(57)【要約】【課題】複数の発光部を有する発光装置において、発光部の容量と配線部の容量の比が複数の発光部の間でばらつくことを抑制する。【解決手段】複数の発光部１４０は基板１００の上に位置しており、第１電極１１０、有機層１２０、及び第２電極１３０を含む積層構造を有している。遮光層３００は、基板１００の厚さ方向において発光部１４０に対し発光装置１０の光射出面側に位置している。そして、基板１００に垂直な方向から見た場合において、少なくとも一つの発光部１４０は、遮光層３００の少なくとも一部と重なる遮光領域１４２を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に位置する第１発光素子及び第２発光素子と、
前記基板の厚さ方向において前記第１発光素子に対し光射出面側に位置する遮光層と、
を備え、
前記第１発光素子及び前記第２発光素子は、第１電極、発光層を含む有機層、及び第２電極を含む積層構造を有し、
前記基板の垂直方向から見た場合において、前記第１発光素子は、前記遮光層の少なくとも一部と重なる遮光領域を有する発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置において、
前記第１発光素子及び前記第２発光素子は前記基板の第１面側に位置しており、
前記遮光層は前記基板の第２面側に位置している発光装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発光装置において、
前記基板の垂直方向から見た場合において、前記第２発光素子は、前記遮光領域を有し、
前記第１発光素子における前記遮光領域の面積と、前記第２発光素子における前記遮光領域の面積とが異なる発光装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の発光装置において、
前記第１発光素子の前記第１電極に接続する第１配線と、
前記第２発光素子の前記第１電極に接続する第２配線と、
を備え、
前記第１配線及び前記第２配線は、少なくとも一部が前記第２電極と重なる発光装置。
【請求項５】
請求項４に記載の発光装置において、
前記第１配線は、前記第２電極と重なり、かつ前記第２電極との間に絶縁層を有する第１領域を有し、
前記第２配線は、前記第２電極と重なり、かつ前記第２電極との間に絶縁層を有する第２領域を有し、
前記第１発光素子の面積に対する前記第１領域の面積の割合は、前記第２発光素子の面積に対する前記第２領域の面積の割合の９５％以上１０５％以下である発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光装置として、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）が開発されている。ＯＬＥＤは、第１電極、有機層、及び第２電極を有している。有機層は、有機エレクトロルミネッセンスによって光を発する発光層を含んでいる。発光層は、第１電極と第２電極の間の電圧によって光を発する。ＯＬＥＤを複数の発光部を有する発光装置（例えばセグメント型の表示装置）に利用する場合がある。この発光装置において、複数の発光部のそれぞれの第１電極には、互いに異なる配線が接続している。
【０００３】
一方、複数の発光部を有する発光装置において、複数の発光部の輝度を揃えることが望まれる場合がある。例えばＰＷＭ制御を用いて発光装置の輝度を制御する場合、複数の発光部の間で発光の立ち上がりにばらつきが生じると、複数の発光部の輝度をそろえることは難しくなってしまう。
【０００４】
この立ち上がりのばらつきの原因の一つに、発光部の容量と配線部の容量の比の差がある。これに対して特許文献１には、配線が短い発光部については配線を太くすることにより、複数の発光部の輝度の差を小さくすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−９３５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の技術では、配線が短い発光部については配線を太くする必要がある。一方、発光装置には、発光部を外部の制御回路に接続するための端子が設けられているが、配線が短い発光部は、この端子に近いことが多い。端子の近くは配線の数が多くなるため、配線を十分に太くするためのスペースが確保できない可能性がある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題としては、複数の発光部を有する発光装置において、発光部の容量と配線部の容量の比が複数の発光部の間でばらつくことを抑制するための新たな手法を提供することが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、基板と、
前記基板に位置する第１発光素子及び第２発光素子と、
前記基板の厚さ方向において前記第１発光素子に対し光射出面側に位置する遮光層と、
を備え、
前記第１発光素子及び前記第２発光素子は、第１電極、発光層を含む有機層、及び第２電極を含む積層構造を有し、
前記基板の垂直方向から見た場合において、前記第１発光素子は、前記遮光層の少なくとも一部と重なる遮光領域を有する発光装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】発光装置を基板の第１面側から見たときの平面図である。
【図２】発光装置を基板の第２面側から見たときの平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１１】
図１は、実施形態に係る発光装置１０を基板１００の第１面１００ａ側から見たときの平面図であり、図２は、発光装置１０を基板１００の第２面１００ｂ側から見たときの平面図である。図３は図１のＡ−Ａ断面図であり、図４は図１のＢ−Ｂ断面図である。発光装置１０は、例えばセグメント型の表示装置、ディスプレイ、又は照明装置であり、基板１００、複数の発光部１４０（第１発光素子及び第２発光素子）、及び遮光層３００を有している。複数の発光部１４０は基板１００の上に位置しており、第１電極１１０、有機層１２０、及び第２電極１３０を含む積層構造を有している。遮光層３００は、基板１００の厚さ方向において発光部１４０に対し発光装置１０の光射出面側に位置している。そして、基板１００に垂直な方向から見た場合において、少なくとも一つの発光部１４０は、遮光層３００の少なくとも一部と重なる遮光領域１４２を有している。以下、発光装置１０について詳細に説明する。
【００１２】
複数の発光部１４０は、基板１００を用いて形成されている。発光部１４０は例えばボトムエミッション型であるが、トップエミッション型や両面発光型であってもよい。
【００１３】
基板１００は、例えばガラスや透光性の樹脂などの透光性の材料で形成されている。基板は、例えば矩形などの多角形である。基板１００は可撓性を有していてもよい。基板１００が可撓性を有している場合、基板１００の厚さは、例えば１０μｍ以上１０００μｍ以下である。特にガラスを有する基板１００に可撓性を持たせる場合、基板１００の厚さは、例えば２００μｍ以下である。樹脂材料で形成された基板１００に可撓性を持たせる場合、基板１００の材料は、例えばＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、及びポリイミドの少なくとも一つである。なお、基板１００が樹脂材料で形成されている場合、水分が基板１００を透過することを抑制するために、基板１００の少なくとも発光面（好ましくは両面）に、ＳｉＮｘやＳｉＯＮなどの無機バリア膜が形成されているのが好ましい。
【００１４】
なお、発光部１４０がトップエミッション型である場合、基板１００は透光性を有していなくてもよい。
【００１５】
発光部１４０は基板１００の第１面１００ａに形成されており、上記したように、第１電極１１０、有機層１２０、及び第２電極１３０を有している。以下、発光部１４０がボトムエミッション型である場合、すなわち発光装置１０の光射出面が第２面１００ｂである場合について、説明する。
【００１６】
第１電極１１０は透明導電膜で形成されている。この透明導電膜は、金属を含む材料、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＷＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｕｎｇｓｔｅｎ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）等の金属酸化物である。透明電極の材料の屈折率は、例えば１．５以上２．２以下である。透明電極の厚さは、例えば１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。透明電極は、例えばスパッタリング法又は蒸着法を用いて形成される。なお、透明電極は、カーボンナノチューブ、又はＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの導電性有機材料であってもよいし、薄い金属電極であってもよい。
【００１７】
有機層１２０は、第１電極１１０と第２電極１３０の間に位置しており、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層を有している。ただし、正孔注入層及び正孔輸送層の一方は形成されていなくてもよい。また、電子輸送層及び電子注入層の一方は形成されていなくてもよい。有機層１２０は、さらに他の層を有していてもよい。有機層１２０は、例えば蒸着法を用いて形成されるが、少なくとも一部の層が塗布法により形成されていてもよい。
【００１８】
第２電極１３０は、例えば金属層を有しており、透光性を有していない。第２電極１３０が有する金属層は、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｚｎ、及びＩｎからなる第１群の中から選択される金属からなる層、又はこの第１群から選択される金属の合金からなる層である。図１に示す例において、第２電極１３０は、複数の発光部１４０の間及びその周囲にも形成されている。言い換えると、第２電極１３０は複数の発光部１４０の間で共通の電極となっている。このため、後述する配線２００の一部の上にも第２電極１３０が形成されている。ただし、第２電極１３０は透光性を有していてもよい。この場合、第２電極１３０は、第１電極１１０として例示した構造のいずれかの構造を有している。
【００１９】
第１電極１１０の上には絶縁層１５０が形成されている。絶縁層１５０は、第１電極１１０のうち発光部１４０となるべき領域に開口を有している。絶縁層１５０は、例えばポリイミドなどに感光性の物質を含ませた材料を用いて形成されている。絶縁層１５０は、第１電極１１０が形成された後、かつ有機層１２０が形成される前に形成されている。なお、絶縁層１５０は無機材料、例えば酸化シリコン、酸窒化シリコン、又は窒化シリコンを用いて形成されていてもよい。
【００２０】
有機層１２０は、絶縁層１５０の上、及び第１電極１１０のうち発光部１４０となるべき領域のそれぞれに連続して形成されている。また、第２電極１３０も、絶縁層１５０の上及び第１電極１１０の上方のうち発光部１４０となるべき領域のそれぞれに連続して形成されている。このため、絶縁層１５０は、第１電極１１０のうち有機層１２０が接していない領域と、第２電極１３０とを絶縁する機能も有している。ただし、絶縁層１５０の一部の領域の上には、有機層１２０が形成されていなくてもよい。
【００２１】
発光装置１０は、被覆膜２２０を有している。被覆膜２２０は、発光部１４０を封止するために設けられており、発光部１４０と重なっている。本図に示す例において、被覆膜２２０は、第２電極１３０の全体を覆っている。
【００２２】
被覆膜２２０は、無機材料からなる層（以下、無機層と記載）を少なくとも一つ（好ましくは複数）有している。この無機材料は、例えば酸化アルミニウム又は酸化チタンなどの金属酸化物である。例えば被覆膜２２０は、酸化アルミニウムからなる第１層と酸化チタンからなる第２層とを繰り返し積層した積層膜を有している。この場合、積層膜の厚さは、例えば１ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。また、第１層及び第２層は、例えばＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法を用いて形成されている。なお、上記した無機層は、他の成膜法、例えばＣＶＤ法やスパッタリング法を用いて形成されていてもよい。この場合、無機層は、例えばＳｉＯ２層又はＳｉＮ層である。また無機層の膜厚は、例えば１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。
【００２３】
なお、発光装置１０は、被覆膜２２０以外の封止構造を有していてもよい。
【００２４】
第１電極１１０には、配線２００が接続している。配線２００は、第１電極１１０と一体になっていてもよい。この場合、配線２００は、第１電極１１０と同じ透明導電膜であり、第１電極１１０と同一の工程で同時に形成される。
【００２５】
配線２００（第１配線及び第２配線）は、第１電極１１０を電気的に絶縁層１５０の外部に引き出すために設けられている。このため、図４に示すように、絶縁層１５０は配線２００の少なくとも一部と重なっている（第１領域及び第２領域）。そして、配線２００のうち絶縁層１５０の外部に位置する部分の少なくとも一部が、端子２１０の少なくとも一部となっている。ただし、端子２１０は配線２００と別に形成されていてもよい。なお、配線２００のうち絶縁層１５０と重なっている部分の長さは、複数の発光部１４０のそれぞれで異なっている場合が多い。また、配線２００と第２電極１３０の間には、少なくとも絶縁層１５０が位置している。上記したように有機層１２０が絶縁層１５０の上にも形成されている場合、配線２００と第２電極１３０の間には、さらに有機層１２０も位置している。
【００２６】
端子２１０には、リード配線などの外部配線を介して、発光部１４０の制御回路が接続される。この制御回路は、ＰＷＭ方式で複数の発光部１４０のそれぞれを発光させる。
【００２７】
発光装置１０は、さらに遮光層３００を有している。遮光層３００は、上記したように、基板１００の厚さ方向において、発光部１４０に対し発光装置１０の光射出面側に位置している。図２及び図３に示す例において、遮光層３００は基板１００の第２面１００ｂ側に位置している。そして遮光層３００は、基板１００に垂直な方向から見た場合において、少なくとも一つの発光部１４０と重なっている。発光部１４０のうち遮光層３００と重なっている領域（遮光領域１４２）は、第２面１００ｂ側に光を放射しない。すなわち、遮光層３００は発光部１４０の発光面積を調節する機能を有している。遮光層３００は、例えば金属膜であるが、カーボン膜などの無機膜であってもよい。遮光層３００は、例えばマスクを用いた蒸着法により形成されている。遮光層３００が金属膜である場合、遮光層３００の膜厚は、例えば１０ｎｍ以上である。
【００２８】
次に、発光装置１０の製造方法について説明する。まず、基板１００に第１電極１１０を、例えばマスクを用いた蒸着法を用いて形成する。この際、配線２００も形成される。次いで、絶縁層１５０をフォトリソグラフィー法を用いて形成する。次いで、有機層１２０を形成する。次いで、第２電極１３０を、例えばマスクを用いた蒸着法を用いて形成する。これにより、基板１００に発光部１４０が形成される。そして、基板１００のうち発光部１４０が形成されている面に、被覆膜２２０を形成する。また、いずれかのタイミングで基板１００の第２面１００ｂに、遮光層３００を形成する。
【００２９】
本実施形態において、発光部１４０はコンデンサとしても機能する（素子部コンデンサ）が、配線２００のうち第２電極１３０と重なっている部分もコンデンサとして機能する（配線部コンデンサ）。素子部コンデンサの容量ＣＥはεＥ×ε０×ＳＥ／ｄＥとなり、配線部コンデンサの容量ＣＬはεＬ×ε０×ＳＬ／ｄＬとなる。ここで、εＥは第１電極１１０と第２電極１３０の間の誘電体の比誘電率（例えば有機層１２０の比誘電率）であり、ε０は真空の誘電率であり、εＬは配線２００と第２電極１３０の間の誘電体の比誘電率（例えば絶縁層１５０の比誘電率）である。ＳＥは発光部１４０の面積であり、ＳＬは配線２００のうち第２電極１３０及び絶縁層１５０と重なっている部分（第１領域及び第２領域）の面積である。ｄＥは、発光部１４０における第１電極１１０と第２電極１３０の厚さ方向の間隔であり、ｄＬは配線２００と第２電極１３０の厚さ方向の間隔である。これらのうち、εＥ、ε０、εＬ、ｄＥ、及びｄＬは定数とみなすことができる。よって、ＣＥ＝ａＥ×ＳＥ（ただしａＥは定数）とすることでき、かつＣＬ＝ａＬ×ＳＬ（ただしａＬは定数）とすることができる。
【００３０】
一方、発光部１４０に流れる電流Ｉは面積ＳＥに比例するため、Ｉ＝ｂ×ＳＥ （ ｂ ：定数）とすることができる。そこで、下記の式（１）が成立する。
【数１】
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【００３１】
ＰＷＭ方式で発光部１４０の発光が制御される場合、複数の発光部１４０の輝度をそろえるためには、複数の発光部１４０の発光の立ち上がり速度をそろえる必要がある。式（１）から、複数の発光部１４０の発光の立ち上がり速度をそろえるためには、複数の発光部１４０の間でＳＬ／ＳＥを一定にする必要があることがわかる。そこで本実施形態では、複数の発光部１４０（１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃ）の面積ＳＥを変えることにより、ＳＬ／ＳＥのばらつきを抑制している。
【００３２】
一方、ＳＬ／ＳＥがほぼ一定になるように（例えばある発光部１４０のＳＬ／ＳＥが他の発光部１４０のＳＬ／ＳＥの９５％以上１０５％以下となるように）複数の発光部１４０の面積それぞれを設計すると、少なくとも一つの発光部１４０の発光面積が所望する値よりも大きくなるケースが出てくる。そこで本実施形態では、一部の発光部１４０について遮光領域１４２を設けることにより、発光部１４０の発光面積を所望の値に修正している。
【００３３】
図１〜図４に示す例において、一つの発光部１４０（発光部１４０ｃ）は遮光層３００と重なっておらず、遮光領域１４２を有していない。他の２つの発光部１４０（発光部１４０ａ，１４０ｂ）は遮光層３００と重なっているため、遮光領域１４２（遮光領域１４２ａ，１４２ｂ）を有している。発光部１４０ａ（第１発光素子の一例）は発光部１４０ｂ（第２発光素子の一例）と異なる位置に配置されているため、発光部１４０ａに接続する配線２００ａのうち第２電極１３０及び絶縁層１５０と重なっている部分の面積ＳＬは、発光部１４０ｂに接続する２００ｂの同面積ＳＬと異なる。このため、遮光領域１４２ａの面積は遮光領域１４２ｂの面積と異なっている。
【００３４】
以上、本実施形態によれば、発光部１４０の面積ＳＥを変えることにより、複数の発光部１４０の間でＳＬ／ＳＥがばらつくことを抑制している。このため、配線２００の太さを変えなくても、複数の発光部１４０の輝度のばらつきを抑制できる。また、少なくとも一つの発光部１４０は遮光領域１４２（遮光層３００と重なる領域）を有している。従って、発光部１４０の発光面積が所望の値よりも大きくなることを抑制できる。
【００３５】
以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００３６】
１０ 発光装置
１００ 基板
１１０ 第１電極
１２０ 有機層
１３０ 第２電極
１４０ 発光部
１４０ａ  発光部
１４０ｂ  発光部
１４０ｃ  発光部
１４２  遮光領域
１５０  絶縁層
２００  配線
２１０  端子
２２０  被覆膜
３００  遮光層
【図１】
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【図２】
2018156753.tif 000005
【図３】
2018156753.tif 000006
【図４】
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