JP6380378B2 - 有機エレクトロルミネッセンス発光装置 - Google Patents
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Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス発光装置に関するものである。
近年、自発光素子としての有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬともいう）素子を備える有機ＥＬパネルが注目されている。有機ＥＬパネルは、基板上に有機化合物の発光層（以下、有機発光層或いは単に発光層とも称する）を第１電極（陽極）と第２電極（陰極）の２つの電極で挟持した構成の有機ＥＬ素子を配置し、陰極及び陽極間に電流を供給することにより、有機発光層の発光を行うものである。
このような構成の有機ＥＬ素子では、有機発光層で発生した光（以下、発光光とも称する。）が電極（陽極又は陰極）の面から取り出されるため、その出射面において、均一な照明を得ることができる。また、有機ＥＬ素子では紫外線を含まない発光光を得ることができるため、目に優しい光源が得られる。このため、有機ＥＬ素子は、面状発光体として有望視されている。
有機ＥＬ素子は部品点数が少なく小型軽量化が可能であり、消費電力が少ないことからこれまでの小型の家電機器だけでなく大型の装置での使用が期待されている。しかし、現状では大面積の有機ＥＬパネルは製造が難しく、又、輝度むらが生じやすい。この様に、大面積の有機ＥＬパネルには製造面性能面での課題も存在する。
このため、輝度むらや製造コストを抑えるために小型の有機ＥＬパネルを作製し、複数の有機ＥＬパネルを配列して大面積化を図る技術が検討されている。
このため、輝度むらや製造コストを抑えるために小型の有機ＥＬパネルを作製し、複数の有機ＥＬパネルを配列して大面積化を図る技術が検討されている。
又、有機ＥＬパネルの有機ＥＬ素子は水や酸素によって劣化するという特徴を有する。このため、有機ＥＬ素子をガラスや樹脂で封止することは必須である。十分な封止性能を得るためには、有機ＥＬ素子までの封止幅を十分にとる必要があるため、有機ＥＬパネルの発光部の周りには１ｍｍ前後の非発光部が存在する。このため、複数の有機ＥＬパネルを配列すると、複数の有機ＥＬパネル間の継ぎ目部分、及び、その周辺に非発光部分が形成される。
そこで、例えば、特許文献１には、有機ＥＬパネルの横方向に伝播する光を正面側に取り出せるようにして、配列した有機ＥＬパネルの境界等の非発光部分を目立たせなくさせる技術が開示されている。
特許文献１に記載の発明は、有機ＥＬパネルの横方向に伝播する光を正面側に取り出せるようにして、配列した有機ＥＬパネルの境界等の非発光部分を目立たせなくしている。しかし、横方向に伝播する光は、有機ＥＬパネル内の屈折率の差の関係で正面に出てくる光と波長が異なる。このため、単純に横方向に伝播する光を正面側に取り出すと、パネル発光面と異なる色に見えてしまい色むらが生じる。又、横方向に伝播する光の量がパネル正面に出てくる光の量よりも多いため、パネル発光面の周囲にある非発光部分がパネル正面よりも明るくなる。よって、有機ＥＬパネルの正面と非発光部分との境界が却って目立ってしまうという問題がある。
そこで、本発明は、色むらを抑えつつ、有機ＥＬパネルの周辺の非発光部分を目立たなくさせることができる有機ＥＬ発光装置を提供することを課題とする。
１．基板上に配置された複数の有機エレクトロルミネッセンスパネルと、前記複数の有機エレクトロルミネッセンスパネルの発光面に対向して配置され光を拡散する拡散板と、前記複数の有機エレクトロルミネッセンスパネルの周辺領域に設けられ前記拡散板からの光を前記拡散板に向けて反射する反射体と、を有し、前記反射体は、前記有機エレクトロルミネッセンスパネルの前記拡散板側、かつ、発光部を除く領域に配置されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
２．前記反射体は、板状を呈し、前記有機エレクトロルミネッセンスパネルの前記発光面に平行に配置されていることを特徴とする前記１に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
３．前記反射体は発泡樹脂から形成されていることを特徴とする前記１又は前記２に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
本発明によれば、色むらを抑えつつ、有機ＥＬパネルの周辺の非発光部分を目立たなくさせることができる有機ＥＬ発光装置を提供できる。
次に、本発明に係る有機ＥＬ発光装置について、図面を適宜参照して詳細に説明する。
［第１実施形態］
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ発光装置１は、基板１１、有機ＥＬパネル１２、拡散板１３、及び、反射体１４を有する。図１（ａ）に示すように、本実施形態の有機ＥＬ発光装置１は、基板１１上に、所定の大きさの有機ＥＬパネル１２が複数枚配置される。又、反射体１４は、有機ＥＬパネル１２の拡散板１３側（ここでは発光面１２ａ上）、かつ、有機ＥＬパネル１２の周辺領域２３に配置される。図１（ｂ）に示すように、有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａに対向する位置に拡散板１３が配置される。又、反射体１４の反射面は、拡散板１３に対向する。なお、図１（ａ）においては、図示の都合上、拡散板１３を省略した。
ここでは、基板１１上の有機ＥＬパネル１２が存在しない領域２４、及び、有機ＥＬパネル１２の端部に存在する封止材等による非発光部２２を併せて周辺領域２３と規定する。
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ発光装置１は、基板１１、有機ＥＬパネル１２、拡散板１３、及び、反射体１４を有する。図１（ａ）に示すように、本実施形態の有機ＥＬ発光装置１は、基板１１上に、所定の大きさの有機ＥＬパネル１２が複数枚配置される。又、反射体１４は、有機ＥＬパネル１２の拡散板１３側（ここでは発光面１２ａ上）、かつ、有機ＥＬパネル１２の周辺領域２３に配置される。図１（ｂ）に示すように、有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａに対向する位置に拡散板１３が配置される。又、反射体１４の反射面は、拡散板１３に対向する。なお、図１（ａ）においては、図示の都合上、拡散板１３を省略した。
ここでは、基板１１上の有機ＥＬパネル１２が存在しない領域２４、及び、有機ＥＬパネル１２の端部に存在する封止材等による非発光部２２を併せて周辺領域２３と規定する。
この様な構成によれば、複数の有機ＥＬパネルの周辺領域２３において拡散板１３からの光を複数の有機ＥＬパネルの周辺領域２３に設けられた反射体１４により拡散板１３に向けて反射することが可能となる。
その結果、有機ＥＬ発光装置１は色むらが抑えられて、有機ＥＬパネルの周辺領域２３が目立たなくなる。反射体１４からの反射光により、有機ＥＬ発光装置１全体の光量差が小さくなる。即ち、非発光部分が目立たなくなる。
その結果、有機ＥＬ発光装置１は色むらが抑えられて、有機ＥＬパネルの周辺領域２３が目立たなくなる。反射体１４からの反射光により、有機ＥＬ発光装置１全体の光量差が小さくなる。即ち、非発光部分が目立たなくなる。
基板１１は、本実施形態の有機ＥＬ発光装置１の支持部材となる。基板１１には、有機ＥＬパネル１２が平面配置される。図１（ａ）では、有機ＥＬパネル１２が縦２枚横２枚の合計４枚で正方形状に配置された状態を示す。例えば、約１００ｍｍ×１００ｍｍ角の有機ＥＬパネル１２が１６ｍｍの間隔で基板１１上に平面配置されている。有機ＥＬパネルの枚数、及び、配置間隔は、有機ＥＬ発光装置１（基板１１）の大きさに合わせて、適宜変更可能である。有機ＥＬパネル１２の間隔は、例えば、１ｍｍや９ｍｍに狭めることも可能であり、２１ｍｍや２６ｍｍに拡げることも可能である。
有機ＥＬパネル１２の基板１１への固定方法も、例えば、接着剤による固定、枠による固定、ネジやボルトによる固定、嵌め込みによる固定等公知の方法が適用可能であるが、その他の方法でもよい。
有機ＥＬパネル１２の基板１１への固定方法も、例えば、接着剤による固定、枠による固定、ネジやボルトによる固定、嵌め込みによる固定等公知の方法が適用可能であるが、その他の方法でもよい。
基板１１は、有機ＥＬ発光装置１を構成する有機ＥＬパネル１２、拡散板１３、反射体１４等を支持可能な強度を有するものが好ましい。又、基板１１は有機ＥＬ発光装置１に必要とされる大きさを確保できるものが好ましい。必要な強度、及び、大きさを確保できる材料としては、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属材料、及び、ＦＲＰ、ポリカーボネート等の樹脂材料が挙げられる。更に、基板１１は長期間の使用により形状が変形し難いものであればなおよい。
図１に示すように、有機ＥＬパネル１２には、発光部２１と、発光部２１の周囲に封止材等による非発光部２２が存在する。有機ＥＬパネル１２とその発光部２１は、平面視で正方形（矩形）であり、非発光部２２は一定の幅を有している。
有機ＥＬパネル１２は、例えば、パネル基板３５、電極（陰極３２、陽極３４）、有機層３３（正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層）、透明基板３６、光取り出しシート３７、及び、封止材３８が積層した構造をしている。陰極３２、有機層３３、陽極３４からなる構造体が有機ＥＬ素子３１である。封止材３８は、パネル基板３５と透明基板３６の間を封止するように、基板の側周部に形成されている。なお、図１において、封止材３８は区別し易くするため楕円形状に記載しているが、封止材３８はパネル基板３５と透明基板３６の間をすき間なく密着するのが好ましい。
有機ＥＬパネル１２は、例えば、パネル基板３５、電極（陰極３２、陽極３４）、有機層３３（正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層）、透明基板３６、光取り出しシート３７、及び、封止材３８が積層した構造をしている。陰極３２、有機層３３、陽極３４からなる構造体が有機ＥＬ素子３１である。封止材３８は、パネル基板３５と透明基板３６の間を封止するように、基板の側周部に形成されている。なお、図１において、封止材３８は区別し易くするため楕円形状に記載しているが、封止材３８はパネル基板３５と透明基板３６の間をすき間なく密着するのが好ましい。
有機ＥＬパネル１２は、例えば、面発光となっているが、点発光を集積したものであってもよい。パネル基板３５と電極との間に絶縁層があってもよい。又、光取り出しシート３７は、発光面１２ａに貼付するものであってもよい。光取り出しシート３７は、例えば、光拡散シート、集光シート等によって実現される。更に、前記いずれかの層中に輝度の均一性を向上させる光散乱性微粒子が含有されていてもよい。
光拡散シートは、一般的な光拡散シートでよく、例えば、表面凹凸形状を有するシート部材が用いられる。集光シートは、例えば、プリズムシートと呼ばれる一般的な集光シートでよく、具体例としては、液晶表示装置のＬＥＤ（Light Emitting Diode）バックライト用に実用化されているものが挙げられる。集光シートの形状としては、例えば、基材に頂角９０度の断面三角形状のストライプがピッチ５０μｍで形成されたものでもよいし、断面三角形状の頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状でもよい。
有機ＥＬパネル１２は、例えば、後記の方法により製造されるものが使用可能である。なお、有機ＥＬパネル１２のパネル基板３５と透明基板３６は、ガラス基板でもよいし、樹脂基板でもよい。有機ＥＬパネルの発光面も、陰極側、陽極側どちら側でもよい。本実施形態に適用可能な有機ＥＬパネルの種類に制限はない。
反射体１４は、拡散板１３で反射された有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａからの発光光を拡散板１３に向けて反射するものである。又、反射体１４は、拡散板１３を透過した外光を拡散板１３に向けて反射することもできる。
図３に示す、基板１１上に有機ＥＬパネル１２を配置しこの発光面１２ａに対向する位置に拡散板１３を配置した、反射体１４を有しない従来の有機ＥＬ発光装置３の場合は、拡散板１３の透過率が２０％程度であっても輝度むらが生じていた。一方、図１に示す、有機ＥＬ発光装置１は反射体１４を有することにより、拡散板１３の透過率が４０％程度と高くなっても反射体１４からの反射光により輝度むらは生じ難い。有機ＥＬ発光装置１は、拡散板１３の透過率を高くして有機ＥＬパネル１２の発光光を十分に利用することが可能である。有機ＥＬ発光装置１は、従来よりも明るく輝度むらが生じ難い有機ＥＬ発光装置である。なお、図３（ａ）においても、図示の都合上、拡散板１３を省略した。
反射体１４は板状を呈し、有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａに平行に配置されていることが好ましい。反射体１４の形状が板状であることにより、入射光の入射角度依存性及び反射光の指向性が低くなる。このため、有機ＥＬ発光装置１は有機ＥＬパネルの発光面に略平行な横方向に伝播する光を取り出して利用する有機ＥＬ発光装置と比べて発光光の角度依存性がより低くなる。更に、反射体１４の配置の際に入射光の入射角や反射光の反射角を考慮する等の精密な調整が不要となる。
又、反射体１４が、有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａに平行に配置されていることにより、拡散板１３からの光を有機ＥＬパネル１２の発光部２１が存在しない周辺領域２３から対向する拡散板１３に向けて光を再度反射させることが可能となる。その結果、有機ＥＬ発光装置１は周辺領域２３が存在することによる輝度むらや色むらが生じ難くなる。
一方、有機ＥＬパネルの発光面に略平行な横方向に伝播する波長が変化した光を取り出して利用する有機ＥＬ発光装置の場合は、鏡等の反射体の形状が三角形状であるため、焦点位置や光取り出し方向の調整が必要となる。又、この装置は有機ＥＬ発光装置１と比べて発光光の角度依存性が高くなる。
又、反射体１４が、有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａに平行に配置されていることにより、拡散板１３からの光を有機ＥＬパネル１２の発光部２１が存在しない周辺領域２３から対向する拡散板１３に向けて光を再度反射させることが可能となる。その結果、有機ＥＬ発光装置１は周辺領域２３が存在することによる輝度むらや色むらが生じ難くなる。
一方、有機ＥＬパネルの発光面に略平行な横方向に伝播する波長が変化した光を取り出して利用する有機ＥＬ発光装置の場合は、鏡等の反射体の形状が三角形状であるため、焦点位置や光取り出し方向の調整が必要となる。又、この装置は有機ＥＬ発光装置１と比べて発光光の角度依存性が高くなる。
本実施形態の有機ＥＬ発光装置１において、図１（ｂ）に示すように、反射体１４は、有機ＥＬパネル１２の拡散板１３側、かつ、発光部２１を除く領域に配置されていることが好ましい。即ち、反射体１４は、有機ＥＬパネル１２の拡散板１３側、かつ、周辺領域２３（有機ＥＬパネル１２が存在しない領域２４、及び、有機ＥＬパネル１２の端部に存在する封止材等による非発光部２２）に配置されていることが好ましい。
この様にすることにより、有機ＥＬパネル１２の発光部２１を反射体１４で隠すことなく、有機ＥＬパネル１２の発光光を有効に利用することが可能となる。又、拡散板１３からの光を反射する反射体１４の表面積を増加させることが可能となる。有機ＥＬパネル１２の発光部２１が存在しない周辺領域２３から拡散板１３に向けて光を反射させることが可能となる。その結果、有機ＥＬ発光装置１は発光部２１が存在しない周辺領域２３が存在することによる輝度むらが少なくなる。又、反射体１４が拡散板１３に近いため、反射体１４がない場合と比べて、有機ＥＬ発光装置１は輝度が向上する。
反射体１４は、表面反射率が高い方が好ましい。これにより、有機ＥＬ発光装置１は、輝度むらの少ないものとなる。
反射体１４は、反射の際に光の波長変化を起こさないものが好ましい。反射体１４が発光光と同じ波長の光を反射することで、有機ＥＬ発光装置１は、色むらの少ないものとなる。
有機ＥＬ発光装置１は、有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａに略平行な横方向に伝播する波長が変化した光を取り出して利用するものではない。このため、反射体１４は、有機ＥＬパネル１２の横方向に伝播する光を透過しないものが好ましい。
有機ＥＬ発光装置１は、有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａに略平行な横方向に伝播する波長が変化した光を取り出して利用するものではないため、色むらの少ないものとなる。
有機ＥＬ発光装置１は、有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａに略平行な横方向に伝播する波長が変化した光を取り出して利用するものではないため、色むらの少ないものとなる。
反射体１４の材質としては、例えば、鏡、発泡樹脂、アルミニウム、銀等の金属材料が挙げられる。これらの中でも、発泡樹脂が好ましい。
発泡樹脂とは、透明のＰＥＴ樹脂、ポリカーボネート樹脂等の樹脂を微細発泡させて白色に見えるシート状（板状）に成形された樹脂をいう。発泡樹脂は、入射した光を空気とＰＥＴ樹脂、又は、ポリカーボネート樹脂等の界面で繰り返し乱反射させることで、優れた光反射性能を発揮する。発泡樹脂の光反射率は高く、光反射率が９９％以上である発泡樹脂が知られている。
本実施形態において適用可能な発泡樹脂としては、例えば、ＭＣＰＥＴ（古河電工株式会社製）、ＭＣＰＯＬＹＣＡ（古河電工株式会社製）が挙げられる。
発泡樹脂とは、透明のＰＥＴ樹脂、ポリカーボネート樹脂等の樹脂を微細発泡させて白色に見えるシート状（板状）に成形された樹脂をいう。発泡樹脂は、入射した光を空気とＰＥＴ樹脂、又は、ポリカーボネート樹脂等の界面で繰り返し乱反射させることで、優れた光反射性能を発揮する。発泡樹脂の光反射率は高く、光反射率が９９％以上である発泡樹脂が知られている。
本実施形態において適用可能な発泡樹脂としては、例えば、ＭＣＰＥＴ（古河電工株式会社製）、ＭＣＰＯＬＹＣＡ（古河電工株式会社製）が挙げられる。
反射体１４が発泡樹脂、特に光反射率が極めて高い発泡樹脂から形成されることで、有機ＥＬパネル１２の発光部２１が存在しない周辺領域２３から拡散板１３に向けて光を再度反射させることが可能となり、有機ＥＬ発光装置１は色むら、及び、輝度むらがより生じ難くなる。又、反射体１４が発泡樹脂から形成されることにより、色むら、及び、輝度むらが発生し難い大型の有機ＥＬ発光装置１、及び、大面積の有機ＥＬ発光装置１の作製が容易となる。更に、反射体１４が発泡樹脂から形成されることにより、有機ＥＬ発光装置１は装置全体として軽量化を図ることが可能となる。発泡樹脂製反射体は重量のある鏡と異なり軽量であるため、反射体１４は自重による撓みは小さくなる。仮に、反射体１４が撓んでも、撓みの度合いは小さいため有機ＥＬ発光装置１は色むら、及び、輝度むらが発生し難く、角度依存性も発生し難い。又、反射体１４が発泡樹脂から形成されて軽量化することにより、有機ＥＬ発光装置１も撓み難くなり、色むら、輝度むら、及び、角度依存性も発生し難くなる。重量が増加しやすい大型の有機ＥＬ発光装置１、及び、大面積の有機ＥＬ発光装置１の作製が容易となる。
一方、有機ＥＬパネルの発光面に略平行な横方向に伝播する光を取り出して利用する有機ＥＬ発光装置の場合は、光取り出し部材が撓むことにより、色むらや輝度むらがより発生し易く、角度依存性も発生し易い。
よって、反射体１４が発泡樹脂から形成されることは、有機ＥＬ発光装置１の性能面や機能面においても有利である。
なお、反射体１４は複数に分割したものでもよく、複数種類の材質からなるものを組み合わせてもよい。例えば、反射体１４は光を透過しない支持体の表面に光を反射する発泡樹脂のシートを張り合わせて作製してもよい。
よって、反射体１４が発泡樹脂から形成されることは、有機ＥＬ発光装置１の性能面や機能面においても有利である。
なお、反射体１４は複数に分割したものでもよく、複数種類の材質からなるものを組み合わせてもよい。例えば、反射体１４は光を透過しない支持体の表面に光を反射する発泡樹脂のシートを張り合わせて作製してもよい。
反射体１４は、板状であればその表面は必ずしも平面である必要はなく、凹面でもよい。反射体１４の表面を凹面とすることにより周辺領域２３から対向する拡散板１３への反射光が増えて、有機ＥＬ発光装置１は輝度むらが少なくなる。設置時に反射体１４が平面となるように反射体１４の撓みを考慮して凸面とすることで、周辺領域２３から対向する拡散板１３へ反射させることが可能となり、有機ＥＬ発光装置１は輝度むらが少なくなる。
反射体１４の固定方法は、接着剤による固定、枠による固定、ネジやボルトによる固定等公知の方法が適用可能であるが、その他任意の方法でもよい。
反射体１４の固定方法は、接着剤による固定、枠による固定、ネジやボルトによる固定等公知の方法が適用可能であるが、その他任意の方法でもよい。
拡散板１３は、例えば、表面が細かく凹凸形状となっていること等によって、有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａからの発光光、及び、反射体１４で反射された反射光を拡散させると同時に透過させて、発光むら、及び、色むらが極めて少ない均一な光とするものである。又、拡散板１３は、有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａからの発光光の一部を反射体１４に向けて反射するものである。
図１（ｂ）に示すように、拡散板１３は、有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａに対向しつつ、基板１１、及び、有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａと所定の距離を開けて略平行に配置されている。
有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａから拡散板１３までの距離は、５〜７０ｍｍの範囲内であることが好ましい。距離の下限を５ｍｍにすることで、有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａの面内における輝度の均一性を向上させることができる。距離を短くすればするほど、輝度が高くなる。又、距離を長くすればするほど、周辺領域２３に起因する輝度むらが減る。しかし、有機ＥＬ発光装置１の全体が大きく（分厚く）なりすぎるという弊害も考えられる。そこで、距離の上限を７０ｍｍにすることで、有機ＥＬ発光装置１の全体が大きく（分厚く）なりすぎることを回避できる。有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａから拡散板１３までの距離は、この範囲に限られるものではない。なお、図１〜図３においては、図示の都合上、拡散板１３の支持部材を省略した。
有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａから拡散板１３までの距離は、５〜７０ｍｍの範囲内であることが好ましい。距離の下限を５ｍｍにすることで、有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａの面内における輝度の均一性を向上させることができる。距離を短くすればするほど、輝度が高くなる。又、距離を長くすればするほど、周辺領域２３に起因する輝度むらが減る。しかし、有機ＥＬ発光装置１の全体が大きく（分厚く）なりすぎるという弊害も考えられる。そこで、距離の上限を７０ｍｍにすることで、有機ＥＬ発光装置１の全体が大きく（分厚く）なりすぎることを回避できる。有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａから拡散板１３までの距離は、この範囲に限られるものではない。なお、図１〜図３においては、図示の都合上、拡散板１３の支持部材を省略した。
拡散板１３は、有機ＥＬ発光装置１の輝度むらを抑えるためには、反射率が高い（透過率が低い）ものが好ましい。一方、有機ＥＬ発光装置１を明るいものとするためには、拡散板１３は透過率が高いものが好ましい。拡散板１３は、輝度の均一性と輝度の高さのバランスの点からヘイズ値が７０〜９９％であることが好ましい。
拡散板１３の透過率は全面において均一である必要はなく、部分によって異なってもよい。例えば、拡散板１３は反射体１４に対面する部分の透過率が高く（反射率が低い）、有機ＥＬパネル１２の発光部２１に対面する部分の反射率が高い（透過率が低い）ものでもよい。
この様にすることで、有機ＥＬパネル１２の発光光の利用効率を高めつつ有機ＥＬ発光装置１の色むらを抑えることがより行いやすくなる。反射体１４からの反射光を透過させつつ、発光面１２ａからの発光光の一部を反射体１４に向けて反射させることがより行いやすくなる。
この様にすることで、有機ＥＬパネル１２の発光光の利用効率を高めつつ有機ＥＬ発光装置１の色むらを抑えることがより行いやすくなる。反射体１４からの反射光を透過させつつ、発光面１２ａからの発光光の一部を反射体１４に向けて反射させることがより行いやすくなる。
拡散板１３は、反射光、及び、透過光のいずれについても波長変化を起こさないものが好ましい。
この様にすることで、有機ＥＬ発光装置１は、色むらの少ないものとなる。
この様にすることで、有機ＥＬ発光装置１は、色むらの少ないものとなる。
拡散板１３の材質としては、アクリル、ＰＥＴ、ポリカーボネート、及び、ガラスが好ましい。拡散板１３の構成としては、これらの表面又は内部に模様を印刷したり、刻印したり、拡散効果の高いフィルムを貼り合わせ又は重ね合わせたものが好ましい。
中でも、アクリル板に透過型フィルムを貼り合わせたものが好ましい。
中でも、アクリル板に透過型フィルムを貼り合わせたものが好ましい。
前記したように、本実施形態によれば、有機ＥＬパネルの配置間隔を詰めたり、有機ＥＬパネルの封止距離を小さくしたり、有機ＥＬパネルを大きくして配置枚数を減らすなどの従来行われていた方法とは異なり、有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａからの光を余すことなく使用して、拡散板１３からの光を周辺領域２３に配置した反射体１４で効率的に反射することで非発光領域２３を目立たなくして、輝度むらと色むらを抑えることが可能となる。
即ち、有機ＥＬ発光装置１は、反射体１４を使用することにより、特に、光反射率の高い発泡樹脂から形成された反射体１４とすることにより、安価に輝度むらと色むらを抑えたものとなる。
これにより、従来行っていた拡散板１３の透過率をあえて下げて輝度むら等を防止する方法は必要がなくなり、発光効率が向上すると共に、有機ＥＬパネル１２と拡散板１３との距離を短縮することにより、有機ＥＬ発光装置１の薄型化も可能となる。
即ち、有機ＥＬ発光装置１は、反射体１４を使用することにより、特に、光反射率の高い発泡樹脂から形成された反射体１４とすることにより、安価に輝度むらと色むらを抑えたものとなる。
これにより、従来行っていた拡散板１３の透過率をあえて下げて輝度むら等を防止する方法は必要がなくなり、発光効率が向上すると共に、有機ＥＬパネル１２と拡散板１３との距離を短縮することにより、有機ＥＬ発光装置１の薄型化も可能となる。
有機ＥＬ発光装置１は、有機ＥＬパネルの発光面に略平行な横方向に伝播する光を取り出して利用するための反射光の指向性が強い三角形状の鏡などを使用しないため、輝線が発生することもなく、輝度むらも発生し難い。このため、有機ＥＬ発光装置１を肉眼で観察しても輝度むらに気づくこともない。
更に、有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａに略平行な横方向に伝播する波長が変化した光を取り出して利用しなくても、発光面１２ａに略平行な横方向の光に比べて光量が少ない発光面１２ａからの光だけで有機ＥＬ発光装置１の輝度は十分確保できる。
更に、有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａに略平行な横方向に伝播する波長が変化した光を取り出して利用しなくても、発光面１２ａに略平行な横方向の光に比べて光量が少ない発光面１２ａからの光だけで有機ＥＬ発光装置１の輝度は十分確保できる。
以下、本実施形態に適用可能な有機ＥＬパネルの作製について、一例として、記載する。
（有機ＥＬパネルの作製）
陽極として約１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍの屈折率１．６３の透明ガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１５０ｎｍ成膜した基板にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を付けた透明基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。この透明基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）（下記構造式（１））、ＮＰＤ（下記構造式（２）（α−ＮＰＤ））、ＤＰＶＢｉ（下記構造式（３））、Ｆｉｒ（ｐｉｃ）（下記構造式（４））、ＣＢＰ（下記構造式（５））、Ｉｒ（ｐｐｙ）３（下記構造式（６））、Ｉｒ（ｐｉｑ）３（下記構造式（７））、ＢＡｌｑ（下記構造式（８））、Ａｌｑ３（下記構造式（９））、ＬｉＦ（フッ化リチウム）を各々素子作製に最適の量を充填した。蒸着用るつぼはモリブデン製またはタングステン製抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。
陽極として約１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍの屈折率１．６３の透明ガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１５０ｎｍ成膜した基板にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を付けた透明基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。この透明基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）（下記構造式（１））、ＮＰＤ（下記構造式（２）（α−ＮＰＤ））、ＤＰＶＢｉ（下記構造式（３））、Ｆｉｒ（ｐｉｃ）（下記構造式（４））、ＣＢＰ（下記構造式（５））、Ｉｒ（ｐｐｙ）３（下記構造式（６））、Ｉｒ（ｐｉｑ）３（下記構造式（７））、ＢＡｌｑ（下記構造式（８））、Ａｌｑ３（下記構造式（９））、ＬｉＦ（フッ化リチウム）を各々素子作製に最適の量を充填した。蒸着用るつぼはモリブデン製またはタングステン製抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。
次いで、真空度４×１０‐４Ｐａまで減圧した後、ＣｕＰｃの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、ＣｕＰｃを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明基板のＩＴＯ電極側に蒸着し、１５ｎｍの正孔注入層を設けた。
次いで、ＮＰＤを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で正孔注入層上に蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、２５ｎｍの正孔輸送層を設けた。
次いで、Ｆｉｒ（ｐｉｃ）を３質量％として、ＤＰＶＢｉをホストとして、合計の蒸着速度０．１ｎｍ／秒で正孔輸送層上に共蒸着して、膜厚１５ｎｍの青色発光層を設けた。
次いで、中間層としてＣＢＰを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で青色発光層上に５ｎｍ蒸着した。
次いで、Ｉｒ（ｐｐｙ）３を５質量％として、ＣＢＰをホストとして、合計の蒸着速度０．１ｎｍ／秒で中間層上に共蒸着して、膜厚１０ｎｍの緑色発光層を設けた。
次いで、中間層としてＣＢＰを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で緑色発光上に５ｎｍ蒸着した。
次いで、Ｉｒ（ｐｉｑ）３を８質量％として、ＣＢＰをホストとして、合計の蒸着速度０．１ｎｍ／秒で中間層上に共蒸着して、膜厚１０ｎｍの赤色発光層を設けた。
次いで、赤色発光層の上に正孔阻止層としてＢＡｌｑを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で１５ｎｍ蒸着した。
次いで、正孔阻止層の上に電子輸送層としてＡｌｑを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で３０ｎｍ蒸着した。
更に、電子注入層としてＬｉＦを電子輸送層上に蒸着速度０．１ｎｍ／秒で１ｎｍ蒸着した。
最後に銀（Ａｇ）１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子３１を作製した。
そして、パネル基板３５と透明基板３６の間をエポキシ樹脂で封止して有機ＥＬパネル１２を得た。有機ＥＬパネル１２は大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で作製した。
有機ＥＬパネル１２の透明基板３６の発光面（光取り出し面）に、光取り出しフィルムを貼合した。
このようにして、有機ＥＬパネル１２を作製することができる。そして、前記の様に、有機ＥＬパネル１２を配置することで、有機ＥＬ発光装置１を作製することができる。
［第２実施形態］
以下、第２実施形態に係る有機ＥＬ発光装置２について説明する。なお、前記した第１実施形態と同一の要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
以下、第２実施形態に係る有機ＥＬ発光装置２について説明する。なお、前記した第１実施形態と同一の要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図２（ａ）に示すように、第２実施形態に係る有機ＥＬ発光装置２は、反射体１４を基板１１上、かつ、有機ＥＬパネル１２の周囲に配置したものである。即ち、有機ＥＬ発光装置２は、反射体１４を周辺領域２３のうち有機ＥＬパネル１２が存在しない領域２４に配置したものである。なお、図２（ａ）においては、図示の都合上、拡散板１３を省略した。
この様な反射体１４の配置とすることにより、第１実施形態とは異なり基板１１上への反射体１４の配置作業が、例えば、基板１１に張るだけで済む等容易となる。
そして、反射体１４は有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａに略平行な横方向に伝播する波長が変化した光を取り出して利用するものではない。又、反射体１４は反射の際に波長の変化を起こし難いものである。このため、反射体１４で反射された反射光を利用しても、有機ＥＬ発光装置２は色むらの少ないものとなる。
この様な反射体１４の配置とすることにより、第１実施形態とは異なり基板１１上への反射体１４の配置作業が、例えば、基板１１に張るだけで済む等容易となる。
そして、反射体１４は有機ＥＬパネル１２の発光面１２ａに略平行な横方向に伝播する波長が変化した光を取り出して利用するものではない。又、反射体１４は反射の際に波長の変化を起こし難いものである。このため、反射体１４で反射された反射光を利用しても、有機ＥＬ発光装置２は色むらの少ないものとなる。
以上、本発明に係る有機ＥＬ発光装置について説明したが、前記に限定されず、例えば、正六角形の有機ＥＬパネルを用いて有機ＥＬ発光装置を構成してもよい。有機ＥＬパネルの形状は、正三角形、平行四辺形等、平面に配置できるものであれば、何でもよい。有機ＥＬパネルとして、複数種類の形状を用いてもよい。
有機ＥＬパネルの配置も正方形、長方形、円形、三角形等、任意の配置とすることが可能である。有機ＥＬパネルの配置は、半ピッチずらしたり、ハニカム状としたり、標識板としての使用を考慮して矢印形状とすることが可能である。
有機ＥＬパネルの間隔は、有機ＥＬパネルの大きさの２５％を超えて、４０％や５０％と更に開けることも可能である。
有機ＥＬパネルの配置も正方形、長方形、円形、三角形等、任意の配置とすることが可能である。有機ＥＬパネルの配置は、半ピッチずらしたり、ハニカム状としたり、標識板としての使用を考慮して矢印形状とすることが可能である。
有機ＥＬパネルの間隔は、有機ＥＬパネルの大きさの２５％を超えて、４０％や５０％と更に開けることも可能である。
又、有機ＥＬパネルの大きさは、例えば、５０ｍｍ角程度でもよい。これにより、発光面積を小さくして面内輝度傾斜を抑えることが可能となる。従来の小型の有機ＥＬパネルの製造技術によって製造することができるので、製造が容易であり、また製造コストを低減することができる。
一方、有機ＥＬパネルの大きさは、例えば、１５０ｍｍ角程度でもよい。これにより、使用する有機ＥＬパネルの枚数を減らして部品点数を減らすことで有機ＥＬ発光装置、特に大型の有機ＥＬ発光装置の製造時間の短縮が可能となる。１５０ｍｍ角よりも更に大きな有機ＥＬパネルであっても、本発明は適用可能である。
一方、有機ＥＬパネルの大きさは、例えば、１５０ｍｍ角程度でもよい。これにより、使用する有機ＥＬパネルの枚数を減らして部品点数を減らすことで有機ＥＬ発光装置、特に大型の有機ＥＬ発光装置の製造時間の短縮が可能となる。１５０ｍｍ角よりも更に大きな有機ＥＬパネルであっても、本発明は適用可能である。
有機ＥＬ発光装置の形状も平板状に限られることはなく、平面を組み合わせて構成される曲面状であってもよい。
更に、有機ＥＬ発光装置は照明器具だけではなく、信号表示装置、標識表示装置としても使用可能である。
その他、各部、各手段の具体的な構成、及び、適用について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
更に、有機ＥＬ発光装置は照明器具だけではなく、信号表示装置、標識表示装置としても使用可能である。
その他、各部、各手段の具体的な構成、及び、適用について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
以下に、これら本発明の効果を確認した実施例について説明する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
［有機ＥＬ発光装置の作製］
（実施例）
本発明に係る有機ＥＬ発光装置を以下のように作製した。
基板として大きさが約１．２ｍ×０．６ｍの金属板上に約１００ｍｍ×１００ｍｍの有機ＥＬパネルを縦１２枚、横６枚、計７２枚、有機ＥＬパネルの間隔を１ｍｍとして長方形状に配置した。
次に、反射体として、有機ＥＬパネルの発光面上であって発光部を除く領域（周辺領域）に有機ＥＬパネルの発光部の数だけ開口部を設けたＭＣＰＥＴ（古河電工株式会社製）を配置した。反射体は大きさが約１．２ｍ×０．６ｍの一枚板とした。
そして、複数の有機エレクトロルミネッセンスパネルの発光面に対向するように大きさが約１．２ｍ×０．６ｍ拡散板（株式会社クラレ製パラグラス４３１Ｌ乳半）を配置した。
（実施例）
本発明に係る有機ＥＬ発光装置を以下のように作製した。
基板として大きさが約１．２ｍ×０．６ｍの金属板上に約１００ｍｍ×１００ｍｍの有機ＥＬパネルを縦１２枚、横６枚、計７２枚、有機ＥＬパネルの間隔を１ｍｍとして長方形状に配置した。
次に、反射体として、有機ＥＬパネルの発光面上であって発光部を除く領域（周辺領域）に有機ＥＬパネルの発光部の数だけ開口部を設けたＭＣＰＥＴ（古河電工株式会社製）を配置した。反射体は大きさが約１．２ｍ×０．６ｍの一枚板とした。
そして、複数の有機エレクトロルミネッセンスパネルの発光面に対向するように大きさが約１．２ｍ×０．６ｍ拡散板（株式会社クラレ製パラグラス４３１Ｌ乳半）を配置した。
（比較例）
前記有機ＥＬ発光装置（実施例）と同様の形状及び構造であって、反射体を除いた有機ＥＬ発光装置、即ち、基板上に有機ＥＬパネルを配置し、有機ＥＬパネルの発光面に対向する位置に拡散板を配置した有機ＥＬ発光装置を比較例として作製した。
前記有機ＥＬ発光装置（実施例）と同様の形状及び構造であって、反射体を除いた有機ＥＬ発光装置、即ち、基板上に有機ＥＬパネルを配置し、有機ＥＬパネルの発光面に対向する位置に拡散板を配置した有機ＥＬ発光装置を比較例として作製した。
［有機ＥＬ発光装置の評価］
（輝度測定）
本発明に係る有機ＥＬ発光装置の評価の為に、２次元色彩輝度計であるＣＡ−２０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、前記有機ＥＬ発光装置（実施例、比較例）の拡散板の表面の輝度（Ｃｄ／ｍ２）を測定した。
（輝度測定）
本発明に係る有機ＥＬ発光装置の評価の為に、２次元色彩輝度計であるＣＡ−２０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、前記有機ＥＬ発光装置（実施例、比較例）の拡散板の表面の輝度（Ｃｄ／ｍ２）を測定した。
測定で得られた２次元の輝度情報を横方向に切り出して、極大輝度（Ｃｄ／ｍ２）に対する隣接する極小輝度（Ｃｄ／ｍ２）の比を複数の部分（１２点）について計算した。
その結果、実施例の有機ＥＬ発光装置の輝度の落ち込み（極大輝度に対する極小輝度の比）は、反射体がない比較例の有機ＥＬ発光装置の輝度の落ち込みと比較して、３０％〜５０％改善した。
その結果、実施例の有機ＥＬ発光装置の輝度の落ち込み（極大輝度に対する極小輝度の比）は、反射体がない比較例の有機ＥＬ発光装置の輝度の落ち込みと比較して、３０％〜５０％改善した。
１ 有機ＥＬ発光装置
２ 有機ＥＬ発光装置
１１ 基板
１２ 有機ＥＬパネル
１２ａ 発光面
１３ 拡散板
１４ 反射体
２１ 発光部
２２ 非発光部
２３ 周辺領域
３１ 有機ＥＬ素子
３２ 陰極
３３ 有機層
３４ 陽極
３５ パネル基板
３６ 透明基板
３７ 光取り出しシート
３８ 封止材
２ 有機ＥＬ発光装置
１１ 基板
１２ 有機ＥＬパネル
１２ａ 発光面
１３ 拡散板
１４ 反射体
２１ 発光部
２２ 非発光部
２３ 周辺領域
３１ 有機ＥＬ素子
３２ 陰極
３３ 有機層
３４ 陽極
３５ パネル基板
３６ 透明基板
３７ 光取り出しシート
３８ 封止材
Claims (3)
- 基板上に配置された複数の有機エレクトロルミネッセンスパネルと、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンスパネルの発光面に対向して配置され光を拡散する拡散板と、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンスパネルの周辺領域に設けられ前記拡散板からの光を前記拡散板に向けて反射する反射体と、を有し、
前記反射体は、前記有機エレクトロルミネッセンスパネルの前記拡散板側、かつ、発光部を除く領域に配置されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光装置。 - 前記反射体は、板状を呈し、前記有機エレクトロルミネッセンスパネルの前記発光面に平行に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
- 前記反射体は発泡樹脂から形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
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