説明

照明装置

【課題】コンタクト部を広げなくても、電極層と導電膜パターンを確実に電気的に接続することのできる照明装置を提供する。
【解決手段】基板上に、第1電極と、透明性を有する第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に設けられた有機EL発光層とからなる発光部を備えた照明装置であって、前記発光部と重なる領域において、前記第2電極と接するように設けられた複数の補助配線と、前記発光部の外側の領域において、前記複数の補助配線に接続されると共に、前記補助配線の幅よりも広い幅を有する導電層とを有する照明装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、支持基板上に有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子という)など自発光の特性を利用した照明装置としての有機エレクトロルミネッセンス照明装置(以下、有機EL装置という)が存在する。
有機EL装置は、支持基板上に単数あるいは複数の発光部が配列された発光部領域を有し、それらの発光部には、絶縁膜の上層側で少なくとも第1電極層、発光層、および第2電極層が順に積層された有機EL素子が形成された構造を有している。
かかる有機EL装置のうち、有機EL素子から出射された光が第2電極層を透過して出射されるトップエミッションタイプの有機EL装置では、第2電極層に透光性が求められることから、第2電極層の膜厚が薄く、第2電極層の電気的抵抗に起因する輝度ばらつきが発生しやすい。
【0003】
そこで、図4(a)、(b)に示すように、隣接する発光部100aで挟まれた領域において、第2電極層9aの上層側または下層側に補助配線8aを形成することにより、第2電極層9aの電気的抵抗に起因する輝度ばらつきを防止する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
このような補助配線8aおよび第2電極層9aは、端子104などを介して電位が印加されるが、補助配線8aおよび第2電極層9aに電位を印加するための下層側導電パターン6sは、絶縁膜113の下層側で端子104に電気的に接続されている。このため、一般的には、絶縁膜113の非形成領域によってコンタクト部113rを形成し、かかるコンタクト部113rにおいて、補助配線8aの端部を下層側導電パターン6sの上面に重ね、補助配線8aが下層側導電パターン6sに接する構造が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2007−26932号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
OLED技術を用いた面発光光源の構成概要は、第1電極層‐発光層‐第2電極層となる。第2電極層は、その特性上透過性電極を使用するが、光透過性を上げるために電極厚は、薄膜化する必要がある。薄膜化により、電気的抵抗値も上がるため発光面内の輝度のばらつきが発生しやすい。本発明は、このような輝度のばらつきを解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
基板上に、第1電極と、透明性を有する第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に設けられた有機EL発光層とからなる発光部を備えた照明装置であって、前記発光部と重なる領域において、前記第2電極と接するように設けられた複数の補助配線と、前記発光部の外側の領域において、前記複数の補助配線に接続されると共に、前記補助配線の幅よりも広い幅を有する導電層とを有する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】(a)は本発明を適用した有機EL装置を第2基板(封止基板)の側から見た平面図、(b)は(a)のJ−J’断面図である。
【図2】(a)は本発明を適用した有機EL装置の相隣接する発光部2つ分の平面図、(b)は(a)のB−B’断面図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る有機EL装置において、第1基板上において端子と補助配線(第2電極層)との電気的な接続部分の平面構造を模式的に示す説明図。
【図4】従来の有機EL装置の説明図、(a)は平面図であり、(b)は部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
図面を参照して、本発明を適用した有機EL装置について説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、部材毎に縮尺を異ならせてある。また、各要素の対応関係が分りやすいように、以下の説明では、図4を参照して説明した要素のうち、共通する部分には同一の符号を付して説明する。
【0010】
[実施の形態]
図1(a)、(b)は、本発明を適用した有機EL装置を第2基板(封止基板)の側から見た平面図、およびそのJ−J’断面図である。
図2(a)、(b)は、本発明を適用した有機EL装置の相隣接する発光部2つ分の平面図およびそのB−B’断面図である。
【0011】
図1に示すように、第1基板110は、石英基板、ガラス基板、セラミック基板、金属基板などからなる支持基板110dを備えている。また、図2に示すように、支持基板110dの表面には、絶縁膜111、112、113、114、115が形成され、絶縁膜115の上層に赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、等の光を出射する有機EL素子180(R)、180(G)、180(B)等が形成されている。
本形態の有機EL装置100は、トップエミッション型であり、矢印L1で示すように、支持基板110dからみて有機EL素子180(R)、180(G)、180(B)等が形成されている側から光を取り出すので、支持基板110dとしては、アルミナなどのセラミックス、ステンレススチールなどといった不透明な基板を用いることができる。これに対して、第2基板210は石英基板やガラス基板などといった透光性基板が用いられる。
なお、有機EL装置100をボトムエミッション型で構成した場合、支持基板110dの側から光を取り出すので、支持基板110dとしては、ガラスなどの透明基板が用いられる。絶縁膜111、112、113、115は、CVD(Chemical Vapor Deposition)法などにより形成された酸化シリコン膜や窒化シリコン膜などから形成され、絶縁膜114は、厚さが1.5〜2.0μmの厚い感光性樹脂からなる平坦化膜として形成されている。
【0012】
(補助配線の構成)
図2(a)および図3に示すように、本形態の有機EL装置100において、第2電極層9aは、複数の発光部100aに跨るようにマスク蒸着形成された薄膜によって形成されており、かかる第2電極層9aの電気的抵抗が高い場合や、電気的抵抗が場所によってばらついた場合、有機EL装置100では輝度ばらつきが発生してしまう。特に、本形態の有機EL装置100は、有機EL素子180から出射された光を、第2電極層9aを透過させて出射するトップエミッションタイプであるため、第2電極層9aに透光性が求められる。このため、第2電極層9aの膜厚が薄いので、第2電極層9aは場所毎に電気的抵抗がばらつき、かかる電気的抵抗のばらつきは、有機EL装置100において輝度ばらつきの原因となる。
【0013】
そこで、本形態では、図2(a)、(b)および図3に示すように、支持基板110d上において、一方向に延在する複数本の補助配線8aが第2電極層9aの下層側にマスク蒸着により形成されており、かかる補助配線8aは第2電極層9aと直接、接している。ここで、補助配線8aは、隔壁151の上面部に形成されており、隣接する発光部100aの各間を通って一方向に延在している。本形態において、補助配線8aは、同一の色に対応する発光部100aの間を通っているため、走査線3aと並列するように延在している。また、補助配線8aは、隣接する発光部100aの間を通っているため、透光性が求められない。このため、補助配線8aは、第2電極層9aよりも膜厚が厚く、かつ、使用できる材料にも大きな制約がない。従って、補助配線8aについては、アルミニウムや銀など、第2電極層9aと同一の金属材料を用いることができる他、モリブデン膜、チタン膜、銅膜、タングステン膜、タンタル膜、クロム膜などの金属単体膜、あるいはそれらの積層膜などを用いることもできる。
【0014】
本形態では、図2(b)に示すように、複数本の補助配線8aは、互いに独立して形成され、各々の端部が発光部領域110aの外側(周辺領域110c)まで延在している。
【0015】
(第2電極層9aと端子104との電気的接続構造)
図3は、本発明の実施の形態に係る有機EL装置において、第1基板110上において端子と補助配線(第2電極層)との電気的な接続部分の平面構造を模式的に示す説明図である。なお、図3には、多数本の補助配線のうち、3本の補助配線のみを図示する。また、図3では、第1電極層7aと同時形成された膜(上層側導電パターンなど)は長い点線で示し、データ線6aと同時形成された膜(下層側導電パターンなど)は一点鎖線で示し、補助配線8aは実線で示し、コンタクト部は太くて短い点線で示し、発光部領域110aは、細くて短い点線で示し、第2電極層9aは二点鎖線で示してある。
【0016】
図2(b)および図3に示すように、本形態の有機EL装置100においては、補助配線8aを端子104に電気的に接続して、第2電極層9aを補助配線8aを介して端子104に電気的に接続した構造が採用されている。かかる構成を実現するにあたって、本形態では、まず、端子104の近傍において、絶縁膜111、112の層間には、走査線3aと同層の導電膜3vが形成され、絶縁膜112、113の層間には、データ線6aと同層の下層側導電パターン6sおよび下層側導電膜6tが形成されている。下層側導電パターン6sおよび下層側導電膜6tは各々、絶縁膜112に形成されたコンタクトホール112s、112tを介して導電膜3vに電気的に接続しており、下層側導電パターン6sおよび下層側導電膜6tは導電膜3vを介して電気的に接続されている。
【0017】
下層側導電膜6tは、その上層側に端子104を形成するのに用いられ、下層側導電パターン6sは、第2電極層9aおよび補助配線8aを端子104に電気的に接続するための下層側導電パターンとして利用される。このため、絶縁膜113、115において、下層側導電膜6tの端部に平面的に重なる部分にはコンタクトホール115tが形成されており、絶縁膜115の上層には、第1電極層7aと同時形成されたITO膜などからなる上層側導電膜7tが形成されている。このようにして端子104が構成されている。
【0018】
また、絶縁膜113、115において、下層側導電パターン6sと平面的に重なる部分には、絶縁膜113、115の除去部分(非形成領域)からなるコンタクト部115sが形成されており、かかるコンタクト部115sは、発光部領域110aの辺に沿って延在する大きなコンタクトホールである。絶縁膜115の上層には、第1電極層7aと同時形成されたITO膜などからなる上層側導電パターン7sが形成されている。かかる上層側導電パターン7sは、下層側導電パターン6sの形成領域、導電膜3vの形成領域、および下層側導電パターン6sの形成領域に沿って端子104の形成領域まで延在し、上層側導電膜7tに繋がっている。このため、上層側導電パターン7sは、絶縁膜115の下層側に形成された下層側導電パターン6s、導電膜3v、および下層側導電膜6tを介して端子104に電気的に接続しているとともに、上層側導電パターン7sと一体に形成された上層側導電膜7tを介して絶縁膜115の上層も端子104に電気的に接続している。
【0019】
ここで、上層側導電パターン7sは、コンタクト部115sの形成領域を含む広い領域にわたって形成されたベタパターン部7pを備えており、かかるベタパターン部7pの上面には複数の補助配線8aの端部8sが各々、重なっている。従って、複数の補助配線8aは各々、コンタクト部115sの内側で上層側導電パターン7sに接している。また、複数の補助配線8aの端部8sは各々、絶縁膜115の上層側(コンタクト部115sの外側)でも、コンタクト部115sと発光部領域110aとによって挟まれた領域で、上層側導電パターン7sのベタパターン部7pの上面に重なり、上層側導電パターン7sに接している。このため、補助配線8aは、上層側導電パターン7sと、下層側導電パターン6s、導電膜3v、および下層側導電膜6tを介して絶縁膜115の下層側で端子104に電気的に接続しているとともに、上層側導電パターン7sおよび上層側導電膜7tを介して絶縁膜115の上層側でも端子104に電気的に接続している。
【0020】
さらに、本形態では、第2電極層9aは、コンタクト部115sの形成領域まで延在している。このため、第2電極層9aの端部9sは、コンタクト部115sの内側領域、およびコンタクト部115sの外側でも、補助配線8aの端部8sの上面に重なって、補助配線8aの端部8sに接しているとともに、補助配線8aの端部8sが存在しない領域では、上層側導電パターン7sのベタパターン部7pの上面に重なり、上層側導電パターン7sに接している。
【0021】
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、複数の発光部100aに跨るように形成された第2電極層9aの下層側に、第2電極層9aと接する複数本の補助配線8aが一方向に延在しているため、第2電極層9aの電気的抵抗が高いのを補助配線8aによって補うことができるとともに、第2電極層9aの電気的抵抗の場所毎のばらつきを補助配線8aによって吸収することができる。それ故、有機EL装置100の輝度ばらつきを解消することができる。
【0022】
また、本形態では、絶縁膜115の下層側には、第2電極層9aに電位を印加するための下層側導電パターン6sが形成され、絶縁膜115の上層側には、第2電極層9aよりシート抵抗が小さい導電膜によって、第2電極層9aを下層側導電パターン6sに接続するための上層側導電パターン7sが形成されているため、端子104からは下層側導電パターン6sおよび上層側導電パターン7sを介して補助配線8aおよび第2電極層9aに電位を印加することができる。ここで、上層側導電パターン7sは、コンタクト部115sにおいて下層側導電パターン6sの上面に重なるベタパターン部7pを備えているため、コンタクト部115sが狭くても、下層側導電パターン6sと上層側導電パターン7sとの接続抵抗が低い。
【0023】
また、上層側導電パターン7sは、絶縁膜115の上層に形成されているので、上層側導電パターン7sと補助配線8aとの電気的な接続は、上層側導電パターン7sにおいてコンタクト部115sの外側でも行なうことができ、上層側導電パターン7sと補助配線8aとが十分に広い面積で接している構造を実現することができる。それ故、コンタクト部115sの面積を過度に大きくしなくても、第2電極層9aを補助配線8aを介して下層側導電パターン6sに確実に電気的に接続することができるので、発光部領域110aの外側において表示に直接、寄与しない周辺領域110cが狭くてよい。
【0024】
さらに、上層側導電パターン7sは、第1電極層7aと同時形成されてなるため、新たな導電膜を追加しなくても、上層側導電パターン7sを形成することができる。
【符号の説明】
【0025】
6s・・下層側導電パターン、7a・・第1電極層、7s・・上層側導電パターン、8a・・補助配線、8s・・補助配線の端部、8r・・補助配線の接続用電極部、9a・・第2電極層、9s・・第2電極層の端部、100・・有機EL装置、100a・・発光部、104・・端子、110・・第1基板、110a・・発光部領域、110c・・周辺領域、110d・・支持基板、115・・絶縁膜、115s・・コンタクト部、180(R),180(G),180(B)・・有機EL素子、181・・正孔注入層(有機機能層)、182・・正孔輸送層(有機機能層)、183(R),183(G),183(B)・・発光層(有機機能層)、184・・電子輸送層(有機機能層)、170・・電子注入層。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上に、第1電極と、透明性を有する第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に設けられた有機EL発光層とからなる発光部を備えた照明装置であって、
前記発光部と重なる領域において、前記第2電極と接するように設けられた複数の補助配線と、前記発光部の外側の領域において、前記複数の補助配線に接続されると共に、前記補助配線の幅よりも広い幅を有する導電層とを有する照明装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2012−59545(P2012−59545A)
【公開日】平成24年3月22日(2012.3.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−201667(P2010−201667)
【出願日】平成22年9月9日(2010.9.9)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】