JP2004031341A - Ｏｌｅｄエリア照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】取替え可能なＯＬＥＤエリア照明装置で、単一基板を使用する、単純な構成の、既存の照明インフラにコンパチブルな照明装置を作ること。
【解決手段】各光源が、基板と、前記基板上に堆積された有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層であって、前記ＯＬＥＤ層に電力を供給する為の第１と第２の電極を有する有機発光ダイオード層と、前記ＯＬＥＤ層をカバーするカプセル化カバーと、基板上に配置され、前記第１と第２の電極に電気接続され、外部電源を前記第１と第２の電極に電気的に接続するための、カプセル化カバーを超えて延長する第１と第２の導体と、を有する複数の光源と、
前記複数の光源を、取り外し可能に受け入れ、保持するための、前記光源の前記第１と第２の導体に電気的に接続するための複数の第１の電気接点と、外部電源に電気的に接続する為の第２の電気接点とを有する照明取付具と、を有する固体エリア照明装置。
【選択図】　　　図９

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エリア照明用有機発光ダイオード装置の使用に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
発光ダイオードからなる固体光装置の有用性が、堅固性、長寿命性を要求する用途向けに、増大している。例えば、固体ＬＥＤが、現在、自動車向け用途に使われている。これらの装置は、複数の小型ＬＥＤ装置（ポイント光源をガラスレンズと共に単一モジュールに形成し、特定用途用に、光制御するために設計された）により構成されるものが典型的なものである（例えば、特許文献１参照）。
これら複数装置は、単一エリア照明装置として製造し、集積化するには、高価で、複雑である。更に、ＬＥＤ装置は、点光源を提供するが、複数ＬＥＤ装置は、エリア照明として使われる。
【０００３】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、基板上の電極の間に有機半導体材料を堆積させ、製造する。このプロセスにより、単一基板上で延長した表面積を持つ新規な光源を作ることができる。従来技術は、エレクトロルミネセント材料の使用を従来の照明の補助物として説明している（例えば、特許文献２参照）。この場合、エレクトロルミネセント材料からは限られた光出力しか得られないので、主要な照明に役立たないものであった。
【０００４】
従来技術として、複数の有機発光装置をマウンティング基板上にマウントし、光源を構成する方法がある（特許文献３参照）。しかし、基板上に複数の光源をマウントするこのアプローチは、複雑で、エリア照明光源の製造コストを増大させる。更に、この設計によると、消費者は、故障した時、複数基板を簡単に取り替えることができない。勿論、消費者が、各照明装置を、容易に安全に最小コストで取り替える必要がある。
【０００５】
【特許文献１】
ＷＯ９９／５７９４５、１９９９年１１月１１日公開
【特許文献２】
ＵＳ６，１６８，２８２、２００１年１月２日、Ｃｈｉｅｎに特許
【特許文献３】
ＥＰ１１２０８２８Ａ２（２００１年８月１日公開）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、単一基板を使用する、単純な構成の、既存の照明インフラにコンパチブルな改良した、取替え可能なＯＬＥＤエリア照明装置に対するニーズがある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記ニーズは、本発明が次の固体エリア照明装置を提供することにより解決される。即ち、各光源が、基板と、前記基板上に堆積された有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層であって、前記ＯＬＥＤ層に電力を供給する為の第１と第２の電極を有する有機発光ダイオード層と、前記ＯＬＥＤ層をカバーするカプセル化カバーと、基板上に配置され、前記第１と第２の電極に電気接続され、外部電源を前記第１と第２の電極に電気的に接続するための、カプセル化カバーを超えて延長する第１と第２の導体と、を有する複数の光源と、
前記複数の光源を、取り外し可能に受け入れ、保持するための、前記光源の前記第１と第２の導体に電気的に接続するための複数の第１の電気接点と、外部電源に電気的に接続する為の第２の電気接点とを有する照明取付具と、を有する固体エリア照明装置。
【０００８】
以下の図面は、実尺ではない点に留意すべきである。というのは、個々の層は薄く、各種層の厚さの違いが大きくて、正確に表せないからである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
大規模な、平板パネル型エリア照明装置を製造することは困難である。大型基板は、大型基板を処理する製造装置を必要するから、処理、使用又は環境への影響に起因する不良の可能性を増大するものである。これと対照的に、単一取付具（ａ　ｓｉｎｇｌｅ　ｆｉｘｔｕｒｅ）への、より小型で複数の、取替え可能な構成要素を使用する時、必要なものは、より安価な材料、より単純な製造プロセスであり、故障時、より堅固になる。何故なら、単一構成要素の不良は、エリア照明装置全体の故障を引き起こすものではないからであり、単一構成要素の取り替えコストは低くできるからである。しかしながら、この設計のアプローチには、複数表示要素を適切にアライニングし、アクセスし、該要素に電力を供給できる取付具（ｆｉｘｔｕｒｅ）の使用が必要になる。
【００１０】
本発明の説明に先立ち、本発明の前提である従来のＯＬＥＤ光源について説明する。
図１は、従来のＯＬＥＤ光源の概略図であって、二つの電極（即ち、カソード１４とアノード１６と）の間に配置された有機発光層１２を有するものである。有機発光層１２は、電極を横断して電源１８から電圧を印加すると、発光する。ＯＬＥＤ光源１０は、典型的には、ガラス又はプラスチックの基板２０を含む。アノード１６とカソード１４の相対的位置を、基板に関し逆にすることができるは容易に理解される。用語ＯＬＥＤ光源は、有機発光層１２、カソード１４、アノード１６及び他の複数層及び以下説明する層の組合せを指す。
【００１１】
図２を参照すると、本発明による照明装置に有用なＯＬＥＤ光源１０は、タブ位置を定める基板２０を有する。有機発光層１２は、カソード１４とアノード１６の間に配置される。カプセル化カバー２２は、基板２０上の光源１０に亘って設けられる。
【００１２】
前記カバー２２は、分離できる構成要素（例えば、各種層１２、１４、１６に固着される密閉型カバー・プレート）であってよく、又は前記カバーは、追加層として複数層１２，１４，１６上を被覆してもよい。ＯＬＥＤ層は、可撓性基板上に亘って連続しており、連続した発光領域を提供する。第１と第２の導体２４と２６は、基板上に配置され、電気的に第１と第２の電極１４と１６にそれぞれ接続している。第１と第２の導体は、タブ部分において、カプセル化カバー２２を超えて延長し、外部電源を第１と第２の電極に電気的に接続している。（図示しない）
【００１３】
本発明の好ましい実施例において、該タブ部分２１は、階段形状２８のようにして向きを規定し、照明光源が正しい方向に照明取付具（以下に説明する）に挿入されるのを保証する。
【００１４】
ＯＬＥＤ光源１０から光が出力されるためには、基板２０、電極１４、１６及びカバー２２が透明でなければならない。基板の両サイドから光を出力する必要のない用途では、基板、カバー、アノード又はカソードのうちの１つ又はそれ以上は不透明又は反射性であってよい。カバー及び／又は基板は、光拡散体（ｌｉｇｈｔ　ｄｉｆｆｕｓｅｒ）であってもよい。
【００１５】
図３を参照する。本発明によると、複数の光源１０は、照明取付具３４に保持されている。該照明取付具３４は、光源１０のタブ部分２１を受け入れるための複数の開口３６を有し、開口３６に位置する第１電気接点４０の組を備え、光源１０のそれぞれの第１と第２の導体２４と２６に接続する。前記照明取付具３４は、第２電気接点３８を有し、これは第１電気接点４０に接続され、外部電源（図示しない）に電気的に接続している。
【００１６】
第１電気接点と同様な接点４４’を、開口部３６に設けてよい。その結果、前記タブ部分２１（方向付け特徴２８を含まないと仮定して）は、前記開口部３６にどちらの向きに挿入してもよく、外部電源に適当に接続する。前記光源１０は、前記照明取付具３４の内へ基板のタブ部分を押したり、又は、前記取付具から基板のタブ部分を引き出したりして、照明取付具３４に挿入し、又は、照明取付具３４から物理的に取り出せる。光源１０と照明取付具３４は、取付具３４内に、光源１０を保持する戻り止め（ｄｅｔｅｎｔ、図示しない）を備えることが望ましい。
【００１７】
光源１０を取付具３４から引き出し、適切に位置合わせをして、取替用光源１０を取付具３４に挿入してもよい。周知の方法を使って、光源が取付具に挿入され、逆戻りできないように取付具３４を設計してもよい。そうすれば、光源は消費者の使用に適合するものになる。
【００１８】
照明取付具は、電力変換装置４２を有し、外部電源からの電力を、ＯＬＥＤ光源１０に電力供給するのに相応しい形に変換するようにしてもよい。好ましい実施例において、外部電源は標準電源（例えば、米国においては１１０Ｖで、又は英国において２２０Ｖで供給される家庭・事務所に供給される電力）である。他の標準（例えば、ＤＣ２４Ｖ，ＤＣ１２Ｖ，ＤＣ６Ｖが自動車で使用されている）が用いられてもよい。
【００１９】
ＯＬＥＤ光源１０は、特定の波形と大きさの整流電圧を必要とする。前記変換器４２は、従来の電力制御回路を使って特定波形を供給できる。該特定波形は、周期的に、発光有機材料に逆バイアスを与え、光源１０における発光有機材料の寿命を延長してもよい。前記変換器４２は、図３に示すように、照明取付具３４に配置することが好ましい。照明取付具３４は、又、光源１０への電力制御用にスイッチを有してもよい。
【００２０】
図４は、本発明に有用な光源の他の実施例を示す。基板２０は、二つのタブ２１と２１’を持つ薄長の本体部分を有し、これらタブは本体部分の対辺に配置され、導体２４と２６の内の一つが各タブに配置される。図５を参照すると、照明取付具３４は、複数の開口部３６と３６’を有し、図４に示される光源の各タブを受け入れ、保持する。開口部の戻り止め（ｄｅｔｅｎｔ）又はクリップで、光源を取付具に保持することができる。
【００２１】
図６を参照すると、本発明の照明装置で有用な光源１０の、更に他の実施例が示される。基板２０は、タブ部分を有しない。第１と第２の導体は基板２０の端部に配置される。前記光源１０は、基板２０を含み、第１と第２の導体２４と２６は、基板２０の端部に配置される。図７は、第１と第２の導体２４と２６が基板２０の反対端部に配置される、更に他の構成を示す。光源１０は、唯一の辺（例えば、照明取付具に面を向けない側）から光を出力し、第１と第２の導体は、対辺に位置している。
【００２２】
基板２０は、剛性でも、可撓性であってもよい。剛性基板（例えば、ガラス）は、構造強度を与えるが、矩形以外の多様な形状をとってもよい。本発明は、又、可撓性基板（プラスティック等）で使用してもよく、多様な形状に屈曲できる。基板が可撓性である時、照明取付具３４は、支持体を有し、所望の形状の基板を保持することができる、例えば、図７に示すような、複数の光源１０が円筒形状にカーブし、照明取付具３４により支持される。電力が、照明取付具に供給され、照明取付具３４の開口部３６の接点を介して、光源に導かれる。
【００２３】
単一照明取付具に複数光源を使用すると、多様な装飾的な、特別の効果を簡単に作り出すことができる。矩形基板を用いて、指向性のある照明を容易に実現でき、基板は端部を共通に有する（接触して、又はほとんど接触して）。図８を参照すると、照明取付具３４は、整列する複数光源１０のための複数開口部３６を有する。光源は、各々隣接光源に接触する、又はほとんど接触する端部を持ち、共通平面上に配置される。光源の複数列が、単一取付具（図示しない）に含まれてもよい。共通でない端部（ｅｄｇｅｓ）は、ラインを形成する（図８のように）か、又は図３のような開多角形の端部を形成する。図３の照明装置において、光が、角の内部から発光され、反射され、又は、外部から発光される。このコンセプトは、図９（分かりやすいように一つの光源を省略した）に示すような閉多角形に容易に拡張される。図９においては、光源が閉多角形の内部、外部又はその両方に光を発光してもよい。
【００２４】
他の方法として、図１０乃至図１３に示すように、光源の複数列が、相互に或る角度で整列してもよい。光源１０は、反射性背面を備えてもよい。各光源１０からの光は、光源から発光される光が放出される開口部を減らす為に、他の光源部で反射されてよい。この場合、反射性背面を有する光源１０が、好ましい。図１０を参照すると、光源１０の幅の半分のタブ２１を有する基板を対で組み合わせることができ（図１１参照）、各々の基板は、異なる平面に配置されるが、各々、基板のタブの近傍の共通端部６２を共有する。図１２に示されるように、前記対は、ある角度をなして単一照明取付具に挿入することができる。次に、これら光源の対は、長い照明取付具３４の長さ方向に沿って繰り返し、構成し、所望の長さの照明器具（図１３参照）を提供できる。該器具では、光源が照明取付具を隠している。図１０乃至図１３に示すタイプの、複数の照明取付具が、アレイ状に配置され、パネルを形成することができる（例えば吊り天井における）。これにより、ほぼフラットパネルのエリア照明体を提供できる。前記対が配置される角度により、照明開口度の狭さ、フラットパネルの深さ及び列の幅が制御される。光源を樹枝状化（ｉｎｔｅｒ−ｄｉｇｉｔａｔｉｎｇ）することにより、前記取付具が隠される。故障時、各対の各構成要素は、取付具において容易に取り替えることができる。光源を他の光源に並列に接続すれば、堅固な、体よく品を下げる（ｇｒａｃｅｆｕｌｌｙ　ｄｅｇｒａｄｉｎｇ）取付具が作り出される。
【００２５】
他の実施例である図１４乃至図１６を参照すると、複数の発光装置１０が、共通の中心点６４に向けられたタブと同一平面に配置される。もし、光源１０の形状が台形の時、図１６に示すように、端部は隣接しており、基板端部の内側・外側端部は台形を形作り、発光面は隣接している。
【００２６】
もし光源が共通方向にわずかに傾いているならば、前記光源は、扇型を形成し、共通点の周りで回転し、ファン機能を提供する。
【００２７】
また、前記光源は整列され、各基板の外側端部は、同一平面上で規則的な多角形を形成し、図１７に示される様に、基板は、前記平面に共通角度をなし、多角錐のような３次元形状を形成する。光源が台形の時には、側端部が連結され、囲い込み構造を形成し、そのうちの一端部から光が発せられ、その他端部で、タブが照明取付具に挿入される。
【００２８】
又、３枚の基板が配置され、各基板が他の面に直交する異なる平面に置かれ、コーナーキューブを形成してもよい。光源が反射性背面を有する時には、コーナーキューブに向かって照らされる光は、光が来た方向に反射される。
【００２９】
図１８を参照すると、光源端部が共通ラインで接触する（又は、ほぼ接触する）照明取付具は、ステンドグラスカミングのような装飾的なチャネルを含み、外見の審美性を改善し、一直線上に基板を保持する。本発明に有用な光源は、装飾的な基板、又は、カプセル化カバーを備えており、ペイント付けし、色材料で構成して、ステンドグラスの外観を与えてもよい。他の方法として、基板表面に、及び／又はカバーに、パターンをカットしたり、エッチングしたり、楽しいパターン、グラフィックな要素（ロゴ又は絵画のような）、又は光反射特性を提供してもよい。
【００３０】
好ましい実施例においては、前記ＯＬＥＤ層は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を有し、小分子ＬＥＤから構成される。これについては、米国特許第４，７６９，２９２号（１９８８年９月６日、Ｔａｎｇ他に特許）及び米国特許第５，０６１，５６９号（１９９１年１０月２９日、ＶａｎＳｌｙｋｅ他に特許）に説明されているが、これに限定するものではない。
【００３１】
ＯＬＥＤ材料と構成に関する更なる詳細については、下記に説明する。
【００３２】
各ＯＬＥＤ要素の構成に関し、本発明を成功裏に実施するものが、多数ある。典型的な構造は、図１９に示すが、これに限定するものではない。これは、アノード層１０３　、正孔注入層１０５　、正孔輸送層１０７　、発光層１０９　、電子輸送層１１１　及びカソード層１１３　を含む。これらの層については、以下に詳述する。これら有機層の全体厚は５００ｎｍ未満であることが好ましい。ＯＬＥＤ要素にエネルギーを付与するため電圧／電流源２５０　が必要であり、そしてアノード及びカソードへ電気接続するため導電配線２６０　が必要である。
【００３３】
基板は、透光性であることが好ましいが、不透明又は反射性であってもよい。この場合の用途向け基板には、ガラス、プラスチック、半導体材料、セラミックス及び回路基板材料が含まれるが、これらに限定はされない。
【００３４】
アノード層１０３　はＯＬＥＤ層の発光に対して透明又は実質的に透明であることが好ましい。本発明に用いられる共通の透明アノード材料はインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）及び酸化錫であるが、例示としてアルミニウム又はインジウムをドープした酸化亜鉛、マグネシウムインジウム酸化物及びニッケルタングステン酸化物をはじめとする他の金属酸化物でも使用することができる。これらの酸化物の他、窒化ガリウムのような金属窒化物、セレン化亜鉛のような金属セレン化物、及び硫化亜鉛のような金属硫化物を層１０３　に使用することもできる。アノード層が透明でない場合には、層１０３　の透過性は問題とならず、透明、不透明又は反射性を問わず、いずれの導電性材料でも使用することができる。このような用途向けの導体の例として、金、イリジウム、モリブデン、パラジウム及び白金が挙げられるが、これらに限定はされない。典型的なアノード材料は、透過性であってもそうでなくても、４．１　ｅＶ以上の仕事関数を有する。望ましいアノード材料は、一般に、蒸発法、スパッタ法、化学的気相成長（ＣＶＤ）法又は電気化学法のような適当な手段のいずれかによって付着される。アノードは、周知のフォトリソグラフ法によってパターン化することもできる。
【００３５】
アノード１０３　と正孔輸送層１０７　との間に正孔注入層１０５　を設けることがしばしば有用となる。正孔注入性材料は、後続の有機層のフィルム形成性を改良し、かつ、正孔輸送層への正孔注入を促進するのに役立つことができる。正孔注入層に用いるのに好適な材料として、米国特許第４７２０４３２号に記載されているポルフィリン系化合物や、米国特許第６２０８０７５号に記載されているプラズマ蒸着フルオロカーボンポリマーが挙げられる。有機ＥＬデバイスに有用であることが報告されている別の代わりの正孔注入性材料が、欧州特許出願公開第０８９１１２１号（ＥＰ０８９１１２１Ａ１）及び欧州特許出願公開第１０２９９０９号（ＥＰ１０２９９０９Ａ１）に記載されている。
【００３６】
正孔輸送層１０７　は、芳香族第三アミンのような正孔輸送性化合物を少なくとも一種含有する。芳香族第三アミン類は、少なくとも一つが芳香環の員である炭素原子にのみ結合されている３価窒素原子を少なくとも１個含有する化合物であると理解されている。一態様として、芳香族第三アミンはアリールアミン、例えば、モノアリールアミン、ジアリールアミン、トリアリールアミン又は高分子アリールアミンであることができる。単量体トリアリールアミンの例がＫｌｕｐｆｅｌらの米国特許第３１８０７３０号に記載されている。Ｂｒａｎｔｌｅｙらの米国特許第３５６７４５０号及び同第３６５８５２０号には、１個以上の活性水素含有基を含み、かつ／又は、１個以上のビニル基で置換されている、他の適当なトリアリールアミンが開示されている。より好ましい種類の芳香族第三アミンは、米国特許第４７２０４３２号及び同第５０６１５６９号に記載されているような芳香族第三アミン部分を２個以上含有するものである。以下、有用な芳香族第三アミンを例示する。
１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン
１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン
４，４’−ビス（ジフェニルアミノ）クアドリフェニル
ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）−フェニルメタン
Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン
４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４’−［４（ジ−ｐ−トリルアミノ）−スチリル］スチルベン
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−４，４’−ジアミノビフェニル
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノビフェニル
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−１−ナフチル−４，４’−ジアミノビフェニル
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−２−ナフチル−４，４’−ジアミノビフェニル
Ｎ−フェニルカルバゾール
４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）
４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（２−ナフチル）アミノ］ビフェニル
４，４”−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］−ｐ−ターフェニル
４，４’−ビス［Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
４，４’−ビス［Ｎ−（３−アセナフテニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
１，５−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ナフタレン
４，４’−ビス［Ｎ−（９−アントリル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
４，４”−ビス［Ｎ−（１−アントリル）−Ｎ−フェニルアミノ］−ｐ−ターフェニル
４，４’−ビス［Ｎ−（２−フェナントリル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
４，４’−ビス［Ｎ−（８−フルオルアンテニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
４，４’−ビス［Ｎ−（２−ピレニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
４，４’−ビス［Ｎ−（２−ナフタセニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
４，４’−ビス［Ｎ−（２−ペリレニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
４，４’−ビス［Ｎ−（１−コロネニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
２，６−ビス（ジ−ｐ−トリルアミノ）ナフタレン
２，６−ビス［ジ−（１−ナフチル）アミノ］ナフタレン
２，６−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（２−ナフチル）アミノ］ナフタレン
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（２−ナフチル）−４，４”−ジアミノ−ｐ−ターフェニル
４，４’−ビス｛Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（１−ナフチル）−フェニル］アミノ｝ビフェニル
４，４’−ビス［Ｎ−フェニル−Ｎ−（２−ピレニル）アミノ］ビフェニル
２，６−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ（２−ナフチル）アミン］フルオレン
１，５−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ナフタレン
【００３７】
別の種類の有用な正孔輸送性材料として、欧州特許第１００９０４１号に記載されているような多環式芳香族化合物が挙げられる。さらに、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン及びＰＥＤＯＴ／ＰＳＳとも呼ばれているポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホネート）のようなコポリマー、といった高分子正孔輸送性材料を使用することもできる。
【００３８】
米国特許第４７６９２９２号及び同第５９３５７２１号に詳述されているように、有機ＥＬ要素の発光層（ＬＥＬ）１０９　は発光材料又は蛍光材料を含み、その領域において電子−正孔対が再結合する結果として電場発光が生じる。発光層は、単一材料で構成することもできるが、より一般的には、ホスト材料に単一又は複数種のゲスト化合物をドーピングしてなり、そこで主として当該ドーパントから発光が生じ、その発光色にも制限はない。発光層に含まれるホスト材料は、後述する電子輸送性材料、上述した正孔輸送性材料、又は正孔−電子再結合を支援する別の材料もしくはその組合せ、であることができる。ドーパントは、通常は高蛍光性色素の中から選ばれるが、リン光性化合物、例えば、ＷＯ９８／５５５６１、ＷＯ００／１８８５１、ＷＯ００／５７６７６及びＷＯ００／７０６５５に記載されているような遷移金属錯体も有用である。ドーパントは、ホスト材料中、０．０１〜１０質量％の範囲内で塗布されることが典型的である。特に有用な発光性ドーパントとして、フェニルピリジン及びその誘導体のイリジウム錯体が挙げられる。ホスト材料として、ポリフルオレンやポリビニルアリーレン（例、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ＰＰＶ）のような高分子材料を使用することもできる。この場合、当該高分子ホスト中に低分子ドーパントを分子レベルで分散させること、或いは、当該ホストポリマーに少量成分を共重合させることによりドーパントを添加すること、が可能である。
【００３９】
ドーパントとしての色素を選定するための重要な関係は、当該分子の最高被占軌道と最低空軌道との間のエネルギー差として定義されるバンドギャップポテンシャルの対比である。ホストからドーパント分子へのエネルギー伝達の効率化を図るためには、当該ドーパントのバンドギャップがホスト材料のそれよりも小さいことが必須条件となる。
【００４０】
有用性が知られているホスト及び発光性分子として、米国特許第４７６９２９２号、同第５１４１６７１号、同第５１５０００６号、同第５１５１６２９号、同第５４０５７０９号、同第５４８４９２２号、同第５５９３７８８号、同第５６４５９４８号、同第５６８３８２３号、同第５７５５９９９号、同第５９２８８０２号、同第５９３５７２０号、同第５９３５７２１号及び同第６０２００７８号に記載されているものが挙げられるが、これらに限定はされない。
【００４１】
８−ヒドロキシキノリン及び類似のオキシン誘導体の金属錯体は、電場発光を支援することができる有用なホスト化合物の一種であり、特に好適なものである。以下、有用なキレート化オキシノイド系化合物の例を示す。
ＣＯ−１：アルミニウムトリスオキシン〔別名、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）〕
ＣＯ−２：マグネシウムビスオキシン〔別名、ビス（８−キノリノラト）マグネシウム（ＩＩ）〕
ＣＯ−３：ビス［ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノラト］亜鉛（ＩＩ）
ＣＯ−４：ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）−μ−オキソ−ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）
ＣＯ−５：インジウムトリスオキシン〔別名、トリス（８−キノリノラト）インジウム〕
ＣＯ−６：アルミニウムトリス（５−メチルオキシン）〔別名、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）〕
ＣＯ−７：リチウムオキシン〔別名、（８−キノリノラト）リチウム（Ｉ）〕
ＣＯ−８：ガリウムオキシン〔別名、トリス（８−キノリノラト）ガリウム（ＩＩＩ）〕
ＣＯ−９：ジルコニウムオキシン〔別名、テトラ（８−キノリノラト）ジルコニウム（ＩＶ）〕
【００４２】
その他の有用なホスト材料の種類として、９，１０−ジ−（２−ナフチル）アントラセン及びその誘導体のようなアントラセン誘導体、米国特許第５１２１０２９号に記載されているジスチリルアリーレン誘導体、及び２，２’，２”−（１，３，５−フェニレン）トリス［１−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール］のようなベンズアゾール誘導体が挙げられるが、これらに限定はされない。
【００４３】
有用な蛍光性ドーパントとして、アントラセン、テトラセン、キサンテン、ペリレン、ルブレン、クマリン、ローダミン、キナクリドン、ジシアノメチレンピラン、チオピラン、ポリメチン、ピリリウム及びチアピリリウムの各誘導体、フルオレン誘導体、ペリフランテン誘導体、並びにカルボスチリル化合物が挙げられるが、これらに限定はされない。
【００４４】
本発明の有機ＥＬデバイスの電子輸送層１１１　を形成するのに用いられる好適な薄膜形成性材料は、オキシン（通称８−キノリノール又は８−ヒドロキシキノリン）自体のキレートをはじめとする、金属キレート化オキシノイド系化合物である。当該化合物は、電子の注入・輸送を助長し、高い性能レベルを発揮すると共に、薄膜加工が容易である。オキシノイド系化合物の例は、上述した通りである。
【００４５】
他の電子輸送性材料として、米国特許第４３５６４２９号に記載されている各種ブタジエン誘導体、及び米国特許第４５３９５０７号に記載されている各種複素環式蛍光増白剤が挙げられる。ベンズアゾール及びトリアジンもまた有用な電子輸送性材料である。
【００４６】
場合によっては、必要に応じて、層１０９　及び層１１１　を、発光と電子輸送の両方を支援する機能を発揮する単一層にすることが可能である。これらの層は、低分子型ＯＬＥＤシステム及び高分子型ＯＬＥＤシステムのどちらにおいても一体化することが可能である。例えば、高分子型システムの場合、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳのような正孔輸送層をＰＰＶのような高分子発光層との組合せで採用することが通例である。このシステムにおいては、ＰＰＶが発光と電子輸送の両方を支援する機能を発揮する。
【００４７】
カソード１１３　は、好ましくは、透明で、ほとんどすべての導電性透明材料を含んでなることができる。或いは、カソード１１３　は、不透明又は反射性であってもよい。適切なカソード材料は、下部の有機層との良好な接触が確保されるよう良好なフィルム形成性を示し、低電圧での電子注入を促進し、かつ、良好な安定性を有するものである。有用なカソード材料は、低仕事関数金属（＜４．０ｅＶ）又は合金を含むことが多い。好適なカソード材料の１種に、米国特許第４８８５２２１号明細書に記載されているＭｇ：Ａｇ合金（銀含有率１〜２０％）を含むものがある。別の好適な種類のカソード材料として、薄い電子注入層（ＥＩＬ）と、これより厚い導電性金属層とを含む二層形が挙げられる。ＥＩＬは、カソードと有機層（例、ＥＴＬ）との間に配置される。ここで、ＥＩＬは、低仕事関数金属又は金属塩を含むことが好ましく、その場合、これより厚い導電層が低仕事関数を有する必要はない。このようなカソードの一つに、米国特許第５６７７５７２号に記載されている、ＬｉＦ薄層にこれより厚いＡｌ層を載せてなるものがある。その他の有用なカソード材料として、米国特許第５０５９８６１号、同第５０５９８６２号及び同第６１４０７６３号に記載されているものが挙げられるが、これらに限定はされない。
【００４８】
カソード層１１３　が、透明又はほぼ透明である時、金属が薄くなければならないか、又は透明導電性酸化物もしくはこれら材料の組合せを使用しなければならない。透光性カソードについては、米国特許第４８８５２１１号、同第５２４７１９０号、特開平３−２３４９６３号、米国特許第５７０３４３６号、同第５６０８２８７号、同第５８３７３９１号、同第５６７７５７２号、同第５７７６６２２号、同第５７７６６２３号、同第５７１４８３８号、同第５９６９４７４号、同第５７３９５４５号、同第５９８１３０６号、同第６１３７２２３号、同第６１４０７６３号、同第６１７２４５９号、欧州特許第１０７６３６８号及び米国特許第６２７８２３６号に詳細に記載されている。カソード材料は、蒸発法、スパッタ法又は化学的気相成長法により付着させることが典型的である。必要な場合には、例えば、マスク介在蒸着法、米国特許第５２７６３８０号及び欧州特許第０７３２８６８号に記載の一体型シャドーマスク法、レーザーアブレーション法及び選択的化学的気相成長法をはじめとする多くの周知の方法により、パターンを形成させてもよい。
【００４９】
上述した有機材料は昇華法のような気相法により適宜付着されるが、フィルム形成性を高めるため、流体から（例えば、任意のバインダーと共に溶剤から）、付着させてもよい。当該材料がポリマーである場合には、溶剤付着法が好適であるが、スパッタ法やドナーシートからの熱転写法のような他の方法を使用してもよい。昇華法により付着すべき材料は、例えば、米国特許第６２３７５２９号に記載されているように、タンタル材料を含むことが多い昇華体「ボート」から気化させてもよいし、当該材料をまずドナーシート上にコーティングし、その後基板に接近させて昇華させてもよい。複数材料の混合物を含む層は、独立した複数の昇華体ボートを利用してもよいし、予め混合した後単一のボート又はドナーシートからコーティングしてもよい。付着は、ドナーシートからの感熱色素転写（米国特許第５８５１７０９号及び同第６０６６３５７号）及びインクジェット法（米国特許第６０６６３５７号）を利用して達成することができる。
【００５０】
本発明のＯＬＥＤ装置は、所望によりその特性を高めるため、周知の各種光学効果を採用することができる。これには、透光性を極大化するための層厚の最適化、誘電体ミラー構造の付与、反射性電極の吸光性電極への交換、前記装置への着色、中性濃度もしくは色変換フィルタの付与が包含される。具体的には、フィルタカバー又は基板の上に、又はカバー又は基板の一部として、設けることができる。
【発明の効果】
本発明の有利な点は、低価格の、長寿命の、高効率の光源（取替え可能であり、既存の照明インフラと条件に適合する）と共に、これを取り付ける取付具を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＯＬＥＤ照明装置の断面図である。
【図２】本発明に有用な光源の斜視図である。
【図３】本発明の一つの実施例による照明装置の斜視図である。
【図４】本発明に有用な他の光源の斜視図である。
【図５】本発明の他の実施例による図４に示した光源で使用される照明取付具の平面図である。
【図６】本発明に有用な他の光源の斜視図である。
【図７】本発明に有用な他の光源の斜視図である。
【図８】本発明の更に他の実施例による照明装置の斜視図である。
【図９】本発明の更に他の実施例による照明装置の斜視図である。
【図１０】本発明の更に他の実施例による照明装置の斜視図である。
【図１１】本発明の更に他の実施例による照明装置の斜視図である。
【図１２】本発明の更に他の実施例による照明装置の斜視図である。
【図１３】本発明の更に他の実施例による照明装置の斜視図である。
【図１４】本発明の一つの実施例による多様な扇形形状に配置した光源を有する照明装置の平面図である。
【図１５】本発明の一つの実施例による多様な扇形形状に配置した光源を有する照明装置の平面図である。
【図１６】本発明の一つの実施例による多様な扇形形状に配置した光源を有する照明装置の平面図である。
【図１７】ピラミッド配置の光源を有する照明装置の平面図である。
【図１８】本発明の一つの実施例による光源の端部受け入れるための装飾的なチャネルを持つ照明取付具の斜視図である。
【図１９】従来技術として公知のＯＬＥＤ光源の断面図である。
【符号の説明】
１０…ＯＬＥＤ光源
１２…有機発光層
１４…カソード
１６…アノード
１８…電源
２０…基板
２１、２１’…基板のタブ部分
２２…カプセル化カバー
２４…第１導体
２６…第２導体
２８…ステップ
３４…照明取付具
３５…スイッチ
３６、３６’…開口部
３８…第２電気接点
３９…クリップ
４０…接点
４２…電力変換器
４８…装飾的チャネル
６２…共通端部
６４…共通センタ
１０３…アノード
１０５…正孔注入層
１０７…正孔輸送層
１０９…発光層
１１１…電子輸送層
１１３…カソード層
２５０…電圧／電流源
２６０…導電配線

Claims (1)

1. ａ）各光源が、
   ｉ）基板と、
   ｉｉ）前記基板上に堆積された有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層であって、前記ＯＬＥＤ層に電力を供給する為の第１と第２の電極を有する有機発光ダイオード層と、
   ｉｉｉ　）前記ＯＬＥＤ層をカバーするカプセル化カバーと、
   ｉｖ）基板上に配置され、前記第１と第２の電極に電気接続され、外部電源を前記第１と第２の電極に電気的に接続するための、カプセル化カバーを超えて延長する第１と第２の導体と、
   を有する複数の光源と、
   ｂ）前記複数の光源を、取り外し可能に受け入れ、保持するための、前記光源の前記第１と第２の導体に電気的に接続するための複数の第１の電気接点と、外部電源に電気的に接続する為の第２の電気接点とを有する照明取付具と、
   を有する固体エリア照明装置。

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