照明装置、その製造方法、及び電子機器
【課題】発光素子における短絡の発生を防止する照明装置を提供する。
【解決手段】照明部１０は、第１基板１１と、補助電極２１１と、発光機能層２２、第１電極２１、及び第２電極２３を有する複数の発光素子Ｅと、複数の発光素子Ｅの各々と１対１に対応するように設けられ第１電極２１及び補助電極２１１を電気的に接続する複数のヒューズ部３０と、発光機能層２２の各々を区分けすると共に第１電極２１の各々を区分けする絶縁性の第１隔壁４０と、ヒューズ部３０の各々を区分けする絶縁性の第２隔壁５０とを備える。
【解決手段】照明部１０は、第１基板１１と、補助電極２１１と、発光機能層２２、第１電極２１、及び第２電極２３を有する複数の発光素子Ｅと、複数の発光素子Ｅの各々と１対１に対応するように設けられ第１電極２１及び補助電極２１１を電気的に接続する複数のヒューズ部３０と、発光機能層２２の各々を区分けすると共に第１電極２１の各々を区分けする絶縁性の第１隔壁４０と、ヒューズ部３０の各々を区分けする絶縁性の第２隔壁５０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ（Ｅlectroluminescence）素子などの発光素子を備える照明装置、その製造方法及びこれを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬ素子を備えた照明装置が開発されている。自発光素子である有機ＥＬ素子は、発光層の厚さが非常に薄いため、照明装置に適用した場合、照明装置の軽量化、薄型化が可能になる。また、有機ＥＬ素子は、低電圧でも高輝度での発光が可能であることから、照明装置の省電力化についても可能になる。このように、有機ＥＬ素子を利用した照明装置は軽量化、省電力化が可能であるため、照明スタンドのような照明装置の他に、薄型化、軽量化が必要とされる液晶ディスプレイや携帯機器にも搭載される。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、発光機能層と、発光機能層を両側から挟む陽極及び陰極の両電極とにより構成されるが、発光機能層の経時劣化や、製造工程において導電性の異物が発光機能層に混入した場合、両電極間が短絡することがある。
特許文献１では、複数の発光素子を直列に接続することで、１つの有機ＥＬ素子に短絡が生じた場合にも、他の有機ＥＬ素子に継続して電流を流すことを可能にし、照明装置全体での消灯を防止した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２３４８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のように複数の有機ＥＬ素子を直列に接続した照明装置では、高い電源電圧が必要となるため、より高い耐圧の素子を用いて電源部を構成する必要がある。また、複数の有機ＥＬ素子を直列に接続した照明装置では、照明装置内で断線が発生した場合、その影響が照明装置全体に及び、照明装置全体が消灯してしまうという問題も存在する。
そこで、本発明では、上述した事情を鑑み、短絡の発生を防止した安定的な発光が可能な照明装置を提供することを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明に係る照明装置は、第１基板と、第１電源電位が供給される補助電極と、発光機能層、第１電極、及び第２電源電位が供給される第２電極を備えた複数の発光素子と、前記第１電極と前記補助電極とを電気的に接続する複数のヒューズ部と、前記発光機能層の各々を区分けすると共に前記複数の発光素子ごとに前記第１電極を区分けする絶縁性の第１隔壁と、前記複数のヒューズ部の各々を区分けする絶縁性の第２隔壁と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上述した照明装置は、絶縁性の第１隔壁により区分けされた複数の発光素子を有する。仮に、照明装置が単一の発光素子により形成されている場合、発光素子の経時劣化や製造時の異物混入等により発光素子の一部に欠陥が生じた際に、当該欠陥が発光素子内で拡大して、照明装置全体が発光不能となる。
これに対して、上述した照明装置は、複数の発光素子が区分けされて形成されているため、１つの発光素子において欠陥が生じそれが拡大しても、欠陥は１つの発光素子内部に留まり、それ以外の発光素子は点灯を維持できる。すなわち、１つの発光素子の欠陥によっても照明装置の面光源としての機能は損なわない。これにより、照明装置の長寿命化が可能になるという利点を有する。
また、上述した照明装置は、発光素子の第１電極と補助電極とがヒューズ部を介して電気的に接続される。ヒューズ部は、発光素子に過大電流が流れる場合に溶断等され、補助電極及び第１電極の間を電気的に切断するため、発光素子における短絡の発生を防止するという利点を有する。これにより、短絡による無駄な電力消費の発生や、短絡により全発光素子が発光不能となることを防止することが可能となる。すなわち、上述した照明装置は、ヒューズ部を有することで、更なる長寿命化が可能になるという利点を有する。
さらに、上述した照明装置は、発光素子が補助電極及び第２電極に対して並列に接続されるため、低電圧化が可能であるという利点も有する。
【０００８】
また、上述した照明装置において、前記複数のヒューズ部の各々は、前記複数の発光素子の各々に１対１に対応して前記補助電極上に形成されることが好ましい。
この場合、発光素子に過大電流が流れ、ヒューズ部が切断された場合も、発光不能となる発光素子は、切断されたヒューズ部に接続される発光素子に限られるため、欠陥による影響を最小化することができるという利点を有する。
【０００９】
また、上述した照明装置において、前記複数のヒューズ部の各々は、前記２以上の発光素子に対応して前記補助電極上に形成されることが好ましい。
この場合、発光素子の個数に対して、ヒューズ部の個数が半分で済むため、照明装置の製造が容易になるという利点を有する。
【００１０】
また、上述した照明装置は、前記第１基板に垂直な方向から見たとき、前記ヒューズ部の全部が前記発光機能層と重なることが好ましい。
この場合、ヒューズ部及び発光機能層を確実に対応して形成することが可能になるため、照明装置において短絡が発生することをより確実にできるという利点を有する。
【００１１】
また、上述した照明装置において、前記ヒューズ部、前記補助電極、及び前記第１電極が同一の材料から形成されていることが好ましい。
この発明によれば、ヒューズ部、補助電極、及び第１電極を同一の材料から形成するため、照明装置の製造が容易になるという利点を有する。
【００１２】
また、上述した照明装置において、前記第１基板、前記補助電極、前記第２隔壁、及び前記第１電極は、光透過性材料で形成されることが好ましい。
この場合、発光機能層の発する光が、第１電極、補助電極または第２隔壁、及び第１基板を透過して、第１基板より外部に出射される。
【００１３】
また、上述した照明装置において、前記ヒューズ部は、光透過性材料で形成されることが好ましい。
この場合、発光機能層の発する光が、ヒューズ部に妨げられることなく第１基板より外部に出射されるため、光の利用効率が向上するという利点を有する。
【００１４】
また、上述した照明装置において、前記第１基板及び前記第２電極は、光透過性材料で形成されることが好ましい。
この場合、発光機能層の発する光が、第２電極及び第１基板のみを透過して外部に出射されるため、光の利用効率が向上するという利点を有する。
【００１５】
また、上述した照明装置において、前記複数の発光素子は、前記補助電極に対して並列に接続されることが好ましい。
この場合、上述した照明装置の低電圧化が可能であるという利点を有する。
【００１６】
次に、本発明に係る電子機器は、上記のうちいずれかの照明装置を備えることを特徴とする。このような電子機器として、照明スタンド等の装置や、パーソナルコンピュータ、および携帯電話など上記の照明装置をバックライトとして具備する装置が該当する。この電子機器によれば、照明装置の薄型化軽量化が可能であるため、電子機器の小型化および軽量化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る照明装置を示す平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態の変形例に係る照明装置を示す平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る照明装置を示す平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態の変形例に係る照明装置を示す平面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る照明装置を示す平面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態の変形例に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図１１】本発明に係る照明装置を有する照明スタンドの外観を示す斜視図である。
【図１２】本発明に係る照明装置を有するパーソナルコンピュータの外観を示す斜視図である。
【図１３】本発明に係る照明装置を有する携帯電話機の外観を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜Ａ：第１実施形態＞
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。図面においては、各部の寸法の比率は実際のものとは適宜に異ならせてある。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係る照明装置１を示す平面図である。
図１に示す通り、照明装置１は、照明部１０及び電源供給部６０を備える。
照明部１０は、Ｘ方向に延在するＭ個の補助電極２１１と、X方向に交差するY方向に延在するＮ個の第２電極２３と、Ｍ個の補助電極２１１とＮ個の第２電極２３の交差に対応して縦Ｍ行×横Ｎ行の行列状に配置される発光素子Ｅとが形成される（Ｍ、Ｎは１以上の自然数）。
電源供給部６０は、第１電源線２１０を介して補助電極２１１に第１電位Ｖ１を供給し、第２電源線２３０を介して第２電極２３に第２電位Ｖ２を供給する。第１実施形態では、第１電位Ｖ１は高電位ＶＨに設定され、第２電位Ｖ２は低電位ＶＬに設定される。
【００２０】
図２は、図１に示された照明部１０を、ａ〜ａ´で切断した断面図であり、図３は、図１に示された照明装置１を、ｂ〜ｂ´で切断した断面図である。以下、図２及び図３を用いて、照明部１０の構造について説明する。
照明部１０は、発光素子Ｅが発する光を、図２の下方、つまり、発光素子Ｅから第１基板１１へと向かう方向Ｌに光を出射する、ボトムエミッションタイプの照明装置として機能する。照明部１０は、第１電極２１、発光機能層２２、及び第２電極２３を備える発光素子Ｅや補助電極２１１等が形成される第１基板１１と、これらの発光素子等を封止する第２基板１２とを備える。第１基板１１は、ガラス、石英、プラスチック等の光透過性の材料により形成される。第１基板１１上には、補助電極２１１が形成される。補助電極２１１は後述する第１電極２１１と同様に、ＩＴＯ（indium tin oxide）、ＩＺＯ（indium zinc oxide）、またはＺｎＯ２のような光透過性の酸化物導電材料から形成される。
【００２１】
補助電極２１１の上には、発光素子Ｅと１対１に対応するようにヒューズ部３０が形成される。すなわち、ヒューズ部３０は、Ｍ個の補助電極２１１とＮ個の第２電極２３の交差に対応して縦Ｍ行×横Ｎ行の行列状に配置される。第１基板１１に垂直な方向から見たとき、ヒューズ部３０の全部が発光素子Ｅに覆われるような位置に形成される。
ヒューズ部３０により、補助電極２１１と第１電極２１とが電気的に接続される。これにより、ヒューズ部３０、第１電極２１、及び発光機能層２２は直列に接続される。
なお、第１電極２１には補助電極２１１を介して第１電位Ｖ１が供給され、第２電極２３には前述の通り第２電位Ｖ２を供給する。すなわち、第１実施形態では、第１電位Ｖ１は陽極として機能し、第２電極２３は陰極として機能する。
【００２２】
ヒューズ部３０に過大電流が流れると、発熱による溶断またはエレクトロマイグレーションが生じ、ヒューズ部３０は非導通状態となる。
従って、発光素子Ｅに過大電流が流れる場合、発光素子Ｅと直列に接続されたヒューズ部３０が断線するため、ヒューズ部３０により電気的に接続されていた補助電極２１１及び第１電極２１が、電気的に切断されることになる。これにより、発光素子Ｅに短絡が生じること、すなわち、高電位ＶＨを供給する補助電極２１１及び低電位ＶＬを供給する第２電極２３との間で短絡が発生することを防止する。
【００２３】
ヒューズ部３０は、ヒューズ部３０と直列に接続する第１電極２１及び発光機能層２２と比較して大きな電気抵抗を有する。発光素子Ｅに電流が流れる場合、ヒューズ部３０、第１電極２１、及び発光機能層２２には等しい大きさの電流が流れるため、大きな抵抗値を有するヒューズ部３０には、第１電極２１及び発光機能層２２と比較して大きな熱量が発生する。この発熱によりヒューズ部３０において溶断等が発生し、ヒューズ部３０が切断される。
大きな電気抵抗を有するヒューズ部３０は、大きな抵抗率を有する材料で形成され、また、大きな抵抗値を有するような形状に形成される。具体的なヒューズ部３０の形状は、例えば第１基板１１に対して垂直な方向の高さHは高く、ヒューズ部３０の第１基板１１に平行な切断面における断面積Ｓは小さい、細長い円柱や角柱等のような形状を有する。
【００２４】
また、ヒューズ部３０は、発光素子Ｅからの出射される光の出射面側に位置するため、光透過性の材料より形成される。具体的には、第１実施形態においてヒューズ部３０はポリシリコンにより形成される。
ヒューズ部３０は、補助電極２１１及び第１電極２１を形成するＩＴＯ等とは異なる材料により形成されるため、ヒューズ部３０の中の補助電極２１１または第１電極２１との接続部分に近い位置で溶断した場合にも、ヒューズ部３０が補助電極２１１または第１電極２１から確実に分離しやすくなる。すなわち、ヒューズ部３０を補助電極２１１または第１電極２１と同一の材料で形成した場合と比較して、溶断後に余熱等により再び接合する可能性を低減させ、短絡の発生を確実に防止することが可能となる。
【００２５】
第１基板１１及び補助電極２１１の上には、Ｍ本の補助電極２１１の各々を区分けするとともに、Ｍ×Ｎ個のヒューズ部３０の各々を区分けするように、第２隔壁５０が形成される。第２隔壁５０は、アクリル、ポリイミド等のような、絶縁性の光透過性材料により形成される。第２隔壁５０は、あるヒューズ部３０が隣り合うヒューズ部３０と短絡することを防止する。
【００２６】
ヒューズ部３０及び第２隔壁５０の上には、ヒューズ部３０と１対１に対応するように、発光素子Ｅが設けられる。発光素子Ｅは、陽極である第１電極２１、発光機能層２２、及び陰極である第２電極２３を備える。
第１電極２１は、ヒューズ部３０及び第２隔壁５０の上に、第１隔壁４０に接するように形成される。第１電極２１は、ＩＴＯ（indium tin oxide）、ＩＺＯ（indium zinc oxide）、またはＺｎＯ２のような光透過性の酸化物導電材料から形成される。
発光機能層２２は、第１電極２１の上に、第１隔壁４０に接するように形成される。発光機能層２２は、少なくとも発光層を含み、発光層は正孔と電子が結合して発光する有機ＥＬ物質を材料とする。第１実施形態では、有機ＥＬ物質は低分子材料である。発光機能層２２を構成する他の層として、電子ブロック層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層及び正孔ブロック層の一部または全部を備えていてもよい。
第２電極２３は、発光機能層２２及び第１隔壁４０の上に、Ｙ軸方向に延在するＭ個の発光素子Ｅに共通するように形成される。第２電極２３は、アルミニウムや銀のような仕事関数値の小さな反射性金属材料から形成される。第２電極２３は、発光素子Ｅの陰極として機能すると共に、発光機能層２２から方向Ｌと逆向きに出射された光を、第１基板１１側に向かう方向Ｌに反射する反射板としても機能する。
【００２７】
第２隔壁５０の上には、複数の第１電極２１の各々を区分けすると共に、複数の発光機能層２２の各々を区分けする第１隔壁４０が形成される。第１隔壁４０は、絶縁性の材料により形成される。なお、第１隔壁は、反射性材料から形成しても良いし、光透過性材料で形成から形成しても良い。
第１隔壁４０は、隣り合う２つの第１電極２１の間で短絡が発生することを防止する。すなわち、Ｍ×Ｎ個の発光素子Ｅの各々は、それぞれが並列接続の関係となる。具体的には補助電極２１１に対して複数の発光素子が並列に接続されている。
【００２８】
第２基板１２は、プラスチック、ガラス等により形成される。第２基板１２は、接着剤１３により、第１基板１１上に形成された第２電極２３と接着される。接着剤１３は、熱硬化型樹脂や紫外線硬化型樹脂等の樹脂である。第２基板１２及び接着剤１３は、第１基板１１上に形成された発光素子Ｅ等を封止し、水分や酸素等から保護する。
なお、第１実施形態は、前述したとおり方向Ｌに光を出射するボトムエミッションタイプであるため、第２基板１２及び接着剤１３を光透過性の材料で形成する必要は無い。また、発光素子Ｅから出射された光は、反射性金属で形成された第２電極２３により反射されるため、第２基板１２及び接着剤１３は光反射性の材料で形成する必要は無い。但し、方向Ｌとは逆方向への光の出射を防止することが必要な場合は、第２基板１２の一方の面に酸化クロムなどの低反射素材を形成しても良い。
【００２９】
このように、第１実施形態にかかる照明装置１は、照明部１０に複数の発光素子Ｅを有し、それぞれの発光素子Ｅは絶縁性の第１隔壁により区分けされる。
仮に、照明部が単一の発光素子により形成される場合、発光素子の経時劣化や製造時の異物混入等により発光素子の一部に欠陥が生じた際に、当該欠陥が発光素子内で拡大して、照明装置全体が発光不能となる。
それに比べて、第１実施形態に係る照明部１０は、複数の発光素子Ｅが区分けされて形成されているため、１つの発光素子Ｅにおいて欠陥が生じそれが拡大しても、欠陥は１つの発光素子内部に留まり、それ以外の発光素子Ｅは点灯を維持できる。すなわち、１つの発光素子Ｅの欠陥によっても照明部１０の面光源としての機能は損なわない。これにより、第１実施形態の照明装置１は、長寿命化が可能であるという利点を有する。
【００３０】
また、第１実施形態に係る照明装置１は、補助電極２１１及び第２電極２３に対して並列に接続された複数の発光素子Ｅを有し、各々の発光素子Ｅに対応してヒューズ部３０が設けられる。ヒューズ部３０は、発光素子Ｅに欠陥が発生して発光素子Ｅに過大電流が流れた場合に溶断等され、補助電極２１１及び第１電極２１の間を電気的に切断するため、発光素子Ｅにおける短絡の発生を防止する。
これにより、短絡による無駄な電力消費の発生や、短絡により全発光素子が発光不能となることを防止することが可能となる。すなわち、照明装置１は、長期にわたり面光源としての機能を維持することが可能であり、照明装置１の長寿命化を可能にするという利点を有する。また、複数の発光素子Ｅが補助電極２１１及び第２電極２３に対して並列に接続されているため、照明装置１の低電圧化が可能であるという利点を有する。
【００３１】
さらに、ヒューズ部３０は、ヒューズ部３０が接続する補助電極２１１及び第１電極２１を形成するＩＴＯ等とは異なる材料であるポリシリコンにより形成される。これによりヒューズ部３０のうち補助電極２１１または第１電極２１との接続部分に近い位置で溶断した場合にも、溶断後に余熱等により再び接合することを防止できるため、短絡の発生を確実に防止することが可能となるという利点を有する。
【００３２】
第１実施形態に係る照明装置１は、ヒューズ部３０等を形成した後に発光素子Ｅを形成する。すなわち、第１基板１１上に発光素子Ｅを形成した後は、発光素子Ｅ等が形成された第１基板１１と第２基板１２とを接着剤１３により接着するだけで照明部１０が形成されるため、水、外気、及び異物混入等から特に保護が必要な発光素子Ｅが、製造工程において損傷する危険性を低減させる。従って、第１実施形態に係る照明装置１は、製造が容易であり、製造時の歩留まり向上を可能にするという利点を有する。
【００３３】
なお、第１実施形態の照明部１０は、図１に示すように、Ｙ方向に延在するＮ個の第２電極２３を備えて構成されるが、本発明はこのような形態に限定するものではない。
例えば、図４に示す照明部１０ａのように、全ての発光素子Ｅに共通な第２電極２３ａを備える構成でも良い。この場合、製造工程における第２電極２３ａの形成が簡素化され照明装置１の低コスト化が可能となるという利点を有すると共に、第２電極２３ａの面積が大きくなるため、第２電極２３の抵抗値を下げることが可能となり、照明装置の低消費電力化が実現される、という利点を有する。
【００３４】
また、第１実施形態に係る発明は、ヒューズ部３０をポリシリコンより形成しているが、本発明はこのような形態に限定するものではない。
例えば、ヒューズ部３０を補助電極２１１及び第１電極２１と同一の材料であるＩＴＯ等により形成しても良い。この場合、ヒューズ部３０、補助電極２１１、及び第１電極２１が、全て同一の材料により形成されるため、照明装置１の製造コストの低廉化が可能になるという利点を有する。
なお、ヒューズ部３０が、補助電極２１１及び第１電極２１と同一の材料により形成されている場合であっても、ヒューズ部３０の断面積Ｓを十分に小さくすることで、ヒューズ部３０の抵抗値を高めることができ、過大電流が発生した場合には確実にヒューズ部３０が溶断して短絡の発生を確実に防止することができる。
【００３５】
さらに、ヒューズ部３０は低融点金属で構成されてもよい。この場合、ヒューズ部３０の融点が低いため、発光素子Ｅを流れる電流の大きさが非常に大きくなる前に、ヒューズ部３０に溶断を発生させることができる。
また、金属は抵抗率が小さいため、ヒューズ部３０にポリシリコンやＩＴＯを使用した場合に比べて、ヒューズ部３０の断面積Ｓ小さくすることが可能になる。そのため、発光素子Ｅから方向Ｌに出射される光のうち、ヒューズ部３０を通過する割合が小さくなるため、ヒューズ部３０を光透過性のない材料により形成することも可能になる。
【００３６】
＜Ｂ：第２実施形態＞
第２実施形態の照明装置１Bは、複数の発光素子Ｅに対して共通するように設けられたヒューズ部３０ｂを有する照明部１０ｂを備える点を除いて、第１実施形態に係る照明装置１と同様に構成されている。
【００３７】
図５は、第２実施形態に係る照明装置１Bを示す平面図である。図５に示す通り、照明装置１Bは、同一の補助電極２１１に対応して設けられた隣り合う２個の発光素子Ｅに対して共通に設けられたヒューズ部３０ｂを備えた照明部１０ｂを有する。
図６は、図５に示された照明装置１Bを、ａ〜ａ´で切断した断面図である。図６に示す通り、ヒューズ部３０ｂは、補助電極２１１の上に設けられ、隣り合う２個の第１電極２１と、補助電極２１１とを電気的に接続する。
なお、ヒューズ部３０ｂの抵抗値を高くするために、ヒューズ部の奥行き（図５におけるヒューズ部３０ｂのＹ軸に平行な辺の長さ）は十分に短く形成することで、ヒューズ部３０ｂが小さな断面積Ｓを有するように形成される。
また、図６に示す通り、ヒューズ部３０ｂの多くの部分は、第１基板１１に垂直な方向から見たときに、発光素子Ｅによって覆われる位置ではなく、第１隔壁４０の下に形成される。つまり、発光素子Ｅから方向Ｌに出射される光がヒューズ部３０により妨げられる割合を小さくすることが可能である。従って、ヒューズ部３０ｂは、ポリシリコン及びＩＴＯのような光透過性材料により形成する必要は必ずしもなく、光透過性のない低融点金属等により形成することが可能である。
【００３８】
なお、第２実施形態は、図５に示されるように、ヒューズ部３０ｂの長辺がＸ軸と平行になるような方向に、ヒューズ部３０ｂを配置する形態に限定するものではない。
例えば、図７に示された照明装置１Ｃの照明部１０ｃのように、ヒューズ部３０ｃの長辺がＹ軸と平行になるような方向に、ヒューズ部３０ｃを配置しても良い。この場合、ヒューズ部３０ｃは、同一の第２電極２３対して接続される隣り合う２個の発光素子Ｅに対して共通に設けられることになる。
【００３９】
また、図５及び図７において、ヒューズ部３０ｂ乃至３０ｃは、隣り合う２個の発光素子Ｅに共通するように設けられているが、３個以上の発光素子Ｅに共通するように設けても良い。但し、その場合は、１つのヒューズ部３０ｂ乃至３０ｃが溶断した場合には、当該ヒューズに接続される複数の発光素子Ｅが同時に発光不能となる。従って、１つのヒューズ部３０ｂ乃至３０ｃに対して接続する発光素子Ｅの個数は、照明部１０ｂ及び１０ｃの面光源としての機能維持の観点から、一定数以下にすることが望ましい。
【００４０】
このように、第２実施形態では、複数の発光素子Ｅに対して、１つのヒューズ部３０ｂ乃至３０ｃを共通して設けるため、製造工程の簡素化が可能となり、照明装置１の低コスト化が実現されるという利点を有する。
また、ヒューズ部３０ｂ乃至３０ｃは、第１基板１１に垂直な方向から見たときに、その多くの部分が発光素子Ｅと重複しない位置に形成される。この場合、発光素子Ｅから方向Ｌに対して出射される光のうち、ヒューズ部３０ｂ乃至３０ｃを通過する割合が小さくなるため、照明装置１の発光効率を向上させるという利点を有すると共に、ヒューズ部３０ｂ乃至３０ｃの材料が光透過性材料に限定されなくなるため、製造コストの低廉化を可能にするという利点を有する。
【００４１】
＜Ｃ：第３実施形態＞
第３実施形態の照明装置１Ｄは、ヒューズ部３０ｄが第２基板側に設けられ、第１電極２１ｄが発光機能層２２の第２基板側に設けられて陰極として機能し、第２電極２３ｄが発光機能層２２の第１基板側に設けられて陽極として機能する点を除いて、第１実施形態に係る照明装置１と同様に構成されている。
【００４２】
図８は、第３実施形態に係る照明装置１Ｄを示す平面図である。図８に示す通り、照明装置１Ｄは、照明部１０ｄを有し、照明部１０ｄには、Ｘ方向に延在するＭ個の第２電極２３ｄと、X方向に交差するY方向に延在するＮ個の補助電極２１１ｄと、Ｍ個の第２電極２３ｄとＮ個の補助電極２１１ｄの交差に対応して縦Ｍ行×横Ｎ行の行列状に配置される発光素子Ｅとが形成される（Ｍ、Ｎは１以上の自然数）。
電源供給部６０は、第１電源線２１０ｄを介して補助電極２１１ｄに第１電位Ｖ１を供給し、第２電源線２３０ｄを介して第２電極２３ｄに第２電位Ｖ２を供給する。第３実施形態では、第１電位Ｖ１は低電位ＶＬに設定され、第２電位Ｖ２は高電位ＶＨに設定される。
【００４３】
図９は、図８に示された照明部１０ｄを、ａ〜ａ´で切断した断面図である。
第１基板１１上には、X方向に延在するＮ個の発光素子Ｅに共通するように第２電極２３ｄが形成される。第２電極２３ｄは、ＩＴＯ（indium tin oxide）、ＩＺＯ（indium zinc oxide）、またはＺｎＯ２のような光透過性の酸化物導電材料から形成される。前述の通り、第２電極２３ｄには、高電位ＶＨが供給され、発光素子Ｅの陽極として機能する。
第２電極２３ｄの上には、第１隔壁４０ｄによって区分けされた発光機能層２２が形成される。発光機能層２２の上には、第１隔壁４０ｄによって区分けされた第１電極２１ｄが形成される。第１電極２１ｄは、アルミニウムや銀のような仕事関数値の小さな反射性金属材料より形成される。第１電極２１ｄには、後述するヒューズ部３０ｄを介して低電位ＶＬが供給され、発光素子Ｅの陰極として機能する。また、第１電極２１ｄは、発光機能層２２から方向Ｌと逆向きに出射された光を、第１基板１１側に向かう方向Ｌに反射する反射板としても機能する。
なお、第１隔壁４０ｄは、絶縁性の材料より形成される。また、第１隔壁４０ｄは、発光機能層２２から出射される光を、できるだけ方向Ｌに向けるために、反射性または遮光性の材料から形成されることが好ましい。
【００４４】
第１電極２１ｄの上には、絶縁性の第２隔壁５０ｄにより区分けされたヒューズ部３０ｄが、発光素子Ｅと１対１に対応するようにＭ×Ｎ個形成される。ヒューズ部３０ｄは、低融点金属より構成しても良いし、第１電極２１ｄ及び補助電極２１１ｄと同様にアルミニウムや銀等により形成しても構わない。
ヒューズ部３０ｄ及び第２隔壁５０ｄの上には、第２隔壁５０ｄにより区分けされる補助電極２１１ｄが形成される。補助電極２１１ｄは、アルミニウムや銀のような導電金属より形成される。
このように、第３実施形態では、ヒューズ部３０ｄ、補助電極２１１ｄ、及び陰極として機能する第１電極２１ｄが、発光機能層２２の第２基板側、すなわち、発光素子Ｅからの光の出射される方向Ｌとは逆側に設けられて、陽極として機能する第２電極２３ｄが発光機能層２２の第１基板側、すなわち、発光素子Ｅから光の出射される方向Ｌに設けられる。
【００４５】
なお、第３実施形態に係る照明装置１Ｄは、図８乃至図９に示すように、ヒューズ部３０ｄが発光素子Ｅと１対１に対応するように形成されているが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。すなわち、図１０に示す照明装置１Ｅのように、複数の発光素子Ｅに対して共通するように設けられるヒューズ部３０ｅを有する照明部１０ｅを備えて構成されても良い。
【００４６】
このように、第３実施形態に係る照明装置１Ｄは、ヒューズ部３０ｄを発光機能層２２よりも第２基板側に形成するため、発光機能層２２から光の出射される第１基板１１までの距離を短くすることができると共に、光がヒューズ部３０ｄにより、反射、屈折等されることを防止する。従って、第３実施形態に係る照明装置１Ｄは、光の取出効率を高め、結果として低消費電力を可能にするという利点を有する。
また、第３実施形態に係る照明装置１Ｄは、ヒューズ部３０ｄを光透過性材料に限定する必要が無いため、低融点金属等、より安価な材料を選択することができ、照明装置１Ｄの低コスト化を可能にするという利点を有する。
【００４７】
＜Ｄ：応用例＞
次に、以上の各態様に係る照明装置１を利用した電子機器について説明する。図１１乃至図１３には、照明装置１を採用した電子機器の形態が図示されている。
図１１は、照明装置１を採用した照明スタンドの斜視図である。照明スタンド１０００は、台座１００１と、接続部１００２と、照明装置１とを備える。
図１２は、照明装置１を採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、各種の画像を表示する表示部２００３と、電源スイッチ２００１やキーボード２００２が設置された本体部２０１０とを具備する。表示部２００３は液晶装置で構成され、この液晶装置のバックライトとして面状の照明装置１が用いられる。
図１３は、照明装置１を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２と、各種の画像を表示する表示部３００３とを備える。表示部３００３は液晶装置で構成され、この液晶装置のバックライトとして面状の照明装置１が用いられる。スクロールボタン３００２を操作することによって、表示部３００３に表示される画面がスクロールされる。
【００４８】
なお、本発明に係る照明装置が適用される電子機器としては、図１１から図１３に例示した機器のほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。
【符号の説明】
【００４９】
１０…照明部、１１…第１基板、１２…第２基板、１３…接着剤、２１…第１電極、２２…発光機能層、２１１…補助電極、２３…第２電極、３０…ヒューズ部、４０…第１隔壁、５０…第２隔壁、Ｅ…発光素子、Ｌ…光の出射される方向、Ｓ…ヒューズ部の断面積、Ｈ…ヒューズ部の高さ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ（Ｅlectroluminescence）素子などの発光素子を備える照明装置、その製造方法及びこれを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬ素子を備えた照明装置が開発されている。自発光素子である有機ＥＬ素子は、発光層の厚さが非常に薄いため、照明装置に適用した場合、照明装置の軽量化、薄型化が可能になる。また、有機ＥＬ素子は、低電圧でも高輝度での発光が可能であることから、照明装置の省電力化についても可能になる。このように、有機ＥＬ素子を利用した照明装置は軽量化、省電力化が可能であるため、照明スタンドのような照明装置の他に、薄型化、軽量化が必要とされる液晶ディスプレイや携帯機器にも搭載される。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、発光機能層と、発光機能層を両側から挟む陽極及び陰極の両電極とにより構成されるが、発光機能層の経時劣化や、製造工程において導電性の異物が発光機能層に混入した場合、両電極間が短絡することがある。
特許文献１では、複数の発光素子を直列に接続することで、１つの有機ＥＬ素子に短絡が生じた場合にも、他の有機ＥＬ素子に継続して電流を流すことを可能にし、照明装置全体での消灯を防止した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２３４８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のように複数の有機ＥＬ素子を直列に接続した照明装置では、高い電源電圧が必要となるため、より高い耐圧の素子を用いて電源部を構成する必要がある。また、複数の有機ＥＬ素子を直列に接続した照明装置では、照明装置内で断線が発生した場合、その影響が照明装置全体に及び、照明装置全体が消灯してしまうという問題も存在する。
そこで、本発明では、上述した事情を鑑み、短絡の発生を防止した安定的な発光が可能な照明装置を提供することを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明に係る照明装置は、第１基板と、第１電源電位が供給される補助電極と、発光機能層、第１電極、及び第２電源電位が供給される第２電極を備えた複数の発光素子と、前記第１電極と前記補助電極とを電気的に接続する複数のヒューズ部と、前記発光機能層の各々を区分けすると共に前記複数の発光素子ごとに前記第１電極を区分けする絶縁性の第１隔壁と、前記複数のヒューズ部の各々を区分けする絶縁性の第２隔壁と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上述した照明装置は、絶縁性の第１隔壁により区分けされた複数の発光素子を有する。仮に、照明装置が単一の発光素子により形成されている場合、発光素子の経時劣化や製造時の異物混入等により発光素子の一部に欠陥が生じた際に、当該欠陥が発光素子内で拡大して、照明装置全体が発光不能となる。
これに対して、上述した照明装置は、複数の発光素子が区分けされて形成されているため、１つの発光素子において欠陥が生じそれが拡大しても、欠陥は１つの発光素子内部に留まり、それ以外の発光素子は点灯を維持できる。すなわち、１つの発光素子の欠陥によっても照明装置の面光源としての機能は損なわない。これにより、照明装置の長寿命化が可能になるという利点を有する。
また、上述した照明装置は、発光素子の第１電極と補助電極とがヒューズ部を介して電気的に接続される。ヒューズ部は、発光素子に過大電流が流れる場合に溶断等され、補助電極及び第１電極の間を電気的に切断するため、発光素子における短絡の発生を防止するという利点を有する。これにより、短絡による無駄な電力消費の発生や、短絡により全発光素子が発光不能となることを防止することが可能となる。すなわち、上述した照明装置は、ヒューズ部を有することで、更なる長寿命化が可能になるという利点を有する。
さらに、上述した照明装置は、発光素子が補助電極及び第２電極に対して並列に接続されるため、低電圧化が可能であるという利点も有する。
【０００８】
また、上述した照明装置において、前記複数のヒューズ部の各々は、前記複数の発光素子の各々に１対１に対応して前記補助電極上に形成されることが好ましい。
この場合、発光素子に過大電流が流れ、ヒューズ部が切断された場合も、発光不能となる発光素子は、切断されたヒューズ部に接続される発光素子に限られるため、欠陥による影響を最小化することができるという利点を有する。
【０００９】
また、上述した照明装置において、前記複数のヒューズ部の各々は、前記２以上の発光素子に対応して前記補助電極上に形成されることが好ましい。
この場合、発光素子の個数に対して、ヒューズ部の個数が半分で済むため、照明装置の製造が容易になるという利点を有する。
【００１０】
また、上述した照明装置は、前記第１基板に垂直な方向から見たとき、前記ヒューズ部の全部が前記発光機能層と重なることが好ましい。
この場合、ヒューズ部及び発光機能層を確実に対応して形成することが可能になるため、照明装置において短絡が発生することをより確実にできるという利点を有する。
【００１１】
また、上述した照明装置において、前記ヒューズ部、前記補助電極、及び前記第１電極が同一の材料から形成されていることが好ましい。
この発明によれば、ヒューズ部、補助電極、及び第１電極を同一の材料から形成するため、照明装置の製造が容易になるという利点を有する。
【００１２】
また、上述した照明装置において、前記第１基板、前記補助電極、前記第２隔壁、及び前記第１電極は、光透過性材料で形成されることが好ましい。
この場合、発光機能層の発する光が、第１電極、補助電極または第２隔壁、及び第１基板を透過して、第１基板より外部に出射される。
【００１３】
また、上述した照明装置において、前記ヒューズ部は、光透過性材料で形成されることが好ましい。
この場合、発光機能層の発する光が、ヒューズ部に妨げられることなく第１基板より外部に出射されるため、光の利用効率が向上するという利点を有する。
【００１４】
また、上述した照明装置において、前記第１基板及び前記第２電極は、光透過性材料で形成されることが好ましい。
この場合、発光機能層の発する光が、第２電極及び第１基板のみを透過して外部に出射されるため、光の利用効率が向上するという利点を有する。
【００１５】
また、上述した照明装置において、前記複数の発光素子は、前記補助電極に対して並列に接続されることが好ましい。
この場合、上述した照明装置の低電圧化が可能であるという利点を有する。
【００１６】
次に、本発明に係る電子機器は、上記のうちいずれかの照明装置を備えることを特徴とする。このような電子機器として、照明スタンド等の装置や、パーソナルコンピュータ、および携帯電話など上記の照明装置をバックライトとして具備する装置が該当する。この電子機器によれば、照明装置の薄型化軽量化が可能であるため、電子機器の小型化および軽量化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る照明装置を示す平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態の変形例に係る照明装置を示す平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る照明装置を示す平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態の変形例に係る照明装置を示す平面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る照明装置を示す平面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態の変形例に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図１１】本発明に係る照明装置を有する照明スタンドの外観を示す斜視図である。
【図１２】本発明に係る照明装置を有するパーソナルコンピュータの外観を示す斜視図である。
【図１３】本発明に係る照明装置を有する携帯電話機の外観を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜Ａ：第１実施形態＞
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。図面においては、各部の寸法の比率は実際のものとは適宜に異ならせてある。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係る照明装置１を示す平面図である。
図１に示す通り、照明装置１は、照明部１０及び電源供給部６０を備える。
照明部１０は、Ｘ方向に延在するＭ個の補助電極２１１と、X方向に交差するY方向に延在するＮ個の第２電極２３と、Ｍ個の補助電極２１１とＮ個の第２電極２３の交差に対応して縦Ｍ行×横Ｎ行の行列状に配置される発光素子Ｅとが形成される（Ｍ、Ｎは１以上の自然数）。
電源供給部６０は、第１電源線２１０を介して補助電極２１１に第１電位Ｖ１を供給し、第２電源線２３０を介して第２電極２３に第２電位Ｖ２を供給する。第１実施形態では、第１電位Ｖ１は高電位ＶＨに設定され、第２電位Ｖ２は低電位ＶＬに設定される。
【００２０】
図２は、図１に示された照明部１０を、ａ〜ａ´で切断した断面図であり、図３は、図１に示された照明装置１を、ｂ〜ｂ´で切断した断面図である。以下、図２及び図３を用いて、照明部１０の構造について説明する。
照明部１０は、発光素子Ｅが発する光を、図２の下方、つまり、発光素子Ｅから第１基板１１へと向かう方向Ｌに光を出射する、ボトムエミッションタイプの照明装置として機能する。照明部１０は、第１電極２１、発光機能層２２、及び第２電極２３を備える発光素子Ｅや補助電極２１１等が形成される第１基板１１と、これらの発光素子等を封止する第２基板１２とを備える。第１基板１１は、ガラス、石英、プラスチック等の光透過性の材料により形成される。第１基板１１上には、補助電極２１１が形成される。補助電極２１１は後述する第１電極２１１と同様に、ＩＴＯ（indium tin oxide）、ＩＺＯ（indium zinc oxide）、またはＺｎＯ２のような光透過性の酸化物導電材料から形成される。
【００２１】
補助電極２１１の上には、発光素子Ｅと１対１に対応するようにヒューズ部３０が形成される。すなわち、ヒューズ部３０は、Ｍ個の補助電極２１１とＮ個の第２電極２３の交差に対応して縦Ｍ行×横Ｎ行の行列状に配置される。第１基板１１に垂直な方向から見たとき、ヒューズ部３０の全部が発光素子Ｅに覆われるような位置に形成される。
ヒューズ部３０により、補助電極２１１と第１電極２１とが電気的に接続される。これにより、ヒューズ部３０、第１電極２１、及び発光機能層２２は直列に接続される。
なお、第１電極２１には補助電極２１１を介して第１電位Ｖ１が供給され、第２電極２３には前述の通り第２電位Ｖ２を供給する。すなわち、第１実施形態では、第１電位Ｖ１は陽極として機能し、第２電極２３は陰極として機能する。
【００２２】
ヒューズ部３０に過大電流が流れると、発熱による溶断またはエレクトロマイグレーションが生じ、ヒューズ部３０は非導通状態となる。
従って、発光素子Ｅに過大電流が流れる場合、発光素子Ｅと直列に接続されたヒューズ部３０が断線するため、ヒューズ部３０により電気的に接続されていた補助電極２１１及び第１電極２１が、電気的に切断されることになる。これにより、発光素子Ｅに短絡が生じること、すなわち、高電位ＶＨを供給する補助電極２１１及び低電位ＶＬを供給する第２電極２３との間で短絡が発生することを防止する。
【００２３】
ヒューズ部３０は、ヒューズ部３０と直列に接続する第１電極２１及び発光機能層２２と比較して大きな電気抵抗を有する。発光素子Ｅに電流が流れる場合、ヒューズ部３０、第１電極２１、及び発光機能層２２には等しい大きさの電流が流れるため、大きな抵抗値を有するヒューズ部３０には、第１電極２１及び発光機能層２２と比較して大きな熱量が発生する。この発熱によりヒューズ部３０において溶断等が発生し、ヒューズ部３０が切断される。
大きな電気抵抗を有するヒューズ部３０は、大きな抵抗率を有する材料で形成され、また、大きな抵抗値を有するような形状に形成される。具体的なヒューズ部３０の形状は、例えば第１基板１１に対して垂直な方向の高さHは高く、ヒューズ部３０の第１基板１１に平行な切断面における断面積Ｓは小さい、細長い円柱や角柱等のような形状を有する。
【００２４】
また、ヒューズ部３０は、発光素子Ｅからの出射される光の出射面側に位置するため、光透過性の材料より形成される。具体的には、第１実施形態においてヒューズ部３０はポリシリコンにより形成される。
ヒューズ部３０は、補助電極２１１及び第１電極２１を形成するＩＴＯ等とは異なる材料により形成されるため、ヒューズ部３０の中の補助電極２１１または第１電極２１との接続部分に近い位置で溶断した場合にも、ヒューズ部３０が補助電極２１１または第１電極２１から確実に分離しやすくなる。すなわち、ヒューズ部３０を補助電極２１１または第１電極２１と同一の材料で形成した場合と比較して、溶断後に余熱等により再び接合する可能性を低減させ、短絡の発生を確実に防止することが可能となる。
【００２５】
第１基板１１及び補助電極２１１の上には、Ｍ本の補助電極２１１の各々を区分けするとともに、Ｍ×Ｎ個のヒューズ部３０の各々を区分けするように、第２隔壁５０が形成される。第２隔壁５０は、アクリル、ポリイミド等のような、絶縁性の光透過性材料により形成される。第２隔壁５０は、あるヒューズ部３０が隣り合うヒューズ部３０と短絡することを防止する。
【００２６】
ヒューズ部３０及び第２隔壁５０の上には、ヒューズ部３０と１対１に対応するように、発光素子Ｅが設けられる。発光素子Ｅは、陽極である第１電極２１、発光機能層２２、及び陰極である第２電極２３を備える。
第１電極２１は、ヒューズ部３０及び第２隔壁５０の上に、第１隔壁４０に接するように形成される。第１電極２１は、ＩＴＯ（indium tin oxide）、ＩＺＯ（indium zinc oxide）、またはＺｎＯ２のような光透過性の酸化物導電材料から形成される。
発光機能層２２は、第１電極２１の上に、第１隔壁４０に接するように形成される。発光機能層２２は、少なくとも発光層を含み、発光層は正孔と電子が結合して発光する有機ＥＬ物質を材料とする。第１実施形態では、有機ＥＬ物質は低分子材料である。発光機能層２２を構成する他の層として、電子ブロック層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層及び正孔ブロック層の一部または全部を備えていてもよい。
第２電極２３は、発光機能層２２及び第１隔壁４０の上に、Ｙ軸方向に延在するＭ個の発光素子Ｅに共通するように形成される。第２電極２３は、アルミニウムや銀のような仕事関数値の小さな反射性金属材料から形成される。第２電極２３は、発光素子Ｅの陰極として機能すると共に、発光機能層２２から方向Ｌと逆向きに出射された光を、第１基板１１側に向かう方向Ｌに反射する反射板としても機能する。
【００２７】
第２隔壁５０の上には、複数の第１電極２１の各々を区分けすると共に、複数の発光機能層２２の各々を区分けする第１隔壁４０が形成される。第１隔壁４０は、絶縁性の材料により形成される。なお、第１隔壁は、反射性材料から形成しても良いし、光透過性材料で形成から形成しても良い。
第１隔壁４０は、隣り合う２つの第１電極２１の間で短絡が発生することを防止する。すなわち、Ｍ×Ｎ個の発光素子Ｅの各々は、それぞれが並列接続の関係となる。具体的には補助電極２１１に対して複数の発光素子が並列に接続されている。
【００２８】
第２基板１２は、プラスチック、ガラス等により形成される。第２基板１２は、接着剤１３により、第１基板１１上に形成された第２電極２３と接着される。接着剤１３は、熱硬化型樹脂や紫外線硬化型樹脂等の樹脂である。第２基板１２及び接着剤１３は、第１基板１１上に形成された発光素子Ｅ等を封止し、水分や酸素等から保護する。
なお、第１実施形態は、前述したとおり方向Ｌに光を出射するボトムエミッションタイプであるため、第２基板１２及び接着剤１３を光透過性の材料で形成する必要は無い。また、発光素子Ｅから出射された光は、反射性金属で形成された第２電極２３により反射されるため、第２基板１２及び接着剤１３は光反射性の材料で形成する必要は無い。但し、方向Ｌとは逆方向への光の出射を防止することが必要な場合は、第２基板１２の一方の面に酸化クロムなどの低反射素材を形成しても良い。
【００２９】
このように、第１実施形態にかかる照明装置１は、照明部１０に複数の発光素子Ｅを有し、それぞれの発光素子Ｅは絶縁性の第１隔壁により区分けされる。
仮に、照明部が単一の発光素子により形成される場合、発光素子の経時劣化や製造時の異物混入等により発光素子の一部に欠陥が生じた際に、当該欠陥が発光素子内で拡大して、照明装置全体が発光不能となる。
それに比べて、第１実施形態に係る照明部１０は、複数の発光素子Ｅが区分けされて形成されているため、１つの発光素子Ｅにおいて欠陥が生じそれが拡大しても、欠陥は１つの発光素子内部に留まり、それ以外の発光素子Ｅは点灯を維持できる。すなわち、１つの発光素子Ｅの欠陥によっても照明部１０の面光源としての機能は損なわない。これにより、第１実施形態の照明装置１は、長寿命化が可能であるという利点を有する。
【００３０】
また、第１実施形態に係る照明装置１は、補助電極２１１及び第２電極２３に対して並列に接続された複数の発光素子Ｅを有し、各々の発光素子Ｅに対応してヒューズ部３０が設けられる。ヒューズ部３０は、発光素子Ｅに欠陥が発生して発光素子Ｅに過大電流が流れた場合に溶断等され、補助電極２１１及び第１電極２１の間を電気的に切断するため、発光素子Ｅにおける短絡の発生を防止する。
これにより、短絡による無駄な電力消費の発生や、短絡により全発光素子が発光不能となることを防止することが可能となる。すなわち、照明装置１は、長期にわたり面光源としての機能を維持することが可能であり、照明装置１の長寿命化を可能にするという利点を有する。また、複数の発光素子Ｅが補助電極２１１及び第２電極２３に対して並列に接続されているため、照明装置１の低電圧化が可能であるという利点を有する。
【００３１】
さらに、ヒューズ部３０は、ヒューズ部３０が接続する補助電極２１１及び第１電極２１を形成するＩＴＯ等とは異なる材料であるポリシリコンにより形成される。これによりヒューズ部３０のうち補助電極２１１または第１電極２１との接続部分に近い位置で溶断した場合にも、溶断後に余熱等により再び接合することを防止できるため、短絡の発生を確実に防止することが可能となるという利点を有する。
【００３２】
第１実施形態に係る照明装置１は、ヒューズ部３０等を形成した後に発光素子Ｅを形成する。すなわち、第１基板１１上に発光素子Ｅを形成した後は、発光素子Ｅ等が形成された第１基板１１と第２基板１２とを接着剤１３により接着するだけで照明部１０が形成されるため、水、外気、及び異物混入等から特に保護が必要な発光素子Ｅが、製造工程において損傷する危険性を低減させる。従って、第１実施形態に係る照明装置１は、製造が容易であり、製造時の歩留まり向上を可能にするという利点を有する。
【００３３】
なお、第１実施形態の照明部１０は、図１に示すように、Ｙ方向に延在するＮ個の第２電極２３を備えて構成されるが、本発明はこのような形態に限定するものではない。
例えば、図４に示す照明部１０ａのように、全ての発光素子Ｅに共通な第２電極２３ａを備える構成でも良い。この場合、製造工程における第２電極２３ａの形成が簡素化され照明装置１の低コスト化が可能となるという利点を有すると共に、第２電極２３ａの面積が大きくなるため、第２電極２３の抵抗値を下げることが可能となり、照明装置の低消費電力化が実現される、という利点を有する。
【００３４】
また、第１実施形態に係る発明は、ヒューズ部３０をポリシリコンより形成しているが、本発明はこのような形態に限定するものではない。
例えば、ヒューズ部３０を補助電極２１１及び第１電極２１と同一の材料であるＩＴＯ等により形成しても良い。この場合、ヒューズ部３０、補助電極２１１、及び第１電極２１が、全て同一の材料により形成されるため、照明装置１の製造コストの低廉化が可能になるという利点を有する。
なお、ヒューズ部３０が、補助電極２１１及び第１電極２１と同一の材料により形成されている場合であっても、ヒューズ部３０の断面積Ｓを十分に小さくすることで、ヒューズ部３０の抵抗値を高めることができ、過大電流が発生した場合には確実にヒューズ部３０が溶断して短絡の発生を確実に防止することができる。
【００３５】
さらに、ヒューズ部３０は低融点金属で構成されてもよい。この場合、ヒューズ部３０の融点が低いため、発光素子Ｅを流れる電流の大きさが非常に大きくなる前に、ヒューズ部３０に溶断を発生させることができる。
また、金属は抵抗率が小さいため、ヒューズ部３０にポリシリコンやＩＴＯを使用した場合に比べて、ヒューズ部３０の断面積Ｓ小さくすることが可能になる。そのため、発光素子Ｅから方向Ｌに出射される光のうち、ヒューズ部３０を通過する割合が小さくなるため、ヒューズ部３０を光透過性のない材料により形成することも可能になる。
【００３６】
＜Ｂ：第２実施形態＞
第２実施形態の照明装置１Bは、複数の発光素子Ｅに対して共通するように設けられたヒューズ部３０ｂを有する照明部１０ｂを備える点を除いて、第１実施形態に係る照明装置１と同様に構成されている。
【００３７】
図５は、第２実施形態に係る照明装置１Bを示す平面図である。図５に示す通り、照明装置１Bは、同一の補助電極２１１に対応して設けられた隣り合う２個の発光素子Ｅに対して共通に設けられたヒューズ部３０ｂを備えた照明部１０ｂを有する。
図６は、図５に示された照明装置１Bを、ａ〜ａ´で切断した断面図である。図６に示す通り、ヒューズ部３０ｂは、補助電極２１１の上に設けられ、隣り合う２個の第１電極２１と、補助電極２１１とを電気的に接続する。
なお、ヒューズ部３０ｂの抵抗値を高くするために、ヒューズ部の奥行き（図５におけるヒューズ部３０ｂのＹ軸に平行な辺の長さ）は十分に短く形成することで、ヒューズ部３０ｂが小さな断面積Ｓを有するように形成される。
また、図６に示す通り、ヒューズ部３０ｂの多くの部分は、第１基板１１に垂直な方向から見たときに、発光素子Ｅによって覆われる位置ではなく、第１隔壁４０の下に形成される。つまり、発光素子Ｅから方向Ｌに出射される光がヒューズ部３０により妨げられる割合を小さくすることが可能である。従って、ヒューズ部３０ｂは、ポリシリコン及びＩＴＯのような光透過性材料により形成する必要は必ずしもなく、光透過性のない低融点金属等により形成することが可能である。
【００３８】
なお、第２実施形態は、図５に示されるように、ヒューズ部３０ｂの長辺がＸ軸と平行になるような方向に、ヒューズ部３０ｂを配置する形態に限定するものではない。
例えば、図７に示された照明装置１Ｃの照明部１０ｃのように、ヒューズ部３０ｃの長辺がＹ軸と平行になるような方向に、ヒューズ部３０ｃを配置しても良い。この場合、ヒューズ部３０ｃは、同一の第２電極２３対して接続される隣り合う２個の発光素子Ｅに対して共通に設けられることになる。
【００３９】
また、図５及び図７において、ヒューズ部３０ｂ乃至３０ｃは、隣り合う２個の発光素子Ｅに共通するように設けられているが、３個以上の発光素子Ｅに共通するように設けても良い。但し、その場合は、１つのヒューズ部３０ｂ乃至３０ｃが溶断した場合には、当該ヒューズに接続される複数の発光素子Ｅが同時に発光不能となる。従って、１つのヒューズ部３０ｂ乃至３０ｃに対して接続する発光素子Ｅの個数は、照明部１０ｂ及び１０ｃの面光源としての機能維持の観点から、一定数以下にすることが望ましい。
【００４０】
このように、第２実施形態では、複数の発光素子Ｅに対して、１つのヒューズ部３０ｂ乃至３０ｃを共通して設けるため、製造工程の簡素化が可能となり、照明装置１の低コスト化が実現されるという利点を有する。
また、ヒューズ部３０ｂ乃至３０ｃは、第１基板１１に垂直な方向から見たときに、その多くの部分が発光素子Ｅと重複しない位置に形成される。この場合、発光素子Ｅから方向Ｌに対して出射される光のうち、ヒューズ部３０ｂ乃至３０ｃを通過する割合が小さくなるため、照明装置１の発光効率を向上させるという利点を有すると共に、ヒューズ部３０ｂ乃至３０ｃの材料が光透過性材料に限定されなくなるため、製造コストの低廉化を可能にするという利点を有する。
【００４１】
＜Ｃ：第３実施形態＞
第３実施形態の照明装置１Ｄは、ヒューズ部３０ｄが第２基板側に設けられ、第１電極２１ｄが発光機能層２２の第２基板側に設けられて陰極として機能し、第２電極２３ｄが発光機能層２２の第１基板側に設けられて陽極として機能する点を除いて、第１実施形態に係る照明装置１と同様に構成されている。
【００４２】
図８は、第３実施形態に係る照明装置１Ｄを示す平面図である。図８に示す通り、照明装置１Ｄは、照明部１０ｄを有し、照明部１０ｄには、Ｘ方向に延在するＭ個の第２電極２３ｄと、X方向に交差するY方向に延在するＮ個の補助電極２１１ｄと、Ｍ個の第２電極２３ｄとＮ個の補助電極２１１ｄの交差に対応して縦Ｍ行×横Ｎ行の行列状に配置される発光素子Ｅとが形成される（Ｍ、Ｎは１以上の自然数）。
電源供給部６０は、第１電源線２１０ｄを介して補助電極２１１ｄに第１電位Ｖ１を供給し、第２電源線２３０ｄを介して第２電極２３ｄに第２電位Ｖ２を供給する。第３実施形態では、第１電位Ｖ１は低電位ＶＬに設定され、第２電位Ｖ２は高電位ＶＨに設定される。
【００４３】
図９は、図８に示された照明部１０ｄを、ａ〜ａ´で切断した断面図である。
第１基板１１上には、X方向に延在するＮ個の発光素子Ｅに共通するように第２電極２３ｄが形成される。第２電極２３ｄは、ＩＴＯ（indium tin oxide）、ＩＺＯ（indium zinc oxide）、またはＺｎＯ２のような光透過性の酸化物導電材料から形成される。前述の通り、第２電極２３ｄには、高電位ＶＨが供給され、発光素子Ｅの陽極として機能する。
第２電極２３ｄの上には、第１隔壁４０ｄによって区分けされた発光機能層２２が形成される。発光機能層２２の上には、第１隔壁４０ｄによって区分けされた第１電極２１ｄが形成される。第１電極２１ｄは、アルミニウムや銀のような仕事関数値の小さな反射性金属材料より形成される。第１電極２１ｄには、後述するヒューズ部３０ｄを介して低電位ＶＬが供給され、発光素子Ｅの陰極として機能する。また、第１電極２１ｄは、発光機能層２２から方向Ｌと逆向きに出射された光を、第１基板１１側に向かう方向Ｌに反射する反射板としても機能する。
なお、第１隔壁４０ｄは、絶縁性の材料より形成される。また、第１隔壁４０ｄは、発光機能層２２から出射される光を、できるだけ方向Ｌに向けるために、反射性または遮光性の材料から形成されることが好ましい。
【００４４】
第１電極２１ｄの上には、絶縁性の第２隔壁５０ｄにより区分けされたヒューズ部３０ｄが、発光素子Ｅと１対１に対応するようにＭ×Ｎ個形成される。ヒューズ部３０ｄは、低融点金属より構成しても良いし、第１電極２１ｄ及び補助電極２１１ｄと同様にアルミニウムや銀等により形成しても構わない。
ヒューズ部３０ｄ及び第２隔壁５０ｄの上には、第２隔壁５０ｄにより区分けされる補助電極２１１ｄが形成される。補助電極２１１ｄは、アルミニウムや銀のような導電金属より形成される。
このように、第３実施形態では、ヒューズ部３０ｄ、補助電極２１１ｄ、及び陰極として機能する第１電極２１ｄが、発光機能層２２の第２基板側、すなわち、発光素子Ｅからの光の出射される方向Ｌとは逆側に設けられて、陽極として機能する第２電極２３ｄが発光機能層２２の第１基板側、すなわち、発光素子Ｅから光の出射される方向Ｌに設けられる。
【００４５】
なお、第３実施形態に係る照明装置１Ｄは、図８乃至図９に示すように、ヒューズ部３０ｄが発光素子Ｅと１対１に対応するように形成されているが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。すなわち、図１０に示す照明装置１Ｅのように、複数の発光素子Ｅに対して共通するように設けられるヒューズ部３０ｅを有する照明部１０ｅを備えて構成されても良い。
【００４６】
このように、第３実施形態に係る照明装置１Ｄは、ヒューズ部３０ｄを発光機能層２２よりも第２基板側に形成するため、発光機能層２２から光の出射される第１基板１１までの距離を短くすることができると共に、光がヒューズ部３０ｄにより、反射、屈折等されることを防止する。従って、第３実施形態に係る照明装置１Ｄは、光の取出効率を高め、結果として低消費電力を可能にするという利点を有する。
また、第３実施形態に係る照明装置１Ｄは、ヒューズ部３０ｄを光透過性材料に限定する必要が無いため、低融点金属等、より安価な材料を選択することができ、照明装置１Ｄの低コスト化を可能にするという利点を有する。
【００４７】
＜Ｄ：応用例＞
次に、以上の各態様に係る照明装置１を利用した電子機器について説明する。図１１乃至図１３には、照明装置１を採用した電子機器の形態が図示されている。
図１１は、照明装置１を採用した照明スタンドの斜視図である。照明スタンド１０００は、台座１００１と、接続部１００２と、照明装置１とを備える。
図１２は、照明装置１を採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、各種の画像を表示する表示部２００３と、電源スイッチ２００１やキーボード２００２が設置された本体部２０１０とを具備する。表示部２００３は液晶装置で構成され、この液晶装置のバックライトとして面状の照明装置１が用いられる。
図１３は、照明装置１を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２と、各種の画像を表示する表示部３００３とを備える。表示部３００３は液晶装置で構成され、この液晶装置のバックライトとして面状の照明装置１が用いられる。スクロールボタン３００２を操作することによって、表示部３００３に表示される画面がスクロールされる。
【００４８】
なお、本発明に係る照明装置が適用される電子機器としては、図１１から図１３に例示した機器のほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。
【符号の説明】
【００４９】
１０…照明部、１１…第１基板、１２…第２基板、１３…接着剤、２１…第１電極、２２…発光機能層、２１１…補助電極、２３…第２電極、３０…ヒューズ部、４０…第１隔壁、５０…第２隔壁、Ｅ…発光素子、Ｌ…光の出射される方向、Ｓ…ヒューズ部の断面積、Ｈ…ヒューズ部の高さ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
第１電源電位が供給される補助電極と、
発光機能層、第１電極、及び第２電源電位が供給される第２電極を備えた複数の発光素子と、
前記第１電極と前記補助電極とを電気的に接続する複数のヒューズ部と、
前記発光機能層の各々を区分けすると共に前記複数の発光素子ごとに前記第１電極を区分けする絶縁性の第１隔壁と、
前記複数のヒューズ部の各々を区分けする絶縁性の第２隔壁と、
を備える
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記複数のヒューズ部の各々は、前記複数の発光素子の各々に１対１に対応して前記補助電極上に形成されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記複数のヒューズ部の各々は、前記２以上の発光素子に対応して前記補助電極上に形成されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
前記第１基板に垂直な方向から見たとき、前記ヒューズ部の全部が前記発光機能層と重なることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項５】
前記ヒューズ部、前記補助電極、及び前記第１電極が同一の材料から形成されていることを特徴とする、
請求項１乃至４に記載の照明装置。
【請求項６】
前記第１基板、前記補助電極、前記第２隔壁、及び前記第１電極は、透過性材料で形成されることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記ヒューズ部は、透過性材料で形成されることを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
前記第１基板及び前記第２電極は、透過性材料で形成されることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項９】
前記複数の発光素子は、前記補助電極に対して並列に接続されることを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の照明装置を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
第１基板と、
第１電源電位が供給される補助電極と、
発光機能層、第１電極、及び第２電源電位が供給される第２電極を備えた複数の発光素子と、
前記第１電極と前記補助電極とを電気的に接続する複数のヒューズ部と、
前記発光機能層の各々を区分けすると共に前記複数の発光素子ごとに前記第１電極を区分けする絶縁性の第１隔壁と、
前記複数のヒューズ部の各々を区分けする絶縁性の第２隔壁と、
を備える
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記複数のヒューズ部の各々は、前記複数の発光素子の各々に１対１に対応して前記補助電極上に形成されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記複数のヒューズ部の各々は、前記２以上の発光素子に対応して前記補助電極上に形成されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
前記第１基板に垂直な方向から見たとき、前記ヒューズ部の全部が前記発光機能層と重なることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項５】
前記ヒューズ部、前記補助電極、及び前記第１電極が同一の材料から形成されていることを特徴とする、
請求項１乃至４に記載の照明装置。
【請求項６】
前記第１基板、前記補助電極、前記第２隔壁、及び前記第１電極は、透過性材料で形成されることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記ヒューズ部は、透過性材料で形成されることを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
前記第１基板及び前記第２電極は、透過性材料で形成されることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項９】
前記複数の発光素子は、前記補助電極に対して並列に接続されることを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の照明装置を備えることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１３３９６７（Ｐ２０１２−１３３９６７Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８４２６３（Ｐ２０１０−２８４２６３）
【出願日】平成２２年１２月２１日（２０１０．１２．２１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２１日（２０１０．１２．２１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]