説明

照明装置及び照明装置の製造方法

【課題】 つぎ目による明暗の発生を改善した照明装置及び照明装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明による照明装置30は、基板1上に陽極2及び陰極4に挟まれた有機発光層3を配置し、陽極2及び陰極4と共に有機発光層3が封止板7で封止され、封止板7から陽極端子2a及び陰極端子4aが露出した、可撓性を有する有機発光素子10と、軸方向に沿って切欠部20aを有する略円筒状の支持基板20とを備え、有機発光素子10は、支持基板20の表面に折曲して配置され、陽極端子2a及び陰極端子4aを切欠部20a近傍に配置する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機発光素子を用いた照明装置及び照明装置の製造方法に関し、特に、つぎ目による明暗の発生を改善した照明装置及び照明装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、有機発光素子として有機EL(EL:Electroluminescence)素子を用いた照明装置が実用化に向けて開発が進められている。従来、有機発光部や電極を保護するために封止ガラス等で封止した有機EL素子が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
図7に、従来の有機EL素子構造の一例を示す。従来の有機EL素子では、ガラス基板51上に積層して形成された陽極52、発光層53、及び絶縁層55を介して陽極52と絶縁された陰極54を、ガラスからなる封止板57でシール材56によってガラス基板51上に接着封止している。
【0004】
上述した有機EL素子を用いて、広範囲に照明する場合、有機EL素子を複数並べて配置する必要がある。しかしながら、図7に示すように、有機EL素子には発光層53の基板51側における発光領域とシール材56の基板51側において非発光領域があるため、発光領域と有機EL素子間のつぎ目における非発光領域により明暗が生じ、暗部が縞状に見えるなど、光に一体感が得られないといった問題があった。
【特許文献1】特開2007−128726号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、つぎ目による明暗の発生を改善した照明装置及び照明装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するための本発明の一態様によれば、基板上に陽極及び陰極に挟まれた有機発光層を配置し、前記陽極及び前記陰極と共に前記有機発光層が封止板で封止され、該封止板から陽極端子及び陰極端子が露出した、可撓性を有する有機発光素子と、軸方向に沿って切欠部を有する略円筒状の支持基板とを備え、前記有機発光素子は、前記支持基板の表面に折曲して配置され、前記陽極端子及び前記陰極端子を前記切欠部近傍に配置したことを特徴とする照明装置が提供される。
【0007】
上記目的を達成するための本発明の他の態様によれば、基板上に陽極及び有機発光層を形成する工程と、絶縁層及び陰極を形成する工程と、絶縁層及び封止板を形成して有機発光素子を作製する工程と、円筒部材に切欠部を形成して支持基板を形成する工程と、前記有機発光素子を折曲して前記支持基板の表面に取付ける工程とを有する照明装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【0008】
本発明の照明装置及び照明装置の製造方法によれば、つぎ目による明暗の発生を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態による照明装置を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なり、また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることに留意すべきである。
【0010】
[第1の実施の形態]
(照明装置の構造)
本発明の第1の実施の形態に係る照明装置は、図1及び図2に示すように、基板1上に陽極2及び陰極4に挟まれた有機発光層3を配置し、陽極2及び陰極4と共に有機発光層3が封止板7で封止され、封止板7から陽極端子2a及び陰極端子4aが露出した、可撓性を有する有機発光素子10と、軸方向に沿って切欠部20aを有する略円筒状の支持基板20とを備え、有機発光素子10は、支持基板20の表面に折曲して配置され、陽極端子2a及び陰極端子4aを切欠部20a近傍に配置する。なお、図1において、有機発光素子10の断面構造は省略して記載してある。
【0011】
第1の実施の形態においては、複数の有機発光素子10が支持基板20の軸方向に沿って互いに隣接して配置される。
【0012】
有機発光素子10は、図2(a)に示すように、基板1上に、陽極2、有機発光層3及び陰極4が順に積層されて形成されている。陽極2と陰極4は絶縁層5,6を介して絶縁されており、陽極2には陽極2が延伸して配置された陽極端子2aが、陰極4には陰極4が延伸して配置された陰極端子4aがそれぞれ形成されている。有機発光層3の陽極2と陰極4とで上下に挟まれた部分が発光領域となる。なお、図2(a)は、図2(b)のI−I線の断面構造図を示す。
【0013】
有機発光素子10は、図2(b)に示すように、平面視で略四角形の形状を有しており、一方の対向する一対の辺の外縁部の全体又は一部に陽極端子2a及び陰極端子4aが配置されている。後述するように、複数の有機発光素子10を支持基板20に配置する際、陽極端子2a及び陰極端子4a側を切欠部20a側に配置し、他方の対向する一対の辺側に互いに隣接して有機発光素子10を配置する。これにより、支持基板20の軸方向の有機発光素子10間のつぎ目において発光領域が近接するので、つぎ目の部分における明暗の発生が低減される。
【0014】
有機発光素子10は、封止板7により陽極端子2a及び陰極端子4aを除いて、陰極4側の表面が封止されている。
【0015】
この照明装置30では、基板1側から光が取り出されるように構成されているので、基板1は、可撓性を有し、かつ光を透過する透明基板が用いられる。基板1の材質として、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の透明な樹脂やガラス等が挙げられる。厚さは、例えば、約50〜500μm程度であるのがよい。
【0016】
陽極2は、基板1と同様に、光を透過可能で、厚さは、例えば、約150〜160nm程度のITO(インジウム−スズ酸化物)の透明電極からなる。
【0017】
基板1と陽極2の間には、ガスバリア層(略図示)を配置することが好ましい。これにより、有機発光素子10の寿命の劣化の原因となる水蒸気の侵入を防止することができる。ガスバリア層としては、例えば、酸化ケイ素や酸化アルミニウム等の金属酸化物又は窒化アルミニウム、窒化珪素等の金属窒化物が挙げられる。
【0018】
有機発光層3は、基板1側から、正孔輸送層、発光部及び電子輸送層が順に積層されている。
【0019】
正孔輸送層は、陽極2から注入された正孔を円滑に発光部に輸送するためのものであり、厚さは、例えば、約60nm程度のNPB(N,N−ジ(ナフタリル)−N,N−ジフェニル−ベンジデン)からなる。
【0020】
電子輸送層は、陰極4から注入された電子を円滑に発光部に輸送するためのものであり、厚さは、例えば、約35nm程度のAlq(アルミニウムキノリノール錯体)からなる。
【0021】
発光部は、注入された正孔及び電子が再結合して発光するためのものであり、例えば発光種であるクマリン化合物(C545T)が、例えば、約1%程度ドーピングされ、厚さが、例えば、約30nm程度のAlqからなる。
【0022】
なお、有機発光層3は、上記、正孔輸送層、電子輸送層以外の層、例えば、正孔注入層、電子注入層等を用いて構成しても良い。
【0023】
陰極4は、厚さが、例えば、約150nm程度のアルミニウムからなる。
【0024】
封止板7は、陽極2、陰極4、および有機発光層3を保護し、これらを封止するものであり、可撓性を有する。封止板7の材質としては、ガラス、ステンレススチール(SUS)や銅等の金属、或いはセラミック、樹脂等が挙げられる。厚さは、例えば、約50〜500μm程度であるのがよい。
【0025】
基板1及び封止板7が可撓性を有するので、有機発光素子10は良好な可撓性を有する。これにより、後述するように、照明装置30の製造の際、有機発光素子10を折曲し、支持基板20に容易に取付けることができる。
【0026】
支持基板20は、複数の有機発光素子10を配置して支持するためのものである。支持基板20は、略円筒状の形状を有しており、軸方向に沿って切欠部20aが形成されている。切欠部20aの大きさは、横断面視で、例えば、円周の1/16〜1/4程度である。
【0027】
支持基板20は、有機発光素子10で発生した熱を放熱するための放熱板の機能も有する。
【0028】
支持基板20は、材質としては、例えば熱伝導性が良好であれば、特に限定されない。例えば、金属や樹脂等が挙げられる。好ましくは銅やアルミニウム等である。また、厚さは、例えば、約1〜10mm程度である。
【0029】
(動作原理)
本発明の第1の実施の形態に係る照明装置の動作原理は以下の通りである。
【0030】
まず、外部電極(略図示)から有機発光素子10の陽極端子2a及び陰極端子4aを介して、陽極2及び陰極4の間に一定の電圧が印加される。これにより、陽極2から正孔輸送層を介して発光部に正孔が注入されるとともに、陰極4から電子輸送層を介して発光部に電子が注入される。そして、発光部に注入された正孔と電子とが再結合することによって、光を発光する。発光された光は、基板1を介して外部に出射される。
【0031】
(製造方法)
図3及び図4は、本発明の第1の実施の形態による照明装置の製造方法を説明する図である。
【0032】
本実施の形態に係る照明装置の製造方法は、基板1上に陽極2及び有機発光層3を形成する工程と、絶縁層5及び陰極4を形成する工程と、絶縁層6及び封止板7を形成して有機発光素子10を作製する工程と、円筒部材に切欠部20aを形成して支持基板20を形成する工程と、有機発光素子10を折曲して支持基板20の表面に取付ける工程とを有する。
【0033】
以下に、製造工程を詳述する。
【0034】
(a)まず、図3(a)に示すように、基板1上の陽極2をパターニング、エッチングした後、真空蒸着法等により、酸化ケイ素等からなるガスバリア層(略図示)を形成する。
【0035】
次いで、真空蒸着装置等により、正孔輸送層、発光部、及び電子輸送層を順に成膜して有機発光層3を形成する。
【0036】
(b)次に、図3(b)に示すように、CVD(Chemical Vapor Deposition)法等によりSiOからなる絶縁層5を形成した後、陰極4をスパッタリング等により成膜する。
【0037】
(c)次に、図3(c)に示すように、CVD法等によりSiOからなる絶縁層6を形成した後、封止板7をスパッタリング等により陽極端子2a及び陰極端子4aを除いて陰極4及び絶縁層5,6の表面に形成する。
【0038】
(d)次に、図4(d)に示すように、アルミニウムからなる円筒部材に切削加工装置等を用いて、切欠部20aを軸方向に沿って形成し、支持基板20を作製する。支持基板20は、アルミニウムからなる平板をプレスブレーキ等を用いて折り曲げて、切欠部20aを有する円筒状の支持基板20を形成することもできる。
【0039】
(e)次に、図4(e)に示すように、有機発光素子10を折曲し、有機発光素子10の封止板7側表面を支持基板20の表面に接着剤等を介して貼り付ける。そして、支持基板20の軸方向に沿って複数の有機発光素子10を互いに隣接して貼り付け、陽極端子2a及び陰極端子4aをクリップ等の外部端子(略図示)で接続し、支持基板20の内部空間に接続配線を収めて、図1に示すような照明装置30が完成する。
【0040】
このような照明装置30は、有機発光素子10の発光領域が近接して配置されるので、つぎ目の部分においても良好な輝度が得られ、光に一体感のある照明装置30が得られる。
【0041】
また、支持基板20は、熱伝導性の部材からなるので、有機発光素子10から発生する熱を効率よく除熱することができる。
【0042】
また、支持基板20の内部空間を配線スペースとして利用できるので、配線部分を隠すことができ、美観性に優れる。
【0043】
本実施の形態に係る照明装置及び照明装置の製造方法によれば、つぎ目による明暗の発生を改善することができる。
【0044】
[第2の実施の形態]
本発明の第2の実施の形態に係る照明装置は、図5に示すように、支持基板20の内壁から切欠部20aを貫通して配置した略平板状の支持部材21を更に備える。その他の構成は、第1の実施の形態と同様であるので説明は省略する。なお、図5において、有機発光素子10の断面構造は省略して記載してある。
【0045】
支持部材21は、支持基板20を支持し、外部の係止部(略図示)に支持基板20を係止するためのものである。支持部材21は、平板状の形状を有しており、厚さは、例えば、約1〜10mm程度である。
【0046】
また、支持部材21は、有機発光素子10で発生した熱を放熱するための放熱板の機能も有する。
【0047】
支持部材21は、材質としては、熱伝導性が良好であれば、特に限定されない。例えば、金属や樹脂等が挙げられる。好ましくは銅やアルミニウム等である。
【0048】
第2の実施の形態に係る照明装置の製造方法は、支持部材21を形成する方法が第1の実施の形態における製造方法と異なる点であり、その他は第1の実施の形態と同様であるので、重複した説明は省略する。
【0049】
第2の実施の形態に係る照明装置の製造方法において、アルミニウムからなる平板状の支持部材21を、支持基板20の内壁に接着剤等を介して接合し、切欠部20aを貫通するように形成することにより、照明装置30Aを製造することができる。
【0050】
或いは、断面がT字型のアルミニウムからなる板の両翼部をプレスブレーキ等を用いて折り曲げて円筒状の支持基板20を形成し、支持基板20と支持部材21を一体化して形成することもできる。
【0051】
第2の実施の形態によれば、支持基板20の内壁から切欠部20aを貫通して支持部材21を配置したので、支持基板20を安定して所望の場所に設置することができる。
【0052】
また、第2の実施の形態によれば、支持部材21は伝熱性を有するので、有機発光素子10で発生した熱を支持基板20を介して良好に放熱することができる。
【0053】
本実施の形態に係る照明装置及び照明装置の製造方法によれば、つぎ目による明暗の発生を改善することができる。
【0054】
[第3の実施の形態]
本発明の第3の実施の形態に係る照明装置は、図6に示すように、支持部材21の端面に、切欠部20aに対向して支持基板20の上方を覆うように配置した反射部材22を有する。その他の構成は、第2の実施の形態と同様であるので説明は省略する。なお、図6において、有機発光素子10の断面構造は省略して記載してある。
【0055】
反射部材22は、有機発光素子10から切欠部20a側上方に向かって出射される光を反射するためのものである。反射部材22は、切欠部20aに対向して支持基板20の上方を覆うように、横断面が略円弧状の形状を有するのが好ましい。厚さは、例えば、約1〜10mm程度である。
【0056】
また、反射部材22は、有機発光素子10で発生した熱を放熱するための放熱板の機能も有する。
【0057】
反射部材22は、材質としては、光の反射性がよく、熱伝導性が良好であれば、特に限定されない。例えば、金属や樹脂等が挙げられる。好ましくは銅やアルミニウム等である。樹脂等を用いた場合、反射部材22の内面(切欠部20a側に対向する面)に金属膜等を配置して、光の反射性を高めてもよい。
【0058】
第3の実施の形態に係る照明装置の製造方法は、反射部材22を形成する方法が第2の実施の形態における製造方法と異なる点であり、その他は第2の実施の形態と同様であるので、重複した説明は省略する。
【0059】
第3の実施の形態に係る照明装置の製造方法において、反射部材22を支持部材21の端面に接着剤を介して接合することにより、照明装置30Bを製造することができる。
【0060】
第3の実施の形態によれば、切欠部20aに対向して支持基板20の上方を覆うように反射部材22を配置するので、有機発光素子10から切欠部20a側上方に向かって出射される光を効率よく反射することができる。
【0061】
また、第3の実施の形態によれば、反射部材22は伝熱性を有するので、有機発光素子10で発生した熱を支持基板20及び支持部材21を介して良好に放熱することができる。
【0062】
本実施の形態に係る照明装置及び照明装置の製造方法によれば、つぎ目による明暗の発生を改善することができる。
【0063】
[その他の実施の形態]
以上、上述した第1乃至第3の実施の形態によって本発明を詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した第1乃至第3の実施の形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更形態として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。以下、上述した第1乃至第3の実施の形態を一部変更した変更形態について説明する。
【0064】
例えば、各層の厚み等の寸法や構成する材料を変更することは可能である。
【0065】
上述した第1の実施の形態に係る照明装置において、支持基板20は略円筒状の形状である説明をしたが、円筒が曲管状に形成されてもよい。これにより、美観性を高めることができるとともに、配置場所に対する自由度を高めることが可能となる。
【0066】
上述した第2の実施の形態に係る照明装置において、支持基板20に平板状の支持部材21を配置した説明をしたが、平板状の支持部材21に代えて、支持基板20の両端部或いは切欠部20a近傍に支持基板20を支持する支持部材を適宜設けてもよい。
【0067】
上述した第3の実施の形態に係る照明装置において、反射部材22は、横断面が略円弧状の形状を有する説明をしたが、横断面を直線状或いは折れ線状等に、適宜変更を加えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0068】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る照明装置の模式的な一部破断斜視図。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る有機発光素子の説明図であって、(a)模式的断面構造図、(b)模式的平面図。
【図3】本発明の第1の実施の形態に係る照明装置の製造方法の説明図であって、(a)基板1上に陽極2及び有機発光層3を形成する工程図、(b)絶縁層5及び陰極4を形成する工程図、(c)絶縁層6及び封止板7を形成する工程図。
【図4】本発明の第1の実施の形態に係る照明装置の製造方法の説明図であって、(d)支持基板20を形成する工程図、(e)有機発光素子10を支持基板20に取付ける工程図。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係る照明装置の模式的な一部破断斜視図。
【図6】本発明の第3の実施の形態に係る照明装置の模式的断面構造図。
【図7】従来の有機EL素子を用いた照明装置の模式的断面構造図。
【符号の説明】
【0069】
1・・・基板
2・・・陽極
2a・・・陽極端子
3・・・有機発光層
4・・・陰極
4a・・・陰極端子
5,6・・絶縁層
7・・・封止板
10・・有機発光素子
20・・支持基板
20a・・切欠部
21・・支持部材
22・・反射部材
30,30A,30B・・照明装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上に陽極及び陰極に挟まれた有機発光層を配置し、前記陽極及び前記陰極と共に前記有機発光層が封止板で封止され、該封止板から陽極端子及び陰極端子が露出した、可撓性を有する有機発光素子と、
軸方向に沿って切欠部を有する略円筒状の支持基板と
を備え、前記有機発光素子は、前記支持基板の表面に折曲して配置され、前記陽極端子及び前記陰極端子を前記切欠部近傍に配置したことを特徴とする照明装置。
【請求項2】
前記支持基板の内壁から前記切欠部を貫通して配置した略平板状の支持部材を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
【請求項3】
前記支持基板及び前記支持部材は、伝熱性部材からなることを特徴とする請求項2に記載の照明装置。
【請求項4】
複数の前記有機発光素子を前記支持基板の軸方向に沿って互いに隣接して配置したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の照明装置。
【請求項5】
前記支持部材の端面に、前記切欠部に対向して前記支持基板の上方を覆うように配置した反射部材を有することを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の照明装置。
【請求項6】
基板上に陽極及び有機発光層を形成する工程と、
絶縁層及び陰極を形成する工程と、
絶縁層及び封止板を形成して有機発光素子を作製する工程と、
円筒部材に切欠部を形成して支持基板を形成する工程と、
前記有機発光素子を折曲して前記支持基板の表面に取付ける工程と
を有する照明装置の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2009−211828(P2009−211828A)
【公開日】平成21年9月17日(2009.9.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−50919(P2008−50919)
【出願日】平成20年2月29日(2008.2.29)
【出願人】(000116024)ローム株式会社 (3,539)
【Fターム(参考)】