発光モジュール、発光パネルおよび照明装置
【課題】短絡性の不良が顕在化した発光素子により、無駄に電力が消費されない発光モジュールを提供することを目的の一とする。または、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、隣接して設けられた他の発光素子の信頼性が損なわれることがない発光パネルを提供することを目的の一とする。
【解決手段】短絡性の不良を含む発光素子が発する熱に着眼し、熱的に発光素子に結合された正温度係数サーミスタ（ＰＴＣ Ｔｈｅｒｍｉｎｔｏｒ）を介して、該発光素子に電力を供給する構成とする。
【解決手段】短絡性の不良を含む発光素子が発する熱に着眼し、熱的に発光素子に結合された正温度係数サーミスタ（ＰＴＣ Ｔｈｅｒｍｉｎｔｏｒ）を介して、該発光素子に電力を供給する構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光モジュール、発光モジュールを複数備えた発光パネルおよびそれを用いた照明装置に関する。特に、面状の発光領域を備える発光素子を有する発光モジュール、該発光モジュールを複数備えた発光パネルおよびそれを用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一対の電極の間に膜状に広がる発光性の有機化合物を含む層（ＥＬ層ともいう）を設けた発光素子が知られている。このような発光素子は例えば有機ＥＬ素子と呼ばれ、一対の電極の間に電圧を印加すると、発光性の有機化合物から発光が得られる。また、有機ＥＬ素子を用いた発光デバイスとしては、表示装置や、面状の照明装置などをその例に挙げることができる。なお、表示装置において有機ＥＬ素子は、アクティブマトリクス基板上に形成される。
【０００３】
例えば、有機ＥＬ素子を用いた照明器具が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０８６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＥＬ層の厚さは数十ｎｍから数百ｎｍ程度と薄いため、一対の電極の間に異物が混入すると、短絡性の不良が発生し易いという問題がある。なお、本明細書において短絡性の不良とは、一対の電極が、電圧を印加する前から短絡している場合だけでなく、電圧を印加した結果（例えば電流がＥＬ層の厚さが局所的に薄い部分に集中して流れた結果）短絡していなかった一対の電極が短絡する場合も含むものとする。
【０００６】
有機ＥＬ素子の一対の電極が短絡すると、該有機ＥＬ素子は点灯しなくなるだけでなく、発熱し、電力を無駄に消費してしまう。また、隣接して他の有機ＥＬ素子が設けられている場合は、短絡した有機ＥＬ素子が発する熱で隣接する他の有機ＥＬ素子が破壊されてしまう、または劣化してしまう場合がある。
【０００７】
特に、定電圧電源に接続された有機ＥＬ素子が短絡すると、該有機ＥＬ素子が点灯しなくなるだけでなく、発熱により火災が引き起こされてしまう場合もある。なぜなら、短絡により電気抵抗が小さくなった有機ＥＬ素子に、定電圧電源から多量の電流が供給されてしまうからである。
【０００８】
本発明は、このような技術的背景のもとでなされたものである。したがって、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、無駄に電力が消費されない発光モジュールを提供することを目的の一とする。または、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、隣接して設けられた他の発光素子の信頼性が損なわれることがない発光パネルを提供することを目的の一とする。
【０００９】
または、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、無駄に電力が消費されない照明装置を提供することを目的の一とする。または、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、信頼性が損なわれることがない照明装置を提供することを目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、短絡性の不良を含む発光素子が発する熱に着眼した。そして、熱的に発光素子に結合された正温度係数サーミスタ（ＰＴＣ Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ：Ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）を介して、該発光素子に電力を供給する構成に想到し、上記課題の解決に至った。
【００１１】
すなわち、本発明の一態様は、一対の電極の間に発光性の有機化合物を含む層を有する発光素子と、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタと、を有し、発光素子は正温度係数サーミスタから電力が供給される発光モジュールである。
【００１２】
上記本発明の一態様の発光モジュールは、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力を供給する構成を有する。これにより、該正温度係数サーミスタが該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。その結果、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。
【００１３】
また、本発明の一態様は、一対の電極の間に発光性の有機化合物を含む層を有する発光素子と、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタと、を有し、発光素子は正温度係数サーミスタから電力が供給され、一対の電極の一方は発光性の有機化合物を含む層が発する光を透過し、一対の電極の他方の側に、正温度係数サーミスタが発光素子と重ねて設けられる発光モジュールである。
【００１４】
上記本発明の一態様の発光モジュールは、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから該発光素子に電力が供給され、該発光素子は発光性の有機化合物を含む層が発する光を透過する電極を一対の電極の一方に備え、一対の電極の他方の側に該正温度係数サーミスタを備える構成を有する。これにより、該正温度係数サーミスタが該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。また、該発光素子の一対の電極の一方の側、言い換えると該正温度係数サーミスタが設けられていない側に発光を取り出すことができる。その結果、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。また、発光素子が発する光を正温度係数サーミスタが遮ることがない発光モジュールを提供できる。
【００１５】
また、本発明の一態様は、前記発光素子と前記正温度係数サーミスタが導電材料を介して熱的に結合された上記の発光モジュールである。
【００１６】
上記本発明の一態様の発光モジュールは、発光素子と導電材料を介して熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力を供給する構成を有する。これにより、該導電材料は電力を発光素子に供給し、且つ発光素子が発する熱を該正温度係数サーミスタに伝導する働きを兼ね備える。その結果、発光モジュールの外形を大きくすることなく、該正温度係数サーミスタが該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。よって、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。
【００１７】
また、本発明の一態様は、前記正温度係数サーミスタに換えて、複数の正温度係数サーミスタが直列に接続された正温度係数サーミスタアレイから電力が供給される上記の発光モジュールである。
【００１８】
上記本発明の一態様の発光モジュールは、発光素子と熱的に結合された複数の正温度係数サーミスタが直列に接続された正温度係数サーミスタアレイから該発光素子に電力を供給する構成を有する。これにより、該正温度係数サーミスタアレイを構成する複数の該正温度係数サーミスタが、該発光素子を複数に分割して該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。その結果、短絡性の不良が発光素子の面積に比較して小さい場合であっても、正温度係数サーミスタアレイはその局所的な発熱を見逃すことなく、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。
【００１９】
また、本発明の一態様は、上記の発光モジュールを隣接して複数備える発光パネルである。
【００２０】
上記本発明の一態様の発光パネルは、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力を供給する発光モジュールを、隣接して複数備える構成を有する。これにより、該正温度係数サーミスタが該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。その結果、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光パネルを提供できる。または、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、隣接して設けられた他の発光素子の信頼性が損なわれることがない発光パネルを提供できる。
【００２１】
また、本発明の一態様は、上記の発光モジュールを用いた照明装置である。
【００２２】
上記本発明の一態様の照明装置は、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力を供給する構成を有する発光モジュールが用いられている。これにより、該正温度係数サーミスタが該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。その結果、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない照明装置を提供できる。
【００２３】
なお、本明細書において、ＥＬ層とは発光素子の一対の電極間に設けられた層を示すものとする。従って、電極間に挟まれた発光物質である有機化合物を含む発光層はＥＬ層の一態様である。
【００２４】
また、本明細書において、熱的に結合された状態とは二つの構成要素間で熱が移動しうるように配置されている状態をいう。従って、二つの構成要素が直接接している状態をいうだけでなく、二つの構成要素の間に熱媒体となる構成要素が挟まれている状態も熱的に結合されている状態ということができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の一態様によれば、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、無駄に電力が消費されない発光モジュールを提供できる。または、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、隣接して設けられた他の発光素子の信頼性が損なわれることがない発光パネルを提供できる。または、無駄に電力が消費されない照明装置を提供できる。または、信頼性が損なわれることがない発光モジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態に係る発光モジュールを説明する図。
【図２】実施の形態に係る発光モジュールを説明する図。
【図３】実施の形態に係る発光モジュールを説明する図。
【図４】実施の形態に係る発光パネルを説明する図。
【図５】実施の形態に係る発光素子の構成を説明する図。
【図６】実施の形態に係る発光素子の構成を説明する図。
【図７】実施の形態に係る発光デバイスを用いた照明装置を説明する図。
【図８】実施の形態に係る発光モジュールを説明する図。
【図９】実施の形態に係る発光モジュールを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
【００２８】
（実施の形態１）
本実施の形態では、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力を供給する構成を備える発光モジュールについて図１を参照して説明する。具体的には、基板上に有機ＥＬ素子と、該有機ＥＬ素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタを有し、該有機ＥＬ素子は該正温度係数サーミスタから電力が供給される発光モジュールについて説明する。
【００２９】
本発明の一態様の発光モジュール１５０の構成を図１（Ａ）に示す。図１（Ａ）に例示する発光モジュール１５０は、基板１００上に発光素子１３０と正温度係数サーミスタ１４０を有する。また、発光素子１３０は発光素子１３０を囲うシール材１５８と、封止材１５９と、基板１００により大気中の不純物から隔離されている。
【００３０】
基板１００は発光素子１３０が発する光に対し透光性を有する。発光素子１３０は基板１００に接する第１の電極１０１と、第１の電極１０１の端部を覆う隔壁１０４と、第１の電極１０１と重なる第２の電極１０２と、第１の電極１０１と第２の電極１０２の間に発光性の有機化合物を含む層１０３を備える。正温度係数サーミスタ１４０は、上部電極１４２と下部電極１４１の間に正温度係数を有するＰＴＣ層１４３を備える。
【００３１】
発光素子１３０の第１の電極１０１は発光モジュール１５０の第１の端子１５１に電気的に接続されている。発光素子１３０の第２の電極１０２は、正温度係数サーミスタ１４０の上部電極１４２と電気的に接続するだけでなく、発光素子１３０が発する熱を正温度係数サーミスタ１４０に伝導する。また、下部電極１４１は発光モジュール１５０の第２の端子１５２と電気的に接続されている。
【００３２】
なお、上記の発光モジュール１５０は発光素子１３０と正温度係数サーミスタ１４０を発光素子の第２の電極１０２を介して電気的及び熱的に結合する構成を有するが、この構成に限定されない。図示しないが、例えば、発光素子と正温度係数サーミスタを発光素子の第１の電極を介して電気的及び熱的に結合してもよい。または、発光素子と正温度係数サーミスタを発光素子の第２の電極を介して熱的に結合し、発光素子の第１の電極を介して電気的に結合してもよい。または、発光素子と正温度係数サーミスタを発光素子の第１の電極を介して熱的に結合し、発光素子の第２の電極を介して電気的に結合してもよい。
【００３３】
＜発光素子と正温度係数サーミスタを接続する材料＞
発光素子と正温度係数サーミスタは電気的に接続され且つ熱的に結合される。例えば、図１（Ａ）に例示する発光モジュールにおいて、連続する層で形成された第２の電極１０２と上部電極１４２が発光素子と正温度係数サーミスタを電気的に接続し且つ熱的に結合している。しかし、発光素子と正温度係数サーミスタを電気的に接続する構成要素と、熱的に結合する構成要素を同一の構成要素である必要はなく、例えば一の構成要素が発光素子と正温度係数サーミスタを電気的に接続し、他の構成要素が発光素子と正温度係数サーミスタを熱的に結合する構成であってもよい。
【００３４】
発光素子１３０と正温度係数サーミスタ１４０を電気的に接続する材料としては導電率が高い材料が好ましい。具体的には、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、ＭｏまたはＷから選ばれた元素を含む金属膜、または上述した元素を成分とする合金膜、または金属窒化物膜（例えば、窒化チタン膜、窒化モリブデン膜、窒化タングステン膜）等を用いることができる。また、Ａｌ、Ｃｕなどの金属膜は、耐熱性や腐食性の問題を回避するために、下側又は上側の一方または双方にＴｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｎｄ、ＳｃまたはＹなどの高融点金属膜またはそれらの金属窒化物膜（例えば、窒化チタン膜、窒化モリブデン膜、窒化タングステン膜）を積層させた構成としても良い。
【００３５】
また、発光素子１３０と正温度係数サーミスタ１４０を熱的に結合する材料としては、熱伝導率が高い材料が好ましい。熱伝導率が高い材料としては、代表的には金属をその例に挙げる事ができるが、必ずしも導電性を兼ね備える必要はない。例えば、熱伝導性グリスや熱伝導率の高い絶縁性の材料、具体的には熱伝導率の高いフィラーを分散したシリコーングリスやシリコーン樹脂を用いて熱的な結合を行い、別途導電性の材料を用いて電気的な接続を行う構成とすることもできる。
【００３６】
高い導電率と高い熱伝導率を兼ね備える材料としては、導電率が高く、熱伝導率が高い金属を単体で、または他の材料と積層して用いることができる。例えば、金（Ａｕ），銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）が好ましい。複数の材料を積層して用いる例としては、発光性の有機化合物を含む層１０３に接する側にはキャリアの注入性に優れた仕事関数を有し且つ反射率の高い導電材料を用い、該導電材料に積層して特に導電率が高い材料及び／または熱伝導率の高い材料を用いる構成としても良い。
【００３７】
このような構成を有する発光モジュール１５０の第１の端子１５１と第２の端子１５２を電源に接続すると、正温度係数サーミスタ１４０を介して発光素子１３０に電力を供給できる。また、電力を供給された発光素子１３０が備える発光性の有機化合物を含む層１０３は、第１の電極１０１の側から光を発する。また、発光素子１３０において短絡性の不良が顕在化すると、その熱が第２の電極１０２と接続された正温度係数サーミスタ１４０に伝導する。正温度係数サーミスタ１４０はその熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。
【００３８】
＜正温度係数を有するＰＴＣ層に用いることができる材料＞
正温度係数を有するＰＴＣ層１４３に用いることができる材料としては、例えば、高分子材料に導電性のフィラーを分散したものや、チタン酸バリウムに不純物として希土類を添加したものを用いることができる。
【００３９】
高分子材料に導電性のフィラーを分散した材料（ＰＰＴＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）材料ともいう）は小型化が容易であり、導通状態においての電気抵抗が低いことから好ましい。ＰＰＴＣ材料に用いることができる高分子材料としては、例えばポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン等の絶縁性の高分子が好ましく、導電性のフィラーとしては、カーボンブラック、ニッケル粉などが好ましい。
【００４０】
正温度係数サーミスタは、発光素子の耐熱性からその動作温度を適宜選定して用いればよい。例えば、１００℃以上２００℃以下の範囲で動作するものを適用できる。照明装置の多くが１００℃を越えない環境において使用されることと、発光性の有機化合物を含む層に含まれる有機化合物のガラス転移点温度を越えた使用は発光素子の信頼性が損なわれてしまうことからである。正温度係数サーミスタは、その動作温度を超えると電気抵抗が急激に増大するため、正温度係数サーミスタが動作すると該正温度係数サーミスタに接続されている発光素子への電力の供給が中断または抑制される。従って、短絡性の不良が顕在化した発光素子が正温度係数サーミスタの動作温度を超えて発熱し続けることを防止できる。
【００４１】
上記本発明の一態様の発光モジュールは、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力を供給する構成を有する。これにより、該正温度係数サーミスタが該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。その結果、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。
【００４２】
上記本発明の一態様の発光モジュールは、発光素子と導電材料を介して熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力を供給する構成を有する。これにより、該導電材料は電力を発光素子に供給し、且つ発光素子が発する熱を該正温度係数サーミスタに伝導する働きを兼ね備える。その結果、該正温度係数サーミスタは該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制でき、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。
【００４３】
＜変形例１．＞
本発明の一態様の発光モジュールの別の態様を図１（Ｂ）に示す。図１（Ｂ）に例示する発光モジュール１５０は、基板１００上に正温度係数サーミスタ１４０と、正温度係数サーミスタ１４０上に発光素子１３０を有する。また、発光素子１３０は発光素子１３０を囲うシール材１５８と、発光素子１３０が発する光を透過する封止材１５９により大気中の不純物から隔離されている。
【００４４】
基板１００と発光素子１３０の間に、正温度係数サーミスタ１４０を備える。正温度係数サーミスタ１４０は下部電極１４１と発光素子の第１の電極１０１の間に正温度係数を有するＰＴＣ層１４３を備える。
【００４５】
なお、基板１００上に正温度係数サーミスタ１４０を設ける方法としては、別途作製された正温度係数サーミスタ１４０を基板１００に表面実装してもよいし、基板１００の表面に設けた下部電極１４１上に重ねて正温度係数を有するＰＴＣ層１４３を形成し、第１の電極１０１の端部を絶縁性の隔壁１０４で覆い、上部電極を兼ねる発光素子１３０の第１の電極１０１を積層して形成してもよい。正温度係数を有するＰＴＣ層１４３を下部電極１４１上に形成する方法としては、シート状に成型したＰＴＣ材料をラミネートする方法や、転写する方法が挙げられる。
【００４６】
発光素子１３０は、ＰＴＣ層１４３上に形成された第１の電極１０１と、第１の電極１０１の端部を覆う隔壁１０４と、第１の電極と第１の電極と重なる第２の電極１０２の間に発光性の有機化合物を含む層１０３を備える。
【００４７】
本変形例においては、正温度係数サーミスタ１４０の一方の電極が発光素子１３０の第１の電極１０１を兼ね、発光素子１３０と正温度係数サーミスタ１４０を電気的に接続し且つ熱的に結合している。従って、第１の電極１０１は熱伝導率が高い導電材料を含む構成が好ましく、特に導電率が高く、熱伝導率が高い金属を単体で、または他の導電材料と積層して用いる構成が好ましい。なお、発光素子１３０の第２の電極１０２には、発光性の有機化合物を含む層１０３が発する光に対して透光性を有する導電材料を用いる。
【００４８】
このような構成を有する発光モジュール１５０の第１の端子１５１と第２の端子１５２を電源に接続すると、正温度係数サーミスタ１４０を介して発光素子１３０に電力を供給できる。また、電力を供給された発光素子１３０が備える発光性の有機化合物を含む層１０３は、第２の電極１０２の側から光を発する。また、発光素子１３０において短絡性の不良が顕在化すると、その熱は第１の電極１０１に接して設けられた正温度係数サーミスタ１４０に伝導する。正温度係数サーミスタ１４０はその熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。
【００４９】
上記本発明の一態様の発光モジュールは、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力が供給され、該発光素子は発光性の有機化合物を含む層が発する光を透過する電極を一対の電極の一方に備え、一対の電極の他方の側に該正温度係数サーミスタを備える構成を有する。これにより、該正温度係数サーミスタは該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。また、該発光素子の一対の電極の一方の側、言い換えると該正温度係数サーミスタが設けられていない側に発光を取り出すことができる。その結果、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。また、発光素子が発する光を正温度係数サーミスタが遮ることがない発光モジュールを提供できる。
【００５０】
＜変形例２．＞
本発明の一態様の発光モジュールの別の態様を図１（Ｃ）に示す。図１（Ｃ）に例示する発光モジュール１５０は、基板１００の一方の面に発光素子１３０と、基板１００の他方の面に正温度係数サーミスタ１４０と、を互いに重なる位置に有する。また、発光素子１３０は発光素子１３０を囲うシール材１５８と、発光素子１３０が発する光を透過する封止材１５９により大気中の不純物から隔離されている。
【００５１】
基板１００は絶縁性の表面を有し、一方の面に発光素子１３０の第１の電極１０１を、他方の面に正温度係数サーミスタ１４０の下部電極１４１を備える。発光素子１３０は基板１００の一方の面に接する第１の電極１０１と、第１の電極１０１の端部を覆う隔壁１０４と、第１の電極１０１と重なる第２の電極１０２と、第１の電極１０１と第２の電極１０２の間に発光性の有機化合物を含む層１０３を備える。正温度係数サーミスタ１４０は、基板１００の他方の面に接する下部電極１４１と上部電極１４２の間に正温度係数を有するＰＴＣ層１４３を備える。
【００５２】
発光素子１３０の第１の電極１０１は正温度係数サーミスタ１４０の下部電極１４１と、基板１００に設けた開口部を介して電気的に接続する。また、正温度係数サーミスタ１４０の下部電極１４１は基板１００に設けた開口部を介して、発光素子１３０が発する熱を正温度係数サーミスタ１４０に伝導する。正温度係数サーミスタ１４０の上部電極１４２は発光モジュール１５０の第１の端子１５１に電気的に接続されている。また、発光素子１３０の第２の電極１０２は発光モジュール１５０の第２の端子１５２と電気的に接続されている。
【００５３】
本変形例においては、正温度係数サーミスタ１４０の下部電極１４１と発光素子１３０の第１の電極１０１は基板の開口部を介して接続し、発光素子１３０と正温度係数サーミスタ１４０は電気的に接続し且つ熱的に結合している。従って、下部電極１４１は熱伝導率が高い導電材料を含む構成が好ましい。特に導電率が高く、熱伝導率が高い金属を単体で、または他の導電材料と積層して用いる構成が好ましい。なお、発光素子１３０の第２の電極１０２には、発光性の有機化合物を含む層１０３が発する光に対して透光性を有する導電材料を用いる。
【００５４】
このような構成を有する発光モジュール１５０の第１の端子１５１と第２の端子１５２を電源に接続すると、正温度係数サーミスタ１４０を介して発光素子１３０に電力を供給できる。また、電力を供給された発光素子１３０が備える発光性の有機化合物を含む層１０３は、第２の電極１０２の側から光を発する。また、発光素子１３０において短絡性の不良が顕在化すると、その熱が第１の電極１０１と接続された正温度係数サーミスタ１４０に伝導する。正温度係数サーミスタ１４０はその熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。
【００５５】
上記本発明の一態様の発光モジュールは、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力が供給され、該発光素子は発光性の有機化合物を含む層が発する光を透過する電極を一対の電極の一方に備え、一対の電極の他方の側に該正温度係数サーミスタを備える構成を有する。これにより、該正温度係数サーミスタが該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。また、該発光素子の一対の電極の一方の側、言い換えると該正温度係数サーミスタが設けられていない側に発光を取り出すことができる。その結果、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。また、発光素子が発する光を正温度係数サーミスタが遮ることがない発光モジュールを提供できる。
【００５６】
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。
【００５７】
（実施の形態２）
本実施の形態では、発光素子と熱的に結合された複数の正温度係数サーミスタが直列に接続された正温度係数サーミスタアレイから該発光素子に電力を供給する構成を適用した発光モジュールについて図２（Ａ）、図２（Ｂ）を参照して説明する。具体的には、基板上に有機ＥＬ素子と、該有機ＥＬ素子と熱的に結合された複数の正温度係数サーミスタが直列に接続された正温度係数サーミスタアレイを有し、該有機ＥＬ素子は該正温度係数サーミスタアレイから電力が供給される発光モジュールについて説明する。
【００５８】
本発明の一態様の発光モジュール２５０の構成の上面図を図２（Ａ）に、図２（Ａ）の切断線Ａ−Ａ’、及び切断線Ｂ−Ｂ’における断面を図２（Ｂ）に示す。
【００５９】
図２に例示する発光モジュール２５０は、基板２００上に発光素子２３０と正温度係数サーミスタ２４０ａ、正温度係数サーミスタ２４０ｂ、正温度係数サーミスタ２４０ｃを含む９つの正温度係数サーミスタを有する。また、図２（Ｂ）には発光素子２３０を囲うシール材２５８と、発光素子２３０が発する光を透過する封止材２５９が図示されている。シール材２５８と封止材２５９により、発光素子２３０は大気中の不純物から隔離されている。
【００６０】
基板２００は熱伝導率が高い材料が好ましい。なぜなら、異常な発熱をすることなく動作する発光素子２３０が発する熱を排熱するヒートシンクとして、該基板が機能するからである。素子を実装する側の表面が絶縁性であって且つ全体としては熱伝導率が高い基板としては、表面を絶縁性の材料で被覆した金属基板などをその例に挙げることができる。
【００６１】
発光モジュール２５０が有する正温度係数サーミスタアレイの構成について、図３（Ａ）、図３（Ｂ）を用いて説明する。正温度係数サーミスタアレイ２４０の上面図を図３（Ａ）に示す。正温度係数サーミスタアレイ２４０は、９個の正温度係数サーミスタ（２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃ、２４０ｄ、２４０ｅ、２４０ｆ、２４０ｇ、２４０ｈ、２４０ｉ）が直列に接続されて構成されている。
【００６２】
正温度係数サーミスタを直列に接続する方法の一例を、図３（Ｂ）を用いて説明する。図３（Ｂ）は、正温度係数サーミスタ２４０ａ、正温度係数サーミスタ２４０ｂ及び正温度係数サーミスタ２４０ｃの断面図であり、それぞれの正温度係数サーミスタは互いに直列に接続されている。なお、正温度係数サーミスタ２４０ａは基板２００に接する下部電極２４１ａと上部電極２４２ａの間にＰＴＣ層２４３ａを備え、正温度係数サーミスタ２４０ｂは基板２００に接する下部電極２４１ｂと上部電極２４２ｂの間にＰＴＣ層２４３ｂを備え、正温度係数サーミスタ２４０ｃは基板２００に接する下部電極２４１ｃと上部電極２４２ｃの間にＰＴＣ層２４３ｃを備える。
【００６３】
正温度係数サーミスタ２４０ａと正温度係数サーミスタ２４０ｂは、上部電極２４２ａと上部電極２４２ｂが互いに接続されており、正温度係数サーミスタ２４０ｂと正温度係数サーミスタ２４０ｃは下部電極２４１ｂと下部電極２４１ｃが互いに接続されている。このような構成とすることで互いが直列に接続され、正温度係数サーミスタ２４０ａ、正温度係数サーミスタ２４０ｂ及び正温度係数サーミスタ２４０ｃの間を、図３（Ｂ）に示す太い矢印のように電流が流れるようになる。なお、正温度係数サーミスタアレイ２４０を流れる電流の一例を図３（Ａ）に太い矢印で示す。
【００６４】
このような構成の正温度係数サーミスタアレイ２４０を発光素子２３０に熱的に結合して設ける構成とすることで、発光素子２３０を複数の領域（本実施の形態では９個の領域）に分割して、発光素子２３０の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を監視できる。そして、複数の領域のうち１つの領域において短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知すると、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。その結果、短絡性の不良が発光素子の面積に比較して小さい場合であっても、正温度係数サーミスタアレイはその局所的な発熱を見逃すことなく、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。
【００６５】
発光モジュール２５０が有する発光素子２３０は、正温度係数サーミスタアレイ上に設けられた平坦化膜２４７上に第１の電極２０１と、第１の電極２０１の端部を覆う隔壁２０４と、第１の電極２０１と重なる第２の電極２０２と、第１の電極２０１と第２の電極２０２の間に発光性の有機化合物を含む層２０３を備える（図２（Ｂ）参照）。
【００６６】
なお、発光素子２３０の第２の電極２０２には、発光性の有機化合物を含む層２０３が発する光に対して透光性を有する導電材料を用いる。また、第２の電極２０２の端部は発光モジュール２５０の第２の端子２５２と接続している。
【００６７】
発光素子２３０の第１の電極２０１は、平坦化膜２４７に設けた開口部を介して、正温度係数サーミスタアレイ２４０の上部電極２４２ｃと電気的に接続している。また、発光素子２３０と正温度係数サーミスタアレイ２４０は平坦化膜２４７を介して熱的に結合している。
【００６８】
平坦化膜２４７は発光素子２３０に用いる第１の電極２０１の表面を平坦に形成するために用いられる。平坦化膜２４７にはポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポリアミド、エポキシ等の樹脂材料を用いることができる。また上記樹脂材料の他に、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）、シロキサン系樹脂、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）等を用いることができる。特に、熱伝導率が高い材料を含む構成が好ましい。また、本実施の形態においては絶縁性の材料が好ましい。なぜなら、正温度係数サーミスタアレイを構成する正温度係数サーミスタの上部電極と発光素子の第１の電極の間を絶縁する必要があるためである。また、発光素子への不純物の拡散を防止するために、バリア性の高い膜を積層して設けてもよい。
【００６９】
なお、正温度係数サーミスタの下部電極は平坦化膜２４７に設けた開口部を介して発光モジュール２５０の第１の端子２５１と接続されている。
【００７０】
このような構成を有する発光モジュール２５０の第１の端子２５１と第２の端子２５２を電源に接続すると、正温度係数サーミスタアレイ２４０を介して発光素子２３０に電力を供給できる。また、電力を供給された発光素子２３０が備える発光性の有機化合物を含む層２０３は、第２の電極２０２の側から光を発する。また、発光素子２３０において短絡性の不良が顕在化すると、その熱は平坦化膜２４７を介して正温度係数サーミスタアレイ２４０に設けられた複数の正温度係数サーミスタのいずれかに伝導する。正温度係数サーミスタアレイ２４０を構成する正温度係数サーミスタは直列に接続されているため、いずれか１つでも短絡性の不良による熱を検知すれば、当該正温度係数サーミスタアレイによって該発光素子への電力の供給が中断、または抑制される。言い換えると、発光素子２３０に顕在化する短絡性の不良の発生を、複数の正温度係数サーミスタによって分割された領域毎に監視できる。
【００７１】
上記本発明の一態様の発光モジュールは、発光素子と熱的に結合された複数の正温度係数サーミスタが直列に接続された正温度係数サーミスタアレイから該発光素子に電力を供給する構成を有する。これにより、該正温度係数サーミスタアレイを構成する複数の該正温度係数サーミスタが、該発光素子を複数に分割して該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。その結果、短絡性の不良が発光素子の面積に比較して小さい場合であっても、正温度係数サーミスタアレイはその局所的な発熱を見逃すことなく、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。
【００７２】
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。
【００７３】
（実施の形態３）
本実施の形態では、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力を供給する構成が、複数並列して設けられた発光モジュールについて図８（Ａ）、図８（Ｂ）を参照して説明する。具体的には、基板上に設けられた正温度係数サーミスタの上部電極上に、マトリクス状に複数の有機ＥＬ素子が設けられた構成について説明する。なお、該正温度係数サーミスタと該有機ＥＬ素子のそれぞれは熱的に結合し、電気的に直列に接続されている。
【００７４】
本発明の一態様の発光モジュール４５０の構成の上面図を図８（Ａ）に、図８（Ａ）の切断線Ａ−Ａ’、及び切断線Ｂ−Ｂ’における断面を図８（Ｂ）に示す。
【００７５】
図８（Ａ）に例示する発光モジュール４５０は、発光素子マトリクス４３０を有する。なお、例示する発光素子マトリクス４３０は発光素子が７行７列に設けられている。また、発光モジュール４５０は図８（Ｂ）に示すように、発光素子マトリクス４３０と基板４００の間に正温度係数サーミスタ４４０を有する。
【００７６】
正温度係数サーミスタ４４０は、下部電極４４１と、下部電極４４１上に正温度係数を有するＰＴＣ層４４３と、ＰＴＣ層４４３上に上部電極を有する。図示されているように、作製を容易にするため、正温度係数サーミスタ４４０の下部電極４４１は連続する一層であってもよく、ＰＴＣ層４４３も連続する一層であってもよい。本実施の形態で例示する正温度係数サーミスタ４４０の上部電極は７行７列に分割され、それぞれが発光素子マトリクス４３０を構成する発光素子の第１の電極を兼ねている。
【００７７】
発光素子マトリクス４３０を構成する発光素子は、正温度係数サーミスタ４４０上に形成されている。本実施の形態で例示する発光素子は、正温度係数サーミスタ４４０の上部電極を兼ねる第１の電極と、第１の電極の端部を覆う隔壁４０４と、隔壁４０４の開口部で第１の電極と接する発光性の有機化合物を含む層４０３と、発光性の有機化合物を含む層４０３と接する第２の電極４０２を備える。例えば、図８（Ｂ）に示す第１の電極４０１は、正温度係数サーミスタ４４０の上部電極であり、且つ７行７列に配置された第１の電極の１つである。そして、第１の電極４０１と発光性の有機化合物を含む層４０３は隔壁４０４の開口部で互いに接している。
【００７８】
また、図８（Ｂ）には発光素子マトリクス４３０を囲うシール材４５８と、発光素子マトリクス４３０が発する光を透過する封止材４５９が図示されている。発光素子マトリクス４３０は、シール材４５８と封止材４５９により大気中の不純物から隔離されている。
【００７９】
なお、発光モジュール４５０を構成する発光素子マトリクス４３０および正温度係数サーミスタ４４０は、実施の形態２で説明した発光素子および正温度係数サーミスタと同様の材料を用いて作製できる。
【００８０】
このような構成を有する発光モジュール４５０は、正温度係数サーミスタ４４０と発光素子が電気的に直列に接続された単位構成を７行７列のマトリクス状に有し、且つそれぞれの単位構成が正温度係数サーミスタ４４０の下部電極（図示されるものは連続する一層である）を介して電気的に並列に接続されている。このような構成とすることで、正温度係数サーミスタの動作温度を超えたＰＴＣ層は電気抵抗が増大、または絶縁化するため、動作温度を超えたＰＴＣ層は他のＰＴＣ層との電気的な導通を失い、電気的に独立する。
【００８１】
７行７列のマトリクス状に配置された発光素子は、それぞれの第１の電極が接する正温度係数サーミスタ４４０のＰＴＣ層と熱的に結合している。従って、短絡性の不良が顕在化した発光素子はその直下にある、該発光素子と重なるＰＴＣ層を加熱する。加熱されて動作温度を超えたＰＴＣ層は、電気抵抗が増大または絶縁化し、該ＰＴＣ層に接続された発光素子の第１の電極への電力の供給が中断、または抑制されることになる。
【００８２】
なお、本実施の形態で例示した発光素子マトリクスは様々な大きさで形成することができる。好ましくは目視で認識し難い大きさ、具体的には直径５ｍｍ以下、特に１ｍｍ以下の微細な大きさが好ましい。また、マトリクス状の配置に限定されず、不規則に設けられていても良い。また、その形態も四角に限定されず、様々な形状とすることができる。例えば、不定型な形状が連続するものであってもよく、具体的にはＰＴＣ層に含まれる導電性のフィラー（例えば、カーボンブラックやニッケル粉）の形状が反映したものであってもよい。
【００８３】
＜変形例＞
本発明の一態様の発光モジュールの別の態様を図９に示す。図９に例示する発光モジュール５５０は、基板５００上に発光素子５３０と、正温度係数サーミスタ５４０を有する。
【００８４】
本実施の形態で例示する変形例の正温度係数サーミスタ５４０は、下部電極５４１と、下部電極５４１上に正温度係数を有するＰＴＣ層５４３と、ＰＴＣ層５４３上に上部電極を有する。本実施の形態で例示する正温度係数サーミスタ５４０の上部電極は発光素子５３０の第１の電極５０１を兼ねている。
【００８５】
本実施の形態の第１の電極５０１は金属よりも導電率の低い材料を用いる。第１の電極５０１に用いることができる材料としては、例えば導電性高分子（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）、ポリアニリン／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＡｎｉ／ＰＳＳ）等の酸を添加した高分子化合物）膜や、有機化合物にアクセプター性の材料（例えば、酸化モリブデン）を混合した膜や、有機化合物にドナー性の材料（例えば、Ｌｉなどアルカリ金属またはアルカリ土類金属）を混合した膜を用いることができる。
【００８６】
また、第１の電極５０１はＰＴＣ層５４３の表面を平坦化する。特に、コーティング法により成膜できるものが便利である。
【００８７】
正温度係数サーミスタ５４０の上部電極を兼ねる発光素子５３０の第１の電極５０１に導電性が抑制された膜を用いる意義について以下に説明する。発光素子は、第１の電極が接する正温度係数サーミスタ５４０のＰＴＣ層と熱的に結合している。従って、発光素子の一部に短絡性の不良が顕在化すると、該短絡性の不良と重なる領域のＰＴＣ層にその熱が伝導する。加熱されて動作温度を超えた領域のＰＴＣ層は、電気抵抗が増大または絶縁化し、該領域に接続された発光素子の第１の電極への電力の供給が中断、または抑制されることになる。
【００８８】
このとき、正温度係数サーミスタ５４０の上部電極を兼ねる発光素子５３０の第１の電極５０１の導電性が抑制されていると、動作温度を超えた領域のＰＴＣ層の周りから、該短絡性の不良箇所に回り込む電流が抑制される効果を奏する。
【００８９】
このような構成を有する発光モジュール５５０は、発光面積を大きくすることができる。
【００９０】
上記本発明の一態様の発光モジュールは、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから該発光素子に電力を供給する構成が、複数並列して設けられている。これにより、該正温度係数サーミスタの発光素子と熱的に結合された領域が該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。その結果、短絡性の不良が発光モジュールの発光面積に比較して小さい場合であっても、正温度係数サーミスタはその局所的な発熱を見逃すことなく、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。
【００９１】
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。
【００９２】
（実施の形態４）
本実施の形態では、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力を供給する発光モジュールを隣接して複数備える発光パネルについて図４を参照して説明する。具体的には、基板上に有機ＥＬ素子と、該有機ＥＬ素子と熱的に結合された複数の正温度係数サーミスタが直列に接続された正温度係数サーミスタアレイを有し、該有機ＥＬ素子は該正温度係数サーミスタアレイから電力が供給される発光モジュールが隣接して設けられた発光パネルについて説明する。
【００９３】
本発明の一態様の発光パネル３５０の構成の上面図を図４に示す。
【００９４】
図４に例示する発光パネル３５０は、既に実施の形態２で説明した発光モジュール２５０と同じ構成を備える発光モジュール２５０ａ、発光モジュール２５０ｂ、発光モジュール２５０ｃ、発光モジュール２５０ｄが隣接して設けられた構成を有する。
【００９５】
発光モジュール２５０ａの第２の端子２５２ａと発光モジュール２５０ｂの第１の端子２５１ｂは互いに接続され、発光モジュール２５０ａと発光モジュール２５０ｂは直列に接続されている。また、発光モジュール２５０ｃの第２の端子２５２ｃと発光モジュール２５０ｄの第１の端子２５１ｄは互いに接続され、発光モジュール２５０ｃと発光モジュール２５０ｄは直列に接続されている。
【００９６】
発光パネル３５０を構成する発光モジュールの端子、具体的には第１の端子２５１ａと第２の端子２５２ｂを図示されない第１の定電流電源に接続し、第１の端子２５１ｃと第２の端子２５２ｄを図示されない第２の定電流電源に接続することで、発光パネル３５０を均一な明るさで点灯できる。
【００９７】
また、発光パネル３５０を構成する発光モジュールの発光素子に短絡性の不良が顕在化すると、該発光モジュールが備える正温度係数サーミスタがその熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。その結果、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光パネルを提供できる。または、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、隣接して設けられた他の発光素子の信頼性が損なわれることがなり発光パネルを提供できる。
【００９８】
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。
【００９９】
（実施の形態５）
本実施の形態では、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力を供給する構成を有する発光モジュールに用いることができる発光素子の構成の一例について図５及び図６を参照して説明する。
【０１００】
本実施の形態で例示する発光素子は、第１の電極、第２の電極及び第１の電極と第２の電極の間に発光性の有機化合物を含む層（以下ＥＬ層という）を備える。本実施の形態では、基板上に形成された第１の電極は陽極として機能し、第２の電極が陰極として機能する。ＥＬ層は第１の電極と第２の電極の間に設けられ、該ＥＬ層の構成は第１の電極と第２の電極の材質に合わせて適宜選択すればよい。以下に発光素子の構成の一例を例示するが、発光素子の構成がこれに限定されないことはいうまでもない。
【０１０１】
＜発光素子の構成例１．＞
発光素子の構成の一例を図５（Ａ）に示す。図５（Ａ）に示す発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間にＥＬ層１１０３が挟まれている。
【０１０２】
陽極１１０１と陰極１１０２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１１０３に陽極１１０１の側からホールが注入され、陰極１１０２の側から電子が注入される。注入された電子とホールはＥＬ層１１０３において再結合し、ＥＬ層１１０３に含まれる発光物質が発光する。
【０１０３】
ＥＬ層１１０３は、少なくとも発光物質を含む発光層を備えていればよく、発光層以外の層と積層された構造であっても良い。発光層以外の層としては、例えばホール注入性の高い物質、ホール輸送性の高い物質、ホール輸送性に乏しい（ブロッキングする）物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、並びにバイポーラ性（電子及びホールの輸送性の高い）の物質等を含む層が挙げられる。
【０１０４】
ＥＬ層１１０３の具体的な構成の一例を図５（Ｂ）に示す。図５（Ｂ）に示すＥＬ層１１０３は、ホール注入層１１１３、ホール輸送層１１１４、発光層１１１５、電子輸送層１１１６、並びに電子注入層１１１７が陽極１１０１側からこの順に積層されている。
【０１０５】
＜発光素子の構成例２．＞
発光素子の構成の他の一例を図５（Ｃ）に示す。図５（Ｃ）に例示する発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間にＥＬ層１１０３が挟まれている。さらに、陰極１１０２とＥＬ層１１０３との間には中間層１１０４が設けられている。なお、当該発光素子の構成例２のＥＬ層１１０３には、上述の発光素子の構成例１と同様の構成が適用可能であり、詳細については、発光素子の構成例１の記載を参酌できる。
【０１０６】
中間層１１０４は少なくとも電荷発生領域を含んで形成されていればよく、電荷発生領域以外の層と積層された構成であってもよい。例えば、第１の電荷発生領域１１０４ｃ、電子リレー層１１０４ｂ、及び電子注入バッファー１１０４ａが陰極１１０２側から順次積層された構造を適用することができる。
【０１０７】
中間層１１０４における電子とホールの挙動について説明する。陽極１１０１と陰極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、第１の電荷発生領域１１０４ｃにおいて、ホールと電子が発生し、ホールは陰極１１０２へ移動し、電子は電子リレー層１１０４ｂへ移動する。電子リレー層１１０４ｂは電子輸送性が高く、第１の電荷発生領域１１０４ｃで生じた電子を電子注入バッファー１１０４ａに速やかに受け渡す。電子注入バッファー１１０４ａはＥＬ層１１０３に電子を注入する障壁を緩和し、ＥＬ層１１０３への電子注入効率を高める。従って、第１の電荷発生領域１１０４ｃで発生した電子は、電子リレー層１１０４ｂと電子注入バッファー１１０４ａを経て、ＥＬ層１１０３のＬＵＭＯ準位に注入される。
【０１０８】
また、電子リレー層１１０４ｂは、第１の電荷発生領域１１０４ｃを構成する物質と電子注入バッファー１１０４ａを構成する物質が界面で反応し、互いの機能が損なわれてしまう等の相互作用を防ぐことができる。
【０１０９】
＜発光素子の構成例３．＞
発光素子の構成の他の一例を図６（Ａ）に示す。図６（Ａ）に例示する発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間にＥＬ層が２つ設けられている。さらに、ＥＬ層１１０３ａと、ＥＬ層１１０３ｂとの間には中間層１１０４が設けられている。
【０１１０】
なお、陽極と陰極の間に設けるＥＬ層は２つに限定されない。図６（Ｂ）に例示する発光素子は、ＥＬ層１１０３が複数積層された構造、所謂、積層型素子の構成を備える。但し、例えば陽極と陰極の間にｎ（ｎは２以上の自然数）層のＥＬ層１１０３を設ける場合には、ｍ（ｍは自然数、１以上（ｎ−１）以下）番目のＥＬ層と、（ｍ＋１）番目のＥＬ層との間に、それぞれ中間層１１０４を設ける構成とする。
【０１１１】
また、当該発光素子の構成例３のＥＬ層１１０３には、上述の発光素子の構成例１と同様の構成を適用することが可能であり、また当該発光素子の構成例３の中間層１１０４には、上述の発光素子の構成例２と同様の構成が適用可能である。よって、詳細については、発光素子の構成例１、または発光素子の構成例２の記載を参酌できる。
【０１１２】
ＥＬ層の間に設けられた中間層１１０４における電子とホールの挙動について説明する。陽極１１０１と陰極１１０２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１１０４においてホールと電子が発生し、ホールは陰極１１０２側に設けられたＥＬ層へ移動し、電子は陽極１１０１側に設けられたＥＬ層へ移動する。陰極側に設けられたＥＬ層に注入されたホールは、陰極側から注入された電子と再結合し、当該ＥＬ層に含まれる発光物質が発光する。また、陽極側に設けられたＥＬ層に注入された電子は、陽極側から注入されたホールと再結合し、当該ＥＬ層に含まれる発光物質が発光する。よって、中間層１１０４において発生したホールと電子は、それぞれ異なるＥＬ層において発光に至る。
【０１１３】
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、ＥＬ層同士を接して設けることができる。具体的には、ＥＬ層の一方の面に電荷発生領域が形成されていると、当該電荷発生領域は中間層の第１の電荷発生領域として機能するため、ＥＬ層同士を接して設けることができる。
【０１１４】
発光素子の構成例１乃至構成例３は、互いに組み合わせて用いることができる。例えば、発光素子の構成例３の陰極とＥＬ層の間に中間層を設けることもできる。
【０１１５】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光モジュールを搭載した照明装置の一例について、図７を用いて説明する。
【０１１６】
本発明の一態様では、発光部が曲面を有する照明装置を実現することもできる。
【０１１７】
本発明の一態様は、自動車の照明にも適用することができ、例えば、ダッシュボードや、天井等に照明を容易に設置することもできる。
【０１１８】
図７（Ａ）では、本発明の一態様を適用した、室内の天井に設ける照明装置９０１、壁面に設ける照明装置９０４及び卓上照明器具９０３を示す。本発明の一態様の発光モジュールは大面積化も可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。
【０１１９】
図７（Ｂ）に別の照明装置の例を示す。図７（Ｂ）に示す卓上照明装置は、照明部９５０１、支柱９５０３、支持台９５０５等を含む。照明部９５０１は、本発明の一態様の発光モジュールを含む。このように、本発明の一態様では、曲面を有する照明装置を実現することができる。
【０１２０】
本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１２１】
１００ 基板
１０１ 電極
１０２ 電極
１０３ 発光性の有機化合物を含む層
１０４ 隔壁
１３０ 発光素子
１４０ 正温度係数サーミスタ
１４１ 下部電極
１４２ 上部電極
１４３ ＰＴＣ層
１５０ 発光モジュール
１５１ 端子
１５２ 端子
１５８ シール材
１５９ 封止材
２００ 基板
２０１ 電極
２０２ 電極
２０３ 発光性の有機化合物を含む層
２０４ 隔壁
２３０ 発光素子
２４０ 正温度係数サーミスタアレイ
２４０ａ 正温度係数サーミスタ
２４０ｂ 正温度係数サーミスタ
２４０ｃ 正温度係数サーミスタ
２４１ａ 下部電極
２４１ｂ 下部電極
２４１ｃ 下部電極
２４２ａ 上部電極
２４２ｂ 上部電極
２４２ｃ 上部電極
２４３ａ ＰＴＣ層
２４３ｂ ＰＴＣ層
２４３ｃ ＰＴＣ層
２４７ 平坦化膜
２５０ 発光モジュール
２５０ａ 発光モジュール
２５０ｂ 発光モジュール
２５０ｃ 発光モジュール
２５０ｄ 発光モジュール
２５１ 端子
２５１ａ 端子
２５１ｂ 端子
２５１ｃ 端子
２５１ｄ 端子
２５２ 端子
２５２ａ 端子
２５２ｂ 端子
２５２ｃ 端子
２５２ｄ 端子
２５８ シール材
２５９ 封止材
３５０ 発光パネル
４００ 基板
４０１ 電極
４０２ 電極
４０３ 発光性の有機化合物を含む層
４０４ 隔壁
４３０ 発光素子マトリクス
４４０ 正温度係数サーミスタ
４４１ 下部電極
４４３ ＰＴＣ層
４５０ 発光モジュール
４５８ シール材
４５９ 封止材
５００ 基板
５０１ 電極
５３０ 発光素子
５４０ 正温度係数サーミスタ
５４１ 下部電極
５４３ ＰＴＣ層
５５０ 発光モジュール
９０１ 照明装置
９０３ 卓上照明器具
９０４ 照明装置
１１０１ 陽極
１１０２ 陰極
１１０３ ＥＬ層
１１０３ａ ＥＬ層
１１０３ｂ ＥＬ層
１１０４ 中間層
１１０４ａ 電子注入バッファー
１１０４ｂ 電子リレー層
１１０４ｃ 電荷発生領域
１１１３ ホール注入層
１１１４ ホール輸送層
１１１５ 発光層
１１１６ 電子輸送層
１１１７ 電子注入層
９５０１ 照明部
９５０３ 支柱
９５０５ 支持台
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光モジュール、発光モジュールを複数備えた発光パネルおよびそれを用いた照明装置に関する。特に、面状の発光領域を備える発光素子を有する発光モジュール、該発光モジュールを複数備えた発光パネルおよびそれを用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一対の電極の間に膜状に広がる発光性の有機化合物を含む層（ＥＬ層ともいう）を設けた発光素子が知られている。このような発光素子は例えば有機ＥＬ素子と呼ばれ、一対の電極の間に電圧を印加すると、発光性の有機化合物から発光が得られる。また、有機ＥＬ素子を用いた発光デバイスとしては、表示装置や、面状の照明装置などをその例に挙げることができる。なお、表示装置において有機ＥＬ素子は、アクティブマトリクス基板上に形成される。
【０００３】
例えば、有機ＥＬ素子を用いた照明器具が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０８６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＥＬ層の厚さは数十ｎｍから数百ｎｍ程度と薄いため、一対の電極の間に異物が混入すると、短絡性の不良が発生し易いという問題がある。なお、本明細書において短絡性の不良とは、一対の電極が、電圧を印加する前から短絡している場合だけでなく、電圧を印加した結果（例えば電流がＥＬ層の厚さが局所的に薄い部分に集中して流れた結果）短絡していなかった一対の電極が短絡する場合も含むものとする。
【０００６】
有機ＥＬ素子の一対の電極が短絡すると、該有機ＥＬ素子は点灯しなくなるだけでなく、発熱し、電力を無駄に消費してしまう。また、隣接して他の有機ＥＬ素子が設けられている場合は、短絡した有機ＥＬ素子が発する熱で隣接する他の有機ＥＬ素子が破壊されてしまう、または劣化してしまう場合がある。
【０００７】
特に、定電圧電源に接続された有機ＥＬ素子が短絡すると、該有機ＥＬ素子が点灯しなくなるだけでなく、発熱により火災が引き起こされてしまう場合もある。なぜなら、短絡により電気抵抗が小さくなった有機ＥＬ素子に、定電圧電源から多量の電流が供給されてしまうからである。
【０００８】
本発明は、このような技術的背景のもとでなされたものである。したがって、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、無駄に電力が消費されない発光モジュールを提供することを目的の一とする。または、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、隣接して設けられた他の発光素子の信頼性が損なわれることがない発光パネルを提供することを目的の一とする。
【０００９】
または、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、無駄に電力が消費されない照明装置を提供することを目的の一とする。または、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、信頼性が損なわれることがない照明装置を提供することを目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、短絡性の不良を含む発光素子が発する熱に着眼した。そして、熱的に発光素子に結合された正温度係数サーミスタ（ＰＴＣ Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ：Ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）を介して、該発光素子に電力を供給する構成に想到し、上記課題の解決に至った。
【００１１】
すなわち、本発明の一態様は、一対の電極の間に発光性の有機化合物を含む層を有する発光素子と、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタと、を有し、発光素子は正温度係数サーミスタから電力が供給される発光モジュールである。
【００１２】
上記本発明の一態様の発光モジュールは、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力を供給する構成を有する。これにより、該正温度係数サーミスタが該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。その結果、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。
【００１３】
また、本発明の一態様は、一対の電極の間に発光性の有機化合物を含む層を有する発光素子と、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタと、を有し、発光素子は正温度係数サーミスタから電力が供給され、一対の電極の一方は発光性の有機化合物を含む層が発する光を透過し、一対の電極の他方の側に、正温度係数サーミスタが発光素子と重ねて設けられる発光モジュールである。
【００１４】
上記本発明の一態様の発光モジュールは、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから該発光素子に電力が供給され、該発光素子は発光性の有機化合物を含む層が発する光を透過する電極を一対の電極の一方に備え、一対の電極の他方の側に該正温度係数サーミスタを備える構成を有する。これにより、該正温度係数サーミスタが該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。また、該発光素子の一対の電極の一方の側、言い換えると該正温度係数サーミスタが設けられていない側に発光を取り出すことができる。その結果、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。また、発光素子が発する光を正温度係数サーミスタが遮ることがない発光モジュールを提供できる。
【００１５】
また、本発明の一態様は、前記発光素子と前記正温度係数サーミスタが導電材料を介して熱的に結合された上記の発光モジュールである。
【００１６】
上記本発明の一態様の発光モジュールは、発光素子と導電材料を介して熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力を供給する構成を有する。これにより、該導電材料は電力を発光素子に供給し、且つ発光素子が発する熱を該正温度係数サーミスタに伝導する働きを兼ね備える。その結果、発光モジュールの外形を大きくすることなく、該正温度係数サーミスタが該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。よって、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。
【００１７】
また、本発明の一態様は、前記正温度係数サーミスタに換えて、複数の正温度係数サーミスタが直列に接続された正温度係数サーミスタアレイから電力が供給される上記の発光モジュールである。
【００１８】
上記本発明の一態様の発光モジュールは、発光素子と熱的に結合された複数の正温度係数サーミスタが直列に接続された正温度係数サーミスタアレイから該発光素子に電力を供給する構成を有する。これにより、該正温度係数サーミスタアレイを構成する複数の該正温度係数サーミスタが、該発光素子を複数に分割して該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。その結果、短絡性の不良が発光素子の面積に比較して小さい場合であっても、正温度係数サーミスタアレイはその局所的な発熱を見逃すことなく、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。
【００１９】
また、本発明の一態様は、上記の発光モジュールを隣接して複数備える発光パネルである。
【００２０】
上記本発明の一態様の発光パネルは、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力を供給する発光モジュールを、隣接して複数備える構成を有する。これにより、該正温度係数サーミスタが該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。その結果、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光パネルを提供できる。または、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、隣接して設けられた他の発光素子の信頼性が損なわれることがない発光パネルを提供できる。
【００２１】
また、本発明の一態様は、上記の発光モジュールを用いた照明装置である。
【００２２】
上記本発明の一態様の照明装置は、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力を供給する構成を有する発光モジュールが用いられている。これにより、該正温度係数サーミスタが該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。その結果、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない照明装置を提供できる。
【００２３】
なお、本明細書において、ＥＬ層とは発光素子の一対の電極間に設けられた層を示すものとする。従って、電極間に挟まれた発光物質である有機化合物を含む発光層はＥＬ層の一態様である。
【００２４】
また、本明細書において、熱的に結合された状態とは二つの構成要素間で熱が移動しうるように配置されている状態をいう。従って、二つの構成要素が直接接している状態をいうだけでなく、二つの構成要素の間に熱媒体となる構成要素が挟まれている状態も熱的に結合されている状態ということができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の一態様によれば、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、無駄に電力が消費されない発光モジュールを提供できる。または、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、隣接して設けられた他の発光素子の信頼性が損なわれることがない発光パネルを提供できる。または、無駄に電力が消費されない照明装置を提供できる。または、信頼性が損なわれることがない発光モジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態に係る発光モジュールを説明する図。
【図２】実施の形態に係る発光モジュールを説明する図。
【図３】実施の形態に係る発光モジュールを説明する図。
【図４】実施の形態に係る発光パネルを説明する図。
【図５】実施の形態に係る発光素子の構成を説明する図。
【図６】実施の形態に係る発光素子の構成を説明する図。
【図７】実施の形態に係る発光デバイスを用いた照明装置を説明する図。
【図８】実施の形態に係る発光モジュールを説明する図。
【図９】実施の形態に係る発光モジュールを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
【００２８】
（実施の形態１）
本実施の形態では、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力を供給する構成を備える発光モジュールについて図１を参照して説明する。具体的には、基板上に有機ＥＬ素子と、該有機ＥＬ素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタを有し、該有機ＥＬ素子は該正温度係数サーミスタから電力が供給される発光モジュールについて説明する。
【００２９】
本発明の一態様の発光モジュール１５０の構成を図１（Ａ）に示す。図１（Ａ）に例示する発光モジュール１５０は、基板１００上に発光素子１３０と正温度係数サーミスタ１４０を有する。また、発光素子１３０は発光素子１３０を囲うシール材１５８と、封止材１５９と、基板１００により大気中の不純物から隔離されている。
【００３０】
基板１００は発光素子１３０が発する光に対し透光性を有する。発光素子１３０は基板１００に接する第１の電極１０１と、第１の電極１０１の端部を覆う隔壁１０４と、第１の電極１０１と重なる第２の電極１０２と、第１の電極１０１と第２の電極１０２の間に発光性の有機化合物を含む層１０３を備える。正温度係数サーミスタ１４０は、上部電極１４２と下部電極１４１の間に正温度係数を有するＰＴＣ層１４３を備える。
【００３１】
発光素子１３０の第１の電極１０１は発光モジュール１５０の第１の端子１５１に電気的に接続されている。発光素子１３０の第２の電極１０２は、正温度係数サーミスタ１４０の上部電極１４２と電気的に接続するだけでなく、発光素子１３０が発する熱を正温度係数サーミスタ１４０に伝導する。また、下部電極１４１は発光モジュール１５０の第２の端子１５２と電気的に接続されている。
【００３２】
なお、上記の発光モジュール１５０は発光素子１３０と正温度係数サーミスタ１４０を発光素子の第２の電極１０２を介して電気的及び熱的に結合する構成を有するが、この構成に限定されない。図示しないが、例えば、発光素子と正温度係数サーミスタを発光素子の第１の電極を介して電気的及び熱的に結合してもよい。または、発光素子と正温度係数サーミスタを発光素子の第２の電極を介して熱的に結合し、発光素子の第１の電極を介して電気的に結合してもよい。または、発光素子と正温度係数サーミスタを発光素子の第１の電極を介して熱的に結合し、発光素子の第２の電極を介して電気的に結合してもよい。
【００３３】
＜発光素子と正温度係数サーミスタを接続する材料＞
発光素子と正温度係数サーミスタは電気的に接続され且つ熱的に結合される。例えば、図１（Ａ）に例示する発光モジュールにおいて、連続する層で形成された第２の電極１０２と上部電極１４２が発光素子と正温度係数サーミスタを電気的に接続し且つ熱的に結合している。しかし、発光素子と正温度係数サーミスタを電気的に接続する構成要素と、熱的に結合する構成要素を同一の構成要素である必要はなく、例えば一の構成要素が発光素子と正温度係数サーミスタを電気的に接続し、他の構成要素が発光素子と正温度係数サーミスタを熱的に結合する構成であってもよい。
【００３４】
発光素子１３０と正温度係数サーミスタ１４０を電気的に接続する材料としては導電率が高い材料が好ましい。具体的には、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、ＭｏまたはＷから選ばれた元素を含む金属膜、または上述した元素を成分とする合金膜、または金属窒化物膜（例えば、窒化チタン膜、窒化モリブデン膜、窒化タングステン膜）等を用いることができる。また、Ａｌ、Ｃｕなどの金属膜は、耐熱性や腐食性の問題を回避するために、下側又は上側の一方または双方にＴｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｎｄ、ＳｃまたはＹなどの高融点金属膜またはそれらの金属窒化物膜（例えば、窒化チタン膜、窒化モリブデン膜、窒化タングステン膜）を積層させた構成としても良い。
【００３５】
また、発光素子１３０と正温度係数サーミスタ１４０を熱的に結合する材料としては、熱伝導率が高い材料が好ましい。熱伝導率が高い材料としては、代表的には金属をその例に挙げる事ができるが、必ずしも導電性を兼ね備える必要はない。例えば、熱伝導性グリスや熱伝導率の高い絶縁性の材料、具体的には熱伝導率の高いフィラーを分散したシリコーングリスやシリコーン樹脂を用いて熱的な結合を行い、別途導電性の材料を用いて電気的な接続を行う構成とすることもできる。
【００３６】
高い導電率と高い熱伝導率を兼ね備える材料としては、導電率が高く、熱伝導率が高い金属を単体で、または他の材料と積層して用いることができる。例えば、金（Ａｕ），銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）が好ましい。複数の材料を積層して用いる例としては、発光性の有機化合物を含む層１０３に接する側にはキャリアの注入性に優れた仕事関数を有し且つ反射率の高い導電材料を用い、該導電材料に積層して特に導電率が高い材料及び／または熱伝導率の高い材料を用いる構成としても良い。
【００３７】
このような構成を有する発光モジュール１５０の第１の端子１５１と第２の端子１５２を電源に接続すると、正温度係数サーミスタ１４０を介して発光素子１３０に電力を供給できる。また、電力を供給された発光素子１３０が備える発光性の有機化合物を含む層１０３は、第１の電極１０１の側から光を発する。また、発光素子１３０において短絡性の不良が顕在化すると、その熱が第２の電極１０２と接続された正温度係数サーミスタ１４０に伝導する。正温度係数サーミスタ１４０はその熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。
【００３８】
＜正温度係数を有するＰＴＣ層に用いることができる材料＞
正温度係数を有するＰＴＣ層１４３に用いることができる材料としては、例えば、高分子材料に導電性のフィラーを分散したものや、チタン酸バリウムに不純物として希土類を添加したものを用いることができる。
【００３９】
高分子材料に導電性のフィラーを分散した材料（ＰＰＴＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）材料ともいう）は小型化が容易であり、導通状態においての電気抵抗が低いことから好ましい。ＰＰＴＣ材料に用いることができる高分子材料としては、例えばポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン等の絶縁性の高分子が好ましく、導電性のフィラーとしては、カーボンブラック、ニッケル粉などが好ましい。
【００４０】
正温度係数サーミスタは、発光素子の耐熱性からその動作温度を適宜選定して用いればよい。例えば、１００℃以上２００℃以下の範囲で動作するものを適用できる。照明装置の多くが１００℃を越えない環境において使用されることと、発光性の有機化合物を含む層に含まれる有機化合物のガラス転移点温度を越えた使用は発光素子の信頼性が損なわれてしまうことからである。正温度係数サーミスタは、その動作温度を超えると電気抵抗が急激に増大するため、正温度係数サーミスタが動作すると該正温度係数サーミスタに接続されている発光素子への電力の供給が中断または抑制される。従って、短絡性の不良が顕在化した発光素子が正温度係数サーミスタの動作温度を超えて発熱し続けることを防止できる。
【００４１】
上記本発明の一態様の発光モジュールは、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力を供給する構成を有する。これにより、該正温度係数サーミスタが該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。その結果、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。
【００４２】
上記本発明の一態様の発光モジュールは、発光素子と導電材料を介して熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力を供給する構成を有する。これにより、該導電材料は電力を発光素子に供給し、且つ発光素子が発する熱を該正温度係数サーミスタに伝導する働きを兼ね備える。その結果、該正温度係数サーミスタは該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制でき、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。
【００４３】
＜変形例１．＞
本発明の一態様の発光モジュールの別の態様を図１（Ｂ）に示す。図１（Ｂ）に例示する発光モジュール１５０は、基板１００上に正温度係数サーミスタ１４０と、正温度係数サーミスタ１４０上に発光素子１３０を有する。また、発光素子１３０は発光素子１３０を囲うシール材１５８と、発光素子１３０が発する光を透過する封止材１５９により大気中の不純物から隔離されている。
【００４４】
基板１００と発光素子１３０の間に、正温度係数サーミスタ１４０を備える。正温度係数サーミスタ１４０は下部電極１４１と発光素子の第１の電極１０１の間に正温度係数を有するＰＴＣ層１４３を備える。
【００４５】
なお、基板１００上に正温度係数サーミスタ１４０を設ける方法としては、別途作製された正温度係数サーミスタ１４０を基板１００に表面実装してもよいし、基板１００の表面に設けた下部電極１４１上に重ねて正温度係数を有するＰＴＣ層１４３を形成し、第１の電極１０１の端部を絶縁性の隔壁１０４で覆い、上部電極を兼ねる発光素子１３０の第１の電極１０１を積層して形成してもよい。正温度係数を有するＰＴＣ層１４３を下部電極１４１上に形成する方法としては、シート状に成型したＰＴＣ材料をラミネートする方法や、転写する方法が挙げられる。
【００４６】
発光素子１３０は、ＰＴＣ層１４３上に形成された第１の電極１０１と、第１の電極１０１の端部を覆う隔壁１０４と、第１の電極と第１の電極と重なる第２の電極１０２の間に発光性の有機化合物を含む層１０３を備える。
【００４７】
本変形例においては、正温度係数サーミスタ１４０の一方の電極が発光素子１３０の第１の電極１０１を兼ね、発光素子１３０と正温度係数サーミスタ１４０を電気的に接続し且つ熱的に結合している。従って、第１の電極１０１は熱伝導率が高い導電材料を含む構成が好ましく、特に導電率が高く、熱伝導率が高い金属を単体で、または他の導電材料と積層して用いる構成が好ましい。なお、発光素子１３０の第２の電極１０２には、発光性の有機化合物を含む層１０３が発する光に対して透光性を有する導電材料を用いる。
【００４８】
このような構成を有する発光モジュール１５０の第１の端子１５１と第２の端子１５２を電源に接続すると、正温度係数サーミスタ１４０を介して発光素子１３０に電力を供給できる。また、電力を供給された発光素子１３０が備える発光性の有機化合物を含む層１０３は、第２の電極１０２の側から光を発する。また、発光素子１３０において短絡性の不良が顕在化すると、その熱は第１の電極１０１に接して設けられた正温度係数サーミスタ１４０に伝導する。正温度係数サーミスタ１４０はその熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。
【００４９】
上記本発明の一態様の発光モジュールは、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力が供給され、該発光素子は発光性の有機化合物を含む層が発する光を透過する電極を一対の電極の一方に備え、一対の電極の他方の側に該正温度係数サーミスタを備える構成を有する。これにより、該正温度係数サーミスタは該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。また、該発光素子の一対の電極の一方の側、言い換えると該正温度係数サーミスタが設けられていない側に発光を取り出すことができる。その結果、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。また、発光素子が発する光を正温度係数サーミスタが遮ることがない発光モジュールを提供できる。
【００５０】
＜変形例２．＞
本発明の一態様の発光モジュールの別の態様を図１（Ｃ）に示す。図１（Ｃ）に例示する発光モジュール１５０は、基板１００の一方の面に発光素子１３０と、基板１００の他方の面に正温度係数サーミスタ１４０と、を互いに重なる位置に有する。また、発光素子１３０は発光素子１３０を囲うシール材１５８と、発光素子１３０が発する光を透過する封止材１５９により大気中の不純物から隔離されている。
【００５１】
基板１００は絶縁性の表面を有し、一方の面に発光素子１３０の第１の電極１０１を、他方の面に正温度係数サーミスタ１４０の下部電極１４１を備える。発光素子１３０は基板１００の一方の面に接する第１の電極１０１と、第１の電極１０１の端部を覆う隔壁１０４と、第１の電極１０１と重なる第２の電極１０２と、第１の電極１０１と第２の電極１０２の間に発光性の有機化合物を含む層１０３を備える。正温度係数サーミスタ１４０は、基板１００の他方の面に接する下部電極１４１と上部電極１４２の間に正温度係数を有するＰＴＣ層１４３を備える。
【００５２】
発光素子１３０の第１の電極１０１は正温度係数サーミスタ１４０の下部電極１４１と、基板１００に設けた開口部を介して電気的に接続する。また、正温度係数サーミスタ１４０の下部電極１４１は基板１００に設けた開口部を介して、発光素子１３０が発する熱を正温度係数サーミスタ１４０に伝導する。正温度係数サーミスタ１４０の上部電極１４２は発光モジュール１５０の第１の端子１５１に電気的に接続されている。また、発光素子１３０の第２の電極１０２は発光モジュール１５０の第２の端子１５２と電気的に接続されている。
【００５３】
本変形例においては、正温度係数サーミスタ１４０の下部電極１４１と発光素子１３０の第１の電極１０１は基板の開口部を介して接続し、発光素子１３０と正温度係数サーミスタ１４０は電気的に接続し且つ熱的に結合している。従って、下部電極１４１は熱伝導率が高い導電材料を含む構成が好ましい。特に導電率が高く、熱伝導率が高い金属を単体で、または他の導電材料と積層して用いる構成が好ましい。なお、発光素子１３０の第２の電極１０２には、発光性の有機化合物を含む層１０３が発する光に対して透光性を有する導電材料を用いる。
【００５４】
このような構成を有する発光モジュール１５０の第１の端子１５１と第２の端子１５２を電源に接続すると、正温度係数サーミスタ１４０を介して発光素子１３０に電力を供給できる。また、電力を供給された発光素子１３０が備える発光性の有機化合物を含む層１０３は、第２の電極１０２の側から光を発する。また、発光素子１３０において短絡性の不良が顕在化すると、その熱が第１の電極１０１と接続された正温度係数サーミスタ１４０に伝導する。正温度係数サーミスタ１４０はその熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。
【００５５】
上記本発明の一態様の発光モジュールは、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力が供給され、該発光素子は発光性の有機化合物を含む層が発する光を透過する電極を一対の電極の一方に備え、一対の電極の他方の側に該正温度係数サーミスタを備える構成を有する。これにより、該正温度係数サーミスタが該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。また、該発光素子の一対の電極の一方の側、言い換えると該正温度係数サーミスタが設けられていない側に発光を取り出すことができる。その結果、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。また、発光素子が発する光を正温度係数サーミスタが遮ることがない発光モジュールを提供できる。
【００５６】
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。
【００５７】
（実施の形態２）
本実施の形態では、発光素子と熱的に結合された複数の正温度係数サーミスタが直列に接続された正温度係数サーミスタアレイから該発光素子に電力を供給する構成を適用した発光モジュールについて図２（Ａ）、図２（Ｂ）を参照して説明する。具体的には、基板上に有機ＥＬ素子と、該有機ＥＬ素子と熱的に結合された複数の正温度係数サーミスタが直列に接続された正温度係数サーミスタアレイを有し、該有機ＥＬ素子は該正温度係数サーミスタアレイから電力が供給される発光モジュールについて説明する。
【００５８】
本発明の一態様の発光モジュール２５０の構成の上面図を図２（Ａ）に、図２（Ａ）の切断線Ａ−Ａ’、及び切断線Ｂ−Ｂ’における断面を図２（Ｂ）に示す。
【００５９】
図２に例示する発光モジュール２５０は、基板２００上に発光素子２３０と正温度係数サーミスタ２４０ａ、正温度係数サーミスタ２４０ｂ、正温度係数サーミスタ２４０ｃを含む９つの正温度係数サーミスタを有する。また、図２（Ｂ）には発光素子２３０を囲うシール材２５８と、発光素子２３０が発する光を透過する封止材２５９が図示されている。シール材２５８と封止材２５９により、発光素子２３０は大気中の不純物から隔離されている。
【００６０】
基板２００は熱伝導率が高い材料が好ましい。なぜなら、異常な発熱をすることなく動作する発光素子２３０が発する熱を排熱するヒートシンクとして、該基板が機能するからである。素子を実装する側の表面が絶縁性であって且つ全体としては熱伝導率が高い基板としては、表面を絶縁性の材料で被覆した金属基板などをその例に挙げることができる。
【００６１】
発光モジュール２５０が有する正温度係数サーミスタアレイの構成について、図３（Ａ）、図３（Ｂ）を用いて説明する。正温度係数サーミスタアレイ２４０の上面図を図３（Ａ）に示す。正温度係数サーミスタアレイ２４０は、９個の正温度係数サーミスタ（２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃ、２４０ｄ、２４０ｅ、２４０ｆ、２４０ｇ、２４０ｈ、２４０ｉ）が直列に接続されて構成されている。
【００６２】
正温度係数サーミスタを直列に接続する方法の一例を、図３（Ｂ）を用いて説明する。図３（Ｂ）は、正温度係数サーミスタ２４０ａ、正温度係数サーミスタ２４０ｂ及び正温度係数サーミスタ２４０ｃの断面図であり、それぞれの正温度係数サーミスタは互いに直列に接続されている。なお、正温度係数サーミスタ２４０ａは基板２００に接する下部電極２４１ａと上部電極２４２ａの間にＰＴＣ層２４３ａを備え、正温度係数サーミスタ２４０ｂは基板２００に接する下部電極２４１ｂと上部電極２４２ｂの間にＰＴＣ層２４３ｂを備え、正温度係数サーミスタ２４０ｃは基板２００に接する下部電極２４１ｃと上部電極２４２ｃの間にＰＴＣ層２４３ｃを備える。
【００６３】
正温度係数サーミスタ２４０ａと正温度係数サーミスタ２４０ｂは、上部電極２４２ａと上部電極２４２ｂが互いに接続されており、正温度係数サーミスタ２４０ｂと正温度係数サーミスタ２４０ｃは下部電極２４１ｂと下部電極２４１ｃが互いに接続されている。このような構成とすることで互いが直列に接続され、正温度係数サーミスタ２４０ａ、正温度係数サーミスタ２４０ｂ及び正温度係数サーミスタ２４０ｃの間を、図３（Ｂ）に示す太い矢印のように電流が流れるようになる。なお、正温度係数サーミスタアレイ２４０を流れる電流の一例を図３（Ａ）に太い矢印で示す。
【００６４】
このような構成の正温度係数サーミスタアレイ２４０を発光素子２３０に熱的に結合して設ける構成とすることで、発光素子２３０を複数の領域（本実施の形態では９個の領域）に分割して、発光素子２３０の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を監視できる。そして、複数の領域のうち１つの領域において短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知すると、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。その結果、短絡性の不良が発光素子の面積に比較して小さい場合であっても、正温度係数サーミスタアレイはその局所的な発熱を見逃すことなく、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。
【００６５】
発光モジュール２５０が有する発光素子２３０は、正温度係数サーミスタアレイ上に設けられた平坦化膜２４７上に第１の電極２０１と、第１の電極２０１の端部を覆う隔壁２０４と、第１の電極２０１と重なる第２の電極２０２と、第１の電極２０１と第２の電極２０２の間に発光性の有機化合物を含む層２０３を備える（図２（Ｂ）参照）。
【００６６】
なお、発光素子２３０の第２の電極２０２には、発光性の有機化合物を含む層２０３が発する光に対して透光性を有する導電材料を用いる。また、第２の電極２０２の端部は発光モジュール２５０の第２の端子２５２と接続している。
【００６７】
発光素子２３０の第１の電極２０１は、平坦化膜２４７に設けた開口部を介して、正温度係数サーミスタアレイ２４０の上部電極２４２ｃと電気的に接続している。また、発光素子２３０と正温度係数サーミスタアレイ２４０は平坦化膜２４７を介して熱的に結合している。
【００６８】
平坦化膜２４７は発光素子２３０に用いる第１の電極２０１の表面を平坦に形成するために用いられる。平坦化膜２４７にはポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポリアミド、エポキシ等の樹脂材料を用いることができる。また上記樹脂材料の他に、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）、シロキサン系樹脂、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）等を用いることができる。特に、熱伝導率が高い材料を含む構成が好ましい。また、本実施の形態においては絶縁性の材料が好ましい。なぜなら、正温度係数サーミスタアレイを構成する正温度係数サーミスタの上部電極と発光素子の第１の電極の間を絶縁する必要があるためである。また、発光素子への不純物の拡散を防止するために、バリア性の高い膜を積層して設けてもよい。
【００６９】
なお、正温度係数サーミスタの下部電極は平坦化膜２４７に設けた開口部を介して発光モジュール２５０の第１の端子２５１と接続されている。
【００７０】
このような構成を有する発光モジュール２５０の第１の端子２５１と第２の端子２５２を電源に接続すると、正温度係数サーミスタアレイ２４０を介して発光素子２３０に電力を供給できる。また、電力を供給された発光素子２３０が備える発光性の有機化合物を含む層２０３は、第２の電極２０２の側から光を発する。また、発光素子２３０において短絡性の不良が顕在化すると、その熱は平坦化膜２４７を介して正温度係数サーミスタアレイ２４０に設けられた複数の正温度係数サーミスタのいずれかに伝導する。正温度係数サーミスタアレイ２４０を構成する正温度係数サーミスタは直列に接続されているため、いずれか１つでも短絡性の不良による熱を検知すれば、当該正温度係数サーミスタアレイによって該発光素子への電力の供給が中断、または抑制される。言い換えると、発光素子２３０に顕在化する短絡性の不良の発生を、複数の正温度係数サーミスタによって分割された領域毎に監視できる。
【００７１】
上記本発明の一態様の発光モジュールは、発光素子と熱的に結合された複数の正温度係数サーミスタが直列に接続された正温度係数サーミスタアレイから該発光素子に電力を供給する構成を有する。これにより、該正温度係数サーミスタアレイを構成する複数の該正温度係数サーミスタが、該発光素子を複数に分割して該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。その結果、短絡性の不良が発光素子の面積に比較して小さい場合であっても、正温度係数サーミスタアレイはその局所的な発熱を見逃すことなく、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。
【００７２】
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。
【００７３】
（実施の形態３）
本実施の形態では、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力を供給する構成が、複数並列して設けられた発光モジュールについて図８（Ａ）、図８（Ｂ）を参照して説明する。具体的には、基板上に設けられた正温度係数サーミスタの上部電極上に、マトリクス状に複数の有機ＥＬ素子が設けられた構成について説明する。なお、該正温度係数サーミスタと該有機ＥＬ素子のそれぞれは熱的に結合し、電気的に直列に接続されている。
【００７４】
本発明の一態様の発光モジュール４５０の構成の上面図を図８（Ａ）に、図８（Ａ）の切断線Ａ−Ａ’、及び切断線Ｂ−Ｂ’における断面を図８（Ｂ）に示す。
【００７５】
図８（Ａ）に例示する発光モジュール４５０は、発光素子マトリクス４３０を有する。なお、例示する発光素子マトリクス４３０は発光素子が７行７列に設けられている。また、発光モジュール４５０は図８（Ｂ）に示すように、発光素子マトリクス４３０と基板４００の間に正温度係数サーミスタ４４０を有する。
【００７６】
正温度係数サーミスタ４４０は、下部電極４４１と、下部電極４４１上に正温度係数を有するＰＴＣ層４４３と、ＰＴＣ層４４３上に上部電極を有する。図示されているように、作製を容易にするため、正温度係数サーミスタ４４０の下部電極４４１は連続する一層であってもよく、ＰＴＣ層４４３も連続する一層であってもよい。本実施の形態で例示する正温度係数サーミスタ４４０の上部電極は７行７列に分割され、それぞれが発光素子マトリクス４３０を構成する発光素子の第１の電極を兼ねている。
【００７７】
発光素子マトリクス４３０を構成する発光素子は、正温度係数サーミスタ４４０上に形成されている。本実施の形態で例示する発光素子は、正温度係数サーミスタ４４０の上部電極を兼ねる第１の電極と、第１の電極の端部を覆う隔壁４０４と、隔壁４０４の開口部で第１の電極と接する発光性の有機化合物を含む層４０３と、発光性の有機化合物を含む層４０３と接する第２の電極４０２を備える。例えば、図８（Ｂ）に示す第１の電極４０１は、正温度係数サーミスタ４４０の上部電極であり、且つ７行７列に配置された第１の電極の１つである。そして、第１の電極４０１と発光性の有機化合物を含む層４０３は隔壁４０４の開口部で互いに接している。
【００７８】
また、図８（Ｂ）には発光素子マトリクス４３０を囲うシール材４５８と、発光素子マトリクス４３０が発する光を透過する封止材４５９が図示されている。発光素子マトリクス４３０は、シール材４５８と封止材４５９により大気中の不純物から隔離されている。
【００７９】
なお、発光モジュール４５０を構成する発光素子マトリクス４３０および正温度係数サーミスタ４４０は、実施の形態２で説明した発光素子および正温度係数サーミスタと同様の材料を用いて作製できる。
【００８０】
このような構成を有する発光モジュール４５０は、正温度係数サーミスタ４４０と発光素子が電気的に直列に接続された単位構成を７行７列のマトリクス状に有し、且つそれぞれの単位構成が正温度係数サーミスタ４４０の下部電極（図示されるものは連続する一層である）を介して電気的に並列に接続されている。このような構成とすることで、正温度係数サーミスタの動作温度を超えたＰＴＣ層は電気抵抗が増大、または絶縁化するため、動作温度を超えたＰＴＣ層は他のＰＴＣ層との電気的な導通を失い、電気的に独立する。
【００８１】
７行７列のマトリクス状に配置された発光素子は、それぞれの第１の電極が接する正温度係数サーミスタ４４０のＰＴＣ層と熱的に結合している。従って、短絡性の不良が顕在化した発光素子はその直下にある、該発光素子と重なるＰＴＣ層を加熱する。加熱されて動作温度を超えたＰＴＣ層は、電気抵抗が増大または絶縁化し、該ＰＴＣ層に接続された発光素子の第１の電極への電力の供給が中断、または抑制されることになる。
【００８２】
なお、本実施の形態で例示した発光素子マトリクスは様々な大きさで形成することができる。好ましくは目視で認識し難い大きさ、具体的には直径５ｍｍ以下、特に１ｍｍ以下の微細な大きさが好ましい。また、マトリクス状の配置に限定されず、不規則に設けられていても良い。また、その形態も四角に限定されず、様々な形状とすることができる。例えば、不定型な形状が連続するものであってもよく、具体的にはＰＴＣ層に含まれる導電性のフィラー（例えば、カーボンブラックやニッケル粉）の形状が反映したものであってもよい。
【００８３】
＜変形例＞
本発明の一態様の発光モジュールの別の態様を図９に示す。図９に例示する発光モジュール５５０は、基板５００上に発光素子５３０と、正温度係数サーミスタ５４０を有する。
【００８４】
本実施の形態で例示する変形例の正温度係数サーミスタ５４０は、下部電極５４１と、下部電極５４１上に正温度係数を有するＰＴＣ層５４３と、ＰＴＣ層５４３上に上部電極を有する。本実施の形態で例示する正温度係数サーミスタ５４０の上部電極は発光素子５３０の第１の電極５０１を兼ねている。
【００８５】
本実施の形態の第１の電極５０１は金属よりも導電率の低い材料を用いる。第１の電極５０１に用いることができる材料としては、例えば導電性高分子（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）、ポリアニリン／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＡｎｉ／ＰＳＳ）等の酸を添加した高分子化合物）膜や、有機化合物にアクセプター性の材料（例えば、酸化モリブデン）を混合した膜や、有機化合物にドナー性の材料（例えば、Ｌｉなどアルカリ金属またはアルカリ土類金属）を混合した膜を用いることができる。
【００８６】
また、第１の電極５０１はＰＴＣ層５４３の表面を平坦化する。特に、コーティング法により成膜できるものが便利である。
【００８７】
正温度係数サーミスタ５４０の上部電極を兼ねる発光素子５３０の第１の電極５０１に導電性が抑制された膜を用いる意義について以下に説明する。発光素子は、第１の電極が接する正温度係数サーミスタ５４０のＰＴＣ層と熱的に結合している。従って、発光素子の一部に短絡性の不良が顕在化すると、該短絡性の不良と重なる領域のＰＴＣ層にその熱が伝導する。加熱されて動作温度を超えた領域のＰＴＣ層は、電気抵抗が増大または絶縁化し、該領域に接続された発光素子の第１の電極への電力の供給が中断、または抑制されることになる。
【００８８】
このとき、正温度係数サーミスタ５４０の上部電極を兼ねる発光素子５３０の第１の電極５０１の導電性が抑制されていると、動作温度を超えた領域のＰＴＣ層の周りから、該短絡性の不良箇所に回り込む電流が抑制される効果を奏する。
【００８９】
このような構成を有する発光モジュール５５０は、発光面積を大きくすることができる。
【００９０】
上記本発明の一態様の発光モジュールは、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから該発光素子に電力を供給する構成が、複数並列して設けられている。これにより、該正温度係数サーミスタの発光素子と熱的に結合された領域が該発光素子の短絡性の不良が顕在化した際に発する熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。その結果、短絡性の不良が発光モジュールの発光面積に比較して小さい場合であっても、正温度係数サーミスタはその局所的な発熱を見逃すことなく、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光モジュールを提供できる。
【００９１】
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。
【００９２】
（実施の形態４）
本実施の形態では、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力を供給する発光モジュールを隣接して複数備える発光パネルについて図４を参照して説明する。具体的には、基板上に有機ＥＬ素子と、該有機ＥＬ素子と熱的に結合された複数の正温度係数サーミスタが直列に接続された正温度係数サーミスタアレイを有し、該有機ＥＬ素子は該正温度係数サーミスタアレイから電力が供給される発光モジュールが隣接して設けられた発光パネルについて説明する。
【００９３】
本発明の一態様の発光パネル３５０の構成の上面図を図４に示す。
【００９４】
図４に例示する発光パネル３５０は、既に実施の形態２で説明した発光モジュール２５０と同じ構成を備える発光モジュール２５０ａ、発光モジュール２５０ｂ、発光モジュール２５０ｃ、発光モジュール２５０ｄが隣接して設けられた構成を有する。
【００９５】
発光モジュール２５０ａの第２の端子２５２ａと発光モジュール２５０ｂの第１の端子２５１ｂは互いに接続され、発光モジュール２５０ａと発光モジュール２５０ｂは直列に接続されている。また、発光モジュール２５０ｃの第２の端子２５２ｃと発光モジュール２５０ｄの第１の端子２５１ｄは互いに接続され、発光モジュール２５０ｃと発光モジュール２５０ｄは直列に接続されている。
【００９６】
発光パネル３５０を構成する発光モジュールの端子、具体的には第１の端子２５１ａと第２の端子２５２ｂを図示されない第１の定電流電源に接続し、第１の端子２５１ｃと第２の端子２５２ｄを図示されない第２の定電流電源に接続することで、発光パネル３５０を均一な明るさで点灯できる。
【００９７】
また、発光パネル３５０を構成する発光モジュールの発光素子に短絡性の不良が顕在化すると、該発光モジュールが備える正温度係数サーミスタがその熱を検知し、該発光素子への電力の供給を中断、または抑制できる。その結果、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、電力が無駄に消費されない発光パネルを提供できる。または、短絡性の不良が顕在化した発光素子により、隣接して設けられた他の発光素子の信頼性が損なわれることがなり発光パネルを提供できる。
【００９８】
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。
【００９９】
（実施の形態５）
本実施の形態では、発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタから、該発光素子に電力を供給する構成を有する発光モジュールに用いることができる発光素子の構成の一例について図５及び図６を参照して説明する。
【０１００】
本実施の形態で例示する発光素子は、第１の電極、第２の電極及び第１の電極と第２の電極の間に発光性の有機化合物を含む層（以下ＥＬ層という）を備える。本実施の形態では、基板上に形成された第１の電極は陽極として機能し、第２の電極が陰極として機能する。ＥＬ層は第１の電極と第２の電極の間に設けられ、該ＥＬ層の構成は第１の電極と第２の電極の材質に合わせて適宜選択すればよい。以下に発光素子の構成の一例を例示するが、発光素子の構成がこれに限定されないことはいうまでもない。
【０１０１】
＜発光素子の構成例１．＞
発光素子の構成の一例を図５（Ａ）に示す。図５（Ａ）に示す発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間にＥＬ層１１０３が挟まれている。
【０１０２】
陽極１１０１と陰極１１０２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１１０３に陽極１１０１の側からホールが注入され、陰極１１０２の側から電子が注入される。注入された電子とホールはＥＬ層１１０３において再結合し、ＥＬ層１１０３に含まれる発光物質が発光する。
【０１０３】
ＥＬ層１１０３は、少なくとも発光物質を含む発光層を備えていればよく、発光層以外の層と積層された構造であっても良い。発光層以外の層としては、例えばホール注入性の高い物質、ホール輸送性の高い物質、ホール輸送性に乏しい（ブロッキングする）物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、並びにバイポーラ性（電子及びホールの輸送性の高い）の物質等を含む層が挙げられる。
【０１０４】
ＥＬ層１１０３の具体的な構成の一例を図５（Ｂ）に示す。図５（Ｂ）に示すＥＬ層１１０３は、ホール注入層１１１３、ホール輸送層１１１４、発光層１１１５、電子輸送層１１１６、並びに電子注入層１１１７が陽極１１０１側からこの順に積層されている。
【０１０５】
＜発光素子の構成例２．＞
発光素子の構成の他の一例を図５（Ｃ）に示す。図５（Ｃ）に例示する発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間にＥＬ層１１０３が挟まれている。さらに、陰極１１０２とＥＬ層１１０３との間には中間層１１０４が設けられている。なお、当該発光素子の構成例２のＥＬ層１１０３には、上述の発光素子の構成例１と同様の構成が適用可能であり、詳細については、発光素子の構成例１の記載を参酌できる。
【０１０６】
中間層１１０４は少なくとも電荷発生領域を含んで形成されていればよく、電荷発生領域以外の層と積層された構成であってもよい。例えば、第１の電荷発生領域１１０４ｃ、電子リレー層１１０４ｂ、及び電子注入バッファー１１０４ａが陰極１１０２側から順次積層された構造を適用することができる。
【０１０７】
中間層１１０４における電子とホールの挙動について説明する。陽極１１０１と陰極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、第１の電荷発生領域１１０４ｃにおいて、ホールと電子が発生し、ホールは陰極１１０２へ移動し、電子は電子リレー層１１０４ｂへ移動する。電子リレー層１１０４ｂは電子輸送性が高く、第１の電荷発生領域１１０４ｃで生じた電子を電子注入バッファー１１０４ａに速やかに受け渡す。電子注入バッファー１１０４ａはＥＬ層１１０３に電子を注入する障壁を緩和し、ＥＬ層１１０３への電子注入効率を高める。従って、第１の電荷発生領域１１０４ｃで発生した電子は、電子リレー層１１０４ｂと電子注入バッファー１１０４ａを経て、ＥＬ層１１０３のＬＵＭＯ準位に注入される。
【０１０８】
また、電子リレー層１１０４ｂは、第１の電荷発生領域１１０４ｃを構成する物質と電子注入バッファー１１０４ａを構成する物質が界面で反応し、互いの機能が損なわれてしまう等の相互作用を防ぐことができる。
【０１０９】
＜発光素子の構成例３．＞
発光素子の構成の他の一例を図６（Ａ）に示す。図６（Ａ）に例示する発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間にＥＬ層が２つ設けられている。さらに、ＥＬ層１１０３ａと、ＥＬ層１１０３ｂとの間には中間層１１０４が設けられている。
【０１１０】
なお、陽極と陰極の間に設けるＥＬ層は２つに限定されない。図６（Ｂ）に例示する発光素子は、ＥＬ層１１０３が複数積層された構造、所謂、積層型素子の構成を備える。但し、例えば陽極と陰極の間にｎ（ｎは２以上の自然数）層のＥＬ層１１０３を設ける場合には、ｍ（ｍは自然数、１以上（ｎ−１）以下）番目のＥＬ層と、（ｍ＋１）番目のＥＬ層との間に、それぞれ中間層１１０４を設ける構成とする。
【０１１１】
また、当該発光素子の構成例３のＥＬ層１１０３には、上述の発光素子の構成例１と同様の構成を適用することが可能であり、また当該発光素子の構成例３の中間層１１０４には、上述の発光素子の構成例２と同様の構成が適用可能である。よって、詳細については、発光素子の構成例１、または発光素子の構成例２の記載を参酌できる。
【０１１２】
ＥＬ層の間に設けられた中間層１１０４における電子とホールの挙動について説明する。陽極１１０１と陰極１１０２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１１０４においてホールと電子が発生し、ホールは陰極１１０２側に設けられたＥＬ層へ移動し、電子は陽極１１０１側に設けられたＥＬ層へ移動する。陰極側に設けられたＥＬ層に注入されたホールは、陰極側から注入された電子と再結合し、当該ＥＬ層に含まれる発光物質が発光する。また、陽極側に設けられたＥＬ層に注入された電子は、陽極側から注入されたホールと再結合し、当該ＥＬ層に含まれる発光物質が発光する。よって、中間層１１０４において発生したホールと電子は、それぞれ異なるＥＬ層において発光に至る。
【０１１３】
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、ＥＬ層同士を接して設けることができる。具体的には、ＥＬ層の一方の面に電荷発生領域が形成されていると、当該電荷発生領域は中間層の第１の電荷発生領域として機能するため、ＥＬ層同士を接して設けることができる。
【０１１４】
発光素子の構成例１乃至構成例３は、互いに組み合わせて用いることができる。例えば、発光素子の構成例３の陰極とＥＬ層の間に中間層を設けることもできる。
【０１１５】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光モジュールを搭載した照明装置の一例について、図７を用いて説明する。
【０１１６】
本発明の一態様では、発光部が曲面を有する照明装置を実現することもできる。
【０１１７】
本発明の一態様は、自動車の照明にも適用することができ、例えば、ダッシュボードや、天井等に照明を容易に設置することもできる。
【０１１８】
図７（Ａ）では、本発明の一態様を適用した、室内の天井に設ける照明装置９０１、壁面に設ける照明装置９０４及び卓上照明器具９０３を示す。本発明の一態様の発光モジュールは大面積化も可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。
【０１１９】
図７（Ｂ）に別の照明装置の例を示す。図７（Ｂ）に示す卓上照明装置は、照明部９５０１、支柱９５０３、支持台９５０５等を含む。照明部９５０１は、本発明の一態様の発光モジュールを含む。このように、本発明の一態様では、曲面を有する照明装置を実現することができる。
【０１２０】
本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１２１】
１００ 基板
１０１ 電極
１０２ 電極
１０３ 発光性の有機化合物を含む層
１０４ 隔壁
１３０ 発光素子
１４０ 正温度係数サーミスタ
１４１ 下部電極
１４２ 上部電極
１４３ ＰＴＣ層
１５０ 発光モジュール
１５１ 端子
１５２ 端子
１５８ シール材
１５９ 封止材
２００ 基板
２０１ 電極
２０２ 電極
２０３ 発光性の有機化合物を含む層
２０４ 隔壁
２３０ 発光素子
２４０ 正温度係数サーミスタアレイ
２４０ａ 正温度係数サーミスタ
２４０ｂ 正温度係数サーミスタ
２４０ｃ 正温度係数サーミスタ
２４１ａ 下部電極
２４１ｂ 下部電極
２４１ｃ 下部電極
２４２ａ 上部電極
２４２ｂ 上部電極
２４２ｃ 上部電極
２４３ａ ＰＴＣ層
２４３ｂ ＰＴＣ層
２４３ｃ ＰＴＣ層
２４７ 平坦化膜
２５０ 発光モジュール
２５０ａ 発光モジュール
２５０ｂ 発光モジュール
２５０ｃ 発光モジュール
２５０ｄ 発光モジュール
２５１ 端子
２５１ａ 端子
２５１ｂ 端子
２５１ｃ 端子
２５１ｄ 端子
２５２ 端子
２５２ａ 端子
２５２ｂ 端子
２５２ｃ 端子
２５２ｄ 端子
２５８ シール材
２５９ 封止材
３５０ 発光パネル
４００ 基板
４０１ 電極
４０２ 電極
４０３ 発光性の有機化合物を含む層
４０４ 隔壁
４３０ 発光素子マトリクス
４４０ 正温度係数サーミスタ
４４１ 下部電極
４４３ ＰＴＣ層
４５０ 発光モジュール
４５８ シール材
４５９ 封止材
５００ 基板
５０１ 電極
５３０ 発光素子
５４０ 正温度係数サーミスタ
５４１ 下部電極
５４３ ＰＴＣ層
５５０ 発光モジュール
９０１ 照明装置
９０３ 卓上照明器具
９０４ 照明装置
１１０１ 陽極
１１０２ 陰極
１１０３ ＥＬ層
１１０３ａ ＥＬ層
１１０３ｂ ＥＬ層
１１０４ 中間層
１１０４ａ 電子注入バッファー
１１０４ｂ 電子リレー層
１１０４ｃ 電荷発生領域
１１１３ ホール注入層
１１１４ ホール輸送層
１１１５ 発光層
１１１６ 電子輸送層
１１１７ 電子注入層
９５０１ 照明部
９５０３ 支柱
９５０５ 支持台
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極の間に発光性の有機化合物を含む層を有する発光素子と、
前記発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタと、を有し、
前記発光素子は前記正温度係数サーミスタから電力が供給される発光モジュール。
【請求項２】
一対の電極の間に発光性の有機化合物を含む層を有する発光素子と、
前記発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタと、を有し、
前記発光素子は前記正温度係数サーミスタから電力が供給され、
前記一対の電極の一方は前記発光性の有機化合物を含む層が発する光を透過し、
前記一対の電極の他方の側に、前記正温度係数サーミスタが前記発光素子と重ねて設けられる発光モジュール。
【請求項３】
前記発光素子と前記正温度係数サーミスタが導電材料を介して熱的に結合された請求項１または請求項２記載の発光モジュール。
【請求項４】
前記正温度係数サーミスタに換えて、複数の正温度係数サーミスタが直列に接続された正温度係数サーミスタアレイを有する請求項１または請求項２記載の発光モジュール。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の発光モジュールを隣接して複数備える発光パネル。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の前記発光モジュールを用いた照明装置。
【請求項１】
一対の電極の間に発光性の有機化合物を含む層を有する発光素子と、
前記発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタと、を有し、
前記発光素子は前記正温度係数サーミスタから電力が供給される発光モジュール。
【請求項２】
一対の電極の間に発光性の有機化合物を含む層を有する発光素子と、
前記発光素子と熱的に結合された正温度係数サーミスタと、を有し、
前記発光素子は前記正温度係数サーミスタから電力が供給され、
前記一対の電極の一方は前記発光性の有機化合物を含む層が発する光を透過し、
前記一対の電極の他方の側に、前記正温度係数サーミスタが前記発光素子と重ねて設けられる発光モジュール。
【請求項３】
前記発光素子と前記正温度係数サーミスタが導電材料を介して熱的に結合された請求項１または請求項２記載の発光モジュール。
【請求項４】
前記正温度係数サーミスタに換えて、複数の正温度係数サーミスタが直列に接続された正温度係数サーミスタアレイを有する請求項１または請求項２記載の発光モジュール。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の発光モジュールを隣接して複数備える発光パネル。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の前記発光モジュールを用いた照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１８６４５６（Ｐ２０１２−１８６４５６Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２７９２０（Ｐ２０１２−２７９２０）
【出願日】平成２４年２月１３日（２０１２．２．１３）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月１３日（２０１２．２．１３）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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