(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0008】
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。
【0009】
図1は、発光装置100の平面図である。
図2は、
図1から封止部材180を取り除いた図であり、
図3は、
図2から第2電極140を取り除いた図であり、
図4は、
図3から有機層130及び絶縁層170を取り除いた図である。
図5は、
図3に有機層130を追加した図である。
【0010】
本実施形態に係る発光装置100は、基板110、絶縁層170(構造物)、及び発光素子102を備えている。基板110は角部112を有している。絶縁層170は第1開口172を有している。発光素子102は第1開口172と重なっており、有機層130を有している。有機層130の少なくとも一層は、塗布膜である。有機層130の全ての層が、塗布膜であっても良い。そして塗布膜である有機層130の少なくとも一層は、
図5に示すように、絶縁層170の上にも位置しており、かつ、基板110の角部112に向けて突出した突出領域132を有している。なお、第1開口172の平面形状は、角部を有する形状、例えば長方形である。そして、この角部と角部112を結ぶ直線は、後述する第1端子150及び第2端子160と重なっていない。
【0011】
また、発光装置100は発光部104を有している。発光部104は、発光素子102を有している。発光部104は、封止部材180によって封止されている。発光装置100は第1端子150を有している。第1端子150は、
図7を用いて後述するように、第1層152と第2層154とを積層した構成を有している。第2層154は、突出部155(導電膜)を有している。突出部155は、絶縁層170の外周部171(
図6を用いて後述)に交差する方向に延在している。そして突出部155は、基板110と封止部材180が連結する連結部182よりも発光部104側で分断されている。本図に示す例では、突出部155は、連結部182と外周部171の間で分断されている。以下、詳細に説明する。
【0012】
発光装置100は、例えば矩形などの多角形であり、複数の発光素子102、第1端子150、及び第2端子160を有している。発光素子102は、例えば有機EL素子である。第1端子150及び第2端子160は、発光素子102に電力を供給するために設けられている。このため、第1端子150及び第2端子160には、発光装置100に電力を供給するための接続部材(例えばボンディングワイヤやリード部材)が接続される。
図1〜
図4に示す例では、第1端子150は、第1の方向(図中X方向)に延在しており、第2端子160は第2の方向(図中Y方向)に延在している。
【0013】
発光素子102は、基板110に、第1電極120、有機層130、及び第2電極140を積層した構成を有している。本図に示す例では、基板110の上に、第1電極120、有機層130、及び第2電極140がこの順に積層されている。ただし、第1電極120と第2電極140は逆になっていてもよい。
【0014】
基板110は、たとえばガラス基板や樹脂基板などの透明基板である。基板110は、可撓性を有していてもよい。この場合、基板110の厚さは、例えば10μm以上10000μm以下である。この場合においても、基板110は無機材料及び有機材料のいずれで形成されていてもよい。基板110は、例えば矩形などの多角形である。そして多角形の頂点の近傍が角部112となっている。
【0015】
有機層130は、発光層を有している。有機層130は、例えば、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層をこの順に積層させた構成を有している。第1電極120と正孔輸送層の間には正孔注入層が形成されていてもよい。また、電子輸送層と第2電極140の間には電子注入層が形成されていてもよい。有機層130の少なくとも一つの層は、インクジェット法などの塗布法によって形成されている。有機層130の残りの層は、蒸着法によって形成されている。なお、有機層130の全ての層は塗布材料を用いて、インクジェット法で形成しても構わない。
【0016】
発光部104の幅は、インクジェット法におけるノズルヘッドの幅よりも大きい。このため、有機層130は、ノズルヘッドを複数回第2の方向(図中Y方向)に走査させることにより、発光部104の全体に塗布される。ここで、1回のノズルヘッドの走査によって有機層130が塗布される領域(塗布領域)は、その一つ前の塗布領域と、図中X方向において一部が重なっている。このため、有機層130には厚膜領域が形成されることがある。この厚膜領域は、ノズルヘッドが走査される方向(第2の方向:
図1〜4におけるY方向)に延在している。なお、この厚膜領域の代わりに、膜が薄くなっている領域が形成されている場合もある。
【0017】
第1電極120は、例えば発光素子102の陽極として機能し、第2電極140は、例えば発光素子102の陰極として機能する。第1電極120及び第2電極140は、いずれもスパッタリング法を用いて形成されている。第1電極120及び第2電極140の一方(本図に示す例では第1電極120)は、光透過性を有する透明電極である。発光素子102が発光した光は、第1電極120及び第2電極140のうち透明電極となっている電極(本図に示す例では第1電極120)を介して外部に出射する。透明電極の材料は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)等の無機材料、またはポリチオフェン誘導体などの導電性高分子を含んでいる。
【0018】
また、第1電極120及び第2電極140の他方(本図に示す例では第2電極140)は、Au、Ag、Pt、Sn、Zn、及びInからなる第1群の中から選択される金属、又はこの第1群から選択される金属の合金からなる金属層を含んでいる。
【0019】
より具体的には、第1電極120は、
図4に示すように、第1端子150に接続している。そして第1電極120は、基板110のうち、発光部104となる領域から第1端子150まで連続して形成されている。本図に示す例では、基板110は矩形であり、第1端子150は基板110のうち互いに対向する2辺に沿って設けられている。すなわち、第1端子150は配線となっている。そして、第1電極120は、この2辺の間に形成されている。
【0020】
第1電極120には複数の開口122が設けられている。開口122は複数の発光素子102の間を互いに平行に延在しており、第1電極120を、複数の発光素子102のそれぞれに分割している。そして、いずれの発光素子102が有する第1電極120も、第1端子150に接続している。このため、開口122が形成されていても、複数の発光素子102の第1電極120は互いにつながっており、共通の電極として機能する。なお、第1電極120のうち第1端子150の近くに位置している部分には、開口122がなくてもよい。
【0021】
また、
図2に示すように、複数の発光素子102の第2電極140は互いに繋がっている。言い換えると、第2電極140は、複数の発光素子102に共通の電極として形成されている。詳細には、第2電極140は、有機層130及び絶縁層170の上に形成されており、また、第2端子160に接続している。本図に示す例では、第2端子160は、基板110のうち第1端子150が形成されていない残りの2辺に沿って形成されている。
【0022】
図1〜
図4に示す例において、2つの第1端子150が第2の方向に互いに離れて配置されており、かつ、2つの第2端子160が第1の方向に互いに離れて配置されている。第1端子150及び第2端子160は、いずれも、角部112の間に位置している。そして、絶縁層170及び発光部104は、2つの第1端子150の間、かつ2つの第2端子160の間に位置している。このようにすると、第1電極120には2つの第1端子150から電圧が供給され、かつ第2電極140には2つの第2端子160から電流又は電圧が供給されるため、発光部104の内部で電流又は電圧に分布が生じることを抑制できる。これにより、発光部104に輝度の分布が生じることを抑制できる。
【0023】
第1端子150は、第1電極120と同一の層(第1層152)の上に第2層154を積層した構成を有している。そして第1層152は第1電極120と一体になっている。このため、第1端子150と第1電極120の間の距離を短くして、これらの間の抵抗値を小さくすることができる。また、発光装置100の縁に存在する非発光領域を狭くすることができる。
【0024】
第2層154は、第1電極120よりも抵抗値が低い材料(例えばAlなどの金属、またはMo/Al/Moなどの金属の積層膜)によって形成されている。そして、第1端子150に電圧を供給する接続部材は、第2層154に接続している。なお、第2層154は、第1電極120よりも透光性が低い。
【0025】
また、第2端子160は、第1層162の上に第2層164を積層した構成を有している。第1層162は第1電極120と同様の材料により形成されている。ただし、第1層162は第1電極120から分離している。第2層164は、第2層154と同様の材料により形成されている。
【0026】
また、
図1及び
図4に示すように、複数の発光素子102は封止部材180によって封止されている。封止部材180は、基板110と同様の多角形の金属箔又は金属板(例えばAl箔又はAl板)の縁部の全周を押し下げた形状を有している。そして、縁部は接着材又は粘着材等で基板110に固定されている。このようにして、封止部材180の縁部の全周には、連結部182が形成される。連結部182は、基板110のうち、封止部材180によって封止されている空間を外部から遮蔽している領域である。連結部182は、基板110と同じ角数の多角形の各辺に沿った形状を有しており、
図4に示すように、発光部104及び有機層130を囲んでいる。ただし、封止部材180はガラスで形成されていてもよい。
【0027】
第1端子150の一部及び第2端子160の一部は、封止部材180の外に位置している。そして、第1端子150のうち封止部材180の外側に位置する部分、及び第2端子160のうち封止部材180の外側に位置する部分には、それぞれ導電部材が接続される。この導電部材は、例えばリードフレームやボンディングワイヤであり、第1端子150(又は第2端子160)を回路基板等に接続する。
【0028】
第1電極120には、補助電極124が接している。本図に示す例では、補助電極124は、第1電極120のうち基板110とは逆側の面に設けられており、発光部104内に位置している。補助電極124は、複数の発光素子102のそれぞれに設けられており、開口122の近くに位置している。補助電極124は、第1電極120よりも抵抗値の低い材料(例えばAgやAlなどの金属)によって形成されている。補助電極124が形成されることにより、第1電極120の面内で電圧降下が生じることを抑制できる。これにより、発光装置100の輝度に分布が生じることを抑制できる。補助電極124は、例えばスパッタリング法を用いて形成されるが、塗布法を用いて形成されても良い。なお、補助電極124は突出部155と同一工程で形成されるため、突出部155及び補助電極124を同一の導電膜とみなすこともできる。
【0029】
本図に示す例において、補助電極124は2つの第1端子150の間を延在しているが、2つの第1端子150の第2層154のいずれにも直接接続していない。第1電極120のうち補助電極124が形成されていない領域は、第1電極120のうち補助電極124が形成されている領域に対して、単位長さあたりの抵抗値が高くなる。この高抵抗な領域は、複数の発光素子102それぞれに対して設けられている。そして、複数の発光素子102のそれぞれにおける、この高抵抗な領域の抵抗値を調節することにより、複数の発光素子102の間で輝度がばらつくことを抑制できる。なお、開口122の長さを調節することによっても、この高抵抗な領域の抵抗値を調節することができる。
【0030】
また、補助電極124には、他の部分よりも幅が広い部分(幅広部125)が設けられている。幅広部125は、補助電極124が延在する方向において第1開口172と重ならない領域、具体的には補助電極124の端部に設けられている。
【0031】
本図に示す例では、第2層154には突出部155が設けられている。突出部155は、複数の発光素子102のそれぞれに対して設けられており、発光素子102(すなわち発光部104)に向かって伸びている。突出部155の長さを調節することにより、上記した高抵抗な領域の抵抗値を調節することができる。そして、連結部182のうち第1端子150の沿っている部分は、突出部155と重なっている。突出部155は補助電極124(幅広部125を含む)と同一工程で形成されている。このため、突出部155と幅広部125は、連結部182と絶縁層170の間で分断されている、とも言える。
【0032】
図3に示すように、第1電極120のうち第2層154で覆われていない領域の上には、絶縁層170が形成されている。絶縁層170は、例えばポリイミドなどの感光性の樹脂によって形成されている。絶縁層170には、複数の第1開口172が設けられている。第1開口172は、開口122及び補助電極124と平行に延在している。ただし、第1開口172は補助電極124及び第1電極120の開口122に重なっていない。このため、補助電極124は絶縁層170に覆われており、また、開口122のうち発光部104の内部に位置する部分も、絶縁層170によって覆われている。そして、補助電極124の幅広部125は、絶縁層170の外周部171(
図6を用いて後述)によって覆われている。
【0033】
第1開口172の内部には、上記した有機層130が形成されている。そして、第1電極120及び第2電極140の間に電圧又は電流が印加されることにより、第1開口172内に位置する有機層130は発光する。言い換えると、第1開口172のそれぞれの中に発光素子102が形成されている。そして、発光部104は、絶縁層170によって複数の発光素子102に区画されている。発光素子102は、第1の方向(図中X方向)に並んでいる。なお、有機層130を塗布するためのノズル200は、一つの第1開口172に対して一つのみ配置されていても良いし、複数配置されていても良い。
【0034】
図6は、
図3の点線αで囲んだ領域を拡大した図である。絶縁層170は、発光素子102を囲んでいる。詳細には、絶縁層170は、発光部104の外枠に当たる外周部171と、隣り合う発光素子102を区画する隔壁部173とを有している。外周部171は、矩形の縁に沿った形状を有しており、隔壁部173よりも太い。特に外周部171のうち第1端子150に対向する部分は、外周部171のうち第2端子160に対向する部分よりも太くなっている。そして、外周部171には、複数の第2開口174が設けられている。複数の第2開口174は、複数の第1開口172(すなわち発光部104)を囲むように配置されている。
【0035】
詳細には、第2開口174は、発光部104を多重に囲むように配置されている。そして、ある列に属する第2開口174と、その一つ外側の列に属する第2開口174は、互い違いとなるように配置されている。すなわち、複数の第2開口174は、千鳥配置となっている。
【0036】
第2開口174は細長い形状(例えば長方形)であり、その長軸は、外周部171が延在する方向を向いている。同一の列に属する2つの第2開口174の間隔(すなわち絶縁層170が残っている部分の幅)は、第2開口174の長軸の長さよりも小さい。なお、外周部171の角部において、第2開口174はL字形状を有している。
【0037】
また、外周部171の幅方向で見た場合、第2開口174は、外周部171の全体に設けられておらず、第2開口174の中央よりも第1開口172とは逆側の領域にのみ形成されている。このようにすると、外周部171のうち第1開口172の近くに位置する部分に、有機層130を形成するための塗布材料をためることができる。これにより、塗布材料を乾燥させて有機層130を形成するときに、塗布材料が収縮しても、第1開口172の内側の領域に有機層130が形成されない部分が発生することを抑制できる。なお、第1開口172の内側の領域に有機層130が形成されない部分が発生すると、第1開口172と重なる部分において非発光部が形成されるため、発光装置100の品質は低下してしまう。
【0038】
そして、外周部171に第2開口174を設けているため、有機層130を形成するための塗布材料は、第2開口174の縁で生じるピン止め効果により、外周部171の外側に流れ出しにくい。特に
図6に示す例では、第2開口174は千鳥上に配置されている。このため、外周部171の上面において、外周部171が延在する方向及び外周部171の幅方向の双方で、塗布材料が広がることを抑制できる。
【0039】
なお、第2開口174は、絶縁層170を貫通している必要は無く、凹部であってもよい。
【0040】
図7は、
図3のA−A断面図であり、
図8は、
図3のB−B断面図である。上記したように、第1端子150は、第1電極120の端部(第1層152)の上に第2層154を積層した構成を有しており、第2端子160は、第1層162の上に第2層164を積層した構成を有している。第2層154,164は、例えば補助電極124と同一の工程で形成されている。この場合、第2層154,164は補助電極124と同様の材料により形成されている。
【0041】
また、有機層130は、絶縁層170の隔壁部173の側面及び上面にも形成されている。さらに、有機層130は封止部材180によって封止されている。封止部材180と基板110の間で封止されている空間(以下、封止空間と記載)の中には、吸湿剤190が設けられている。本図に示す例では、吸湿剤190は、封止部材180のうち基板110に対向する面に固定されている。
【0042】
封止部材180の縁部は、絶縁性の樹脂層184を介して、基板110、又は基板110の上に形成された層に固定されている。これにより、連結部182が形成されている。樹脂層184は、例えば予めシート状に形成された樹脂(樹脂シート)によって形成されている。本図に示す例では、樹脂層184は、連結部182と第1端子150の間、及び連結部182と第2端子160の間に位置するとともに、封止空間の全体に充填されている。すなわち、樹脂層184は発光素子102と封止部材180の間にも位置している。ただし、封止空間内には空隙が存在していることもある。
【0043】
次に、本実施形態に係る発光装置100の製造方法を説明する。まず、基板110の上に第1電極120となる導電膜を、例えば蒸着法、スパッタリング法を用いて形成する。次いで、この導電膜上にレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして導電膜をエッチングする。これにより、第1電極120(第1端子150の第1層152を含む)、及び第2端子160の第1層162が形成される。その後、レジストパターンを除去する。
【0044】
次いで、基板110上に、補助電極124となる導電膜を形成する。次いで、この導電膜上にレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして導電膜をエッチングする。これにより、補助電極124、幅広部125、第1端子150の第2層154、及び第2端子160の第2層164が形成される。その後、レジストパターンを除去する。
【0045】
次いで、第1電極120の上に絶縁層170となる絶縁性の感光材料を、例えば塗布法により形成する。次いで、この感光材料を露光及び現像する。これにより、絶縁層170、第1開口172、及び第2開口174が形成される。次いで、第1開口172内に有機層130をインクジェット法により形成する。有機層130をインクジェット法によって形成するとき、ノズル200を有するノズルヘッドは走査される。このときのノズル200のスタート位置は、絶縁層170の外周部171の上である。また、隔壁部173の側面及び上面には、塗布材料は直接塗布されない。ただし、第1開口172に塗布された塗布材料が、毛細管現象によって隔壁部173の側面を這い上がって隔壁部173の上面を覆う。
【0046】
その後、有機層130上及び絶縁層170上に、第2電極140を、スパッタリング法を用いて形成する。その後、基板110に封止部材180を取り付ける。
【0047】
以上、本実施形態によれば、有機層130を形成する塗布材料は、絶縁層170の外周部171及び隔壁部173の上にも位置している。このため、塗布材料を乾燥させて有機層130を形成するときに、塗布材料が収縮しても、第1開口172の内側の領域に有機層130が形成されない部分が発生することを抑制できる。ここで、塗布材料が外周部171の外側まであふれ出す可能性があるが、塗布材料は、基板110の角部112に向けてあふれ出している。これにより、あふれ出した塗布材料が第1端子150及び第2端子160を覆うことを抑制できる。
【0048】
また、外周部171に第2開口174を形成しているため、第2開口174によって生じるピン止め効果により、塗布材料が外周部171の外側にあふれ出すことを抑制できる。
【0049】
また、補助電極124及び第1端子150の突出部155は、連結部182よりも発光部104側で分断されている。このため、有機層130を形成するための塗布材料が絶縁層170を超えてきた場合においても、この塗布材料が突出部155の側面を伝わって連結部182の外側に達することを抑制できる。
【0050】
突出部155は、第1端子150と第2電極140の間の抵抗値を所望の値にするために設けられている。この目的を達成するためには、突出部155は、絶縁層170側に設けられていても良い。ただし、本図に示すように、突出部155を第1端子150の第2層154側に設けると、塗布材料が突出部155の側面を伝わって連結部182の外側に達することをさらに抑制できる。
【0051】
(変形例1)
図9は、変形例1に係る発光装置100の構成を示す平面図であり、実施形態における
図6に対応している。本変形例に係る発光装置100は、第2開口174のレイアウトを除いて、実施形態に係る発光装置100と同様の構成である。
【0052】
本変形例において、第2開口174は千鳥配置になっておらず、縦横に整列された状態になっている。本変形例においても、有機層130となる塗布材料が外周部171より外側に広がることを抑制できる。
【0053】
(変形例2)
図10は、変形例2に係る発光装置100の構成を示す平面図であり、実施形態における
図6に対応している。本変形例に係る発光装置100は、第2開口174のレイアウトを除いて、実施形態に係る発光装置100と同様の構成である。
【0054】
本変形例において、第2開口174は外周部171に沿って環状に形成されている。第2開口174は多重に形成されており、発光部104を囲んでいる。本変形例においても、有機層130となる塗布材料が外周部171より外側に広がることを抑制できる。
【0055】
(変形例3)
図11及び
図12は、変形例3に係る発光装置100の構成を示す平面図である。
図11は実施形態における
図3に対応しており、
図12は実施形態における
図4に対応している。本変形例に係る発光装置100は、突出部155のレイアウトを除いて実施形態に係る発光装置100と同様の構成である。
【0056】
本変形例において、封止部材180による連結部182は、突出部155が分断されている領域の中に位置している。詳細には、突出部155は、第1端子150の第2層154から補助電極124の幅広部125に向けて延在しているとともに、幅広部125からも第1端子150に向けて延在している。そして、2つの突出部155の間に連結部182が位置している。
【0057】
本変形例によっても、有機層130となる塗布材料が突出部155の側面を伝わって連結部182の外側に達することを抑制できる。
【0058】
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。