JP2011517030A - マクロ抽出器を備えるｏｌｅｄ装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、発光有機層２、陰極層１及び透明な陽極層３を有するスタックであって、発光有機層２は、陰極層１と陽極層３との間に配されている、スタックを備えるＯＬＥＤ装置であって、マクロ抽出器層５は透明基板４上に配されており、マクロ抽出器層５は透明基板４と光学的に接触しており、マクロ抽出器層５は、マクロ抽出器層５の底部から上部に延在している複数のミラー表面を有しており、前記ミラー表面は、好ましくは、前記透明基板の屈折率に整合する屈折率を有する材料内に埋め込まれている、ＯＬＥＤ装置に関する。好ましくは、前記マクロ抽出器層は、空気充填されているクラック９をもつプレストレストクラッシュガラスペイン６を備えるクラッシュガラス装置を有している。これらのクラック９が、有機層２により発される光に対してミラーとして振る舞うので、光の捕獲は回避され、従って、当該装置からの光抽出が向上される。

Description

本発明は、ＯＬＥＤ装置の分野に関し、特に、ＯＬＥＤ装置からの光抽出の分野に関する。

一般に、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）は、電気伝導性を有するが光学的に透明な酸化物（通常、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ））によって覆われているガラス基板上の有機物質の非常に薄い層（約１００ｎｍ）から成る。ＩＴＯが陽極を形成しており、有機層のスタック上に蒸着されているアルミニウムの層（約１００ｎｍ）が陰極を形成している。典型的には２〜１０ボルトの電圧が、陽極と陰極との間に印加された場合、この有機スタックが光を発する。

しかしながら、前記ＯＬＥＤ内で生成される光の殆どは、有機層内又はガラス内の導波路により、基板から空気中に漏出することができない。従って、より良好な光抽出が、ＯＬＥＤの効率的な動作のために必須である。

本発明の目的は、より良好な光抽出フィーチャを有するＯＬＥＤ装置を提供することにある。
この目的は、発光有機層と陰極層と透明な陽極層とを有するスタックであって、前記有機層は、前記陰極層と前記陽極層との間に配されているスタックを備えるＯＬＥＤ装置であって、前記スタックは、透明基板上に配されており、マクロ抽出器層が、前記透明基板上に配されており、前記マクロ抽出器層は、前記基板と光学的に接触しており、前記マクロ抽出器層は、前記マクロ抽出器層の底部から上部への方向に延在している複数のミラー表面を有している、ＯＬＥＤ装置により達成される。

１つの層が、他の層の「上部」に又は２つの他の層「間」に配されるというフィーチャは、必ずしも、これらの層が互いに直接的に接触していることを意味するわけではない。更に、前記有機層は複数の有機層を有することができ、一般に、更なる層が、上述の層間に設けられることが可能である。

更に、前記ミラー表面が、前記マクロ抽出器層の底部から上部までの方向に延在するという事実は、前記ミラー表面が底部から上部まで延在しなければならないことを意味しているわけではない。しかしながら、本発明の好ましい実施例によれば、前記ミラー表面は、実際に、前記マクロ抽出器層の底部表面から上部表面まで延在している。

好ましくは、前記ミラー表面は、前記基板の屈折率に等しい又は近い屈折率を有する透明な媒体内に埋め込まれている。この屈折率の整合は、基板とマクロ抽出器との間の光学的結合に役立つ。

前記ミラー表面のために、より多くの光が、当該ＯＬＥＤ装置から抽出される。この状況において、発見されたことは、有機層、金属陰極、ＩＴＯ陽極、光ガイド及びガラス基板を備える典型的な従来技術ＯＬＥＤ装置内で生成される光は、
− 当該光の約３０％は、前記有機層及び前記ＩＴＯにより形成される光ガイド内に閉じ込められ、
− 約２０％は、前記金属陰極との相互作用において損失され、
− 約５０％は、前記ガラス基板内に入射し、
− 前記ガラス基板からは、２０％だけが空気中に漏出する、
というように分割されることである。

更に、前記ガラス基板に入射する光は、ガラスと空気との界面における内部反射によって部分的に閉じ込められることが分かっている。この光は、基本的には、前記ガラス板によって導波される。本発明による抽出器は、導波された前記光を反射するために上述のミラー表面を使用し、従って、前記ガラス板内の伝導の抑制をもたらし、前記光のより良好な抽出が達成される。

本発明の好ましい実施例によれば、前記ミラー表面は、不規則な表面構造を有する。更に、本発明の好ましい実施例によれば、前記ミラー表面は、異なる法線方向を有する。このことに関して、本発明の好ましい実施例によれば、前記ミラー表面の法線方向と前記マクロ抽出器層の平面の法線とが、９０°以下であり、かつ、４５°よりも大きく、好ましくは７０°より大きく、最も好ましくは８０°よりも大きい鋭角を含んでいる。即ち、前記ミラー表面は、前記マクロ抽出器層の平面に対してほぼ垂直に延在することが好ましい。

更に、本発明の好ましい実施例によれば、前記ミラー表面は、より低い屈折率を有する異なる材料により充填されている前記マクロ抽出器層の材料内の空間を有する。このことに関して、前記空間は、ガス充填されており、特に空気を充填されているのが好ましい。更に、本発明の好ましい実施例によれば、隣接するミラー表面の互いからの距離は、１５ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ以下、最も好ましくは８ｍｍ以下である。

本発明の好ましい実施例によれば、前記マクロ抽出器層は、クラッシュガラス装置（crash glass device）を含んでいる。本発明の状況において、クラッシュガラス装置とは、クラッシュガラス（即ち、このガラスがクラッシュ構造を示している領域）の少なくとも１つの領域を有する装置であると理解されるべきである。このようなクラッシュ構造は、ガス充填されている（典型的には空気を充填されている）クラックによって、互いから分離されている壊れていないガラスの一部を有する。このようなクラッシュガラス装置は、一般に、本発明の好ましい実施例の上述のフィーチャの全てを有することができるガラスペイン（glass pane）を有している。特に、前記ミラー表面は、前記ガラスペインの壊れていない部分を互いから分離する空気が充填されているクラックにより形成されている。

このことに関して、本発明の好ましい実施例によれば、前記クラッシュガラス装置は、上下の安定化層間に挟まれている、好ましくはプレストレスを与えられた、クラッシュガラスペインを有する。この安定化層は、好ましくは、前記クラッシュガラスペイン、及びこのペインとこの層とを接着するために使用される材料の屈折率に整合する屈折率を有している。

更に、本発明の好ましい実施例によれば、一方の前記安定化層は、薄膜層（特に薄い可塑性の薄膜層）であり、他方の前記安定化層はガラスペイン（好ましくは安全ガラスペイン）を有する。このように、前記ＯＬＥＤ側の前記安定化層は、非常に薄く作られることができ、前記より高い角度の下で発される光線が当該ガラス内の最小経路長によって、前記クラッシュガラスに入射するという事実に関して有利である。

更に、前記クラッシュガラスペインの厚さは、好ましくは８ｍｍ以下、好ましくは６ｍｍ以下、最も好ましくは４ｍｍである。更に、本発明の好ましい実施例によれば、前記クラッシュガラスペインは、低吸収ガラス、即ち好ましくは、前記ＯＬＥＤの波長に対して低い吸収性を示すガラスを有する。

即ち、本発明の好ましい実施例によれば、前記ＯＬＥＤ基板に対する光学的接触におけるクラッシュプリストレストガラスシートは、前記表面に対しておおよそ垂直である前記クラックにおいて、導波された光を反射するように設けられる。このようなクラッシュガラスの場合、前記クラックはまっすぐではなく、光線をランダム化する小さい変化を有しており、前記ガラス板内の光の伝導の本質的に完全な抑制、従って、空気中へのより良好な抽出をもたらす。

本発明の好ましい実施例のために使用される前記クラッシュガラスペイン内の前記クラックは、このペインを、小さいセクション（好ましくは１０ｍｍ未満の、最も好ましくは数ｍｍ未満の長さ）に分割する。空気を充填されている前記クラックは、前記ガラスの前記平面に沿って進行する光に対する１００％のミラーを提供することでき、このペイン内の光の伝搬を効率的に禁止する。前記クラックを有さないガラスペインは、内部反射のために前記光を前記エッジへ導く。

このクラックは、好ましくは、多かれ少なかれ前記ガラスの表面に対して垂直であるが、前記クラックは、好ましくは、光線をランダム化する波形の形態におけるかなりの不規則性を示している。このランダム化は、常に、光線を漏出円錐（内部全反射の角度よりも大きい角度において、当該基板と空気との界面に当たる前記基板内の全ての光線により形成される円錐）内にずらすので、全ての光線が前記ガラスペインから漏出することを可能にするのに役立つ。

本発明の好ましい実施例によるマクロ抽出器を備えるＯＬＥＤ装置を模式的に示している。 本発明の好ましい実施例によるＯＬＥＤ装置のクラッシュガラスペイン内の光路の原理を模式的に示している。

本発明のこれら及び他の見地は、以下に記載される実施例を参照して、明らかになり、説明されるであろう。

図１は、本発明の好ましい実施例によるＯＬＥＤ装置を、模式的な描写において示している。図１から分かるように、本発明の好ましい実施例によるＯＬＥＤ装置は、底部から上部へと、金属陰極１、発光有機層２、ＩＴＯでできている透明な陽極３及びガラス基板４を備えているスタックを有する。このスタックは、本質的に、従来技術のＯＬＥＤ装置から知られているものと同じである。

しかしながら、このスタックの上部において、前記スタックと光学的に接触して、底側における薄い可塑性の薄膜７とより厚い安定化上部ペイン８との間に挟まれているクラッシュガラスペイン６を有するマクロ抽出器５が、設けられている。この安定化上部ペイン８は、マクロ抽出器５を安定させるために設けられ、安全ガラスでできている。クラッシュガラスペイン６、壊れていない安全ガラスの複数の領域内にクラッシュガラスペインを分離する空気を充填されているクラック９を有するプリストレスト安全ガラスが、使用される。

これらの空気を充填されているクラック９は、クラッシュガラスペイン６の平面に沿って進行する光線に対してミラーとして振る舞い、このペイン内の光の伝搬を効果的に禁止する。前記クラックを有さないガラスペインは、内部反射のため前記光を前記エッジへ導く。これとは対照的に、本発明の好ましい実施例によれば、このような光は、依然として抽出されることができる。

クラック９は、クラッシュガラスペイン６の表面に対してほぼ垂直であり、光線をランダム化する波形の形態におけるかなりの不規則性を示している。このランダム化は、常に、光線を漏出円錐内にずらすので、全ての光線がクラッシュガラスペイン６から漏出するのを可能にするのに役立つ。

このことは、図２において、更に詳細に示される。図２から分かるように、有機層２の平面に対して正確な角度の下に発される光線は、クラック９において反射され、部分的には反射されて金属陰極１上に戻されもし、クラッシュガラスペイン６の上部表面上への入射角が本質的に垂直である場合に、当該装置から出る。結果として、全反射による光線の捕獲は、回避され、生成された光の非常により良好な抽出をもたらす。

本発明は、添付図面及び上述において、詳細に説明され記載されたが、このような説明及び記載は、限定的なものではなく、説明的又は例示的なものであるとみなされるべきであり、本発明は、開示されている実施例に限定されるものではない。

開示されている実施例に対する他の変化は、前記添付図面、本明細書及び添付請求項の熟慮により、添付請求項に記載の本発明を実施する際に当業者により理解され、行われることができる。「有する」という語は、他の構成要素又はステップの存在を排除するものではなく、単数形の構成要素は、複数のこのような構成要素を排除するものではない。特定の手段が、相互に異なる従属請求項において、引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように使用されることができないと示すものではない。添付請求項における如何なる符号も、当該範囲を制限するものとして解釈されてはならない。

Claims (12)

1. 発光有機層、陰極層及び透明な陽極層を有するスタックを備えるＯＬＥＤ装置であって、前記発光有機層は、前記陰極層と前記陽極層との間に配されており、前記スタックは透明基板内に配されており、マクロ抽出器層は、前記透明基板の上部に配されており、前記マクロ抽出器は、前記透明基板と光学的に接触しており、前記マクロ抽出器層は、前記マクロ抽出器層の底部から上部への方向に延在する複数のミラー表面を有している、ＯＬＥＤ装置。
2. 前記ミラー表面が不規則な表層構造を有している請求項１に記載のＯＬＥＤ装置。
3. 前記ミラー表面が異なる法線方向を有している請求項１又は２に記載のＯＬＥＤ装置。
4. 前記ミラー表面の法線方向と前記マクロ抽出器層の平面の法線とは、９０°以下であり、かつ、４５°よりも大きい鋭角を有している、請求項３に記載のＯＬＥＤ装置。
5. 前記ミラー表面は、異なる材料により充填されている前記マクロ抽出器層の材料内の空間を有する、請求項１乃至４の何れか一項に記載のＯＬＥＤ装置。
6. 互いに隣接しているミラー表面の距離は１５ｍｍ以下である、請求項１乃至５の何れか一項に記載のＯＬＥＤ装置。
7. 前記マクロ抽出器層がクラッシュガラス装置を有する、請求項１乃至６の何れか一項に記載のＯＬＥＤ装置。
8. 前記クラッシュガラス装置は、好ましくは空気充填されているクラックを好ましくは備えているプリストレストクラッシュガラスペインを有する、請求項７に記載のＯＬＥＤ装置。
9. 前記クラッシュガラスペインは、上方の安定化層と下方の安定化層との間に挟まれている、請求項８に記載のＯＬＥＤ装置。
10. 一方の前記安定化層は、薄膜層であり、他方の前記安定化層は、ガラスペインを有する、請求項９に記載のＯＬＥＤ装置。
11. 前記クラッシュガラスペインの厚さは、８ｍｍ以下である、請求項８乃至１０の何れか一項に記載のＯＬＥＤ装置。
12. 前記クラッシュガラスペインが低吸収ガラスを有する、請求項８乃至１１の何れか一項に記載のＯＬＥＤ装置。

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