JP2011029040A - 有機ｅｌ光源ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】有機ＥＬ光源ユニットにおいて、素子電極への給電を確実とすることで、輝度斑を抑制することができる。
【解決手段】有機ＥＬ光源ユニット１は、発光素子１１と、発光素子１１に給電する給電部１２と、を備える。発光素子１１は、発光層１５と、素子基板１６と、封止基板１７と、封止基板１７の外周に導出されるプラス電極１８ａ及びマイナス電極１８ｂと、を有する。給電部１２は、電極１８ａ、１８ｂと接する複数の接点部１４を有し、これら各接点部１４が電極１８ａ、１８ｂに圧接されることで機械的及び電気的に多点にて接続される。ユニット１は、複数の接点部１４が電極１８ａ、１８ｂに多点にて接続されるので、各接点部１４で接圧が均一となり、電極１８ａ、１８ｂへの給電が確実となって輝度斑を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬという）発光素子を備える有機ＥＬ光源ユニットに関する。

従来の有機ＥＬ発光素子（以下、発光素子という）において、通常、素子電極は透明性の良いＩＴＯ（酸化インジウム錫）が用いられる。このＩＴＯは、抵抗率が高いため、素子電極への給電を、例えば、一接点のみで行った場合にはＩＴＯ内での電圧降下により、接点から離れるにしたがって発光層への供給電力が低下し、輝度斑が生じやすい。そこで、この問題を解消するために、発光素子と、発光素子の素子電極と面的に接触する給電部と、を備える有機ＥＬ光源ユニット（以下、ユニットという）が知られている（例えば、特許文献１参照）。

図７及び図８に、このようなユニット１００の構成を示す。ユニット１００は、発光素子１１と、発光素子１１に給電する一対の板状の給電部１２と、発光素子１１を保持する正面側及び背面側素子ケース１３ａ、１３ｂと、を備える。発光素子１１は、発光層１５が設けられる素子基板１６と、発光層１５等を封止する封止基板１７と、発光層１５に給電するためのプラス電極１８ａ及びマイナス電極１８ｂと、マイナス電極１８ｂに発光層１５を繋ぐアルミ電極２３と、を備える。

給電部１２は、プラス電極１８ａ及びマイナス電極１８ｂにそれぞれ面接触することで、発光層１５に給電する。素子ケース１３ａ、１３ｂは、重なり合わさって発光素子１１と給電部１２を保持する。ユニット１００は、給電部１２と電極１８ａ、１８ｂが互いに面同士で接触するので、一箇所に集中して給電することがなくなり、給電が確実となって輝度斑を低減させ、輝度の均等化を図ることができる。しかし、給電部１２と電極１８ａ、１８ｂが互いに面同士で接触することから、双方の接触面が精度良く仕上げられていない場合、電気的接触が部分的となって電位の斑ができるので、輝度斑が発生する虞がある。

特開２００６−２２８４５５号公報

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、素子電極への給電を確実とすることで、輝度斑を抑制することができる有機ＥＬ光源ユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、光放出面を有する発光層が設けられる素子基板と、前記光放出面の反対側で前記素子基板に対向して配置される封止基板と、前記封止基板の外周に導出され前記素子基板に配置される素子電極と、を有する有機ＥＬ発光素子と、前記素子電極に給電する給電部と、を備えた有機ＥＬ光源ユニットであって、前記給電部は、前記素子電極と接する複数の接点部を有し、これら各接点部が素子電極に圧接されることで機械的及び電気的に多点にて接続されるものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の有機ＥＬ光源ユニットにおいて、前記接点部は、櫛歯状であるものである。

請求項３の発明は、請求項２に記載の有機ＥＬ光源ユニットにおいて、前記櫛歯状の接点部の一部の剛性が、他の櫛歯状の接点部と異なっているものである。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ光源ユニットにおいて、前記接点部の一部が、前記素子電極に対する給電部の位置を位置決めするように構成されているものである。

請求項５の発明は、照明器具であって、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ光源ユニットと、前記給電部に電力を供給する配線部と、を有するものである。

請求項１の発明によれば、複数の接点部が素子電極に多点にて接続されるので、各接点部で接圧が均一となり、素子電極への給電が確実となって輝度斑を抑制することができる。

請求項２の発明によれば、接点部が櫛歯状なので、各接点部と素子電極の接点の接圧がより均一となり、素子電極への給電がより確実となって輝度斑を抑制することができる。

請求項３の発明によれば、剛性の高い接点部が、給電部と素子電極が接しているときに剛性の低い接点部にかかる力を軽減させるので、剛性の低い接点部がへたりにくくなる。そのため、素子電極への給電が確実となっている期間が長くなるので、輝度斑をより長い期間抑制することができる。

請求項４の発明によれば、給電部が発光素子の形状に沿う形状となるので、素子電極に対して給電部を位置決めしやすくなる。

請求項５の発明によれば、上記のような効果が得られる照明器具を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ光源ユニットを用いる照明器具の断面図。 同照明器具の分解図。 同ユニットの分解図。 本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ光源ユニットの発光素子と給電部の斜視図。 同ユニットの発光素子と給電部の変形例の斜視図。 同ユニットの発光素子と給電部の他の変形例の斜視図。 従来の有機ＥＬ光源ユニットの断面図。 同ユニットの分解図。

（第１の実施形態）
図１及び図２は、本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ光源ユニット１（以下、ユニットという）を用いて成る照明器具２の構成を示す。図３は、ユニット１の構成を示す。ユニット１は、本実施形態では光を照射する光源であり、照明器具２の一構成要素を成す。照明器具２は、ユニット１と、これを保持する正面側及び背面側筐体３ａ、３ｂと、ユニット１から照射される光（白抜き矢印）を放出する前面パネル４と、ユニット１に電力を供給する配線部５と、を備える。

正面側筐体３ａは枠体状に形成され、背面側筐体３ｂは下面開口の蓋体状に形成されている。これら筐体３ａ、３ｂは、重なり合わさってユニット１を保持する。正面側筐体３ａは、背面側筐体３ｂの側壁と接する周縁部６に、導体のリード線やコネクタ等である配線部５を通すための溝７を有し、また、下面開口には透光性を有する板状の前面パネル４が設置される。

ユニット１は、有機ＥＬ発光素子１１（以下、発光素子という）と、発光素子１１に給電する給電部１２と、発光素子１１と給電部１２を保持する正面側及び背面側素子ケース１３ａ、１３ｂと、を備える。

発光素子１１は、有機ＥＬの発光層１５が設けられる透明な矩形の素子基板１６と、発光層１５等を封止する封止基板１７と、発光層１５に給電するための素子電極であるプラス電極１８ａ及びマイナス電極１８ｂと、を備え、発光パネルとして構成される。発光素子１１は、配線部５が取り付けられた一対の給電部１２が、プラス電極１８ａ及びマイナス電極１８ｂにそれぞれ接触することで、発光層１５に給電される。

給電部１２は、電極１８ａ、１８ｂと接する複数の接点部１４を有し、これら各接点部１４が電極１８ａ、１８ｂに素子ケース１３ａ、１３ｂによって圧接されることで機械的及び電気的に多点にて接続される。接点部１４は、板状の銅やステンレススチールのような金属導電体から成る給電部１２に曲げ加工を施すことで、ディンプル状に形成され、このディンプル状部分の凸側が電極１８ａ、１８ｂと接する。なお、給電部１２は、板状の金属導電体にディンプル状の接点部１４を形成したもの以外に、例えば、線状の金属導電体にコイル状の接点部１４を形成したものであってもよい。

ユニット１は、複数の接点部１４が電極１８ａ、１８ｂに多点にて接続されるので、各接点部１４で接圧が均一となり、電極１８ａ、１８ｂへの給電が確実となって輝度斑を抑制することができる。また、ユニット１は、給電部１２がプラス電極１８ａとマイナス電極１８ｂの材料であるＩＴＯと比較して極めて低い抵抗値となるので、プラス電極１８ａとマイナス電極１８ｂの抵抗による影響が最小限となる。すなわち、プラス電極１８ａ及びマイナス電極１８ｂに印加される電圧の降下現象が最小限となり、輝度斑を低減させることができる。

素子ケース１３ａ、１３ｂは、いずれも蓋体状に形成されている。正面側素子ケース１３ａは、素子基板１６と対向するケース壁に光を出射するための開口部２１と、ケース側壁に給電部１２を保持するための溝部２２と、を有する。素子ケース１３ａ、１３ｂは、アクリル等の樹脂から形成され、互いの側壁同士が接するようにして重なり合わさることで、直方体の箱状となり、発光素子１１と給電部１２を保持する。

素子基板１６は、発光層１５から照射される光を導出し、ガラスや透明樹脂などの透明部材から成り、その上に発光層１５への給電用の電極となるプラス電極１８ａ及びマイナス電極１８ｂが形成され、このプラス電極１８ａ及びマイナス電極１８ｂ上に発光層１５が積層される。素子基板１６の発光層１５が形成された反対面側（裏面側）は、ＥＬ発光の光放出面となっている。

電極１８ａ、１８ｂは、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）により透明電極として素子基板１６上に平面状に形成され、それらの間の矩形の絶縁分離層により分離された２つの矩形パターンからなり、プラス電極１８ａの面積がマイナス電極１８ｂの面積よりも大きい。

プラス電極１８ａ上には、発光体として、例えば、蛍光性有機化合物を含む有機薄膜から成る発光層１５が形成され、発光層１５の上面には、蒸着によりサブミクロン厚のアルミ電極２３が形成される。このアルミ電極２３は、マイナス電極１８ｂに接続される。また、発光層１５及びアルミ電極２３は、シリコン樹脂から成る封止基板１７により封止される。プラス電極１８ａとマイナス電極１８ｂは、封止基板１７の外周に導出されており、素子基板１６の一対の対向する辺方向に沿う導出部分で給電部１２と直接的に接触するか、又は導電性薄膜を介して間接的に接触する。

なお、発光素子１１は、発光層１５とプラス電極１８ａの間に発光層１５へのホール注入性を向上させるための正孔輸送層や、発光層１５とアルミ電極２３の間に発光層１５への電子注入性を向上させるための電子輸送層を有していてもよい。また、マイナス電極１８ｂは、必ずしも透明電極でなくてもよく、例えば、アルミから成る電極であってもよい。

（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係るユニット１の発光素子１１と給電部１２を示す。給電部１２は、接点部１４がディンプル状のものに替えて櫛歯状のものであり、その他の構成については上記第１の実施形態と同様である。

各接点部１４は、板状の金属導電体から成る給電部１２に抜き打ち加工及び曲げ加工を施すことで、平面視において同じ幅の櫛歯状で、側面視においてそれぞれＶ字状に折れ曲がった形状に形成され、このＶ字状部分の凸側が電極１８ａ、１８ｂと接する。ユニット１は、接点部１４が櫛歯状なので、各接点部１４と電極１８ａ、１８ｂの接点の接圧がより均一となり、電極１８ａ、１８ｂへの給電がより確実となって輝度斑を抑制することができる。

図５は、本実施形態の第１の変形例に係るユニット１の発光素子１１と給電部１２を示す。櫛歯状の接点部１４の一部であるへたり防止部１４ａの剛性が、他の櫛歯状の接点部１４ｂと異なり、その他の構成については上記第２の実施形態と同様である。

へたり防止部１４ａは、接点部１４ｂと比べて平面視における櫛歯の幅が広く形成されて剛性が高い。ユニット１は、接点部１４ｂよりも剛性の高いへたり防止部１４ａが、給電部１２と電極１８ａ、１８ｂが接しているときに接点部１４ｂにかかる力を軽減させるので、接点部１４ｂがへたりにくくなる。そのため、電極１８ａ、１８ｂへの給電が確実となっている期間が長くなるので、輝度斑をより長い期間抑制することができる。なお、へたり防止部１４ａは、接点部１４ｂと比べて側面視における厚さを厚くすることで剛性を高くしてもよい。

図６は、本実施形態の第２の変形例に係るユニット１の発光素子１１と給電部１２を示す。櫛歯状の接点部１４の一部である位置決め部１４ｃ、１４ｄは、電極１８ａ、１８ｂに対する給電部１２の位置を位置決めするように構成され、その他の構成については上記第２の実施形態と同様である。

位置決め部１４ｃは、櫛歯の端部が側面視においてＬ字状に折れ曲がって形成され、封止基板１７の側面と接する。位置決め部１４ｄは、櫛歯の根元部が側面視においてＬ字状に折れ曲がって形成され、電極１８ａ、１８ｂの側面と接する。そのため、ユニット１は、給電部１２が発光素子１１の形状に沿う形状となるので、電極１８ａ、１８ｂに対して給電部１２を位置決めしやすくなる。

なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、一対の給電部は、両方とも接点部の形状が同じものを示したが、一方の給電部の接点部がディンプル状であり、他方が櫛歯状であるものであっても構わない。

１ ユニット（有機ＥＬ光源ユニット）
１１ 発光素子（有機ＥＬ発光素子）
１２ 給電部
１４、１４ｂ 接点部
１４ａ へたり防止部（接点部）
１４ｃ、１４ｄ 位置決め部（接点部）
１５ 発光層
１６ 素子基板
１７ 封止基板
１８ａ プラス電極（素子電極）
１８ｂ マイナス電極（素子電極）

Claims (5)

1. 光放出面を有する発光層が設けられる素子基板と、前記光放出面の反対側で前記素子基板に対向して配置される封止基板と、前記封止基板の外周に導出され前記素子基板に配置される素子電極と、を有する有機ＥＬ発光素子と、
   前記素子電極に給電する給電部と、を備えた有機ＥＬ光源ユニットであって、
   前記給電部は、前記素子電極と接する複数の接点部を有し、これら各接点部が素子電極に圧接されることで機械的及び電気的に多点にて接続されることを特徴とする有機ＥＬ光源ユニット。
2. 前記接点部は、櫛歯状であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ光源ユニット。
3. 前記櫛歯状の接点部の一部の剛性が、他の櫛歯状の接点部と異なっていることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ光源ユニット。
4. 前記接点部の一部が、前記素子電極に対する給電部の位置を位置決めするように構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ光源ユニット。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ光源ユニットと、
   前記給電部に電力を供給する配線部と、を有することを特徴とする照明器具。

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