JP2014103007A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】製品寿命を長くすることができる照明装置を提供することである。
【解決手段】実施形態に係る照明装置は、第1の基板と、第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に設けられた有機電界発光素子と、前記第1の基板および前記第2の基板の周縁部分を封止する第1の封止部と、を有する発光部と、前記有機電界発光素子に電力を供給する接続部と、内部に気密が維持された空間を有し、前記発光部を前記空間内に収納する収納部と、前記収納部に設けられ、前記接続部の前記収納部から外側に出る部分を封止する第2の封止部と、を備えている。
【選択図】図1
【解決手段】実施形態に係る照明装置は、第1の基板と、第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に設けられた有機電界発光素子と、前記第1の基板および前記第2の基板の周縁部分を封止する第1の封止部と、を有する発光部と、前記有機電界発光素子に電力を供給する接続部と、内部に気密が維持された空間を有し、前記発光部を前記空間内に収納する収納部と、前記収納部に設けられ、前記接続部の前記収納部から外側に出る部分を封止する第2の封止部と、を備えている。
【選択図】図1
Description
後述する実施形態は、概ね、照明装置に関する。
一対のガラス基板の間に、有機発光層を有する有機電界発光素子を設けた照明装置がある。この様な照明装置においては、一対のガラス基板の周縁部分を樹脂からなる封止部で封止している。
ところが、樹脂からなる封止部では、水分や酸素などが透過することを防止することができず、照明装置の製品寿命が短くなるおそれがある。
そのため、封止部を透過した水分を除去するための乾燥剤を設けた照明装置が提案されている。
しかしながら、封止部を透過した水分や酸素などを完全に除去することが難しく、製品寿命をさらに長くすることができる照明装置の開発が望まれていた。
ところが、樹脂からなる封止部では、水分や酸素などが透過することを防止することができず、照明装置の製品寿命が短くなるおそれがある。
そのため、封止部を透過した水分を除去するための乾燥剤を設けた照明装置が提案されている。
しかしながら、封止部を透過した水分や酸素などを完全に除去することが難しく、製品寿命をさらに長くすることができる照明装置の開発が望まれていた。
本発明が解決しようとする課題は、製品寿命を長くすることができる照明装置を提供することである。
実施形態に係る照明装置は、第1の基板と、第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に設けられた有機電界発光素子と、前記第1の基板および前記第2の基板の周縁部分を封止する第1の封止部と、を有する発光部と、前記有機電界発光素子に電力を供給する接続部と、内部に気密が維持された空間を有し、前記発光部を前記空間内に収納する収納部と、前記収納部に設けられ、前記接続部の前記収納部から外側に出る部分を封止する第2の封止部と、を備えている。
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して述べたものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して述べたものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る照明装置1を例示するための模式断面図である。
なお、図1(a)は、図1(b)におけるA−A’線断面図である。図1(b)は、図1(a)におけるB−B’線断面図である。
図1(a)、(b)に示すように、照明装置1には、発光部10、接続部7、接続部8、および収納部9が設けられている。
また、発光部10には、有機電界発光素子2、基板3(第1の基板の一例に相当する)、基板4(第2の基板の一例に相当する)、封止部5(第1の封止部の一例に相当する)、および封止部6が設けられている。
図1は、第1の実施形態に係る照明装置1を例示するための模式断面図である。
なお、図1(a)は、図1(b)におけるA−A’線断面図である。図1(b)は、図1(a)におけるB−B’線断面図である。
図1(a)、(b)に示すように、照明装置1には、発光部10、接続部7、接続部8、および収納部9が設けられている。
また、発光部10には、有機電界発光素子2、基板3(第1の基板の一例に相当する)、基板4(第2の基板の一例に相当する)、封止部5(第1の封止部の一例に相当する)、および封止部6が設けられている。
有機電界発光素子2は、電極2a(第1の電極の一例に相当する)、有機発光層2b、電極2c(第2の電極の一例に相当する)を有する。
有機電界発光素子2は、基板3の上に設けられている。
電極2aは、基板3の基板4と対峙する側の面に設けられている。電極2aは、平面形状が矩形状を呈している。ただし、電極2aの形状は例示をしたものに限定されるわけではなく、照明装置1の大きさや用途などに応じて適宜変更することができる。電極2aは、例えば、陽極として機能する。
有機電界発光素子2は、基板3の上に設けられている。
電極2aは、基板3の基板4と対峙する側の面に設けられている。電極2aは、平面形状が矩形状を呈している。ただし、電極2aの形状は例示をしたものに限定されるわけではなく、照明装置1の大きさや用途などに応じて適宜変更することができる。電極2aは、例えば、陽極として機能する。
電極2aは、有機発光層2bから放射された光に対して透過性を有する。電極2aの材料には、例えば、In、Sn、Zn及びTiからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素を含む酸化物を用いることができる。電極2aの材料には、例えば、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫、インジウム錫酸化物(ITO:Indium Tin Oxide)、フッ素ドープ酸化錫(FTO)、インジウム亜鉛酸化物を含む導電性ガラス(例えばNESAなど)、導電性有機膜(Pedot等)、Agナノワイヤ、グラフェンを用いた透明導電膜などを用いることができる。
有機発光層2bは、電極2aと電極2cとの間に設けられている。
有機発光層2bの厚み寸法は、例えば、5ナノメートル(nm)以上とすることができる。
有機発光層2bは、例えば、可視光の波長の成分を含む光を放射する。有機発光層2bは、例えば、白色の光を放射するものとすることができる。なお、「白色の光」は、実質的に白色の光であればよく、例えば、赤色系、黄色系、緑色系、青色系及び紫色系などの白色の光であってもよい。
有機発光層2bの厚み寸法は、例えば、5ナノメートル(nm)以上とすることができる。
有機発光層2bは、例えば、可視光の波長の成分を含む光を放射する。有機発光層2bは、例えば、白色の光を放射するものとすることができる。なお、「白色の光」は、実質的に白色の光であればよく、例えば、赤色系、黄色系、緑色系、青色系及び紫色系などの白色の光であってもよい。
有機発光層2bには、ホスト材料と、所定の色の光を発光させるドーパント(発光ドーパント)と、の混合材料を用いることができる。
有機発光層2bが白色の光を放射するものである場合には、緑色、青色、および赤色の光をそれぞれ発光させるドーパント(緑色発光ドーパント、青色発光ドーパント、赤色発光ドーパント)を含むものとすることができる。緑色、青色、および赤色の光を放射させることができれば、緑色、青色、および赤色の光から白色の光を合成することができる。
なお、有機発光層2bは、単層からなるものでもよく、多層からなるものでもよい。
例えば、有機発光層2bは、緑色発光ドーパント、青色発光ドーパント、および赤色発光ドーパントを含む層とすることができる。また、例えば、有機発光層2bは、緑色発光ドーパントを含む層と、青色発光ドーパントを含む層と、赤色発光ドーパントを含む層とが積層されたものとすることができる。
有機発光層2bが白色の光を放射するものである場合には、緑色、青色、および赤色の光をそれぞれ発光させるドーパント(緑色発光ドーパント、青色発光ドーパント、赤色発光ドーパント)を含むものとすることができる。緑色、青色、および赤色の光を放射させることができれば、緑色、青色、および赤色の光から白色の光を合成することができる。
なお、有機発光層2bは、単層からなるものでもよく、多層からなるものでもよい。
例えば、有機発光層2bは、緑色発光ドーパント、青色発光ドーパント、および赤色発光ドーパントを含む層とすることができる。また、例えば、有機発光層2bは、緑色発光ドーパントを含む層と、青色発光ドーパントを含む層と、赤色発光ドーパントを含む層とが積層されたものとすることができる。
有機発光層2bに用いるホスト材料としては、例えば、CBP(4,4'−N,N'-ビスジカルバゾリルール−ビフェニル)、BCP(2,9−ジメチル-4,7 ジフェニル−1,10−フェナントロリン)、TPD(テトラフェニルジアミノビフェニル)、PVK(ポリビニルカルバゾール)及びPPT(ポリ(3−フェニルチオフェン))などを例示することができる。
有機発光層2bに用いる緑色発光ドーパントとしては、例えば、Ir(ppy)3(トリス (2−フェニルピリジン)イリジウム)などを例示することができる。
有機発光層2bに用いる青色発光ドーパントとしては、例えば、Flrpic(イリジウム(III)ビス(4,6-ジ-フルオロフェニル)-ピ. リジネート-N,C2'-ピコリネート)などを例示することができる。
有機発光層2bに用いる赤色発光ドーパントとしては、例えば、Flr6(ビス(2,4−ジフルオロフェニルピリジナト)−テトラキス(1−ピラゾリル)ボラート−イリジウム(III))などを例示することができる。
有機発光層2bに用いる緑色発光ドーパントとしては、例えば、Ir(ppy)3(トリス (2−フェニルピリジン)イリジウム)などを例示することができる。
有機発光層2bに用いる青色発光ドーパントとしては、例えば、Flrpic(イリジウム(III)ビス(4,6-ジ-フルオロフェニル)-ピ. リジネート-N,C2'-ピコリネート)などを例示することができる。
有機発光層2bに用いる赤色発光ドーパントとしては、例えば、Flr6(ビス(2,4−ジフルオロフェニルピリジナト)−テトラキス(1−ピラゾリル)ボラート−イリジウム(III))などを例示することができる。
なお、白色の光の合成は、緑色、青色、および赤色の光の組み合わせに限定されない。例えば、緑色の光と赤色の光の組み合わせであってもよい。この場合、要求される緑色の光と白色の光の色度によっては、緑色の光を緑の光と青の光の混合色の光とすることもできる。
また、有機発光層2bから放射される光の色は、白色に限定されるわけではなく、照明装置1の用途などに応じて適宜変更することができる。有機発光層2bから放射される光の色は、発光ドーパントの種類、複数種類の発光ドーパントの組合せ、複数種類の発光ドーパントの添加比率などにより変化させることができる。
また、有機発光層2bから放射される光の色は、白色に限定されるわけではなく、照明装置1の用途などに応じて適宜変更することができる。有機発光層2bから放射される光の色は、発光ドーパントの種類、複数種類の発光ドーパントの組合せ、複数種類の発光ドーパントの添加比率などにより変化させることができる。
電極2cは、電極2aに対峙させて設けられている。電極2cは、有機発光層2bを覆うようにして設けられている。
電極2cは、有機発光層2bから放射された光に対して反射性を有する。電極2cの光反射率は、電極2aの光反射率よりも高い。本願明細書においては、電極2aの光反射率よりも高い光反射率を有している状態を反射性を有するという。
電極2cは、有機発光層2bから放射された光に対して反射性を有する。電極2cの光反射率は、電極2aの光反射率よりも高い。本願明細書においては、電極2aの光反射率よりも高い光反射率を有している状態を反射性を有するという。
電極2cは、例えば、陰極として機能する。電極2cの厚み寸法は、例えば、5ナノメートル(nm)以上とすることができる。5ナノメートル(nm)以上であれば、有機発光層2bから放射される光の一部を反射し、かつ、電流を有機発光層2bに有効に供給することができる。
電極2cは、例えば、アルミニウム及び銀の少なくともいずれかを含む。例えば、電極2cには、アルミニウムを用いることができる。
電極2cは、例えば、アルミニウム及び銀の少なくともいずれかを含む。例えば、電極2cには、アルミニウムを用いることができる。
また、有機電界発光素子2は、必要に応じて、図示しない第1機能層と、第2機能層とをさらに有することができる。
図示しない第1機能層は、有機発光層2bと電極2aとの間に設けられる。
第1機能層の厚み寸法は、例えば、1ナノメートル(nm)以上、500ナノメートル(nm)以下とすることができる。
図示しない第1機能層は、有機発光層2bと電極2aとの間に設けられる。
第1機能層の厚み寸法は、例えば、1ナノメートル(nm)以上、500ナノメートル(nm)以下とすることができる。
第1機能層は、例えば、正孔注入層として機能する。第1機能層が正孔注入層として機能する場合には、例えば、PEDPOT:PPS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)、CuPc(銅フタロシアニン)及びMoO3(三酸化モリブデン)などを含む。
第1機能層は、例えば、正孔輸送層として機能する。第1機能層が正孔輸送層として機能する場合には、例えば、α−NPD(4,4'−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル)、TAPC(1,1-ビス[4-[N,N-ジ(p-トリル)アミノ]フェニル]シクロヘキサン)、m−MTDATA(4,4',4''-トリス[フェニル(m-トリル)アミノ]トリフェニルアミン)、TPD(ビス(3-メチルフェニル)-N,N'-ジフェニルベンジジン)及びTCTA(4,4',4”−トリ(N− カルバゾリル)トリフェニルアミン)などを含む。
なお、第1機能層は、正孔注入層として機能する層と、正孔輸送層として機能する層と、が積層されたものであってもよい。この場合、正孔注入層として機能する層は、正孔の注入特性を向上させるためのものである。また、正孔注入層として機能する層は、正孔輸送層として機能する層と電極2aとの間に設けられる。
なお、第1機能層は、正孔注入層として機能する層と、正孔輸送層として機能する層と、が積層されたものであってもよい。この場合、正孔注入層として機能する層は、正孔の注入特性を向上させるためのものである。また、正孔注入層として機能する層は、正孔輸送層として機能する層と電極2aとの間に設けられる。
図示しない第2機能層は、有機発光層2bと電極2cとの間に設けられる。第2機能層の厚み寸法は、例えば、1ナノメートル(nm)以上、500ナノメートル(nm)以下とすることができる。
第2機能層は、例えば、電子輸送層として機能する。第2機能層が電子輸送層として機能する場合には、例えば、Alq3(トリス(8キノリ. ノラト)アルミニウム(III))、BAlq(ビス(2-メチル-8-キノリラト-N1,O8)-(1,1’-ビフェニル-4-オラト)アルニウム)、Bphen(バソフェナントロリン)及び3TPYMB(トリス[3−(3−ピリジル)−メシチル]ボラン)などを含む。
第2機能層は、例えば、電子輸送層として機能する。第2機能層が電子輸送層として機能する場合には、例えば、Alq3(トリス(8キノリ. ノラト)アルミニウム(III))、BAlq(ビス(2-メチル-8-キノリラト-N1,O8)-(1,1’-ビフェニル-4-オラト)アルニウム)、Bphen(バソフェナントロリン)及び3TPYMB(トリス[3−(3−ピリジル)−メシチル]ボラン)などを含む。
第2機能層は、例えば、電子注入層として機能する。第2機能層が、電子注入層として機能する場合には、第2機能層は、例えば、フッ化リチウム、フッ化セシウム、リチウムキノリン錯体などを含む。
なお、第2機能層は、電子輸送層として機能する層と、電子注入層として機能する層と、が積層されたものであってもよい。この場合、電子注入層として機能する層は、電子の注入特性を向上させるためのものである。また、電子注入層として機能する層は、電子輸送層として機能する層と電極2cとの間に設けられる。
なお、第2機能層は、電子輸送層として機能する層と、電子注入層として機能する層と、が積層されたものであってもよい。この場合、電子注入層として機能する層は、電子の注入特性を向上させるためのものである。また、電子注入層として機能する層は、電子輸送層として機能する層と電極2cとの間に設けられる。
基板3、および基板4は、板状を呈し、一対設けられている。基板4は、基板3の有機電界発光素子2が設けられた側に設けられている。基板4は、基板3と対峙して設けられている。基板3の有機電界発光素子2が設けられる側とは反対側の面は、光Lが放射される側の面となる。
基板3は、有機発光層2bから放射される光Lに対して透過性を有する。
基板3は、有機発光層2bから放射される光Lに対して透過性を有する。
基板3の材料には、例えば、石英ガラス、アルカリガラス及び無アルカリガラスなどのガラスを用いることができる。基板3の材料には、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネイト、ポリメチルメタクリエート、ポリプロピレン、ポリエチレン、非晶質ポリオレフィン及びフッ素系樹脂などの透明樹脂を用いることもできる。
基板4の材料には特に限定はないが、例えば、基板3の材料と同様とすることができる。
基板4の材料には特に限定はないが、例えば、基板3の材料と同様とすることができる。
封止部5は、基板3および基板4の周縁部分に設けられ、基板3および基板4の周縁部分を封止する。
封止部5の材料は、例えば、樹脂やガラスフリットなどとすることができる。
封止部5に用いる樹脂としては、例えば、紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂などを例示することができる。封止部5に用いるガラスフリットとしては、例えば、酸化マグネシウム(MgO)や酸化カルシウム(CaO)などを含むものを例示することができる。
封止部5の材料は、例えば、樹脂やガラスフリットなどとすることができる。
封止部5に用いる樹脂としては、例えば、紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂などを例示することができる。封止部5に用いるガラスフリットとしては、例えば、酸化マグネシウム(MgO)や酸化カルシウム(CaO)などを含むものを例示することができる。
封止部6は、基板3、基板4、および封止部5により画された領域に設けられている。また、封止部6は、有機電界発光素子2を覆うように設けられている。
封止部6の材料は絶縁性材料であれば特に限定はないが、例えば、紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂などの樹脂や、酸化シリコンなどの無機材料などを用いることができる。
この場合、封止部5の材料と、封止部6の材料を同じものとすれば、封止部5と封止部6とを一体的に形成することができる。
封止部6の材料は絶縁性材料であれば特に限定はないが、例えば、紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂などの樹脂や、酸化シリコンなどの無機材料などを用いることができる。
この場合、封止部5の材料と、封止部6の材料を同じものとすれば、封止部5と封止部6とを一体的に形成することができる。
接続部7の一方の端部は、電極2aと電気的に接続されている。接続部7の他方の端部は、収納部9の外側に設けられている。
接続部8の一方の端部は、電極2cと電気的に接続されている。接続部8の他方の端部は、収納部9の外側に設けられている。
そのため、照明装置1の外部に設けられた電源などと、電極2aおよび電極2cとを接続部7および接続部8を介して電気的にそれぞれ接続することができる。
接続部8の一方の端部は、電極2cと電気的に接続されている。接続部8の他方の端部は、収納部9の外側に設けられている。
そのため、照明装置1の外部に設けられた電源などと、電極2aおよび電極2cとを接続部7および接続部8を介して電気的にそれぞれ接続することができる。
接続部7および接続部8の収納部9から外側に出る部分は、収納部9の封止部9a(第2の封止部の一例に相当する)によりそれぞれ封止されている。
また、接続部7および接続部8により、発光部10が収納部9の内部の空間に保持されている。
接続部7および接続部8の材料は導電性材料であれば特に限定はないが、封止部9aの熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する材料とすることが好ましい。
例えば、後述するように、封止部9aの材料がガラスである場合には、接続部7および接続部8の材料はモリブデンなどとすることができる。
また、接続部7および接続部8により、発光部10が収納部9の内部の空間に保持されている。
接続部7および接続部8の材料は導電性材料であれば特に限定はないが、封止部9aの熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する材料とすることが好ましい。
例えば、後述するように、封止部9aの材料がガラスである場合には、接続部7および接続部8の材料はモリブデンなどとすることができる。
収納部9は、長手方向の両端が閉鎖された筒状を呈している。
収納部9は、内部に気密が維持された空間を有し、発光部10をこの空間内に収納する。
なお、図1に例示をしたものは、収納部9の断面外形が長方形であるがこれに限定されるわけではない。例えば、断面外形は扁平な形状とすることができる。
収納部9の長手方向の端部には、接続部7および接続部8の収納部9から外側に出る部分を封止する2つの封止部9aが設けられている。この場合、2つの封止部9aは、収納部9の長手方向の端部と一体的に形成されたものとすることができる。
少なくとも収納部9の光Lが放射される側の面9bは、光Lに対する透過性を有している。
収納部9は、内部に気密が維持された空間を有し、発光部10をこの空間内に収納する。
なお、図1に例示をしたものは、収納部9の断面外形が長方形であるがこれに限定されるわけではない。例えば、断面外形は扁平な形状とすることができる。
収納部9の長手方向の端部には、接続部7および接続部8の収納部9から外側に出る部分を封止する2つの封止部9aが設けられている。この場合、2つの封止部9aは、収納部9の長手方向の端部と一体的に形成されたものとすることができる。
少なくとも収納部9の光Lが放射される側の面9bは、光Lに対する透過性を有している。
収納部9の材料には特に限定はないが、水分や酸素などの透過を抑制できること、光Lに対する透過性を有していることなどを考慮すると、ガラスなどとすることが好ましい。この場合、ガラスとしては、例えば、石英ガラス、アルカリガラス及び無アルカリガラスなどを例示することができる。
収納部9の材料がガラスである場合には、例えば、ピンチシール法を用いて、2つの封止部9aを形成するとともに、2つの封止部9aにより接続部7および接続部8を封止することができる。例えば、加熱された封止部9aとなる部分をピンチャーを用いて押しつぶすことで、接続部7および接続部8がそれぞれ埋め込まれた2つの封止部9aを形成することができる。
また、シュリンクシール法(減圧封止法)を用いて、2つの封止部9aを形成するとともに、2つの封止部9aにより接続部7および接続部8を封止することができる。例えば、加熱された封止部9aとなる部分の内部を減圧し、負圧によって封止部9aとなる部分を押しつぶすことで、接続部7および接続部8がそれぞれ埋め込まれた2つの封止部9aを形成することができる。
また、封止部9aによる封止を行う際に、収納部9の内部の発光部10が保持される空間を排気して、収納部9の内部の空間を大気圧よりも減圧された状態とすることができる。また、収納部9の内部の発光部10が保持される空間にアルゴンガスや窒素ガスなどの不活性ガスを封入することもできる。
ここで、有機電界発光素子2は、視認性および耐衝撃性に優れるととともに、発光色が多様であるなどの利点を有するため、各種の照明装置に用いられている。
しかしながら、有機電界発光素子2は、一定期間駆動すると、発光輝度、発光の均一性などの発光特性が初期状態に比べて著しく劣化するという欠点を有している。このような発光特性の劣化を招く原因の一つとしては、有機電界発光素子2を構成する要素の表面に吸着している水分や酸素、有機電界発光素子2内に侵入した水分や酸素がある。
しかしながら、有機電界発光素子2は、一定期間駆動すると、発光輝度、発光の均一性などの発光特性が初期状態に比べて著しく劣化するという欠点を有している。このような発光特性の劣化を招く原因の一つとしては、有機電界発光素子2を構成する要素の表面に吸着している水分や酸素、有機電界発光素子2内に侵入した水分や酸素がある。
酸素は、陰極である電極2cのピンホールや、有機電界発光素子2の構造上の不良などから有機電界発光素子2の内部に侵入し、有機発光層2bと反応して有機発光層2bを酸化させる。有機発光層2bが酸化すると、材料特性の低下を招くことになる。
水分は、電極2cの欠陥などから有機電界発光素子2の内部に侵入し、有機発光層2bと電極2cとが剥離する原因となる。有機発光層2bと電極2cとが剥離した部分においては通電が行われなくなるので、発光しない部分である黒点(ダークスポット)が発生することになる。
本実施の形態においては、収納部9の内部の空間に発光部10を保持するとともに、発光部10に外部から電力を供給するための接続部7および接続部8を2つの封止部9aによりそれぞれ封止している。そのため、気密状態にある空間内に発光部10を保持することができるので、有機電界発光素子2への水分や酸素の侵入を長期間に亘り抑制することができる。その結果、黒点の発生を長期間に亘り抑制することができる。
また、収納部9の内部の空間にアルゴンガスや窒素ガスなどの不活性ガスを封入すれば、外部からの水分や酸素の侵入をさらに抑制することができる。
また、収納部9の内部の空間を大気圧よりも減圧された状態とすれば、外部の熱が有機電界発光素子2に伝わるのを抑制することができる。
また、収納部9の内部の空間を大気圧よりも減圧された状態とすれば、外部の熱が有機電界発光素子2に伝わるのを抑制することができる。
また、接続部7および接続部8により、発光部10が収納部9の内部の空間に保持されている。すなわち、発光部10が収納部9と接触しないようにしている。そのため、有機電界発光素子2に伝わる外部の熱を極めて少なくすることができる。また、封止部9aによる封止を行う際の熱が有機電界発光素子2に伝わるのを抑制することができる。その結果、有機電界発光素子2の発光特性の低下を抑制することができる。
[第2の実施形態]
図2(a)〜図3(c)は、第2の実施形態に係る照明装置を例示するための模式断面図である。
図2(a)に示すように、照明装置11aには、発光部10、接続部7、接続部8、収納部9、および支持部19aが設けられている。
すなわち、照明装置11aは、図1において例示をした照明装置11に支持部19aをさらに設けたものである。
図2(a)〜図3(c)は、第2の実施形態に係る照明装置を例示するための模式断面図である。
図2(a)に示すように、照明装置11aには、発光部10、接続部7、接続部8、収納部9、および支持部19aが設けられている。
すなわち、照明装置11aは、図1において例示をした照明装置11に支持部19aをさらに設けたものである。
支持部19aは、収納部9の電極2cに面する側の内壁に設けられている。支持部19aは、発光部10を支持する。
なお、本願明細書において支持するとは、基板3および基板4の少なくともいずれかの側に接触している場合と、基板3および基板4の少なくともいずれかの側に接合している場合とを含んでいる。
支持部19aの数、間隔、配置などには特に限定がなく、発光部10の大きさや形状、外部からの熱伝導などを考慮して適宜変更することができる。
なお、本願明細書において支持するとは、基板3および基板4の少なくともいずれかの側に接触している場合と、基板3および基板4の少なくともいずれかの側に接合している場合とを含んでいる。
支持部19aの数、間隔、配置などには特に限定がなく、発光部10の大きさや形状、外部からの熱伝導などを考慮して適宜変更することができる。
前述したように、電極2cは有機発光層2bから放射された光に対して反射性を有する。そのため、支持部19aが設けられる側には光が放射されないので、支持部19aは有機発光層2bから放射された光に対して透過性を有している必要はない。
支持部19aの材料は、熱伝導率の低い材料であれば特に限定はない。この場合、支持部19aの材料の熱伝導率は、収納部9の材料の熱伝導率の1.1倍以下とすることが好ましい。例えば、支持部19aの材料は、収納部9の材料と同じものとすることができる。支持部19aの材料が収納部9の材料と同じものである場合には、支持部19aと収納部9とを一体的に形成することができる。
支持部19aの形態は、柱状を呈している。柱状の形態は、外部からの熱の伝導が抑制されるような形態とすることが好ましい。例えば、収納部9の内壁側から発光部10側に向かうにつれて、断面積が変化するような形態とすることができる。この場合、図2(a)に示したように、収納部9の内壁側から発光部10側に向かうにつれて断面積が漸増するような形態とすることもできるし、断面積が漸減するような形態とすることもできる。
図2(b)に示すように、照明装置11bには、発光部10、接続部7、接続部8、収納部9、および支持部19bが設けられている。
すなわち、照明装置11bは、図1において例示をした照明装置11に支持部19bをさらに設けたものである。
すなわち、照明装置11bは、図1において例示をした照明装置11に支持部19bをさらに設けたものである。
支持部19bは、収納部9の電極2aに面する側の内壁に設けられている。支持部19bの数、間隔、配置などには特に限定がなく、発光部10の大きさや形状、外部からの熱伝導などを考慮して適宜変更することができる。
前述したように、電極2aは有機発光層2bから放射された光に対して透過性を有する。そのため、支持部19bが設けられる側に光が放射されるので、支持部19bは有機発光層2bから放射された光に対して透過性を有していることが好ましい。
また、支持部19bの材料は、熱伝導率の低い材料であることが好ましい。この場合、支持部19bの材料の熱伝導率は、収納部9の材料の熱伝導率の1.1倍以下とすることが好ましい。例えば、支持部19bの材料は、収納部9の材料と同じものとすることができる。支持部19bの材料が収納部9の材料と同じものである場合には、支持部19bと収納部9とを一体的に形成することができる。
支持部19bの形態は、柱状を呈している。柱状の形態は、外部からの熱の伝導が抑制され、且つ、支持部19bの内部に導入された光を効率よく照明装置11bの外部に取り出すことができる形態とすることが好ましい。
なお、外部からの熱の伝導が抑制される形態については、前述した支持部19aの形態と同様である。
また、支持部19bの内部に導入された光を効率よく照明装置11bの外部に取り出すことができるように、支持部19bの屈折率は、所定の範囲内にあるようにすることが好ましい。
なお、支持部19bの形態と光取り出し効率、支持部19bの屈折率と光取り出し効率とに関する詳細は後述する。
なお、外部からの熱の伝導が抑制される形態については、前述した支持部19aの形態と同様である。
また、支持部19bの内部に導入された光を効率よく照明装置11bの外部に取り出すことができるように、支持部19bの屈折率は、所定の範囲内にあるようにすることが好ましい。
なお、支持部19bの形態と光取り出し効率、支持部19bの屈折率と光取り出し効率とに関する詳細は後述する。
図2(c)に示すように、照明装置11cには、発光部10、接続部7、接続部8、収納部9、支持部19a、および支持部19bが設けられている。
すなわち、照明装置11cは、前述した支持部19aおよび支持部19bが設けられた場合である。
すなわち、照明装置11cは、前述した支持部19aおよび支持部19bが設けられた場合である。
図3(a)に示すように、照明装置11dには、発光部10a、接続部7、接続部8、収納部9、および支持部19bが設けられている。
発光部10aには、有機電界発光素子12、基板3、基板4、封止部5、および封止部6が設けられている。
有機電界発光素子2は、電極2a、有機発光層2b、電極12cを有する。
電極12cは、有機発光層2bを覆うようにして設けられている。電極12cは、電極2aと対峙して設けられている。
発光部10aには、有機電界発光素子12、基板3、基板4、封止部5、および封止部6が設けられている。
有機電界発光素子2は、電極2a、有機発光層2b、電極12cを有する。
電極12cは、有機発光層2bを覆うようにして設けられている。電極12cは、電極2aと対峙して設けられている。
電極12cは、例えば、陰極として機能する。
電極12cは、有機発光層2bから放射された光に対して透過性を有する。
電極12cの材料は、例えば、電極2aの材料と同様とすることができる。また、電極12cの材料は、例えば、マグネシウム銀合金などとすることができる。
電極12cは、有機発光層2bから放射された光に対して透過性を有する。
電極12cの材料は、例えば、電極2aの材料と同様とすることができる。また、電極12cの材料は、例えば、マグネシウム銀合金などとすることができる。
電極12cが有機発光層2bから放射された光に対して透過性を有するため、光Lは収納部9の電極12cに面する側の面9cからも放射される。
そのため、少なくとも収納部9の面9bおよび面9cは、光Lに対する透過性を有している。
また、収納部9の電極12cに面する側の内壁には、有機発光層2bから放射された光に対して透過性を有する支持部19bが設けられている。
そのため、少なくとも収納部9の面9bおよび面9cは、光Lに対する透過性を有している。
また、収納部9の電極12cに面する側の内壁には、有機発光層2bから放射された光に対して透過性を有する支持部19bが設けられている。
図3(b)に示す照明装置11eにおいては、支持部19bは、収納部9の電極2aに面する側の内壁に設けられている。図2(b)に示す照明装置11bにおいても、支持部19bは、収納部9の電極2aに面する側の内壁に設けられているが、照明装置11eの場合は面9bおよび面9cから光Lが放射される。
図3(c)に示す照明装置11fにおいては、支持部19bは、収納部9の電極12cに面する側の内壁、および収納部9の電極2aに面する側の内壁に設けられている。図2(c)に示す照明装置11cの場合は面9bから光Lが放射されるが、照明装置11fの場合は面9bおよび面9cから光Lが放射される。
図2(a)〜図3(c)に例示をしたように、支持部19aおよび支持部19bの少なくともいずれかを設けるようにすれば、収納部9の内部の空間における発光部10または発光部10aの保持を安定させることができる。
この場合、支持部19aおよび支持部19bの端部は、発光部10と接合していてもよいし、発光部10と接触していてもよい。また、支持部19bの端部は、発光部10aと接合していてもよいし、発光部10aと接触していてもよい。
この場合、支持部19aおよび支持部19bの端部は、発光部10と接合していてもよいし、発光部10と接触していてもよい。また、支持部19bの端部は、発光部10aと接合していてもよいし、発光部10aと接触していてもよい。
支持部19aおよび支持部19bの少なくともいずれかを設けるようにすれば、例えば、照明装置11a〜11fを垂直な方向に立てて用いたり、照明装置11a〜11fを天井に取り付けたり、照明装置11a〜11fを振動が加わる環境に取り付けたりした場合であっても、照明装置11a〜11fの動作の安定や故障の低減などを図ることができる。 また、所定の形態を有する支持部19bとすれば、支持部19bの内部に導入された光を照明装置の外部に拡散させるようにして放射することができる。
次に、支持部19bの形態と光取り出し効率との関係を説明する。
図4(a)は、シミュレーションの条件を説明するための模式図である。
電極2aは、インジウム錫酸化物からなり、厚み寸法が150nm、屈折率が1.89とした。
有機発光層2bは、厚み寸法が100nm、屈折率が1.71とした。
電極2cは、アルミニウムからなり、厚み寸法が150nm、屈折率が0.76とした。
基板3および収納部9は、ガラスからなり、厚み寸法が0.7mm、屈折率が1.52とした。
なお、本シミュレーションにおける屈折率は、波長が550nmの光に対するものである。
支持部19bの形態は、収納部9の内壁側から発光部10側(基板3側)に向かうにつれて断面積が漸減するような形態Aと、断面積が一定の形態Bと、断面積が漸増するような形態Cとした。なお、「支持部19b無し」は、基板3と収納部9との間が空気(屈折率が1)の場合である。
また、形態Aおよび形態Cは円錐台とし、断面積が大きな方の端面の直径寸法を4mm、断面積が小さな方の端面の直径寸法を2mm、高さ寸法を2mmとした。
また、形態Bは円柱とし、端面の直径寸法を4mm、高さ寸法を2mmとした。
また、支持部19bの屈折率nは、1.2、1.5、1.8とした。
また、シミュレーションは、光線追跡法により行うものとし、有機発光層2bから50000本の光束が出射するものとした。
図4(a)は、シミュレーションの条件を説明するための模式図である。
電極2aは、インジウム錫酸化物からなり、厚み寸法が150nm、屈折率が1.89とした。
有機発光層2bは、厚み寸法が100nm、屈折率が1.71とした。
電極2cは、アルミニウムからなり、厚み寸法が150nm、屈折率が0.76とした。
基板3および収納部9は、ガラスからなり、厚み寸法が0.7mm、屈折率が1.52とした。
なお、本シミュレーションにおける屈折率は、波長が550nmの光に対するものである。
支持部19bの形態は、収納部9の内壁側から発光部10側(基板3側)に向かうにつれて断面積が漸減するような形態Aと、断面積が一定の形態Bと、断面積が漸増するような形態Cとした。なお、「支持部19b無し」は、基板3と収納部9との間が空気(屈折率が1)の場合である。
また、形態Aおよび形態Cは円錐台とし、断面積が大きな方の端面の直径寸法を4mm、断面積が小さな方の端面の直径寸法を2mm、高さ寸法を2mmとした。
また、形態Bは円柱とし、端面の直径寸法を4mm、高さ寸法を2mmとした。
また、支持部19bの屈折率nは、1.2、1.5、1.8とした。
また、シミュレーションは、光線追跡法により行うものとし、有機発光層2bから50000本の光束が出射するものとした。
図4(b)は、シミュレーションの結果を表すグラフ図である。
図4(b)から分かるように、支持部19bの形態が変われば、光取り出し効率が変化する。
この場合、収納部9の内壁側から発光部10側(基板3側)に向かうにつれて断面積が漸増するような形態Cとすれば、光取り出し効率を向上させることができる。
図4(b)から分かるように、支持部19bの形態が変われば、光取り出し効率が変化する。
この場合、収納部9の内壁側から発光部10側(基板3側)に向かうにつれて断面積が漸増するような形態Cとすれば、光取り出し効率を向上させることができる。
次に、支持部19bの屈折率nと光取り出し効率との関係を説明する。
図5は、支持部19bの屈折率nと光取り出し効率との関係を表すグラフ図である。
なお、支持部19bの形態は前述した形態Cとし、シミュレーションの条件は図4(a)に例示をしたものとした。
図5から分かるように、支持部19bの屈折率nを、1より大きく2.4以下、より好ましくは、1.2以上2.0以下とすれば、支持部19bが無い部分(屈折率が1の部分)に比べて、光取り出し効率を向上させることができる。
図5は、支持部19bの屈折率nと光取り出し効率との関係を表すグラフ図である。
なお、支持部19bの形態は前述した形態Cとし、シミュレーションの条件は図4(a)に例示をしたものとした。
図5から分かるように、支持部19bの屈折率nを、1より大きく2.4以下、より好ましくは、1.2以上2.0以下とすれば、支持部19bが無い部分(屈折率が1の部分)に比べて、光取り出し効率を向上させることができる。
[第3の実施形態]
図6、図7は、第3の実施形態に係る照明装置を例示するための模式断面図である。
図6に示すように、照明装置21には、発光部10、接続部7、接続部8、収納部29が設けられている。
図6に示す照明装置21においては、2つの発光部10が設けられている。2つの発光部10は、基板4同士を接合して設けられている。なお、基板4は、2つの発光部10に共通する要素とすることもできる。
図6、図7は、第3の実施形態に係る照明装置を例示するための模式断面図である。
図6に示すように、照明装置21には、発光部10、接続部7、接続部8、収納部29が設けられている。
図6に示す照明装置21においては、2つの発光部10が設けられている。2つの発光部10は、基板4同士を接合して設けられている。なお、基板4は、2つの発光部10に共通する要素とすることもできる。
収納部29は、放射部29a、ネック部29b、封止部29c(第2の封止部の一例に相当する)を有する。
収納部29は、内部に気密が維持された空間を有し、発光部10をこの空間内に収納する。
収納部29は、内部に気密が維持された空間を有し、発光部10をこの空間内に収納する。
放射部29aは、球状を呈し、内部に2つの発光部10が収納されている。この場合、2つの発光部10は、放射部29aの内部の空間内に保持されている。
ネック部29bは、角筒状を呈し、内部の空間が放射部29aの内部の空間とつながっている。ネック部29bの放射部29a側とは反対側の端部は閉鎖され、封止部29cが設けられている。封止部29cは、接続部7および接続部8のネック部29bから外側に出る部分を封止する。
ネック部29bは、角筒状を呈し、内部の空間が放射部29aの内部の空間とつながっている。ネック部29bの放射部29a側とは反対側の端部は閉鎖され、封止部29cが設けられている。封止部29cは、接続部7および接続部8のネック部29bから外側に出る部分を封止する。
放射部29aは、光Lに対する透過性を有している。放射部29aの材料は、例えば、前述した収納部9と同様とすることができる。
ネック部29bおよび封止部29cの材料には特に限定はないが、例えば、放射部29aと同様とすることができる。放射部29a、ネック部29b、および封止部29cの材料が同じものである場合には、放射部29a、ネック部29b、および封止部29cを一体的に形成することができる。
なお、封止部29cの形状、形成方法などは、前述した封止部9aと同様とすることができる。
ネック部29bおよび封止部29cの材料には特に限定はないが、例えば、放射部29aと同様とすることができる。放射部29a、ネック部29b、および封止部29cの材料が同じものである場合には、放射部29a、ネック部29b、および封止部29cを一体的に形成することができる。
なお、封止部29cの形状、形成方法などは、前述した封止部9aと同様とすることができる。
放射部29a、およびネック部29bの内部の空間は、前述した収納部9と同様に、大気圧よりも減圧された状態またはアルゴンガスや窒素ガスなどの不活性ガスが封入された状態となっている。
また、さらに前述した支持部19bを設けることもできる。
また、さらに前述した支持部19bを設けることもできる。
図7に示すように、照明装置21aには、発光部10a、接続部7、接続部8、収納部29が設けられている。
また、さらに前述した支持部19bを設けることもできる。
図7に示す照明装置21aの場合には、有機発光層2bから放射された光に対して透過性を有する電極12cが設けられている。そのため、電極2a側のみならず電極12c側からも光Lが放射される。
また、さらに前述した支持部19bを設けることもできる。
図7に示す照明装置21aの場合には、有機発光層2bから放射された光に対して透過性を有する電極12cが設けられている。そのため、電極2a側のみならず電極12c側からも光Lが放射される。
照明装置21、21aにおいても、前述した照明装置1、11a〜11fと同様の効果を享受することができる。
また、図6、図7に示すように、球状の放射部29aから放射状に光Lを放射させることができる。そのため、広い配光角を得ることができる。
また、図6、図7に示すように、球状の放射部29aから放射状に光Lを放射させることができる。そのため、広い配光角を得ることができる。
[第4の実施形態]
図8は、第4の実施形態に係る照明装置を例示するための模式断面図である。
図8に示すように、照明装置31には、発光部10a、接続部7、接続部8、収納部39が設けられている。
また、さらに前述した支持部19bを設けることもできる。
図8は、第4の実施形態に係る照明装置を例示するための模式断面図である。
図8に示すように、照明装置31には、発光部10a、接続部7、接続部8、収納部39が設けられている。
また、さらに前述した支持部19bを設けることもできる。
収納部39は、長手方向の両端が閉鎖された円筒状を呈している。収納部39は、内部に気密が維持された空間を有し、発光部10aをこの空間内に収納する。
収納部39の長手方向の両端部には、接続部7および接続部8の収納部39から外側に出る部分を封止する2つの封止部39a(第2の封止部の一例に相当する)が設けられている。この場合、2つの封止部39aは、収納部39の長手方向の端部と一体的に形成されたものとすることができる。
収納部39の長手方向の両端部には、接続部7および接続部8の収納部39から外側に出る部分を封止する2つの封止部39a(第2の封止部の一例に相当する)が設けられている。この場合、2つの封止部39aは、収納部39の長手方向の端部と一体的に形成されたものとすることができる。
収納部39の内部には、電気的に直列接続された複数の発光部10aが収納されている。この場合、複数の発光部10aは、収納部39の内部の空間内に保持されている。
収納部39は、光Lに対する透過性を有している。収納部39の材料は、前述した収納部9の材料と同様とすることができる。収納部39の内部の空間は、前述した収納部9と同様に、大気圧よりも減圧された状態またはアルゴンガスや窒素ガスなどの不活性ガスが封入された状態となっている。
封止部39aの形状、材料、形成方法などは、前述した封止部9aと同様とすることができる。
収納部39は、光Lに対する透過性を有している。収納部39の材料は、前述した収納部9の材料と同様とすることができる。収納部39の内部の空間は、前述した収納部9と同様に、大気圧よりも減圧された状態またはアルゴンガスや窒素ガスなどの不活性ガスが封入された状態となっている。
封止部39aの形状、材料、形成方法などは、前述した封止部9aと同様とすることができる。
図8に示す照明装置31の場合には、有機発光層2bから放射された光に対して透過性を有する電極12cが設けられている。そのため、電極2a側のみならず電極12c側からも光Lが放射される。
なお、有機発光層2bから放射された光に対して反射性を有する電極2cが設けられた発光部10を備えるようにすることもできる。この場合、電極2aが面する側に光Lが放射されることになる。そのため、光Lが放射される側が曲面となっている断面形状(例えば、半月形状)を有する収納部39とすることもできる。
照明装置31においても、前述した照明装置1、11a〜11fと同様の効果を享受することができる。
また、収納部39から放射状に光Lを放射させることができる。そのため、広い配光角を得ることができる。
また、収納部39から放射状に光Lを放射させることができる。そのため、広い配光角を得ることができる。
また、前述した各実施形態において、収納部の光Lが放射される側の面に光を拡散させる光学要素を設けることもできる。例えば、収納部の光Lが放射される側の面に凹凸を設けたり、フレネルレンズを設けたりすることができる。また、収納部の内壁に拡散剤を塗布したり、収納部の壁内に拡散剤を含ませたりすることもできる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
1 照明装置、2 有機電界発光素子、2a 電極、2b 有機発光層、2c 電極、3 基板、4 基板、5 封止部、6 封止部、7 接続部、8 接続部、9 収納部、9a 封止部、10 発光部、11a〜11f 照明装置、19a 支持部、19b 支持部、21 照明装置、21a 照明装置、29 収納部、29a 放射部、29b ネック部、29c 封止部、31 照明装置、39 収納部、39a 封止部
Claims (9)
- 発光部であって、
第1の基板と、
第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板との間に設けられた有機電界発光素子と、
前記第1の基板および前記第2の基板の周縁部分を封止する第1の封止部と、
を有する発光部と、
前記有機電界発光素子に電気的に接続された接続部と、
内部に気密が維持された空間を有し、前記発光部を前記空間内に収納する収納部と、
前記収納部に設けられ、前記接続部の前記収納部から外側に出る部分を封止する第2の封止部と、
を備えた照明装置。 - 前記接続部は、前記発光部を前記空間内に保持する請求項1記載の照明装置。
- 前記収納部の内壁に設けられ、前記発光部を支持する支持部をさらに備えた請求項1または2に記載の照明装置。
- 前記支持部は、前記第1の基板および前記第2の基板の少なくともいずれかの側を支持する請求項3記載の照明装置。
- 前記支持部は、前記収納部の内壁側から前記発光部の側に向かうにつれて断面積が漸増する形態を有する請求項3または4に記載の照明装置。
- 前記支持部の屈折率は、1より大きく、2.4以下である請求項3〜5のいずれか1つに記載の照明装置。
- 前記支持部の屈折率は、1.2以上、2.0以下である請求項3〜5のいずれか1つに記載の照明装置。
- 前記空間は、大気圧よりも減圧された状態、または、不活性ガスが封入された状態である請求項1〜7のいずれか1つに記載の照明装置。
- 前記有機電界発光素子は、
第1の電極と、
前記第1の電極に対峙する第2の電極と、
前記第1の電極と、前記第2の電極と、の間に設けられた有機発光層と、
を有し、
前記第1の電極と、前記第2の電極と、の少なくともいずれか一方は、前記有機発光層から放射された光に対して透光性を有する請求項1〜8のいずれか1つに記載の照明装置。
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JP7037005B2 (ja) | 2017-04-06 | 2022-03-16 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | ルーバーフィン形状の熱伝導媒介体を備えたバッテリーパック |
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