JP2009295486A - 有機ｅｌ照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】面内での輝度の偏りを抑制できる有機ＥＬ照明装置を提供する。
【解決手段】有機ＥＬ照明装置１は、平面状の有機ＥＬ素子２と、有機ＥＬ素子２の一方の面に設けられた平面状の熱拡散板３と、熱拡散板３と接するように設置された定電流回路素子４とを備えている。有機ＥＬ素子２は、基板１１と、素子部１２と、封着材１３と、封止板１４とを備えている。素子部１２は、透明電極２１と、有機発光層２２と、陰極２３とを備えている。定電流回路素子４は、平面状の放熱板３２を備えている。放熱板３２は、熱拡散板３と面接触するように設置されている。
【選択図】図１
【解決手段】有機ＥＬ照明装置１は、平面状の有機ＥＬ素子２と、有機ＥＬ素子２の一方の面に設けられた平面状の熱拡散板３と、熱拡散板３と接するように設置された定電流回路素子４とを備えている。有機ＥＬ素子２は、基板１１と、素子部１２と、封着材１３と、封止板１４とを備えている。素子部１２は、透明電極２１と、有機発光層２２と、陰極２３とを備えている。定電流回路素子４は、平面状の放熱板３２を備えている。放熱板３２は、熱拡散板３と面接触するように設置されている。
【選択図】図１
Description
本発明は、定電流回路素子を備えた有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）照明装置に関する。
有機ＥＬ素子は、電流量に比例して発光する素子である。そのため、有機ＥＬ素子が、外部電源に依存することなく一定の輝度を保つためには、定電流を流す必要がある。また、有機ＥＬ素子は、ダイオード特性を示す半導体素子でもあり、発熱された熱（ジュール熱）により電流値が上昇して破損する可能性があるので、定電流を流す必要がある。そこで、定電流回路を有機ＥＬ素子に設けた有機ＥＬ装置が提案されている。
特許文献１には、数μＡの定電流を流すための定電流回路を有するドライバ回路を有する有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬ表示装置が開示されている。この有機ＥＬ表示装置では、透明基板上の２辺に沿って一対のドライバ回路が配置されている。このように有機ＥＬ素子と定電流回路を含むドライバ回路とを一体化することによって、信頼性の向上、小型化、薄型化及び低コスト化を実現できた。
尚、この有機ＥＬ表示装置では、ドライバ回路によってマトリックス状に配置された発光部を発光させることによって画像を表示している。
特開２００４−２０００４１号公報
しかしながら、特許文献１の有機ＥＬ表示装置では、基板上の２辺に沿ってドライバ回路が配置されているので、ドライバ回路から発熱された熱が偏って有機ＥＬ素子に伝達される。従って、有機ＥＬ素子の面内での直流抵抗成分が異なり、輝度が面内で偏るといった課題がある。特に、大電流（例えば、数Ａ）を必要とする有機ＥＬ照明装置では、この課題が大きくなる。
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、面内での輝度の偏りを抑制できる有機ＥＬ照明装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、平面状の有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子の一方の面に設けられた平面状の熱拡散板と、前記熱拡散板と接するように設置され、前記有機ＥＬ素子に定電流を供給する定電流回路素子とを備えたことを特徴とする有機ＥＬ照明装置である。
また、請求項２に記載の発明は、前記熱拡散板と前記定電流回路素子は、面接触していることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ照明装置である。
また、請求項３に記載の発明は、前記定電流回路素子は、放熱板を有し、前記放熱板と前記熱拡散板とは、面接触していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ照明装置である。
また、請求項４に記載の発明は、前記定電流回路素子は、放熱板を有し、前記放熱板が外側を向くように、前記定電流回路素子が設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ照明装置である。
また、請求項５に記載の発明は、前記定電流回路素子は、前記有機ＥＬ素子に対して立設されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ照明装置である。
また、請求項６に記載の発明は、前記有機ＥＬ素子は、有機発光層と、前記有機発光層の一方の面に形成された金属層からなる金属電極とを有し、前記熱拡散板は、前記有機発光層から視て、前記金属電極側に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ照明装置である。
また、請求項７に記載の発明は、前記熱拡散板は、金属を含むことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ照明装置である。
本発明によれば、熱拡散板と定電流回路とを接触させることによって、熱を面内で伝導させて拡散することができる。この結果、輝度の偏りを抑制することができる。
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、本発明をボトムエミッション型の有機ＥＬ照明装置に適用した第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態による有機ＥＬ照明装置の全体斜視図である。図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図３は、有機ＥＬ照明装置の回路図である。尚、以下の説明において、図１に示す上下を上下方向とする。
以下、図面を参照して、本発明をボトムエミッション型の有機ＥＬ照明装置に適用した第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態による有機ＥＬ照明装置の全体斜視図である。図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図３は、有機ＥＬ照明装置の回路図である。尚、以下の説明において、図１に示す上下を上下方向とする。
図１及び図２に示すように、第１実施形態による有機ＥＬ照明装置１は、有機ＥＬ素子２と、熱拡散板３と、定電流回路素子４と、ワイヤ５とを備えている。
有機ＥＬ素子２は、平面状に形成されている。有機ＥＬ素子２は、基板１１と、素子部１２と、封着材１３と、封止板１４とを備えている。基板１１、封着材１３及び封止板１４によって囲まれている領域が、封止領域１５である。
基板１１は、約０．５ｍｍの厚みを有し、光を透過可能なガラス基板からなる。基板１１の上面は、素子部１２が形成される成長主面１１ａである。また、基板１１の下面は、光が取り出される光取出面１１ｂである。
素子部１２は、透明電極２１と、有機発光層２２と、陰極（請求項の金属電極に相当）２３とを備えている。
透明電極２１は、光を透過可能な約１００ｎｍの厚みを有するＩＴＯ（酸化インジウムスズ）からなる。透明電極２１は、基板１１の成長主面１１ａ上に形成されている。透明電極２１は、陽極２５と、外部端子２６とを備えている。
陽極２５は、有機発光層２２に正孔を注入するためのものである。陽極２５は、封止領域１５内の成長主面１１ａ上に形成されている。陽極２５は、外部端子２６の一部と一体的に形成されている。
外部端子２６は、電源端子６を介して、陽極２５及び陰極２３と外部電源（図示略）とを接続するためのものである。外部端子２６は、封止領域１５外の成長主面１１ａ上に形成されている。外部端子２６は、パターニングされており、複数の領域に分割されている。
有機発光層２２は、光を発光するためのものである。有機発光層２２は、陽極２５上に電気的に接続された状態で形成されている。有機発光層２２は、封止領域１５内に形成されている。有機発光層２２には、正孔輸送層及び電子輸送層が陽極２５側から順に積層されている。正孔輸送層は、約５０ｎｍの厚みを有するＮＰＤ（ジフェニルナフチルジアミン）膜からなる。電子輸送層には、約５０ｎｍの厚みを有し、色素を混入させたキノリノールアルミ錯体（Ａｌｑ３）膜からなる。また、陽極２５からの正孔注入を促進するために、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を陽極２５と有機発光層２２との間に積層してもよい。
陰極２３は、有機発光層２２に電子を注入するためのものである。陰極２３は、有機発光層２２上に電気的に接続された状態で形成されている。陰極２３は、約１００ｎｍの厚みを有するＡｌ膜からなる。陰極２３は、絶縁膜（図示略）によって陽極２５と絶縁されている。陰極２３の一端部は、外部端子２６と接続されている。
封着材１３は、基板１１と封止板１４とを封着するためのものである。封着材１３は、絶縁性のＵＶ硬化樹脂からなる。封着材１３は、有機発光層２２の外側を囲むように形成されている。
封止板１４は、約０．５ｍｍの厚みを有するガラス基板からなる。封止板１４は、基板１１よりも小さい長方形状に形成されている。
熱拡散板３は、有機ＥＬ素子２及び定電流回路素子４により発熱した熱を拡散して、局所的に高熱になることを抑制するためのものである。熱拡散板３は、約１ｍｍの厚みを有する平面状のＡｌ板からなる。尚、熱拡散板３をＣｕ層やアルマイト処理した金属層によって構成してもよい。熱拡散板３は、熱伝導シート（図示略）を介して、有機ＥＬ素子２の一方の面である封止板１４の上面全体に接着されている。即ち、熱拡散板３は、有機発光層２２から視て、陰極２３側に設けられている。
定電流回路素子４は、外部電源に依存することなく、有機ＥＬ素子２に定電流を供給するためのものである。図３に示すように、定電流回路素子４は、アンプやトランジスタ等を有する３端子レギュレータからなる。定電流回路素子４は、外部端子２６側の熱拡散板３の一辺の近傍に接着されている。定電流回路素子４は、本体部３１と、放熱板３２と、３本の端子３３とを備えている。本体部３１には、上述したアンプやトランジスタ等が含まれる。放熱板３２は、本体部３１の下面に設置されている。定電流回路素子４は、放熱板３２が熱拡散板３と面接触するように設置されている。各端子３３は、熱拡散板３の一辺から外部端子２６の上方へと突出している。各端子３３は、ワイヤ５によって外部端子２６と接続されている。
次に、上述した第１実施形態による有機ＥＬ照明装置１の動作を説明する。
まず、有機ＥＬ照明装置１では、外部電源から外部端子２６に正孔及び電子が注入される。注入された正孔は、定電流回路素子４及び陽極２５を介して、有機発光層２２に注入される。また、注入された電子は、定電流回路素子４及び陰極２３を介して、有機発光層２２に注入される。正孔と電子は、有機発光層２２内で再結合して、光を発光する。発光した光は、陽極２５及び基板１１を透過して、光取出面１１ｂから外部に照射される。尚、有機ＥＬ照明装置１は、定電流回路素子４を有するので、外部電源から印加される電圧に依存することなく、同じ光の強度を保持する。
ここで、有機ＥＬ照明装置１は、熱拡散板３を備えているので、定電流回路素子４から発熱された光が、熱拡散板３内で拡散する。このため、面内において、有機ＥＬ素子２が局所的に高温になることを抑制できる。これにより、面内における電流値の偏りを抑制して、光の偏りが抑制される。
次に、第１実施形態による有機ＥＬ照明装置１の製造工程について説明する。図４〜図１０は、各製造工程における有機ＥＬ照明装置の断面図である。
まず、図４に示すように、基板１１の成長主面１１ａの全体にＩＴＯ膜からなる透明電極２１を形成する。
次に、図５に示すように、フォトリソグラフィー技術を用いて、所定の領域にレジスト膜４１を形成する。この後、レジスト膜４１から露出している領域の透明電極２１をエッチングする。これにより、陽極２５及び外部端子２６を含む透明電極２１が、パターニングされる。
次に、図６に示すように、開口部４２ａが形成されたシャドウマスク４２を用いて、有機発光層２２の正孔輸送層及び電子輸送層を陽極２５上の所望の領域に順に蒸着する。
次に、図７に示すように、開口部４３ａが形成されたシャドウマスク４３を用いて、Ａｌ膜からなる陰極２３を、有機発光層２２上及び透明電極２１上の所望の領域に蒸着する。
次に、図８に示すように、ＵＶ硬化樹脂からなる封着材１３を有機発光層２２の外周を囲むように塗布する。その後、封着材１３上に封止板１４を載置する。この状態で、ＵＶ（紫外線）を照射して、封着材１３を硬化させる。
次に、図９に示すように、封止板１４の上面と一致するように、熱伝導シートを介して、熱拡散板３を貼り付ける。
次に、図１０に示すように、定電流回路素子４を熱拡散板３の所定の領域に接着する。その後、定電流回路素子４の端子３３をワイヤ５によって外部端子２６と接続する。
これにより、図１及び図２に示す有機ＥＬ照明装置１が完成する。
上述したように、第１実施形態による有機ＥＬ照明装置１では、熱伝導性及び放熱性の高いＡｌ板からなる熱拡散板３上に定電流回路素子４を接着している。これにより、発光時に、定電流回路素子４が発熱しても、面内において、熱拡散板３により熱を伝導させて拡散することができる。このため、局所的に高熱になることを抑制できるので、面内における有機発光層２２の電流値が偏ることを抑制できる。この結果、面内における輝度の偏りを抑制することができる。
また、有機ＥＬ照明装置１では、熱拡散板３と定電流回路素子４の放熱板３２とを面接触するように接着している。これにより、定電流回路素子４の放熱性をより向上させることができる。
また、有機ＥＬ照明装置１では、有機発光層２２から視て、熱拡散板３をＡｌ膜からなる陰極２３側に設けている。このように、熱伝導の高い陰極２３側に熱拡散板３を設けることによって、放熱性をより向上させることができる。
（第２実施形態）
次に、上述した第１実施形態を部分的に変更した第２実施形態による有機ＥＬ照明装置について説明する。図１１は、第２実施形態による有機ＥＬ照明装置の全体斜視図である。尚、第１実施形態の構成と同じ構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
次に、上述した第１実施形態を部分的に変更した第２実施形態による有機ＥＬ照明装置について説明する。図１１は、第２実施形態による有機ＥＬ照明装置の全体斜視図である。尚、第１実施形態の構成と同じ構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
図１１に示すように、第２実施形態による有機ＥＬ照明装置１Ａでは、定電流回路素子４が有機ＥＬ素子２に対して立設されている。ここで定電流回路素子４の放熱板３２は、熱拡散板３の側面と接するように設置されている。
このように定電流回路素子４を立設することによって、定電流回路素子４の熱が有機ＥＬ素子２に伝達されることを抑制できる。また、有機ＥＬ素子２に伝達された僅かな熱も熱拡散板３により拡散されるので、輝度の偏りを抑制できる。
（第３実施形態）
次に、上述した実施形態を部分的に変更した第３実施形態による有機ＥＬ照明装置について説明する。図１２は、第３実施形態による有機ＥＬ照明装置の全体斜視図である。尚、上述した実施形態の構成と同じ構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
次に、上述した実施形態を部分的に変更した第３実施形態による有機ＥＬ照明装置について説明する。図１２は、第３実施形態による有機ＥＬ照明装置の全体斜視図である。尚、上述した実施形態の構成と同じ構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
図１２に示すように、第３実施形態による有機ＥＬ照明装置１Ｂでは、定電流回路素子４の本体部３１が、熱拡散板３と接着されている。即ち、定電流回路素子４の放熱板３２が、外側を向くように設置されている。これにより、定電流回路素子４の放熱性をより向上させることができる。
（第４実施形態）
次に、上述した第１実施形態を部分的に変更した第４実施形態による有機ＥＬ照明装置について説明する。図１３は、第４実施形態による有機ＥＬ照明装置の全体斜視図である。尚、第１実施形態と同じ構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
次に、上述した第１実施形態を部分的に変更した第４実施形態による有機ＥＬ照明装置について説明する。図１３は、第４実施形態による有機ＥＬ照明装置の全体斜視図である。尚、第１実施形態と同じ構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
図１３に示すように、第４実施形態による有機ＥＬ照明装置１Ｃでは、基板１１の下面に熱拡散板３が設けられている。また、定電流回路素子４が、基板１１の下面に設けられた熱拡散板３に接着されている。第４実施形態の構成は、封止板１４側から光を取り出すトップエミッション型の有機ＥＬ照明装置に有効である。
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
上述した実施形態における各構成の形状、数値、材料は適宜変更可能である。
例えば、定電流回路素子の回路構成は適宜変更可能であるが、１チップ化された素子構造のものが好ましい。これにより、有機ＥＬ照明装置の小型、軽量及び薄型化を実現できるからである。
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 有機ＥＬ照明装置
２ 有機ＥＬ素子
３ 熱拡散板
４ 定電流回路素子
５ ワイヤ
６ 電源端子
１１ 基板
１１ａ 成長主面
１１ｂ 光取出面
１２ 素子部
１３ 封着材
１４ 封止板
１５ 封止領域
２１ 透明電極
２２ 有機発光層
２３ 陰極
２５ 陽極
２６ 外部端子
３１ 本体部
３２ 放熱板
３３ 端子
２ 有機ＥＬ素子
３ 熱拡散板
４ 定電流回路素子
５ ワイヤ
６ 電源端子
１１ 基板
１１ａ 成長主面
１１ｂ 光取出面
１２ 素子部
１３ 封着材
１４ 封止板
１５ 封止領域
２１ 透明電極
２２ 有機発光層
２３ 陰極
２５ 陽極
２６ 外部端子
３１ 本体部
３２ 放熱板
３３ 端子
Claims (7)
- 平面状の有機ＥＬ素子と、
前記有機ＥＬ素子の一方の面に設けられた平面状の熱拡散板と、
前記熱拡散板と接するように設置され、前記有機ＥＬ素子に定電流を供給する定電流回路素子とを備えたことを特徴とする有機ＥＬ照明装置。 - 前記熱拡散板と前記定電流回路素子は、面接触していることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ照明装置。
- 前記定電流回路素子は、放熱板を有し、
前記放熱板と前記熱拡散板とは、面接触していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ照明装置。 - 前記定電流回路素子は、放熱板を有し、
前記放熱板が外側を向くように、前記定電流回路素子が設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ照明装置。 - 前記定電流回路素子は、前記有機ＥＬ素子に対して立設されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ照明装置。
- 前記有機ＥＬ素子は、有機発光層と、前記有機発光層の一方の面に形成された金属層からなる金属電極とを有し、
前記熱拡散板は、前記有機発光層から視て、前記金属電極側に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ照明装置。 - 前記熱拡散板は、金属を含むことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ照明装置。
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