(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機層と、
上記有機層が広がる方向において、上記有機層と重なる封止空間と、
を備える有機ＥＬ面状発光装置であって、
上記封止空間には、上記有機層が非通電状態から通電状態とされたときに、気化または融解する冷却媒体が、上記封止空間の容積を部分的に占めるように封入されていることを特徴とする、有機ＥＬ面状発光装置。
【請求項２】
上記有機層は、上記封止空間に収容されている、請求項１に記載の有機ＥＬ面状発光装置。
【請求項３】
上記封止空間は、上記有機層を収容する第１室と、上記有機層の厚さ方向において上記第１室と重なり、かつ上記冷却媒体が封入された第２室とからなる、請求項１に記載の有機ＥＬ面状発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に大型化に適した有機ＥＬ面状発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来の有機ＥＬ面状発光装置の一例を示している。同図に示された有機ＥＬ面状発光装置Ｘは、基板９１、透明電極層９２、有機層９３、金属電極層９４、絶縁層９５、および封止ガラス９６を備えている。基板９１は、たとえばガラスからなり、透明電極層９２、有機層９３、金属電極層９４、絶縁層９５、および封止ガラス９６を支持している。透明電極層９２は、たとえばＩＴＯからなるアノード電極である。有機層９３は、有機材料からなり、たとえば正孔輸送層、発光層、および電子輸送層が積層された構造とされている。金属電極層９４は、たとえばアルミからなるカソード電極である。絶縁層９５は、透明電極層９２、有機層９３、および金属電極層９４を覆っている。封止ガラス９６は、透明電極層９２、有機層９３、金属電極層９４、および絶縁層９５を収容する封止空間９６ａを形成している。封止空間９６ａは、封止ガラス９６および基板９１によって囲われており、外気の進入が阻止されている。
【０００３】
しかしながら、有機ＥＬ面状発光装置Ｘの照明面積を大きくするほど、有機層９３から発生した熱が有機層９３にこもりやすくなる。このため、有機層９３の温度分布のばらつきが顕著となる。有機層９３のうち相対的に高温となった部分から発せられる光は、周囲の部分から発せられると比べて輝度が低下する。したがって、有機ＥＬ面状発光装置Ｘの照明面積拡大と、均一な輝度分布とを両立することは困難であった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２７０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、照明面積拡大と輝度の均一化とを両立することが可能な有機ＥＬ面状発光装置を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によって提供される有機ＥＬ面状発光装置は、有機層と、上記有機層が広がる方向において、上記有機層と重なる封止空間と、を備える有機ＥＬ面状発光装置であって、上記封止空間には、上記有機層が非通電状態から通電状態とされたときに、気化または融解する冷却媒体が、上記封止空間の容積を部分的に占めるように封入されていることを特徴としている。なお、「有機層と重なる封止空間」とは、上記封止空間に有機層が収容される構成を含む概念である。
【０００７】
このような構成によれば、通電状態において上記冷却媒体が気化または融解することにより、発熱体である上記有機層を冷却することができる。これにより、上記有機層の一部が顕著に高温となることを防止することが可能である。したがって、上記有機ＥＬ面状発光装置の照明面積を拡大しつつ、輝度分布の均一化を図ることができる。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記有機層は、上記封止空間に収容されている。このような構成によれば、上記有機層から上記冷却媒体へと伝熱させやすい。これは、上記冷却媒体による冷却効果を促進するのに有利である。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記封止空間は、上記有機層を収容する第１室と、上記有機層の厚さ方向において上記第１室と重なり、かつ上記冷却媒体が封入された第２室とからなる。このような構成によれば、上記第２室のみを上記冷却媒体の気化または溶解に適した密閉構造とすれば足りる。上記第２室は、上記有機層を収容していないため、たとえば高耐圧化のためのシール強化などの方策が施しやすい。
【００１０】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係る有機ＥＬ面状発光装置の第１実施形態を示している。本実施形態の有機ＥＬ面状発光装置Ａ１は、基板１、透明電極層２、有機層３、金属電極層４、絶縁層５、冷却媒体６、および封止ガラス７を備えている。有機ＥＬ面状発光装置Ａ１は、基板１下面から面状光を出射するボトムエミッション型の発光装置として構成されており、照明用途などに供される。
【００１３】
基板１は、たとえばガラスからなる透明基板であり、本実施形態においては、矩形状とされている。基板１は、透明電極層２、有機層３、絶縁層５、金属電極層４、冷却媒体６、および封止ガラス７を支持するためのものである。
【００１４】
透明電極層２は、電源（図示略）の＋極に接続されており、正孔を供給するためのアノード電極である。透明電極層２は、たとえばＩＴＯからなり、基板１よりも一回り小さい矩形状とされている。
【００１５】
有機層３は、有機材料からなり、たとえば正孔注入層、正孔輸送層、発光層、および電子輸送層が積層された構造とされている。有機層３は、透明電極層２とほとんど同じ大きさの矩形状とされている。上記正孔注入層は、透明電極層２から上記発光層への正孔注入効率を向上させる役割を有するものであり、たとえばＣｕＰｃからなる。上記正孔輸送層は、上記発光層への正孔の移動を効率良く行うとともに、上記発光層における電子と正孔との再結合効率を高める役割を有するものであり、たとえばフェニレンジアミン型の化合物からなる。
【００１６】
上記発光層は、発光物質を含んでおり、透明電極層２からの正孔と金属電極層４からの電子とが再結合することにより励起子を生成する場である。上記励起子が上記発光層内を移動する過程において上記発光物質が発光する。上記発光層に含まれる発光物質の種類を選択することにより、赤色光、緑色光および青色光などを自発光するように構成されている。上記発光物質としては、たとえばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体、ビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体、ジトルイルビニルビフェニル、トリ（ジベンゾイルメチル）フェナントロリンユーロピウム錯体（Ｅｕ（ＤＢＭ）3（Ｐｈｅｎ））、およびフェニルピリジンイリジウム化合物などの蛍光またはりん光性発光物質を使用することができる。もちろん、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリアルキルチオフェン、ポリフルオレン、およびこれらの誘導体などのような高分子発光物質を用いてもよい。
【００１７】
上記電子輸送層は、上記発光層への電子の移動を効率良く行うとともに、上記発光層における電子と正孔との再結合効率を高める役割を有するものである。上記電子輸送層を構成する材料としては、たとえばアントラキノジメタン、ジフェニルキノン、ペリレンテトラカルボン酸、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ベンズオキサゾール、およびこれらの誘導体を用いることができる。
【００１８】
金属電極層４は、上記電源の−極に接続されており、電子を供給するためのカソード電極である。金属電極層４は、たとえばＡｌからなり、比較的反射率が高い層とされている。
【００１９】
絶縁層５は、たとえばＳｉＯ2などの絶縁材料からなり、透明電極層２、有機層３、および金属電極層４を覆っている。絶縁層５は、有機層３が雰囲気に触れることによって劣化することを防止する。
【００２０】
封止ガラス７は、たとえば透明なガラスからなり、平面視において大部分を占める凹部が形成されている。封止ガラス７は、この凹部が透明電極層２、有機層３、金属電極層４、および絶縁層５に被さるようにたとえばシール樹脂（図示略）を介して基板１に貼り付けられている。上記凹部と基板１とによって囲われた空間が封止空間７１となっている。封止空間７１には、冷却媒体６が封入されている。
【００２１】
冷却媒体６は、有機層３に通電されていない常温状態（以下、非通電状態）において液体または固体であり、有機層３が通電されることによりたとえば８０℃程度に昇温した状態（以下、通電状態）において、気化または融解しうる材料からなる。具体的には、冷却媒体６の材料として、フロリナート、ハイドロフルオロエーテル、ハイドロフルオロエーテルとイソプロピルアルコールとの混合液などの比較的低沸点（５６〜６１℃程度）の液体、あるいは、Ｕアロイ６４〜８０（株式会社大阪アサヒメタル工場製）、酢酸ナトリウム水和物、ステアリン酸などの比較的低融点（５８〜７０℃程度）の固体を用いる。
【００２２】
次に、有機ＥＬ面状発光装置Ａ１の作用について説明する。
【００２３】
本実施形態によれば、通電状態において冷却媒体６が気化または融解することにより、発熱体である有機層３を冷却することができる。これにより、有機層３の一部が顕著に高温となることを防止することが可能である。したがって、有機ＥＬ面状発光装置Ａ１の照明面積を拡大しつつ、輝度分布の均一化を図ることができる。
【００２４】
冷却媒体６は、有機層３とともに封止空間７１に封入されている。このため、有機層３から冷却媒体６へと伝熱させやすい。これは、冷却媒体６による冷却効果を促進するのに有利である。
【００２５】
図２〜図４は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００２６】
図２は、本発明に係る有機ＥＬ面状発光装置の第２実施形態を示している。本実施形態の有機ＥＬ面状発光装置Ａ２は、バッファ室８を備えている点が、上述した実施形態と異なっている。バッファ室８は、封止空間７１に通じた閉空間である。気化または溶解した冷却媒体６は、封止空間７１とバッファ室８とを行き来することができる。バッファ室８は、剛体によって囲われた一定容積空間、あるいは軟体材質によって囲われた可変容積空間のいずれであってもよい。また、バッファ室８を冷却する冷却手段（図示略）をさらに備えてもよい。
【００２７】
このような実施形態によれば、通電状態において気化または溶解することにより体積膨張した冷却媒体６の一部を、バッファ室８へと逃がすことができる。このため、封止空間７１としては、非通電状態の冷却媒体６を収容可能な容積を有するものとすれば足りる。また、バッファ室８を冷却する上記冷却手段を備えれば、結果として有機層３の冷却をさらに促進することができる。
【００２８】
図３は、本発明に係る有機ＥＬ面状発光装置の第３実施形態を示している。本実施形態の有機ＥＬ面状発光装置Ａ３は、封止空間７１の構成が上述したいずれの実施形態とも異なっている。本実施形態においては、封止空間７１は、互いに積層された第１室７１ａおよび第２室７１ｂからなっている。
【００２９】
第１室７１ａは、基板１寄りに位置しており、透明電極層２、有機層３、および金属電極層４を収容している。第２室７１ｂは、第１室７１ａを挟んで基板１とは反対側に位置しており、冷却媒体６が封入されている。第１室７１ａと第２室７１ｂとは、互いに遮断されている。このような封止空間７１を実現するために、封止ガラス７は、たとえば２枚のガラス部材が貼りあわされた構造とされている。
【００３０】
このような実施形態によれば、第２室７１ｂのみを冷却媒体６の気化または溶解に適した密閉構造とすれば足りる。第２室７１ｂは、有機層３を収容していないため、たとえば高耐圧化のためのシール強化などの方策が施しやすい。
【００３１】
図４は、本発明に係る有機ＥＬ面状発光装置の第４実施形態を示している。本実施形態の有機ＥＬ面状発光装置Ａ４は、上述した面状発光装置Ａ３に面状発光装置Ａ２で述べたバッファ室８が備えられた構成とされている。本実施形態においては、バッファ室８は、第２室７１ｂにつながっている。このような実施形態によれば、たとえば第２室７１ｂおよびバッファ室８によっていわゆるヒートポンプを構成することができる。ヒートポンプとすることによって気化または溶解した冷却媒体６の流動が活発化するが、このような冷却媒体６が有機層３に損傷を与えることを防止できる。
【００３２】
本発明に係る有機ＥＬ面状発光装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る有機ＥＬ面状発光装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る有機ＥＬ面状発光装置の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る有機ＥＬ面状発光装置の第２実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る有機ＥＬ面状発光装置の第３実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る有機ＥＬ面状発光装置の第４実施形態を示す断面図である。
【図５】従来の有機ＥＬ面状発光装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４  有機ＥＬ面状発光装置
１      基板
２      透明電極層
３      有機層
４      金属電極層
５      絶縁層
６      冷却媒体
７      封止ガラス
７１    封止空間
７１ａ  第１室
７１ｂ  第２室
８      バッファ室
【図１】
0005081599.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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