有機ＥＬ照明装置

【課題】小型化が可能な有機ＥＬ照明装置を提供する。
【解決手段】有機ＥＬ照明装置１は、平面状の有機ＥＬ素子２と、有機ＥＬ素子２に一体的に設置され、外部から供給される交流を全波整流して有機ＥＬ素子２に供給する整流回路素子４とを備えている。有機ＥＬ素子２は、基板１１と、素子部１２と、封着材１３と、封止板１４とを備えている。素子部１２は、透明電極２１と、有機発光層２２と、陰極２３とを備えている。整流回路素子４は、平面状の放熱板３２を備えている。放熱板３２は、熱拡散板３と面接触するように設置されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整流回路を備えた有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ照明装置は、ダイオード特性を有する有機ＥＬ素子を備えている。有機ＥＬ素子は、順方向に電流が流れると、その電流値に比例した光を発光する。従って、有機ＥＬ照明装置を交流電源により駆動した場合、交流の周期に合わせて点滅発光が生じる。ここで、通常の５０Ｈｚ〜６０Ｈｚの商用電源（１００Ｖ〜２２０Ｖ）の周期は、約１６．７ｍｓｅｃ〜約２０．０ｍｓｅｃである。この周期は、数ｎｓｅｃ〜数１０ｎｓｅｃである有機ＥＬ素子の応答速度に比べると非常に長い。このためインバータ等を用いても、有機ＥＬ素子の点滅を抑制できないので、人間の眼にはちらつきとなって、不快感を与えるといった問題があった。
【０００３】
そこで、特許文献１には、交流電源と有機ＥＬ素子との間に整流回路を接続した有機ＥＬ照明装置が開示されている。この有機ＥＬ照明装置では、整流回路を介して、有機ＥＬ素子に電流を供給することによって、有機ＥＬ素子の点滅を抑制することができた。
【特許文献１】特開２００５−１４９７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の有機ＥＬ照明装置では、整流回路と有機ＥＬ素子が別々に設けられているため、大型化するといった課題がある。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、小型化が可能な有機ＥＬ照明装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、平面状の有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子に一体的に設置され、外部から供給される交流を全波整流して前記有機ＥＬ素子に供給する整流回路素子とを備えたことを特徴とする有機ＥＬ照明装置である。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、前記有機ＥＬ素子の一方の面に設けられた平面状の熱拡散板を備え、前記整流回路素子と前記熱拡散板は、接していることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ照明装置である。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、前記熱拡散板と前記整流回路素子は、面接触していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ照明装置である。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、前記整流回路素子は、放熱板を有し、前記放熱板と前記熱拡散板とは、面接触していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ照明装置である。
【００１０】
また、請求項５に記載の発明は、前記整流回路素子は、放熱板を有し、前記放熱板が外側を向くように、前記整流回路素子が設置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ照明装置である。
【００１１】
また、請求項６に記載の発明は、前記整流回路素子は、前記有機ＥＬ素子に対して立設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ照明装置である。
【００１２】
また、請求項７に記載の発明は、前記有機ＥＬ素子に一体的に設置された平滑回路素子を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ照明装置である。
【００１３】
また、請求項８に記載の発明は、前記有機ＥＬ素子は、有機発光層と、前記有機発光層の一方の面に形成された金属層からなる金属電極とを有し、前記熱拡散板は、前記有機発光層から視て、前記金属電極側に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ照明装置である。
【００１４】
また、請求項９に記載の発明は、前記熱拡散板は、金属を含むことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の有機ＥＬ照明装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、整流回路素子を有機ＥＬ素子に一体的に設けることによって、小型化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明をボトムエミッション型の有機ＥＬ照明装置に適用した第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態による有機ＥＬ照明装置の全体斜視図である。図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図３は、有機ＥＬ照明装置の回路図である。尚、以下の説明において、図１に示す上下を上下方向とする。
【００１７】
図１及び図２に示すように、第１実施形態による有機ＥＬ照明装置１は、有機ＥＬ素子２と、熱拡散板３と、整流回路素子４と、ワイヤ５とを備えている。
【００１８】
有機ＥＬ素子２は、平面状に形成されている。有機ＥＬ素子２は、基板１１と、素子部１２と、封着材１３と、封止板１４とを備えている。基板１１、封着材１３及び封止板１４によって囲まれている領域が、封止領域１５である。
【００１９】
基板１１は、約０．５ｍｍの厚みを有し、光を透過可能なガラス基板からなる。基板１１の上面は、素子部１２が形成される成長主面１１ａである。また、基板１１の下面は、光が取り出される光取出面１１ｂである。
【００２０】
素子部１２は、透明電極２１と、有機発光層２２と、陰極（請求項の金属電極に相当）２３とを備えている。
【００２１】
透明電極２１は、光を透過可能な約１００ｎｍの厚みを有するＩＴＯ（酸化インジウムスズ）からなる。透明電極２１は、基板１１の成長主面１１ａ上に形成されている。透明電極２１は、陽極２５と、外部端子２６とを備えている。
【００２２】
陽極２５は、有機発光層２２に正孔を注入するためのものである。陽極２５は、封止領域１５内の成長主面１１ａ上に形成されている。陽極２５は、外部端子２６の一部と一体的に形成されている。
【００２３】
外部端子２６は、電源端子６を介して、陽極２５及び陰極２３と、交流の外部電源９（図３参照）とを接続するためのものである。外部端子２６は、封止領域１５外の成長主面１１ａ上に形成されている。外部端子２６は、パターニングされており、複数の領域に分割されている。
【００２４】
有機発光層２２は、光を発光するためのものである。有機発光層２２は、陽極２５上に電気的に接続された状態で形成されている。有機発光層２２は、封止領域１５内に形成されている。有機発光層２２には、正孔輸送層及び電子輸送層が陽極２５側から順に積層されている。正孔輸送層は、約５０ｎｍの厚みを有するＮＰＤ（ジフェニルナフチルジアミン）膜からなる。電子輸送層には、約５０ｎｍの厚みを有し、色素を混入させたキノリノールアルミ錯体（Ａｌｑ_３）膜からなる。また、陽極２５からの正孔注入を促進するために、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を陽極２５と有機発光層２２との間に積層してもよい。
【００２５】
陰極２３は、有機発光層２２に電子を注入するためのものである。陰極２３は、有機発光層２２上に電気的に接続された状態で形成されている。陰極２３は、約１００ｎｍの厚みを有するＡｌ膜からなる。陰極２３は、絶縁膜（図示略）によって陽極２５と絶縁されている。陰極２３の一端部は、外部端子２６と接続されている。
【００２６】
封着材１３は、基板１１と封止板１４とを封着するためのものである。封着材１３は、絶縁性のＵＶ硬化樹脂からなる。封着材１３は、有機発光層２２の外側を囲むように形成されている。
【００２７】
封止板１４は、約０．５ｍｍの厚みを有するガラス基板からなる。封止板１４は、基板１１よりも小さい長方形状に形成されている。
【００２８】
熱拡散板３は、有機ＥＬ素子２及び整流回路素子４により発熱された熱を拡散して、局所的に高熱になることを抑制するためのものである。熱拡散板３は、約１ｍｍの厚みを有する平面状のＡｌ板からなる。尚、熱拡散板３をＣｕ層やアルマイト処理した金属層によって構成してもよい。熱拡散板３は、熱伝導シート（図示略）を介して、有機ＥＬ素子２の一方の面である封止板１４の上面全体に接着されている。即ち、熱拡散板３は、有機発光層２２から視て、陰極２３側に設けられている。
【００２９】
整流回路素子４は、外部電源９から供給された交流を全波整流して有機ＥＬ素子２に供給するためのものである。図３に示すように、整流回路素子４は、４個のダイオードを有する単相ブリッジ整流型である。整流回路素子４は、外部端子２６側の熱拡散板３の一辺の近傍に接着されている。整流回路素子４は、本体部３１と、放熱板３２と、４本の端子３３とを備えている。本体部３１には、上述した４個のダイオード等が含まれる。放熱板３２は、本体部３１の下面に設置されている。整流回路素子４は、放熱板３２が熱拡散板３と面接触するように設置されている。各端子３３は、熱拡散板３の一辺から外部端子２６の上方へと突出している。各端子３３は、ワイヤ５によって外部端子２６と接続されている。
【００３０】
次に、上述した第１実施形態による有機ＥＬ照明装置１の動作を、図面を参照して説明する。図４は、外部電源から供給される交流の電圧−時間の関係を示すグラフである。図５は、整流回路素子によって整流された脈流の電圧−時間の関係を示すグラフである。
【００３１】
まず、有機ＥＬ照明装置１では、交流の外部電源９から図４に示す交流が供給される。この交流は、整流回路素子４によって、図５に示すように全波整流される。この後、全波整流された電流によって、正孔が陽極２５を介して有機発光層２２に注入される。また、全波整流された電流によって、電子が陰極２３を介して有機発光層２２に注入される。注入された正孔と電子が、有機発光層２２内で再結合して発光する。光は、陽極２５及び基板１１を透過して、外部に照射される。
【００３２】
ここで、有機ＥＬ照明装置１では、整流回路素子４によって、図４に示す交流が、図５に示すように全波整流される。このため、有機ＥＬ照明装置１の点滅の周期が、供給される交流の周期の１／２になる。この結果、有機ＥＬ照明装置１のちらつきが低減する。
【００３３】
次に、第１実施形態による有機ＥＬ照明装置１の製造工程について説明する。図６〜図１２は、各製造工程における有機ＥＬ照明装置の断面図である。
【００３４】
まず、図６に示すように、基板１１の成長主面１１ａの全体にＩＴＯ膜からなる透明電極２１を形成する。
【００３５】
次に、図７に示すように、フォトリソグラフィー技術を用いて、所定の領域にレジスト膜４１を形成する。この後、レジスト膜４１から露出している領域の透明電極２１をエッチングする。これにより、陽極２５及び外部端子２６を含む透明電極２１が、パターニングされる。
【００３６】
次に、図８に示すように、開口部４２ａが形成されたシャドウマスク４２を用いて、有機発光層２２の正孔輸送層及び電子輸送層を陽極２５上の所望の領域に順に蒸着する。
【００３７】
次に、図９に示すように、開口部４３ａが形成されたシャドウマスク４３を用いて、Ａｌ膜からなる陰極２３を、有機発光層２２上及び透明電極２１上の所望の領域に蒸着する。
【００３８】
次に、図１０に示すように、ＵＶ硬化樹脂からなる封着材１３を有機発光層２２の外周を囲むように塗布する。その後、封着材１３上に封止板１４を載置する。この状態で、ＵＶ（紫外線）を照射して、封着材１３を硬化させる。
【００３９】
次に、図１１に示すように、封止板１４の上面と一致するように、熱伝導シートを介して、熱拡散板３を貼り付ける。
【００４０】
次に、図１２に示すように、整流回路素子４を熱拡散板３の所定の領域に接着する。その後、整流回路素子４の端子３３をワイヤ５によって外部端子２６と接続する。
【００４１】
これにより、図１及び図２に示す有機ＥＬ照明装置１が完成する。
【００４２】
上述したように、第１実施形態による有機ＥＬ照明装置１では、整流回路素子４を有機ＥＬ素子２に一体的に設けている。これにより、有機ＥＬ照明装置１の小型化を実現することができる。
【００４３】
また、有機ＥＬ照明装置１では、熱伝導性及び放熱性の高いＡｌ板からなる熱拡散板３上に整流回路素子４を接着している。これにより、発光時に、整流回路素子４が発熱しても、面内において、熱拡散板３により熱を伝導させて拡散することができる。このため、局所的に高熱になることを抑制できるので、面内における有機発光層２２の電流値が偏ることを抑制できる。この結果、面内における輝度の偏りを抑制することができる。
【００４４】
また、有機ＥＬ照明装置１では、熱拡散板３と整流回路素子４の放熱板３２とを面接触するように接着している。これにより、整流回路素子４の放熱性をより向上させることができる。
【００４５】
また、有機ＥＬ照明装置１では、有機発光層２２から視て、熱拡散板３をＡｌ膜からなる陰極２３側に設けている。このように、熱伝導の高い陰極２３側に熱拡散板３を設けることによって、放熱性をより向上させることができる。
【００４６】
（第２実施形態）
次に、上述した第１実施形態を部分的に変更した第２実施形態による有機ＥＬ照明装置について説明する。図１３は、第２実施形態による有機ＥＬ照明装置の全体斜視図である。図１４は、有機ＥＬ照明装置の回路図である。尚、第１実施形態の構成と同じ構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００４７】
図１３及び図１４に示すように、第２実施形態による有機ＥＬ照明装置１Ａは、平滑回路素子７を備えている。
【００４８】
平滑回路素子７は、整流回路素子４によって整流された脈流を平滑化するためのものである。平滑回路素子７は、基板１１上に一体的に設置されている。図１４に示すように、平滑回路素子７は、電界コンデンサとチョークコイルとを有する。
【００４９】
第２実施形態による有機ＥＬ照明装置１Ａは、平滑回路素子７を備えているので、整流回路素子４によって整流された脈流を、平滑化することができる。これにより、有機ＥＬ素子２に供給される電流が、略閾値以上の直流となる。このため、有機ＥＬ素子２が消灯している時間が短くなるので、より点滅によるちらつきを抑制できる。
【００５０】
また、有機ＥＬ照明装置１Ａでは、有機ＥＬ素子２の基板１１に平滑回路素子７を一体的に設けているので、有機ＥＬ照明装置１Ａの大型化を抑制しつつ、上述の効果を奏することができる。
【００５１】
（第３実施形態）
次に、上述した実施形態を部分的に変更した第３実施形態による有機ＥＬ照明装置について説明する。図１５は、第３実施形態による有機ＥＬ照明装置の全体斜視図である。尚、上述した実施形態の構成と同じ構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００５２】
図１５に示すように、第３実施形態による有機ＥＬ照明装置１Ｂでは、整流回路素子４が有機ＥＬ素子２に対して立設されている。ここで、整流回路素子４の放熱板３２は、熱拡散板３の側面と接するように設置されている。尚、整流回路素子４の端子３３と外部端子２６とを接続するワイヤは、省略している。
【００５３】
このように整流回路素子４を立設させることによって、整流回路素子４の熱が有機ＥＬ素子２に伝達されることを抑制できる。また、有機ＥＬ素子２に伝達された僅かな熱も熱拡散板３により拡散されるので、輝度の偏りを抑制できる。
【００５４】
（第４実施形態）
次に、上述した実施形態を部分的に変更した第４実施形態による有機ＥＬ照明装置について説明する。図１６は、第４実施形態による有機ＥＬ照明装置の全体斜視図である。尚、上述した実施形態の構成と同じ構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００５５】
図１６に示すように、第４実施形態による有機ＥＬ照明装置１Ｃでは、整流回路素子４の本体部３１が、熱拡散板３と接着されている。即ち、整流回路素子４の放熱板３２が、外側を向くように設置されている。これにより、整流回路素子４の放熱性をより向上させることができる。尚、整流回路素子４の端子３３と外部端子２６とを接続するワイヤは、省略している。
【００５６】
（第５実施形態）
次に、上述した実施形態を部分的に変更した第５実施形態による有機ＥＬ照明装置について説明する。図１７は、第５実施形態による有機ＥＬ照明装置の全体斜視図である。尚、上述した実施形態の構成と同じ構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００５７】
図１７に示すように、第５実施形態による有機ＥＬ照明装置１Ｄでは、基板１１の下面に熱拡散板３が設けられている。また、整流回路素子４が、基板１１の下面に設けられた熱拡散板３に接着されている。第５実施形態の構成は、封止板１４側から光を取り出すトップエミッション型の有機ＥＬ照明装置に有効である。尚、整流回路素子４の端子３３と外部端子２６とを接続するワイヤは、省略している。
【００５８】
（第６実施形態）
次に、上述した実施形態を部分的に変更した第６実施形態による有機ＥＬ照明装置について説明する。図１８は、第６実施形態による有機ＥＬ照明装置の全体斜視図である。尚、上述した実施形態の構成と同じ構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００５９】
図１８に示すように、第６実施形態による有機ＥＬ照明装置１Ｅでは、有機ＥＬ素子２の基板１１の上面のうち、外部に露出している領域に整流回路素子４が設置されている。このように、整流回路素子４を有機ＥＬ素子２に一体的に設置することによって、有機ＥＬ照明装置１Ｅの小型化を実現できる。尚、整流回路素子４の端子３３と外部端子２６とを接続するワイヤは、省略している。
【００６０】
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００６１】
上述した実施形態における各構成の形状、数値、材料は適宜変更可能である。
【００６２】
例えば、整流回路素子の回路構成は、適宜変更可能であるが、１チップ化された素子構造のものが好ましい。これにより、有機ＥＬ照明装置の小型、軽量及び薄型化を実現できるからである。
【００６３】
また、全ての実施形態において、平滑回路素子は、追加してもよく、また、省略してもよい。更に、平滑回路素子のコイルは、省略してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第１実施形態による有機ＥＬ照明装置の全体斜視図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】有機ＥＬ照明装置の回路図である。
【図４】外部電源から供給される交流の電圧−時間の関係を示すグラフである。
【図５】整流回路素子によって整流された脈流の電圧−時間の関係を示すグラフである。
【図６】製造工程における有機ＥＬ照明装置の断面図である。
【図７】製造工程における有機ＥＬ照明装置の断面図である。
【図８】製造工程における有機ＥＬ照明装置の断面図である。
【図９】製造工程における有機ＥＬ照明装置の断面図である。
【図１０】製造工程における有機ＥＬ照明装置の断面図である。
【図１１】製造工程における有機ＥＬ照明装置の断面図である。
【図１２】製造工程における有機ＥＬ照明装置の断面図である。
【図１３】第２実施形態による有機ＥＬ照明装置の全体斜視図である。
【図１４】有機ＥＬ照明装置の回路図である。
【図１５】第３実施形態による有機ＥＬ照明装置の全体斜視図である。
【図１６】第４実施形態による有機ＥＬ照明装置の全体斜視図である。
【図１７】第５実施形態による有機ＥＬ照明装置の全体斜視図である。
【図１８】第６実施形態による有機ＥＬ照明装置の全体斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ有機ＥＬ照明装置
２有機ＥＬ素子
３熱拡散板
４整流回路素子
５ワイヤ
６電源端子
７平滑回路素子
９外部電源
１１基板
１１ａ成長主面
１１ｂ光取出面
１２素子部
１３封着材
１４封止板
１５封止領域
２１透明電極
２２有機発光層
２３陰極
２５陽極
２６外部端子
３１本体部
３２放熱板
３３端子

【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の有機ＥＬ素子と、
前記有機ＥＬ素子に一体的に設置され、外部から供給される交流を全波整流して前記有機ＥＬ素子に供給する整流回路素子とを備えたことを特徴とする有機ＥＬ照明装置。
【請求項２】
前記有機ＥＬ素子の一方の面に設けられた平面状の熱拡散板を備え、
前記整流回路素子と前記熱拡散板は、接していることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ照明装置。
【請求項３】
前記熱拡散板と前記整流回路素子は、面接触していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ照明装置。
【請求項４】
前記整流回路素子は、放熱板を有し、
前記放熱板と前記熱拡散板とは、面接触していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ照明装置。
【請求項５】
前記整流回路素子は、放熱板を有し、
前記放熱板が外側を向くように、前記整流回路素子が設置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ照明装置。
【請求項６】
前記整流回路素子は、前記有機ＥＬ素子に対して立設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ照明装置。
【請求項７】
前記有機ＥＬ素子に一体的に設置された平滑回路素子を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ照明装置。
【請求項８】
前記有機ＥＬ素子は、有機発光層と、前記有機発光層の一方の面に形成された金属層からなる金属電極とを有し、
前記熱拡散板は、前記有機発光層から視て、前記金属電極側に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ照明装置。
【請求項９】
前記熱拡散板は、金属を含むことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の有機ＥＬ照明装置。

【図１】