7(7a)>
 次に、同じくn=10の発光部材2をタイリングした発光システム1の実施例を示す。図13に示すように、各発光部材2(図13では、2A~2D)をパッシブマトリクスのようにスイッチングで動作させた。制御部6(図1参照)は、スイッチ7(図13では、7A~7D)を開閉制御することによって、各発光部材2に第一信号を印加することができる。図14に示すように、第一信号として、フレーム周波数160[Hz]デューティ比1/10、ピーク波高値に500[mA]を0.625[msec]印可することによって、1,000[cd/m2]の発光輝度を有する発光部材2A~2Dを用意した。
 本実施例も実施例6と同様に、各発光パネル2が全て並列で駆動しており、第一信号が各発光パネル2へ個別に印可されているため、高信頼な発光パネル2(発光システム1)を提供することができることは明白である。
 本実施例では、複数の発光部材2をタイリングしているが、第一信号の発生源は、外部電源を用いて生成している。同じく外部電源を用いて第二信号を生成し、同期駆動して複数の発光部材2に入力することによって、実施例1,2,6と同等の効果が得られるのは明白である。
 この場合、タイリングする発光部材2の個数によって、デューティ数が増える(1つの発光部材2あたりのデューティ比が小さくなる)ため、発光部材2が増えると、電源回路の負担が大きくなる。しかし、各発光部材2においては個別のドライバーIC等が不要になるため、発光システム1の用途によっては安価の場合が見込め、場合分けして使用することが可能である。
 また本実施例のように外部に電源回路を持たせる場合は、製造した発光パネル2を出荷前のエージング処理として一括処理して安定化させてから出荷するためのシステムとして使用することも可能である。この場合には、出荷前の駆動方法として本実施例のような駆動方法を適用し、さらに出荷後の発光パネル2に対しては、実施例1~3のような手法を適用することによって、さらに信頼性の高い発光パネル2(発光システム1)を提供することができる。
<実施例7b>
 また、図15に示すように、順方向の高波高値電流を印可した直後に逆バイアスの第三信号を印加した。これは、具体的には、実施例4の駆動を各発光パネル2へ順次印可していく駆動手法であり、実施例4で効果が得られていることが確認できているため、本実施例が有効な方法である事は明白である。
<実施例8(8a)>
 次に、同じくタイリングした発光部材2の例として、n=10の発光パネル2を図16に示すように並列接続した。第一信号は、共通の第一電源4から各発光パネル2に印加され、第二信号は、各発光パネル2に固有の第二電源5(5A~5D)から各発光パネル2にスイッチングによって順次印加されるようにし、n=10で動作するようにした。制御部6(図1参照)は、スイッチ7(図16では、7A~7D)を開閉制御することによって、各発光部材2に第一信号を印加することができ、スイッチ8(図16では、8A~8D)を開閉制御することによって、各発光部材2に第二信号を印加することができる。
 図17に示すように、実施例2と同じように発光に寄与する電流波形を第一信号として80[Hz]のフレーム周波数、デューティ比450/500でピーク波高値55[mA]の電流波高値を、各発光パネル2に個別のドライバーICに設けられた第一電源4(4A~4D)から供給させ、おおよそ1,000[cd/m]の発光輝度を有する発光パネル2(発光システム1)を用意した。
 本実施例では、各発光部材2が同じ輝度になるように第一信号のパルス波形を選定したが、第一信号は、異なる波高値やPWM(Pulse Width Modulation)値を有していてもよい。好ましくは、輝度調整をPWMで行うように回路を組むことによって、第二信号を容易に印可することが可能となる。
 この場合には、フレーム周波数は高い方がフリッカー視認されないため、封止層34,35を備える発光部材2においては、1[kHz]以上の周波数が最も好適である。
 本実施例では、実験の都合上、フレーム周波数を低く設定しているが、フリッカー以外の効果は、他の実施例と同様である。
 第二信号を、リペアのため、タイリングした各発光部材2に対して、マトリクス駆動、パッシブマトリクス等と同様に、順番に印可した。本実施例では、フレーム周波数を、第一信号と同じ80[Hz]に同期させ、デューティ比dutyを1/500相当の25[μsec]とし、波高値200[mA]のパルス波形を各発光部材2へ順次印加した。詳細には、第一信号の波形がオフになるタイミングで第二信号が各発光部材2に対して順次個別に印可されるようスイッチングで入力した。
 この場合、各発光部材2には、第一信号を印加するための第一電源4が必要になるが、第二信号を印加するための第二電源5は1つでよく、スイッチングで切り替えるため、特にパルス波高値が高い場合に、1つの電源回路で済むため有効となる。
<実施例8b>
 図19に示すように、本実施例では、実施例8aの第二信号を印加した直後に逆バイアスの第三信号を印可した。本実施例も同様に-8[V]の電圧を印可している。実施例5と同様に、第一信号、第二信号及び第三信号は、これらに個別の回路を用意してスイッチングして印加される構成であってもよく、同一回路内で出力されて印加される構成であってもよい。
<実施例9(9a~9c)>
 第一信号も実施例8における第二信号と同様に外部回路を用いたマトリクス駆動とし、さらに第一信号と第二信号の電源及び回路を別々にして駆動した例を図20に示す。具体的には、第一電源4による第一信号を、フレーム周波数160[Hz]、デューティ比450/500に設定し、第二電源5による第二信号を、フレーム周波数160[Hz]、デューティ比1/500に設定した。そのため、第二信号は、12.5[μsec]の時間印可されることになる。制御部6(図1参照)は、スイッチ9(図20では、9A~8H)を開閉制御することによって、各発光部材2に第一信号を印加したり第二信号を印加したりすることができる。
 制御部6(図1参照)は、各発光部材2に対して、第一信号及び第二信号を同じタイミングで印加してもよく(図21参照)、第一信号及び第二信号を異なるタイミングで順次印加してもよく(図22参照)、第一信号を異なるタイミングで順次印加するとともに第二信号を同じタイミングで印加してもよい(図23参照)。図23に示す実施例9cではは、電圧分圧が発光パネル2及び配線で異なることによって分圧差が発生する場合があるため、注意が必要である。また、本動作例(実施例9c)は、第一信号を順次印可する際に、+1の線順を想定して第一信号の信号処理を行い、同+1に相当する時間で第二信号を入力するスイッチングを行うことで実現可能である。
 また、本実施例では、第一信号と第二信号とのフレーム周波数を同じにしたが、表示品質に影響がなければ、異なる値としてもよい。すなわち、第二信号の入力は、リペアするタイミングに合わせて行われればよく、例えば、発光パネル2(発光システム1)の回路の電源が入った直後だけオンするような機構等に本駆動を組みこむことによって、第二信号が常時入力されることを防止し、回路構成を簡易化することができる。
<変形例9d>
 図24に示すように、本変形例では、実施例9aの高波高値の第二信号を印加した直後に、逆バイアスの第三信号を印加することが想定されている。第二信号及び第三信号は、同じ駆動回路から出力されてもよく、異なる駆動回路から出力されてもよい。第二信号が発光に寄与しないように高波高値かつ短時間で実行する駆動を選定すれば、定電圧駆動を行うことによって駆動回路を容易に実現することが可能となる。
<実施例9e>
 図25に示すように、本実施例では、実施例9aの第二信号に代えて、逆バイアスの第三信号を印加した。第一信号が高波高値の順バイアスであってリペア機能を有するため、第三信号を第一信号の直後に印加することによって、実施例9dと同様の効果を得ることが可能となる。
<実施例9f>
 図26に示すように、本実施例では、実施例9bの第二信号を印加した直後に逆バイアスの第三信号を印加した。
<変形例9g>
 図27に示すように、本変形例では、実施例9cの第二信号を印加した直後に逆バイアスの第三信号を印加することが想定されている。
<変形例9h>
 図28に示すように、本変形例では、実施例9bの第二信号に代えて、逆バイアスの第三信号を印加することが想定されている。第一信号が高波高値の順バイアスであってリペア機能を有するため、第三信号を第一信号の直後に印加することによって、変形例9dと同様の効果を得ることが可能となる。
<実施例10>
 n=5の発光部材2を直列接続した例を図29に示す。制御部6(図1参照)は、スイッチ7を開閉制御することによって、各発光部材2に第一信号を印加することができる。本実施例では、第一電源4による第一信号が直列回路を介して複数の発光部材2に印加されるため、全ての発光部材2が同一駆動状態となり、個別の輝度調整等はできないが、信頼性の高い発光部材2(発光システム1)を提供することができる。なお、実施例8において、実施例1と同じ駆動手法を用いてもよく、実施例2のように第二信号を第一信号と同じ回路内で印可する駆動手法を用いてもよい。
<実施例11(11a)>
 図30に示すように、n=10の発光部材2を、第一電源4(4A~4D)に対する並列接続と第二電源5に対する直列接続とをスイッチングで切り替えられる回路を用意した。
 実施例2と同様に、発光に寄与する電流波形を第一信号として、フレーム周波数80[Hz]、デューティ比450/500、ピーク波高値55[mA]の電流波高値を各発光部材2に個別の並列駆動での印可を行い、おおよそ1,000[cd/m]の発光輝度を有する発光パネル2を用意した。制御部6(図1参照)は、スイッチ7(図30では、7A~7D)を開閉制御することによって、各発光部材2に第一信号を印加することができ、スイッチ8を開閉制御することによって、各発光部材2に第二信号を印加することができる。
 図31に示すように、本実施例では、各発光パネル2が同じ輝度になるように第一信号のパルス波形を選定したが、第一信号は、異なる波高値やPWM値を有してもよい。好ましくは、輝度調整をPWMで行うように回路を組むことによって、第二信号を容易に印可することが可能となる。
 また、リペアのための第二信号をタイリングした各発光パネル2に印可する。その際、スイッチングにて各発光パネル2が直列接続になるようスイッチングした。そして、第二信号として、フレーム周波数80[Hz]、デューティ比1/500相当の25[μsec]、波高値200[mA]のパルス波形を印可した。すなわち、第二信号は、第一信号と周期して、第一信号が印可されていた全ての発光部材2がオフ期間になるタイミングで、スイッチングされて全ての発光パネル2に対して直列に印可される。
 この場合、スイッチング回路が必要になるが、第二信号に関してはデューティ駆動が不要になるため、第二電源5として大電流源を用意する必要がない。すなわち、タイリング数が増えた場合、第二電源5をデューティ駆動する実施例6では、大電流源が必要になることがあるが、本実施例では、第二電源5の電源容量は、大型化せずに済むことになる。
これらも同じく、発光パネル2のパネルサイズ、タイリングする枚数等によって使い分けることによって、安価かつ高信頼な発光パネル2(発光システム1)を提供する事が可能となる。
 また本実施例は、各発光部材2の発光輝度を個別に調整可能であり、個別駆動したい場合には有効である。本実施例で最も有効な例は、第一信号は各発光部材2に設けられるドライバーICで駆動し、第二信号は外部の駆動回路内、すなわちマイコン等で制御するが、回路全体の電源をオンにした際に一瞬だけ直列駆動にして印可することによって、信頼性の高い発光パネル2(発光システム1)を提供することができる。
 例えば、車のヘッドライト、テールランプ等、室内の照明、さらにはスマートフォンを代表する液晶ディスプレイバックライトに使用するローカルディミング用の照明等は、個別に輝度調整可能であることが望ましく、電源オンと同時に瞬間的に輝度として表示されてもされなくて構わないように第二信号を活用することによって、エンドユーザーには気づかれずに、第二信号によるリペア処理を行うことが可能となる。
<実施例11b>
 図32に示すように、本実施例では、実施例11aの第二信号の直後に逆バイアスの第三信号を印加した。
<変形例11c>
 図33に示すように、本変形例では、実施例11aの第二信号の代わりに逆バイアスの第三信号を印加することが想定されている。
<実施例12(12a)>
 図34及び図35に示すように、本実施例は、実施例9と実施例11とを組み合わせた例である。図34に示すように、第一信号は、各発光部材2に順次に切り替えて印加されるようにし(図34に示す例では、発光部材2Aのみに印加)、図35に示すように、第二信号は、各発光部材2を直列に接続して印加されるようにした(図36参照)。制御部6(図1参照)は、スイッチ9(図34及び図35では、9A~8H)を開閉制御することによって、各発光部材2に第一信号を印加したり第二信号を印加したりすることができる。本実施例では、第二信号が全ての発光部材2に同時に印可される事になるため、信頼性の高い発光部材2(発光システム1)を提供することができる。
<実施例12b>
 図37に示すように、本実施例では、実施例12aの第二信号の直後に逆バイアスの第三信号を印加した。
<変形例12c>
 図38に示すように、本変形例では、実施例12aの第二信号の代わりに逆バイアスの第三信号を印加することが想定されている。第一信号が高波高値の順バイアスであってリペア機能を有するため、第三信号を第一信号の直後に印加することによって、変形例9dと同様の効果を得ることが可能となる。
 前記した各実施例では、同じサイズ等の発光部材(有機ELパネル)2を用いてわかりやすく説明しているが、特に第二信号に発光に寄与しない程度の印可時間で調整する場合には、第一信号に関して、各発光部材(パネル)2で輝度調整可能な設定をさらに用いることによって、サイズ、発光効率等が異なる発光部材2の信頼性及び安定性を向上することができる。すなわち、本発明の発光部材2及びその駆動手法、接続手法等は、サイズ、発光効率等が異なる複数の発光部材2を用いたタイリングに対しても好適に適用可能である。
<評価>
 前記したように、評価方法として短絡試験を行った。本試験では輝度等の寿命試験も並列して実行しているが、素子特性が反映されるため、本発明の評価にはふさわしくないため、短絡試験のみで判定を行った。
 具体的には、前記したように、発光部材2として、強制汚染を行った有機ELパネルを用いた。実際の有機ELパネルでは、このような汚染が入ることは稀であるが、評価時間を短縮するため、本手法を採用した。強制汚染では金属パーティクルを主に用いているが、発光部材2を作製する過程で無機物パーティクルも混在していることが、断面観察からもわかっており、相応の試験であることがわかっている。
 試験は、室温環境で通電2,000[h]と85[℃]のドライ環境で2,000[h]の通電試験を行った。本発明では、全てフレキシブル基材を用いた有機ELモジュールを採用したが、ガラス基材を用いた有機ELモジュール又は有機ELパネルを使用しても構わない。
 特にリーク値に関しては、測定方法や機器によっても絶対値が異なるため、一概ではないため、参考のため、試験投入前のリーク値も記載した。
 また、リペアが行われる過程でリペアによる電極破損から、ダークスポットが発生することがあるため、信頼性試験後にダークスポットが発生したか否かも評価した。フレキシブル基材や固体封止(封止層)を用いた有機ELパネルにおいては、フレキシブル基材の欠陥や封止の欠陥等によりダークスポットが発生する場合があるが、高温ドライでは水分影響がないため、本試験によるダークスポット起因は、全てリペアによる電極破損である事がわかっており、評価結果に反映されている。試験結果を図39に示す。
 図39に示すように、本発明の発光部材2、発光システム1及び発光部材2の製造方法は、短絡を抑制することによって、信頼性を向上することができる。
 1   発光システム
 2   発光部材
 3   信号発生部
 4   第一電源
 5   第二電源

Claims (26)

  1.  基材と、前記基材上に設けられる第一電極と、前記第一電極上に設けられる発光可能な機能層と、前記機能層上に設けられる第二電極と、を有し、
     前記機能層は、前記第一電極及び前記第二電極の短絡を防止するための絶縁部を有する
     ことを特徴とする発光部材。
  2.  請求項1に記載の発光部材と、
     前記第一電極及び前記第二電極に対して、前記機能層を発光させるための第一信号を印加する信号発生部と、
     を備え、
     前記信号発生部は、前記第一電極及び前記第二電極に対して、前記機能層に前記絶縁部を形成するための第二信号を印加する
     ことを特徴とする発光システム。
  3.  前記第二信号は、前記第一信号よりも高いパルスピークを有する順バイアス又は逆バイアスである
     ことを特徴とする請求項2に記載の発光システム。
  4.  前記信号発生部は、
     前記第一信号を印加するための第一電源と、
     前記第二信号を印加するための第二電源と、
     を備えることを特徴とする請求項2に記載の発光システム。
  5.  前記第一信号は、パルス信号であり、
     前記第二信号は、前記第一信号のベース期間に印加される
     ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の発光システム。
  6.  前記第一信号及び前記第二信号は、パルス信号であり、
     前記第一信号及び前記第二信号の少なくとも一方の印加周波数は、80[Hz]以上である
     ことを特徴とする請求項2から請求項5のいずれか一項に記載の発光システム。
  7.  前記第一信号及び前記第二信号は、単一のパルス信号である
     ことを特徴とする請求項2に記載の発光システム。
  8.  前記第二信号は、前記第一電極及び前記第二電極の間のビルトインポテンシャル未満の電位の順バイアスである
     ことを特徴とする請求項2に記載の発光システム。
  9.  前記第二信号は、-1.5[MV/cm]以上で0[V/cm]よりも小さい逆バイアスである
     ことを特徴とする請求項2に記載の発光システム。
  10.  前記第二信号は、順バイアスであり、
     前記信号発生部は、前記第一電極及び前記第二電極に対して、前記機能層に前記絶縁部を形成するための逆バイアスの第三信号を前記第二信号の後に印加する
     ことを特徴とする請求項2に記載の発光システム。
  11.  前記第一信号及び前記第二の信号の電流比は、1:2~1:100である
     ことを特徴とする請求項10に記載の発光システム。
  12.  前記第三信号は、-1.5[MV/cm]以上で0[V/cm]よりも小さい逆バイアスである
     ことを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の発光システム。
  13.  前記第二信号の電流密度は、6[mA/cm]以上である
     ことを特徴とする請求項2に記載の発光システム。
  14.  前記第二信号は、前記機能層における前記絶縁部と前記第一電極との間に離間する部位を形成する
     ことを特徴とする請求項2に記載の発光システム。
  15.  前記第一電極は、銀によって形成されている
     ことを特徴とする請求項14に記載の発光システム。
  16.  前記基材上に設けられる前記第一電極、前記機能層及び前記第二電極を封止する封止層を備える
     ことを特徴とする請求項2に記載の発光システム。
  17.  前記封止層の厚みは、250[nm]以上である
     ことを特徴とする請求項16に記載の発光システム。
  18.  前記封止層は、無機材料を含んで形成されている
     ことを特徴とする請求項16又は請求項17に記載の発光システム。
  19.  前記封止層は、化学気相成長法によって形成されている
     ことを特徴とする請求項16から請求項18のいずれか一項に記載の発光システム。
  20.  複数の前記発光部材を備える
     ことを特徴とする請求項2から請求項19のいずれか一項に記載の発光システム。
  21.  前記信号発生部は、前記第一信号を複数の前記発光部材に対して順に印加する
     ことを特徴とする請求項20に記載の発光システム。
  22.  前記信号発生部は、前記第二信号を複数の前記発光部材に対して順に印加する
     ことを特徴とする請求項20又は請求項21に記載の発光システム。
  23.  前記第一信号と前記第二信号とは、周波数が同一である
     ことを特徴とする請求項20から請求項22のいずれか一項に記載の発光システム。
  24.  前記信号発生部は、
     前記第一信号を印加するための、複数の前記発光部材に共通の第一電源と、
     前記第二信号を印加するための、複数の前記発光部材ごとに設けられる第二電源と、
     を備える
     ことを特徴とする請求項20に記載の発光システム。
  25.  基材と、前記基材上に設けられる第一電極と、前記第一電極上に設けられる発光可能な機能層と、前記機能層上に設けられる第二電極と、を有する発光部材の製造方法であって、
     前記第一電極及び前記第二電極に対して信号を印加することによって、前記機能層に前記第一電極及び前記第二電極の短絡を防止するための絶縁部を形成する
     ことを特徴とする発光部材の製造方法。
  26.  前記第一電極及び前記第二電極に対して順バイアスの信号を印加することによって、前記機能層に前記第一電極及び前記第二電極の短絡を防止するための前記絶縁部を形成するステップと、
     前記第一電極及び前記第二電極に対して逆バイアスの信号を印加することによって、前記機能層に前記第一電極及び前記第二電極の短絡を防止するための前記絶縁部を形成するステップと、
     を含むことを特徴とする請求項25に記載の発光部材の製造方法。
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