(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、該光源を着脱可能に受容しかつ保持するためのソケットとを含んで成る照明装置であって、該固体素子型面照明光源は、基板；該基板の上に配置された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；該有機発光ダイオード層を被覆する封入カバー；及び該基板の上に配置され、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、そして該ソケットは、該光源の該第１導体及び該第２導体に電気接続するための第１電気接点と、外部電源に電気接続するための第２電気接点とを有することを特徴とする照明装置。【選択図】　　　図２
2004127910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体素子型面照明光源と、該光源を着脱可能に受容しかつ保持するためのソケット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）基板；
２）該基板の上に配置された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封入カバー；及び
４）該基板の上に配置され、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、そして
ｂ）該ソケットは、該光源の該第１導体及び該第２導体に電気接続するための第１電気接点と、外部電源に電気接続するための第２電気接点とを有する
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】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、基板上で電極間に有機半導体材料を付着させることによって製造される。このプロセスによると、単一基板上に拡張された表面積を有する光源を作ることができる。従来技術に、常用の照明に対する付属物として電場発光材料を使用するものがある（例えば、２００１年１月２日発行のＣｈｉｅｎの米国特許第６１６８２８２号明細書）。この場合、電場発光材料からの発光量が限られているため、主照明としては有用ではない。
【０００４】
２００１年８月１日発行の欧州特許出願公開第１１２０８３８号明細書に、光源を製造するため搭載用基板上に多数の有機発光デバイスを搭載する方法が記載されている。しかしながら、この基板上に多数の光源を搭載する方法では複雑さが増し、面照明用光源の製造コストも高くなる。
【０００５】
また、現存する照明下部構造体、例えば共通のねじ込みベース（標準Ｅ２６）及びピン型差込ベース（標準Ｂ２２）に光源が適合することも有用である。その上、消費者が光源を、最小のコストで、容易かつ安全に交換することができることも好ましい。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第６１６８２８２号明細書
【特許文献２】
米国特許第５０６１５６９号明細書
【特許文献３】
米国特許第４７６９２９２号明細書
【特許文献４】
欧州特許出願公開第１０９４４３６号明細書
【特許文献５】
欧州特許出願公開第１１２０８３８号明細書
【特許文献６】
国際公開第９９／５７９４５号パンフレット
【０００７】
【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、コンパクトで、現存する照明下部構造体に適合する改良された交換可能なＯＬＥＤ照明装置に対するニーズがある。
【０００８】
【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、該光源を着脱可能に受容しかつ保持するためのソケット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）基板；
２）該基板の上に配置された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封入カバー；及び
４）該基板の上に配置され、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、そして
ｂ）該ソケットは、該光源の該第１導体及び該第２導体に電気接続するための第１電気接点と、外部電源に電気接続するための第２電気接点とを有する
ことを特徴とする照明装置によって満たされる。
【０００９】
本発明は、交換可能で、コンパクトで、しかも現存する照明下部構造体に適合する安価で寿命が長く、しかも効率の高い光源が提供されるという有利な効果を奏する。
【００１０】
【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。
【００１１】
図２は、本発明の一態様による照明装置の透視図である。この照明装置には、図１に示したタイプのＯＬＥＤ光源１０と、該光源１０を着脱可能に受容しかつ保持するためのソケット３４が含まれる。
【００１２】
本発明の一態様によると、光源１０には基板２０が含まれ、その基板が本体部２０’及びタブ部２０”を画定する。有機発光層１２はカソード１４とアノード１６との間に配置されている。基板２０の本体部２０’の上に光源１０の全面にわたり封入カバー２２が設けられている。
【００１３】
封入カバー２２は、層１２、１４及び１６の上に取り付けられた気密封止カバープレートのような独立要素であってもよいし、層１２、１４及び１６の上に追加の層としてコーティングされたものであってもよい。ＯＬＥＤ発光層１２は、基板上で連続していることにより、連続した発光面を提供する。基板２０の上に配置された第１導体及び第２導体２４及び２６は、第１電極１４及び第２電極１６に電気接続され、そしてタブ部２０”の上で、該第１電極及び該第２電極を外部電源（図示なし）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。
【００１４】
本発明の好適な態様では、タブ部２０”が、当該照明光源を正しい方向でソケット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画定する。ＯＬＥＤ光源１０から光を放出させるため、基板２０、電極１４及び１６並びにカバー２２は透明である。基板の両面から光を放出させる必要がない場合には、基板、カバー、アノード又はカソードの１つ又は２つ以上を不透明又は反射性にすることができる。カバー及び／又は基板を光拡散体にすることもできる。
【００１５】
ソケット３４は、タブ部２０”を受容するための開口部３６を画定し、かつ、光源の第１導体及び第２導体２４及び２６に電気接続するための、該開口部３６の中に配置された第１電気接点４０を含む。ソケット３４はまた、外部電源（図示なし）に電気接続するための、第１電気接点４０に電気接続されている第２電気接点３８をも含む。
【００１６】
開口部３６にタブ部２０”（配向特徴２８を含まないものと仮定して）をどちらの方向で挿入しても適切に外部電源に接続されることができるように、開口部３６の中に複製第１電気接点４０’を設けてもよい。基板のタブ部をソケット３４の中に押し込み又はそこから引き抜くことにより、物理的に光源１０をソケット３４に挿入し又はそこから取り外す。光源とソケット３４に、光源をソケット内に保持するための戻り止め（図示なし）を設けることが好ましい。
【００１７】
図３に、本発明の別の態様であって、基板２０が細長い本体部２０’を有し、その向かい合う端部に二つのタブ２０”ａ及び２０”ｂが配置されているものを示す。ソケット３４は、これらのタブを受容しかつ保持するための一対の開口部３６’及び３６”を含む。図３に示したように、導体２４及び２６の一方が各タブの上に配置されている。
【００１８】
図４に、本発明による照明装置のさらに別の態様を示す。基板２０はタブ部を含まず、そして基板２０の縁部に第１導体及び第２導体が配置されている。光源１０は基板２０を含み、その縁部に第１導体２４及び第２導体２６が配置されている。光源１０は、その縁部でＣ形ソケット３４に保持され、電気接点４０が第１導体２４及び第２導体２６に電気接続するようになっている。図５に、第１導体２４及び第２導体２６が基板２０の向かい合う縁部に配置され、そしてＣ形ソケット３４の向かい合う腕部に接点４０が設けられている別の配置態様を示す。光源１０は、片面のみ（例、当該ソケットから離れた方の面）から光を放出することができる。第１導体及び第２導体が反対側に配置されてもよい。
【００１９】
本発明により、光源１０の頑丈さを最大限に引き出すと共に、製造、組立て及び設計のコストを極力抑えるため、（従来技術が教示するように第２の基板に個別のタイル型表示要素を適用するのではなく）単一のユニット基板２０の上に各種材料を付着させる。
【００２０】
基板２０は硬質であっても軟質であってもよい。硬質基板、例えばガラスは、より高い構造的強度を提供し、また一般に平面状であり、そして角形以外に種々の形状をとることができる。本発明はまた、曲げて各種形状にすることができる軟質基板、例えばプラスチックを採用することもできる。基板が軟質である場合、ソケット３４が当該基板を所望の形状で保持するための支持体を含むことができる。例えば、図６に示したように、軟質基板２０を曲げてシリンダー形にし、これをソケット３４で支持することができる。電力は、ソケットに提供され、ソケット３４内の開口部３６を介して基板のタブ２０”に導通される。別法として、図４及び図５に示したように、光源１０への電気接点を軟質基板の縁部に設けてもよい。ソケット３４に、光源１０の縁部を受容する溝部３７のような支持特徴を設けることもできる。その溝部に、光源への電気接点を設けてもよい。
【００２１】
図２に戻るが、照明装置は、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コンバータ４２を含むことができる。好ましい態様では、外部電源は標準電源、例えば、米国では１１０Ｖで、又は英国では２２０Ｖで、家庭やオフィスに供給されている電力である。他の標準電源、例えば、自動車における２４Ｖ　ＤＣ、１２Ｖ　ＤＣ及び６Ｖ　ＤＣを使用することも可能である。
【００２２】
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。コンバータ４２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、光源１０のＯＬＥＤ材料の寿命を延ばすことができる。コンバータ４２はソケット３４の中に配置されることが好ましい。ソケット３４は、光源１０への電力を制御するためのスイッチ４６を含むこともできる。
【００２３】
照明装置の明るさは、ＯＬＥＤ光源１０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）、コンバータ４２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ＯＬＥＤ光源１０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。明るさの制御は、例えば、図９中のリング４８や、図１０中のスライダー４９のように、ソケットに一体化された回転式可変抵抗スイッチのような制御要素によって行うことができる。
【００２４】
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ソケット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することができ、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。
【００２５】
ソケット３４は、照明取付具の一部であってもよい。その代わりとして、ソケット３４を、図７に示した常用の米国標準ねじ込みランプソケット又は図８に示したピン型ソケットのような標準ライトソケットによって受容され、かつ、それと電気接触するように、適合させてもよい。多種多様な標準ランプベースが従来技術において知られており、本発明によるソケットに使用することができる。ソケット３４はまた、図１１に示したように、常用の電力プラグのプロング５１を含むことができ、壁付ソケットや延長コードソケットに直接差し込めるように適合させることもできる。
【００２６】
カバー、基板、もしくは電極の一方を反射性にし、又はこれらに反射面を設けて、ＯＬＥＤ層からの発光を光源１０の片面のみから放出させることができる。
【００２７】
図１２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５０を設けることにより、光を拡散させ、当該光源に追加の物理的保護及び／又は審美的魅力を提供することができる。ハウジング５０は種々の形状をとることができ、例えば、図１２に示したような標準ライトバルブの形状、又はシリンダーもしくは角形ボックス（図示なし）の形状にすることができる。
【００２８】
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、シャンデリア、カウンター下ランプ又は天井ライト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。
【００２９】
好ましい実施態様において、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からなる有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を含む。
【００３０】
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１３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。
【００３１】
基板２０は、透光性であることが好ましいが、不透明又は反射性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、ガラス、プラスチック、半導体材料、セラミックス及び回路基板材料が含まれるが、これらに限定はされない。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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）〕
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。付着は、ドナーシートからの感熱色素転写法（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もできる。
【００４８】
本発明のＯＬＥＤ装置は、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、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、当該カバーもしくは基板の上に、又は当該カバーもしくは基板の一部として、フィルタを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面照明光源の部分横断面図である。
【図２】本発明の一態様による照明装置の透視図である。
【図３】細長い光源の両端に接点を有する本発明の別の態様による照明装置の透視図である。
【図４】光源の一つの縁部に導体を配置したブラケット型ソケットを有する本発明の別の態様による照明装置の透視図である。
【図５】光源の向かい合う縁部に導体を配置したブラケット型ソケットを有する本発明の別の態様による照明装置の透視図である。
【図６】ソケットに曲面形状で保持された軟質基板を含む光源を有する本発明の別の態様による照明装置の透視図である。
【図７】本発明の一態様による標準ライトバルブねじ込みベースの形状を有するソケットの透視図である。
【図８】本発明の一態様による標準ライトバルブピンベースの形状を有するソケットの透視図である。
【図９】本発明の一態様による明るさ制御スイッチを含むソケットの透視図である。
【図１０】本発明の一態様によるオン／オフスイッチを含むソケットの透視図である。
【図１１】本発明の一態様による標準プラグを有するソケットの透視図である。
【図１２】ハウジングを含む本発明による面照明光源の透視図である。
【図１３】本発明の好適な態様に用いられる面照明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
２０’…基板の本体部
２０”…基板のタブ部
２０”ａ…基板のタブ部
２０”ｂ…基板のタブ部
２２…封入カバー
２４…第１導体
２６…第２導体
２８…ステップ
３４…ソケット
３６…開口部
３６’…開口部
３６”…開口部
３７…溝部
３８…接点
４０…接点
４０’…接点
４２…コンバータ
４６…スイッチ
４８…リング
４９…スライダー
５０…ハウジング
５１…プロング
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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