(57)【要約】【課題】発光ダイオード照明装置は、高価で、複雑で、単一エリア照明装置として製造し、集積化できないものであった。装置は、点光源で、エリアを照明するものではなかった。【解決手段】本発明の固体エリア照明光源は、剛性支持部材と、前記剛性支持部材に取り付けられる可撓性基板と、前記可撓性基板上に付着される有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層であって、前記ＯＬＥＤ層に電力を供給するための第１と第２の電極を有する有機発光ダイオード層と、前記ＯＬＥＤ層をカバーするカプセル化カバーと、電気的に第１と第２の電極に電気的に接続され、外部電源を第１と第２の電極に電気的接続をするための、カプセル化カバーを超えて延長される、第１と第２の導体と、前記剛性支持部材に連結するベースであって、ソケットに取り外し可能に受け入れられるように構成され、前記光源の第１と第２の導体に電気的に接続するための第１の電気接点を有し、前記ソケットの導体に電気的に接続するための第２の電気接点を有するベースと、を有する。【選択図】　　　図２
2004006366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）剛性支持部材と、
ｂ）前記剛性支持部材に取り付けられる可撓性基板と、
ｃ）前記可撓性基板上に付着される有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層であって、前記ＯＬＥＤ層に電力を供給するための第１と第２の電極を有する有機発光ダイオード層と、
ｄ）前記ＯＬＥＤ層をカバーするカプセル化カバーと、
ｅ）電気的に第１と第２の電極に電気的に接続され、外部電源を第１と第２の電極に電気的接続をするための、カプセル化カバーを超えて延長される、第１と第２の導体と、
ｆ）前記剛性支持部材に連結するベースであって、ソケットに取り外し可能に受け入れられるように構成され、前記光源の第１と第２の導体に電気的に接続するための第１の電気接点を有し、前記ソケットの導体に電気的に接続するための第２の電気接点を有するベースと、
を有する固体エリア照明光源。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エリア照明用有機発光ダイオードの使用に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
発光ダイオードからなる固体光装置の有用性が、堅固性・長寿命性を要求する用途向けに、増大している。例えば、固体ＬＥＤが、現在、自動車向け用途に使われている。これらの装置は、複数の小型ＬＥＤ装置（ポイント光源をガラスレンズと共に単一モジュールに形成し、特定用途用に、光制御するために設計された）により構成されるものが典型的なものである（例えば、特許文献１参照）。これら複数装置は、単一のエリア照明装置として製造し、集積化するには、高価で、複雑である。更に、ＬＥＤ装置は、点光源を提供するが、エリア照明には好まれないものである。
【０００３】
可撓性基板上にＯＬＥＤ光源、又は表示装置を製造することは、公知であった。例えば、後記特許文献２には、プラスチックとガラスのラミネートされた基板が示されている。可撓性基板上のＯＬＥＤ装置の製造に関しては、基板をロール状ウェブとして供給できるので、連続生産が容易になる。
【０００４】
【特許文献１】
ＷＯ９９／５７９４５、１９９９年１１月１１日公開
【特許文献２】
ＥＰ０９４９８５０Ａ１（１９９９年１０月１３日公開）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
光源装置が、既存の光源インフラに適合している場合（例えば、共通の渦タイプ（規格Ｅ２６）とピンタイプのバイオネットベース（規格Ｂ２２）のような）は、有益である。更に、光源装置は、消費者が最小費用で、容易に、安全に取り替えできることが好ましい。
【０００６】
従って、単一基板を使う、単純な構成を持ち、既存の光源インフラにコンパチブルな、多様な２又は３次元形状で供給される、改良した、取替え可能なＯＬＥＤエリア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】
このニーズを満たす固体エリア照明光源は、剛性支持部材と、前記剛性支持部材に取り付けられる可撓性基板と、前記可撓性基板上に付着される有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層であって、前記ＯＬＥＤ層に電力を供給するための第１と第２の電極を有する有機発光ダイオード層と、前記ＯＬＥＤ層をカバーするカプセル化カバーと、電気的に第１と第２の電極に電気的に接続され、外部電源を第１と第２の電極に電気的接続をするための、カプセル化カバーを超えて延長される、第１と第２の導体と、前記剛性支持部材に連結するベースであって、ソケットに取り外し可能に受け入れられるように構成され、前記光源の第１と第２の導体に電気的に接続するための第１の電気接点を有し、前記ソケットの導体に電気的に接続するための第２の電気接点を有するベースと、を有する。
【０００８】
以下に用いられる図は、実尺ではない点に留意すべきである。というのは、個々の層は薄く、各種層の厚さの違いが大きくて、正確に表せないからである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の説明に先立ち、本発明の前提となる従来のＯＬＥＤ光源について説明する。
図１は、従来のＯＬＥＤ光源の概略図であって、二つの電極（即ち、カソード１４とアノード１６と）の間に配置された有機発光層１２を有するものである。有機発光層１２は、電極を横断して電源１８から電圧を印加すると発光する。ＯＬＥＤ光源１０は、典型的には、ガラス又はプラスチックの基板２０を含む。アノード１６とカソード１４の相対的位置を、基板に関し逆にできることは容易に理解される。用語ＯＬＥＤ光源は、有機発光層１２、カソード１４、アノード１６及び他の複数層及び下記の支持部材の組合せを指す。
【００１０】
図２には、本発明の実施例による固体エリア照明ＯＬＥＤ光源１０が示されており、該光源は、剛性プレーナ支持部材２１に取り付けられた可撓性透明基板２０上のＯＬＥＤ層を含むものである。有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層１２は、透明基板２０上の、ＯＬＥＤ層１２に電力を供給するための透明カソード１４と透明アノード１６間に、配置される。一つの実施例においては、ＯＬＥＤ層は、可撓性基板２０の端部まで延長しない。前記可撓性基板は、前記可撓性基板と前記支持部材との間にＯＬＥＤ層をもつ剛性支持部材に取り付けられる。可撓性基板は、例えば密閉型の接着材を使って、剛性支持部材２１に取り付けられるので、剛性支持部材は、ＯＬＥＤ層を湿気から保護するカプセル化カバーとなる。
【００１１】
前記ＯＬＥＤ層は、可撓性基板上に亘って連続しており、連続した発光領域を提供する。第１と第２の導体２４と２６は、電気的にアノード１４とカソード１６にそれぞれ接続している。第１と第２の導体は、タブ部分が位置を定めるベース（ｂａｓｅ）２２上に位置している。該タブ部分は、剛性支持部材２１から延長し、又は該支持部材に取り付けられている。前記導体は、可撓性基板２０を超えて延長しており、外部電源（図示しない）をアノード電極とカソード電極に電気的に接続する。ＯＬＥＤ層が可撓性基板２０の両側から発光しない応用例においては、１又はそれ以上の支持部材、基板、カバー、アノード又はカソードは、不透明（ｏｐａｑｕｅ）又は反射性であってもよい。
【００１２】
他の方法として、可撓性基板２０を、接着剤又は機械的拘束物（クリップのような）を使って、ＯＬＥＤが剛性支持部材から外向きになるように、剛性支持部材に取り付けてもよい。この構成においては、透明のカプセル化カバー（図示しない）が、前記ＯＬＥＤ層上に備えられる。前記カプセル化カバーは、独立した構成要素（例えば、複数層１２、１４と１６上で固定された、密封された可撓性のカバープレート）であってもよい。又は、前記カバーは、追加の層として、複数層１２，１４と１６上にコーティングしてもよい。この構成において、第１と第２の導体２４と２６は、可撓性基板のタブ上に配置し、カプセル化カバーを超えて延長してもよい。
【００１３】
図２を参照すると、ＯＬＥＤ光源１０のベース２２は、ソケット４０に挿入されるように構成され、ＯＬＥＤ光源１０を外部電源（図示しない、家庭用電力網）に接続する。複数接点４４は、ソケット４０の開口部４２に設けられ、ベース２２上の導体に接続し、ＯＬＥＤ電極に電力を供給する。前記ベース２２と前記開口部４２は、相補的な形をしており（例えば、階段状）、前記ベースを唯一方向にソケット開口部４２に確実に挿入するようにしてもよい。そうすれば、光源１０のベースはソケットから抜けることはない。前記光源１０は、前記ソケットの内へ光源を押したり、又は、前記ソケットから前記光源を引いたりして、ソケットに挿入し、又は、ソケットから物理的に取り出してもよい。ベース２２とソケット４０は、ソケットの内に、光源１０を保持する戻り止め（ｄｅｔｅｎｔ、図示しない）を備えることが望ましい。
【００１４】
第１電気接点と同様な接点４４’は、開口部４２において、折り返したものでよい。ベース２２（これは、向きについての特徴を含まないことを仮定する）は、開口部４２にどちらの方向で挿入してもよく、電源に適切に接続するものである。
【００１５】
図３乃至図５を参照すると、剛性支持部材２１は、湾曲して、３次元発光面（例えば、円筒状の（図３に示す）、スパイラル状の（図４に示す）、円錐状の表面部（図５に示す）を形成する。同様に、ベース２２は、従来の座金形状（例えば、図３に示す米国の電球口金規格、又は欧州口金規格）であってもよい。剛性支持部材は湾曲したシート又は湾曲面をもつ固体であってもよい。
【００１６】
湾曲面は、従来の電球の表面形状に似せたり、円筒形、スパイラル、ピラミッドの形状であってもよい。平坦の可撓性基板であっても、必ずしも矩形ではなく、それを取り付ける剛性支持部材の表面形状に適合すれば複合的な形状でよいことに留意すべきである。
【００１７】
図６を参照すると、光源１０は、剛性支持部材２１の両端に位置する二つのベース２２、２２’の位置決めをする。導体２４と２６の内の一つを、各ベースの上に設けることができる。又は、両導体を各ベースに設けることもできる。
【００１８】
図７を参照すると、剛性支持部材２１は、フレームであってよい。該フレームは、所望の形状で（例えば、図示しない平面又は円筒のような）可撓性基板２０を保持する。口金（ｂａｓｅ）２２が、フレーム２１に取り付けられ、可撓性基板２０上の電極に電気的に接続される。該フレームは、反射性又は透明であって、光源１０からの光出力を最大にすることができる。図７の光源を製造するには、最初に、ＯＬＥＤ層を、順に電極層、可撓性基板上のカプセル化カバーを形成し、次に可撓性基板の周囲にフレームをインジェクション・モールディングする。前記口金は、フレームと共にモールドされる導体（電極と電気的に接続する）を含む。
【００１９】
図８を参照すると、前記電極とＯＬＥＤ層は、ロールにおいて基板材料５０のウェブを供給しながら、連続プロセスで可撓性基板上に形成してもよい。前記ロールは、一連の装置（複数の材料付着装置（ｍａｔｅｒｉａｌ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｓｔａｔｉｏｎｓ）５２を含め）を介して、順次に前進する。該材料付着装置には、電極付着装置（ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｄｅｐｏｓｉｔ　ｓｔａｔｉｏｎ）があって、これは、導電性材料５６を、例えばマスク５４を通して、スパッタリングによって基板に塗布する。ＯＬＥＤ材料付着装置は、ＯＬＥＤ材料５８を基板に塗布し、他の装置では、他の層（例えば、電極材料保護層、電気接続層及びカプセル化カバー層）を塗布する。装置６０において、剛性支持部材２１が、順次、可撓性基板へ取り付けられる。可撓性基板に取り付ける前に（例えばプリント回路基板技術を使って）、剛性支持部材には、導体と接着剤が供給される。該接着剤は、装置６２において硬化され、製造完了された光源は、ダイ切断装置６４で連続ウェブから切断される。
【００２０】
図３を参照すると、光源１０は、電力変換装置４５を有しており、該変換装置は、外部電源からの電力を、ＯＬＥＤ光源１０に電力供給するのに相応しい形に変換する。好ましい実施例において、外部電源は標準電源（例えば、米国においては１１０Ｖで、英国においては２２０Ｖで、家庭・事務所に供給される電力）である。他の標準（例えば、ＤＣ２４Ｖ，ＤＣ１２Ｖ，ＤＣ６Ｖが自動車で使用されている）が用いられてもよい。
【００２１】
ＯＬＥＤ光源１０は、特定の波形と大きさの整流電圧を必要とする。前記変換器４５は、従来の電力制御回路を使って特定波形を供給できる。該特定波形は、周期的に、発光有機材料に逆バイアスを与え、ＯＬＥＤ材料の寿命を延長してもよい。前記変換器４５は、口金２２に組み込んでもよい。
【００２２】
可撓性基板２０は、標準化してもよいし、各国の市場向けに、多様なベースと変換装置を使って、製造・市場規模の優位を提供してもよい。
【００２３】
有機発光材料は、全方向に光を発射するので、基板２０及び／又はカプセル化カバーを処理し、指向性のある照明を行ってもよい。例えば、カバー、基板又は複数電極の内の１つに、反射性表面を与え、ＯＬＥＤ層から発光された光が他の表面を通して伝播するようにし、装置は唯一の側面から光を出力するようにしてもよい。同様に、基板又はカバーの外部表面を処理し、変形し、光出力特性を改良し（例えば、ツヤ消しにして）、光散乱を起こしてもよい。
【００２４】
図９を参照すると、透明又は半透明のスクリーン又はハウジング７０が、ＯＬＥＤ光源１０の周囲に設けられ、これが、光を散乱し、追加的な物理的保護及び審美的なアピールを与えてもよい。ハウジングは各種の形状（例えば、図示の標準的なランプの形状等）を取ることができる。
【００２５】
本発明は、従来の広い応用範囲（例えば、テーブルトップのランプ、床ランプ（ｆｌｏｏｒ−ｌａｍｐ）、シャンデリア、カウンタ下のランプ（ｕｎｄｅｒ−ｃｏｕｎｔｅｒ　ｌａｍｐ）、天井ランプ等）で用いることができる。本発明は、又、ＤＣ源を使う可搬型照明装置に使用してもよい。
【００２６】
一実施例において、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層は、小分子ＯＬＥＤ材料から構成される。これついては、米国特許第４，７６９，２９２号（１９８８年９月６日、Ｔａｎｇ他に特許）及び米国特許第５，０６１，５６９号（１９９１年１０月２９日、ＶａｎＳｌｙｋｅ他に特許）に説明されているが、これに限定されるものではない。
【００２７】
本発明を成功裏に実施できるＯＬＥＤ要素の構成は、多数ある。典型的な構造を図１０に示すが、これに限定するものではない。これは、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圧／電流源２５０が必要であり、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提供する。
【００２８】
基板は、透光性であることが好ましいが、不透明であってもよい。この場合の用途向け基板には、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。
【００２９】
アノード層１０３は、ＯＬＥＤ層の発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、４．１　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。
【００３０】
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（ＥＰ０８９１１２１Ａ１）及び同第１０２９９０９号（ＥＰ１０２９９０９Ａ１）に記載されている。
【００３１】
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号に記載されている。Ｂｒａｎｔｌｅｙらの米国特許第３５６７４５０号及び同第３６５８５２０号には、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（ＮＰＢ）
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
【００３２】
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。
【００３３】
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、ＷＯ９８／５５５６１、ＷＯ００／１８８５１、ＷＯ００／５７６７６及びＷＯ００／７０６５５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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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）〕
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
他の電子輸送性材料として、米国特許第４３５６４２９号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。
【００４１】
場合によっては、必要に応じて、層１０９及び層１１１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。
【００４２】
カソード１１３は、好ましくは、透明で、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。或いは、カソード１１３は、不透明又は反射性であってもよい。適切なカソード材料は、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ものである。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。
【００４３】
カソード層１１３が、透明又はほぼ透明である時、金属が薄くなければならないか、又は透明導電性酸化物、若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、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号及び欧州特許第０７３２８６８号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。
【００４４】
上述した有機材料は昇華法のような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）、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）及びインクジェット法（米国特許第６０６６３５７号）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。
【００４５】
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、ディスプレイへの防眩（ａｎｔｉ−ｇｌａｒｅ）又は反射防止コーティングの付与、ディスプレイへの偏光媒体の付与、又はディスプレイへの着色、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、偏光子及び防眩性（ａｎｔｉ−ｇｌａｒｅ）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。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の有利な点は、ＯＬＥＤ光源を使い勝手のよい平坦形状で出荷でき、貯蔵できること、及び、各種の３次元形状で展開でき、使用できることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＯＬＥＤエリア照明光源の部分断面図である。
【図２】本発明の実施例による光源と光源を挿入するソケットの斜視図である。
【図３】標準口金を有する本発明の他の実施例による光源の斜視図である。
【図４】スパイラル発光面をもつ本発明の他の実施例による光源の斜視図である。
【図５】円錐形発光面をもつ本発明の他の実施例による光源の斜視図である。
【図６】光源の両端部に配置された口金を有する本発明の他の実施例による光源の斜視図である。
【図７】支持部材がフレームである本発明による光源の斜視図である。
【図８】本発明による光源製造に使用される製造プロセスの概略図である。
【図９】ハウジングを有する光源の斜視図である。
【図１０】本発明の好ましい実施例で使用されるエリア照明光源の断面図である。
【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…可撓性透明基板
２１…剛性支持部材
２２、２２’…ベース
２４…第１導体
２６…第２導体
４０…ソケット
４２…開口部
４４，４４’　…接点
４５…電力変換器
５０…ウェブ
５２…材料付着装置
５４…マスク
５６…導電材料
５８…ＯＬＥＤ材料
６０…アタッチメント装置（ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ　ｓｔａｔｉｏｎ）
６２…硬化装置
６４…ダイ切断装置
７０…透明ハウジング
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…カソード層
２５０…電圧／電流源
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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