分割電極を有する発光要素
本発明は、エレクトロルミネッセント装置に関する。環境照明を提供することは、エレクトロルミネッセント装置であって、エレクトロルミネッセント層と、前記エレクトロルミネッセント層に電荷を供給するための、前記エレクトロルミネッセント層の第1面に配置される第1電極層、及び前記エレクトロルミネッセント層の前記第1面に対向する第2面に配置される第2電極層と、前記第1電極層を電荷供給源と接触させる少なくとも1つの第1接触要素と、前記第2電極層を前記電荷供給源と接触させる少なくとも1つの第2接触要素と、を有し、前記第1及び第2接触要素が、前記エレクトロルミネッセント層から放射される光の強度が前記エレクトロルミネッセント層の領域にわたって変化するように、互いに非対称的に構成される、エレクトロルミネッセント装置によって可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エレクトロスミネッセント(EL)装置に関する。
【背景技術】
【0002】
エレクトロルミネッセント(EL)装置は、通常、EL材料を有する装置である。EL材料は、電流がEL材料を流れる場合に、光を発することが可能である。EL装置に関して使用される材料は、発光ポリマ又は小有機分子であり得る。有機装置は、例えば、従来から知られる有機発光ダイオード(OLED)であり得る。EL装置を活性化させるために、EL材料の表面において沈着される電極を用いてEL材料へ電流が印加される。
【0003】
OLEDなどのEL装置は、電極間に沈着されるEL材料を含む。適切な電圧を印加すると、電流が、EL材料を通じてアノードからカソードへ流れる。EL材料内部における空孔及び電子の放射的再結合により、光が生成される。異なる有機EL材料を使用して、EL装置から放射される光の色は、変更され得る。
【0004】
有機EL材料を使用するEL装置は、例えば、一般照明などの大面積照明応用例に関して適している。大照明面積を有するタイル領域へ組み合わせられる、複数のEL装置を使用することは知られている。
【0005】
単一のEL装置のサイズは、数平方センチメートルであり得、タイル状領域のサイズは、複数のこの数平方センチメートルからなり得る。EL装置は、一般照明に関して、並びに、効果照明及び環境照明に関して使用される平面直視照明器具を作製するのに適している。
【0006】
例えば、一般照明に関して、従来技術によるEL装置は、全体EL表面における発光の均一な分布が得られるように、設計される。この光の均一な分布は、EL装置の電極層内に配置される環状電極を用いることによって有利に達成される。EL装置から放射される光は、電極からの距離が増加すると減少する。その理由は、これらの距離におけるEL層を通ずる電流が少なくなるに連れて、少ない光が出力されるようになるからである。
【0007】
環境照明、すなわち、光を用いた部屋における環境の創作は、当該技術分野において益々注目を集めている。環境創作に関して特に適された照明器具が提供されている。環境照明は、光効果、及び多色光の動的な制御を特徴とする。動的変化は、通常、色と強度との間における滑らかな遷移として考えられている。
【0008】
上述のように、現在のEL装置は、所与のEL装置においてほとんど均一な光分布が得られるように、最適化される。しかし、直視型環境創作に関しては、制御可能で、不均一な光の分布が好ましくあり得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
したがって、本発明の目的は、知覚される輝度がEL装置領域において変化するように電極を構成することである。本発明の更なる目的は、EL装置を用いた動的な照明を提供することである。本発明の別の目的は、EL装置における柔軟な画素を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明のこれら及び他の目的は、エレクトロルミネッセント装置であって、エレクトロルミネッセント層と、前記エレクトロルミネッセント層に電荷を供給するための、前記エレクトロルミネッセント層の第1面に配置される第1電極層、及び前記エレクトロルミネッセント層の前記第1面に対向する第2面に配置される第2電極層と、前記第1電極層を電荷供給源と接触させる少なくとも1つの第1接触要素と、前記第2電極層を前記電荷供給源と接触させる少なくとも1つの第2接触要素と、を有し、前記第1及び第2接触要素が、前記エレクトロルミネッセント層から放射される光の強度が前記エレクトロルミネッセント層の領域にわたって変化するように、互いに非対称的に構成される、エレクトロルミネッセント装置によって提供される。
【0011】
互いに非対称的に接触要素を構成することは、EL装置において不均一であるが制御可能な光分布を提供することが分かっている。不均一な光分布は、アノード層又はカソード層のいずれかの独立した電極層に接触要素を配置することによって達成され得る。均一でない光分布は、ルミネッセント層において不均一な電流分布によって達成される。不均一な電流分布は、接触要素の非対称な配置によってもたらされる。
【0012】
エレクトロルミネッセント層は、好ましくは有機層であり得る。EL装置は、好ましくはOLED装置であり得る。
【0013】
EL層は、第1及び第2電極層によって板張りされる。これらの電極は、EL層の対向する表面に設けられ得る。電極層は、好ましくは、電極層に均一に印加される電荷をEL層へ分配するために、低オーミック抵抗を有する。
【0014】
電極層を電荷供給源と接触させる接触要素は、電極層において含まれ得る。好ましくは、接触要素は、電極層に埋め込まれ得、これにより、低い高さの装置を提供し得る。接触要素は、電極層として同一の材料でもあり得るが、異なるオーミック抵抗値を有し得る。
【0015】
EL層から放射される光の不均一な分布を得るために、電極層における接触要素が、互いに非対称であるように配置されることも好ましい。互いに非対称であることは、第1電極層における第1接触要素の配置が電極層における第2接触要素の配置と異なることになり得る。EL層の両側において同様な接触要素、好ましくは環状接触要素が配置されていた従来技術によるEL装置とは対照的に、本発明は、接触要素を、これらの接触要素が互いにサイズ、位置、形状、向き、及び/又は設計において異なり得るように、配置することを提供する。
【0016】
実施例に従うと、電極層のオーミック抵抗値が電極層において配置されるそれぞれの接触要素の抵抗値よりも低い(<)又は遥かに低い(<<)。カソード電極層の抵抗値がアノード電極層の抵抗値よりも小さいことが更に提案される。しかし、アノード層及びカソード層の電極の抵抗値が等しいことも可能であり得る。
【0017】
実施例に従うと、接触要素は、電極層の外側縁部における接触点として配置される。接触点は、電極層の外側縁部において位置される小さい細長片であり得る。このような接触点のうちの2つが電極層の対向する縁部、好ましくはアノード層において配置され得ることが好ましい。
【0018】
接触点は、電極層の角部において、好ましくは電極層の2つの対向する角部において、好ましくはアノード層において、配置され得ることが更に好ましい。
【0019】
実施例に従うと、接触要素を電極層の縁部から縁部へ延在する帯板として配置することも好ましくあり得る。更に好ましいのは、電極層の中間部において位置され、またこの層の縁部へ延在しない接触要素として細長片を配置することである。
【0020】
実施例に従うと、第2接触要素は、第2電極層の外側縁部に沿って配置される接触リングであり得る。接触点又は細長片がそれぞれの他の電極層において、どの層に配置されるかに依存して、接触リングが配置され得る。
【0021】
実施例に従うと、複数の行が第1接触要素を構成し得、これらの行に直角であり、EL層のそれぞれの他の側に配置される複数の列が第2接触要素を構成し得る。行及び列が互いに交差する領域において、画素要素が生成され得る。画素要素は、光を発するEL装置における点として考慮され得る。行及び列の交差部における電流の経路により、これらの位置において、最も大きい光がEL装置によって放射される。
【0022】
接触要素のオーミック抵抗値を変化させることも提供され得る。好ましくは、接触要素の抵抗値は、交差部領域において低く、接触要素の他の領域において高くあり得る。抵抗値の勾配を設けることによって、発光の追加的な勾配が提供され得る。
【0023】
本発明に従う更なる有利な点は、請求項から導き出され得る。
【0024】
本発明のこれら及び他の点は、後述の図面から明らかであり、これらの図面を参照して非限定的な例を用い説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
図1は、当該技術分野において知られているEL装置1、好ましくはOLED装置を例示する。簡便性のために、3つの層構造としてトップ放射型OLEDが示される。
【0026】
示されるのは、アノード層2a及びカソード層2bを有するOLED1である。アノード層2a及びカソード層2bの間において、エレクトロルミネッセント層4、好ましくは有機EL層4が配置され、例えば、1つ以上の空孔及び/又は電子伝導層も含み得る。
【0027】
アノード層2a及び/又はカソード層は透明であり得る。アノード層2a及びカソード層2bのオーミック抵抗値は、低いことが好ましい。アノード層2aは、オーミック抵抗値Raを有し、カソード層2bは、オーミック抵抗値Rcを有する。アノード層2a及びカソード層2bは、好ましくは、EL層4の2つの対向する表面を覆う。アノード層2aは、好ましくは、酸化インジウム−スズ(ITO)を透明電極として含む。カソード層2bは、金属から、好ましくはLiF/Alなどの低仕事関数を有する金属から作製され得る。
【0028】
EL装置1は、接触要素6a・6bを用いて電流源8へ接続される。接触要素6a・6bは、アノード層2a及びカソード層2bにそれぞれに沈着される。従来技術によると、接触要素6は、環状である。両方の接触要素が同一の形状を有し、EL層4の対向する側に配置される。EL装置1における最良な電流均一性に関して、接触要素6は、アノード層2a及びカソード層2bの両方の周辺端部に沿って延在する。
【0029】
この種類の「環状注入」は、EL層4を通してずっとほとんど均一な電流分布を提供することを可能にする。アノード層2a及びカソード層2bの伝導性がより高いほど、電流分布はより更に均一である。
【0030】
EL装置1からの放射光の分布は、EL層4における電流に依存する。均一な電流分布は、均一な光放射をもたらす。
【0031】
図2に例示されるように、図1に示される電流環状注入を有する正方形EL装置1の光出力は、均一である。図2に例示されるのは、EL装置1の表面における放射光の量である。平面12にから見られ得るように、図1に従うEL装置は、均一な光分布を有する。
【0032】
環境照明を提供するために、不均一な光分布が所望である。したがって、実施例に従うと、図3に従う配置が提供される。図3aに例示されるように、アノード層2aは、接点である接触要素6aと接触される。カソード層2bは、接触要素6bを用いて電流源8へ接触される。
【0033】
本発明に従う接触要素は、電極材料(Ra及びRc)の抵抗値とは異なる抵抗値Rcontactを有する要素として理解され得る。接触要素材料は、対応する電極と同一の又は異なる材料の何れかであり得る。接触要素は、対応する電極よりも相当小さい又は大きい抵抗値を有し得る。
【0034】
接触要素及び電極材料が同一の材料で作製される場合、接触要素の抵抗値は、材料層高さを調節することによって調節され得る。例えば、ITOにおける低オーミック接触領域は、始めにITOをガラスに特定の厚さt1で沈着させ、その後、この第1ITO層に異なる厚さt2のITOの小さい細長片を沈着することによって達成され得る。
【0035】
接触要素及び電極材料が異なる材料から作製される場合、接触領域は、Cu又はAgなどの金属から作製され得る。ITO領域の場合、接触領域は、同様に透明であり得る。この場合、金属は、非常に小さい厚さである、又はITO層に沈着される一群の小さい見えない線又は格子であり得る。線又は格子のサイズは、光が線又は格子を通じて放射し得るが、同時に線/細長片が人間の目には見えないように、作製され得る。
【0036】
接触層は、例えば蒸着、蒸発、噴霧、印刷、及びめっきなどによって、電極材料の沈着において及び/又は後に形成され得る。接触層は、例えば、接触領域における抵抗値を調整するために適切な帯板、格子、又はいずれかの構造などの、同質な材料及び/又は非同質な材料のいずれかから作製され得る。格子型接触層を用いることは、透明性が必要とされるITO層に関して有利であり得る。更に、接触領域は、異なる材料のスタックから形成され得る。
【0037】
確認され得るように、接触要素6aは、アノード層2aの対向する縁部の中間において配置される。接触要素6aの抵抗値は、アノード層2aの抵抗値よりも小さい。接触要素6aは、図3bに例示されるように、環状接触要素6bへ非対称に配置される。
【0038】
図3a及び図3bに従う配置は、EL層4における不均一な電流分布を提供する。この不均一な電流分布は、図4に例示されるようにEL装置1における不均一な光出力を提供する。図4から確認され得るように、光分布は、プロット14によって表わされる。接触要素6aの位置に対応する位置16において、光出力は、接触要素6aから離れている箇所よりも遥かに高い。光出力は、接触要素6aからの距離が増加するに従い減少する。光出力の減少の勾配は、接触要素6a及びアノード層2aの抵抗値の関数であり得る。アノード層2a抵抗値Raが高いほど、位置16から離れた箇所の光分布の減少はより急勾配になる。光出力は、更に、EL層のIV特性にも依存し得る。
【0039】
図5aは、アノード層2aの対向する角部における接触要素6aの別の可能な配置を例示する。図5bにおいて例示されるように接触要素6bは、カソード層2bにおいて環状である。
【0040】
図6は、EL装置1における電流分布に同様に従う光分布を例示する。位置16において、光出力は、他の位置よりも高い。位置16は、接触要素6aの位置に対応する。
【0041】
図7は、接触要素6aの更なる配置を例示する。例示されるように、アノード層2aに埋め込まれるように、環状接触要素6aが配置される。図7bに例示されるように、接触要素6bは、カソード層2bの1つの縁部から対応する他方の縁部へ延在する細長片として構成される。接触要素6bの抵抗値は、カソード層2bの抵抗値Rcよりも遥かに小さくあり得る。接触要素6bは接地へ接続され得る一方で、接触要素6aは駆動電位へ接続され得るが、逆もあり得る。
【0042】
結果として、図8に示されるように、光分布は、位置16において、接触要素6bの方向に沿って上昇を有する。
【0043】
図9に例示されるのは、更なる配置である。アノード層2aは、図9aに例示されるように、環状接触要素6aを通じて接触される。カソード層2bは、細長片状接触要素6bを用いて接触される。同様に、他の全ての実施例におけるように、接触要素6bの抵抗値も、カソード層2bの抵抗値Rcよりも遥かに小さく選択され得る(Rcontact<<Rc)。アノード層2aの抵抗値Raを接触要素6の抵抗値Rcontactと類似するように選択することも可能であり得る。
【0044】
図10に例示されるように、位置16において、光分布は、接触要素6bの近くのより高い電流が原因の上昇を有する一方で、接触要素6bから離れる電流は減少される。
【0045】
図11は、接触要素6の更なる配置を例示する。図11aにおいて確認され得るように、接触要素6aは行として配置される。接触要素6bは図11bに例示されるように列として配置される。
【0046】
アノード層2aは、接触要素6aと一緒になり、接触要素6bを有するカソード層2bに対向するEL層4の側において配置される。接触要素6の行及び列は、上面図において見られる場合、交差部、すなわち交差部領域を有する。電流分布は、電流の流れが、交差部の位置において最も高く、交差部から距離に従い減少するようにされる。
【0047】
図12に例示されるように、位置16は、全ての接触要素6が駆動電源に接続される場合、交差部領域における光出力を表わす。これらの位置において、光出力は最も高く、光出力は、交差部からの距離が増加するに連れて減少する。行及び列のそれぞれを通ずる電流は、互いに独立して駆動され得る。駆動電源をn番目の行及びm番目の列に接続する場合、光出力は、これらの接触要素の交差部において生成される。アノード層及びカソード層における接触要素6の抵抗値Rc及びRaの適切な選択により、図12に例示されるような、滑らかな光分布が達成され得る。
【0048】
図13に例示され、既に上述されるように、接触要素のそれぞれを通ずる電流の流れは、個別に制御され得る。図13aは、横座標に沿った、正方形のEL装置の物理的な延在を示す。縦座標に沿って、発光層4を通ずる電流の流れの絶対値が示される。例示される例において、駆動電源は、行n=2及び列m=2に接続される一方で、残りの行及び列は浮いている、すなわちこれらは駆動電源に接続されていない。
【0049】
図13bは、電流18が調節され得ることを例示する。光分布は、EL層4を通ずるカソード層2bからアノード層2aへの電流の関数であることが特記されるべきである。したがって、交差部における行及び列の間の電流が高いほど、光出力は高い。図14に例示されるように、光出力は、行/列のそれぞれに関して調節される電流に依存する。確認され得るように、行2及び列2の交差部に対応する位置16において、光出力は最大である。光出力を表わす傾斜14の勾配は、電流18を調節することによって調節され得る。最大電流を増加させることによって、光出力は増加され得る。
【0050】
図14は、光出力が活性化された接触要素n=m=2の両方の交差部において最高であることを示す。光出力は、交差部からの距離が増加すると低下する。残りの8つの交差部において、光出力は、低オーミック浮動接触要素によりEL層の両端の電圧がほとんど一定であるという事実が原因である挙動のような台地を形成する。
【0051】
実施例に従うと、図15に示されるように、特別な形状が、特別に形成された接触要素6を用いて生成され得る。図15aにおいて例示されるように、接触要素6aは環状である一方で、図15bに示されるように、接触要素6bは文字形状である。
【0052】
電流に従う光出力は、図16に示される。確認され得るように、接触要素6bの形状は、光出力において描画される。
【0053】
図17は、EL要素1のタイル状領域を示す。領域20は、EL要素1の配列からなり得、EL要素1のそれぞれは、照明効果を提供する。各EL要素1は、異なる効果を提供し得、したがって、複数の光学効果を提供することが可能である領域20を形成する。
【0054】
異なる色を有するEL素子1を提供することも可能であり得る。これらの色付きEL要素をそれぞれの上にスタックし、EL要素において接触要素を非対称的に設けることによって、異なる色を有する色効果が可能である。層の接触要素を個別に制御することも更に可能であり、これにより、スタックされるEL装置の表面にわたって多色光の傾斜を可能にし得る。
【0055】
好ましい実施例に適用される本発明の基礎的な新規の特徴を示し、説明し、そして指摘されている一方で、記載される装置及び方法の形式及び詳細において様々な省略、置換及び変更が、本発明の精神から逸脱することなく当業者によってなされ得ることを理解する。例えば、同一の結果を達成するほぼ同一のやり方でほぼ同一の機能を実行する要素及び/又は方法ステップの全ての組合せは、本発明の範囲に含まれることを明示的に意図される。更に、本発明のいずれかの開示された形式又は実施例と組み合わせて示される及び/又は説明される構造、要素及び/又は方法は、一般的な設計事項として他のいずれかの開示される、説明される、又は示唆される形式で組み込まれ得ることを認識されるべきである。したがって、本文書に添付される請求項の範囲によって示されるようにのみ制限されることを意図している。いずれの参照符号も請求項の範囲を制限するように解釈されるべきでないことも認識されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0056】
【図1】図1は、対称的な接触要素を有する簡素化されたEL装置構造である。
【図2】図2は、図1に従うEL装置における光出力の等高線プロット図である。
【図3】図3は、アノード及びカソード電極層における接触要素の配置である。
【図4】図4は、図3に従うEL装置の光出力の等高線プロット図である。
【図5】図5は、実施例に従う接触要素の配置である。
【図6】図6は、図5に従うEL装置の光出力の等高線プロット図である。
【図7】図7は、実施例に従う接触要素の配置である。
【図8】図8は、図7に従うEL装置の光出力の等高線プロット図である。
【図9】図9は、実施例に従う接触要素の更なる配置である。
【図10】図10は、図9に従うEL装置の光出力の等高線プロット図である。
【図11】図11は、実施例に従う接触要素の更なる配置である。
【図12】図12は、図11に従うEL装置の光出力の等高線プロット図である。
【図13】図13は、図11に従うEL装置へ電流を印加するための電流分布プロット図である。
【図14】図14は、図11に従うEL装置の光出力の等高線プロット図である。
【図15】図15は、実施例に従う接触要素の更なる配置である。
【図16】図16は、図15に従うEL装置の光出力の等高線プロット図である。
【図17】図17は、複数のEL装置タイルのパターンからなるEL装置である。
【技術分野】
【0001】
本発明は、エレクトロスミネッセント(EL)装置に関する。
【背景技術】
【0002】
エレクトロルミネッセント(EL)装置は、通常、EL材料を有する装置である。EL材料は、電流がEL材料を流れる場合に、光を発することが可能である。EL装置に関して使用される材料は、発光ポリマ又は小有機分子であり得る。有機装置は、例えば、従来から知られる有機発光ダイオード(OLED)であり得る。EL装置を活性化させるために、EL材料の表面において沈着される電極を用いてEL材料へ電流が印加される。
【0003】
OLEDなどのEL装置は、電極間に沈着されるEL材料を含む。適切な電圧を印加すると、電流が、EL材料を通じてアノードからカソードへ流れる。EL材料内部における空孔及び電子の放射的再結合により、光が生成される。異なる有機EL材料を使用して、EL装置から放射される光の色は、変更され得る。
【0004】
有機EL材料を使用するEL装置は、例えば、一般照明などの大面積照明応用例に関して適している。大照明面積を有するタイル領域へ組み合わせられる、複数のEL装置を使用することは知られている。
【0005】
単一のEL装置のサイズは、数平方センチメートルであり得、タイル状領域のサイズは、複数のこの数平方センチメートルからなり得る。EL装置は、一般照明に関して、並びに、効果照明及び環境照明に関して使用される平面直視照明器具を作製するのに適している。
【0006】
例えば、一般照明に関して、従来技術によるEL装置は、全体EL表面における発光の均一な分布が得られるように、設計される。この光の均一な分布は、EL装置の電極層内に配置される環状電極を用いることによって有利に達成される。EL装置から放射される光は、電極からの距離が増加すると減少する。その理由は、これらの距離におけるEL層を通ずる電流が少なくなるに連れて、少ない光が出力されるようになるからである。
【0007】
環境照明、すなわち、光を用いた部屋における環境の創作は、当該技術分野において益々注目を集めている。環境創作に関して特に適された照明器具が提供されている。環境照明は、光効果、及び多色光の動的な制御を特徴とする。動的変化は、通常、色と強度との間における滑らかな遷移として考えられている。
【0008】
上述のように、現在のEL装置は、所与のEL装置においてほとんど均一な光分布が得られるように、最適化される。しかし、直視型環境創作に関しては、制御可能で、不均一な光の分布が好ましくあり得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
したがって、本発明の目的は、知覚される輝度がEL装置領域において変化するように電極を構成することである。本発明の更なる目的は、EL装置を用いた動的な照明を提供することである。本発明の別の目的は、EL装置における柔軟な画素を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明のこれら及び他の目的は、エレクトロルミネッセント装置であって、エレクトロルミネッセント層と、前記エレクトロルミネッセント層に電荷を供給するための、前記エレクトロルミネッセント層の第1面に配置される第1電極層、及び前記エレクトロルミネッセント層の前記第1面に対向する第2面に配置される第2電極層と、前記第1電極層を電荷供給源と接触させる少なくとも1つの第1接触要素と、前記第2電極層を前記電荷供給源と接触させる少なくとも1つの第2接触要素と、を有し、前記第1及び第2接触要素が、前記エレクトロルミネッセント層から放射される光の強度が前記エレクトロルミネッセント層の領域にわたって変化するように、互いに非対称的に構成される、エレクトロルミネッセント装置によって提供される。
【0011】
互いに非対称的に接触要素を構成することは、EL装置において不均一であるが制御可能な光分布を提供することが分かっている。不均一な光分布は、アノード層又はカソード層のいずれかの独立した電極層に接触要素を配置することによって達成され得る。均一でない光分布は、ルミネッセント層において不均一な電流分布によって達成される。不均一な電流分布は、接触要素の非対称な配置によってもたらされる。
【0012】
エレクトロルミネッセント層は、好ましくは有機層であり得る。EL装置は、好ましくはOLED装置であり得る。
【0013】
EL層は、第1及び第2電極層によって板張りされる。これらの電極は、EL層の対向する表面に設けられ得る。電極層は、好ましくは、電極層に均一に印加される電荷をEL層へ分配するために、低オーミック抵抗を有する。
【0014】
電極層を電荷供給源と接触させる接触要素は、電極層において含まれ得る。好ましくは、接触要素は、電極層に埋め込まれ得、これにより、低い高さの装置を提供し得る。接触要素は、電極層として同一の材料でもあり得るが、異なるオーミック抵抗値を有し得る。
【0015】
EL層から放射される光の不均一な分布を得るために、電極層における接触要素が、互いに非対称であるように配置されることも好ましい。互いに非対称であることは、第1電極層における第1接触要素の配置が電極層における第2接触要素の配置と異なることになり得る。EL層の両側において同様な接触要素、好ましくは環状接触要素が配置されていた従来技術によるEL装置とは対照的に、本発明は、接触要素を、これらの接触要素が互いにサイズ、位置、形状、向き、及び/又は設計において異なり得るように、配置することを提供する。
【0016】
実施例に従うと、電極層のオーミック抵抗値が電極層において配置されるそれぞれの接触要素の抵抗値よりも低い(<)又は遥かに低い(<<)。カソード電極層の抵抗値がアノード電極層の抵抗値よりも小さいことが更に提案される。しかし、アノード層及びカソード層の電極の抵抗値が等しいことも可能であり得る。
【0017】
実施例に従うと、接触要素は、電極層の外側縁部における接触点として配置される。接触点は、電極層の外側縁部において位置される小さい細長片であり得る。このような接触点のうちの2つが電極層の対向する縁部、好ましくはアノード層において配置され得ることが好ましい。
【0018】
接触点は、電極層の角部において、好ましくは電極層の2つの対向する角部において、好ましくはアノード層において、配置され得ることが更に好ましい。
【0019】
実施例に従うと、接触要素を電極層の縁部から縁部へ延在する帯板として配置することも好ましくあり得る。更に好ましいのは、電極層の中間部において位置され、またこの層の縁部へ延在しない接触要素として細長片を配置することである。
【0020】
実施例に従うと、第2接触要素は、第2電極層の外側縁部に沿って配置される接触リングであり得る。接触点又は細長片がそれぞれの他の電極層において、どの層に配置されるかに依存して、接触リングが配置され得る。
【0021】
実施例に従うと、複数の行が第1接触要素を構成し得、これらの行に直角であり、EL層のそれぞれの他の側に配置される複数の列が第2接触要素を構成し得る。行及び列が互いに交差する領域において、画素要素が生成され得る。画素要素は、光を発するEL装置における点として考慮され得る。行及び列の交差部における電流の経路により、これらの位置において、最も大きい光がEL装置によって放射される。
【0022】
接触要素のオーミック抵抗値を変化させることも提供され得る。好ましくは、接触要素の抵抗値は、交差部領域において低く、接触要素の他の領域において高くあり得る。抵抗値の勾配を設けることによって、発光の追加的な勾配が提供され得る。
【0023】
本発明に従う更なる有利な点は、請求項から導き出され得る。
【0024】
本発明のこれら及び他の点は、後述の図面から明らかであり、これらの図面を参照して非限定的な例を用い説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
図1は、当該技術分野において知られているEL装置1、好ましくはOLED装置を例示する。簡便性のために、3つの層構造としてトップ放射型OLEDが示される。
【0026】
示されるのは、アノード層2a及びカソード層2bを有するOLED1である。アノード層2a及びカソード層2bの間において、エレクトロルミネッセント層4、好ましくは有機EL層4が配置され、例えば、1つ以上の空孔及び/又は電子伝導層も含み得る。
【0027】
アノード層2a及び/又はカソード層は透明であり得る。アノード層2a及びカソード層2bのオーミック抵抗値は、低いことが好ましい。アノード層2aは、オーミック抵抗値Raを有し、カソード層2bは、オーミック抵抗値Rcを有する。アノード層2a及びカソード層2bは、好ましくは、EL層4の2つの対向する表面を覆う。アノード層2aは、好ましくは、酸化インジウム−スズ(ITO)を透明電極として含む。カソード層2bは、金属から、好ましくはLiF/Alなどの低仕事関数を有する金属から作製され得る。
【0028】
EL装置1は、接触要素6a・6bを用いて電流源8へ接続される。接触要素6a・6bは、アノード層2a及びカソード層2bにそれぞれに沈着される。従来技術によると、接触要素6は、環状である。両方の接触要素が同一の形状を有し、EL層4の対向する側に配置される。EL装置1における最良な電流均一性に関して、接触要素6は、アノード層2a及びカソード層2bの両方の周辺端部に沿って延在する。
【0029】
この種類の「環状注入」は、EL層4を通してずっとほとんど均一な電流分布を提供することを可能にする。アノード層2a及びカソード層2bの伝導性がより高いほど、電流分布はより更に均一である。
【0030】
EL装置1からの放射光の分布は、EL層4における電流に依存する。均一な電流分布は、均一な光放射をもたらす。
【0031】
図2に例示されるように、図1に示される電流環状注入を有する正方形EL装置1の光出力は、均一である。図2に例示されるのは、EL装置1の表面における放射光の量である。平面12にから見られ得るように、図1に従うEL装置は、均一な光分布を有する。
【0032】
環境照明を提供するために、不均一な光分布が所望である。したがって、実施例に従うと、図3に従う配置が提供される。図3aに例示されるように、アノード層2aは、接点である接触要素6aと接触される。カソード層2bは、接触要素6bを用いて電流源8へ接触される。
【0033】
本発明に従う接触要素は、電極材料(Ra及びRc)の抵抗値とは異なる抵抗値Rcontactを有する要素として理解され得る。接触要素材料は、対応する電極と同一の又は異なる材料の何れかであり得る。接触要素は、対応する電極よりも相当小さい又は大きい抵抗値を有し得る。
【0034】
接触要素及び電極材料が同一の材料で作製される場合、接触要素の抵抗値は、材料層高さを調節することによって調節され得る。例えば、ITOにおける低オーミック接触領域は、始めにITOをガラスに特定の厚さt1で沈着させ、その後、この第1ITO層に異なる厚さt2のITOの小さい細長片を沈着することによって達成され得る。
【0035】
接触要素及び電極材料が異なる材料から作製される場合、接触領域は、Cu又はAgなどの金属から作製され得る。ITO領域の場合、接触領域は、同様に透明であり得る。この場合、金属は、非常に小さい厚さである、又はITO層に沈着される一群の小さい見えない線又は格子であり得る。線又は格子のサイズは、光が線又は格子を通じて放射し得るが、同時に線/細長片が人間の目には見えないように、作製され得る。
【0036】
接触層は、例えば蒸着、蒸発、噴霧、印刷、及びめっきなどによって、電極材料の沈着において及び/又は後に形成され得る。接触層は、例えば、接触領域における抵抗値を調整するために適切な帯板、格子、又はいずれかの構造などの、同質な材料及び/又は非同質な材料のいずれかから作製され得る。格子型接触層を用いることは、透明性が必要とされるITO層に関して有利であり得る。更に、接触領域は、異なる材料のスタックから形成され得る。
【0037】
確認され得るように、接触要素6aは、アノード層2aの対向する縁部の中間において配置される。接触要素6aの抵抗値は、アノード層2aの抵抗値よりも小さい。接触要素6aは、図3bに例示されるように、環状接触要素6bへ非対称に配置される。
【0038】
図3a及び図3bに従う配置は、EL層4における不均一な電流分布を提供する。この不均一な電流分布は、図4に例示されるようにEL装置1における不均一な光出力を提供する。図4から確認され得るように、光分布は、プロット14によって表わされる。接触要素6aの位置に対応する位置16において、光出力は、接触要素6aから離れている箇所よりも遥かに高い。光出力は、接触要素6aからの距離が増加するに従い減少する。光出力の減少の勾配は、接触要素6a及びアノード層2aの抵抗値の関数であり得る。アノード層2a抵抗値Raが高いほど、位置16から離れた箇所の光分布の減少はより急勾配になる。光出力は、更に、EL層のIV特性にも依存し得る。
【0039】
図5aは、アノード層2aの対向する角部における接触要素6aの別の可能な配置を例示する。図5bにおいて例示されるように接触要素6bは、カソード層2bにおいて環状である。
【0040】
図6は、EL装置1における電流分布に同様に従う光分布を例示する。位置16において、光出力は、他の位置よりも高い。位置16は、接触要素6aの位置に対応する。
【0041】
図7は、接触要素6aの更なる配置を例示する。例示されるように、アノード層2aに埋め込まれるように、環状接触要素6aが配置される。図7bに例示されるように、接触要素6bは、カソード層2bの1つの縁部から対応する他方の縁部へ延在する細長片として構成される。接触要素6bの抵抗値は、カソード層2bの抵抗値Rcよりも遥かに小さくあり得る。接触要素6bは接地へ接続され得る一方で、接触要素6aは駆動電位へ接続され得るが、逆もあり得る。
【0042】
結果として、図8に示されるように、光分布は、位置16において、接触要素6bの方向に沿って上昇を有する。
【0043】
図9に例示されるのは、更なる配置である。アノード層2aは、図9aに例示されるように、環状接触要素6aを通じて接触される。カソード層2bは、細長片状接触要素6bを用いて接触される。同様に、他の全ての実施例におけるように、接触要素6bの抵抗値も、カソード層2bの抵抗値Rcよりも遥かに小さく選択され得る(Rcontact<<Rc)。アノード層2aの抵抗値Raを接触要素6の抵抗値Rcontactと類似するように選択することも可能であり得る。
【0044】
図10に例示されるように、位置16において、光分布は、接触要素6bの近くのより高い電流が原因の上昇を有する一方で、接触要素6bから離れる電流は減少される。
【0045】
図11は、接触要素6の更なる配置を例示する。図11aにおいて確認され得るように、接触要素6aは行として配置される。接触要素6bは図11bに例示されるように列として配置される。
【0046】
アノード層2aは、接触要素6aと一緒になり、接触要素6bを有するカソード層2bに対向するEL層4の側において配置される。接触要素6の行及び列は、上面図において見られる場合、交差部、すなわち交差部領域を有する。電流分布は、電流の流れが、交差部の位置において最も高く、交差部から距離に従い減少するようにされる。
【0047】
図12に例示されるように、位置16は、全ての接触要素6が駆動電源に接続される場合、交差部領域における光出力を表わす。これらの位置において、光出力は最も高く、光出力は、交差部からの距離が増加するに連れて減少する。行及び列のそれぞれを通ずる電流は、互いに独立して駆動され得る。駆動電源をn番目の行及びm番目の列に接続する場合、光出力は、これらの接触要素の交差部において生成される。アノード層及びカソード層における接触要素6の抵抗値Rc及びRaの適切な選択により、図12に例示されるような、滑らかな光分布が達成され得る。
【0048】
図13に例示され、既に上述されるように、接触要素のそれぞれを通ずる電流の流れは、個別に制御され得る。図13aは、横座標に沿った、正方形のEL装置の物理的な延在を示す。縦座標に沿って、発光層4を通ずる電流の流れの絶対値が示される。例示される例において、駆動電源は、行n=2及び列m=2に接続される一方で、残りの行及び列は浮いている、すなわちこれらは駆動電源に接続されていない。
【0049】
図13bは、電流18が調節され得ることを例示する。光分布は、EL層4を通ずるカソード層2bからアノード層2aへの電流の関数であることが特記されるべきである。したがって、交差部における行及び列の間の電流が高いほど、光出力は高い。図14に例示されるように、光出力は、行/列のそれぞれに関して調節される電流に依存する。確認され得るように、行2及び列2の交差部に対応する位置16において、光出力は最大である。光出力を表わす傾斜14の勾配は、電流18を調節することによって調節され得る。最大電流を増加させることによって、光出力は増加され得る。
【0050】
図14は、光出力が活性化された接触要素n=m=2の両方の交差部において最高であることを示す。光出力は、交差部からの距離が増加すると低下する。残りの8つの交差部において、光出力は、低オーミック浮動接触要素によりEL層の両端の電圧がほとんど一定であるという事実が原因である挙動のような台地を形成する。
【0051】
実施例に従うと、図15に示されるように、特別な形状が、特別に形成された接触要素6を用いて生成され得る。図15aにおいて例示されるように、接触要素6aは環状である一方で、図15bに示されるように、接触要素6bは文字形状である。
【0052】
電流に従う光出力は、図16に示される。確認され得るように、接触要素6bの形状は、光出力において描画される。
【0053】
図17は、EL要素1のタイル状領域を示す。領域20は、EL要素1の配列からなり得、EL要素1のそれぞれは、照明効果を提供する。各EL要素1は、異なる効果を提供し得、したがって、複数の光学効果を提供することが可能である領域20を形成する。
【0054】
異なる色を有するEL素子1を提供することも可能であり得る。これらの色付きEL要素をそれぞれの上にスタックし、EL要素において接触要素を非対称的に設けることによって、異なる色を有する色効果が可能である。層の接触要素を個別に制御することも更に可能であり、これにより、スタックされるEL装置の表面にわたって多色光の傾斜を可能にし得る。
【0055】
好ましい実施例に適用される本発明の基礎的な新規の特徴を示し、説明し、そして指摘されている一方で、記載される装置及び方法の形式及び詳細において様々な省略、置換及び変更が、本発明の精神から逸脱することなく当業者によってなされ得ることを理解する。例えば、同一の結果を達成するほぼ同一のやり方でほぼ同一の機能を実行する要素及び/又は方法ステップの全ての組合せは、本発明の範囲に含まれることを明示的に意図される。更に、本発明のいずれかの開示された形式又は実施例と組み合わせて示される及び/又は説明される構造、要素及び/又は方法は、一般的な設計事項として他のいずれかの開示される、説明される、又は示唆される形式で組み込まれ得ることを認識されるべきである。したがって、本文書に添付される請求項の範囲によって示されるようにのみ制限されることを意図している。いずれの参照符号も請求項の範囲を制限するように解釈されるべきでないことも認識されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0056】
【図1】図1は、対称的な接触要素を有する簡素化されたEL装置構造である。
【図2】図2は、図1に従うEL装置における光出力の等高線プロット図である。
【図3】図3は、アノード及びカソード電極層における接触要素の配置である。
【図4】図4は、図3に従うEL装置の光出力の等高線プロット図である。
【図5】図5は、実施例に従う接触要素の配置である。
【図6】図6は、図5に従うEL装置の光出力の等高線プロット図である。
【図7】図7は、実施例に従う接触要素の配置である。
【図8】図8は、図7に従うEL装置の光出力の等高線プロット図である。
【図9】図9は、実施例に従う接触要素の更なる配置である。
【図10】図10は、図9に従うEL装置の光出力の等高線プロット図である。
【図11】図11は、実施例に従う接触要素の更なる配置である。
【図12】図12は、図11に従うEL装置の光出力の等高線プロット図である。
【図13】図13は、図11に従うEL装置へ電流を印加するための電流分布プロット図である。
【図14】図14は、図11に従うEL装置の光出力の等高線プロット図である。
【図15】図15は、実施例に従う接触要素の更なる配置である。
【図16】図16は、図15に従うEL装置の光出力の等高線プロット図である。
【図17】図17は、複数のEL装置タイルのパターンからなるEL装置である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エレクトロルミネッセント装置であって、
−エレクトロルミネッセント層と、
−前記エレクトロルミネッセント層に電荷を供給するための、前記エレクトロルミネッセント層の第1面に配置される第1電極層、及び前記エレクトロルミネッセント層の前記第1面に対向する第2面に配置される第2電極層と、
−前記第1電極層を電荷供給源と接触させる少なくとも1つの第1接触要素と、
−前記第2電極層を前記電荷供給源と接触させる少なくとも1つの第2接触要素と、
を有し、
−前記第1及び第2接触要素が、前記エレクトロルミネッセント層から放射される光の強度が前記エレクトロルミネッセント層の領域にわたって変化するように、互いに非対称的に構成される、
エレクトロルミネッセント装置。
【請求項2】
請求項1に記載のエレクトロルミネッセント装置であって、前記第1接触要素が、前記第1電極層の少なくとも1つの外側縁部において配置される接触部である、エレクトロルミネッセント装置。
【請求項3】
請求項1に記載のエレクトロルミネッセント装置であって、前記第1接触要素が、前記第1電極層の少なくとも1つの角部において配置される接触部である、エレクトロルミネッセント装置。
【請求項4】
請求項1に記載のエレクトロルミネッセント装置であって、前記第1接触要素の少なくとも2つが、前記第1電極層の対向する側に配置される、エレクトロルミネッセント装置。
【請求項5】
請求項1に記載のエレクトロルミネッセント装置であって、前記第1接触要素が、前記第1電極層の1つの縁部から他方の縁部へ延在する接触帯板である、エレクトロルミネッセント装置。
【請求項6】
請求項1に記載のエレクトロルミネッセント装置であって、前記第1接触要素が、前記第1電極層の領域内において配置される接触帯板である、エレクトロルミネッセント装置。
【請求項7】
請求項1に記載のエレクトロルミネッセント装置であって、前記第1接触要素のうちの少なくとも2つが、前記第1電極層の1つの縁部から他方の縁部へ延在する行として配置される、エレクトロルミネッセント装置。
【請求項8】
請求項1に記載のエレクトロルミネッセント装置であって、前記第2接触要素が、前記第2電極層の前記外側縁部に沿って配置される接触リングである、エレクトロルミネッセント装置。
【請求項9】
請求項1に記載のエレクトロルミネッセント装置であって、前記第2接触要素のうちの少なくとも2つが、前記第2電極層の1つの縁部から他方の縁部へ延在し、行として配置される前記第1接触要素に直角に延在する列として構成される、エレクトロルミネッセント装置。
【請求項10】
請求項1に記載のエレクトロルミネッセント装置であって、前記電極層の少なくとも1つが、金属又は金属酸化物から得られる、エレクトロルミネッセント装置。
【請求項1】
エレクトロルミネッセント装置であって、
−エレクトロルミネッセント層と、
−前記エレクトロルミネッセント層に電荷を供給するための、前記エレクトロルミネッセント層の第1面に配置される第1電極層、及び前記エレクトロルミネッセント層の前記第1面に対向する第2面に配置される第2電極層と、
−前記第1電極層を電荷供給源と接触させる少なくとも1つの第1接触要素と、
−前記第2電極層を前記電荷供給源と接触させる少なくとも1つの第2接触要素と、
を有し、
−前記第1及び第2接触要素が、前記エレクトロルミネッセント層から放射される光の強度が前記エレクトロルミネッセント層の領域にわたって変化するように、互いに非対称的に構成される、
エレクトロルミネッセント装置。
【請求項2】
請求項1に記載のエレクトロルミネッセント装置であって、前記第1接触要素が、前記第1電極層の少なくとも1つの外側縁部において配置される接触部である、エレクトロルミネッセント装置。
【請求項3】
請求項1に記載のエレクトロルミネッセント装置であって、前記第1接触要素が、前記第1電極層の少なくとも1つの角部において配置される接触部である、エレクトロルミネッセント装置。
【請求項4】
請求項1に記載のエレクトロルミネッセント装置であって、前記第1接触要素の少なくとも2つが、前記第1電極層の対向する側に配置される、エレクトロルミネッセント装置。
【請求項5】
請求項1に記載のエレクトロルミネッセント装置であって、前記第1接触要素が、前記第1電極層の1つの縁部から他方の縁部へ延在する接触帯板である、エレクトロルミネッセント装置。
【請求項6】
請求項1に記載のエレクトロルミネッセント装置であって、前記第1接触要素が、前記第1電極層の領域内において配置される接触帯板である、エレクトロルミネッセント装置。
【請求項7】
請求項1に記載のエレクトロルミネッセント装置であって、前記第1接触要素のうちの少なくとも2つが、前記第1電極層の1つの縁部から他方の縁部へ延在する行として配置される、エレクトロルミネッセント装置。
【請求項8】
請求項1に記載のエレクトロルミネッセント装置であって、前記第2接触要素が、前記第2電極層の前記外側縁部に沿って配置される接触リングである、エレクトロルミネッセント装置。
【請求項9】
請求項1に記載のエレクトロルミネッセント装置であって、前記第2接触要素のうちの少なくとも2つが、前記第2電極層の1つの縁部から他方の縁部へ延在し、行として配置される前記第1接触要素に直角に延在する列として構成される、エレクトロルミネッセント装置。
【請求項10】
請求項1に記載のエレクトロルミネッセント装置であって、前記電極層の少なくとも1つが、金属又は金属酸化物から得られる、エレクトロルミネッセント装置。
【図1】
【図2】
【図3a】
【図3b】
【図4】
【図5a】
【図5b】
【図6】
【図7a】
【図7b】
【図8】
【図9a】
【図9b】
【図10】
【図11a】
【図11b】
【図12】
【図13a】
【図13b】
【図14】
【図15a】
【図15b】
【図16】
【図17】
【図2】
【図3a】
【図3b】
【図4】
【図5a】
【図5b】
【図6】
【図7a】
【図7b】
【図8】
【図9a】
【図9b】
【図10】
【図11a】
【図11b】
【図12】
【図13a】
【図13b】
【図14】
【図15a】
【図15b】
【図16】
【図17】
【公表番号】特表2009−529760(P2009−529760A)
【公表日】平成21年8月20日(2009.8.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−557865(P2008−557865)
【出願日】平成19年2月28日(2007.2.28)
【国際出願番号】PCT/IB2007/050647
【国際公開番号】WO2007/102103
【国際公開日】平成19年9月13日(2007.9.13)
【出願人】(590000248)コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成21年8月20日(2009.8.20)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年2月28日(2007.2.28)
【国際出願番号】PCT/IB2007/050647
【国際公開番号】WO2007/102103
【国際公開日】平成19年9月13日(2007.9.13)
【出願人】(590000248)コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Fターム(参考)】
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