(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明電極と背面電極との間に有機層を配置して発光個所としての複数個のセグメント部を有し、前記セグメント部での個別発光を可能とするために定電流源と繋がる配線部を前記透明電極の一部として形成する有機ＥＬ素子であって、
前記セグメント部それぞれでの発光立上時間を一定にするように前記セグメント部の静電容量と前記配線部の静電容量との比を前記セグメント部それぞれにおいて一定にすることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項２】
透明電極と背面電極との間に有機層を配置して発光個所としての複数個のセグメント部を有し、前記セグメント部での個別発光を可能とするために定電流源と繋がる配線部を前記透明電極の一部として形成する有機ＥＬ素子であって、
前記セグメント部を日の字形状に配置し、
前記セグメント部それぞれでの発光立上時間を一定にするように発光輝度が高い前記セグメント部の前記配線部を前記セグメント部の前記日の字の表示内側へ延在してこの配線部の面積を大きくすることで前記セグメント部の静電容量と前記配線部の静電容量との比を前記セグメント部それぞれにおいて一定にすることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項３】
透明電極と背面電極との間に有機層を配置して発光個所としての複数個のセグメント部を有し、前記セグメント部での個別発光を可能とするために定電流源と繋がる配線部を前記透明電極の一部として形成する有機ＥＬ素子であって、
前記セグメント部それぞれでの発光立上時間を一定にするように前記セグメント部の面積と前記配線部の面積との比を前記セグメント部それぞれにおいて一定にすることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項４】
透明電極と背面電極との間に有機層を配置して発光個所としての複数個のセグメント部を有し、前記セグメント部での個別発光を可能とするために定電流源と繋がる配線部を前記透明電極の一部として形成する有機ＥＬ素子であって、
前記セグメント部を日の字形状に配置し、
前記セグメント部それぞれでの発光立上時間を一定にするように発光輝度が高い前記セグメント部の前記配線部を前記セグメント部の前記日の字の表示内側へ延在してこの配線部の面積を大きくすることで前記セグメント部の面積と前記配線部の面積との比を前記セグメント部それぞれにおいて一定にすることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子に関し、特に、発光立上時間の差による複数の発光部における発光輝度の差を改善することを可能とする有機ＥＬ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３で示すように、特開平５−２３４６８１号公報等には、透光性絶縁基板１上に、透明電極２、有機層３、背面電極４を順次形成した有機ＥＬ素子が開示されており、有機層３は、例えば正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層から構成されている。
【０００３】
斯かる有機ＥＬ素子は、透明電極２と背面電極４との間に、数十ボルトの直流電源を接続して両電極間２，４に電流を供給することにより、有機層３が発光して、その発光を基板１を通して外部へ照射するものであり、その発光部は、ドット・マトリクス・タイプを除いては透明電極２のパターンにより定めるのが一般的である。
【０００４】
すなわち、図４で示すように、ガラス板等の基板１の上に、ＩＴＯ等の透光性導電材料を用いて表示部Ｄとこれに電流を供給するための配線部Ｌとをパターン化して蒸着等の手段により形成する。表示部Ｄは、発光形状に相当するセグメント部（図４の点線で指示している範囲）Ｓよりも一回り大きめに形成してあり、図３で示すように、この透明電極２と有機層３との間には、ポリイミド系、アクリル系、フェノール系等の絶縁材料をスピンコートやロールコート等の適宜手段により成膜形成した絶縁層５が位置しており、表示部Ｄのセグメント部Ｓ以外の部分（絶縁層５がカバーしている部分）は、配線部Ｌの一部となっており、前記発光形状を除いて絶縁層５を形成する、すなわち、セグメント部Ｓ上の絶縁層５を除去することにより、セグメント部Ｓの形状を所望する前記発光形状としていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
斯かる有機ＥＬ素子において、例えば図４で示すように、７個のセグメント部Ｓ１〜Ｓ７を日の字形状に配置して、数字の０〜９を表示する場合、セグメント部Ｓ１〜Ｓ７を含む表示部Ｄ１〜Ｄ７とこれらの夫々に繋がる配線部Ｌ１〜Ｌ７とが形成され、配線部Ｌ１〜Ｌ７には個別に電流供給源（図示しない）が接続される。
【０００６】
ところで、セグメント部Ｓ１〜Ｓ６を時計回りに配置すると共に中央にセグメント部Ｓ７を配置し、これらに繋がる配線部Ｌ１〜Ｌ７を全て下方へ引き出すパターンとした場合、上方に位置するセグメント部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ６の配線部Ｌ１，Ｌ２，Ｌ６（前者）は、下方に位置するセグメント部Ｓ３〜Ｓ５，Ｓ７の配線部Ｌ３〜Ｌ５，Ｌ７（後者）に比べて、引き回し距離が長くなり、静電容量は大きくなる。
【０００７】
これにより、セグメント部Ｓ１〜Ｓ７の静電容量と配線部Ｌ１〜Ｌ７の静電容量の比が、前記前者と前記後者とでは大きく異なる場合があり、発光立上時間はこれら静電容量に大きく依存することが知られていることから（例えば、特開平５−２９０８０号公報の段落番号００２６を参照）、セグメント部Ｓ１〜Ｓ７において発光立上時間に差が生じることがある。
【０００８】
この発光立上時間の差は、セグメント部Ｓ１〜Ｓ７における発光輝度の差となり、表示品位の低下を招く。特に、パルス駆動にて電流が供給されてセグメント部Ｓ１〜Ｓ７における発光／非発光が制御される構成の場合、パルスの周波数やデューティー比を変化させて発光輝度を所望の値に調整する際、周波数が高かったりパルス幅が短かい場合においては、発光立上時間が長い前記前者に繋がるセグメント部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ６が発光しなくなることがある。
【０００９】
本発明は、このような問題に着目して、発光立上時間の差による複数の発光部における発光輝度の差を改善することを可能とする有機ＥＬ素子の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の有機ＥＬ素子は、請求項１に記載のように、透明電極と背面電極との間に有機層を配置して発光個所としての複数個のセグメント部を有し、前記セグメント部での個別発光を可能とするために定電流源と繋がる配線部を前記透明電極の一部として形成する有機ＥＬ素子であって、前記セグメント部それぞれでの発光立上時間を一定にするように前記セグメント部の静電容量と前記配線部の静電容量との比を前記セグメント部それぞれにおいて一定にすることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載のように、透明電極と背面電極との間に有機層を配置して発光個所としての複数個のセグメント部を有し、前記セグメント部での個別発光を可能とするために定電流源と繋がる配線部を前記透明電極の一部として形成する有機ＥＬ素子であって、前記セグメント部を日の字形状に配置し、前記セグメント部それぞれでの発光立上時間を一定にするように発光輝度が高い前記セグメント部の前記配線部を前記セグメント部の前記日の字の表示内側へ延在してこの配線部の面積を大きくすることで前記セグメント部の静電容量と前記配線部の静電容量との比を前記セグメント部それぞれにおいて一定にすることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３に記載のように、透明電極と背面電極との間に有機層を配置して発光個所としての複数個のセグメント部を有し、前記セグメント部での個別発光を可能とするために定電流源と繋がる配線部を前記透明電極の一部として形成する有機ＥＬ素子であって、前記セグメント部それぞれでの発光立上時間を一定にするように前記セグメント部の面積と前記配線部の面積との比を前記セグメント部それぞれにおいて一定にすることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４に記載のように、透明電極と背面電極との間に有機層を配置して発光個所としての複数個のセグメント部を有し、前記セグメント部での個別発光を可能とするために定電流源と繋がる配線部を前記透明電極の一部として形成する有機ＥＬ素子であって、前記セグメント部を日の字形状に配置し、前記セグメント部それぞれでの発光立上時間を一定にするように発光輝度が高い前記セグメント部の前記配線部を前記セグメント部の前記日の字の表示内側へ延在してこの配線部の面積を大きくすることで前記セグメント部の面積と前記配線部の面積との比を前記セグメント部それぞれにおいて一定にすることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明を、添付図面に示した実施形態に基づき説明するが、前記従来技術と同一若しくは相当個所には、同一の符号を付してその詳細な説明を省く。
【００１９】
図１は、図２で示すセグメント部Ｓ１〜Ｓ７の一つであるセグメント部Ｓｎ（ｎ＝１〜７、以下同じ）の等価回路を示しており、Ｃｓｎは任意のセグメント部Ｓｎの静電容量、Ｃｌｎは任意の配線部Ｌｎ（表示部Ｄｎのセグメント部Ｓｎ以外の絶縁層５がカバーしている部分を含む、以下同じ）の静電容量、Ｉｎは配線部Ｌｎに接続される定電流源より供給される電流値であり、Ｊは電流値Ｉｎをセグメント部Ｓｎの面積Ｓｓｎで除して求まる電流密度であって、この電流密度Ｊは、各セグメント部Ｓｎにおいて一定値となるように電流値Ｉｎが定められている。なお、配線部Ｌｎの面積をＳｌｎとする。
【００２０】
そして、セグメント部Ｓｎの電極２，４間距離ｄｓ、配線部Ｌｎの電極２，４間距離ｄｌ、セグメント部Ｓｎの比誘電率ｅｒｓ、配線部Ｌｎの比誘電率ｅｒｌ、セグメント部Ｓｎの単位面積当たりの静電容量Ｃｓ（＝Ｃｓｎ／Ｓｓｎ）、配線部Ｌｎの単位面積当たりの静電容量Ｃｌ（＝Ｃｌｎ／Ｓｌｎ）、セグメント部Ｓｎの発光電圧Ｖｅｍ、真空誘電率ｅ０、セグメント部Ｓｎ全体の静電容量Ｃｔｎ（＝Ｃｓｎ＋Ｃｌｎ）によれば、発光立上時間ｔ＝Ｃｔｎ・Ｖｅｍ／Ｉｎ＝（Ｃｓｎ＋Ｃｌｎ）・Ｖｅｍ／Ｊ・Ｓｓｎ＝（１＋（Ｃｌｎ／Ｃｓｎ））・Ｖｅｍ／（Ｊ・Ｓｓ／Ｃｄｎ）＝（１＋（Ｃｌｎ／Ｃｓｎ））・Ｖｅｍ／（Ｊ・Ｓｓ／（Ｓｓｎ・Ｃｓ））＝（１＋（Ｃｌｎ／Ｃｓｎ））・Ｖｅｍ／（Ｊ／Ｃｓ）となる。
【００２１】
発光電圧Ｖｅｍと電流密度Ｊは、発光輝度が決まればセグメント部Ｓｎの面積Ｓｓｎに関係なく一定であり、静電容量Ｃｓｎは有機ＥＬ素子の構造が決まればその素子内では一定となることから、Ｖｅｍ／（Ｊ／Ｃｓ）を定数αとする。
【００２２】
以上より、発光立上時間ｔは、セグメント部Ｓｎの静電容量Ｃｓｎ、配線部Ｌｎの静電容量Ｃｌｎとの比であるＣｌｎ／Ｃｓｎ＝（ｅｒｌ・ｅ０・（Ｓｌｎ／ｄｌ））／（ｅｒｄ・ｅ０・（Ｓｄｎ／ｄｓ））＝ｅｒｌ・ｄｓ・Ｓｌｎ／ｅｒｓ・ｄｌ・Ｓｓｎによって変化することが分かる。すなわち、Ｃｌｎ／Ｃｓｎの値が大きい程発光立上時間ｔは長くなり、Ｃｌｎ／Ｃｓｎの値が小さい程発光立上時間ｔは短くなる。
【００２３】
ここで、比誘電率ｅｒｓ，ｅｒｌや距離ｄｓ，ｄｌは、有機ＥＬ素子で一定であるから、ｅｒｌ・ｄｓ／ｅｒｓ・ｄｌを定数βとすれば、Ｃｌｎ／Ｃｄｎ＝β・（Ｓｌｎ／Ｓｓｎ）となり、発光立上時間ｔは、α・（１＋β・（Ｓｌｎ／Ｓｓｎ））となる。
【００２４】
上記関係式において、後半部分であるβ・（Ｓｌｎ／Ｓｓｎ）が１より充分小さな値であるならば、発光立上時間ｔの差は殆ど生じないことになるが、実際には上記のような関係を生じにくく、よって発光立上時間ｔに差を生じてしまい、前記従来技術で述べたような問題を生じることとなる。
【００２５】
斯かる問題を解決するには、セグメント部Ｓｎの面積Ｓｓｎと配線部Ｌｎの面積Ｓｌｎとの比を一定にすることで、理論的にはセグメント部Ｓｎにおける発光立上時間ｔを一定にすることができる。
【００２６】
ところで、発光立上時間ｔの差が発光輝度に差を生じることは前述した通りであるが、人間光学的には、発光輝度が最小輝度（最大輝度）に対して２０〜３０％程度大きい（小さい）範囲内では、視覚的に認識されにくい。従って、本実施形態のように、セグメント部Ｓ１〜Ｓ７の面積Ｓｓ１〜Ｓｓ７に大きな差がない場合には、発光時立上時間ｔの差による発光輝度の差の問題は、配線部Ｌｎに大きな差を有することが大きく影響することとなり、上方に位置するセグメント部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ６（前者）と、下方に位置するセグメント部Ｓ３〜Ｓ５，Ｓ７（後者）との間での問題となる。
【００２７】
前述の通り、Ｃｌｎ／Ｃｓｎの値が大きい程発光立上時間ｔは長くなり、Ｃｌｎ／Ｃｓｎの値が小さい程発光立上時間ｔは短くなり、この実施形態では、セグメント部Ｓｎの面積Ｓｓｎが略同じであるとするとその静電容量Ｃｓｎは略同じになり、前記前者の静電容量Ｃｌ１，Ｃｌ２，Ｃｌ６は、前記後者の静電容量Ｃｌ３〜Ｃｌ５，Ｃｌ７に比べて大きくなり、これに伴い前記前者の発光立上時間ｔ１は、前記後者の発光立上時間ｔ２よりも遅くなる。
【００２８】
従って、セグメント部Ｓｎにおける発光立上時間ｔｎを揃えるため、発光立上時間ｔ１へ発光立上時間ｔ２を近づける、あるいは反対に、発光立上時間ｔ２へ発光立上時間ｔ１を近づけることが考えられるが、発光立上時間ｔ２へ発光立上時間ｔ１を近づけることは、発光立上時間ｔ１を短くすることであり、これを実現するには、Ｃｌｎ（Ｓｌｎ）を小さくする、及び／又は、Ｃｓｎ（Ｓｓｎ）を大きくすることであるが、面積Ｓｌｎを小さくすることは、配線部Ｌｎを短くすることであるが、これはセグメント部Ｓｎの配置で制約を受け容易ではなく、また、面積Ｓｓｎを大きくすることは、デザインでセグメント部Ｓｎの形状が決まることから自由には行えない。
【００２９】
従って、発光立上時間ｔを揃えるには、発光立上時間ｔ１へ発光立上時間ｔ２を近づける、すなわち発光立上時間ｔ２を長くすることが必要となり、これを実現するには、Ｃｌｎ（Ｓｌｎ）を大きくする、及び／又は、Ｃｓｎ（Ｓｓｎ）を小さくすることであるが、前述の通り面積Ｓｓｎを大きくすることは、デザインでセグメント部Ｓｎの形状が決まることから自由には行えない。
【００３０】
そこで、面積Ｓｌｎを大きくすることが唯一残された途であって、本実施形態では、前記後者の配線部Ｌ３〜Ｌ５，Ｌ７の面積Ｓｌ３〜Ｓｌ５，Ｓｌ７を大きくしている。
【００３１】
面積Ｓｌ３〜Ｓｌ５，Ｓｌ７を大きくするには、それらの長さを延ばしたり、幅を広くするなど、適宜方策が可能である。
【００３２】
図２は、一例として、表示部Ｄ３〜Ｄ５，Ｄ７の形状を、セグメント部Ｓ１〜Ｓ７の表示内側であって前記絶縁層がカバーする個所へ延在して、すなわち、セグメント部Ｓ１〜Ｓ７や配線部Ｌ１〜Ｌ７を設けない領域であるセグメント部Ｓ３〜Ｓ５，Ｓ７で囲まれた内側領域へ拡張して、表示部Ｄ３〜Ｄ５，Ｄ７の面積を増やすことにより、面積Ｓｌ３〜Ｓｌ５，Ｓｌ７を大きくしている。つまり、表示部Ｄ３〜Ｄ５，Ｄ７は、セグメント部Ｓ３〜Ｓ５，Ｓ７を含むものであるが、セグメント部Ｓ３〜Ｓ５，Ｓ７の形状を変えずに表示部Ｄ３〜Ｄ５，Ｄ７の面積を増やすことは、この部分が配線部Ｌ３〜Ｌ５，Ｌ７の一部として機能していることから、実質的には配線部Ｌ３〜Ｌ５，Ｌ７の面積Ｓｌ３〜Ｓｌ５，Ｓｌ７を増やすことになっている。
【００３３】
このように、発光立上時間ｔが小さい（発光輝度が高い）セグメント部Ｓｎの配線部Ｌｎの面積Ｓｌｎを、発光輝度が最小輝度に対して３０％（望ましくは２０％）大きい範囲内に収まるように、大きくすることにより、有機ＥＬ素子の全体における発光輝度の差を視覚的に認識できない程度の範囲に収めることができ、表示品位を向上させることが可能となる。
【００３４】
【発明の効果】
この発明によれば、発光立上時間の差による複数の発光部における発光輝度の差を改善する有機ＥＬ素子を提供することが可能となり、有機ＥＬ素子の表示品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における有機ＥＬ素子の等価回路を説明する回路図。
【図２】同上の透明電極を説明する平面図。
【図３】有機ＥＬ素子の構造を説明する要部断面図。
【図４】同上の透明電極を説明する平面図。
【符号の説明】
１  基板
２  透明電極
３  有機層
４  背面電極
５  絶縁層
Ｄ  表示部
Ｓ  セグメント部（発光個所）
Ｌ  配線部
【図１】
0003560150.tif 000002
【図２】
0003560150.tif 000003
【図３】
0003560150.tif 000004
【図４】
0003560150.tif 000005