説明

発光装置

【課題】本発明は、発光素子において生じる不具合から受ける影響の少ない発光装置を提
供することを課題とする。また、本発明は、直列接続した構造を有する発光装置を提供す
ることを課題とする。
【解決手段】本発明の発光装置の一は、発光素子とリミッタとを含む一組の回路が並列に
接続されたものである。ここで、発光素子とリミッタとは直列に接続している。また、回
路は少なくとも二以上含まれていればよい。さらに、一組の回路には、少なくとも一の発
光素子が含まれていればよい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は発光装置に関し、特に一対の電極間に発光層を有する発光素子を備えた発光装
置に関する。
【背景技術】
【0002】
一対の電極間に発光層を有する発光素子は、表示装置を動作するための画素として実用
化されている(例えば、特許文献1。)。そして、近年、表示装置だけでなく、照明装置
の光源としても注目されてきている。
【0003】
照明装置では、表示装置のような高精細化が特に求められていない。しかし、その反面
、一つの発光素子の不良が照明装置に対して与える影響が大きくなる。具体的には、発光
素子が発光しなくなること、或いは発光素子が短絡することによって照度が極端に下がっ
てしまう等の不具合が生じてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平6−208342号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、発光素子において生じる不具合から受ける影響の少ない発光装置を提供する
ことを課題とする。また、本発明は、発光素子が直列接続した構造を有する発光装置を提
供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の発光装置の一は、発光素子とリミッタとを含む一組の回路が並列に接続された
ものである。ここで、発光素子とリミッタとは直列に接続している。また、回路は少なく
とも二以上含まれていればよい。さらに、一組の回路には、少なくとも一の発光素子が含
まれていればよい。
【0007】
また、本発明においてリミッタの数についても特に制限はなく、一組の回路には、少な
くとも一のリミッタが含まれていればよい。また、発光素子とリミッタとを含む一組の回
路よりも高電位電源側または低電位電源側のいずれの側にリミッタを設けるかについて特
に制限はないが、該回路へ電流が流れ込む側(つまり、発光素子よりも高電位電源側)に
設けられることが好ましい。
【0008】
ここでリミッタとは、発光素子に過度の電流が流れないように制御するために設けられ
、一つの素子、または二以上の素子が組み合わされた回路等から成る電流制限手段である

【0009】
本発明の発光装置の一は、第1の発光素子と第2の発光素子とを含んでいる。第1の発
光素子と第2の発光素子とは、それぞれ、第1の電極と第2の電極との間に発光層を含ん
で成る。そして第1の発光素子に含まれている第1の電極と、第2の発光素子に含まれて
いる第2の電極とは、重畳し、電気的に接続している。
【発明の効果】
【0010】
本発明によって、発光素子における電極間の短絡に起因して生じる発光装置の動作不良
を低減することができる。また、本発明によって、直列接続した発光素子を含み、容易に
作製できるような発光装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の発光装置の一態様について説明する図。
【図2】本発明の発光装置に含まれる発光素子の一態様について説明する図。
【図3】本発明の発光装置に含まれる発光素子の一態様について説明する図。
【図4】本発明の発光装置に含まれる発光素子の一態様について説明する図。
【図5】本発明の発光装置に含まれる発光素子の一態様について説明する図。
【図6】本発明の発光装置の一態様について説明する図。
【図7】本発明の発光装置の一態様について説明する図。
【図8】本発明の発光装置の一態様について説明する図。
【図9】本発明の発光装置を適用した電子機器の一態様について説明する図。
【図10】本発明の発光装置の一態様について説明する図。
【図11】本発明の発光装置の一態様について説明する図。
【図12】本発明の発光装置の一態様について説明する図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の一態様について説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施する
ことが可能であり、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、本形態の記載内容に
限定して解釈されるものではない。
【0013】
(実施の形態1)
本発明の発光装置の一態様について図1を用いて説明する。
【0014】
図1において、発光素子101a〜発光素子101dと、リミッタ111とを含む一組
の回路121は、複数、並列に接続している。
【0015】
回路121において、発光素子101a〜発光素子101dとリミッタ111とは、そ
れぞれ直列に接続している。なお、図1では、回路121には4つの発光素子が含まれて
いるが、含まれる発光素子の数について特に限定はなく、少なくとも一含まれていればよ
い。ここで、発光素子101a〜発光素子101dは、図2に表されるように、いずれも
一対の電極(第1の電極131及び第2の電極132)の間に発光層133を有するもの
である。
【0016】
また、リミッタ111についても特に限定はなく、過度の電流が流れないように制限で
きるものであればよい。例えば、一つのトランジスタから成るものであってもよいし、ト
ランジスタやダイオード等の複数の素子が組み合わさって成る回路であってもよい。
【0017】
また、回路121の一端はノード125において配線122に接続しており、他端はノ
ード126において配線123に接続している。そして、配線122と配線123は電源
124に接続している。
【0018】
電源124から配線122、配線123を介して発光素子101a〜発光素子101d
に電圧が印加される。そして、発光素子101a〜発光素子101dのそれぞれにおいて
電極間に電位差が生じることによって電流が流れる。流れた電流によって発光物質が励起
状態となった後、基底状態に戻るときに発光する。なお、第1の電極131は、それぞれ
、配線を介して電源に接続され、同一の極性の電位を与えられる。また、第2の電極13
2は、それぞれ配線を介して電源に接続され、第1の電極131とは逆の極性の電位を与
えられる。ここで、いずれの電極にいずれの極性の電位を与えるかについて特に限定はな
い。
【0019】
以上のような発光装置は、いずれか一の発光素子において電極間の短絡等の不良が生じ
ても、その他の発光素子に多大な負担を掛けることなく、良好に動作することができるも
のである。
【0020】
例えば、発光素子101bの電極間が短絡した場合でも、その他の発光素子(発光素子
101a、101c、101d)はそれぞれ直列に接続しているため、発光することがで
きる。また、複数有る回路121においていずれか一の回路に含まれる発光素子の大部分
または全てが短絡した場合でも、リミッタ111を有するため、過度の電流が流れること
なく、その他の回路への電流供給を妨げられない。
【0021】
本発明の発光装置において、発光素子に含まれる第1の電極131、第2の電極132
について特に限定はないが、一対の電極のうち少なくとも一方の電極が可視光を透過でき
るものであることが好ましい。これによって、発光装置の一面または両面から光を射出す
ることができる。
【0022】
また、発光層133についても特に限定はなく、有機化合物若しくは無機化合物のいず
れか一又は両方を含むものを用いることができる。また、発光層133は単層または多層
のいずれから成るものでもよい。多層である場合、発光色の異なる発光物質をそれぞれ別
の層において発光させ、視覚的に混合されるようにしてもよい。
【0023】
(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明の発光装置に設けられるリミッタの態様について図10〜1
2を用いて説明する。
【0024】
図10(A)において、リミッタ111aは発光素子101a〜101dよりも高電位
電源側に設けられている。リミッタ111aは、トランジスタ151と、該トランジスタ
151と直列に接続する抵抗152とを含んでいる。トランジスタ151はPチャネル型
である。そして、トランジスタ151のゲートは、該トランジスタ151よりも低電位電
源側に位置するノード127に接続している。より具体的には、ノード127は、発光素
子101aと抵抗152との間に位置している。なお、リミッタの構成は、リミッタ11
1aのようにトランジスタ151及び抵抗152を含む構成に限定されるものではなく、
例えば図10(B)で表されるように抵抗を含まない構成のリミッタ111bであっても
よい。また、リミッタ111bにおいて含まれるトランジスタ153のゲートは、発光素
子101dよりも低電位電源側に位置するノード128に接続している。なお、トランジ
スタ153はPチャネル型である。なお、リミッタに含まれるトランジスタの導電型につ
いて特に限定はなく、例えば図11で表されるようにNチャネル型のトランジスタ154
が含まれていてもよい。図11において、リミッタ111cに含まれたトランジスタ15
4のゲートは、トランジスタ154よりも高電位電源側に位置する、より具体的には発光
素子101aよりも高電位電源側に位置するノード129に接続している。なお、トラン
ジスタ154のゲートは、該トランジスタ154よりも高電位電源側に位置しているノー
ドに接続されていればよく、例えば発光素子101dとトランジスタ154との間に位置
するノードに接続されていても構わない。なお、リミッタ111cにおいて、さらに抵抗
が含まれていてもよい。また、以上のようにトランジスタを含むリミッタの他、図12で
表されるリミッタ111dのように、ダイオード155を含む構成のリミッタであっても
よい。
【0025】
(実施の形態3)
本実施の形態では、本発明の発光装置に含まれる発光素子の一態様について図3を用い
て説明する。
【0026】
図3において、第1の電極201と第2の電極202との間には、発光層213を有す
る。このような発光素子において、第1の電極201から注入された正孔と、第2の電極
202から注入された電子とは、発光層213において再結合し、発光物質を励起状態に
する。ここで、発光物質とは、発光効率が良好で、所望の発光波長の発光をし得る物質で
ある。そして、励起状態の発光物質は基底状態に戻るときに発光する。なお、本形態の発
光素子において、第1の電極201は陽極として機能し、第2の電極202は陰極として
機能する。
【0027】
ここで、発光層213について特に限定はないが、発光物質が、発光物質の有するエネ
ルギーギャップよりも大きいエネルギーギャップを有する物質からなる層中に、分散して
含まれた層であることが好ましい。これによって、発光物質からの発光が、濃度に起因し
て消光してしまうことを防ぐことができる。なお、エネルギーギャップとはLUMO準位
とHOMO準位との間のエネルギーギャップを言う。
【0028】
発光物質について特に限定はなく、発光効率が良好で、所望の発光波長の発光をし得る
物質を選択して用いればよい。例えば、赤色系の発光を得たいときには、4−ジシアノメ
チレン−2−イソプロピル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−
9−イル)エテニル]−4H−ピラン(略称:DCJTI)、4−ジシアノメチレン−2
−メチル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−9−イル)エテニ
ル]−4H−ピラン(略称:DCJT)、4−ジシアノメチレン−2−tert−ブチル
−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−9−イル)エテニル]−4
H−ピラン(略称:DCJTB)やペリフランテン、2,5−ジシアノ−1,4−ビス[
2−(10−メトキシ−1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−9−イル)エテニ
ル]ベンゼン等、600nmから680nmに発光スペクトルのピークを有する発光を呈
する物質を用いることができる。また緑色系の発光を得たいときは、N,N’−ジメチル
キナクリドン(略称:DMQd)、クマリン6やクマリン545T、トリス(8−キノリ
ノラト)アルミニウム(略称:Alq3)等、500nmから550nmに発光スペクト
ルのピークを有する発光を呈する物質を用いることができる。また、青色系の発光を得た
いときは、9,10−ビス(2−ナフチル)−tert−ブチルアントラセン(略称:t
−BuDNA)、9,9’−ビアントリル、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:
DPA)や9,10−ビス(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、ビス(2−
メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラト−ガリウム(略称:BGaq)、
ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラト−アルミニウム(略称
:BAlq)等、420nmから500nmに発光スペクトルのピークを有する発光を呈
する物質を用いることができる。また、以上に記載した蛍光を発光する物質の他、トリス
(2−フェニルピリジン)イリジウム等の燐光を発光する物質を用いても構わない。
【0029】
発光物質を分散状態にするために用いる物質(ホスト材料とも言われる。)について特
に限定はなく、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニ
ル(略称:α−NPD)のようなアリールアミン骨格を有する化合物の他、4,4’−ビ
ス(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)、4,4’,4’’−トリス(N−
カルバゾリル)トリフェニルアミン(略称:TCTA)等のカルバゾール誘導体や、ビス
[2−(2−ヒドロキシフェニル)ピリジナト]亜鉛(略称:Znpp2)、ビス[2−
(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾオキサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX)2)、ト
リス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq3)等の金属錯体等を用いること
ができる。
【0030】
また、第1の電極201について特に限定はないが、本形態のように、陽極として機能
させるときは、仕事関数の大きい物質で形成されていることが好ましい。具体的には、イ
ンジウム錫酸化物(ITO)、または酸化珪素を含むインジウム錫酸化物、酸化亜鉛を含
む酸化インジウムの他、金(Au)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、タングステン(
W)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu
)、パラジウム(Pd)等を用いることができる。なお、第1の電極201は、例えばス
パッタ法や蒸着法等を用いて形成することができる。
【0031】
また、第2の電極202について特に限定はないが、本形態のように、陰極として機能
させるときは、仕事関数の小さい物質で形成されていることが好ましい。具体的には、リ
チウム(Li)またはマグネシウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属等を含んだ
アルミニウム等を用いることができる。なお、第2の電極202は、例えばスパッタ法や
蒸着法等を用いて形成することができる。
【0032】
なお、発光した光を外部に取り出すために、第1の電極201と第2の電極202のい
ずれか一または両方は、インジウムスズ酸化物等の可視光を透過できる物質から成る電極
、または可視光を透過出来るように数〜数十nmの厚さで形成された電極であることが好
ましい。
【0033】
また、第1の電極201と発光層213との間には、図3に示すように、正孔輸送層2
12を有していてもよい。ここで、正孔輸送層とは、電極から注入された正孔を発光層へ
輸送する機能を有する層である。このように、正孔輸送層212を設け、第1の電極20
1と発光層213とを離すことによって、発光が金属に起因して消光することを防ぐこと
ができる。
【0034】
なお、正孔輸送層212について、特に限定はなく、4,4’−ビス[N−(1−ナフ
チル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(略称:α−NPD)や4,4’−ビス[
N−(3−メチルフェニル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(略称:TPD)や
4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニル−アミノ)−トリフェニルアミン(略称
:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニ
ル−アミノ]−トリフェニルアミン(略称:MTDATA)などの芳香族アミン系(即ち
、ベンゼン環−窒素の結合を有する)の化合物等によって形成されたものを用いて形成す
ることができる。また、正孔輸送層212は、以上に述べた物質から成る層を二以上組み
合わせて形成した多層構造の層であってもよい。
【0035】
また、第2の電極202と発光層213との間には、図3に示すように、電子輸送層2
14を有していてもよい。ここで、電子輸送層とは、電極から注入された電子を発光層へ
輸送する機能を有する層である。このように、電子輸送層214を設け、第2の電極20
2と発光層213とを離すことによって、発光が金属に起因して消光することを防ぐこと
ができる。
【0036】
なお、電子輸送層214について特に限定はなく、トリス(8−キノリノラト)アルミ
ニウム(略称:Alq3)、トリス(5−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略
称:Almq3)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]−キノリナト)ベリリウム(略
称:BeBq2)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラト−
アルミニウム(略称:BAlq)など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する
金属錯体等によって形成されたものを用いることができる。この他、ビス[2−(2−ヒ
ドロキシフェニル)−ベンゾオキサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX)2)、ビス[2
−(2−ヒドロキシフェニル)−ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ)2)な
どのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体等によって形成されたもので
あってもよい。また、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル
)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)や、1,3−ビス[5−(p−te
rt−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:
OXD−7)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−5−(4−ビフ
ェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、3−(4−tert−ブチル
フェニル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−ト
リアゾール(略称:p−EtTAZ)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バ
ソキュプロイン(略称:BCP)等を用いて形成されたものであってもよい。また、電子
輸送層214は、以上に述べた物質から成る層を二以上組み合わせて形成した多層構造の
層であってもよい。
【0037】
さらに、第1の電極201と正孔輸送層212との間には、図3に示すように、正孔注
入層211を有していてもよい。ここで、正孔注入層とは、陽極として機能する電極から
正孔輸送層へ正孔の注入を補助する機能を有する層である。なお、正孔輸送層を特に設け
ない場合は、陽極として機能する電極と発光層との間に正孔注入層を設け、発光層への正
孔の注入を補助してもよい。
【0038】
正孔注入層211について特に限定はなく、モリブデン酸化物(MoOx)やバナジウ
ム酸化物(VOx)、ルテニウム酸化物(RuOx)、タングステン酸化物(WOx)、
マンガン酸化物(MnOx)等の金属酸化物によって形成されたものを用いることができ
る。この他、フタロシアニン(略称:H2Pc)や銅フタロシアニン(CuPC)等のフ
タロシアニン系の化合物、或いはポリ(エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレン
スルホン酸)水溶液(PEDOT/PSS)等の高分子等によっても正孔注入層211を
形成することができる。
【0039】
また、第2の電極202と電子輸送層214との間には、図3に示すように、電子注入
層215を有していてもよい。ここで、電子注入層とは、陰極として機能する電極から電
子輸送層214へ電子の注入を補助する機能を有する層である。なお、電子輸送層を特に
設けない場合は、陰極として機能する電極と発光層との間に電子注入層を設け、発光層へ
の電子の注入を補助してもよい。
【0040】
電子注入層215について特に限定はなく、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウ
ム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF2)等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類
金属の化合物を用いて形成されたものを用いることができる。この他、Alq3または4
,4−ビス(5−メチルベンズオキサゾル−2−イル)スチルベン(BzOs)等のよう
に電子輸送性の高い物質と、マグネシウムまたはリチウム等のようにアルカリ金属又はア
ルカリ土類金属とを混合したものも、電子注入層215として用いることができる。
【0041】
以上に述べた本形態の発光素子において、正孔注入層211、正孔輸送層212、発光
層213、電子輸送層214、電子注入層215は、それぞれ、蒸着法、またはインクジ
ェット法、または塗布法等、いずれの方法で形成しても構わない。また、第1の電極20
1または第2の電極202についても、スパッタリング法または蒸着法等、いずれの方法
を用いて形成しても構わない。
【0042】
以上に説明した発光素子は、第1の電極201と第2の電極202との間に設けられる
層の厚さの和が概ね数十から数百nmであり非常に薄いため、第1の電極201と第2の
電極202とが短絡してしまう場合がある。しかし、本発明を適用することによって、発
光素子に含まれる電極間の短絡が生じても、発光装置における照度の低下等は低減され、
発光装置を良好に動作させることができる。
【0043】
(実施の形態4)
本発明の発光装置に設けられる発光素子の態様は実施の形態3で記載したものには限定
されない。例えば、発光素子は、複数の発光層を有するものであってもよい。複数の発光
層を設け、それぞれの発光層からの発光を混合することで、例えば白色光の光を得ること
ができる。本形態では、複数の発光層を有する発光素子の態様について図4、5を用いて
説明する。
【0044】
図4において、第1の電極751と第2の電極752との間には、第1の発光層763
と第2の発光層765とを有する。第1の発光層763と第2の発光層765との間には
、隔壁層764を有することが好ましい。
【0045】
第1の電極751の電位よりも第2の電極752の電位が高くなるように電圧を印加す
ると、第1の電極751と第2の電極752との間に電流が流れ、第1の発光層763ま
たは第2の発光層765または隔壁層764において正孔と電子とが再結合する。生じた
励起エネルギーは、隔壁層764を介して第1の発光層763と第2の発光層765の両
方に移り、第1の発光層763に含まれた第1の発光物質と第2の発光層765に含まれ
た発光物質を励起状態にする。そして。励起状態になった第1の発光物質と第2の発光物
質とは、それぞれ基底状態に戻るときに発光する。
【0046】
第1の発光層763には、ペリレン、2,5,8,11−テトラ−tert−ブチルペ
リレン(略称:TBP)、4,4’−ビス[2−ジフェニルビニル]ビフェニル(略称:
DPVBi)、4,4’−ビス[2−(N−エチルカルバゾール−3−イル)ビニル]ビ
フェニル(略称:BCzVBi)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニ
ルフェノラト−アルミニウム(略称:BAlq)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト
)−クロロガリウム(略称:Gamq2Cl)などの蛍光を発光することのできる物質、
またはビス[2−(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ピリジナト−N,C
2']イリジウム(III)ピコリナート(略称:Ir(CF3ppy)2(pic))、ビ
ス[2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2']イリジウム(III)
アセチルアセトナート(略称:FIr(acac))、ビス[2−(4,6−ジフルオロ
フェニル)ピリジナト−N,C2']イリジウム(III)ピコリナート(略称:FIr(
pic))などの燐光を発光することができ、450〜510nmに発光スペクトルのピ
ークを有する発光が得られる発光物質が含まれている。また、第2の発光層765には、
実施の形態3に記載したような600〜680nmに発光スペクトルのピークを有する発
光物質が含まれている。そして、第1の発光層763からの発光の発光色と第2の発光層
765からの発光の発光色とは、第1の電極751と第2の電極752とのいずれか一若
しくは両方を通って外部に射出する。外部に射出したそれぞれの発光は、視覚的に混合さ
れ、白色光として視認される。
【0047】
第1の発光層763は、450〜510nmの発光を呈することのできる発光物質が、
該発光物質のエネルギーギャップよりも大きなエネルギーギャップを有する物質(第1の
ホスト)から成る層中に分散した状態で含まれているか、または、450〜510nmの
発光を呈することのできる発光物質から成る層であることが好ましい。第1のホストとし
ては、先に述べたα−NPD、CBP、TCTA、Znpp2、Zn(BOX)2の他、9
,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、9,10−ジ(2−ナフチ
ル)−2−tert−ブチルアントラセン(略称:t−BuDNA)等を用いることがで
きる。また、第2の発光層765は、600〜680nmに発光スペクトルのピークを有
する発光物質が、この発光物質よりもエネルギーギャップよりも大きなエネルギーギャッ
プを有する物質(第2のホスト)から成る層中に、分散した状態で含まれた層であること
が好ましい。第2のホストとしては、α−NPD、CBP、TCTA、Znpp2、Zn
(BOX)2、Alq3等を用いることができる。また隔壁層764は、第1の発光層76
3または第2の発光層765または隔壁層764において生成したエネルギーが第1の発
光層763と第2の発光層765の両方に移動でき、且つ第1の発光層763と第2の発
光層765のいずれか一方のみに偏ってエネルギーが移動しないようにするための機能を
有するように形成されていることが好ましい。具体的には、隔壁層764は、α−NPD
、CBP、TCTA、Znpp2、Zn(BOX)2等の第1の発光層763に含まれる第
1のホスト及び/又は第2の発光層765に含まれる第2のホストと同じ物質、若しくは
第1のホスト及び/又は第2のホストと同等の大きさのエネルギーギャップを有するキャ
リア輸送性物質を用いて形成することができる。このように、隔壁層764を設けること
で、第1の発光層763と第2の発光層765のいずれか一方のみの発光強度が強くなっ
てしまい、白色発光が得られなくなるという不具合が生じることを防ぐことができる。
【0048】
本形態では、第1の発光層763と第2の発光層765のいずれの層にどのような発光
物質を含ませるかについて特に限定はないが、本形態のように、陰極として機能する電極
(本形態では第2の電極752)に近い方の発光層(本形態では第2の発光層765)に
、キャリアをトラップし易い発光物質が含まれるようにすることによって、より効率よく
各々の層に含まれる発光物質を発光させることができる。
【0049】
また、本形態では、図4のように二層の発光層が設けられた発光素子について記載して
いるが、発光層の層数は二層に限定されるものでは無く、例えば三層であってもよい。そ
して、それぞれの発光層からの発光を組み合わせて、白色として視認されるようにすれば
よい。
【0050】
また、第1の発光層763と第1の電極751との間には、図4に示すように電子輸送
層762が設けられていてもよい。また、電子輸送層762の他、電子注入層761が電
子輸送層762と第1の電極751との間に設けられていてもよい。また、第2の発光層
765と第2の電極752との間には、図4に示すように正孔輸送層766が設けられて
いてもよい。また、正孔輸送層766と第2の電極752との間には正孔注入層767が
設けられていてもよい。
【0051】
また、図4を用いて説明したような発光素子の他、図5に表されるような、発光素子で
あってもよい。
【0052】
図5の発光素子は、第1の電極771と第2の電極772との間には、第1の発光層7
83と第2の発光層788とを有する。第1の発光層783と第2の発光層788との間
には、第1の層785と第2の層786とを有する。
【0053】
第1の層785は正孔を発生する層であり、第2の層786は電子を発生する層である
。第1の電極771の電位よりも第2の電極772の電位の方が高くなるように電圧を印
加したとき、第1の電極771から注入された電子と、第1の層785から注入された正
孔とは、第1の発光層783において再結合し、第1の発光層783に含まれた発光物質
が発光する。さらに、第2の電極から注入された正孔と第2の層786から注入された電
子とは第2の発光層788において再結合し、第2の発光層788に含まれた発光物質が
発光する。
【0054】
第1の発光層783には、実施の形態3に記載したような600〜680nmに発光ス
ペクトルのピークを有する発光物質が含まれている。また、第2の発光層788には、ペ
リレン、TBP、DPVBi、BCzVBi、BAlq、Gamq2Clなどの蛍光を発
光することのできる物質、またはIr(CF3ppy)2(pic)、FIr(acac)
、FIr(pic)等の燐光を発光することのできる物質等、450〜510nmに発光
スペクトルのピークを有する発光が得られる発光物質が含まれている。第1の発光層78
3からの発光と、第2の発光層788からの発光とは、第1の電極771または第2の電
極772とのいずれか一若しくは両方から射出する。そして、両発光層からの発光は視覚
的に混合され、白色光として視認される。
【0055】
第1の発光層783及び第2の発光層788のそれぞれにおいて、発光物質は、前述の
ようにホストに分散して含まれていることが好ましい。
【0056】
第1の層785は、電子よりも正孔の輸送性が高い物質を含み、さらにその物質に対し
電子受容性を示す物質を含む層であることが好ましい。電子よりも正孔の輸送性が高い物
質にとしては、正孔輸送層を形成するときに用いる物質と同様のものを用いればよい。ま
た電子よりも正孔の輸送性が高い物質に対し電子受容性を示す物質としては、モリブデン
酸化物、バナジウム酸化物、7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン(略称:TCN
Q)、2,3,5,6−テトラフルオロ−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン(
略称:F4−TCNQ)等を用いることができる。
【0057】
第2の層786は、正孔よりも電子の輸送性が高い物質を含み、さらにその物質に対し
電子供与性を示す物質を含む層であることが好ましい。正孔よりも電子の輸送性が高い物
質にとしては、電子輸送層を形成するときに用いる物質と同様のものを用いればよい。ま
た正孔よりも電子の輸送性が高い物質に対し電子供与性を示す物質としては、リチウム、
セシウム等のアルカリ金属、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属、エルビウ
ム、イッテルビウム等の希土類金属等を用いることができる。
【0058】
また、第1の発光層783と第1の電極771との間には、図5に示すように、電子輸
送層782が設けられていてもよい。また、電子輸送層782と第1の電極771との間
には電子注入層781が設けられていてもよい。また、第1の発光層783と第1の層7
85との間には、正孔輸送層784が設けられていてもよい。また、第2の発光層788
と第2の電極772との間には、正孔輸送層789が設けられていてもよい。また、正孔
輸送層789と第2の電極772との間には正孔注入層790が設けられていてもよい。
また、第2の発光層788と第2の層786との間には電子輸送層787が設けられてい
てもよい。
【0059】
また、本形態では、図5のように二層の発光層が設けられた発光素子について記載して
いるが、発光層の層数は二層に限定されるものでは無く、例えば三層であってもよい。そ
して、それぞれの発光層からの発光を組み合わせて、白色として視認されるようにすれば
よい。
【0060】
(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明の発光装置の構造の一態様について図6、7(A)、7(B
)を用いて説明する。
【0061】
図6は、本発明の発光装置の発光部の一部を表す上面図である。図6において、列方向
には、第1の電極502a、第1の電極502b、第1の電極502c、第1の電極50
2dが順に配列されている。また、第1の電極502a、502b、502c、502d
は、それぞれ、一部において発光層506a、506b、506c、506d及び第2の
電極507a、507b、507c、507dと重畳している。また、第1の電極502
aの一部と第2の電極507bの一部とが重畳し、第1の電極502bの一部と第2の電
極507cの一部とが重畳している。さらに、第1の電極502cの一部と第2の電極5
07dの一部とが重畳している。ここで、第1の電極と、第2の電極とはいずれか一方が
陽極として機能し、他方が陰極として機能する。
【0062】
また、図7(A)は、本発明の発光装置の発光部の一部を表す断面図であり、特に図6
において破線A―A’で表される部分における断面図である。図7(A)において、基板
501上には、開口部を有する隔壁層505から露出するように第1の電極502bが設
けられている。そして、第1の電極502b上には発光層506bが設けられている。発
光層506b上にはさらに第2の電極507bが設けられている。このように、破線A―
A’で表される部分には、一対の電極間に発光層を有する発光素子が、複数、独立して設
けられている。
【0063】
図7(B)も、本発明の発光装置の発光部の一部を表す断面図であり、特に図6におい
て破線B−B’で表される部分における断面図である。図7(B)において、基板501
は図7(A)における基板501と同一である。また、第1の電極502bは図7(A)
における第1の電極502bと同一である。第1の電極502bの他、第1の電極502
cが開口部を有する隔壁層505にから露出するようにして表されている。
【0064】
第1の電極502b、第1の電極502cは、それぞれ二つの開口部から露出している
。第1の開口部において、第1の電極502b上には発光層506bが設けられているが
、第1の電極502c上には発光層506cが設けられている。そして、第2の電極50
7cは、第1の開口部から露出した第1の電極502cの上方に、発光層506cを間に
挟むようにして設けられている。そして、第1の電極502bと発光層506bと第2の
電極507bとが重畳した部分はひとつの発光素子として機能する。また、第1の電極5
02cと発光層506cと第2の電極507cとが重畳した部分はもうひとつの発光素子
として機能する。また、第2の電極507cは、第2の開口部において、第1の電極50
2bと重畳し、電気的に接続している。以上に記載したようにして第1の発光素子に含ま
れる第1の電極と第2の発光素子に含まれる第2の電極とを接続させることで、一対の電
極間に発光層を有する複数の発光素子を直列に接続させることができる。
【0065】
また、図7(B)に表したような構造を有する発光素子は、次の様な工程によって作製
することができる。先ず、第1の電極502a、502b、502c、502dのそれぞ
れを形成後、それぞれの第1の電極が2つの開口部から露出するように、開口部を有する
隔壁層505を形成する。そして一方の開口部から露出したそれぞれの第1の電極を覆う
ように発光層506a、506b、506c、506dを、それぞれ形成する。このとき
、発光層506a、506b、506c、506dは、インクジェット法、若しくはマス
クを用いた蒸着法等の任意の場所に選択的に層を形成することができるような成膜方法を
用いて形成することが好ましい。そして、ひとつの発光素子の発光層を覆うと共に、その
発光素子と隣接した別の発光素子の開口部から露出した第1の電極を覆うように第2の電
極507a、507b、507c、507dを、それぞれ、形成する。また、第2の電極
507a、507b、507c、507dを形成するときも、発光層の形成と同様にイン
クジェット法、若しくはマスクを用いた蒸着法等の任意の場所に選択的に層を形成するこ
とができるような成膜方法を用いて形成することが好ましい。このようにして形成するこ
とで、直列接続した発光素子を容易に作製することができる。
【0066】
(実施の形態6)
図8に表されるように、本発明の発光装置は、支持体6001とその上に設けられた照
明部6002を有する。そして、さらに照明部6002と電源とを接続するためのフレキ
シブルプリントサーキット6003が装着されている。このような本発明の発光装置を含
む電子機器の態様について説明する。
【0067】
図9(A)は照明装置であり、照明部に本発明の発光装置が実装されたものである。図
9(A)の照明装置において、本発明の発光装置は、筐体5700に嵌め込まれて構成さ
れている。このような本発明の発光装置を照明部に実装した照明装置は、発光素子の不具
合に起因した動作不良が低減され、良好に照明することができるものである。
【0068】
また、図9(B)はパーソナルコンピュータであり、表示部5523において本発明の
発光装置をバックライトとして実装したものであり、本体5521、筐体5522、表示
部5523、キーボード5524などによって構成されている。具体的には、図9(C)
のように筐体901と筐体904とに液晶装置902とバックライト903とが嵌め込ま
れ、パーソナルコンピュータに実装される。そして、ドライバ回路905を介して与えら
れた信号に従って動作する。バックライト903にはフレキシブルプリントサーキット9
06が装着されている。フレキシブルプリントサーキット906を介してバックライトの
動作を制御する信号が入力される。このように本発明の発光装置を実装することによって
、発光素子の不具合に起因して局所的に暗部が形成されるような動作不良が低減され、良
好に表示することができる。
【符号の説明】
【0069】
101a 発光素子
101b 発光素子
101c 発光素子
101d 発光素子
111 リミッタ
111a リミッタ
111b リミッタ
111c リミッタ
111d リミッタ
121 回路
122 配線
123 配線
124 電源
125 ノード
126 ノード
127 ノード
128 ノード
129 ノード
131 第1の電極
132 第2の電極
133 発光層
151 トランジスタ
152 抵抗
153 トランジスタ
154 トランジスタ
155 ダイオード
201 第1の電極
202 第2の電極
211 正孔注入層
212 正孔輸送層
213 発光層
214 電子輸送層
215 電子注入層
751 第1の電極
752 第2の電極
761 電子注入層
762 電子輸送層
763 第1の発光層
764 隔壁層
765 第2の発光層
766 正孔輸送層
767 正孔注入層
771 第1の電極
772 第2の電極
781 電子注入層
782 電子輸送層
783 第1の発光層
784 正孔輸送層
785 第1の層
786 第2の層
787 電子輸送層
788 第2の発光層
789 正孔輸送層
790 正孔注入層
501 基板
502a 第1の電極
502b 第1の電極
502c 第1の電極
502d 第1の電極
505 隔壁層
506a 発光層
506b 発光層
506c 発光層
506d 発光層
507a 第2の電極
507b 第2の電極
507c 第2の電極
507d 第2の電極
6001 支持体
6002 照明部
6003 フレキシブルプリントサーキット
5700 筐体
5521 本体
5522 筐体
5523 表示部
5524 キーボード
901 筐体
902 液晶装置
903 バックライト
904 筐体
905 ドライバ回路
906 フレキシブルプリントサーキット

【特許請求の範囲】
【請求項1】
並列に接続された少なくとも二以上の回路を有し、
前記回路は、少なくとも一の発光素子と、少なくとも一のリミッタとを含み、
前記発光素子と前記リミッタとは、直列に接続されている
ことを特徴とする発光装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【公開番号】特開2013−77566(P2013−77566A)
【公開日】平成25年4月25日(2013.4.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−242695(P2012−242695)
【出願日】平成24年11月2日(2012.11.2)
【分割の表示】特願2010−290281(P2010−290281)の分割
【原出願日】平成17年9月6日(2005.9.6)
【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)】