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JP6469392B2 - 内視鏡装置 - Google Patents

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Description

本発明の一態様は、内視鏡装置に関する。特に、発光装置を備える内視鏡装置に関する。
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様は、物、方法、又は、製造方法に関する。本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、又は、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、照明装置、それらの駆動方法、又は、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
なお、本明細書中において、発光装置とは発光素子を備える装置全般を指し、光源（照明装置含む）を含む。
被検査体の内部を観察するための手段として、内視鏡装置が知られている。内視鏡装置は、細長く湾曲可能な挿入部を備える。観察手段として光ファイバーを用いたファイバースコープや、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ等を用いた電子内視鏡装置などがある。
内視鏡装置には、被検査体の内部を照らすための照明が当該挿入部の先端面に設けられる。照明の構成としては、キセノンランプ等の光源を外部に設け、光ファイバーで光を挿入部の先端面まで伝搬させる方式や、挿入部の先端面にＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子を設ける構成などがある。例えば特許文献１には、内視鏡に対して光を供給する光源装置を設け、当該光源装置から先端部に光を伝搬するライトガイドが、挿入部に内蔵された構成が開示されている。
国際公開第２０１１／１４５３９２号パンフレット
被検査体の内部を照らす照明として、キセノンランプ等の光源を用いた場合には内視鏡装置の規模が大きくなってしまう。また、ＬＥＤ素子を用いる構成では、内視鏡装置の装置構成を簡略化できるものの、照明光の演色性を向上させることが困難であり、被検査体の内部を詳細に観察することが難しくなってしまう。また、このような光源を用いた場合、発光面積が極めて小さく、指向性の高い光が発せられるため、被検査体の内部を照射したときに生じる陰により、観察できない領域が生じてしまう。
本発明の一態様は、被検査体の内部を詳細に観察可能な内視鏡装置を提供することを課題の一とする。または、内視鏡装置の装置構成を簡略化することを課題の一とする。または、陰ができにくい内視鏡装置を提供することを課題の一とする。または、立体的な観察がしやすい内視鏡装置を提供することを課題の一とする。または、光源の発光方向を制御できる内視鏡装置を提供することを課題の一とする。または、新規な内視鏡装置を提供することを課題の一とする。または、新規な発光装置を提供することを課題の一とする。
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
本発明の一態様は、先端部を備えるチューブ状の挿入部を有する内視鏡装置であって、当該先端部は、発光装置と、光学装置と、を備える。また光学装置は、先端部の先端面に配置され、発光装置は、先端部の側面に沿って設けられる構成とする。
また、上記発光装置は、面発光を発することが好ましい。
また、上記光学装置は、撮像素子、または光ファイバーであることが好ましい。
また、上記発光装置は、先端部の側面から外側に発光するように設けられていることが好ましい。このとき特に、上記発光装置は、先端部の先端面の一部を覆って設けられていることが好ましい。
または、上記発光装置は、先端部の側面から内側に発光するように設けられ、先端部の内部に、先端面から光を射出するように、光を反射する反射部材が設けられていることが好ましい。このとき、特に発光装置は両面発光を呈し、発光装置からの光が、先端部の側面から内側、及び外側に発光するように設けられていることが好ましい。
また、上記光学装置を介して得られる像に対して、動画像を観察する第１のモードと、静止画像を撮影する第２のモードとを有し、第１のモードのとき、発光装置から発光輝度が１００ｃｄ／ｃｍ２以上１００００ｃｄ／ｃｍ２未満の光を連続的に、または断続的に発し、第２のモードのとき、発光装置から発光輝度が１００００ｃｄ／ｃｍ２以上５０００００ｃｄ／ｃｍ２以下の光をシャッタースピードに同期させて発する構成とすることが好ましい。
また、上記発光装置は、発光性の有機化合物を含む発光素子を備えることが好ましい。このとき特に、光学装置を介して得られる像を表示する表示部をさらに備え、表示部は、発光性の有機化合物を含む発光素子を画素に備えることが好ましい。
本発明の一態様によれば、被検査体の内部を詳細に観察可能な内視鏡装置を提供できる。または、内視鏡装置の装置構成を簡略化することができる。または、陰ができにくい内視鏡装置を提供できる。または、立体的な観察がしやすい内視鏡装置を提供できる。または、光源の発光方向を制御できる内視鏡装置を提供できる。なお、本発明の一態様はこれらの効果に限定されるものではない。例えば、本発明の一態様は場合によってはこれらの効果以外の効果を有する場合やこれらの効果を有さない場合もある。
実施の形態に係る、内視鏡装置の構成例。 実施の形態に係る、内視鏡装置の構成例。 実施の形態に係る、内視鏡装置の構成例。 実施の形態に係る、内視鏡装置の構成例。 実施の形態に係る、内視鏡装置の構成例。 実施の形態に係る、内視鏡装置の構成例。 実施の形態に係る、内視鏡装置の構成例。 実施の形態に係る、内視鏡装置の構成例。 実施の形態に係る、内視鏡装置の構成例。 実施の形態に係る、内視鏡装置の構成例。 実施の形態に係る、内視鏡装置の制御方法例を説明する図。 実施の形態に係る、発光パネルの構成例。 実施の形態に係る、発光パネルの構成例。 実施の形態に係る、発光パネルの構成例。 発光素子を説明する図。 実施例に係る、発光パネルの構成例。 実施例に係る、発光パネルの構成例。 実施例に係る、発光パネルの電圧−輝度特性を示す図。 実施例に係る、発光パネルの発光スペクトルを示す図。 実施例に係る、発光パネルの構成例。 実施例に係る、発光パネルの電圧−輝度特性を示す図。 実施例に係る、発光パネルの発光スペクトルを示す図。 実施の形態に係る、内視鏡装置の構成例。 実施の形態に係る、内視鏡装置の構成例。 実施の形態に係る、内視鏡装置の構成例。 実施の形態に係る、内視鏡装置の構成例。
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。また、同様の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
なお、本明細書で説明する各図において、各構成の大きさ、層の厚さ、または領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の内視鏡装置の例について、図面を参照して説明する。
［構成例］
図１（Ａ）に、本実施の形態で例示する内視鏡装置１０を示す。内視鏡装置１０は把持することが可能な操作部１１を有する。また、操作部１１には、操作ダイヤル１２、操作ボタン１４、及び鉗子口１５等が設けられている。また、操作部１１には、コネクタ１３及び挿入部１０１が接続されている。また、挿入部１０１の先端に先端部１１０を備える。
挿入部１０１は湾曲可能なチューブ状の形状を有する。また、挿入部１０１の先端部１１０は少なくとも一部（例えば後述する先端面１２２及びその近傍）が硬質であることが好ましい。操作部１１に設けられる操作ダイヤル１２を操作することにより挿入部１０１の一部が湾曲し、先端部１１０の向きを自由に動かすことができる。
操作部１１に設けられる操作ボタン１４は、例えば先端部１１０に設けられる貫通孔に対して水などの液体や空気などの気体を送る操作や、当該貫通孔を介して吸引などの操作を行う機能を有する。また、鉗子口１５は先端部１１０に設けられる貫通孔に通じ、鉗子口１５から鉗子などを挿入することで処置を行うことができる。なお、鉗子口１５に管（カテーテル等）を挿入し、吸引、送気または送水等を行ってもよい。
操作部１１に接続されるコネクタ１３は、図示しない制御装置等に接続され、先端部１１０からの映像信号を伝達する配線、及び先端部１１０に設けられる発光装置１１１に電力を供給する配線のほか、上記液体や空気を供給するための孔等を備えていてもよい。また、挿入部１０１は、コネクタ１３と同様の配線や孔に加えて、鉗子口１５に通じる孔などを備える。
なお、本発明の一態様の内視鏡装置は、被検査体として人体を想定し、検査、観察または治療を目的とした医療用途として用いてもよいし、被検査体として人体以外の機器や設備等を想定し、これらの内部の検査、観察または修理等を目的とした検査用途として用いてもよい。
例えば、観察や検査に特化した内視鏡装置の場合、操作部１１には少なくとも操作ダイヤル１２を備えていればよく、操作ボタン１４や鉗子口１５などは設けなくてもよい。
また、図２に示す内視鏡装置２０のように、操作部２１に操作スティック２２、操作ボタン２４及び表示部２５等を設ける構成としてもよい。内視鏡装置２０は制御装置等を必要としないため、携帯性（ポータビリティ）に優れた内視鏡装置である。なお、内視鏡装置２０は操作部２１にバッテリを搭載してもよいし、電源を供給するためのケーブル等を操作部２１に接続する構成としてもよい。
［先端部の構成例］
続いて、挿入部１０１の先端部１１０の構成例について説明する。
〔構成例１〕
図１（Ｂ）に、本構成例で示す先端部１１０の斜視図を示す。また、図１（Ｃ）は、図１（Ｂ）中の切断面Ａ−Ｂにおける断面概略図である。
先端部１１０は、筒状の外装部材１２１を有する。外装部材１２１の先端面１２２には光学装置１１２及び孔１１４等が設けられている。また、外装部材１２１の内部には、帯状の発光装置１１１、光学装置１１２と接続する伝送路１１３等が設けられている。
なお、ここでは先端面１２２に一つの孔１１４を設ける構成を示しているが、用途に応じて図３（Ａ）に示すように孔１１４を設けない構成としてもよいし、図３（Ｂ）に示すように孔１１４を２以上設ける構成としてもよい。図３（Ｂ）では、大きさの異なる２つの孔１１４を設ける例を示している。
また、ここでは外装部材１２１として筒状の形状を示しているが、これに限られず、延伸方向に垂直な断面形状が多角形または楕円などである柱状、または錘状の形状であってもよい。一例として、延伸方向に垂直な断面形状が四角形の場合の例を、図２５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す。
発光装置１１１は、外装部材１２１の延伸方向に長い帯状の形状を有し、外装部材１２１の側面に沿って設けられている。図１（Ｃ）に示すように、発光装置１１１からの光１２０は、外装部材１２１の内部から外側に向かって発せられる。
挿入部１０１を、被検査体の内部に挿入した際、発光装置１１１によって被検査体の内壁を照らすことが可能となる。被検査体の内壁に照射された光は当該内壁により反射、散乱され、先端面１２２の前方を間接的に照らすことができる。このとき、前方を照らす光は、先端部１１０の周囲の内壁からの反射光（散乱光）であり、指向性の低い光である。したがって、例えば先端面１２２に点光源（ＬＥＤや光ファイバー等）を設けて前方を照らす場合に比べて、被検査体の内部に陰が生じにくくなるため、陰影により視認できなかった領域を視認することが可能となる。特に、被検査体の内部が起伏に富んだ形状の場合や、歯車などの多数の部品が入り組んだ機械内部を検査する場合などでは、奥行き方向の細部まで詳細に観察することが可能となる。
ここで、発光装置１１１は、例えば複数の点光源（例えばＬＥＤなど）を外装部材１２１の側面に沿って面状に配置する構成としてもよい。特に、面発光を発する発光装置とすることが好ましい。面発光を発する発光装置１１１を適用することで、被検査体の内壁を一様に照らすことができ、内壁からの反射光（散乱光）の指向性をより低減することが可能となる。
また、発光装置１１１として、発光性の有機化合物を含む発光素子（有機ＥＬ（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子）を備える発光装置を用いることが好ましい。特に、白色光を呈する発光素子を備える発光装置を用いることが好ましい。白色の有機ＥＬ素子はＬＥＤ等と比較して演色性が高いため、被検査体の内部の色彩の僅かな差を検出することが可能となる。また特に有機ＥＬ素子はＬＥＤ等に比べて長波長側の演色性を高めることができる。例えば生体内の正常な組織と、変性した組織（がん細胞など）とでは、その色彩の違いは僅かであり、特に初期の段階では、ＬＥＤ等を用いた場合では変性部位を検出することは困難である。しかしながら、長波長側の演色性が高い有機ＥＬ素子が適用された発光装置１１１を用いることにより、初期段階での変性部位の検出を容易にすることができる。
ただし、本発明の一態様はこれに限定されない。場合によっては有機ＥＬ素子の他の光源も追加して設けられていてもよい。または、有機ＥＬ素子に追加してＬＥＤも設けられていてもよい。
また、発光装置１１１としては、可撓性を有する発光パネルを用いることが好ましい。例えば、可撓性を有する基板上に発光素子が設けられた、極めて薄い発光パネルを用いる。このように、発光装置１１１が可撓性を有することで、外装部材１２１の内部の曲面に沿った形状に容易に変形させることが可能である。また、外装部材１２１として弾性体のような柔軟な材質を用いた場合に、外装部材１２１を湾曲させる、または外装部材１２１が外力によって変形する場合であっても、外装部材１２１の変形に応じて発光装置１１１も変形することができる。例えば、被検査体の内部に挿入部１０１を挿入した際、先端部１１０が被検査体の内壁に接触したときに先端部１１０が容易に変形することで、被検査体の内壁を傷付けてしまうことなどを抑制できる。
ただし、本発明の一態様はこれに限定されない。例えばガラス基板に設けられた発光パネルを、可撓性を有する発光パネルに追加して設けてもよいし、可撓性を有する発光パネルの代わりに設けてもよい。
また、図１では外装部材１２１の延伸方向に沿って、４つの発光装置１１１を設ける構成としているが、その数はこれに限られず、１つ以上配置されていればよい。また、発光装置１１１を複数設ける場合には、外装部材１２１の外周に沿って等間隔に配置すると、光の均一性が高まるため好ましい。また、発光装置１１１を複数設ける場合、これらを同じ輝度で発光させてもよいし、個別に発光輝度を制御してもよい。例えば、先端部１１０と被検査体の内壁との位置関係や距離に応じて、複数の発光装置１１１の発光輝度を個別に制御することにより、先端面１２２よりも前方の明るさを最適なものにすることができる。
外装部材１２１は、少なくとも発光装置１１１からの光が発せられる領域には、透光性の部材を用いる。また、外装部材１２１の内面、外面の少なくとも一方に、マイクロレンズアレイや光拡散シート等の光取出し部材を設けてもよいし、外装部材１２１自体の表面に微細な凹凸を設け、光取出し効率を高める構成としてもよい。
光学装置１１２としては、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどの撮像素子、または、光ファイバーを用いたファイバースコープなどを用いることができる。特に解像度や色再現性などの観点から、ＣＣＤイメージセンサを用いることが好ましい。
光学装置１１２として撮像素子を用いた場合、伝送路１１３としては、撮像素子に接続される信号線や、電源供給線などの配線に相当する。また、光学装置１１２としてファイバースコープを用いる場合には、伝送路１１３と光学装置１１２は区別されず、いずれも束状の複数の光ファイバーに相当する。
なお、本発明の一態様はこれに限定されず、例えば、伝送路１１３を設けず、代わりに無線で情報を伝送する構成としてもよい。
本構成例で例示した先端部１１０を有する挿入部１０１を備える内視鏡装置１０は、被検査体内部を照射する光源を先端部１１０に備えることにより、例えばキセノンランプを光源に用いた場合など、外部に比較的大きな光源を備える必要がないため、内視鏡装置の装置構成を簡略化することができる。さらに、挿入部１０１の先端部１１０の側面から光を照射し、被検査体の内壁を照らすことにより陰が生じにくくすることができ、被検査体の内部を詳細に観察することができる内視鏡装置を実現できる。特に、先端部１１０に有機ＥＬ素子が適用された発光装置１１１を用いることで、僅かな色彩の違いも検出可能な内視鏡装置を実現することができる。
以上が構成例１についての説明である。
〔変形例１〕
以下では、上記構成例１とは一部の異なる先端部１１０の構成例について説明する。なお、上記と重複する部分については説明を省略し、相違点について詳細に説明する。
構成例１では、帯状の発光装置１１１を外装部材１２１の延伸方向に沿って設ける構成としたが、これに限られず、例えば以下のように発光装置１１１を設けることができる。
図４（Ａ）に示す構成では、帯状の発光装置１１１は、筒状の外装部材１２１の側面の円周方向に沿って設けられている。図４（Ａ）では、帯状の発光装置１１１を複数設ける構成を示しているが、１以上であればよい。発光装置１１１を複数並列させて設けることにより、発光面積を増大させることができる。またこのように、帯状の発光装置１１１を離間して複数設けることで、先端部１１０を湾曲させた場合であっても発光装置１１１に掛かる応力が緩和され、発光装置１１１が破壊されてしまうなどの不具合を抑制できる。
また、上述のように、複数の発光装置１１１を同一の輝度で発光させてもよいし、複数の発光装置１１１からの発光の輝度を個別に制御してもよい。
図４（Ｂ）に示す構成では、帯状の発光装置１１１は、筒状の外装部材１２１の側面に沿って、らせん状に設けられている。このような構成とすることで、図４（Ａ）に示す構成と同様に、先端部１１０の変形に伴って発光装置１１１に掛かる応力を緩和することができる。さらに、このように一つの長い帯状の発光装置をらせん状に配置することで、部品点数を低減することができる。
図４（Ｃ）では、網目状の形状を有する発光装置１１１が外装部材１２１の側面に沿って設けられている。このように、発光装置１１１が網目状の形状を有することで、発光装置１１１の発光の面内均一性が向上するだけでなく、先端部１１０の延伸方向に対して伸縮性を持たせることができるため、外装部材１２１の変形時に掛かる応力を低減させることができる。
なお、可撓性を有する外装部材１２１を用いることで、先端部１１０が可撓性を有していてもよい。図２３（Ａ）に、図４（Ａ）を横から見た図を示す。次に、図２３（Ｂ）に、先端部１１０の一部が曲がっている場合の図を示す。図２３（Ａ）の状態から図２３（Ｂ）の状態に、任意で変形できることが好ましい。その結果、光１２０の射出方向を変更できる。つまり、光源の発光方向を制御することができる。その結果、適切な方向から光１２０を照射することができるため、陰を生じにくくすることが可能となる。
また、発光装置１１１のみが、任意に変形できるようにしてもよい。例えば、図２５（Ａ）を横から見た図を図２６（Ａ）に示す。ここで、発光装置１１１のみが変形した場合の例を図２６（Ｂ）に示す。発光装置１１１は、先端面１２２から遠い一部が支持されると共に、先端面１２２に近い一部が外装部材１２１から離間するように外装部材１２１よりも外側に向かって湾曲し、発光装置１１１の裏面（変形前に外装部材１２１と接する面）が先端面１２２側から視認できるように変形している。このように、発光装置１１１が外装部材１２１よりも外側に湾曲する部分の曲率を随時変更することができる。その結果、外装部材１２１や、その中の光学装置１１２は変形しない状態で発光装置１１１のみを変形することができる。そのため、光１２０の射出方向のみを変更できる。その結果、例えば被検査体の内部に突起物などがあった場合に、光学装置１１２の位置を変えないまま光１２０の射出方向のみを変更できるため、凹凸形状や起伏などをより詳細に観察できる。すなわち、立体的な観察がしやすくなる。
なお、発光装置１１１を動かす場合には、発光装置１１１は、その両面に光を発する両面発光型の発光装置を適用することが望ましい。または、２つの発光装置１１１を重ねることによって、両側から発光することが望ましい。その結果、図２６（Ｂ）に示すように、光１２０だけでなく、光１２０Ａも発光されるため、照明の状態をより適切に制御することができる。なお、光１２０Ａが照射される場合には、光１２０は、必ずしも照射されなくてもよい。
なお、発光装置１１１が、先端部１１０に設けられる場合の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。先端部１１０以外の場所のみに設けてもよいし、先端部１１０とそれ以外の場所の両方に設けてもよい。図２４（Ａ）（Ｂ）には、挿入部１０１の先端部１１０以外の領域に、発光装置１１１を設けた場合の例を示す。先端部１１０の近傍の挿入部１０１に、発光装置１１１を設けることによって、陰を生じにくくすることができる。また、挿入部１０１が可撓性を有する場合には、可撓性を有する発光装置１１１によって、光１２０の射出方向を変更できる。つまり、光源の発光方向を制御することができる。その結果、適切な方向から光１２０を照射することができるため、陰を生じにくくすることができる。
以上が変形例についての説明である。
〔構成例２〕
以下では、先端部１１０の側面からだけでなく、先端部１１０の先端面より前方にも光を発することのできる先端部１１０の構成例について説明する。
図５（Ａ）に示す先端部１１０は、図１に示した構成に加えて、先端面１２２に発光部１１６と、発光部１１６と接続する伝送路１１７を備える。
発光部１１６としては、ＬＥＤ素子、有機ＥＬ素子などの発光素子、または、キセノンランプ等の光源からの光を伝搬する光ファイバーなどを用いることができる。特に、有機ＥＬ素子を用いると、光の演色性及び装置の簡略化の観点で好ましい。
発光部１１６として発光素子を適用した場合、伝送路１１７はこれを駆動する信号や電力を伝送する配線に相当する。また、発光部１１６に光ファイバー等を用いた場合には、発光部１１６と伝送路１１７は区別されず、いずれも光ファイバーに相当する。
このように、先端部１１０の側面から光を発する発光装置１１１と、先端面１２２よりも前方に光を発する発光部１１６を同時に設けることで、発光部１１６からの光によって前方を明るく照らしつつ、このときに生成されうる陰部を、被検査体の内壁からの反射光で照らすことが可能となるため、被検査体の内部を詳細に観察することができる。
図５（Ｂ）に示す先端部１１０の構成は、図４（Ａ）に示した構成と比較して、先端面１２２近傍の形状が異なる点で相違している。具体的には、外装部材１２１の外径よりも小さい径の先端面１２２を有する構成とし、先端面１２２から外装部材１２１の側面にかけてなだらかに傾斜する表面形状を有し、当該傾斜部に沿って発光装置１１１が配置されている。したがって、発光装置１１１が発する光の一部は、先端面１２２よりも前方に発せられるため、前方を明るく照らすことが可能となる。
図６（Ａ）に示す先端部１１０の構成は、帯状の発光装置１１１が外装部材１２１の側面と、先端面１２２の一部の領域を覆って設けられている。また、図６（Ｂ）に示す先端部１１０の構成は、十字形状の発光装置１１１が、外装部材１２１の側面と、先端面１２２の一部の領域を覆って設けられている。また、図６（Ａ）、（Ｂ）に示す構成では、先端面１２２に設けられた孔１１４や光学装置１１２と重なる領域において、発光装置１１１に開口部が設けられている。
このように、発光装置１１１が先端面１２２の一部の領域を覆って設けられることにより、先端部１１０の側面と、先端面１２２よりも前方に同時に光を照射することができ、前方を明るく照らしつつ、このときに生成されうる陰部を、被検査体の内壁からの反射光で照らすことが可能となるため、被検査体の内部を詳細に観察することができる。
また、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、連続した一つの発光装置１１１を、外装部材１２１の側面及び先端面１２２の一部を覆って設けることにより、部品点数を減らすことができる。
以上が構成例２についての説明である。
〔構成例３〕
以下では、上記とは構成の一部が異なる先端部１１０の構成例について説明する。
図７（Ａ）に本構成例で示す先端部１１０の斜視概略図を示す。また、図７（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、図７（Ａ）中に示す切断面Ｃ−Ｄ、Ｅ−Ｆにおける断面概略図である。
図７に示す先端部１１０は、図１に示した先端部の構成と比較し、先端面１２２の構成が異なる点、反射部材１２３を有している点、及び発光装置１１１の発光方向が異なる点で主に相違している。
発光装置１１１は、外装部材１２１の側面に沿って設けられ、且つ、外装部材１２１の側面から内側に向かって光を発するように設けられている。
外装部材１２１の内部に設けられる反射部材１２３は、少なくとも発光装置１１１と対向する面が光を反射する。反射部材１２３は図７（Ｃ）に示すように、先端面１２２に近いほど発光装置１１１との距離が長くなるように、先端部１１０の延伸方向に対して傾斜するように配置されている。したがって、発光装置１１１から発せられた光１２０は反射部材１２３によって反射し、その一部が先端面１２２から前方に向かって射出される。
反射部材１２３と発光装置１１１の間の角度は４５度に近いほど好ましいが、その一方で反射部材１２３と発光装置１１１との角度が小さいほど、発光装置１１１の発光面積を増大させることができ、先端面１２２から射出する光の輝度を高めることができる。反射部材１２３と発光装置１１１の間の角度は、外装部材１２１の内径、発光装置１１１や反射部材１２３などの厚さ、そのほか空間的な制限を考慮して、１度以上４５度以下の範囲で適宜設定すればよい。
また、反射部材１２３と発光装置１１１の間の領域１２５は透光性を有する材料で満たされている。ここで、反射部材１２３と発光装置１１１との間の領域１２５に屈折率の高い材料を用いると、発光装置１１１と当該領域１２５との間で全反射が起こりやすくなり、発光装置１１１と反射部材１２３との間で反射を繰り返すことにより当該領域１２５に光を閉じ込めることができる。その結果、先端面１２２から射出する光の輝度を高めることができる。
また、先端面１２２において、光が射出する領域には、凹レンズ１２４が設けられている。凹レンズ１２４により先端面１２２から射出される光を拡散させることができるため、先端面１２２より前方をより広範囲に渡って観察することができる。また、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、凹レンズ１２４に換えて、凸レンズ１２６を設ける構成としてもよい。凸レンズ１２６を先端面１２２に配置することで、先端面１２２から射出される光を集光させ、輝度を高めることができる。
なお、凹レンズ１２４や凸レンズ１２６として、フレネルレンズを用いることでレンズの厚さを低減することができる。また、凹レンズ１２４や凸レンズ１２６に換えて、シリンドリカルレンズ、トロイダルレンズを先端面１２２に設けてもよいし、マイクロレンズアレイや光拡散シート等の光取出し部材を先端面１２２に設ける構成としてもよい。レンズや光取出し部材を設けることで、光取出し効率を向上させ、先端面から射出する光の輝度を高めることができる。なお、このようなレンズや光取出し部材は不要であれば設けなくてもよい。
図７及び図８で例示した先端部１１０の構成では、先端面１２２のうち、光学装置１１２や孔１１４などが設けられる領域以外の領域のほぼ全域を、発光領域として用いることができる。すなわち、先端面１２２から前方に向かって面状発光させることができる。したがって、例えば先端面１２２に点光源（ＬＥＤや光ファイバー等）を設けて前方を照らす場合に比べて、被検査体の内部に陰が生じにくくなるため、被検査体の内部を詳細に観察することができる。
また、外装部材１２１内に設けられる発光装置１１１として面発光を発する発光装置を用いることで、ＬＥＤなどの点光源を用いた場合に比べて発光装置１１１の発光面積が極めて大きくなる。したがって、面発光を発する発光装置１１１からの光を集光して先端面１２２から射出することで、極めて高い輝度の光を先端面１２２よりも前方に射出することができる。
〔変形例２〕
以下では、構成例３の一部の異なる先端部１１０の構成例について説明する。
図９（Ａ）に以下で示す先端部１１０の斜視概略図を示す。また、図９（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、図９（Ａ）中に示す切断面Ｇ−Ｈ、Ｉ−Ｊにおける断面概略図である。
図９に示す先端部１１０は、発光装置１１１に換えて発光装置１３１を備える点で、上記構成例３と主に相違している。発光装置１３１は、その両面に光を発する両面発光型の発光装置である。
図９（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、発光装置１３１は、外装部材１２１の側面から内側に向かって光１２０を発すると共に、外装部材の側面から外側に向かって光１２０を発する。
外装部材１２１の側面から内側に向かう光１２０は、反射部材１２３に反射され、その一部が先端面１２２よりも前方に射出される。また、外装部材１２１の側面から外側に向かう光１２０は、被検査体の内壁を照らすことができる。
このような構成の先端部１１０とすることで、先端部１１０よりも前方を明るく照らすことができると同時に、これによって生成される陰部を、被検査体の内壁から反射された間接光によって照らすことが可能となり、被検査体の内部をより詳細に観察することができる。
以上が、先端部の構成例についての説明である。
なお、構成例２、構成例３及び変形例２に示した先端部の構成において、先端部の側面に設けられる発光装置の形状は、構成例１及び変形例１に示した発光装置の形状を適宜組み合わせることができる。また、上記で示した構成例及び変形例において、先端面にＬＥＤ素子、有機ＥＬ素子などの発光素子、または、キセノンランプ等の光源からの光を伝搬する光ファイバー等を適宜設けてもよい。
［制御方法例］
以下では、上記構成例等で例示した内視鏡装置を制御するための構成例及び制御方法例について説明する。
図１０は、以下で例示する内視鏡装置５０の主要な部分を示すブロック図である。内視鏡装置５０は、表示部５１、制御部５２、記憶装置５３、操作部５４、及び挿入部１０１を有する。挿入部１０１は発光装置１１１及び光学装置１１２を備える先端部１１０を有する。
挿入部１０１、先端部１１０、発光装置１１１及び光学装置１１２等は、上述した構成を適宜用いることができる。
制御部５２は、操作部５４、挿入部１０１に設けられた配線を介して発光装置１１１及び光学装置１１２に電気的に接続され、これらの駆動を制御することができる。例えば、発光装置１１１の発光輝度、発光時間やタイミングなどを制御する。また、制御部５２は光学装置１１２の撮影条件（例えばシャッタースピード、絞り値、フォーカス等）に応じて光学装置１１２を駆動し、光学装置１１２に動画像または静止画像を撮影させることができる。また、光学装置１１２により撮影された映像信号は制御部５２に送られる。また、制御部５２は、光学装置１１２から得られた映像を基に、発光装置１１１の発光輝度を適切に制御する構成としてもよい。
また制御部５２は、光学装置１１２から入力した映像信号を、表示部５１に映像を表示するための信号に変換し、表示部５１に映像を表示することができる。また、当該映像をデータ化し、記憶装置５３に格納することができる。
ここで、表示部５１は、その画素に発光性の有機物を含む発光素子（有機ＥＬ素子）を有していることが好ましい。有機ＥＬ素子を画素に備える表示部５１は、色再現性やコントラストが高いため、光学装置１１２によって得られた映像を高い再現力で表示することができる。特に、表示部５１の解像度をＦＨＤ（１９２０×１０８０）、４Ｋ２Ｋ（３８４０×２０４８または４０９６×２１８０）、または８Ｋ４Ｋ（７６８０×４３２０）のような高解像度とすることが好ましい。
特に、先端部１１０に設けられる発光装置１１１にも同様の有機ＥＬ素子を有している場合、有機ＥＬ素子からの発光によって得られた映像を、同様の有機ＥＬ素子を備える画素を含む表示部５１で表示することにより、得られた映像を忠実に再現して表示することが可能となる。特に、有機ＥＬ素子を備える発光装置１１１によって検出可能な色彩の僅かな違いなども表示部５１に忠実に再現できるため、医療診断用途などに好適に用いることができる。
続いて、内視鏡装置５０における制御部５２の、発光装置１１１及び光学装置１１２の制御動作の例について図１１を用いて説明する。図１１は、制御部５２の、発光装置１１１及び光学装置１１２の制御に係るフローチャートである。
まず、撮影動作が開始される（ステップＳ０）。
続いて、モードを設定する（ステップＳ１）。ここで設定されるモードは、動画像を観察または撮影するための第１のモードと、静止画像を撮影するための第２のモードのいずれかが選択される。ここで、モードの設定は例えばユーザインタフェースを用いてユーザが必要に応じて設定することができる。
ステップＳ２において、選択されたモードが第１のモードのとき、ステップＳ３に移行する。第１のモードではないとき、すなわち第２のモードのとき、ステップＳ４に移行する。
ステップＳ３において、制御部５２は、発光装置１１１から発光輝度が１００ｃｄ／ｃｍ２以上１００００ｃｄ／ｃｍ２未満、好ましくは５００ｃｄ／ｃｍ２以上１００００ｃｄ／ｃｍ２未満の光を連続的に発するように、または映像のちらつきが認識されない様に断続的に発する（連続点滅させる）ように、発光装置１１１を制御する。その後、ステップＳ６に移行する。ここで、断続的に光を発する場合、例えば３０Ｈｚ以上、好ましくは６０Ｈｚ以上、または１２０Ｈｚ以上の頻度で光を発すると、映像のちらつきが認識されることがないため好ましい。
ステップＳ４により第２のモードが定義され、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５において、制御部５２は、発光装置１１１から発光輝度が１００００ｃｄ／ｃｍ２以上５０００００ｃｄ／ｃｍ２以下の光を、光学装置１１２のシャッタースピードに同期させて発するように、発光装置１１１を制御する。その後、ステップＳ６に移行する。
ステップＳ６では、動画像の撮影を行う。このとき、ステップＳ３で設定されたように、発光装置１１１から発光輝度が１００ｃｄ／ｃｍ２以上１００００ｃｄ／ｃｍ２未満、好ましくは５００ｃｄ／ｃｍ２以上１００００ｃｄ／ｃｍ２未満の光が連続的に発せられる。または、当該光が断続的に発せられる。
ステップＳ７では、静止画像の撮影を行う。このとき、光学装置１１２のシャッタースピードに同期して、発光装置１１１から発光輝度が１００００ｃｄ／ｃｍ２以上５０００００ｃｄ／ｃｍ２以下の光が発せられる。例えば、光学装置１１２のシャッタースピードに同期して、１００００分の１秒以上、１０秒以下のパルス状の発光が発光装置１１１から発せられる。
ステップＳ６またはステップＳ７において、撮影が終了した段階で終了処理が行われる（ステップＳ８）。
このように、動画像の撮影時と、静止画像の撮影時とで、発光装置１１１からの発光輝度及び発光動作を変えることが好ましい。動画像の撮影時には、発光輝度が低減された連続発光を用いることで、発光装置１１１の発光素子の劣化を抑制すると共に、発光装置１１１からの発熱を抑制し、被検査体への負担を軽減しつつ、長時間に渡る観察を容易なものとすることができる。また、静止画像の撮影時には、発光装置１１１からの発光輝度を高めることにより、より高い画質の静止画像を得ることができる。特に、発光輝度が低い場合では光学装置１１２の感度を高めるために解像度を低下させる必要があるが、発光装置１１１から上述のような極めて高い輝度の発光を得ることにより、感度を高めるために解像度を低下させる必要がなく、より高い解像度の静止画像を得ることが可能となる。
以上が、制御方法例についての説明である。
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
（実施の形態２）
本実施の形態では、上記発光装置に用いることのできる発光パネルの構成について、図面を参照して説明する。
本発明の一態様では、発光パネルに、面光源である発光素子を用いる。例えば、有機ＥＬ素子を用いると、膜厚が薄く大面積の素子を容易に形成することができる。同じ光量を発する場合、面光源は、点光源や線光源に比べて、単位面積当たりの光量を少なくできる、又は発光時間を短くできる。これにより、単位面積当たりの発熱量を低減できる。また、発光面積が広いため放熱しやすい。したがって、発光パネルの局所的な発熱による劣化を抑制できる。無機材料を用いた発光ダイオード等を用いる場合に比べて、発光パネルの劣化が少なく、信頼性の高い発光装置を提供できる。
また、発光パネルに、有機ＥＬ素子を用いると、従来のキセノンランプなどを用いる場合に比べて発光パネルを薄く、軽量にすることができる。また、発光に伴う発熱が発光パネルの広い面積に分散されるため、効率よく放熱される。これにより、発光パネルへの蓄熱が抑制され、発光パネルの劣化が抑制される。
発光性の有機化合物を選択して用いることにより、白色を呈する光を発するように、発光パネルを構成できる。例えば、互いに補色の関係にある色を発する複数の発光性の有機化合物を用いることができる。または、赤色、緑色及び青色を呈する発光性の有機化合物を用いることができる。また、さまざまな発光スペクトルを多様な有機化合物から選択して用いることができる。これにより、ホワイトバランスに優れた発光装置を得ることができる。
発光性の有機化合物を用いると、無機材料を用いた発光ダイオードに比べて幅が広い発光スペクトルを得られる。幅が広い発光スペクトルを有する光は、自然光に近く、写真の撮影に好適である。
以下では、発光素子として有機ＥＬ素子を用いた発光パネルの構成例を説明する。
［構成例１］
図１２（Ａ）は、本発明の一態様の発光パネルの平面図であり、図１２（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、図１２（Ａ）中の切断線Ｘ１−Ｙ１、Ｘ２−Ｙ２における断面概略図である。なお、図１２（Ａ）には明瞭化のため、一部の構成要素（例えば隔壁１２０５等）を明示していない。
図１２に示す発光パネルは、支持基板１２２０上に絶縁膜１２２４を介して発光素子１２５０が設けられている。絶縁膜１２２４上には補助配線１２０６が設けられており、第１の電極１２０１と電気的に接続する。補助配線１２０６の一部は露出しており端子として機能する。また導電層１２１０は第２の電極１２０３と電気的に接続し、その一部は露出しており端子として機能する。第１の電極１２０１の端部及び導電層１２１０の端部は隔壁１２０５で覆われている。また、第１の電極１２０１を介して補助配線１２０６を覆う隔壁１２０５が設けられている。発光素子１２５０は、支持基板１２２０、封止基板１２２８、及び封止材１２２７により封止されている。支持基板１２２０の表面には光取り出し構造１２０９が貼り合わされている。支持基板１２２０及び封止基板１２２８に可撓性を有する基板を用いることで、可撓性を有する発光パネルを実現できる。
発光素子１２５０はボトムエミッション構造の有機ＥＬ素子であり、具体的には、支持基板１２２０上に可視光を透過する第１の電極１２０１を有し、第１の電極１２０１上にＥＬ層１２０２を有し、ＥＬ層１２０２上に可視光を反射する第２の電極１２０３を有する。
光取り出し構造１２０９としては、例えば、半球レンズ、マイクロレンズアレイや、凹凸構造が施されたフィルム、光拡散フィルム等を用いることができる。例えば、支持基板１２２０上に上記レンズやフィルムを、支持基板１２２０又は該レンズもしくはフィルムと同程度の屈折率を有する接着剤等を用いて接着することで、光取り出し構造１２０９を形成することができる。
ここで、可撓性を有する発光パネルを作製する際、可撓性を有する基板上に発光素子を形成する方法としては、例えば、可撓性を有する基板上に、発光素子を直接形成する第１の方法と、可撓性を有する基板とは異なる耐熱性の高い基板（以下、作製基板と記す）上に発光素子を形成した後、作製基板と発光素子とを剥離して、可撓性を有する基板に発光素子を転置する第２の方法と、がある。
例えば、可撓性を有する程度に薄い厚さのガラス基板のように、発光素子の作製工程でかける温度に対して耐熱性を有する基板を用いる場合には、第１の方法を用いると、工程が簡略化されるため好ましい。
また、第２の方法を適用することで、作製基板上で形成した透水性の低い絶縁膜等を、可撓性を有する基板に転置することができる。したがって、透水性が高く、耐熱性が低い有機樹脂等を、可撓性を有する基板の材料として用いても、可撓性を有し、信頼性が高い発光パネルを作製できる。
［構成例２］
図１３（Ａ）は、本発明の一態様の発光パネルの平面図であり、図１３（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、図１３（Ａ）中の切断線Ｘ３−Ｙ３における断面概略図である。なお、図１３（Ａ）には明瞭化のため、一部の構成要素（例えば隔壁１２０５等）を明示していない。
図１３に示す発光パネルは、一部に開口部を有する点で、構成例１と相違している。ここでは相違点について詳細に説明し、共通点については構成例２を参酌するものとする。
図１３（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、発光パネルは、開口部において、電極やＥＬ層が露出しないように、封止材１２２６を有することが好ましい。具体的には、発光パネルの一部を開口した後、露出した電極及びＥＬ層を少なくとも覆うように封止材１２２６を形成すればよい。封止材１２２６には、封止材１２２７と同様の材料を用いることができ、同一の材料であっても異なる材料であってもよい。
図１３（Ｂ）では、隔壁１２０５が形成されていない位置を開口した場合の例を示し、図１３（Ｃ）では、隔壁１２０５が形成されている位置を開口した場合の例を示した。
なお、基板の表面に光取出し構造を設けてもよい。
このような発光パネルを作製し、実施の形態１で例示した光学装置１１２や孔１１４と重なる位置に当該開口部を設けることにより、図６等で例示した先端部１１０を有する内視鏡装置に適用できる。また、当該開口部の形状等を異ならせることにより、図４（Ｃ）に示したような、網目状の形状を有する発光装置を実現できる。
［構成例３］
図１４（Ａ）に以下で例示する発光パネルの断面図を示す。図１４（Ａ）に示す発光パネルはトップエミッション型の発光パネルである。
図１４（Ａ）に示す発光パネルは、可撓性基板４２０、接着層４２２、絶縁膜４２４、導電層４０８、絶縁膜４０５、有機ＥＬ素子４５０（第１の電極４０１、ＥＬ層４０２、及び第２の電極４０３）、導電層４１０、接着層４０７、可撓性基板４２８、及び光取出し構造４０９を有する。第２の電極４０３、接着層４０７、可撓性基板４２８、及び光取出し構造４０９は可視光を透過する。
可撓性基板４２０上には、接着層４２２及び絶縁膜４２４を介して有機ＥＬ素子４５０が設けられている。可撓性基板４２０、接着層４０７、及び可撓性基板４２８によって、有機ＥＬ素子４５０は封止されている。有機ＥＬ素子４５０は、第１の電極４０１と、第１の電極４０１上のＥＬ層４０２と、ＥＬ層４０２上の第２の電極４０３とを有する。第１の電極４０１は可視光を反射することが好ましい。可撓性基板４２８の表面には光取出し構造４０９が貼り合わされている。
第１の電極４０１、導電層４１０の端部は絶縁膜４０５で覆われている。導電層４１０は第１の電極４０１と同一の工程、同一の材料で形成することができ、第２の電極４０３と電気的に接続する。
絶縁膜４０５上の導電層４０８は、補助配線として機能し、第２の電極４０３と電気的に接続する。導電層４０８は、第２の電極４０３上に設けられていてもよい。また、構成例１と同様に、第１の電極４０１と電気的に接続する補助配線を有していてもよい。
［構成例４］
図１４（Ｂ）に以下で例示する発光パネルの断面図を示す。図１４（Ｂ）に示す発光パネルは両面発光型の発光パネルである。
図１４（Ｂ）に示す発光パネルは、上記構成例３と比較して、導電層４１９を有している点、及び光取出し構造４０９が可撓性基板４２０に設けられている点で、主に相違している。また、上記に加え、第１の電極４０１、絶縁膜４２４、接着層４２２、及び可撓性基板４２０は可視光を透過する。
導電層４１９は第１の電極４０１上に設けられている。また、導電層４１０は、導電層４１９と同一の工程、同一の材料で形成することができる。導電層４１９は補助配線として機能し、第１の電極４０１と電気的に接続する。図１４（Ｂ）に示すように、導電層４１９を絶縁膜４０５と重なるように設けると、発光面積の縮小を抑制できるため好ましい。
［発光パネルの材料］
以下では、本発明の一態様の発光パネルに用いることのできる材料の一例を示す。
〔基板〕
発光素子からの光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス、石英、セラミック、サファイヤ、有機樹脂などの材料を用いることができる。
厚さの薄い基板を用いることで、発光パネルの軽量化、薄型化を図ることができる。さらに、可撓性を有する程度の厚さの基板を用いることで、可撓性を有する発光パネルを実現できる。
ガラスとしては、例えば、無アルカリガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス等を用いることができる。
可撓性及び可視光に対する透過性を有する材料としては、例えば、可撓性を有する程度の厚さのガラスや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが好ましく、例えば、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＴ等を好適に用いることができる。また、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。このような材料を用いた基板は、重量が軽いため、該基板を用いた発光パネルも軽量にすることができる。
また、発光を取り出さない側の基板は、透光性を有していなくてもよいため、上記に挙げた基板の他に、金属材料や合金材料を用いた金属基板等を用いることもできる。金属材料や合金材料は熱伝導性が高く、封止基板全体に熱を容易に伝導できるため、発光パネルの局所的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。可撓性や曲げ性を得るためには、金属基板の厚さは、１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。
金属基板を構成する材料としては、特に限定はないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、又はアルミニウム合金もしくはステンレス等の金属の合金などを好適に用いることができる。
また、導電性の基板の表面を酸化する、又は表面に絶縁膜を形成するなどにより、絶縁処理が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、電着法、蒸着法、又はスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰囲気で放置する又は加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形成してもよい。
可撓性の基板としては、上記材料を用いた層が、発光パネルの表面を傷などから保護するハードコート層（例えば、窒化シリコン層など）や、押圧を分散可能な材質の層（例えば、アラミド樹脂層など）等と積層されて構成されていてもよい。また、水分等による発光素子の寿命の低下等を抑制するために、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜等の窒素と珪素を含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等の透水性の低い絶縁膜を有していてもよい。
基板は、複数の層を積層して用いることもできる。特に、ガラス層を有する構成とすると、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高い発光パネルとすることができる。
例えば、発光素子に近い側からガラス層、接着層、及び有機樹脂層を積層した基板を用いることができる。当該ガラス層の厚さとしては２０μｍ以上２００μｍ以下、好ましくは２５μｍ以上１００μｍ以下とする。このような厚さのガラス層は、水や酸素に対する高いバリア性と可撓性を同時に実現できる。また、有機樹脂層の厚さとしては、１０μｍ以上２００μｍ以下、好ましくは２０μｍ以上５０μｍ以下とする。このような有機樹脂層をガラス層よりも外側に設けることにより、ガラス層の割れやクラックを抑制し、機械的強度を向上させることができる。このようなガラス材料と有機樹脂の複合材料を基板に適用することにより、極めて信頼性が高いフレキシブルな発光パネルとすることができる。
〔絶縁膜〕
支持基板と発光素子の間に、絶縁膜を形成してもよい。絶縁膜には、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜などの無機絶縁膜を用いることができる。特に、発光素子への水分等の侵入を抑制するため、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等の透水性の低い絶縁膜を用いることが好ましい。同様の目的や材料で、発光素子を覆う絶縁膜を設けてもよい。
〔隔壁〕
隔壁には、有機樹脂又は無機絶縁材料を用いることができる。有機樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、シロキサン樹脂、エポキシ樹脂、又はフェノール樹脂等を用いることができる。無機絶縁材料としては、酸化シリコン、酸化窒化シリコン等を用いることができる。隔壁の作製が容易となるため、特に感光性の樹脂を用いることが好ましい。
隔壁の形成方法は、特に限定されず、例えば、フォトリソグラフィ法、スパッタ法、蒸着法、液滴吐出法（インクジェット法等）、印刷法（スクリーン印刷、オフセット印刷等）等を用いればよい。
〔補助配線〕
補助配線は必ずしも設ける必要は無いが、電極の抵抗に起因する電圧降下を抑制できるため、設けることが好ましい。
補助配線の材料は、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ニッケル（Ｎｉ）、から選ばれた材料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層で又は積層して形成する。また、補助配線の材料としてアルミニウムを用いることもできるが、その場合には腐食の問題が生じないように積層構造とし、ＩＴＯなどと接しない層にアルミニウムを用いれば良い。補助配線の膜厚は、０．１μｍ以上３μｍ以下とすることができ、好ましくは、０．１μｍ以上０．５μｍ以下である。
〔封止材〕
発光パネルの封止方法は限定されず、例えば、固体封止であっても中空封止であってもよい。例えば、ガラスフリットなどのガラス材料や、二液混合型の樹脂などの常温で硬化する硬化樹脂、光硬化性の樹脂、熱硬化性の樹脂などの樹脂材料を用いることができる。発光パネルは、窒素やアルゴンなどの不活性な気体で充填されていてもよく、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等の樹脂で充填されていてもよい。また、樹脂内に乾燥剤が含まれていてもよい。
以上が発光パネルの材料についての説明である。
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置に用いることができる発光素子について図１５を用いて説明する。
［発光素子の構成例］
図１５（Ａ）に示す発光素子は、第１の電極２０１及び第２の電極２０５の間にＥＬ層２０３を有する。本実施の形態では、第１の電極２０１が陽極として機能し、第２の電極２０５が陰極として機能する。
第１の電極２０１と第２の電極２０５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２０３に第１の電極２０１側から正孔が注入され、第２の電極２０５側から電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層２０３において再結合し、ＥＬ層２０３に含まれる発光物質が発光する。
ＥＬ層２０３は、発光物質を含む発光層３０３を少なくとも有する。
また、ＥＬ層２０３は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、又はバイポーラ性の物質（電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質）等を含む層をさらに有していてもよい。ＥＬ層２０３には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。
図１５（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極２０１及び第２の電極２０５の間にＥＬ層２０３を有し、該ＥＬ層２０３では、正孔注入層３０１、正孔輸送層３０２、発光層３０３、電子輸送層３０４、及び電子注入層３０５が、第１の電極２０１側からこの順に積層されている。
図１５（Ｃ）（Ｄ）に示す発光素子のように、第１の電極２０１及び第２の電極２０５の間に複数のＥＬ層が積層されていてもよい。この場合、積層されたＥＬ層の間には、中間層２０７を設けることが好ましい。中間層２０７は、電荷発生領域を少なくとも有する。
例えば、図１５（Ｃ）に示す発光素子は、第１のＥＬ層２０３ａと第２のＥＬ層２０３ｂとの間に、中間層２０７を有する。また、図１５（Ｄ）に示す発光素子は、ＥＬ層をｎ層（ｎは２以上の自然数）有し、各ＥＬ層の間には、中間層２０７を有する。
ＥＬ層２０３（ｍ）とＥＬ層２０３（ｍ＋１）の間に設けられた中間層２０７における電子と正孔の挙動について説明する。第１の電極２０１と第２の電極２０５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２０７において正孔と電子が発生し、正孔は第２の電極２０５側に設けられたＥＬ層２０３（ｍ＋１）へ移動し、電子は第１の電極２０１側に設けられたＥＬ層２０３（ｍ）へ移動する。ＥＬ層２０３（ｍ＋１）に注入された正孔は、第２の電極２０５側から注入された電子と再結合し、当該ＥＬ層２０３（ｍ＋１）に含まれる発光物質が発光する。また、ＥＬ層２０３（ｍ）に注入された電子は、第１の電極２０１側から注入された正孔と再結合し、当該ＥＬ層２０３（ｍ）に含まれる発光物質が発光する。よって、中間層２０７において発生した正孔と電子は、それぞれ異なるＥＬ層において発光に至る。
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、中間層を介さずにＥＬ層同士を接して設けることができる。例えば、ＥＬ層の一方の面に電荷発生領域が形成されている場合、その面に接してＥＬ層を設けることができる。
また、それぞれのＥＬ層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、二つのＥＬ層を有する発光素子において、第１のＥＬ層の発光色と第２のＥＬ層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。また、３つ以上のＥＬ層を有する発光素子の場合でも同様である。
［発光素子の材料］
以下に、それぞれの層に用いることができる材料を例示する。なお、各層は、単層に限られず、二層以上積層してもよい。
〔陽極〕
陽極として機能する電極（第１の電極２０１）は、導電性を有する金属、合金、導電性化合物等を一種又は複数種用いて形成することができる。特に、仕事関数の大きい（４．０ｅＶ以上）材料を用いることが好ましい。例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素もしくは酸化珪素を含有したインジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム、グラフェン、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、又は金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。
なお、陽極が電荷発生領域と接する場合は、仕事関数の大きさを考慮せずに、様々な導電性材料を用いることができ、例えば、アルミニウム、銀、アルミニウムを含む合金等も用いることができる。
〔陰極〕
陰極として機能する電極（第２の電極２０５）は、導電性を有する金属、合金、導電性化合物などを１種又は複数種用いて形成することができる。特に、仕事関数が小さい（３．８ｅＶ以下）材料を用いることが好ましい。例えば、元素周期表の第１族又は第２族に属する元素（例えば、リチウム、セシウム等のアルカリ金属、カルシウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、マグネシウム等）、これら元素を含む合金（例えば、Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉ）、ユーロピウム、イッテルビウム等の希土類金属、これら希土類金属を含む合金、アルミニウム、銀等を用いることができる。
なお、陰極が電荷発生領域と接する場合は、仕事関数の大きさを考慮せずに、様々な導電性材料を用いることができる。例えば、ＩＴＯ、珪素又は酸化珪素を含有したインジウムスズ酸化物等も用いることができる。
電極は、それぞれ、真空蒸着法やスパッタリング法を用いて形成すれば良い。また、銀ペースト等を用いる場合には、塗布法やインクジェット法を用いれば良い。
〔正孔注入層３０１〕
正孔注入層３０１は、正孔注入性の高い物質を含む層である。
正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の金属酸化物や、また、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅（ＩＩ）フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物を用いることができる。
また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）などの高分子化合物や、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）等の酸を添加した高分子化合物を用いることができる。
また、正孔注入層３０１を、電荷発生領域としても良い。陽極と接する正孔注入層３０１が電荷発生領域であると、仕事関数を考慮せずに様々な導電性材料を該陽極に用いることができる。電荷発生領域を構成する材料については後述する。
〔正孔輸送層３０２〕
正孔輸送層３０２は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。
正孔輸送性の高い物質としては、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば良く、特に、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。例えば、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：ＮＰＢ又はα−ＮＰＤ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）等の芳香族アミン化合物、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）等のカルバゾール誘導体、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）等の芳香族炭化水素化合物、ＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ等の高分子化合物など、種々の化合物を用いることができる。
〔発光層３０３〕
発光層３０３は、蛍光を発光する蛍光性化合物や燐光を発光する燐光性化合物を用いることができる。
発光層３０３に用いることができる蛍光性化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、ルブレン等が挙げられる。
また、発光層３０３に用いることができる燐光性化合物としては、例えば、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：ＦＩｒｐｉｃ）、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、（アセチルアセトナト）ビス（３，５−ジメチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ））等の有機金属錯体が挙げられる。
なお、発光層３０３は、上述した発光性の有機化合物（発光物質、ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成としても良い。ホスト材料としては、各種のものを用いることができ、ゲスト材料よりも最低空軌道準位（ＬＵＭＯ準位）が高く、最高被占有軌道準位（ＨＯＭＯ準位）が低い物質を用いることが好ましい。
ゲスト材料をホスト材料に分散させた構成とすることにより、発光層３０３の結晶化を抑制することができる。また、ゲスト材料の濃度が高いことによる濃度消光を抑制することができる。
ホスト材料としては、上述の正孔輸送性の高い物質（例えば、芳香族アミン化合物やカルバゾール誘導体）や、後述の電子輸送性の高い物質（例えば、キノリン骨格又はベンゾキノリン骨格を有する金属錯体や、オキサゾール系配位子又はチアゾール系配位子を有する金属錯体）等を用いることができる。具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、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（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）などの金属錯体、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）などの複素環化合物や、ＣｚＰＡ、ＤＮＡ、ｔ−ＢｕＤＮＡ、ＤＰＡｎｔｈなどの縮合芳香族化合物、ＮＰＢ等の芳香族アミン化合物等を用いることができる。
また、ホスト材料は複数種用いることができる。例えば、結晶化を抑制するためにルブレン等の結晶化を抑制する物質をさらに添加しても良い。また、ゲスト材料へのエネルギー移動をより効率良く行うためにＮＰＢ、あるいはＡｌｑ等をさらに添加しても良い。
また、発光層を複数設け、それぞれの層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、発光層を２つ有する発光素子において、第１の発光層の発光色と第２の発光層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。また、発光層を３つ以上有する発光素子の場合でも同様である。
〔電子輸送層３０４〕
電子輸送層３０４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。
電子輸送性の高い物質としては、正孔よりも電子の輸送性の高い有機化合物であれば良く、特に、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質であることが好ましい。
電子輸送性の高い物質としては、例えば、Ａｌｑ、ＢＡｌｑなど、キノリン骨格又はベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等や、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などを用いることができる。また、ＴＡＺ、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰなども用いることができる。
〔電子注入層３０５〕
電子注入層３０５は、電子注入性の高い物質を含む層である。
電子注入性の高い物質としては、例えば、リチウム、セシウム、カルシウム、フッ化リチウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム、酸化リチウム等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウムのような希土類金属化合物を用いることができる。また、上述した電子輸送層３０４を構成する物質を用いることもできる。
〔電荷発生領域〕
電荷発生領域は、正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体（アクセプター）が添加された構成であっても、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体（ドナー）が添加された構成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていてもよい。
正孔輸送性の高い有機化合物としては、例えば、上述の正孔輸送層に用いることができる材料が挙げられ、電子輸送性の高い有機化合物としては、例えば、上述の電子輸送層に用いることができる材料が挙げられる。
また、電子受容体としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
また、電子供与体としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、又は元素周期表における第１３族に属する金属及びその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、イッテルビウム、インジウム、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。
なお、上述したＥＬ層２０３及び中間層２０７を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
以上が、発光素子の材料についての説明である。
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
本実施例では、本発明の一態様の発光パネルを作製した。
本実施例で作製した発光パネルの平面図を図１６（Ａ）に示し、図１６（Ａ）における一点鎖線Ｘ１−Ｙ１間の断面図を図１７に示す。なお、図１６（Ａ）では発光パネルの構成の一部を省略して示す。
図１７に示すように、本実施例の発光パネルは、光取り出し構造を有する支持基板１２２９上に絶縁膜１２２４を介して発光素子１２５０が設けられている。絶縁膜１２２４上には補助配線１２０６が設けられており、第１の電極１２０１と電気的に接続する。補助配線１２０６の一部は露出しており端子として機能する。また導電層１２１０は第２の電極１２０３と電気的に接続する。第１の電極１２０１の端部及び導電層１２１０の端部は隔壁１２０５で覆われている。また、第１の電極１２０１を介して補助配線１２０６を覆う隔壁１２０５が設けられている。発光素子１２５０は、支持基板１２２９、封止基板１２２８、及び封止材１２２７により封止されている。
本実施例の発光パネルでは、支持基板１２２９としてポリエステル系樹脂の拡散フィルムを用い、封止基板１２２８として薄いガラス層及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）層を有する基板を用いた。これらの基板は可撓性を有し、本実施例の発光パネルは、フレキシブルな発光パネルである。また、本実施例の発光パネルにおける発光領域の面積は５６ｍｍ×４２ｍｍである。
発光素子１２５０はボトムエミッション構造の有機ＥＬ素子であり、具体的には、支持基板１２２９上に可視光を透過する第１の電極１２０１を有し、第１の電極１２０１上にＥＬ層１２０２を有し、ＥＬ層１２０２上に可視光を反射する第２の電極１２０３を有する。
本実施例の発光パネルの作製方法について説明する。
まず、作製基板であるガラス基板上に、下地膜、剥離層（タングステン膜）、被剥離層をこの順で形成した。本実施例において、被剥離層は、絶縁膜１２２４、補助配線１２０６、第１の電極１２０１、及び隔壁１２０５を含む。
補助配線１２０６は絶縁膜１２２４上に計７本形成した。このとき補助配線１２０６のピッチが５．３ｍｍになるように、また幅Ｌ２が３２２μｍとなるようにした。第１の電極１２０１としては、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）膜を形成した。補助配線１２０６を覆う隔壁１２０５は、幅Ｌ１が３３０μｍとなるように計７本形成した。
次に、仮支持基板と、第１の電極１２０１と、を、剥離用接着剤を用いて接着し、剥離層を用いて被剥離層を作製基板より剥離した。これにより、被剥離層は仮支持基板側に設けられる。
続いて、作製基板から剥離され、絶縁膜１２２４が露出した被剥離層に紫外光硬化型接着剤を用いて支持基板１２２９を貼り合わせた。支持基板１２２９としては、前述の通り、ポリエステル系樹脂の拡散フィルムを用いた。その後、仮支持基板を剥離し、支持基板１２２９上に第１の電極１２０１を露出させた。
次に、第１の電極１２０１上にＥＬ層１２０２及び第２の電極１２０３を形成した。ＥＬ層１２０２は、第１の電極１２０１側から、青色の発光を呈する蛍光性化合物を含む発光層を有する第１のＥＬ層、中間層、並びに、緑色の発光を呈する燐光性化合物を含む発光層及び赤色の発光を呈する燐光性化合物を含む発光層を有する第２のＥＬ層がこの順で積層した。第２の電極１２０３には、銀を用いた。
次に、封止材１２２７であるゼオライトを含む光硬化性樹脂を塗布し、紫外光を照射することで硬化させた。そして、紫外光硬化型接着剤を用いて、支持基板１２２９と、封止基板１２２８である、薄いガラス層及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）層を有する基板と、を貼り合わせた。
以上により得られた発光パネルの動作特性について測定を行った。このときの発光パネルの電圧−輝度特性を、図１８の凡例のうち「初期」として示す。また、発光パネルの発光スペクトルを図１９に示す。図１９に示すように、本実施例の発光パネルは、青色の発光を呈する蛍光性化合物、緑色の発光を呈する燐光性化合物、赤色の発光を呈する燐光性化合物それぞれに由来する光がいずれも含まれる発光スペクトルを示すことがわかった。
その後、該発光パネルを用いた発光装置の信頼性試験を行った。信頼性試験としては、発光パネルを、間隔をあけて３０００回又は１万回発光させた。発光１回につき、発光パネルに２Ａの電流を５０ミリ秒（ｍｓ）間流した。このときの発光素子の電流密度は９０ｍＡ／ｃｍ２に相当する。また、発光の間隔（非発光の時間）は１０秒とした。
図１８に、３千回発光させた後、及び１万回発光させた後の発光パネルの電圧−輝度特性を示す。
図１８から、発光パネルの電圧−輝度特性は、１万回発光させた後でも、信頼性試験前とほとんど変わらず、発光パネルの劣化が見られなかった。このことから、本実施例の発光パネルの信頼性の高さが示された。
本実施例では、白色発光を呈する有機ＥＬ素子にどれだけ電流を流すことができるかを調べた。用いた有機ＥＬ素子の発光領域は２ｍｍ×２ｍｍである。発光１回につき、有機ＥＬ素子に電流を５０ミリ秒（ｍｓ）間流した。
この結果、有機ＥＬ素子に６０ｍＡの電流を流すことができた（電流密度１５００ｍＡ／ｃｍ２に相当）。しかし、６８ｍＡの電流を流す（電流密度１７００ｍＡ／ｃｍ２に相当）と、有機ＥＬ素子はショートした。
このことから、有機ＥＬ素子を適用した本発明の一態様の発光装置では、電流密度が１７００ｍＡ／ｃｍ２未満の範囲で、光量を調整することができると示唆された。このことから、無機材料を用いた発光ダイオード等に比べて、有機ＥＬ素子には大電流を流すことができると考えられる。
本実施例では、本発明の一態様の発光装置を作製した。
本実施例で作製した発光パネルの平面図を図１６（Ｂ）に示し、図１６（Ｂ）における一点鎖線Ｘ２−Ｙ２間の断面図を図２０（Ａ）に示し、一点鎖線Ｘ３−Ｙ３間の断面図を図２０（Ｂ）に示す。なお、図１６（Ｂ）では発光パネルの構成の一部を省略して示す。
本実施例の発光パネルは、支持基板１２２０上に絶縁膜１２２４を介して発光素子１２５０が設けられている。絶縁膜１２２４上には補助配線１２０６が設けられており、第１の電極１２０１と電気的に接続する。補助配線１２０６の一部は露出しており端子として機能する。第１の電極１２０１の端部及び導電層１２１０の端部は隔壁１２０５で覆われている。また、第１の電極１２０１を介して補助配線１２０６を覆う隔壁１２０５が設けられている。発光素子１２５０は、支持基板１２２０、封止基板１２２８、及び封止材１２２７により封止されている。
本実施例の発光パネルでは、支持基板１２２０としてポリエステル系樹脂の拡散フィルムを用い、封止基板１２２８として薄いガラス層及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）層を有する基板を用いた。これらの基板は可撓性を有し、本実施例の発光パネルは、フレキシブルな発光パネルである。なお、本実施例の支持基板１２２０は、光取り出し構造を有しているといえる。
本実施例の発光パネルにおける発光領域は、５０ｍｍ×５２．９ｍｍのうち、直径２０ｍｍの円形の非発光領域を除いた領域である。該非発光領域には、発光パネルの開口部を含む。該非発光領域には、補助配線１２０６及び第１の電極１２０１を有さない（図２０（Ａ）参照）。これにより、開口を設ける際に、発光素子１２５０の第１の電極１２０１や補助配線１２０６と第２の電極１２０３とが接してショートすることを防止できる。
発光素子１２５０はボトムエミッション構造の有機ＥＬ素子であり、具体的には、支持基板１２２０上に可視光を透過する第１の電極１２０１を有し、第１の電極１２０１上にＥＬ層１２０２を有し、ＥＬ層１２０２上に可視光を反射する第２の電極１２０３を有する。
本実施例の発光パネルの作製方法について説明する。
まず、作製基板であるガラス基板上に、下地膜、剥離層（タングステン膜）、被剥離層をこの順で形成した。本実施例において、被剥離層は、絶縁膜１２２４、補助配線１２０６、第１の電極１２０１、及び隔壁１２０５を含む。
補助配線１２０６は絶縁膜１２２４上に計１２５本形成した。このとき補助配線１２０６のピッチが４２０μｍになるように、また幅Ｌ２が３μｍとなるようにした。第１の電極１２０１としては、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）膜を形成した。補助配線１２０６を覆う隔壁１２０５は、幅Ｌ１が６μｍとなるように計１２５本形成した。補助配線の幅が３μｍと細いため、本実施例の発光パネルは、発光時に補助配線が視認されにくい。
次に、仮支持基板と、第１の電極１２０１と、を、剥離用接着剤を用いて接着し、剥離層を用いて被剥離層を作製基板より剥離した。これにより、被剥離層は仮支持基板側に設けられる。
続いて、作製基板から剥離され、絶縁膜１２２４が露出した被剥離層に紫外光硬化型接着剤を用いて支持基板１２２０を貼り合わせた。支持基板１２２０としては、前述の通り、ポリエステル系樹脂の拡散フィルムを用いた。その後、仮支持基板を剥離し、支持基板１２２９上に第１の電極１２０１を露出させた。
次に、第１の電極１２０１上にＥＬ層１２０２及び第２の電極１２０３を形成した。ＥＬ層１２０２は、第１の電極１２０１側から、青色の発光を呈する蛍光性化合物を含む発光層を有する第１のＥＬ層、中間層、並びに、緑色の発光を呈する燐光性化合物を含む発光層及び橙色の発光を呈する燐光性化合物を含む発光層を有する第２のＥＬ層がこの順で積層した。第２の電極１２０３には、銀を用いた。
次に、封止材１２２７であるゼオライトを含む紫外光硬化性樹脂を塗布し、紫外光を照射することで硬化させた。そして、紫外光硬化型接着剤を用いて、支持基板１２２０と、封止基板１２２８である、薄いガラス層及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）層を有する基板と、を貼り合わせた。
そして、発光領域に囲まれた非発光領域に重ねて円形の開口部を設けた。本実施例では、波長が紫外領域のレーザ（ＵＶレーザ）を用いて発光パネルの一部を開口した。開口を設ける手段としてはレーザだけでなく、パンチ等も挙げられる。パンチ等で開口する場合、発光パネルが加圧されることにより、膜剥がれ（特にＥＬ層１２０２等の膜剥がれ）が生じる場合がある。レーザを用いて開口することで膜剥がれを抑制でき、信頼性の高い発光パネルを作製できるため、好ましい。
そして、開口部を設けることで露出した発光パネルの端部を、紫外光硬化型接着剤を用いて覆い、封止材１２２６を設けた。
以上により得られた発光パネルの動作特性について測定を行った。このときの発光パネルの電圧−輝度特性を、図２１の凡例のうち「初期」として示す。また、発光パネルの発光スペクトルを図２２に示す。図２２に示すように、本実施例の発光パネルは、青色の発光を呈する蛍光性化合物、緑色の発光を呈する燐光性化合物、橙色の発光を呈する燐光性化合物それぞれに由来する光がいずれも含まれる発光スペクトルを示すことがわかった。
なお、発光パネルは、２Ａの電流が供給されるとおよそ１０万ｃｄ／ｍ２の輝度で発光する。
その後、該発光パネルを用いた発光装置の信頼性試験を行った。信頼性試験としては、発光パネルを、間隔をあけて５万回発光させた。発光１回につき、発光パネルに２Ａの電流を５０ミリ秒（ｍｓ）間流した。このときの発光素子の電流密度は８７ｍＡ／ｃｍ２に相当する。また、発光の間隔（非発光の時間）は０．５秒（ｓ）とした。
図２１に、５万回発光させた後の発光パネルの電圧−輝度特性を示す。
図２１から、発光パネルの電圧−輝度特性は、５万回発光させた後でも、信頼性試験前とほとんど変わらず、発光パネルの劣化が見られなかった。発光パネルを５０ミリ秒の長さ、０．５秒間隔で、５万回点滅させても、発光パネルが実際に点灯している時間は４０分ほどに過ぎないうえ、発光に伴う発熱が発光パネルに与える影響が少ないことが示された。
本実施例は、少なくともその一部を本明細書中に記載する実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
１０ 内視鏡装置
１１ 操作部
１２ 操作ダイヤル
１３ コネクタ
１４ 操作ボタン
１５ 鉗子口
２０ 内視鏡装置
２１ 操作部
２２ 操作スティック
２４ 操作ボタン
２５ 表示部
５０ 内視鏡装置
５１ 表示部
５２ 制御部
５３ 記憶装置
５４ 操作部
１０１ 挿入部
１１０ 先端部
１１１ 発光装置
１１２ 光学装置
１１３ 伝送路
１１４ 孔
１１６ 発光部
１１７ 伝送路
１２０ 光
１２１ 外装部材
１２２ 先端面
１２３ 反射部材
１２４ 凹レンズ
１２５ 領域
１２６ 凸レンズ
１３１ 発光装置
２０１ 電極
２０３ ＥＬ層
２０３ａ ＥＬ層
２０３ｂ ＥＬ層
２０５ 電極
２０７ 中間層
３０１ 正孔注入層
３０２ 正孔輸送層
３０３ 発光層
３０４ 電子輸送層
３０５ 電子注入層
４０１ 電極
４０２ ＥＬ層
４０３ 電極
４０５ 絶縁膜
４０７ 接着層
４０８ 導電層
４０９ 構造
４１０ 導電層
４１９ 導電層
４２０ 可撓性基板
４２２ 接着層
４２４ 絶縁膜
４２８ 可撓性基板
４５０ 有機ＥＬ素子
１２０１ 電極
１２０２ ＥＬ層
１２０３ 電極
１２０５ 隔壁
１２０６ 補助配線
１２０９ 光取り出し構造
１２１０ 導電層
１２２０ 支持基板
１２２４ 絶縁膜
１２２６ 封止材
１２２７ 封止材
１２２８ 封止基板
１２２９ 支持基板
１２５０ 発光素子

Claims (6)

  1. 先端部を備えるチューブ状の挿入部を有する内視鏡装置であって、
    前記先端部は、発光装置と、光学装置と、を備え、
    前記光学装置は、前記先端部の先端面に配置され、
    前記先端部は、発光領域と、非発光領域と、を有し、
    前記発光装置は、前記発光領域に配置され、
    前記発光領域は、前記先端部の側面に沿って、前記先端部を備えるチューブ状の挿入部の延伸方向に延伸して、設けられ、
    前記非発光領域は、前記先端部の側面に沿って、前記先端部を備えるチューブ状の挿入部の延伸方向に延伸して、設けられ、
    前記非発光領域は、前記先端部を備えるチューブ状の挿入部の円周方向に前記発光領域と隣接する、
    内視鏡装置。
  2. 請求項１において、
    前記発光装置は、面発光を発する、
    内視鏡装置。
  3. 請求項１または請求項２において、
    前記光学装置は、撮像素子、または光ファイバーである、
    内視鏡装置。
  4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
    前記発光装置は、前記先端部の前記先端面の一部を覆って設けられた、
    内視鏡装置。
  5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
    前記光学装置を介して得られる像に対して、動画像を観察する第１のモードと、静止画像を撮影する第２のモードとを有し、
    前記第１のモードのとき、前記発光装置から発光輝度が１００ｃｄ／ｃｍ２以上１００００ｃｄ／ｃｍ２未満の光を連続的に、または断続的に発し、
    前記第２のモードのとき、前記発光装置から発光輝度が１００００ｃｄ／ｃｍ２以上５０００００ｃｄ／ｃｍ２以下の光をシャッタースピードに同期させて発する、
    内視鏡装置。
  6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
    前記発光装置は、発光性の有機化合物を含む発光素子を備える、
    内視鏡装置。
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