(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-29
(45)【発行日】2022-12-07
(54)【発明の名称】発光装置
(51)【国際特許分類】
H01L 51/50 20060101AFI20221130BHJP
H05B 33/12 20060101ALI20221130BHJP
H05B 33/22 20060101ALI20221130BHJP
H05B 33/04 20060101ALI20221130BHJP
【FI】
H05B33/14 A
H05B33/12 B
H05B33/22 Z
H05B33/04
(21)【出願番号】P 2021170018
(22)【出願日】2021-10-18
(62)【分割の表示】P 2020024471の分割
【原出願日】2014-08-18
【審査請求日】2021-11-09
(31)【優先権主張番号】P 2013170613
(32)【優先日】2013-08-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000153878
【氏名又は名称】株式会社半導体エネルギー研究所
(72)【発明者】
【氏名】山崎 舜平
(72)【発明者】
【氏名】平形 吉晴
(72)【発明者】
【氏名】大澤 信晴
(72)【発明者】
【氏名】池田 寿雄
(72)【発明者】
【氏名】中村 太紀
(72)【発明者】
【氏名】海田 暁弘
(72)【発明者】
【氏名】片庭 正敏
【審査官】岩井 好子
(56)【参考文献】
【文献】特開2008-003627(JP,A)
【文献】国際公開第2005/015886(WO,A1)
【文献】特開2005-010407(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2004/0263670(US,A1)
【文献】特開2011-257496(JP,A)
【文献】特開2006-138900(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 51/50
H05B 33/12
H05B 33/22
H05B 33/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
制御信号を供給することができる制御装置と、
定電流を供給することができる定電流電源と、
前記定電流及び
制御パルス信号が供給され、定電流パルスを供給することができる開閉回路と、
前記定電流パルスが供給される発光パネルと、
撮像手段と、
マイコンと、を有し、
前記発光パネルは、支持基板と、前記支持基板上の絶縁膜と、前記絶縁膜上の第1の電極と、前記第1の電極上のEL層と、前記EL層上の
第2の電極と、前記絶縁膜上の隔壁とを有し、
前記制御装置は、前記定電流電源に制御信号を供給することができ、
前記マイコンは、前記制御パルス信号を供給することができ、
平面視において、前記発光パネルは開口部を囲むように配置され、
前記開口部と重なるように前記撮像手段が配置され、
断面視において、前記開口部において前記絶縁膜の側面と、前記EL層の側面と、前記第2の電極の側面は、封止材と接する、発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、物、方法、又は製造方法に関する。または、本発明は、プロセス、マシン、マ
ニュファクチャ、又は組成物(コンポジション・オブ・マター)に関する。本発明の一態
様は、半導体装置、発光装置、電子機器、照明装置、それらの作製方法、又はそれらの駆
動方法に関する。特に、本発明の一態様は、有機エレクトロルミネッセンス(Elect
roluminescence、以下ELとも記す)現象を利用した発光装置及び電子機
器、並びにそれらの駆動方法に関する。
【背景技術】
【0002】
有機ELを用いた発光素子(有機EL素子とも記す)の研究開発が盛んに行われている。
有機EL素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物を含む層(EL層と
も記す)を挟んだものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の有機化合
物からの発光を得ることができる。
【0003】
有機EL素子は膜状に形成することが可能であるため、大面積の素子を容易に形成するこ
とができ、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。
【0004】
例えば、特許文献1には、有機EL素子を用いた照明器具が開示されている。
【0005】
また、暗い場所でも写真を撮影できるように、フラッシュがカメラに搭載されている。カ
メラを容易に携帯できるように、カメラの小型化や軽量化が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
また、防犯用途などに、間欠的に複数回、強い光を発する携帯用のライトが求められてい
る。
【0008】
本発明の一態様は、単発の発光と間欠的な複数回の発光とを切り替え可能な発光装置を提
供することを目的の一とする。
【0009】
本発明の一態様は、新規の発光装置を提供することを目的の一とする。または、本発明の
一態様は、光量の調整が可能な発光装置を提供することを目的の一とする。または、本発
明の一態様は、信頼性の高い発光装置を提供することを目的の一とする。または、本発明
の一態様は、消費電力の低い発光装置を提供することを目的の一とする。または、本発明
の一態様は、影が生じにくい発光装置を提供することを目的の一とする。または、本発明
の一態様は、発光装置の小型化や軽量化を目的の一とする。
【0010】
なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の一態様の発光装置は、制御パルス信号を供給することができる駆動回路と、制御
パルス信号が供給され、定電流パルスを供給することができる定電流電源と、定電流パル
スが供給される発光パネルと、を有し、駆動回路は、スタート信号を供給することができ
るスタートスイッチ回路と、パルス間隔変調信号を供給することができるパルス間隔変調
回路と、スタート信号及びパルス間隔変調信号が供給され、制御パルス信号を供給するこ
とができるマイコンと、を有する。
【0012】
また、本発明の一態様の発光装置は、制御パルス信号を供給することができる駆動回路と
、制御信号を供給することができる制御装置と、制御信号及び制御パルス信号が供給され
、定電流パルスを供給することができる定電流電源と、定電流パルスが供給される発光パ
ネルと、を有し、駆動回路は、スタート信号を供給することができるスタートスイッチ回
路と、パルス間隔変調信号を供給することができるパルス間隔変調回路と、スタート信号
及びパルス間隔変調信号が供給され、制御パルス信号を供給することができるマイコンと
、を有し、制御信号は、定電流パルスの大きさを制御する信号である。
【0013】
上記各構成の発光装置において、駆動回路は、半値幅が1ミリ秒以上1000ミリ秒以下
の定電流を定電流電源が供給するように、制御パルス信号を供給することが好ましい。
【0014】
また、本発明の一態様の発光装置は、制御パルス信号を供給することができる駆動回路と
、定電流を供給することができる定電流電源と、定電流及び制御パルス信号が供給され、
定電流パルスを供給することができる開閉回路と、定電流パルスが供給される発光パネル
と、を有し、駆動回路は、スタート信号を供給することができるスタートスイッチ回路と
、パルス間隔変調信号を供給することができるパルス間隔変調回路と、スタート信号及び
パルス間隔変調信号が供給され、制御パルス信号を供給することができるマイコンと、を
有する。
【0015】
また、本発明の一態様の発光装置は、制御パルス信号を供給することができる駆動回路と
、制御信号を供給することができる制御装置と、制御信号が供給され、定電流を供給する
ことができる定電流電源と、定電流及び制御パルス信号が供給され、定電流パルスを供給
することができる開閉回路と、定電流パルスが供給される発光パネルと、を有し、駆動回
路は、スタート信号を供給することができるスタートスイッチ回路と、パルス間隔変調信
号を供給することができるパルス間隔変調回路と、スタート信号及びパルス間隔変調信号
が供給され、制御パルス信号を供給することができるマイコンと、を有し、制御信号は、
定電流パルスの大きさを制御する信号である。
【0016】
上記各構成の発光装置において、駆動回路は、半値幅が1ミリ秒以上1000ミリ秒以下
の定電流を開閉回路が供給するように、制御パルス信号を供給することが好ましい。
【0017】
また、上記各構成の発光装置において、発光パネルは、発光素子を有し、発光素子の電流
密度が10mA/cm2以上1000mA/cm2以下であることが好ましい。
【0018】
また、上記各構成の発光装置において、検出した光量に応じた第1の検出信号を供給する
ことができる光センサをさらに有していてもよい。このとき、該制御装置は、演算部を備
え、第1の検出信号が供給される。そして、制御装置は、演算部で第1の検出信号を用い
た演算を行い、演算結果に応じた定電流を定電流電源が供給するように、制御信号を供給
する。
【0019】
また、上記各構成の発光装置において、検出した距離に応じた第2の検出信号を供給する
ことができる距離センサをさらに有していてもよい。このとき、該制御装置は、演算部を
備え、第2の検出信号が供給される。そして、制御装置は、演算部で第2の検出信号を用
いた演算を行い、演算結果に応じた定電流を定電流電源が供給するように、制御信号を供
給する。
【0020】
また、上記各構成の発光装置において、上記の光センサ及び距離センサの両方を有してい
てもよい。このとき、該制御装置は、演算部を備え、第1の検出信号及び第2の検出信号
が供給される。そして、制御装置は、演算部で第1の検出信号及び第2の検出信号を用い
た演算を行い、演算結果に応じた定電流を定電流電源が供給するように、制御信号を供給
する。
【0021】
また、上記各構成の発光装置において、発光パネルが、支持基板と、支持基板上の発光素
子と、を有し、発光素子は、第2の電極よりも支持基板側の第1の電極と、第1の電極と
重なる第2の電極と、第1の電極及び第2の電極の間のEL層と、を有していてもよい。
このとき、支持基板が可撓性を有し、発光パネルが曲面を有していてもよい。
【0022】
また、上記各構成の発光装置において、定電流電源が、直流電流を供給するACDCコン
バータと、直流電流が供給され、定電流を供給することができるDCDCコンバータと、
を有していてもよい。
【0023】
なお、本明細書では、交流電流を直流電流に変換する装置をACDCコンバータといい、
ある電圧の直流電流を異なる電圧の直流電流に変換する装置をDCDCコンバータという
。また、電流センサとともにDCDCコンバータを用いて定電流電源を構成することがで
きる。
【0024】
また、上記各構成の発光装置において、第1の電圧を供給する電池と、第1の電圧が供給
され、第1の電圧より高い第2の電圧を供給する第1のDCDCコンバータと、第2の電
圧が供給されるコンデンサと、コンデンサから電荷が供給され、定電流を供給することが
できる第2のDCDCコンバータと、を有していてもよい。
【0025】
また、上記各構成の発光装置を備えるカメラ、デジタルスチルカメラ等の電子機器も本発
明の一態様である。
【発明の効果】
【0026】
本発明の一態様によれば、単発の発光と間欠的な複数回の発光とを切り替え可能な発光装
置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【
図13】実施例の発光パネルの電圧-輝度特性を示す図。
【
図14】実施例の発光パネルの発光スペクトルを示す図。
【
図16】実施例の発光パネルの電圧-輝度特性を示す図。
【
図17】実施例の発光パネルの発光スペクトルを示す図。
【発明を実施するための形態】
【0028】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定さ
れず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し
得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の
記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において
、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、
その繰り返しの説明は省略する。
【0029】
(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置の構成について、
図1~
図4を用いて説明
する。
【0030】
本発明の一態様の発光装置は、制御パルス信号を供給することができる駆動回路と、制御
パルス信号が供給され、定電流パルスを供給することができる定電流電源と、定電流パル
スが供給される発光パネルと、を有する。駆動回路が供給する制御パルス信号によって、
発光パネルが1回発光する(パルス発光、閃きなどともいえる)か、間欠的に複数回発光
する(点滅ともいえる)かを制御できる。
【0031】
駆動回路は、スタート信号を供給することができるスタートスイッチ回路と、パルス間隔
変調信号を供給することができるパルス間隔変調回路と、スタート信号及びパルス間隔変
調信号が供給され、制御パルス信号を供給することができるマイコンと、を有する。例え
ば、マイコンに供給されるスタート信号の長さに応じて、発光パネルが1回発光するか、
又は間欠的に複数回発光するか、を決定できる。また、間欠的に複数回発光する場合の間
隔は、マイコンに供給されるパルス間隔変調信号によって制御できる。
【0032】
発光パネルを1回発光させることで、本発明の一態様の発光装置を、カメラのフラッシュ
として用いることができる。また、発光パネルを間欠的に複数回発光させることで、本発
明の一態様の発光装置を、防犯装置として用いることができる。
【0033】
<構成例1>
図1に示す発光装置100は、発光パネル120、駆動回路130、及び定電流電源14
0aを有する。
図1に示す発光装置100において、定電流電源140aが供給する電流
の時間の経過に伴う変化の一例を
図2(C)に示す。例えば、2Aの電流を50ミリ秒の
間、発光パネル120に供給することができる。
【0034】
駆動回路130は、スタート信号を供給することができるスタートスイッチ回路133a
、パルス間隔変調信号を供給することができるパルス間隔変調回路135、並びに、スタ
ート信号及びパルス間隔変調信号が供給され、制御パルス信号を供給することができるマ
イコン137を備える。
【0035】
定電流電源140aは、制御パルス信号が供給され、定電流パルスを供給することができ
る。また、発光パネル120には該定電流パルスが供給される。
【0036】
《発光パネル》
発光パネル120は、発光素子を有する。発光パネル120には、点光源、線光源、面光
源のいずれも用いることができる。
【0037】
例えば、発光パネル120は、支持基板と、支持基板上の発光素子と、を有する。発光素
子は単数であっても複数であってもよい。
【0038】
発光素子としては、例えば、発光ダイオードやキセノンランプ、有機EL素子等を用いる
ことができる。なお、発光パネル120の構成は、実施の形態2において詳細に説明し、
有機EL素子の構成は、実施の形態3において詳細に説明する。
【0039】
発光パネル120は発光部の面積が0.5cm2以上1m2以下であり、好ましくは5c
m2以上200cm2以下、より好ましくは15cm2以上100cm2以下である。
【0040】
発光パネル120は、例えば、発光素子の発光時の電流密度が10mA/cm2以上20
00mA/cm2以下である。
【0041】
また、発光パネル120が、異なる色を呈する発光素子を複数有していてもよい。カメラ
のフラッシュの色や色温度を可変とすることで、写真を撮影したときの被写体、環境、雰
囲気等の再現性を高めることができる。また、発光装置が発光パネルを複数有し、各発光
パネルで異なる色を呈する構成であってもよい。
【0042】
また、支持基板等に可撓性を有する材料を用いて作製した可撓性を有する発光パネルは、
曲面を有する筐体に沿わせて配置することができる。これにより、筐体に用いる意匠を損
なうことなく発光装置を配置することができる。例えば、カメラの曲面を有する筐体に沿
って、フラッシュを配置することができる。
【0043】
《定電流電源》
定電流電源140aは、直流電流を供給するACDCコンバータと、直流電流が供給され
るDCDCコンバータと、を有する。DCDCコンバータが定電流パルスを供給するタイ
ミングは、制御パルス信号を用いて制御される。これにより、定電流パルスの波形を整え
ることができる。
【0044】
《駆動回路》
駆動回路130は、所定の幅(半値幅)の制御パルス信号を供給する。所定の幅としては
、例えば、1ミリ秒以上1000ミリ秒以下、好ましくは10ミリ秒以上100ミリ秒以
下である。
【0045】
駆動回路130は、スタートスイッチ回路133a、パルス間隔変調回路135、及びマ
イコン137を備える。
【0046】
スタートスイッチ回路133aはスタート信号を供給することができる。例えば、スター
トスイッチ回路133aはスタートスイッチ132を備え、スタートスイッチ132が押
下されている期間、スタートスイッチ回路133aはスタート信号としてハイ又はロウを
供給する。
【0047】
パルス間隔変調回路135は、パルス間隔変調信号を供給することができる。例えば、可
変抵抗134を用いて変化した電圧をパルス間隔変調信号に用いることができる。
【0048】
マイコン137は、スタート信号及びパルス間隔変調信号が供給され、制御パルス信号を
供給することができる。
【0049】
マイコン137は、演算部CPU、タイマ部TIMER、アナログデジタルコンバータA
DC、入出力部I/O、記憶部MEM、及び、データ信号を伝送する伝送路を備える。
【0050】
入出力部I/Oは、スタート信号及びパルス間隔変調信号が供給され、制御パルス信号を
供給することができる。
【0051】
アナログデジタルコンバータADCは、アナログ信号をデジタル信号に変換する。例えば
、供給されるパルス間隔変調信号をデジタル信号に変換して供給する。
【0052】
演算部CPUは、供給されたデータを、記憶部MEMに記憶されたプログラムに従って処
理して、処理したデータを供給する。
【0053】
タイマ部TIMERは、命令に従って所定の時間を計測し、所定の時間の経過後に信号を
供給する。
【0054】
記憶部MEMは、演算部CPUに実行させるプログラムを記憶する。
【0055】
例えば、所定の時間より短い時間、スタート信号が供給されると、マイコン137は制御
パルス信号を一回供給する。
【0056】
また、所定の時間(又は所定の時間より長い時間)、スタート信号が供給されると、マイ
コン137は、パルス間隔変調信号に応じた間隔で、制御パルス信号を複数回供給する。
【0057】
なお、マイコン137が複数回制御パルス信号を供給する際には、所定の回数の制御パル
ス信号を供給してもよいし、スタート信号が供給されている期間において制御パルス信号
を間欠的に供給し続けてもよいし、スタート信号が再度供給されるまで制御パルス信号を
間欠的に供給し続けてもよい。
【0058】
以下に、スタート信号が再度供給されるまで制御パルス信号を間欠的に供給し続ける場合
の具体例を示す。
【0059】
スタートスイッチ132を用いて待機状態のマイコン137にハイ又はロウのスタート信
号を供給することで、マイコン137は所定の幅を有する矩形波を制御パルス信号として
定電流電源140aに供給し、且つ、スタート信号が供給されている時間を計測する。
【0060】
スタート信号が供給される時間が所定の時間より短い場合、マイコン137は制御パルス
信号を一回供給した後、待機状態に復帰する。また、所定の時間(又は所定の時間より長
い時間)、スタート信号が供給される場合、マイコン137はパルス間隔変調信号をアナ
ログ/デジタル変換し、変換されたデジタル信号から決定される所定のパルス間隔で、ス
タート信号が再度供給されるまで、制御パルス信号を複数回、間欠的に供給し続ける。
【0061】
構成例1では、制御パルス信号を定電流電源140aに供給し、定電流電源140aを、
制御パルス信号を用いて制御する構成を示したが、後述する構成例2のように、制御パル
ス信号を開閉回路110に供給してもよい。
【0062】
<構成例2>
図2(A)に示す発光装置101は、開閉回路110、制御装置150、及び光センサ1
60を有する点が、
図1に示す発光装置100と異なる。なお、他の構成は発光装置10
0と同じであるため、上記構成例1の説明を参酌するものとする。
図2では駆動回路13
0の詳細を示していないが、
図1の構成を参酌するものとする。
【0063】
開閉回路110は、定電流及び制御パルス信号が供給され、定電流パルスを供給すること
ができる。駆動回路130は、制御パルス信号を供給することができる。定電流電源14
0aは、制御信号が供給され、定電流を供給することができる。
【0064】
本発明の一態様の発光装置は、制御装置150が供給する制御信号によって、発光パネル
120が発する光量を調整できる。光量は、発光装置の使用者が手動で調整してもよいし
、光センサが検出した発光装置の周囲の明るさや、距離センサが検出した対象物(カメラ
の被写体など)までの距離等に応じて発光装置が自動で調整してもよい。また、演算処理
が可能な制御装置において、該明るさや該距離、又は事前に撮影した画像等の情報を用い
て演算を行い、該演算の結果に基づいて光量を調整してもよい。
【0065】
制御装置150は、制御信号を供給することができる。制御信号は、定電流パルスの大き
さを制御する信号である。定電流パルスの大きさを変化させることで、発光パネル120
の光量を調整できる。光量の調整が不要な場合は、制御装置150は設けなくてもよい。
【0066】
発光パネル120が複数の発光素子を有する場合、該複数の発光素子に供給される定電流
パルスの大きさは、一つの制御信号によって制御されていてもよいし、複数の制御信号に
よってそれぞれ独立に制御されていてもよい。
【0067】
例えば、発光装置の使用者が所望の光量を選択して、該選択に対応した信号が制御装置1
50に供給される場合、制御装置150は該信号に応じた制御信号を供給してもよい。ま
た、各種センサからの検出信号が制御装置150に供給される場合、制御装置150は、
該検出信号に応じた制御信号を供給してもよい。また、制御装置150が演算部を有して
いる場合、制御装置150は、制御装置150に供給された信号を用いて演算を行い、演
算結果に応じた制御信号を供給してもよい。
【0068】
構成例2では、光センサ160を用いて光量を調整する例を示す。
【0069】
光センサ160は、検出した光量に応じて、制御装置150に検出信号を供給することが
できる。制御装置150は演算部を有し、該演算部において該検出信号を用いた演算を行
い、演算結果に応じた定電流を定電流電源140aが供給するように、制御信号を定電流
電源140aに供給することができる。定電流電源140aは、制御装置150から制御
信号が供給されるため、光センサ160が検出した光量に応じて調整された定電流を、発
光パネル120に供給できる。
【0070】
つまり、発光装置101では、光センサ160が検出した光量に応じて、発光パネル12
0が発する光量を調整することができる。例えば、周囲の明るさを光センサ160で検知
し、制御装置150で演算を行うことで、発光パネル120が最適な光量を発するよう発
光パネル120に供給する電流を調整できる。
【0071】
例えば、発光装置101をカメラのフラッシュとして用いる場合、光センサ160が多く
の光量を検出するほど(被写体の周囲が明るいほど)、発する光量が少なくなるように制
御してもよい。これにより、写真の白飛びや黒潰れを抑制できる。
【0072】
また、例えば、発光装置101を自転車や自動車のライトとして用いる場合、光センサ1
60の検出する光量が一定量以下となったときに発光するよう制御し、さらに検出する光
量が少ないほど(周囲が暗く発光装置101の発光が認識しやすい環境であるほど)、発
する光量が少なくなるように制御してもよい。これにより、必要以上の光を発することを
防止できるため、発光装置の省電力化、長寿命化を図ることができる。
【0073】
発光パネル120は、例えば、発光素子の電流密度が10mA/cm2以上1000mA
/cm2以下、好ましくは10mA/cm2以上1500mA/cm2以下、より好まし
くは10mA/cm2以上1700mA/cm2未満、さらに好ましくは1mA/cm2
以上2000mA/cm2以下の範囲で光量を調整することができる。
【0074】
《制御装置》
制御装置150が演算部を有する場合、制御装置150に供給される信号を用いて演算を
行うことができる。制御装置150に供給される信号としては、光センサや距離センサ等
の各種センサから供給される検出信号や、該検出信号がアンプを介して増幅された信号、
該検出信号や増幅された信号がコンバータを介してアナログ信号からデジタル信号に変換
された信号等が挙げられる。制御装置150は、例えば、CPU(Central Pr
ocessing Unit)や、DSP(Digital Signal Proce
ssor)等のプロセッサー、演算プログラムを保存するRAM、ROM等のメモリを有
していてもよい。
【0075】
《光センサ》
光センサ160は、フォトダイオードなどの光電変換素子を有する。光センサ160は受
光した光量に応じた検出信号を制御装置150に供給する。
【0076】
《開閉回路》
開閉回路110は、定電流と制御パルス信号が供給されている間、定電流パルスを発光パ
ネル120に供給する。
【0077】
例えば、開閉回路110がパワートランジスタを有していてもよい。具体的には、パワー
トランジスタのゲートに制御パルス信号を供給し、第1の電極に定電流を供給し、第2の
電極に発光パネル120を電気的に接続して、開閉回路110を構成できる。
【0078】
図2(A)に示す発光装置101において、DCDCコンバータが供給する定電流の一例
を
図2(B)に示す。また、開閉回路110が供給する電流の時間の経過に伴う変化の一
例を
図2(C)に示す。例えば、2Aの電流を50ミリ秒の間、発光パネル120に供給
することができる。
【0079】
なお、構成例1の発光装置100が制御装置150を有していてもよい(
図2(D))。
図2(D)に示す発光装置では、定電流電源140aに制御信号及び制御パルス信号が供
給される。
【0080】
<構成例3>
図3(A)に示す発光装置102は、定電流電源の構成と、距離センサ162及びカウン
タ回路155を備える点が、
図2(A)に示す発光装置101と異なる。なお、他の構成
は発光装置101と同じであるため、上記構成例2の説明を参酌するものとする。
【0081】
《距離センサ》
距離センサ162は、測定した距離に応じた検出信号を制御装置150に供給する。距離
センサ162には、超音波距離センサ、レーザ距離センサ等の各種センサを用いることが
できる。
【0082】
制御装置150は、光センサからの検出信号及び距離センサからの検出信号を用いた演算
を行う。そして、演算結果に応じた定電流を定電流電源140bが供給するように、制御
信号を定電流電源140bに供給することができる。定電流電源140bは、制御装置1
50から制御信号が供給されるため、光センサ160が検出した光量や距離センサ162
が測定した距離に応じて調整された定電流を、開閉回路110に供給できる。
【0083】
つまり、発光装置102では、光センサ160が検出した光量や距離センサ162が測定
した距離に応じて、発光パネル120が発する光量を調整することができる。例えば、発
光装置102をカメラのフラッシュとして用いる場合、被写体の周囲の明るさを光センサ
160で検知し、被写体からカメラまでの距離を距離センサ162で検知し、制御装置1
50で演算を行うことで、発光パネルが最適な光量を発するよう発光パネル120に供給
する電流を調整できる。これにより、写真の白飛びや黒潰れを抑制できる。また、必要以
上の光を発することを防止できるため、発光装置の省電力化、長寿命化を図ることができ
る。
【0084】
《定電流電源の変形例》
定電流電源140bは、第1の電圧を供給する電池と、第1の電圧が供給され第1の電圧
より高い第2の電圧を供給する第1のDCDCコンバータと、第2の電圧が供給されるコ
ンデンサと、コンデンサから電荷が供給される第2のDCDCコンバータと、を有する。
【0085】
第1のDCDCコンバータは、電池の電圧(第1の電圧)を第2の電圧に昇圧して供給す
る。
【0086】
コンデンサは、第2の電圧で充電される。
【0087】
第2のDCDCコンバータは、コンデンサに蓄えられた電荷が供給され、定電流を供給す
る。
【0088】
この構成によれば、コンデンサが電荷を第2のDCDCコンバータに供給する間において
、第2のDCDCコンバータは定電流を供給することができる。なお、コンデンサに蓄え
られた電荷が所定の量を下回ると、第2のDCDCコンバータは定電流を供給できなくな
る。
【0089】
定電流電源140bが供給する電流の時間の経過に伴う変化の一例を
図3(B)に示す。
【0090】
定電流電源140bは、少なくとも駆動回路130が供給する制御パルス信号の幅(例え
ば50ミリ秒)より長く、定電流を供給することができる。電流が開閉回路110を流れ
ると、コンデンサに蓄えられた電荷が消費され、ついには定電流電源140bが定電流を
供給することができなくなる。その結果、矩形波でない電流が発光パネル120に流れる
ことにより、発光パネル120が所定の輝度より低く、有用でない輝度で発光し、電力が
不要に消費されてしまう。開閉回路110は、このようにして電力が不要に消費されない
ように、所定の時間、電流を供給した後に、電流の供給を停止することができる。なお、
開閉回路110が供給する電流の時間の変化に伴う変化の一例を
図3(C)に示す。
【0091】
このように、定電流電源140bは、電池を用いて定電流を供給することができる。これ
により、携帯が容易な発光装置102を提供することができる。
【0092】
《カウンタ回路》
カウンタ回路155は駆動回路130が制御パルス信号を供給した回数を積算する。これ
により発光パネル120を発光させた回数を知ることができる。
【0093】
発光パネル120の輝度が、発光パネル120を発光させた回数に依存して低下する場合
がある。
【0094】
低下した発光パネル120の明るさを補てんするために、カウンタ回路155に積算され
た回数を駆動回路130にフィードバックして、制御パルス信号の幅を長くしてもよい。
これにより、発光パネル120の発光時間を長くして、低下した発光パネル120の明る
さを補てんすることができる。
【0095】
または、低下した発光パネル120の明るさを補てんするために、カウンタ回路155に
積算された回数を定電流電源140bにフィードバックして、定電流電源140bが供給
する定電流の大きさを大きくしてもよい。これにより、低下した発光パネル120の明る
さを補てんすることができる。
【0096】
<構成例4>
図4に示す発光装置103は、検出信号が供給される自動焦点光学装置180、及び制御
パルス信号が供給される撮像手段190を有する点と、スタートスイッチ回路がマイクロ
フォン132Mを備える点が、
図3(A)に示す発光装置102と異なる。また、発光装
置103は、発光装置102と同様、カウンタ回路155を有していてもよい。なお、他
の構成は発光装置102と同じであるため、上記構成例3の説明を参酌するものとする。
【0097】
《自動焦点光学装置》
自動焦点光学装置180(オートフォーカス装置ともいう)は、光学レンズ、光学レンズ
の移動手段、及び移動手段の移動量を制御する制御装置を備える。自動焦点光学装置18
0は、距離センサ162から検出信号が供給され、該検出信号に応じて所定の位置に光学
レンズを移動する。これにより、レンズの焦点距離を距離センサ162が測定した距離に
合わせることができ、焦点が合った画像を撮像手段190が撮像できるようにする。
【0098】
《撮像手段》
撮像手段190は、撮像素子と撮像素子の駆動回路を備える。撮像手段190は、制御パ
ルス信号が供給され、制御パルス信号が供給されたときに撮像する。様々な撮像素子を撮
像手段190に用いることができる。例えばCCD素子やCMOS素子等を撮像手段19
0に適用できる。ここでは、制御パルス信号が供給される度に発光及び撮像が行われる構
成を図示するが、駆動回路130と撮像手段190の間や、駆動回路130と発光パネル
120の間等に別途回路(スイッチなど)などを設けることで、発光のみを行う、撮像の
みを行う、複数回の間欠的な発光のうち1回以上撮像を行う、複数回の間欠的な撮像のう
ち1回以上発光を行う、等を切り替える構成としてもよい。
【0099】
《スタートスイッチ回路の変形例》
スタートスイッチ回路133bは、音声信号を供給することができるマイクロフォン13
2Mを備え、スタート信号を供給する。例えば、マイクロフォン132Mに所定の音量よ
り大きな音声信号が供給されている期間、スタートスイッチ回路133bはスタート信号
としてハイ又はロウを供給する。
【0100】
構成例4では、スタートスイッチ132が押下される、又は大きな音声がマイクロフォン
132Mに供給されると、駆動回路130が制御パルス信号を供給する。その結果、発光
パネル120が発光するだけでなく、撮像手段190が撮像を行う。このとき、距離セン
サ162から供給される検出信号に応じて自動焦点光学装置180がレンズの焦点距離を
合わせるため、撮像手段190を用いて鮮明な画像を撮ることができる。
【0101】
図4に示す発光装置103は、例えば
図18に示す防犯装置170に用いることができる
。具体的には、暴漢等に向けて光を発して威嚇するだけでなく、暴漢を撮像することがで
きる。これにより、犯罪の発生を未然に防ぐことができる。また、犯罪が発生した場合で
も、撮影された画像により、犯人の特定を容易にする。発光装置103は、防犯装置17
0だけでなく、デジタルスチルカメラ等のカメラ、撮影機能を有する携帯電話機や携帯情
報端末等に用いてもよい。また、防犯装置170が、カメラや携帯電話機、携帯情報端末
としての機能を有していてもよい。
【0102】
また、スタートスイッチ132を所定の時間、押下する、又は大きな音声を発し続けると
、駆動回路130が制御パルス信号を所定の回数、間欠的に供給することができる。その
結果、発光パネル120が発光するだけでなく、撮像手段190が撮像を行う。このとき
、距離センサ162から供給される検出信号に応じて自動焦点光学装置180がレンズの
焦点距離を合わせるため、撮像手段190を用いて鮮明な画像を撮ることができる。
【0103】
以上のように、本発明の一態様を適用することで、1回又は間欠的に複数回、発光が可能
な発光装置を提供することができる。また、電流値の制御により光量の調整が可能な発光
装置を提供できる。
【0104】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる
。
【0105】
(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置に用いることができる発光パネルの構成に
ついて、
図5~
図7を用いて説明する。
【0106】
本発明の一態様の発光装置は、例えば、カメラのフラッシュとして用いることができる。
ここで、カメラのフラッシュを小さくすると、その発光部は線状又は点状に近づく。光は
光源から直進するため、一の物体が投影する影は、光源が小さいほど明瞭になる。これに
より、例えば、フラッシュを用いて人の顔を暗い場所で撮影すると、鼻の影が頬に投影さ
れてしまう場合がある。
【0107】
また、フラッシュが必要以上に強い光を発することで、本来明るさの強弱がある部分が写
真で白一色になってしまう場合がある(いわゆる白飛び)。一方、フラッシュの発光が弱
すぎると、暗い部分が写真で黒一色になってしまう場合がある(いわゆる黒潰れ)。した
がって、フラッシュは、環境や被写体の状況によって、光量の調整が可能であることが好
ましい。
【0108】
そこで、本発明の一態様では、発光パネルに、面光源である発光素子を用いる。例えば、
有機EL素子を用いると、膜厚が小さく大面積の素子を容易に形成することができる。同
じ光量を発する場合、面光源は、点光源や線光源に比べて、単位面積当たりの光量を少な
くできる、又は発光時間を短くできる。これにより、単位面積当たりの発熱量を低減でき
る。また、発光面積が広いため放熱しやすい。したがって、発光パネルの局所的な発熱に
よる劣化を抑制できる。無機材料を用いた発光ダイオード等を用いる場合に比べて、発光
パネルの劣化が少なく、信頼性の高い発光装置を提供できる。
【0109】
また、発光パネルに、有機EL素子を用いると、従来のキセノンランプなどを用いる場合
に比べて発光パネルを薄く、軽量にすることができる。また、発光に伴う発熱が発光パネ
ルの広い面積に分散されるため、効率よく放熱される。これにより、発光パネルへの蓄熱
が抑制され、発光パネルの劣化が抑制される。
【0110】
また、発光パネルが面光源であると、本発明の一態様の発光装置をカメラのフラッシュと
して用いても被写体に影が生じにくい。
【0111】
発光性の有機化合物を選択して用いることにより、白色を呈する光を発するように、発光
パネルを構成できる。例えば、互いに補色の関係にある色を呈する光を発する複数の発光
性の有機化合物を用いることができる。または、赤色、緑色及び青色を呈する光を発する
3種類の発光性の有機化合物を用いることができる。また、発光色の異なる複数の有機化
合物を適宜選択して用いることにより、ホワイトバランスに優れた発光装置を得ることが
できる。
【0112】
発光性の有機化合物を用いると、無機材料を用いた発光ダイオードに比べて幅が広い発光
スペクトルを得られる。幅が広い発光スペクトルを有する光は、自然光に近く、写真の撮
影に好適である。
【0113】
以下では、発光素子として有機EL素子を用いた発光パネルの構成例を説明する。
【0114】
《発光パネルの構成例1》
図5(A)は、本発明の一態様の発光パネルを示す平面図であり、
図5(B)は、
図5(
A)を一点鎖線A-Bで切断した断面図である。
【0115】
図5(A)(B)に示す発光パネルは、支持基板401、封止基板405及び封止材40
7に囲まれた空間415内に、発光素子403を備える。発光素子403は、ボトムエミ
ッション構造の有機EL素子であり、具体的には、支持基板401上に可視光を透過する
第1の電極421を有し、第1の電極421上にEL層423を有し、EL層423上に
可視光を反射する第2の電極425を有する。
【0116】
本発明の一態様に適用する発光素子はボトムエミッション構造に限られず、例えばトップ
エミッション構造であってもよい。
【0117】
第1の端子409aは、補助配線417及び第1の電極421と電気的に接続する。第1
の電極421上には、補助配線417と重なる領域に、絶縁層419が設けられている。
第1の端子409aと第2の電極425は、絶縁層419によって電気的に絶縁されてい
る。第2の端子409bは、第2の電極425と電気的に接続する。なお、本実施の形態
では、補助配線417上に第1の電極421が形成されている構成を示すが、第1の電極
421上に補助配線417を形成してもよい。
【0118】
支持基板401と大気との界面に光取り出し構造411aを有することが好ましい。大気
と支持基板401の界面に光取り出し構造411aを設けることで、全反射の影響で大気
に取り出せない光を低減し、発光パネルの光の取り出し効率を向上させることができる。
【0119】
また、発光素子403と支持基板401との間に光取り出し構造411bを有することが
好ましい。光取り出し構造411bが凹凸を有する場合、光取り出し構造411bと第1
の電極421の間に、平坦化層413を設けることが好ましい。これによって、第1の電
極421を平坦な膜とすることができ、EL層423における第1の電極421の凹凸に
起因するリーク電流の発生を抑制することができる。また、平坦化層413と支持基板4
01との界面に、光取り出し構造411bを有するため、全反射の影響で大気に取り出せ
ない光を低減し、発光パネルの光の取り出し効率を向上させることができる。
【0120】
光取り出し構造411a及び光取り出し構造411bの材料としては、例えば、樹脂を用
いることができる。また、光取り出し構造411a及び光取り出し構造411bとして、
半球レンズ、マイクロレンズアレイや、凹凸構造が施されたフィルム、光拡散フィルム等
を用いることもできる。例えば、支持基板401上に上記レンズやフィルムを、支持基板
401又は該レンズもしくはフィルムと同程度の屈折率を有する接着剤等を用いて接着す
ることで、光取り出し構造411a及び光取り出し構造411bを形成することができる
。
【0121】
平坦化層413は、光取り出し構造411bと接する面よりも、第1の電極421と接す
る面のほうが平坦である。平坦化層413の材料としては、透光性を有し、高屈折率であ
る材料(例えば、屈折液等の液状物質、ガラス、樹脂等)を用いることができる。
【0122】
なお、本発明の一態様の発光パネルは、光取り出し構造を設けない構成とすることもでき
る。その場合、可視光を反射する第2の電極を鏡として用いることができ、好ましい。
【0123】
《発光パネルの構成例2》
図6(A)は、本発明の一態様の発光パネルを示す平面図であり、
図7(A)(B)は、
それぞれ
図6(A)を一点鎖線X1-Y1で切断した断面図である。
【0124】
図7(A)に示す発光パネルでは、支持基板1220上に絶縁膜1224を介して発光素
子1250が設けられている。絶縁膜1224上には補助配線1206が設けられており
、第1の電極1201と電気的に接続する。補助配線1206の一部は露出しており端子
として機能する。第1の電極1201の端部及び導電層1210の端部は隔壁1205で
覆われている。また、第1の電極1201を介して補助配線1206を覆う隔壁1205
が設けられている。発光素子1250は、支持基板1220、封止基板1228、及び封
止材1227により封止されている。支持基板1220の表面には光取り出し構造120
9が貼り合わされている。支持基板1220及び封止基板1228に可撓性を有する基板
を用いることで、可撓性を有する発光パネルを実現できる。
【0125】
発光素子1250はボトムエミッション構造の有機EL素子であり、具体的には、支持基
板1220上に可視光を透過する第1の電極1201を有し、第1の電極1201上にE
L層1202を有し、EL層1202上に可視光を反射する第2の電極1203を有する
。
【0126】
図7(B)に示す発光パネルでは、
図7(A)に示す発光パネルが有する支持基板122
0及び光取り出し構造1209の代わりに、光取り出し構造を有する支持基板1229が
設けられている。支持基板1229は支持体としての機能及び発光パネルの光の取り出し
効率を向上させる機能の双方を有する。
【0127】
ここで、可撓性を有する発光パネルを作製する際、可撓性を有する基板上に発光素子を形
成する方法としては、例えば、可撓性を有する基板上に、発光素子を直接形成する第1の
方法と、可撓性を有する基板とは異なる耐熱性の高い基板(以下、作製基板と記す)上に
発光素子を形成した後、作製基板と発光素子とを剥離して、可撓性を有する基板に発光素
子を転置する第2の方法と、がある。
【0128】
例えば、可撓性を有する程度に薄い厚さのガラス基板のように、発光素子の作製工程でか
ける温度に対して耐熱性を有する基板を用いる場合には、第1の方法を用いると、工程が
簡略化されるため好ましい。
【0129】
また、第2の方法を適用することで、作製基板上で高温をかけて形成した透水性の低い絶
縁膜等を、可撓性を有する基板に転置することができる。したがって、透水性が高く、耐
熱性が低い有機樹脂等を、可撓性を有する基板の材料として用いても、可撓性を有し、信
頼性が高い発光パネルを作製できる。
【0130】
《発光パネルの構成例3》
図6(B)は、本発明の一態様の発光パネルを示す平面図であり、
図8(A)(B)は、
それぞれ
図6(B)を一点鎖線X2-Y2で切断した断面図の一例であり、
図8(C)は
、
図6(B)を一点鎖線X3-Y3で切断した断面図である。
【0131】
図8(A)~(C)に示す発光パネルは、一部に開口部を有する点で、発光パネルの構成
例2と異なる。ここでは相違点のみを詳細に説明し、共通点については発光パネルの構成
例2の説明を参酌するものとする。
【0132】
図8(A)(B)に示すように、発光パネルは、開口部において、電極やEL層が露出し
ないように、封止材1226を有することが好ましい。具体的には、発光パネルの一部を
開口した後、露出した電極及びEL層を少なくとも覆うように封止材1226を形成すれ
ばよい。封止材1226には、封止材1227と同様の材料を用いることができ、同一の
材料であっても異なる材料であってもよい。
【0133】
図8(A)では、隔壁1205が形成されていない位置を開口した場合の例を示し、
図8
(B)では、隔壁1205が形成されている位置を開口した場合の例を示した。
【0134】
このような発光パネルを作製し、開口部と重なるようにカメラのレンズを配置することで
、カメラのレンズの周囲に発光部を配置できる。そして、該発光部をカメラのフラッシュ
として用いることができる。
【0135】
なお、基板の表面に光取出し構造を設けてもよい。
【0136】
《発光パネルの材料》
本発明の一態様の発光パネルに用いることができる材料の一例を記す。
【0137】
[基板]
発光素子からの光を取り出す側の基板には該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス
、石英、セラミック、サファイア、有機樹脂などの材料を用いることができる。
【0138】
膜厚の薄い基板を用いることで、発光パネルの軽量化、薄型化を図ることができる。さら
に、可撓性を有する程度の厚さの基板を用いることで、可撓性を有する発光パネルを実現
できる。また、可撓性を有する発光パネルを使用しないときに折りたたんで収納すること
もできる。これにより、写真スタジオのレフ板(board reflector)に換
えて、広い面積でフラッシュ発光する照明装置として用いることができる。または、折り
畳むことができる照明装置を提供することができる。
【0139】
ガラスとしては、例えば、無アルカリガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウ
ケイ酸ガラス等を用いることができる。
【0140】
可撓性及び可視光に対する透過性を有する材料としては、例えば、可撓性を有する程度の
厚さのガラスや、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(
PEN)等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチ
ルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリエーテルスルホン(PES
)樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド
樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが
好ましく、例えば、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、PET等を好適に用いるこ
とができる。また、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂に
混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。このような材料を用いた基板は
、重量が軽いため、該基板を用いた発光パネルも軽量にすることができる。
【0141】
また、発光を取り出さない側の基板は、透光性を有していなくてもよいため、上記に挙げ
た基板の他に、金属材料や合金材料を用いた金属基板等を用いることもできる。金属材料
や合金材料は熱伝導性が高く、基板全体に熱を容易に伝導できるため、発光パネルの局所
的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。可撓性や曲げ性を得るためには、金属基
板の厚さは、10μm以上200μm以下が好ましく、20μm以上50μm以下である
ことがより好ましい。
【0142】
金属基板を構成する材料としては、特に限定はないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッ
ケル、又はアルミニウム合金もしくはステンレス等の金属の合金などを好適に用いること
ができる。
【0143】
また、導電性の基板の表面を酸化する、又は表面に絶縁膜を形成するなどにより、絶縁処
理が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、
電着法、蒸着法、又はスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰
囲気で放置する又は加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形成
してもよい。
【0144】
可撓性の基板としては、上記材料を用いた層が、発光パネルの表面を傷などから保護する
ハードコート層(例えば、窒化シリコン層など)や、押圧を分散可能な材質の層(例えば
、アラミド樹脂層など)等と積層されて構成されていてもよい。また、水分等による発光
素子の寿命の低下等を抑制するために、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜等の窒素と
珪素を含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等の透水性の低い
絶縁膜を有していてもよい。
【0145】
基板は、複数の層を積層して用いることもできる。特に、ガラス層を有する構成とすると
、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高い発光パネルとすることができる。
【0146】
例えば、発光素子に近い側からガラス層、接着層、及び有機樹脂層を積層した基板を用い
ることができる。当該ガラス層の厚さとしては20μm以上200μm以下、好ましくは
25μm以上100μm以下とする。このような厚さのガラス層は、水や酸素に対する高
いバリア性と可撓性を同時に実現できる。また、有機樹脂層の厚さとしては、10μm以
上200μm以下、好ましくは20μm以上50μm以下とする。このような有機樹脂層
をガラス層よりも外側に設けることにより、ガラス層の割れやクラックを抑制し、機械的
強度を向上させることができる。このようなガラス材料と有機樹脂の複合材料を基板に適
用することにより、極めて信頼性が高いフレキシブルな発光パネルとすることができる。
【0147】
[絶縁膜]
支持基板と発光素子の間に、絶縁膜を形成してもよい。絶縁膜には、酸化シリコン膜、窒
化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜などの無機絶縁膜を用いること
ができる。特に、発光素子への水分等の侵入を抑制するため、酸化シリコン膜、窒化シリ
コン膜、酸化アルミニウム膜等の透水性の低い絶縁膜を用いることが好ましい。同様の目
的や材料で、発光素子を覆う絶縁膜を設けてもよい。
【0148】
[隔壁]
隔壁には、有機樹脂又は無機絶縁材料を用いることができる。有機樹脂としては、例えば
、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、シロキサン樹脂、エポキシ樹脂、又
はフェノール樹脂等を用いることができる。無機絶縁材料としては、酸化シリコン、酸化
窒化シリコン等を用いることができる。隔壁の作製が容易となるため、特に感光性の樹脂
を用いることが好ましい。
【0149】
隔壁の形成方法は、特に限定されず、例えば、フォトリソグラフィ法、スパッタ法、蒸着
法、液滴吐出法(インクジェット法等)、印刷法(スクリーン印刷、オフセット印刷等)
等を用いればよい。
【0150】
[補助配線]
補助配線は必ずしも設ける必要は無いが、電極の抵抗に起因する電圧降下を抑制できるた
め、設けることが好ましい。
【0151】
補助配線の材料は、銅(Cu)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、タングステン(W
)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、ネオジム(Nd)、スカンジウム(Sc)、
ニッケル(Ni)、から選ばれた材料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層
で又は積層して形成する。また、補助配線の材料としてアルミニウムを用いることもでき
る。アルミニウムを用いる場合には、透明酸化物導電材料を直接接して設けると腐食する
恐れがある。そのため、腐食が生じないように補助配線を積層構造とし、ITOなどと接
しない層にアルミニウムを用いることが好ましい。補助配線の膜厚は、0.1μm以上3
μm以下とすることができ、好ましくは、0.1μm以上0.5μm以下である。
【0152】
[封止材]
発光パネルの封止方法は限定されず、例えば、固体封止であっても中空封止であってもよ
い。例えば、ガラスフリットなどのガラス材料や、二液混合型の樹脂などの常温で硬化す
る硬化樹脂、光硬化性の樹脂、熱硬化性の樹脂などの樹脂材料を用いることができる。発
光パネルは、窒素やアルゴンなどの不活性な気体で充填されていてもよく、PVC(ポリ
ビニルクロライド)樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹
脂、PVB(ポリビニルブチラル)樹脂、EVA(エチレンビニルアセテート)樹脂等の
樹脂で充填されていてもよい。また、樹脂内に乾燥剤が含まれていてもよい。
【0153】
[光取り出し構造]
光取り出し構造としては、半球レンズ、マイクロレンズアレイ、凹凸構造が施されたフィ
ルム、光拡散フィルム等を用いることができる。例えば、基板上に上記レンズやフィルム
を、該基板又は該レンズもしくはフィルムと同程度の屈折率を有する接着剤等を用いて接
着することで、光取り出し構造を形成することができる。
【0154】
本実施の形態の発光パネルは面光源であるため、発光装置に適用することで、フラッシュ
として用いても被写体に影が生じにくい発光装置を提供できる。また、無機材料を用いた
発光ダイオード等を用いる場合に比べて、多くの光量を発しても発光パネルの劣化が少な
く、信頼性の高い発光装置を提供できる。また、キセノンランプ等を用いる場合に比べて
、発光装置の小型化、薄型化が実現できる。
【0155】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる
。
【0156】
(実施の形態3)
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置に用いることができる発光素子について図
9を用いて説明する。
【0157】
《発光素子の構成例》
図9(A)に示す発光素子は、第1の電極201及び第2の電極205の間にEL層20
3を有する。本実施の形態では、第1の電極201が陽極として機能し、第2の電極20
5が陰極として機能する。
【0158】
第1の電極201と第2の電極205の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加す
ると、EL層203に第1の電極201側から正孔が注入され、第2の電極205側から
電子が注入される。注入された電子と正孔はEL層203において再結合し、EL層20
3に含まれる発光物質が発光する。
【0159】
EL層203は、発光物質を含む発光層303を少なくとも有する。
【0160】
また、EL層203は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高
い物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、又はバイポーラ性の物質(電子
輸送性及び正孔輸送性が高い物質)等を含む層をさらに有していてもよい。EL層203
には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含ん
でいてもよい。
【0161】
図9(B)に示す発光素子は、第1の電極201及び第2の電極205の間にEL層20
3を有し、該EL層203では、正孔注入層301、正孔輸送層302、発光層303、
電子輸送層304、及び電子注入層305が、第1の電極201側からこの順に積層され
ている。
【0162】
図9(C)(D)に示す発光素子のように、第1の電極201及び第2の電極205の間
に複数のEL層が積層されていてもよい。この場合、積層されたEL層の間には、中間層
207を設けることが好ましい。中間層207は、電荷発生領域を少なくとも有する。
【0163】
例えば、
図9(C)に示す発光素子は、第1のEL層203aと第2のEL層203bと
の間に、中間層207を有する。また、
図9(D)に示す発光素子は、EL層をn層(n
は2以上の自然数)有し、各EL層の間には、中間層207を有する。
【0164】
EL層203(m)とEL層203(m+1)の間に設けられた中間層207における電
子と正孔の挙動について説明する。第1の電極201と第2の電極205の間に、発光素
子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、中間層207において正孔と電子が発生し、正
孔は第2の電極205側に設けられたEL層203(m+1)へ移動し、電子は第1の電
極201側に設けられたEL層203(m)へ移動する。EL層203(m+1)に注入
された正孔は、第2の電極205側から注入された電子と再結合し、当該EL層203(
m+1)に含まれる発光物質が発光する。また、EL層203(m)に注入された電子は
、第1の電極201側から注入された正孔と再結合し、当該EL層203(m)に含まれ
る発光物質が発光する。よって、中間層207において発生した正孔と電子は、それぞれ
異なるEL層において発光に至る。
【0165】
なお、EL層同士を接して設けることで、両者の間に中間層と同じ構成が形成される場合
は、中間層を介さずにEL層同士を接して設けることができる。例えば、EL層の一方の
面に電荷発生領域が形成されている場合、その面に接してEL層を設けることができる。
【0166】
また、それぞれのEL層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望
の色の発光を得ることができる。例えば、二つのEL層を有する発光素子において、第1
のEL層の発光色と第2のEL層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素
子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。また、3つ以上のEL層を
有する発光素子の場合でも同様である。
【0167】
《発光素子の材料》
以下に、それぞれの層に用いることができる材料を例示する。なお、各層は、単層に限ら
れず、二層以上積層してもよい。
【0168】
〈陽極〉
陽極として機能する電極(第1の電極201)は、導電性を有する金属、合金、導電性化
合物等を一種又は複数種用いて形成することができる。特に、仕事関数の大きい(4.0
eV以上)材料を用いることが好ましい。例えば、インジウムスズ酸化物(ITO:In
dium Tin Oxide)、珪素もしくは酸化珪素を含有したインジウムスズ酸化
物、インジウム亜鉛酸化物、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム、
グラフェン、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、
銅、パラジウム、チタン、又は金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)等が挙げられる
。
【0169】
なお、陽極が電荷発生領域と接する場合は、仕事関数の大きさを考慮せずに、様々な導電
性材料を用いることができ、例えば、アルミニウム、銀、アルミニウムを含む合金等も用
いることができる。
【0170】
〈陰極〉
陰極として機能する電極(第2の電極205)は、導電性を有する金属、合金、導電性化
合物などを1種又は複数種用いて形成することができる。特に、仕事関数が小さい(3.
8eV以下)材料を用いることが好ましい。例えば、元素周期表の第1族又は第2族に属
する元素(例えば、リチウム、セシウム等のアルカリ金属、カルシウム、ストロンチウム
等のアルカリ土類金属、マグネシウム等)、これら元素を含む合金(例えば、Mg-Ag
、Al-Li)、ユーロピウム、イッテルビウム等の希土類金属、これら希土類金属を含
む合金、アルミニウム、銀等を用いることができる。
【0171】
なお、陰極が電荷発生領域と接する場合は、仕事関数の大きさを考慮せずに、様々な導電
性材料を用いることができる。例えば、ITO、珪素又は酸化珪素を含有したインジウム
スズ酸化物等も用いることができる。
【0172】
電極は、それぞれ、真空蒸着法やスパッタリング法を用いて形成すれば良い。また、銀ペ
ースト等を用いる場合には、塗布法やインクジェット法を用いれば良い。
【0173】
〈正孔注入層301〉
正孔注入層301は、正孔注入性の高い物質を含む層である。
【0174】
正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、ルテニ
ウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の金属酸化物や、また、フタロシア
ニン(略称:H2Pc)、銅(II)フタロシアニン(略称:CuPc)等のフタロシア
ニン系の化合物を用いることができる。
【0175】
また、ポリ(N-ビニルカルバゾール)(略称:PVK)、ポリ(4-ビニルトリフェニ
ルアミン)(略称:PVTPA)などの高分子化合物や、ポリ(3,4-エチレンジオキ
シチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)等の酸を添加した
高分子化合物を用いることができる。
【0176】
また、正孔注入層301を、電荷発生領域としても良い。陽極と接する正孔注入層301
が電荷発生領域であると、仕事関数を考慮せずに様々な導電性材料を該陽極に用いること
ができる。電荷発生領域を構成する材料については後述する。
【0177】
〈正孔輸送層302〉
正孔輸送層302は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。
【0178】
正孔輸送性の高い物質としては、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば良く、特に
、10-6cm2/Vs以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。例えば、
4,4’-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NP
B又はα-NPD)、4-フェニル-4’-(9-フェニルフルオレン-9-イル)トリ
フェニルアミン(略称:BPAFLP)等の芳香族アミン化合物、4,4’-ジ(N-カ
ルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)、9-[4-(10-フェニル-9-アントリ
ル)フェニル]-9H-カルバゾール(略称:CzPA)、9-フェニル-3-[4-(
10-フェニル-9-アントリル)フェニル]-9H-カルバゾール(略称:PCzPA
)等のカルバゾール誘導体、2-tert-ブチル-9,10-ジ(2-ナフチル)アン
トラセン(略称:t-BuDNA)、9,10-ジ(2-ナフチル)アントラセン(略称
:DNA)、9,10-ジフェニルアントラセン(略称:DPAnth)等の芳香族炭化
水素化合物、PVK、PVTPA等の高分子化合物など、種々の化合物を用いることがで
きる。
【0179】
〈発光層303〉
発光層303は、蛍光を発光する蛍光性化合物や燐光を発光する燐光性化合物を用いるこ
とができる。
【0180】
発光層303に用いることができる蛍光性化合物としては、例えば、N,N’-ビス[4
-(9H-カルバゾール-9-イル)フェニル]-N,N’-ジフェニルスチルベン-4
,4’-ジアミン(略称:YGA2S)、N-(9,10-ジフェニル-2-アントリル
)-N,9-ジフェニル-9H-カルバゾール-3-アミン(略称:2PCAPA)、ル
ブレン等が挙げられる。
【0181】
また、発光層303に用いることができる燐光性化合物としては、例えば、ビス[2-(
4’,6’-ジフルオロフェニル)ピリジナト-N,C2’]イリジウム(III)ピコ
リナート(略称:FIrpic)、トリス(2-フェニルピリジナト-N,C2’)イリ
ジウム(III)(略称:Ir(ppy)3)(アセチルアセトナト)ビス(3,5-ジ
メチル-2-フェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(mppr-Me
)2(acac))等の有機金属錯体が挙げられる。
【0182】
なお、発光層303は、上述した発光性の有機化合物(発光物質、ゲスト材料)を他の物
質(ホスト材料)に分散させた構成としても良い。ホスト材料としては、各種のものを用
いることができ、ゲスト材料よりも最低空軌道準位(LUMO準位)が高く、最高被占有
軌道準位(HOMO準位)が低い物質を用いることが好ましい。
【0183】
ゲスト材料をホスト材料に分散させた構成とすることにより、発光層303の結晶化を抑
制することができる。また、ゲスト材料の濃度が高いことによる濃度消光を抑制すること
ができる。
【0184】
ホスト材料としては、上述の正孔輸送性の高い物質(例えば、芳香族アミン化合物やカル
バゾール誘導体)や、後述の電子輸送性の高い物質(例えば、キノリン骨格又はベンゾキ
ノリン骨格を有する金属錯体や、オキサゾール系配位子又はチアゾール系配位子を有する
金属錯体)等を用いることができる。具体的には、トリス(8-キノリノラト)アルミニ
ウム(III)(略称:Alq)、ビス(2-メチル-8-キノリノラト)(4-フェニ
ルフェノラト)アルミニウム(III)(略称:BAlq)などの金属錯体、3-(4-
ビフェニリル)-4-フェニル-5-(4-tert-ブチルフェニル)-1,2,4-
トリアゾール(略称:TAZ)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュ
プロイン(略称:BCP)などの複素環化合物や、CzPA、DNA、t-BuDNA、
DPAnthなどの縮合芳香族化合物、NPB等の芳香族アミン化合物等を用いることが
できる。
【0185】
また、ホスト材料は複数種用いることができる。例えば、結晶化を抑制するためにルブレ
ン等の結晶化を抑制する物質をさらに添加しても良い。また、ゲスト材料へのエネルギー
移動をより効率良く行うためにNPB、あるいはAlq等をさらに添加しても良い。
【0186】
また、発光層を複数設け、それぞれの層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全
体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、発光層を2つ有する発光素子に
おいて、第1の発光層の発光色と第2の発光層の発光色を補色の関係になるようにするこ
とで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。また、発光層
を3つ以上有する発光素子の場合でも同様である。
【0187】
〈電子輸送層304〉
電子輸送層304は、電子輸送性の高い物質を含む層である。
【0188】
電子輸送性の高い物質としては、正孔よりも電子の輸送性の高い有機化合物であれば良く
、特に、10-6cm2/Vs以上の電子移動度を有する物質であることが好ましい。
【0189】
電子輸送性の高い物質としては、例えば、Alq、BAlqなど、キノリン骨格又はベン
ゾキノリン骨格を有する金属錯体等や、ビス[2-(2-ヒドロキシフェニル)ベンゾオ
キサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX)2)、ビス[2-(2-ヒドロキシフェニル)
ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ)2)などのオキサゾール系、チアゾール
系配位子を有する金属錯体などを用いることができる。また、TAZ、BPhen、BC
Pなども用いることができる。
【0190】
〈電子注入層305〉
電子注入層305は、電子注入性の高い物質を含む層である。
【0191】
電子注入性の高い物質としては、例えば、リチウム、セシウム、カルシウム、フッ化リチ
ウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム、酸化リチウム等のようなアルカリ金属、アル
カリ土類金属、又はそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウムのよ
うな希土類金属化合物を用いることができる。また、上述した電子輸送層304を構成す
る物質を用いることもできる。
【0192】
〈電荷発生領域〉
電荷発生領域は、正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体(アクセプター)が添加され
た構成であっても、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体(ドナー)が添加された構
成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていてもよい。
【0193】
正孔輸送性の高い有機化合物としては、例えば、上述の正孔輸送層に用いることができる
材料が挙げられ、電子輸送性の高い有機化合物としては、例えば、上述の電子輸送層に用
いることができる材料が挙げられる。
【0194】
また、電子受容体としては、7,7,8,8-テトラシアノ-2,3,5,6-テトラフ
ルオロキノジメタン(略称:F4-TCNQ)、クロラニル等を挙げることができる。ま
た、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第4族乃至第8族に
属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、
酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レ
ニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定
であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
【0195】
また、電子供与体としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、又は元素周
期表における第13族に属する金属及びその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体
的には、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、イッテルビウム、インジウム
、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセ
ンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。
【0196】
なお、上述したEL層203及び中間層207を構成する層は、それぞれ、蒸着法(真空
蒸着法を含む)、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することが
できる。
【0197】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる
。
【0198】
(実施の形態4)
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置を用いた電子機器について
図10及び
図1
1を用いて説明する。
【0199】
本発明の一態様の発光装置は、デジタルスチルカメラ等のカメラのフラッシュ、撮影機能
を有する携帯電話機(携帯電話、携帯電話装置ともいう)や携帯情報端末等が備えるカメ
ラのフラッシュ等に用いることができる。また、自転車や自動車のライト、灯台、装飾用
途などのイルミネーション等に用いることができる。
【0200】
図10(A)はデジタルスチルカメラの一例を示している。デジタルスチルカメラ730
0は、筐体7301、レンズ7304、発光装置7310等を有する。発光装置7310
には、本発明の一態様の発光装置が適用されている。発光装置7310の発光部7303
は、レンズ7304を囲うように配置されている。本発明の一態様の発光装置は可撓性を
有するため、湾曲させることができる。デジタルスチルカメラ7300では、非発光部7
305が筐体7301の形状に沿って折り曲げられているため、発光部7303をレンズ
7304の周囲に広く配置できる。これにより、フラッシュを用いて人の顔を暗い場所で
撮影する場合であっても、例えば鼻の影が頬に投影されにくくすることができる。なお、
発光素子を非発光部7305に同一の工程で作製して設け、動作状態を示すインジケータ
に用いてもよい。
【0201】
図10(B)(C)は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機7350の一面(表
面ともいえる)を
図10(B)に示し、該一面の背面(裏面ともいえる)を
図10(C)
に示す。
【0202】
携帯電話機7350は、筐体7351、表示部7352、レンズ7354、発光装置73
60等を有する。発光装置7360には、本発明の一態様の発光装置が適用されている。
発光装置7360は発光部7353及び非発光部7355を有し、発光部7353は、レ
ンズ7354を囲うように配置されている。発光部7353は、非発光時に鏡として用い
る仕様であってもよい。
【0203】
図11(A)は、携帯電話機7350の発光装置7360が2つの発光パネル7353a
、7353bを有する変形例である。
【0204】
図12に
図11(A)における発光装置7360のブロック図を示す。発光装置7360
は、2つの発光パネル7353a、7353b、駆動回路730、2つの定電流電源74
0a、740b、及び2つの制御装置750a、750bを有する。
【0205】
2つの制御装置750a、750bには、携帯電話機7350の使用者が選択した条件に
対応した信号や、各種センサからの検出信号が供給される。2つの制御装置750a、7
50bは、供給された信号に応じた制御信号をそれぞれ供給する。
【0206】
定電流電源740aは、制御装置750aから供給された制御信号に応じた定電流パルス
を発光パネル7353aに供給する。定電流電源740bは、制御装置750bから供給
された制御信号に応じた定電流パルスを発光パネル7353bに供給する。したがって、
2つの発光パネル7353a、7353bはそれぞれ独立に光量が調整される。これによ
り、発光装置が発する光量をより幅広い範囲で調整できるようになり、好ましい。
【0207】
また、それぞれ色や色温度の異なる発光パネルを用いてもよい。例えば、2つの発光パネ
ルの色温度が異なる場合は、それぞれの発光パネルの光量を調整することで発光装置が適
切な色温度の光を発することができる。
【0208】
また、駆動回路730は、実施の形態1に示した駆動回路130と同様の構成を適用でき
る。2つの発光パネル7353a、7353bは、それぞれ独立に駆動回路730から制
御パルス信号が供給される。つまり、駆動回路730は、2つの発光パネル7353a、
7353bに同一の制御パルス信号を供給してもよいし、異なる制御パルス信号を供給し
てもよい。
【0209】
なお、発光装置7360が2つ以上の駆動回路を有していてもよい。また、発光装置73
60が3つ以上の発光パネルを有していてもよい。また、光量の調整ができない発光パネ
ルと本発明の一態様の光量の調整ができる発光パネルとを組み合わせてもよい。
【0210】
図12に示す構成を有する発光装置7360では、発光パネル7353a、7353bを
それぞれ独立に発光させることができる。例えば、一方の発光パネルの発光のみで十分で
ある場合は、一方の発光パネルのみを発光させ、より多くの光量が必要なときのみ双方の
発光パネルを発光させてもよい。これにより、発光装置の消費電力や発光パネルの劣化を
抑制できる。
【0211】
図11(B)は、自転車の一例を示している。自転車7400は、ライト7405を有す
る。ライト7405には、本発明の一態様の発光装置が適用されている。
【0212】
図11(C)は、自動車の一例を示している。自動車7410は、ライト7415を有す
る。ライト7415には、本発明の一態様の発光装置が適用されている。
【0213】
本発明の一態様の発光装置を自転車や自動車のライトに用いる場合、例えば、光センサを
用いて周囲の明るさを検知し、周囲が十分明るいときはライトを点灯しない、周囲が十分
暗いときはライトを点滅させる、周囲の明るさが不十分ではあるが光が検出できるときは
、ライトを点滅させ、かつその光量を多くする、等の制御を行うことができる。このよう
に、本発明の一態様の発光装置は、適宜最適な光量に調整して発光を行うことができるた
め、省電力なライトを実現できる。
【0214】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる
。
【実施例1】
【0215】
本実施例では、本発明の一態様の発光パネルについて説明する。
【0216】
本実施例で作製した発光パネルの平面図を
図6(A)に示し、
図6(A)における一点鎖
線X1-Y1間の断面図を
図7(B)に示す。なお、
図6(A)では発光パネルの構成の
一部を省略して示す。
【0217】
図7(B)に示すように、本実施例の発光パネルは、光取り出し構造を有する支持基板1
229上に絶縁膜1224を介して発光素子1250が設けられている。絶縁膜1224
上には補助配線1206が設けられており、第1の電極1201と電気的に接続する。補
助配線1206の一部は露出しており端子として機能する。第1の電極1201の端部及
び導電層1210の端部は隔壁1205で覆われている。また、第1の電極1201を介
して補助配線1206を覆う隔壁1205が設けられている。発光素子1250は、支持
基板1229、封止基板1228、及び封止材1227により封止されている。
【0218】
本実施例の発光パネルでは、支持基板1229としてポリエステル系樹脂の拡散フィルム
を用い、封止基板1228として薄いガラス層及びポリエチレンテレフタレート(PET
)層を有する基板を用いた。これらの基板は可撓性を有し、本実施例の発光パネルは、フ
レキシブルな発光パネルである。また、本実施例の発光パネルにおける発光領域の面積は
56mm×42mmである。
【0219】
発光素子1250はボトムエミッション構造の有機EL素子であり、具体的には、支持基
板1229上に可視光を透過する第1の電極1201を有し、第1の電極1201上にE
L層1202を有し、EL層1202上に可視光を反射する第2の電極1203を有する
。
【0220】
本実施例の発光パネルの作製方法について説明する。
【0221】
まず、作製基板であるガラス基板上に、下地膜、剥離層(タングステン膜)、被剥離層を
この順で形成した。本実施例において、被剥離層は、絶縁膜1224、補助配線1206
、第1の電極1201、及び隔壁1205を含む。
【0222】
補助配線1206は絶縁膜1224上に計7本形成した。このとき補助配線1206のピ
ッチが5.3mmになるように、また幅L2が322μmとなるようにした。第1の電極
1201としては、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)膜を形成した。補助
配線1206を覆う隔壁1205は、幅L1が330μmとなるように計7本形成した。
【0223】
次に、仮支持基板と、第1の電極1201と、を、剥離用接着剤を用いて接着し、剥離層
を用いて被剥離層を作製基板より剥離した。これにより、被剥離層は仮支持基板側に設け
られる。
【0224】
続いて、作製基板から剥離され、絶縁膜1224が露出した被剥離層に紫外光硬化型接着
剤を用いて支持基板1229を貼り合わせた。支持基板1229としては、前述の通り、
ポリエステル系樹脂の拡散フィルムを用いた。その後、仮支持基板を剥離し、支持基板1
229上に第1の電極1201を露出させた。
【0225】
次に、第1の電極1201上にEL層1202及び第2の電極1203を形成した。EL
層1202は、第1の電極1201側から、青色を呈する光を発する蛍光性化合物を含む
発光層を有する第1のEL層、中間層、並びに、緑色を呈する光を発する燐光性化合物を
含む発光層及び赤色を呈する光を発する燐光性化合物を含む発光層を有する第2のEL層
がこの順で積層した。第2の電極1203には、銀を用いた。
【0226】
次に、封止材1227であるゼオライトを含む光硬化性樹脂を塗布し、紫外光を照射する
ことで硬化させた。そして、紫外光硬化型接着剤を用いて、支持基板1229と、封止基
板1228である、薄いガラス層及びポリエチレンテレフタレート(PET)層を有する
基板と、を貼り合わせた。
【0227】
以上により得られた発光パネルの動作特性について測定を行った。このときの発光パネル
の電圧-輝度特性を、
図13の凡例のうち「初期」として示す。また、発光パネルの発光
スペクトルを
図14に示す。
図14に示すように、本実施例の発光パネルは、青色を呈す
る光を発する蛍光性化合物、緑色を呈する光を発する燐光性化合物、赤色を呈する光を発
する燐光性化合物それぞれに由来する光がいずれも含まれる発光スペクトルを示すことが
わかった。
【0228】
その後、該発光パネルを用いた発光装置の信頼性試験を行った。信頼性試験としては、発
光パネルを、間隔をあけて3000回又は1万回発光させた。発光1回につき、発光パネ
ルに2Aの電流を50ミリ秒(ms)間流した。このときの発光素子の電流密度は90m
A/cm2に相当する。また、発光の間隔(非発光の時間)は10秒とした。
【0229】
図13に、3千回発光させた後、及び1万回発光させた後の発光パネルの電圧-輝度特性
を示す。
【0230】
図13から、発光パネルの電圧-輝度特性は、1万回発光させた後でも、信頼性試験前と
ほとんど変わらず、発光パネルの劣化が見られなかった。このことから、本実施例の発光
パネルの信頼性の高さが示された。
【実施例2】
【0231】
本実施例では、本発明の一態様に適用できる有機EL素子について説明する。
【0232】
本実施例では、白色を呈する光を発する有機EL素子にどれだけ電流を流すことができる
かを調べた。用いた有機EL素子の発光領域は2mm×2mmである。発光1回につき、
有機EL素子に電流を50ミリ秒(ms)間流した。
【0233】
この結果、有機EL素子に60mAの電流を流すことができた(電流密度1500mA/
cm2に相当)。しかし、68mAの電流を流す(電流密度1700mA/cm2に相当
)と、有機EL素子はショートした。
【0234】
このことから、有機EL素子を適用した本発明の一態様の発光装置では、電流密度が17
00mA/cm2未満の範囲で、光量を調整することができると示唆された。このことか
ら、無機材料を用いた発光ダイオード等に比べて、有機EL素子には大電流を流すことが
できると考えられる。
【実施例3】
【0235】
本実施例では、本発明の一態様の発光装置について説明する。
【0236】
図15は、本発明の一態様の発光装置の構成を説明するブロック図である。
【0237】
本実施例で説明する発光装置104は、開閉回路110、発光パネル120、駆動回路1
30、及び定電流電源140bを有する。なお、各構成は上記実施の形態1の説明を参酌
するものとする。
【0238】
具体的には、本実施例の開閉回路110は、電流の大きさが2A、長さが50ミリ秒の定
電流パルスを、発光パネル120に0.5秒以上5秒以下の間隔で間欠的に供給する。
【0239】
本実施例で作製した発光パネルの平面図を
図6(B)に示し、
図6(B)における一点鎖
線X2-Y2間の断面図を
図8(A)に示し、一点鎖線X3-Y3間の断面図を
図8(C
)に示す。なお、
図6(B)では発光パネルの構成の一部を省略して示す。
【0240】
本実施例の発光パネルは、支持基板1220上に絶縁膜1224を介して発光素子125
0が設けられている。絶縁膜1224上には補助配線1206が設けられており、第1の
電極1201と電気的に接続する。補助配線1206の一部は露出しており端子として機
能する。第1の電極1201の端部及び導電層1210の端部は隔壁1205で覆われて
いる。また、第1の電極1201を介して補助配線1206を覆う隔壁1205が設けら
れている。発光素子1250は、支持基板1220、封止基板1228、及び封止材12
27により封止されている。
【0241】
本実施例の発光パネルでは、支持基板1220としてポリエステル系樹脂の光拡散フィル
ムを用い、封止基板1228として薄いガラス層及びポリエチレンテレフタレート(PE
T)層を有する基板を用いた。これらの基板は可撓性を有し、本実施例の発光パネルは、
フレキシブルな発光パネルである。なお、本実施例の支持基板1220は、光拡散フィル
ムを用いていることから、光取り出し構造を有しているといえる。
【0242】
本実施例の発光パネルにおける発光領域は、50mm×52.9mmのうち、直径20m
mの円形の非発光領域を除いた領域である。該非発光領域には、発光パネルの開口部を含
む。該非発光領域には、補助配線1206及び第1の電極1201を有さない(
図8(A
)参照)。これにより、開口を設ける際に、発光素子1250の第1の電極1201や補
助配線1206と第2の電極1203とが接してショートすることを防止できる。
【0243】
発光素子1250はボトムエミッション構造の有機EL素子であり、具体的には、支持基
板1220上に可視光を透過する第1の電極1201を有し、第1の電極1201上にE
L層1202を有し、EL層1202上に可視光を反射する第2の電極1203を有する
。
【0244】
本実施例の発光パネルの作製方法について説明する。
【0245】
まず、作製基板であるガラス基板上に、下地膜、剥離層(タングステン膜)、被剥離層を
この順で形成した。本実施例において、被剥離層は、絶縁膜1224、補助配線1206
、第1の電極1201、及び隔壁1205を含む。
【0246】
補助配線1206は絶縁膜1224上に計125本形成した。このとき補助配線1206
のピッチが420μmになるように、また幅L2が3μmとなるようにした。第1の電極
1201としては、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)膜を形成した。補助
配線1206を覆う隔壁1205は、幅L1が6μmとなるように計125本形成した。
補助配線の幅が3μmと細いため、本実施例の発光パネルは、発光時に補助配線が視認さ
れにくい。
【0247】
次に、仮支持基板と、第1の電極1201と、を、剥離用接着剤を用いて接着し、剥離層
を用いて被剥離層を作製基板より剥離した。これにより、被剥離層は仮支持基板側に設け
られる。
【0248】
続いて、作製基板から剥離され、絶縁膜1224が露出した被剥離層に紫外光硬化型接着
剤を用いて支持基板1220を貼り合わせた。支持基板1220としては、前述の通り、
ポリエステル系樹脂の拡散フィルムを用いた。その後、仮支持基板を剥離し、支持基板1
229上に第1の電極1201を露出させた。
【0249】
次に、第1の電極1201上にEL層1202及び第2の電極1203を形成した。EL
層1202は、第1の電極1201側から、青色の発光を呈する蛍光性化合物を含む発光
層を有する第1のEL層、中間層、並びに、緑色の発光を呈する燐光性化合物を含む発光
層及び橙色の発光を呈する燐光性化合物を含む発光層を有する第2のEL層がこの順で積
層した。第2の電極1203には、銀を用いた。
【0250】
次に、封止材1227であるゼオライトを含む紫外光硬化性樹脂を塗布し、紫外光を照射
することで硬化させた。そして、紫外光硬化型接着剤を用いて、支持基板1220と、封
止基板1228である、薄いガラス層及びポリエチレンテレフタレート(PET)層を有
する基板と、を貼り合わせた。
【0251】
そして、発光領域に囲まれた非発光領域に重ねて円形の開口部を設けた。本実施例では、
波長が紫外領域のレーザ(UVレーザ)を用いて発光パネルの一部を開口した。開口を設
ける手段としてはレーザだけでなく、パンチ等も挙げられる。パンチ等で開口する場合、
発光パネルが加圧されることにより、膜剥がれ(特にEL層1202等の膜剥がれ)が生
じる場合がある。レーザを用いて開口することで膜剥がれを抑制でき、信頼性の高い発光
パネルを作製できるため、好ましい。
【0252】
そして、開口部を設けることで露出した発光パネルの端部を、紫外光硬化型接着剤を用い
て覆い、封止材1226を設けた。
【0253】
以上により得られた発光パネルの動作特性について測定を行った。このときの発光パネル
の電圧-輝度特性を、
図16の凡例のうち「初期」として示す。また、発光パネルの発光
スペクトルを
図17に示す。
図17に示すように、本実施例の発光パネルは、青色の発光
を呈する蛍光性化合物、緑色の発光を呈する燐光性化合物、橙色の発光を呈する燐光性化
合物それぞれに由来する光がいずれも含まれる発光スペクトルを示すことがわかった。
【0254】
なお、発光パネル120は、2Aの電流が供給されるとおよそ10万cd/m2の輝度で
発光する。
【0255】
その後、該発光パネルを用いた発光装置の信頼性試験を行った。信頼性試験としては、発
光パネルを、間隔をあけて5万回発光させた。発光1回につき、発光パネルに2Aの電流
を50ミリ秒(ms)間流した。このときの発光素子の電流密度は87mA/cm2に相
当する。また、発光の間隔(非発光の時間)は0.5秒(s)とした。
【0256】
図16に、5万回発光させた後の発光パネルの電圧-輝度特性を示す。
【0257】
図16から、発光パネルの電圧-輝度特性は、5万回発光させた後でも、信頼性試験前と
ほとんど変わらず、発光パネルの劣化が見られなかった。発光パネル120を50ミリ秒
の長さ、0.5秒間隔で、5万回点滅させても、発光パネル120が実際に点灯している
時間は40分ほどに過ぎないうえ、発光に伴う発熱が発光パネル120に与える影響が少
ないことが示された。
【0258】
本実施例で説明する発光装置104は、有機EL素子を用いた発光パネル120を有する
。これにより、発光部を面状に広げることができる。その結果、小型の発光装置を提供で
きる。
【0259】
また、発光パネル120は、その形態を他の発光素子(例えばLED)に比べて軽く、薄
く且つ大きな面積にすることができる。これにより、発光パネルが視界に占める割合を容
易に大きくすることができる。
【0260】
また、およそ10万cd/m2の輝度で間欠的に発光する発光パネルを直視すると、きわ
めて眩しく感じられる。
【0261】
このような発光装置104は、例えば防犯装置に用いることができる。具体的には、暴漢
に襲われた際に、発光装置104を暴漢に向けて間欠的に発光させる。これにより、暴漢
が怯み犯罪を躊躇させることができる。
【0262】
また、携帯カメラやカメラ付携帯電話に設けられた発光装置104は、カメラのフラッシ
ュと防犯装置を兼ねることができる。なお、定電流電源140bが供給する電流の大きさ
を、用途や周囲の明るさに応じて変えてもよい。具体的には、防犯装置として用いる場合
の輝度をカメラのフラッシュに用いる場合の輝度以上としてもよい。
【0263】
また、発光装置104を自転車等の警告灯に用いると、他の通行車両や通行人等に自らの
位置を認知させることができる。これにより、事故の発生を未然に防ぐことができる。
【符号の説明】
【0264】
100 発光装置
101 発光装置
102 発光装置
103 発光装置
104 発光装置
110 開閉回路
120 発光パネル
125 計
130 駆動回路
132 スタートスイッチ
132M マイクロフォン
133a スタートスイッチ回路
133b スタートスイッチ回路
134 可変抵抗
135 パルス間隔変調回路
137 マイコン
140a 定電流電源
140b 定電流電源
150 制御装置
155 カウンタ回路
160 光センサ
162 距離センサ
170 防犯装置
180 自動焦点光学装置
190 撮像手段
201 電極
203 EL層
203a EL層
203b EL層
205 電極
207 中間層
301 正孔注入層
302 正孔輸送層
303 発光層
304 電子輸送層
305 電子注入層
401 支持基板
403 発光素子
405 封止基板
407 封止材
409a 端子
409b 端子
411a 構造
411b 構造
413 平坦化層
415 空間
417 補助配線
419 絶縁層
421 電極
423 EL層
425 電極
730 駆動回路
740a 定電流電源
740b 定電流電源
750a 制御装置
750b 制御装置
1201 電極
1202 EL層
1203 電極
1205 隔壁
1206 補助配線
1209 構造
1210 導電層
1220 支持基板
1224 絶縁膜
1226 封止材
1227 封止材
1228 封止基板
1229 支持基板
1250 発光素子
1500mA 電流密度
1700mA 電流密度
7300 デジタルスチルカメラ
7301 筐体
7303 発光部
7304 レンズ
7305 非発光部
7310 発光装置
7350 携帯電話機
7351 筐体
7352 表示部
7353 発光部
7353a 発光パネル
7353b 発光パネル
7354 レンズ
7355 非発光部
7360 発光装置
7400 自転車
7405 ライト
7410 自動車
7415 ライト