(57)【要約】【課題】　構造が簡素で、コストが低く、しかも現存する照明設備に適合する交換可能なOLED面照明装置を提供すること。【解決手段】　共通基板及び該共通基板の上に同時に形成された各OLEDデバイスを含む、間隔を置いて並べられ直列に電気接続された多数のOLEDデバイス、並びに　間隔を置いて並べられた直列のOLEDデバイスの最初と最後のものに接続された電源を含んでなる面照明装置。【選択図】　　　図２ａ
2004134385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　（ａ）共通基板及び該共通基板の上に同時に形成された各OLEDデバイスを含む、間隔を置いて並べられ直列に電気接続された多数のOLEDデバイス、並びに
　（ｂ）間隔を置いて並べられた直列のOLEDデバイスの最初と最後のものに接続された電源
を含んでなる面照明装置。
【請求項２】
　該電源が、６０Hzにおける１２０ボルトの単相交流であり、かつ、該面照明装置に直接に接続されている、請求項１に記載の面照明装置。
【請求項３】
　該電源が、５０Hzにおける２４０ボルトの単相交流であり、かつ、該面照明装置に直接に接続されている、請求項１に記載の面照明装置。
【請求項４】
　さらにソケットを含み、そして該電源が該面照明装置に該ソケットを介して接続されている、請求項１に記載の面照明装置。
【請求項５】
　該共通基板が該ソケットに対して着脱可能に挿入することができる、請求項４に記載の面照明装置。
【請求項６】
　該電源により付与される電力を調整するための手段をさらに含む、請求項１に記載の面照明装置。
【請求項７】
　さらにソケットと、該電源からの電力を調整するための電力調節回路とを含み、そして該電力調節回路が該ソケットの内部に配置されている、請求項６に記載の面照明装置。
【請求項８】
　該電源からの電力を調整するための電力調節回路が半波整流回路又は全波整流回路を含む、請求項７に記載の面照明装置。
【請求項９】
　（ａ）該間隔を置いて並べられた複数のOLEDデバイスが、該共通基板及び該共通基板の上に同時に形成された間隔を置いて並べられた各OLEDデバイスを含み、該間隔を置いて並べられた各OLEDデバイスが、該基板上に配置された間隔を置いて並べられた底部電極を含み、
　（ｂ）該間隔を置いて並べられたOLEDデバイスの各々が、それぞれ対応する間隔を置いて並べられた底部電極の縁部を越えて延在する有機層を少なくとも一層含み、そして
　（ｃ）該複数のOLEDデバイスの各々が、他の上部電極から間隔を置いて並べられ、かつ、隣接するOLEDデバイスの間隔を置いて並べられた底部電極と電気接触するように延在する上部電極を含むことにより、OLEDデバイスが直列に接続され、各OLEDデバイスの間隔を置いて並べられた上部電極と底部電極との間に、並びに当該OLEDデバイスの間隔を置いて並べられた底部電極から隣のOLEDデバイスの間隔を置いて並べられた上部電極へ、電流が流れ、直列抵抗による電力損が減少する、請求項１に記載の面照明装置。
【請求項１０】
　該電源が、６０Hzにおける１２０ボルトの単相交流であり、かつ、該面照明装置に直接に接続されている、請求項９に記載の面照明装置。
【請求項１１】
　（ａ）共通基板及び該共通基板の上に同時に形成された各OLEDデバイスを含む、直列に接続されたOLEDデバイスの複数のストリング、並びに
　（ｂ）直列に接続されたOLEDデバイスの該ストリングの各々における最初と最後のOLEDデバイスに接続された電源
を含んでなる面照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、面照明のための有機発光ダイオード（OLED）に関する。
【背景技術】
【０００２】
　発光ダイオードでできた固体素子型(solid-state)照明デバイスは、丈夫で長持ちすることが必要な用途に対する有用性が増しつつある。例えば、今日では固体素子型発光ダイオード（LED）が自動車用途に採用されている。これらの装置は、典型的には、点光源を提供する小型LED素子を多数組み合わせて、特定用途向けに光を制御するため適宜設計されたガラスレンズと共に単一モジュール化したものである（例えば、国際公開第９９／５７９４５号パンフレットを参照されたい）。これらの多重装置は高価な上、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素子は点光源を提供するものであるが、それは面照明用としては好ましくない（例えば、米国特許第６３０５８１８号明細書を参照されたい）。
【０００３】
　有機発光ダイオード（OLED）は、基板上に材料を付着させることによって製造されることができる。このプロセスによると、単一基板上に単一のモノリシックな照明要素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、Chienの米国特許第６１６８２８２号明細書；発明の名称「Electro-Luminescent Lighting Arrangement for a Lighting Apparatus with a Lamp Holder」）。この場合、電場発光材料は、主照明としては有用ではない。欧州特許出願公開第１１２０８３８号明細書に、照明装置の大規模アレイを製造するため搭載用基板上に多数のタイル体を搭載する方法が記載されている。しかしながら、この方法は、複雑でコストがかかる上、用途によっては必要がない。
【０００４】
　さらに、消費者が一般に使用する照明デバイスが、現存する照明設備、例えば米国で知られている一般的なスクリュー型ベースや欧州で使用されているピン型差込ベース、に適合することも重要である。その上、照明デバイスは、消費者によって、最小コストで、容易かつ安全に交換されなければならない。
【０００５】
　OLEDデバイスの面照明用途はコストに制限される。従来の電源を用いてOLEDデバイスに給電する従来法は、照明用途には高価に過ぎる。従来型の無機系点光源式LEDデバイスに採用されている技術は、例えば、OLEDデバイスの有効寿命を延長するためのリバースバイアスを供給しないため、適したものにならない。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５２４７１９０号明細書
【特許文献２】米国特許第４４７６２９２号明細書
【特許文献３】米国特許第第６３３７４９２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
　したがって、構造が簡素で、コストが低く、しかも現存する照明設備に適合する交換可能なOLED面照明装置に対するニーズがある。
　本発明の目的は、OLEDデバイスを利用する有効な面照明装置を提供することにある。
　本発明の別の目的は、現場で効果的に製造され得るOLEDデバイスでできた面照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
　上記の目的は、
　（ａ）共通基板及び該共通基板の上に同時に形成された各OLEDデバイスを含む、間隔を置いて並べられ直列に電気接続された多数のOLEDデバイス、並びに
　（ｂ）間隔を置いて並べられた直列のOLEDデバイスの最初と最後のものに接続された電源
を含んでなる面照明装置によって達成される。
【発明の効果】
【０００９】
　本発明は、OLEDデバイスの利点を利用する面照明装置を提供する。共通基板上に一連のOLEDデバイスを形成することによる本発明は現場で製造することができる。その上、OLEDデバイスを直列に接続することにより、当該デバイスへの電力印加が簡素化される。本発明は、ＡＣ電圧、周波数及び位相が異なる場合でも使用することができる。ソケットを使用することにより、本発明を現存する照明設備で使用できるよう容易に適合させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
　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。
【００１１】
　図１ａを参照する。従来型OLEDデバイス１００は、単一基板１０の上で製造され、そして少なくとも１つの有機EL要素１４を内蔵する。導電性要素１２及び１６が、発光性材料の下方及び上方に付着されていることにより、有機EL要素１４に電力を提供する。カバー（図示なし）が基板１０に取り付けられて有機EL要素１４の上に取り付けられることにより、当該材料を保護し、該材料が湿分で汚染されないようにOLEDデバイス１００を気密封止する。別法としては、封止層（図示なし）を有機EL要素１４の上に付着させることにより当該材料を保護する。電源１８を導電性要素１２及び１６に電気接続することにより、OLEDデバイス１００に電力を提供する。
【００１２】
　本発明を成功裏に実施することができる有機EL要素１４の構成はいくつかある。典型的な構造１００ａは、図１ｂに示したように、基板１０、第１導電性要素１２、有機EL要素１４及び第２導電性要素１６を含み、さらに該有機EL要素１４は、正孔注入層１３、正孔輸送層１５、発光層１７及び電子輸送層１９を含む。有機EL要素１４の全体厚は５００ｎｍ未満であることが好ましい。これらの層については詳しく後述する。別法として基板をカソードに隣接するように配置できること、また基板が実際にアノード又はカソードを構成し得ることに、留意されたい。
【００１３】
　本発明は、共通基板上に付着された、間隔を置いて並べられ直列に接続されたOLEDデバイスのストリングを含む面照明装置に適用することができる。各OLEDデバイスは、（共通基板が透明である場合には）材料が付着されている共通基板を通して、又は（カバーが透明である場合には）カバーもしくはカバー層を通して、光を放出する。別法として、共通基板とカバー又はカバー層の双方が透明であってもよい。その上、製造、組立て及び設計のコストを極力抑え、かつ、面照明装置の堅牢性を最大限に高めるためには、（別個独立のタイル状表示要素を第２基板へ適用するのではなく）単一の共通基板の上に材料を付着させる方が好ましい。基板は、硬質であることができ、各種の材料、例えばガラスでできていてよい。別法として、基板を軟質にすること、又は軟質基板を第２の硬質基板の片面もしくは両面に適用すること、も可能である。
【００１４】
　図２ａを参照する。並列に接続された複数のストリング１１を含む面照明装置２００が示されている。直列接続されたOLEDデバイス８の各ストリング１１は、間隔を置いて並べられ直列に電気接続された複数のOLEDデバイス８を含み、また共通基板１０を含む。各OLEDデバイス８は共通基板１０の上で同時に形成される。面照明装置２００は、直列接続されたOLEDデバイス８の各ストリング１１の最初と最後の間隔を置いて並べられたOLEDデバイスに接続されている電源１８を含む。面照明装置２００は、例えば、共通基板１０の上で異なる層を付着させることができる構造体と一緒に単一の真空チャンバを使用して、現場で実質的に製造することができる。真空チャンバは、加熱時に、気化して当該基板上に順次付着する有機又は無機材料を受容する１又は２以上のボートを含むことができる。この配置は、現場で製造することができる共通基板上のOLEDデバイスの利点を利用する。OLEDデバイスを直列に接続することにより、デバイスへの電力印加が簡素化される。本発明は、ＡＣ電圧、周波数及び位相が異なる場合でも使用することができる。基板１０は、基板１０の一端に配置されたタブ１０ａを含むことが示されている。導電性要素４及び６（図２ａ及び図２ｂ参照）は、タブ１０ａの上で露出されており、そして電源１８に接続されている。導電性要素４及び６は、タブ１０ａから、複数の直列接続OLEDデバイスの各ストリングにおける最初と最後のOLEDデバイス８へ、電力を伝導する。
【００１５】
　図２ｂを参照する。面照明装置は、図２ａに示したように、発光する直列に接続されたOLEDデバイス８の複数のストリング１１（図示明瞭化のため本図には示されていない）を有する。基板１０の一端に配置されたタブ１０ａは、相補的なソケット開口部３０ａを機械的に受容するような構造になっている。ソケット３０を提供し、外部電源（例、家庭用送電設備網、図示なし）からタブ１０ａへ、さらにそこから直列接続OLEDデバイス８の各ストリング１１の最初と最後のOLEDデバイスへ、電力を伝導することにより、有機EL要素１４のOLED材料を発光させ、よって面照明を提供する。タブ１０ａは、ソケット３０に一方向でしか挿入できないように（すなわち、逆向きには挿入できないように）形成されていることが好ましい。ソケットの開口部３０ａの内部には、基板１０をソケット３０に挿入した時に導電性要素４及び６に電流を提供するタブ１０ａに相補的な導体が設けられている。基板１０は、ソケット３０から基板１０を引き抜くことによりソケット３０から物理的に取り外すことができ、また基板１０を、そのタブをソケット３０内に適切に整合させながら押し込むことにより、第２の基板を挿入することができる。ソケット３０は、従来より利用可能な電力をOLED面照明装置への電力供給に適した形態へ変換する電力調節回路並びに、所望により従来型のスイッチ、を含むことが好ましい場合がある。
【００１６】
　特に、OLED面照明装置は、適当な波形を有する特定の整流電圧を好む場合があり、それを電力調節回路が従来型電力回路により提供する。具体的には、電力調節回路は、周期的に発光性有機材料に逆方向バイアスをかける手段を含むことができる。
【００１７】
　好ましい態様では、電力システムの異なるマーケットに対してソケットをカスタマイズすることができるように、基板及び材料をソケットとは別に製造する。対照的に、製造及び市場規模の利点を得るため、基板は標準化されて、任意のソケットに使用することができる。その上、特定用途に有用な形状その他の特性が異なる基板を、共通ソケットについて採用することにより、コストの削減及び有用性の向上が可能となる。
【００１８】
　発光性材料の輝度は、当該材料に付与される電力を調整又は低減することにより制御することができる。特に、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、欧州特許出願公開第１０９４４３６号明細書参照）、また電力調節回路で実行することができる。別法として、例えば、発光性材料に供給される電圧又は電流を低減することにより、発光領域に付与される電力水準を下げることもできる。例えば、リング又はスライダーとして形成された回転式の可変抵抗スイッチと共に、輝度制御スイッチをソケットに統合することができる。ソケットは、面照明装置を点けたり消したりする従来型スイッチを含むこともできる。OLED面照明装置の輝度を制御するための手段を、外部スイッチ（オン／オフ式又は可変式）が提供することもできる。
【００１９】
　好ましい態様では、ローカル送電設備網に直接ソケットを電線でつなぐ。別法としては、ソケットを従来型ソケット（例えば、スクリュー型又は差込型ソケット）に挿入することができ、又は、別の用途では、プラグのプロングを含み、壁又は延長コードのプラグに直接挿入することができる。
【００２０】
　一連のOLEDデバイスに含まれるOLEDデバイス単体を差し渡す好適な電圧降下量は、OLEDの性質に依存して、数ボルトから２０又は３０ボルトまで変動する。ローカル送電設備網から電力は、一般に１１０ボルト又は２４０ボルトであり、これを直接１つのOLEDデバイスに印加したら、デバイスが破壊されるであろう。したがって、本発明では、単一の面照明装置が、図２ａや図３に示したように直列に接続された複数のOLEDデバイスを含む。
【００２１】
　図３を具体的に参照する。直列に接続されたOLEDデバイス８の各ストリング１１を流れる電流及び電圧降下量は、直列に接続されるOLEDデバイス８の数を調整することにより調整することができる。電源１８（ＡＣ電源）が、直列に接続されたOLEDデバイス８の各ストリング１１を差し渡して順方向に電圧を印加すると、各OLEDデバイス８は利用できる電力の一部を消費して発光する。ＡＣライン電圧が負である場合、当該OLEDデバイス８は発光しない。しかしながら、OLEDデバイス８の寿命は周期的な逆方向バイアス印加によって延長することができるので、負のライン電圧はOLEDデバイス８に逆方向バイアスを印加するように働くことができる。
【００２２】
　直列に接続されたOLEDデバイス８の１つのストリング１１が欠損した場合に、直列に接続されたOLEDデバイス８の残りのストリングが発光し続けることができるように、直列に接続されたOLEDデバイス８のストリング１１のグループを作り、当該面照明装置に冗長度を提供することが有用である。その上、ＡＣ電源に接続された直列接続OLEDデバイス８のストリング１１は順方向バイアス時にしか発光しないため、光の使用率(duty cycle)は５０％であり、顕著なフリッカを有し得る。
【００２３】
　図４に示したように、直列に接続されたOLEDデバイス８のストリング１１を２本一組にし、当該一組における直列接続OLEDデバイス８の一方のストリング１１の正側を直列接続OLEDデバイス８の他方のストリング１１の負側に接続し、その逆も同様となるように、一方をその他方の反対向きに接続することで、各組の直列接続OLEDデバイス８のストリング１１の一方が常時正側にバイアスされて発光し、よって使用率を１００％にまで高め、フリッカを低減することとなる。本発明は、直列接続OLEDデバイス８の４本のストリング１１からなるグループを構成し、各ストリングの位相が隣のストリングから９０°ずれるようにして、観測されるフリッカを一段と低減する態様へ拡張することができる。
【００２４】
　面照明装置について、電圧の低下又は直流電源が望まれる場合には、従来型の変圧器及び電源を使用して、当該面照明装置用に電力を変換することができる。電力損が限られる設計が好ましい。例えば、当該技術分野で知られているように、従来型の半波整流回路や全波整流回路を具備した直流電源を構成することができる。これらは従来型の変圧器とカップリングしてもよいし、しなくてもよい。
【００２５】
　図５に示したように、変圧器を含まないダイオード（Ｄ１〜Ｄ４）からなるブリッジ回路が、回路電力損を抑え、OLED面照明装置２００へのＤＣ電源を提供するシンプルな手段を提供する。当該電源は、面照明装置２００を差し渡す並列型コンデンサＣを使用することにより、さらに改良することができる。
【００２６】
　本発明は、異なる色で発光する種々の材料による直列接続OLEDデバイス８の各種ストリング１１を製造することにより、着色された面照明装置を提供することができる。種々の組合せのストリングに電力を提供することにより、異なる効果を得ることができる。多色面照明装置を実施する１つの簡単な方法は、直列接続OLEDデバイス８のストリング１１を赤色、緑色及び青色で提供する方法である。単一のスイッチ（図示なし）で、最初に赤色を、次に赤色と緑色で黄色を、次に赤色と緑色と青色で白色を、次に緑色と青色でシアンを、次に青色と赤色でマゼンタを、次に緑色を、そして最後に青色を、順次発光させることができる。当該色の各々のスイッチが回転式スイッチとして配列されており、そして当該スイッチがギャップを伴う連続する３つのコネクションと、これに続く最終の単一コネクションとを有する場合にも、上述した序列が得られる。同様のスイッチを使用して、並列するグループに逐次電力を印加することで、可変輝度照明を提供することができる。
【００２７】
　本発明は、多種多様な従来用途に、例えば、机上ランプ、フロアランプ又はシャンデリアとして使用することができる。別法として、本発明は、従来の吊天井用のフラットパネル照明装置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。
【００２８】
　好ましい態様において、本発明は、例えば譲受人共通の１９８８年９月６日発行のTangらの米国特許第４７６９２９２号明細書（発明の名称「Electroluminescent Device with Modified Thin Film Luminescent Zone」）及び１９９１年１０月２９日発行のVanSlykeらの米国特許第５０６１５６９号明細書（発明の名称「Electroluminescent Device with Organic Electroluminescent Medium」）に開示されているような、低分子型又は高分子型OLEDからなる有機発光ダイオード（OLED）を含むデバイスにおいて使用される。このようなデバイスの製造には、有機発光性材料の多様な組合せ及びバリエーションを使用することができる。
【００２９】
　基板
　本発明のOLEDデバイスは、カソード又はアノードのいずれが接触していてもよい支持基板の上に設けられることが典型的である。基板に接している電極を、便宜上、底部電極と称する。底部電極をアノードにすることが慣例的であるが、本発明はそのような構成に限定されるものではない。基板は、意図される発光方向に依存して、透光性又は不透明性のいずれかであることができる。基板を介してEL発光を観察する場合には透光性が望まれる。このような場合、透明なガラス又はプラスチックが通常用いられる。EL発光を上部電極を介して観察する用途の場合には、底部支持体の透過性は問題とならないため、透光性、吸光性又は光反射性のいずれであってもよい。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、シリコン、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。もちろん、このようなデバイス構成には、透光性の上部電極を提供する必要はある。
【００３０】
　アノード
　EL発光をアノードを介して観察する場合には、当該アノードは当該発光に対して透明又は実質的に透明であることが必要である。本発明に用いられる一般的な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アノードとして使用することもできる。EL発光をカソード電極のみを介して観察する用途の場合には、アノードの透過性は問題とならず、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、４．１ｅＶ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、又は調製時にシャドーマスクを使用することによって、パターン化することもできる。
【００３１】
　正孔注入層（HIL）
　アノードと発光層との間に正孔注入層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、譲受人共通の米国特許第４７２０４３２号明細書に記載されているポルフィリン系化合物及び譲受人共通の米国特許第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。
【００３２】
　正孔輸送層（HTL）
　正孔輸送層は、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基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らの譲受人共通の米国特許第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。
【００３３】
　より好ましい種類の芳香族第三アミンは、譲受人共通の米国特許第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。正孔輸送層は、芳香族第三アミン化合物の単体又は混合物で形成することができる。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
【００３４】
　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。
【００３５】
　発光層（LEL）
　譲受人共通の米国特許第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)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％の範囲内で塗被されることが典型的である。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、高分子ホスト中に低分子量ドーパントを分子レベルで分散させること、又はホストポリマー中に二次成分を共重合させることによりドーパントを付加すること、が可能である。
【００３６】
　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。
【００３７】
　有用性が知られているホスト及び発光性分子として、譲受人共通の米国特許第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。
【００３８】
　8-ヒドロキシキノリン（オキシン）及び類似の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)〕
【００３９】
　有用なホスト材料の別の種類として、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、並びに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。
【００４０】
　有用な蛍光性ドーパントとして、例えば、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、ローダミン及びキナクリドンの誘導体、ジシアノメチレンピラン化合物、チオピラン化合物、ポリメチン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、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。
【００４１】
　電子輸送層（ETL）
　本発明の有機EL要素の電子輸送層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既述した通り。
【００４２】
　他の電子輸送性材料として、譲受人共通の米国特許第４３５６４２９号明細書に記載されている各種ブタジエン誘導体、及び譲受人共通の米国特許第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。
【００４３】
　場合によっては、必要に応じて、発光層及び電子輸送層を、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単一化が可能である。例えば、高分子システムにおいて、PPVのような高分子発光層と共にPEDOT-PSSのような正孔輸送層を採用することは一般的である。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。
【００４４】
　カソード
　発光をアノードのみを介して観察する場合には、本発明に用いられるカソードは、ほとんどすべての導電性材料を含んでなることができる。望ましい材料は、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、譲受人共通の米国特許第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、有機層（例、ETL）に接している薄い電子注入層（EIL）に、これより厚い導電性金属層をキャップしてなる二層形が挙げられる。この場合、EILは低仕事関数の金属又は金属塩を含むことが好ましく、その場合には、当該厚いキャップ層は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、譲受人共通の米国特許第５６７７５７２号明細書に記載されている、薄いLiF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のセットとして、譲受人共通の米国特許第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。
【００４５】
　カソードを介して発光を観察する場合には、当該カソードは透明又はほぼ透明でなければならない。このような用途の場合、金属が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を使用しなければならない。透光性カソードについては、米国特許第４８８５２１１号、米国特許第５２４７１９０号、米国特許第５７０３４３６号、米国特許第５６０８２８７号、米国特許第５８３７３９１号、米国特許第５６７７５７２号、米国特許第５７７６６２２号、米国特許第５７７６６２３号、米国特許第５７１４８３８号、米国特許第５９６９４７４号、米国特許第５７３９５４５号、米国特許第５９８１３０６号、米国特許第６１３７２２３号、米国特許第６１４０７６３号、米国特許第６１７２４５９号、米国特許第６２７８２３６号、欧州特許第１０７６３６８号及びJP3,234,963に詳しく記載されている。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。
【００４６】
　有機層の付着
　上述した有機材料は昇華法により適宜付着されるが、フィルム形成性を高める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感熱転写法のような別の方法を利用することもできる。昇華法により付着すべき材料は、例えば、譲受人共通の米国特許第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、その後これを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（譲受人共通の米国特許第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（譲受人共通の米国特許第５８５１７０９号及び同第６０６６３５７号明細書）及びインクジェット法（譲受人共通の米国特許第６０６６３５７号明細書）を利用して達成することができる。
【００４７】
　封入
　ほとんどのOLED装置は湿分もしくは酸素又はこれら双方に対して感受性を示すため、窒素又はアルゴンのような不活性雰囲気において、アルミナ、ボーキサイト、硫酸カルシウム、クレー、シリカゲル、ゼオライト、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、スルフェート、金属ハロゲン化物及び金属過塩素酸塩のような乾燥剤と一緒に、封止されることが一般的である。封入法及び乾燥法として、米国特許第６２２６８９０号明細書に記載されている方法が挙げられるが、これらに限定はされない。さらに、当該技術分野では、封入用として、SiOx、テフロン（登録商標）及び無機／高分子交互層のようなバリア層が知られている。
【００４８】
　光学的最適化
　本発明によるOLED面照明装置は、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利用した複数又は一連のOLEDデバイス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、表示装置への遮光又は反射防止コーティングの付与、表示装置への偏光媒体の付与、又は表示装置への着色、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。
【００４９】
　図６は、複数のOLEDデバイス３２、３４、３６及び３８を直列に接続してストリング１１を形成させた本発明によるOLED装置３００を示す略横断面図である。図示を簡略化するため、４個のOLEDデバイス３２、３４、３６及び３８しか示されていない。デバイス用途のほとんどにおいて、さらに多数のOLEDデバイスが含まれることは理解されよう。基板１０の上に、各OLEDデバイスにつき１つの底部電極２２、２４、２６及び２８が間隔を置いて複数個並べられている。間隔を置いて並べられた底部電極２２、２４、２６及び２８は、マスクを介して真空蒸着するか、又は当該電極材料を含有するインクを使用して所望のパターンに印刷することにより、設けることができる。別法として、間隔を置いて並べられた底部電極２２、２４、２６及び２８を、連続層として調製した後、フォトリソグラフィ法、レーザースクライビング法又は機械的スクライビング法により、所望の間隔を置いて並べられたパターンに分割することもできる。間隔を置いて並べられた底部電極２２、２４、２６及び２８の上には、間隔を置いて並べられた複数の有機EL要素４２、４４、４６及び４８が付着されている。間隔を置いて並べられた有機EL要素４２、４４、４６及び４８の各々は、対応する間隔を置いて並べられた底部電極２２、２４、２６及び２８の縁部を越えて延在する有機層を少なくとも一層有する。図３では、間隔を置いて並べられた有機EL要素４２、４４、４６及び４８の各々は、対応する間隔を置いて並べられた底部電極２２、２４、２６及び２８の左縁部を被覆している。各有機EL要素４２、４４、４６及び４８の有機層は、隣接する間隔を置いて並べられた底部電極２２、２４、２６及び２８の間のスペースに末端が来てもよいし、その左側で、該スペースを越えて延在し、隣の間隔を置いて並べられた底部電極２２、２４、２６及び２８の右縁部を被覆してもよい。間隔を置いて並べられた有機EL要素４２、４４、４６及び４８の上には、間隔を置いて並べられた複数の上部電極６２、６４、６６及び６８が付着されている。間隔を置いて並べられた各上部電極６２、６４、６６及び６８は、対応する間隔を置いて並べられた有機EL要素４２、４４、４６及び４８の実質的部分の上に付着されている。対応する間隔を置いて並べられた底部電極と、間隔を置いて並べられた有機EL要素と、間隔を置いて並べられた上部電極とが一組となって、発光することができる１個のOLEDデバイスを形成する。間隔を置いて並べられた各上部電極は、対応する底部電極とその隣の間隔を置いて並べられた底部電極との間のスペースを越えて延在し、その後者の底部電極と電気的に接触する。このため、OLEDデバイス３８の間隔を置いて並べられた上部電極はOLEDデバイス３６の間隔を置いて並べられた底部電極と接触し、OLEDデバイス３６の間隔を置いて並べられた上部電極はOLEDデバイス３４の間隔を置いて並べられた底部電極と接触し、その後同様に続いていく。動作に際して、デバイス３２の上部電極６２とデバイス３８の底部電極２８との間に電圧を印加すると、動作電流が１つのデバイスから隣のデバイスへ流れるため、すべてのデバイスが同時に発光する。駆動電圧は、４個のOLEDデバイス３２、３４、３６及び３８の駆動電圧合計値となるが��駆動電流は、単一のOLEDデバイスの駆動電流であって、OLED装置３００と等しい総面積を有する単一OLEDデバイスの駆動電流の１／４にすぎない電流となる。直列抵抗による電力損は、動作電流×直列抵抗の二乗と等しいため、４個のOLEDデバイスに代えて単一のOLEDデバイスを含むOLED装置と比較して劇的に減少する。間隔を置いて並べられた有機EL要素及び間隔を置いて並べられた上部電極は、間隔を置いて並べられた底部電極の調製に使用される方法と同様に常用のマスク法、印刷法又はスクライビング法により調製することができ、また使用する有機材料及び上部電極材料に基づいて選択することができる。
【００５０】
　OLEDデバイス３２、３４、３６及び３８は、スタック型（積層型）OLEDデバイスであってもよい。この場合、各OLEDデバイス３２、３４、３６及び３８は、間隔を置いて並べられた上部電極と、間隔を置いて並べられた底部電極と、これら２つの電極間に積み重ねられた複数の個別発光デバイスとを含む。米国特許第６３３７４９２号明細書に教示されているように、隣接する個別発光デバイス間にデバイス間電極を設けてもよい。図７ａは、透明なデバイス間電極を有する複数のスタック型OLEDデバイスを含むOLED装置４００を示す略横断面図である。図示を簡略化するため、各OLEDデバイス３２、３４、３６及び３８は、３個の個別発光デバイスを含むものとする。例えば、OLEDデバイス３２は３個の個別発光デバイス３２ａ、３２ｂ、３２ｃを含む。上部個別発光デバイス３２ａは、間隔を置いて並べられた上部電極６２ａと、間隔を置いて並べられた発光要素４２ａと、間隔を置いて並べられたデバイス間電極２２ａとを含み、中間個別発光デバイス３２ｂは、間隔を置いて並べられたデバイス間電極６２ｂと、間隔を置いて並べられた発光要素４２ｂと、間隔を置いて並べられたデバイス間電極２２ｂとを含み、底部個別発光デバイス３２ｃは、間隔を置いて並べられたデバイス間電極６２ｃと、間隔を置いて並べられた発光要素４２ｃと、間隔を置いて並べられた底部電極２２ｃとを含む。OLEDデバイス３４の上部個別発光デバイス３２ａの間隔を置いて並べられた上部電極６４ａは、OLEDデバイス３２の底部個別発光デバイス３２ｃの間隔を置いて並べられた底部電極２２ｃと接触しており、OLEDデバイス３６の上部個別発光デバイス３６ａの間隔を置いて並べられた上部電極６６ａは、OLEDデバイス３４の底部個別発光デバイス３４ｃの間隔を置いて並べられた底部電極２４ｃと接触しており、OLEDデバイス３８の上部個別発光デバイス３８ａの間隔を置いて並べられた上部電極６８ａは、OLEDデバイス３６の底部個別発光デバイス３６ｃの間隔を置いて並べられた底部電極２６ｃと接触している。したがって、OLEDデバイス３２、３４、３６及び３８は直列に接続されている。装置を動作させるためには、OLEDデバイス３２の上部個別発光デバイス３２ａの間隔を置いて並べられた上部電極６２ａと、OLEDデバイス３８の底部個別発光デバイス３８ｃの間隔を置いて並べられた底部電極２８ｃとの間に電流を印加する。OLEDデバイス３２、３４、３６及び３８のすべての個別発光デバイスのすべてに電流が流れることにより、個別発光デバイスのすべてにおいて発光する。同一のデバイス面積を有し、同一輝度レベルで動作する従来型OLEDデバイスと比較して、本発明による装置４００は、１２倍の電圧で動作するが、所要電流は１／１２にすぎない。このため、直流抵抗による電力損は劇的に減少する。
【００５１】
　図７ａを参照しながら、一例として個別発光デバイス３２ｂを使用して説明を続ける。間隔を置いて並べられた上部デバイス間電極６２ｂ及び間隔を置いて並べられた底部デバイス間電極２２ｂは、横方向に高い電導度を有する必要のないことがわかる。これらの電極の機能は、個別有機EL要素４２ｂに正負両電荷を供給し、かつ、これらの厚さ方向に電流が流れるのに十分な導電性を有することである。これらの電極が薄い場合には、これらのデバイス間電極として、１０８Ω-cm程度の高さの電気抵抗を有する材料を使用することができる。一方、最上部個別発光デバイス３２ａ、３４ａ、３６ａ、３８ａの間隔を置いて並べられた上部電極６２ａ、６４ａ、６６ａ、６８ａ、及び最底部個別発光デバイス３２ｃ、３４ｃ、３６ｃ、３８ｃの間隔を置いて並べられた底部電極２２ｃ、２４ｃ、２６ｃ、２８ｃは、直列抵抗によるエネルギー損を減少させるため、横方向に高い電導度を有する必要がある。これらの層については、電気抵抗が１０−３Ω-cm以下であることが必要でなる。実際、スタック型OLEDデバイスを使用して本発明によるOLED装置を製造する場合、デバイス間電極については電気抵抗の高い材料を使用することが好ましい。図７ａのOLEDデバイス３８に着目すると、間隔を置いて並べられた上部電極６８ａは、その他すべての層４８ａ、２８ａ、６８ｂ、４８ｂ、２８ｂ、６８ｃ、４８ｃ、２８ｃの縁端部の左側を越えて延在し、隣のOLEDデバイス３６の間隔を置いて並べられた底部電極２６ｃに接触している。デバイス間電極層２８ａ、６８ｂ、２８ｂ、６８ｃについて高抵抗材料を使用することにより、間隔を置いて並べられた電極６８ａと、その他のデバイス間電極層２８ａ、６８ｂ、２８ｂ、６８ｃとの間で偶発的に接触が起こった場合の、個別発光デバイスの短絡を防止する上で役に立つ。
【００５２】
　デバイス間電極の代わりに、スタック型個別発光デバイスの間にドープト有機コネクタを使用する。図７ｂに、ドープト有機コネクタに基づき直列接続されたスタック型OLEDデバイスを含む本発明によるOLED装置４１０を示す。共通基板１０の上に、４個のOLEDデバイス３２、３４、３６、３８が設けられており、各デバイスは３個の個別発光デバイスの積層体を含む。対応して、間隔を置いて並べられた４つの上部電極６２ａ、６４ａ、６６ａ、６８ａ、及び間隔を置いて並べられた４つの底部電極２２ｃ、２４ｃ、２６ｃ、２８ｃが設けられている。各組の間隔を置いて並べられた上部電極と間隔を置いて並べられた底部電極、６２ａと２２ｃ、６４ａと２４ｃ、６６ａと２６ｃ、６８ａと２８ｃ、の間に、ドープト有機コネクタで接続された３つの個別発光デバイスが配置されている。例えば、ドープト有機コネクタ２３ａ及び２３ｂを使用してOLEDデバイス３２における３つのスタック型個別デバイスを接続し、ドープト有機コネクタ８３ａ及び８３ｂを使用してOLEDデバイス３８における３つのスタック型個別デバイスを接続する。OLEDデバイス３４の間隔を置いて並べられた上部電極６４ａを、OLEDデバイス３２の間隔を置いて並べられた底部電極２２ｃと接触させる。OLEDデバイス３６の間隔を置いて並べられた上部電極６６ａを、OLEDデバイス３４の間隔を置いて並べられた底部電極２４ｃと接触させる。OLEDデバイス３８の間隔を置いて並べられた上部電極６８ａを、OLEDデバイス３６の間隔を置いて並べられた底部電極２６ｃと接触させる。したがって、OLEDデバイス３２、３４、３６及び３８は直列に接続されている。装置を動作させるためには、OLEDデバイス３２の間隔を置いて並べられた上部電極６２ａと、OLEDデバイス３８の間隔を置いて並べられた底部電極２８ｃとの間に電流を印加する。OLEDデバイス３２、３４、３６及び３８のすべての個別発光デバイスのすべてに電流が流れることにより、個別発光デバイスのすべてにおいて発光する。同一のデバイス面積を有し、同一輝度レベルで動作する従来型OLEDデバイスと比較して、本発明による装置４００は、１２倍の電圧で動作するが、所要電流は１／１２にすぎない。このため、直流抵抗による電力損は劇的に減少する。
【００５３】
　図８は、OLEDデバイス３２、３４、３６、３８と、対応する間隔を置いて並べられた上部電極６２、６４、６６、６８と、間隔を置いて並べられた底部電極の１つ２８とを示すOLED装置３００の略上面図である。
【００５４】
　直列抵抗による電力損が減少する他、OLED装置を直列接続型OLEDデバイスに分割すると、短絡欠陥のあるOLEDデバイスしか無効にならないという本発明の別の利点がある。当該直列関係にある残りのOLEDデバイスは、発光し続けることができる。OLEDデバイスの全体としての出力は低下するものの、そのような状況であっても、たった１個の短絡欠陥によってデバイス全体が完全に無効となるよりは、はるかに良好である。
【００５５】
　図９に、共通基板１０の上に直列接続型OLEDデバイスの５本のストリング１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅのアレイを有するアレイ５００を示す本発明の別の態様を示す。５本のストリング１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅは、各々が、本発明により直列に接続された４個のOLEDデバイスを含む。例えば、ストリング１１ａは、直列に接続されたOLEDデバイス１３２、１３４、１３６及び１３８を含む。ストリング１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅは、互いに電気的に絶縁されている。この態様にはいくつかの利点がある。短絡欠陥が存在する場合、それが存在するOLEDデバイスしか影響を受けない。例えば、ストリング１１ｃのOLEDデバイス２３６に短絡欠陥がある場合、OLEDデバイス２３６しか影響を受けず、アレイ５００の総出力は１／２０だけ低下するにすぎない。したがって、短絡欠陥の影響が大幅に減少する。
【００５６】
　本発明の別の態様として、直列接続型OLEDデバイスのストリング１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅの各々が、色の異なる光を放出する別種の有機EL要素を含有することができる。ストリングの一部を青色発光用にし、別の一部を赤色発光用にし、かつ、別の一部を緑色発光用にすることができる。直列接続型OLEDデバイスの各ストリングが単一の着色光を放出することにより、色の異なる光からなる反復パターンを形成することもできる。従来型電気構造体を使用して、同色光を発生する直列接続型OLEDデバイスのすべてのストリングの最初のOLEDデバイスの底部電極を接続することができる。同様に、同色光を発生するすべてのストリングの最後のOLEDデバイスの上部電極を接続することができる。直列接続型OLEDデバイスのストリング１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅを独立に駆動させることにより、強度レベルを変化させることもできる。別法として、直列接続型OLEDデバイスのストリング１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅの効率が同等ではない場合に、これらを異なるレベルで駆動させることにより、強度レベルの均一化を達成することもできる。
【００５７】
　別法として、上記アレイの直列接続型OLEDデバイスの各ストリングにおける最初のOLEDの上部電極を電気的に接続し、そして上記アレイの各OLED装置の最後のOLEDデバイスの底部電極を電気的に接続することができる。したがって、OLED装置のすべてが並列に接続されることになり、共通の電源で駆動させることができる。
【００５８】
　図１０は、間隔を置いて並べられた有機EL要素４２、４４、４６、４８及び間隔を置いて並べられた上部電極６２、６４、６６、６８を形成するためのビルトイン型シャドーマスクとしてピラー構造体を使用する本発明の別の態様を示す。この構造では、間隔を置いて並べられた複数の底部電極２２、２４、２６、２８を、基板１０の上に設ける。次いで、間隔を置いて並べられた底部電極２２、２４、２６、２８の上に、フォトリソグラフィ法により、間隔を置いて並べられた複数のピラー構造体７２及び７４を形成させる。次いで、真空蒸着法を使用し、ピラー構造体７２及び７４をビルトイン型シャドーマスクとして利用して、間隔を置いて並べられた有機EL要素４２、４４、４６、４８及び間隔を置いて並べられた上部電極６２、６４、６６、６８を調製する。ピラー構造体７２及び７４の上に有機要素材料４３、４５、４７が被覆され、かつ、ピラー構造体７２及び７４の上に上部電極材料６３、６５、６７が被覆されることにより、間隔を置いて並べられた有機EL要素４２、４４、４６、４８及び間隔を置いて並べられた上部電極６２、６４、６６、６８が、互いに間隔を置いて並べられることとなる。ピラー構造体７２及び７４は、間隔を置いて並べられた上部電極の各々が、隣接する間隔を置いて並べられた底部電極に接触することにより直列接続を形成するように、配置される。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１ａ】従来型OLEDデバイスを示す部分横断面図である。
【図１ｂ】別の一般従来型OLEDデバイスを示す部分横断面図である。
【図２ａ】共通基板上に形成された直列接続型OLEDデバイスの複数のストリングを使用する本発明による面照明装置を示す略図である。
【図２ｂ】本発明による嵌め合わせソケット及び基板タブを具備した面照明装置を示す略図である。
【図３】電源に接続された直列接続型OLEDデバイスの複数のストリングを具備した本発明による面照明装置を示す略図である。
【図４】本発明による直列接続型OLEDデバイスの２本のストリングを組み合わせたことを示す略図である。
【図５】本発明によるダイオードからなるブリッジ回路を示す略図である。
【図６】共通基板上に直列接続型OLEDデバイスのストリングを含む本発明による面照明装置を示す略横断面図である。
【図７ａ】隣接する個別発光デバイス間に配置されたデバイス間電極を含む直列接続されたスタック型OLEDデバイスのストリングを含む本発明による面照明装置を示す略横断面図である。
【図７ｂ】隣接する個別発光デバイス間に配置されたドープト有機コネクタを含む直列接続されたスタック型OLEDデバイスのストリングを含む本発明による面照明装置を示す略横断面図である。
【図８】共通基板上の本発明による電気絶縁されたOLED装置のアレイを示す略図である。
【図９】ビルトイン型ピラー構造体を使用する本発明によるOLED装置を示す略横断面図である。
【図１０】間隔を置いて並べられた有機EL要素を形成するためのビルトイン型シャドーマスクとしてピラー構造体を使用する、本発明の別の態様を示す略横断面図である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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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７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
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