(57)【要約】【課題】有機発光ダイオード照明装置の改良。【解決手段】固体素子型面照明光源と、該光源を湾曲三次元形状で着脱可能に受容しかつ保持するための照明器具とを含んで成る照明装置。該固体素子型面照明光源は、平面状軟質基板；該軟質基板の上に配置された軟質有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層であって、該ＯＬＥＤ層へ電力を提供するための第１電極及び第２電極を含むもの；該ＯＬＥＤ層を被覆する軟質封入カバー；及び該第１電極及び該第２電極に電気接続されている第１導体及び第２導体であって、該第１電極及び該第２電極を外部電源に電気接触させるため該封入カバーを越えて延在しているものを含み、よって該光源は場所を取らない平面形状で保存されることができる。該照明器具は、該光源を該湾曲形状で保持するための支持体と、該第１導体及び該第２導体と外部電源との間に電気接触を提供するための接点とを含む。【選択図】　　　図２
2004055535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体素子型面照明光源と、該光源を湾曲三次元形状で着脱可能に受容しかつ保持するための照明器具とを含んで成る照明装置であって、
ａ）該固体素子型面照明光源は、
１）平面状軟質基板；
２）該軟質基板の上に配置された軟質有機発光ダイオード層であって、該有機発光ダイオード層へ電力を提供するための第１電極及び第２電極を含むもの；
３）該有機発光ダイオード層を被覆する軟質封入カバー；及び
４）該第１電極及び該第２電極に電気接続されている第１導体及び第２導体であって、該第１電極及び該第２電極を外部電源に電気接触させるため該封入カバーを越えて延在しているもの
を含み、よって該光源は場所を取らない平面形状で保存されることができ、そして
ｂ）該照明器具は、該光源を該湾曲形状で保持するための支持体と、該第１導体及び該第２導体と外部電源との間に電気接触を提供するための接点とを含む
ことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機発光ダイオードを面照明に使用することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光ダイオードでできた固体素子型（ｓｏｌｉｄ−ｓｔａｔｅ）照明装置は、頑丈さや長寿命が要求される用途における有用性が増しつつある。例えば、今日の自動車用途には固体素子型ＬＥＤが採用されている。これらのデバイスは、典型的には多数の小型ＬＥＤデバイスを組み合わせることにより形成されており、特定用途に合うように光を制御するために適宜設計されたガラスレンズと共に、点光源を単一のモジュールにしたものである（例えば、１９９９年１１月１１日発行の国際公開第９９／５７９４５号パンフレットを参照されたい）。これらの多数のデバイスは高価である上、単一の面照明装置にするための製造・集積が複雑である。さらに、ＬＥＤデバイスは点光源を提供するものであり、面照明のためにはそれが複数使用される。
【０００３】
白熱電球や蛍光灯のような従来の照明装置は嵩張る上、脆いため、その取扱いや運搬には問題がある。電球には気体が充填されているが、ガラス管は壊れ易く、しかも、とりわけ当該装置の実際の発光面又は材料に比べ、実質的な場所を取る。電球の荷詰には慎重さが求められ、その運搬には大容量が必要となる。
【０００４】
現存する固体素子型照明要素は、平面状であることができ、このため運搬が容易で、そのコストも低く抑えられるが、例えば装飾照明用電球に見られるような従来の各種三次元形状を有する照明要素に対するニーズに向けられるものではない。また、照明装置が消費者によって、最小のコストで、容易かつ安全に交換されることも有用である。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許第５０６１５６９号明細書
【特許文献２】
米国特許第４７６９２９２号明細書
【特許文献３】
欧州特許出願公開第１０９４４３６号明細書
【特許文献４】
国際公開第９９／５７９４５号パンフレット
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、単一基板を使用する簡素な構造を有し、現存する照明下部構造体に適合し、運搬効率が良く、しかも各種三次元形状を提供する改良された交換可能なＯＬＥＤ面照明装置に対するニーズがある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述したニーズは、固体素子型面照明光源と、該光源を湾曲三次元形状で着脱可能に受容しかつ保持するための照明器具とを含んで成る照明装置であって、
ａ）該固体素子型面照明光源は、
１）平面状軟質基板；
２）該軟質基板の上に配置された軟質有機発光ダイオード層であって、該有機発光ダイオード層へ電力を提供するための第１電極及び第２電極を含むもの；
３）該有機発光ダイオード層を被覆する軟質封入カバー；及び
４）該第１電極及び該第２電極に電気接続されている第１導体及び第２導体であって、該第１電極及び該第２電極を外部電源に電気接触させるため該封入カバーを越えて延在しているもの
を含み、よって該光源は場所を取らない平面形状で保存されることができ、そして
ｂ）該照明器具は、該光源を該湾曲形状で保持するための支持体と、該第１導体及び該第２導体と外部電源との間に電気接触を提供するための接点とを含む
ことを特徴とする照明装置によって満たされる。
【０００８】
本発明は、平面形状において効率的に保存され、よって相当な保存場所を節約することができる光源を有する照明装置が提供されるという有利な効果を奏する。本発明による別の有利な効果は、その平面形軟質光源が脆くないので、薄く、パッドの要らない包装体として荷詰され得ることである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図面は一定の尺度に従ってないことを理解されたい。各層は極めて薄く、それらの厚さの差が極めて大きいため、一定比率で描写することができないからである。
図１は、従来技術のＯＬＥＤ光源１０であって、二つの電極、例えばカソード１４及びアノード１６、の間に有機発光層１２が挟み込まれているものを示す略図である。有機発光層１２は、電極間に電源１８から電圧が印加されると発光する。ＯＬＥＤ光源１０は、典型的には、ガラス又はプラスチックのような基板２０を含む。アノード１６とカソード１４の基板に関する相対的位置を逆にしてもよいことは理解されよう。「ＯＬＥＤ光源」なる用語は、有機発光層１２、カソード１４、アノード１６及び後述する他の層を組み合わせたものをさす。
【００１０】
図２に示されている固体素子型面照明光源は、平面状軟質基板２０と、該軟質基板の上に配置された軟質有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層１２であって、該ＯＬＥＤ層へ電力を提供するための第１電極１４及び第２電極１６を含むものと、該ＯＬＥＤ層を被覆する軟質封入カバー３０と、第１電極１４及び第２電極１６に電気接続されている第１導体２４及び第２導体２６であって、該第１電極及び該第２電極を外部電源に電気接触させるため該封入カバー３０を越えて延在しているものとを含む。このような構成により、該光源は、場所を取らない平面形状で保存されることができる。該封入カバーは、コーテッド層であること、又は該ＯＬＥＤ層の上に固定され、当該デバイスの縁部でシールされた追加の材料層であることができる。光は、基板もしくはカバーを通して、又はそれらが透明である場合にはその両方を通して、放出されることができる。ＯＬＥＤ層自体は基板上で連続しており、単一の連続発光面を形成している。図３に示したように、軟質基板２０を曲げて三次元形状にすることができ、そして図４に示したように、光源１０を湾曲三次元形状で着脱可能に受容しかつ保持するための照明器具３４の開口部３６に挿入することができる。照明器具は、該光源を該湾曲形状で保持するためのクリップ３９を有する支持体３８と、該第１導体及び該第２導体と外部電源との間に電気接触を提供するための、開口部３６の中の接点４０とを含む。
【００１１】
支持体３８は透明であることができる。本発明の一態様では、軟質基板２０が、当該光源を正しい方向で照明器具３４に挿入することを確実にするためのステップ２８のような配向特徴を含むことができるタブ部２１を画定することができる。タブ部２１は照明器具３４の開口部３６に挿入されることができ、そして光源１０は支持体３８の周囲に付形されることができる。別法として、タブの挿入方向とは無関係に導体に電気接触を提供するため、導電性バイア（ｖｉａ）を用いて、当該軟質基板のいずれかの面上に、又は開口部内に、追加の接点を含めることもできる（図示なし）。
【００１２】
軟質基板２０は、支持体３８に対して、例えば、接着剤、フックループファスナー又はクリップもしくはデテントのような機械的拘束具を用いて、締結されることができる。基板の両面から発光させる必要のない用途では、基板、カバー、アノード及びカソードのうちの１又は２以上が不透明又は反射性であってもよい。光源１０は、基板２０を開口部３６に押し込み又はそこから引き抜くことにより、物理的に照明器具に差し込み又はそこから取り外すことができる。
【００１３】
図５に、光源１０の縁部を保持するためのクリップ３９を具備した支持体３８の上面図を示す。光源１０を照明器具３４に設置するためには、まず、タブ部２１を開口部３６に差し込む。次に、光源１０を支持体３８の周囲に巻き付けて、軟質光源１０の縁部を、矢印Ａで示したようにクリップ３９の下に差し込む。
【００１４】
図６に、軟質基板２０が二つのタブ２１及び２２を画定することができる別の態様を示す。各タブ部には、それぞれ第１導体２４及び第二導体２６が配置されている。第１導体２４及び第二導体２６は、照明器具３４の相補的開口部３６及び３６’に嵌合するように構築されている。照明器具３４は、軟質光源１０を支持するための１又は２以上のフィン４１を含む。
【００１５】
図７に、基板２０が物理的突起部を画定しないが、基板２０の縁部に第１導体２４及び第２導体２６が配置されているさらに別の態様を示す。図８には、第１導体２４及び第２導体２６を基板２０の向かい合う縁部に配置した別の態様を示す。図７及び図８に示した態様では、照明器具の開口部は、当該基板の縁全体を受容するのに十分な幅を有する。別法として、支持体が、光源を三次元形状、例えばシリンダー形状になるように曲げるため、光源の２以上の縁部を保持するためのクランプを含むこともできる。そのクランプに、照明器具の接点を配置してもよい。他にも、環状セクション、円錐状セクションをはじめとする多種多様な形状が容易に設計される。
【００１６】
図９に、二つの光源１０を共通の照明器具３４に保持した別の照明器具及び支持体を示す。図６及び図９に示した半円筒形は、例えば棚下照明用として、有用である。
【００１７】
図１０に、光源１０の本体が細長い長方形をしており、これを照明器具３４によって螺旋形状に保持した別の態様を示す。光源を保持するため、螺旋の両端にクリップ３９が設けられている。図１１に、光源１０を照明器具３４によって円錐形状に保持した態様を示す。
【００１８】
図４を参照する。照明器具３４は、ＯＬＥＤ光源１０を外部電源（例、家庭用電気グリッド、図示なし）に接続することができるように適合させることができる。照明器具３４は、外部電源からの電力を、ＯＬＥＤ光源１０への給電に適した形に変換するための電力調節回路５０を含むことができる。例えば、ＯＬＥＤ光源１０は、特定の波形及び大きさを有する整流された電圧を必要とする場合がある。電力調節回路は、常用の電力制御回路を使用して特定の波形を提供することができる。特定の波形により、周期的に発光性有機材料に逆方向バイアスをかけることで、当該ＯＬＥＤ材料の寿命を延ばすことができる。照明器具３４は、光源への電力を制御するためのスイッチ（図示なし）を含むこともできる。
【００１９】
光源１０の明るさは、当該ＯＬＥＤに供給される電力を変更することにより制御することができる。具体的には、当該技術分野で周知のパルス幅変調スキームを採用することができ（例えば、２００１年４月２５日発行の欧州特許出願公開第１０９４４３６号明細書参照）、電力調節回路５０により実施することができる。別法として、発光面への電力供給量を、例えば当該ＯＬＥＤへの給電量を制限し、又は電圧を下げることにより、減少させてもよい。明るさ制御スイッチを、例えば可変抵抗式スイッチを形成し、当該ソケットに組み込むこともできる。
電源は、北米地域に見られる標準１１０ボルトＡＣ、欧州地域に見られる２２０ボルトＡＣその他標準的な電源、例えば、２４ボルト、１２ボルト又は６ボルトのＤＣであることができる。
【００２０】
ＯＬＥＤ光源１０は、電力システムの異なるマーケットに対してカスタマイズされた照明器具３４及び標準要素として提供することができる。ＯＬＥＤ光源１０は、特定の用途に有用な種々の形状その他の属性を付与されることができ、また共通ソケットと共に使用することができ、よって当該照明装置のコストを削減し、その有用性を高めることができる。
【００２１】
図１２を参照する。照明器具３４は、支持体部分３８と、図１２に示したような米国標準ねじ込み型ランプベース又はピン型ベース（図示なし）のような標準ライトバルブベース４４とを含むことができる。多種多様な標準ランプベースが従来技術として知られており、本発明による照明器具に使用することができる。
【００２２】
図１３を参照する。ＯＬＥＤ光源１０の周囲に透明又は半透明のスクリーン又はハウジング５２を設けることにより、光を拡散させ、追加の物理的保護及び審美的魅力を提供することができる。ハウジングは種々の形状をとることができ、例えば、標準ライトバルブの形状にすることができる。
【００２３】
図１４を参照する。軟質光源１０は、平面形状で積み重ねて荷詰することができるので、その保存及び運搬をコンパクトに行うことができる。このコンパクトな充填配置により、従来の電球に必要な荷詰容量が大幅に削減され、照明光源１０を保存し、搬送し、そしてストックしておくための健全で頑丈な手段が提供される。
【００２４】
本発明は、多種多様な従来用途に、例えば、机上ランプ、フロアランプ、天井ランプ又はシャンデリアとして使用することができる。本発明はまた、ＤＣ電源を使用する携帯式照明装置に用いることもできる。
【００２５】
好ましい実施態様において、有機発光ダイオード層（ＯＬＥＤ層）は、例えば１９８８年９月６日発行のＴａｎｇらの米国特許第４７６９２９２号明細書及び１９９１年１０月２９日発行のＶａｎＳｌｙｋｅらの米国特許第５０６１５６９号明細書に開示されているような低分子型ＯＬＥＤからなる。
【００２６】
本発明を成功裏に実施することができるＯＬＥＤ要素の構成はいくつかある。
典型的な構造は、図１５に示したように、アノード層１０３、正孔注入層１０５、正孔輸送層１０７、発光層１０９、電子輸送層１１１及びカソード層１１３を含む。これらの層については、以下に詳述する。これら有機層の全体厚は５００ｎｍ未満であることが好ましい。ＯＬＥＤ要素にエネルギーを付与するため電源２５０が必要であり、そしてアノード及びカソードへ電気接続するため導電配線２６０が必要である。ＴＦＴ層及び付随する配線がこれらの機能を果たす。
【００２７】
基板２０は、透光性であることが好ましいが、不透明であることも可能である。この場合の用途向け支持体には、極薄のガラス及びプラスチックが含まれるが、これらに限定はされない。
【００２８】
アノード層１０３は、ＯＬＥＤ層が放出する光に対して透明又は実質的に透明であることが好ましい。本発明に用いられる共通の透明アノード材料はインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）及び酸化錫であるが、例示としてアルミニウム又はインジウムをドープした酸化亜鉛、マグネシウムインジウム酸化物及びニッケルタングステン酸化物をはじめとする他の金属酸化物でも使用することができる。これらの酸化物の他、窒化ガリウムのような金属窒化物、セレン化亜鉛のような金属セレン化物、及び硫化亜鉛のような金属硫化物を層１０３に使用することもできる。アノード層が透明でない場合には、層１０３の透光性は問題とならず、透明、不透明又は反射性を問わずいずれの導電性材料でも使用することができる。このような用途向けの導体の例として、金、イリジウム、モリブデン、パラジウム及び白金が挙げられるが、これらに限定はされない。典型的なアノード材料は、透過性であってもそうでなくても、４．１　ｅＶ以上の仕事関数を有する。望ましいアノード材料は、一般に、蒸発法、スパッタ法、化学的気相成長（ＣＶＤ）法又は電気化学法のような適当な手段のいずれかによって付着される。アノードは、周知のフォトリソグラフ法によってパターン化することもできる。
【００２９】
アノード１０３と正孔輸送層１０７との間に正孔注入層１０５を設けることがしばしば有用となる。正孔注入性材料は、後続の有機層のフィルム形成性を改良し、かつ、正孔輸送層への正孔注入を促進するのに役立つことができる。正孔注入層に用いるのに好適な材料として、米国特許第４７２０４３２号明細書に記載されているポルフィリン系化合物や、米国特許第６２０８０７５号明細書に記載されているプラズマ蒸着フルオロカーボンポリマーが挙げられる。有機ＥＬデバイスに有用であることが報告されている別の代わりの正孔注入性材料が、欧州特許出願公開第０８９１１２１号及び同第１０２９９０９号明細書に記載されている。
【００３０】
正孔輸送層１０７は、芳香族第三アミンのような正孔輸送性化合物を少なくとも一種含有する。芳香族第三アミン類は、少なくとも一つが芳香環の員である炭素原子にのみ結合されている３価窒素原子を少なくとも１個含有する化合物であると理解されている。一態様として、芳香族第三アミンはアリールアミン、例えば、モノアリールアミン、ジアリールアミン、トリアリールアミン又は高分子アリールアミンであることができる。単量体トリアリールアミンの例がＫｌｕｐｆｅｌらの米国特許第３１８０７３０号明細書に記載されている。Ｂｒａｎｔｌｅｙらの米国特許第３５６７４５０号及び同第３６５８５２０号明細書には、１個以上の活性水素含有基を含み、かつ／又は、１個以上のビニル基で置換されている、他の適当なトリアリールアミンが開示されている。より好ましい種類の芳香族第三アミンは、米国特許第４７２０４３２号及び同第５０６１５６９号に記載されているような芳香族第三アミン部分を２個以上含有するものである。以下、有用な芳香族第三アミンを例示する。
１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン
１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン
４，４’−ビス（ジフェニルアミノ）クアドリフェニル
ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）−フェニルメタン
Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン
４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４’−［４（ジ−ｐ−トリルアミノ）−スチリル］スチルベン
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−４，４’−ジアミノビフェニル
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノビフェニル
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−１−ナフチル−４，４’−ジアミノビフェニル
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−２−ナフチル−４，４’−ジアミノビフェニル
Ｎ−フェニルカルバゾール
４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（２−ナフチル）アミノ］ビフェニル
４，４”−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］−ｐ−ターフェニル
４，４’−ビス［Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
４，４’−ビス［Ｎ−（３−アセナフテニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
１，５−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ナフタレン
４，４’−ビス［Ｎ−（９−アントリル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
４，４”−ビス［Ｎ−（１−アントリル）−Ｎ−フェニルアミノ］−ｐ−ターフェニル
４，４’−ビス［Ｎ−（２−フェナントリル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
４，４’−ビス［Ｎ−（８−フルオルアンテニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
４，４’−ビス［Ｎ−（２−ピレニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
４，４’−ビス［Ｎ−（２−ナフタセニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
４，４’−ビス［Ｎ−（２−ペリレニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
４，４’−ビス［Ｎ−（１−コロネニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
２，６−ビス（ジ−ｐ−トリルアミノ）ナフタレン
２，６−ビス［ジ−（１−ナフチル）アミノ］ナフタレン
２，６−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（２−ナフチル）アミノ］ナフタレン
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（２−ナフチル）−４，４”−ジアミノ−ｐ−ターフェニル
４，４’−ビス｛Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（１−ナフチル）−フェニル］アミノ｝ビフェニル
４，４’−ビス［Ｎ−フェニル−Ｎ−（２−ピレニル）アミノ］ビフェニル
２，６−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ（２−ナフチル）アミン］フルオレン
１，５−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ナフタレン
【００３１】
別の種類の有用な正孔輸送性材料として、欧州特許第１００９０４１号に記載されているような多環式芳香族化合物が挙げられる。さらに、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン及びＰＥＤＯＴ／ＰＳＳとも呼ばれているポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホネート）のようなコポリマー、といった高分子正孔輸送性材料を使用することもできる。
【００３２】
米国特許第４７６９２９２号及び同第５９３５７２１号に詳述されているように、有機ＥＬ要素の発光層（ＬＥＬ）１０９は発光材料又は蛍光材料を含み、その領域において電子−正孔対が再結合する結果として電場発光が生じる。発光層は、単一材料で構成することもできるが、より一般的には、ホスト材料に単一又は複数種のゲスト化合物をドーピングしてなり、そこで主として当該ドーパントから発光が生じ、その発光色にも制限はない。発光層に含まれるホスト材料は、後述する電子輸送性材料、上述した正孔輸送性材料、又は正孔−電子再結合を支援する別の材料もしくはその組合せ、であることができる。ドーパントは、通常は高蛍光性色素の中から選ばれるが、リン光性化合物、例えば、国際公開第９８／５５５６１号、同第００／１８８５１号、同第００／５７６７６号及び同第００／７０６５５号に記載されているような遷移金属錯体も有用である。ドーパントは、ホスト材料中、０．０１〜１０質量％の範囲内で塗布されることが典型的である。特に有用な発光性ドーパントとして、フェニルピリジン及びその誘導体のイリジウム錯体が挙げられる。ホスト材料として、ポリフルオレンやポリビニルアリーレン（例、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ＰＰＶ）のような高分子材料を使用することもできる。この場合、当該高分子ホスト中に低分子ドーパントを分子レベルで分散させること、或いは、当該ホストポリマーに少量成分を共重合させることによりドーパントを添加すること、が可能である。
【００３３】
ドーパントとしての色素を選定するための重要な関係は、当該分子の最高被占軌道と最低空軌道との間のエネルギー差として定義されるバンドギャップポテンシャルの対比である。ホストからドーパント分子へのエネルギー伝達の効率化を図るためには、当該ドーパントのバンドギャップがホスト材料のそれよりも小さいことが必須条件となる。
【００３４】
有用性が知られているホスト及び発光性分子として、米国特許第４７６９２９２号、同第５１４１６７１号、同第５１５０００６号、同第５１５１６２９号、同第５４０５７０９号、同第５４８４９２２号、同第５５９３７８８号、同第５６４５９４８号、同第５６８３８２３号、同第５７５５９９９号、同第５９２８８０２号、同第５９３５７２０号、同第５９３５７２１号及び同第６０２００７８号に記載されているものが挙げられるが、これらに限定はされない。
【００３５】
８−ヒドロキシキノリン及び類似のオキシン誘導体の金属錯体は、電場発光を支援することができる有用なホスト化合物の一種であり、特に好適なものである。以下、有用なキレート化オキシノイド系化合物の例を示す。
ＣＯ−１：アルミニウムトリスオキシン〔別名、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）〕
ＣＯ−２：マグネシウムビスオキシン〔別名、ビス（８−キノリノラト）マグネシウム（ＩＩ）〕
ＣＯ−３：ビス［ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノラト］亜鉛（ＩＩ）
ＣＯ−４：ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）−μ−オキソ−ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）
ＣＯ−５：インジウムトリスオキシン〔別名、トリス（８−キノリノラト）インジウム〕
ＣＯ−６：アルミニウムトリス（５−メチルオキシン）〔別名、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）〕
ＣＯ−７：リチウムオキシン〔別名、（８−キノリノラト）リチウム（Ｉ）〕
ＣＯ−８：ガリウムオキシン〔別名、トリス（８−キノリノラト）ガリウム（ＩＩＩ）〕
ＣＯ−９：ジルコニウムオキシン〔別名、テトラ（８−キノリノラト）ジルコニウム（ＩＶ）〕
【００３６】
その他の有用なホスト材料の種類として、９，１０−ジ−（２−ナフチル）アントラセン及びその誘導体のようなアントラセン誘導体、米国特許第５１２１０２９号に記載されているジスチリルアリーレン誘導体、及び２，２’，２”−（１，３，５−フェニレン）トリス［１−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール］のようなベンズアゾール誘導体が挙げられるが、これらに限定はされない。
【００３７】
有用な蛍光性ドーパントとして、アントラセン、テトラセン、キサンテン、ペリレン、ルブレン、クマリン、ローダミン、キナクリドン、ジシアノメチレンピラン、チオピラン、ポリメチン、ピリリウム及びチアピリリウムの各誘導体、フルオレン誘導体、ペリフランテン誘導体、並びにカルボスチリル化合物が挙げられるが、これらに限定はされない。
【００３８】
本発明の有機ＥＬデバイスの電子輸送層１１１を形成するのに用いられる好適な薄膜形成性材料は、オキシン（通称８−キノリノール又は８−ヒドロキシキノリン）自体のキレートをはじめとする、金属キレート化オキシノイド系化合物である。当該化合物は、電子の注入・輸送を助長し、高い性能レベルを発揮すると共に、薄膜加工が容易である。オキシノイド系化合物の例は、上述した通りである。
【００３９】
他の電子輸送性材料として、米国特許第４３５６４２９号明細書に記載されている各種ブタジエン誘導体、及び米国特許第４５３９５０７号明細書に記載されている各種複素環式蛍光増白剤が挙げられる。ベンズアゾール及びトリアジンもまた有用な電子輸送性材料である。
【００４０】
場合によっては、必要に応じて、層１１１及び層１０９を、発光と電子輸送の両方を支援する機能を発揮する単一層にすることが可能である。これらの層は、低分子型ＯＬＥＤシステム及び高分子型ＯＬＥＤシステムのどちらにおいても一体化することが可能である。例えば、高分子型システムの場合、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳのような正孔輸送層をＰＰＶのような高分子発光層との組合せで採用することが通例である。このシステムにおいては、ＰＰＶが発光と電子輸送の両方を支援する機能を発揮する。
【００４１】
カソード１１３は、透明であり、ほとんどすべての導電性透明材料を含んでなることができる。その代わりに、カソード１１３を不透明又は反射性にしてもよい。好適なカソード材料は、下部の有機層との良好な接触が確保されるよう良好なフィルム形成性を示し、低電圧での電子注入を促進し、かつ、良好な安定性を有する。有用なカソード材料は、低仕事関数金属（＜４．０ｅＶ）又は合金を含むことが多い。好適なカソード材料の１種に、米国特許第４８８５２２１号明細書に記載されているＭｇ：Ａｇ合金（銀含有率１〜２０％）を含むものがある。別の好適な種類のカソード材料として、薄い電子注入層（ＥＩＬ）と、これより厚い導電性金属層とを含む二層形が挙げられる。ＥＩＬは、カソードと有機層（例、ＥＴＬ）との間に配置される。ここで、ＥＩＬは、低仕事関数金属又は金属塩を含むことが好ましく、その場合、これより厚い導電層が低仕事関数を有する必要はない。このようなカソードの一つに、米国特許第５６７７５７２号明細書に記載されている、ＬｉＦ薄層にこれより厚いＡｌ層を載せてなるものがある。その他の有用なカソード材料として、米国特許第５０５９８６１号、同第５０５９８６２号及び同第６１４０７６３号明細書に記載されているものが挙げられるが、これらに限定はされない。
【００４２】
カソード層１１３が透明又はほぼ透明である場合、当該金属は薄くなければならないか、又は透明導電性酸化物もしくはこれら材料の組合せでなければならない。透光性カソードについては、米国特許第４８８５２１１号、同第５２４７１９０号、特開平３−２３４９６３号、米国特許第５７０３４３６号、同第５６０８２８７号、同第５８３７３９１号、同第５６７７５７２号、同第５７７６６２２号、同第５７７６６２３号、同第５７１４８３８号、同第５９６９４７４号、同第５７３９５４５号、同第５９８１３０６号、同第６１３７２２３号、同第６１４０７６３号、同第６１７２４５９号、欧州特許第１０７６３６８号及び米国特許第６２７８２３６号に詳細に記載されている。カソード材料は、蒸発法、スパッタ法又は化学的気相成長法により付着させることが典型的である。必要な場合には、例えば、マスク介在蒸着法、米国特許第５２７６３８０号及び欧州特許出願公開第０７３２８６８号明細書に記載の一体型シャドーマスク法、レーザーアブレーション法及び選択的化学的気相成長法をはじめとする多くの周知の方法により、パターンを形成させてもよい。
【００４３】
上述した有機材料は昇華法のような蒸気相法により適宜付着されるが、フィルム形成性を高めるため、流体から、例えば、任意のバインダーと共に溶剤から、付着させてもよい。当該材料がポリマーである場合には、溶剤付着法が好適であるが、スパッタ法やドナーシートからの熱転写法のような他の方法を使用してもよい。昇華法により付着すべき材料は、例えば、米国特許第６２３７５２９号明細書に記載されているように、タンタル材料を含むことが多い昇華体「ボート」から気化させてもよいし、当該材料をまずドナーシート上にコーティングし、その後基板に接近させて昇華させてもよい。複数材料の混合物を含む層は、独立した複数の昇華体ボートを利用してもよいし、予め混合した後単一のボート又はドナーシートからコーティングしてもよい。パターン化付着は、シャドーマスク、一体型シャドーマスク（米国特許第５２９４８７０号明細書）、ドナーシートからの空間画定型感熱色素転写（米国特許第５８５１７０９号及び同第６０６６３５７号明細書）及びインクジェット法（米国特許第６０６６３５７号明細書）を利用して達成することができる。すべての有機層をパターン化することができるが、最も一般的には、発光層のみをパターン化し、その他の層を装置全体に均一付着させることができる。
【００４４】
本発明に用いられるＯＬＥＤ層は、所望によりその特性を高めるため、周知の各種光学効果を採用することができる。これには、透光性を極大化するための層厚の最適化、誘電体ミラー構造の付与、反射性電極の吸光性電極への交換、デバイスへの遮光又は反射防止コーティングの付与、デバイスへの偏光媒体の付与、又はデバイスへの着色、中性濃度もしくは色変換フィルタの付与が包含される。
具体的には、フィルタ、偏光子及び遮光又は反射防止コーティングを、カバーの上に、又はカバーの一部として、設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のＯＬＥＤ照明装置の部分横断面図である。
【図２】本発明の一態様による、層構造の詳細を含む、軟質面照明光源の透視図である。
【図３】図２の軟質光源を湾曲形状で示した透視図である。
【図４】図３の光源を保持するための照明器具を湾曲形状で示した透視図である。
【図５】光源を湾曲形状で保持するためのクリップを示す照明器具及び光源の上面図である。
【図６】本発明の別の態様による光源及び照明器具の透視図である。
【図７】本発明により使用可能な光源の別の態様の透視図である。
【図８】本発明により使用可能な光源のさらに別の態様の透視図である。
【図９】本発明のさらに別の態様による複数の軟質光源を保持する照明器具の透視図である。
【図１０】本発明による螺旋形状で保持された光源の透視図である。
【図１１】本発明による円錐形状で保持された光源の透視図である。
【図１２】標準ベースを有する光源及び照明器具の透視図である。
【図１３】本発明の一態様による透光性ハウジングを含む本発明による照明器具の透視図である。
【図１４】本発明による軟質光源の積重ね体の透視図である。
【図１５】従来技術のＯＬＥＤ光源の横断面図である。
【符号の説明】
１０…ＯＬＥＤ光源
１２…有機発光層
１４…カソード
１６…アノード
１８…電源
２０…基板
２１…基板のタブ部
２２…基板のタブ部
２４…第１導体
２６…第２導体
２８…ステップ
３０…封入カバー
３４…照明器具
３６…開口部
３６’…開口部
３８…支持体
３９…クリップ
４０…接点
４１…光源支持フィン
４４…標準ランプベース
５０…電力調節回路
５２…透光性ハウジング
１０３…アノード
１０５…正孔注入層
１０７…正孔輸送層
１０９…発光層
１１１…電子輸送層
１１３…カソード
２５０…電源
２６０…導電配線
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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