JP2019009032A - 有機ｅｌ電球 - Google Patents

Abstract

【課題】従来からある白熱電球や線状発光体を光源とするＬＥＤ電球の製造設備を利用して製造可能な有機ＥＬ電球１０を提供することを目的とする。【解決手段】グローブ１１と、グローブ１１の底部に装着され外部ソケットに着脱可能に接続される口金１４と、グローブ１１内に配置した有機ＥＬ製の光源と、口金１４を介して外部ソケットから電力を前記光源に供給して点灯制御する点灯回路１５を供えた有機ＥＬ電球１０であって、光源を繊維コア１３ａと、繊維コア１３ａの表面に形成された第１電極１３ｂと、第１電極１３ｂの表面に形成された有機ＥＬ発光層１３ｃと、有機ＥＬ発光層１３ｃの表面に形成された透光性を有する第２電極１３ｄから成る有機ＥＬ製の線状発光体１３で構成する。【選択図】図１

Description

本発明は光源として有機ＥＬを用いる電球、すなわち有機ＥＬ電球に関する。

有機ＥＬ電球の一形式として、特開２００４−２０７０８１号公報には、ガラス製のグローブと、グローブの底部に装着され、外部ソケットに着脱可能に接続される口金と、グローブ内に配置した有機ＥＬ製の光源と、口金を介して外部ソケットから供給される電力で光源を点灯制御する点灯回路を供え、白熱電球や、特許第５６８９５２４号に開示されているＬＥＤチップを直列接続して構成した線状発光体を光源とするＬＥＤ電球の代替品として用いることができる有機ＥＬ電球が開示されている。
この有機ＥＬ電球の光源は、グローブの内面全周に形成された透光性の第１電極と、第１電極の内面全周に形成された有機ＥＬ発光層と、有機ＥＬ発光層の表面に形成された金属製の第２電極で構成されている。

特開２００４−２０７０８１号公報 特許第５６８９５２４号公報 特開２００２−１８４５８０号公報 特開２０１４−１５００００号公報

上記した従来の有機ＥＬ電球の製造工程では、第１電極，有機ＥＬ発光層及び第２電極を真空蒸着法又はスパッタ法で順にグローブ内面上に成膜するので、真空蒸着法やスパッタ法を実施するための製造設備が必要となる。そのため、線状発光体を光源とする白熱電球やＬＥＤチップを直列接続して構成した線状発光体を光源とするＬＥＤ電球の製造者は新たな設備投資をしなければならず、製造コストが高くなる。
本発明はかかる問題点に鑑み、従来からある白熱電球やＬＥＤチップを直列接続して構成した線状発光体を光源とするＬＥＤ電球の製造設備を利用して製造可能な有機ＥＬ電球を提供することを目的とする。
かかる目的を達成するにあたり、本件発明の発明者は特開２００２−１８４５８０号公報及び特開２０１４−１５００００号公報に開示されている発明に着目した。特開２００２−１８４５８０号公報には繊維状に形成された有機ＥＬの構造及び製造方法が開示されている。また、特開２０１４−１５００００号公報には複数の発光層を備えた有機ＥＬの構造及び製法が開示されている。この有機ＥＬは第１電極層、第１発光層、第２電極層、第２発光層及び第３電極層が順に積層され、第１発光層の光と第２発光層の光の合成光を発光し、第１発光層の印加電圧及び／又は第２発光層の印加電圧を調整することにより合成光が調光される。

請求項１に記載の発明は、
グローブと、グローブの底部に装着され外部ソケットに着脱可能に接続される口金と、グローブ内に配置した有機ＥＬ製の光源と、口金を介して外部ソケットから供給される電力で光源を点灯制御する点灯回路を供えた有機ＥＬ電球であって、
前記光源として、繊維コアと、繊維コアの表面に形成された第１電極層と、第１電極層の表面に形成された有機ＥＬ発光層と、有機ＥＬ発光層の表面に形成された透光性を有する第２電極層から成る有機ＥＬ製の線状発光体を用いたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、
グローブと、グローブの底部に装着され外部ソケットに着脱可能に接続される口金と、グローブ内に配置した有機ＥＬ製の光源と、口金を介して外部ソケットから供給される電力で光源を点灯制御する点灯回路を供えた有機ＥＬ電球であって、
前記光源として、繊維コアと、繊維コアの表面に形成された第１電極層と、第１電極層の表面に形成された第１発光層と、第１発光層の表面に形成された透光性を有する第２電極層と、第２電極層の表面に形成された第２発光層と、第２発光層の表面に形成された透光性を有する第３電極層と、第３電極層の表面に形成された第３発光層と、第３発光層の表面に形成された透光性を有する第４電極層から成る有機ＥＬ製の線状発光体を用い、
第１発光層が赤色、緑色、青色の３原色のうちいずれか一色を発光し、第２発光層が第１発光層の発光色を除く残りの２原色のうちいずれか一色を発光し、第３発光層が第１発光層の発光色と第２発光層の発光色を除いた原色を発光し、
各発光層の印加電圧を個別に調整可能にしたことを特徴とする。

そして、好ましくは、グローブの底部からグローブ中に突出する支柱を備え、
前記線状発光体と口金に内蔵された点灯回路とを電気的に接続するリード線を支柱に固定し、このリード線で前記線状発光体をグローブ中に保持する。

また、好ましくは、前記線状発光体として、曲率半径が１ｃｍ以下に屈曲可能であり、かつ長さと直径の比が１００：１以上のものを用いる。

本発明によれば、繊維状の有機ＥＬに着目し、これを白熱電球や、ＬＥＤ電球が光源として備えている線状発光体の代替品として用いるので、有機ＥＬ電球を白熱電球や線状発光体を光源とするＬＥＤ電球とほぼ同じ製造設備を利用して製造でき、製造コストの低減が可能となる。

本発明の第１実施例に係る有機ＥＬ電球を示す正面図である。 同電球の線状発光体の構造を示す説明図である。 図２の３−３線から切断した断面図である。 線状発光体の他の実施例の構造を示す説明図である。 同線状発光体の発光を制御する回路構成を示す説明図である。 本発明の第２実施例に係る有機ＥＬ電球を示す正面図である。 本発明の第３実施例に係る有機ＥＬ電球を示す正面図である。 本発明の第４実施例に係る有機ＥＬ電球を示す正面図である。

以下に本発明を図面に基づき説明する。図１には本発明の第１実施例に係る有機ＥＬ電球１０が示されている。当該有機ＥＬ電球１０は透明ガラス製のグローブ１１と、グローブ１１中に立設されたガラス製の支柱１２と、グローブ１１内に配列された複数本の線状発光体１３と、グローブ１１の底部に装着された導電性を有する金属製のソケット１４と、ソケット１４に内蔵された点灯回路１５を供えている。

ガラス製の支柱１２は内部に気体通路１６が形成され、気体通路１６の一端１７がグローブ１１中に開口し、他端１８が支柱１２の下端面に開口している。また、支柱１２の中間部から周囲に延びるスカート部１９が支柱１２に一体成形されている。支柱１２の下半分に針金状のリード線２０，２１が貫通し、支柱１２に固定されている。これらリード線２０，２１の支柱１２から上方へ突出する端部に線状発光体１３の下端部が連結されている。線状発光体１３の上端部は支柱１２の上端部に立設されたリード線２２に、横に延びるリード線２３を介して連結されている。線状発光体１３はこのように、リード線２０，２１，２２，２３でグローブ中に保持され、支柱１２と平行に配置されている。支柱１２から下方に突出するリード線２０，２１の端部は点灯回路１５に接続されている。

製造時、予めリード線２０，２１，２２，２３と線状発光体１３及び点灯回路１５が支柱１２に組み付けられ、この支柱１２のスカート部１９がグローブ１１の底部開口に溶着される。こうして、グローブ１１と支柱１２が一体に組み付けられる。そして、気体通路１６の下端開口１８から気体通路１６を通してグローブ１１中の空気を排気し、その後、ヘリウムガス等の不活性ガスを気体通路１６を通してグローブ１１中に充填し、気体通路１６の下端開口１８を閉じて不活性ガスをグローブ１１に封入する。そして、不活性ガスを封入したグローブ１１の底部に口金１４が接着される。

図２及び図３に示すように、線状発光体１３は繊維コア部材１３ａと、繊維コア部材１３ａの表面に形成した第１電極層１３ｂと、第１電極層１３ｂの表面に形成された有機ＥＬ発光層１３ｃと、有機ＥＬ発光層１３ｃの表面に形成された透光性を有する第２電極層１３ｄと、第２電極層１３ｄの一部分に形成された導電性の金属ストリップ１３ｅと、第２電極層１３ｄの表面に形成された透光性の空気遮断層１３ｆと、空気遮断層１３ｆを覆う封入材料１３ｇから成り、曲率半径が１ｃｍ以下に屈曲可能であり、かつ長さと直径の比が１００：１以上の繊維状に形成されている。線状発光体１３の第１電極１３ｂはリード線２３に接続され、線状発光体１３の第２電極１３ｄがリード線２０，２１に接続される。

繊維コア部材１３ａは柔軟なアルミニウム、銅、鋼等の金属線や、ガラス繊維またはプラスチック繊維で形成される。第１電極層１３ｂはカルシウム、金、インジウム、マンガン、スズ、鉛、アルミニウム、銀、又はマグネシウムで形成される。有機ＥＬ発光層１３ｃはＰＰＶ（ｐ−フェニレンビニレン）フィルム又はポリフルオレン類で形成される。第２電極層１３ｄは酸化インジウムスズ、酸化スズ、ニッケル又は金で形成される。金属ストリップ１３ｅはアルミニウムまたは銅で形成される。空気遮断層１３ｆは酸化ケイ素又はオキシ窒化ケイ素で形成される。封入材料１３ｇはシリコーン又はエポキシ樹脂で形成される。

本実施例に係る有機ＥＬ電球１０の構造は以上の通りであって、白熱電球や線状発光体型ＬＥＤ電球が差し込まれるソケット（図示略）に口金１４を差し込むと、ソケットから電力が口金１４を介して点灯回路１５に供給され、点灯回路１５によって線状発光体１３が発光する。
しかして、本実施例によれば、繊維状の有機ＥＬに着目し、繊維状の有機ＥＬで形成した線状発光体を白熱電球や、ＬＥＤ電球における光源の代用品として用いるので、有機ＥＬ電球を白熱電球やＬＥＤ電球とほぼ同じ製造設備を利用して製造でき、製造コストの低減が可能となる。

次に、上記有機ＥＬ電球１０に用いられている線状発光体１３に代わる他の線状発光体２５の構造を図４に示す。当該線状発光体２５は、繊維コア部材２５ａと、繊維コア部材２５ａの表面に形成された第１電極層２５ｂと、第１電極層２５ｂの表面に形成された第１発光層２５ｃと、第１発光層２５ｃの表面に形成された透光性を有する第２電極層２５ｄと、第２電極層２５ｄの表面に形成された第２発光層２５ｅと、第２発光層２５ｅの表面に形成された透光性を有する第３電極層２５ｆと、第３電極層２５ｆの表面に形成された第３発光層２５ｇと、第３発光層２５ｇの表面に形成された透光性を有する第４電極層２５ｈ及び第４電極層の表面を覆う透光性を有する保護層を備えた繊維状の有機ＥＬで構成されている。そして、第１発光層２５ｃが赤色を発光し、第２発光層２５ｅが緑色を発光し、第３発光層２５ｇが青色を発光するように、それぞれの発光層２５ｃ，２５ｅ，２５ｇの構成材料が選択されている。

図５に線状発光体２５の発光を制御する回路構成を示す。線状発光体２５を構成する各発光層２５ｃ，２５ｅ，２５ｇの印加電圧を個別に調整することにより、各発光層２５ｃ，２５ｅ，２５ｇに供給される電流量を可変調整して発光色の輝度を調整できる。
かかる構成の線状発光体２５によれば、各発光層２５ｃ，２５ｅ，２５ｇの光の輝度を調整することにより、各発光層２５ｃ，２５ｅ，２５ｇの光の合成光の色を変えることができる。

上記した線状発光体１３，２５は一本の繊維状有機ＥＬで構成したが、複数本の繊維状有機ＥＬを束ねたり、撚り合わせたり、あるいは曲げたりして線状発光体を構成することもできる。

本発明の第２実施例に係る有機ＥＬ電球３０を図６に示す。当該有機ＥＬ電球３０はグローブ１１の底部から突出する短尺の支柱３１を備え、２本の針金状のリード線３２，３３が支柱３１に固定されている。このリード線３２，３３は支柱３１を貫通して上下に延びている。各リード線３２，３３の下端部は点灯回路１５に接続されている。両リード線３２，３３の、支柱３１から上方へ延びる部分に線状発光体３４が螺旋状に巻回されている。線状発光体３４の一端は一方のリード線３２に電気的に接続され、線状発光体３４の他端が他方のリード線３３に電気的に接続されている。
なお、第２実施例に係る有機ＥＬ電球３０の他の構成は第１実施例に係る有機ＥＬ電球１０と同じであるので、同一の構成要素に同一の符号を付して説明を省略する。

本発明の第３実施例に係る有機ＥＬ電球４０を図７に示す。当該有機ＥＬ電球４０はグローブ１１の底部から突出する短尺の支柱４１を備え、２本の針金状のリード線４２，４３が支柱４１に固定されている。このリード線４２，４３は支柱４１を貫通して上下に延びている。各リード線４２，４３の下端部は点灯回路１５に接続されている。両リード線４２，４３の、支柱４１から上方へ延びる部分４２ａ，４３ａは波状形成され、波状のリード線４２，４３に線状発光体４４が螺旋状に巻回されている。線状発光体４４の一端は一方のリード線４２に電気的に接続され、線状発光体４４の他端が他方のリード線４３に電気的に接続されている。
なお、第３実施例に係る有機ＥＬ電球４０の他の構成は第１実施例に係る有機ＥＬ電球１０と同じであるので、同一の構成要素に同一の符号を付して説明を省略する。
第３実施例に係る有機ＥＬ電球４０によれば、線状発光体４４を巻回するリード線４２，４３を波状に形成したので、線状発光体４４をリード線４２，４３にしっかりと装着できる。

本発明の第４実施例に係る有機ＥＬ電球５０を図８に示す。当該有機ＥＬ電球５０はグローブ１１の底部から突出する短尺の支柱５１を備え、２本の針金状のリード線５２，５３が支柱５１に固定されている。このリード線５２，５３は支柱５１を貫通して上下に延びている。各リード線５２，５３の下端部は点灯回路１５に接続されている。両リード線５２，５３は支柱５１から上方へ延びる縦延び部分５２ａ，５３ａと縦延び部分５２ａ，５３ａから横に延びる横延び部分５２ｂ，５３ｂを有し、両横延び部分５２ｂ，５３ｂが略平行に延びている。そして、両横延び部分５２ｂ，５３ｂに線状発光体５４が螺旋状に巻回されている。線状発光体５４の一端は一方のリード線５２に電気的に接続され、線状発光体５４の他端が他方のリード線５３に電気的に接続されている。
なお、第４実施例に係る有機ＥＬ電球５０の他の構成は第１実施例に係る有機ＥＬ電球１０と同じであるので、同一の構成要素に同一の符号を付して説明を省略する。

１０，３０，４０，５０…有機ＥＬ電球
１１…グローブ
１２…支柱
１３，３４，４４，５４…線状発光体
１３ａ…繊維コア部材
１３ｂ…第１電極層
１３ｃ…有機ＥＬ発光層
１３ｄ…第２電極層
１４…口金
１５…点灯回路
１６…気体通路
２０，２１，２２，２３，３２，３３，４２，４３，５２，５３…リード線
２５，３４，４４，５４…線状発光体
２５ａ…繊維コア部材
２５ｂ…第１電極層
２５ｃ…第１発光層
２５ｄ…第２電極層
２５ｅ…第２発光層
２５ｆ…第３電極層
２５ｇ…第３発光層
２５ｈ…第４電極層

Claims (4)

1. グローブと、グローブの底部に装着され外部ソケットに着脱可能に接続される口金と、グローブ内に配置した有機ＥＬ製の光源と、口金を介して外部ソケットから供給される電力で光源を点灯制御する点灯回路を供えた有機ＥＬ電球であって、
   前記光源として、繊維コアと、繊維コアの表面に形成された第１電極層と、第１電極層の表面に形成された有機ＥＬ発光層と、有機ＥＬ発光層の表面に形成された透光性を有する第２電極層から成る有機ＥＬ製の線状発光体を用いたことを特徴とする有機ＥＬ電球。
2. グローブと、グローブの底部に装着され外部ソケットに着脱可能に接続される口金と、グローブ内に配置した有機ＥＬ製の光源と、口金を介して外部ソケットから供給される電力で光源を点灯制御する点灯回路を供えた有機ＥＬ電球であって、
   前記光源として、繊維コアと、繊維コアの表面に形成された第１電極層と、第１電極層の表面に形成された第１発光層と、第１発光層の表面に形成された透光性を有する第２電極層と、第２電極層の表面に形成された第２発光層と、第２発光層の表面に形成された透光性を有する第３電極層と、第３電極層の表面に形成された第３発光層と、第３発光層の表面に形成された透光性を有する第４電極層から成る有機ＥＬ製の線状発光体を用い、
   第１発光層が赤色、緑色、青色の３原色のうちいずれか一色を発光し、第２発光層が第１発光層の発光色を除く残りの２原色のうちいずれか一色を発光し、第３発光層が第１発光層の発光色と第２発光層の発光色を除いた原色を発光し、
   各発光層の印加電圧を個別に調整可能にしたことを特徴とする有機ＥＬ電球。
3. グローブの底部からグローブ中に突出する支柱を備え、
   前記線状発光体と口金に内蔵された点灯回路とを電気的に接続するリード線を支柱に固定し、このリード線で前記線状発光体をグローブ中に保持することを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ＥＬ電球。
4. 前記線状発光体として、曲率半径が１ｃｍ以下に屈曲可能であり、かつ長さと直径の比が１００：１以上のものを用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ＥＬ電球。

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