(57)【要約】【課題】面方向において、有機ＥＬパネルの温度のばらつきを抑制できる有機ＥＬ装置を提供する。【解決手段】有機ＥＬ装置１は、有機ＥＬ素子１２を含む有機ＥＬパネル２と、３つの冷却部６〜８を有する冷却装置３とを備えている。各冷却部６〜８は、複数のペルチェ素子３４を含み、有機ＥＬパネル２の封止板１４に設置されている。冷却部６〜８は、有機ＥＬパネル２よりも平面積が小さい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬパネルと、
ペルチェ素子を含み、前記有機ＥＬパネルの一方の面に設置された複数の冷却部を有する冷却手段とを備え、
前記冷却部は、前記有機ＥＬパネルよりも平面積が小さいことを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項２】
前記有機ＥＬ素子は、透明電極と、有機発光層と、金属電極とが順に積層された構造を有し、
前記冷却部は、前記金属電極側に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項３】
前記冷却手段は、前記複数の冷却部に印加される電圧を調整するための電圧印加手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項４】
前記電圧印加手段は、異なる抵抗値を有する配線を含むことを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項５】
前記各冷却部には、複数のペルチェ素子が設けられ、
前記各冷却部において、ペルチェ素子の間隔が異なることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明などに用いられる有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、照明などに用いられる有機ＥＬ装置が知られている。このような有機ＥＬ装置に設けられる有機ＥＬ素子は、電流駆動により発光する。このため、連続駆動させると、大量のジュール熱を発生するので、有機ＥＬ素子の素子寿命が短くなるといった問題があった。そこで、有機ＥＬ装置に冷却手段を備える技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、有機ＥＬパネルと、１個のペルチェ素子を有する板状の冷却手段とを備えた有機ＥＬ装置が開示されている。この有機ＥＬ装置では、平面視にて、ペルチェ素子からなる冷却手段が有機ＥＬパネルよりも大きくなるように構成されている。そして、有機ＥＬパネルの一方の面の全面を覆うように冷却手段が設けられている。
【０００４】
この有機ＥＬ装置では、有機ＥＬパネルが発光している状態において、ペルチェ素子に電圧を印加する。これにより、有機ＥＬパネルで発生した熱をペルチェ素子により外部へ放出して、有機ＥＬパネルを冷却することができる。
【特許文献１】特開２００４−２９６１００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、上述したように特許文献１の有機ＥＬ装置では、平面視にて、冷却手段が有機ＥＬパネルよりも大きい一枚の板状に構成されている。このため、冷却手段は、面方向において、有機ＥＬパネルの全面を同じ冷却能力で冷却することになる。しかしながら、有機ＥＬパネルは、電力が供給される電極の外部端子からの距離によって発熱量が異なる。このため、特許文献１の有機ＥＬ装置では、有機ＥＬパネルの発熱量の違いに対応できず、有機ＥＬパネルの温度にばらつきができるといった課題がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、面方向において、有機ＥＬパネルの温度のばらつきを抑制できる有機ＥＬ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬパネルと、ペルチェ素子を含み、前記有機ＥＬパネルの一方の面に設置された複数の冷却部を有する冷却手段とを備え、前記冷却部は、前記有機ＥＬパネルよりも平面積が小さいことを特徴とする有機ＥＬ装置である。
【０００８】
また、請求項２の発明は、前記有機ＥＬ素子は、透明電極と、有機発光層と、金属電極とが順に積層された構造を有し、前記冷却部は、前記金属電極側に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置である。
【０００９】
また、請求項３の発明は、前記冷却手段は、前記複数の冷却部に印加される電圧を調整するための電圧印加手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置である。
【００１０】
また、請求項４の発明は、前記電圧印加手段は、異なる抵抗値を有する配線を含むことを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ装置である。
【００１１】
また、請求項５の発明は、前記各冷却部には、複数のペルチェ素子が設けられ、前記各冷却部において、ペルチェ素子の間隔が異なることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、有機ＥＬパネルよりも平面積の小さい複数の冷却部を有する冷却手段を備えている。これにより、各冷却部の冷却能力を調整して、面方向における有機ＥＬパネルの発熱量の違いに対応することができる。この結果、有機ＥＬパネルの温度のばらつきを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して本発明を照明装置に適用した第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態による有機ＥＬ装置の全体斜視図である。図２は、有機ＥＬ装置の平面図である。図３は、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図４は、冷却部の拡大断面図である。
【００１４】
図１〜図３に示すように、有機ＥＬ装置１は、有機ＥＬパネル２と、冷却装置３とを備えている。
【００１５】
図２に示すように、平面視にて、有機ＥＬパネル２は、長方形状に形成されている。図３に示すように、有機ＥＬパネル２は、基板１１と、有機ＥＬ素子１２と、絶縁層１３と、封止板１４と、アノード側の外部端子１５と、カソード側の外部端子１６とを備えている。
【００１６】
基板１１は、光を透過可能なＳｉＯ２からなる。基板１１は、長方形の板状に形成されている。尚、基板１１を変形可能な樹脂製のフレキシブル基板により構成してもよい。
【００１７】
有機ＥＬ素子１２には、アノード電極２１と、有機発光層２２と、カソード電極２３とが基板１１側から順に積層されている。
【００１８】
アノード電極２１は、有機発光層２２に正孔を注入するためのものである。アノード電極２１は、光を透過可能な約１００ｎｍの厚みを有するＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）からなる。アノード電極２１は、基板１１の内面１１ａ上に形成されている。アノード電極２１は、アノード側の外部端子１５に接続されている。
【００１９】
有機発光層２２は、白色の光を発光するためのものである。有機発光層２２は、アノード電極２１上に電気的に接続された状態で形成されている。有機発光層２２には、正孔輸送層及び電子輸送層がアノード電極２１から順に積層されている。正孔輸送層には、約５０ｎｍの厚みを有するＮＰＤ（ジフェニルナフチルジアミン）膜等を採用可能である。電子輸送層には、約５０ｎｍの厚みを有するキノリノールアルミ錯体（Ａｌｑ３）膜に色素を混入させたものを採用可能である。また、アノード電極２１からの正孔注入を促進するために銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）をアノード電極２１と有機発光層２２との間に積層してもよい。
【００２０】
カソード電極２３は、有機発光層２２に電子を注入するためのものである。カソード電極２３は、約１００ｎｍの厚みを有するＭｇ／Ａｇ合金またはＡｌ膜等の金属からなる。カソード電極２３は、有機発光層２２上に形成されている。これにより、有機発光層２２は、アノード電極２１とカソード電極２３とによって挟まれる。カソード電極２３は、カソード側の外部端子１６に接続されている。
【００２１】
絶縁層１３は、アノード電極２１とカソード電極２３とを絶縁するためのものである。絶縁層１３は、樹脂またはＳｉＯ２からなる。
【００２２】
封止板１４は、有機ＥＬ素子１２の周辺部を封止するためのものである。封止板１４は、ＳｉＯ２からなる。封止板１４は、シール材１７及び絶縁層１３を介して基板１１に接着されている。封止板１４は、略長方形の板状に形成されている。封止板１４の４隅は、外部端子１５、１６が容易に接続できるようにカットされている。尚、封止板１４の内面には、乾燥剤１８が設けられている。
【００２３】
一対の外部端子１５は、アノード電極２１と接続されている。一対の外部端子１５は、基板１１の４隅のうち、同じ辺の２隅に形成されている。
【００２４】
一対の外部端子１６は、カソード電極２３に接続されている。一対の外部端子１６は、基板１１の４隅のうち、外部端子１５とは異なる２隅に配置されている。
【００２５】
冷却装置３は、３個の冷却部６、７、８と、配線（請求項の電圧印加手段に相当）３１、３２とを備えている。
【００２６】
冷却部６〜８は、有機ＥＬパネル２の有機ＥＬ素子１２で発生した熱を外部へと放出するためのものである。図２に示すように、平面視にて、各冷却部６〜８の平面積は、有機ＥＬパネル２の平面積よりも小さい。冷却部６〜８は、有機ＥＬパネル２の一方の面である封止板１４の外面に設置されている。即ち、冷却部６〜８は、有機ＥＬ素子１２のカソード電極２３側に設置されている。冷却部６〜８は、外部端子１５と外部端子１６との間に等間隔で配列されている。
【００２７】
図３及び図４示すように、冷却部６〜８は、複数のペルチェ素子３４と、筐体３５とを備えている。
【００２８】
ペルチェ素子３４は、下部電極４１と、ｐ型熱電部４２と、ｎ型熱電部４３と、上部電極４４とを備えている。
【００２９】
下部電極４１は、銅（Ｃｕ）からなる。下部電極４１は、隣接するペルチェ素子３４のｐ型熱電部４２とｎ型熱電部４３とを電気的に接続する。ｐ型熱電部４２は、ｐ型Ｂｉ−Ｔｅ系の材料を含む。ｎ型熱電部４３は、ｎ型Ｂｉ−Ｔｅ系の材料を含む。上部電極４４は、銅（Ｃｕ）からなる。上部電極４４は、各ペルチェ素子３４内のｐ型熱電部４２とｎ型熱電部４３とを電気的に接続する。複数の上部電極４４のうち、両端部の上部電極４４は、後述する筐体３５の外部端子４６、４７と接続されている。
【００３０】
筐体３５は、ペルチェ素子３４を収容するためのものである。筐体３５の上面には、両端部のペルチェ素子３４の上部電極４４と接続される外部端子４６、４７が形成されている。尚、冷却部６の外部端子４６、４７には、外部の電力供給源（図示略）が接続される。
【００３１】
配線３１、３２は、冷却部６〜８に印加される電圧を調整するためのものである。配線３１、３２は、外部から電力が供給される冷却部６の外部端子４６、４７と、冷却部７、８の外部端子４６、４７とを電気的に接続する。これにより、冷却部６〜８は、並列接続される。ここで、配線３２の抵抗値は、配線３１の抵抗値よりも大きい。これにより、直接外部の電力供給源に接続される冷却部６には、最も大きい電圧が印加される。配線３１を介して外部の電力供給源に接続される冷却部７には、冷却部６よりも小さい電圧が印加される。配線３２を介して外部の電力供給源に接続される冷却部８には、最も小さい電圧が印加される。この結果、冷却部６の冷却能力が最も高く、冷却部８の冷却能力が最も小さくなる。
【００３２】
次に、上述した有機ＥＬ装置１の動作説明を行う。
【００３３】
まず、有機ＥＬパネル２のアノード側の外部端子１５とカソード側の外部端子１６との間に電圧が印加される。これにより、有機ＥＬ素子１２では、アノード電極２１から有機発光層２２に正孔が注入される。また、カソード電極２３から有機発光層２２に電子が注入される。注入された正孔と電子は、有機発光層２２内で再結合して光を発光する。発光した光は、基板１１を透過して外部へ照射される。
【００３４】
また、有機ＥＬパネル２が発光している状態で、冷却装置３の冷却部６の外部端子４６、４７に電力が供給されると、各冷却部６〜８により有機ＥＬパネル２が冷却される。ここで、冷却部６には最も高い電圧が印加されるとともに、冷却部８には最も低い電圧が印加される。これにより、最も高温になる外部端子１５の近傍に設けられた冷却部６の冷却能力が最も高くなる。そして、最も発熱の少ない外部端子１６の近傍に設けられた冷却部８の冷却能力が、最も低くなる。従って、発熱量の違いに対応して、有機ＥＬパネル２が冷却装置３によって冷却される。
【００３５】
次に、上述した有機ＥＬ装置１の効果を説明する。
【００３６】
上述したように第１実施形態による有機ＥＬ装置１では、有機ＥＬパネル２よりも平面積の小さい３個の冷却部６〜８を有する冷却装置３を備えている。このため、冷却装置３は、面方向における有機ＥＬパネル２の発熱量の違いに対応することができる。具体的には、冷却部６〜８に印加される電圧を調整することにより、各冷却部６〜８の冷却能力を調整することができる。これにより、最も発熱量の大きい領域に配置された冷却部６の冷却能力を最も高く、最も発熱量の小さい領域に配置された冷却部８の冷却能力を低くすることができる。この結果、面方向における有機ＥＬパネル２の温度のばらつきを抑制することができる。更に、有機ＥＬパネル２の温度のばらつきを抑制することにより、有機ＥＬパネル２の発光量のばらつきを抑制できる。
【００３７】
また、熱の伝導率の高い金属（例えば、熱伝導率２３６ｗ／ｍ・ＫのＡｌ）からなるカソード電極２３側に冷却装置３を設けることによって、冷却効率をより向上させることができる。
【００３８】
（第２実施形態）
次に、上述した第１実施形態の冷却装置を変更した第２実施形態による有機ＥＬ装置について、図面を参照して説明する。図５は、第２実施形態による有機ＥＬ装置の断面図である。尚、第１実施形態と同じ構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００３９】
図５に示すように、第２実施形態による有機ＥＬ装置１Ａは、有機ＥＬパネル２と、冷却装置３Ａとを備えている。
【００４０】
冷却装置３Ａは、冷却部６、７Ａ、８Ａを備えている。
【００４１】
冷却部７Ａは、隣接するペルチェ素子３４間の間隔ｄ２が、冷却部６の隣接するペルチェ素子３４間の間隔ｄ１よりも大きい。
【００４２】
また、冷却部８Ａは、隣接するペルチェ素子３４間の間隔ｄ３が、冷却部７Ａの隣接するペルチェ素子３４間の間隔ｄ２よりも大きい。
【００４３】
上述したように第２実施形態による有機ＥＬ装置１Ａでは、各冷却部６、７Ａ、８Ａに設けられたペルチェ素子３４の間隔ｄ１、ｄ２、ｄ３を変えている。これにより、冷却部６、７Ａ、８Ａのそれぞれに同じ電圧を印加しても冷却能力を変えることができる。これにより、冷却装置３Ａの構成をより簡単化することができる。
【００４４】
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００４５】
上述した実施形態に記載した数値、材料、形状等は適宜変更可能である。
【００４６】
また、上述した実施形態では、３個の冷却部を備えた冷却装置について説明したが、２個または４個以上の冷却部を備えた冷却装置を採用してもよい。また、冷却部をマトリックス状に配置してもよい。
【００４７】
また、上述した第１実施形態では、異なる抵抗値を有する配線によって各冷却部に印加される電圧を調整したが、ＩＣ等の制御手段により各冷却部に印加される電圧を調整してもよい。
【００４８】
また、上述した実施形態では、各冷却部にそれぞれ筐体を設けたが、各冷却部を同じ筐体内に収容してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】第１実施形態による有機ＥＬ装置の全体斜視図である。
【図２】有機ＥＬ装置の平面図である。
【図３】図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】冷却部の拡大断面図である。
【図５】第２実施形態による有機ＥＬ装置の断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１、１Ａ      有機ＥＬ装置
２     有機ＥＬパネル
３、３Ａ      冷却装置
６〜８ 冷却部
７Ａ、８Ａ    冷却部
１１   基板
１１ａ 内面
１２   有機ＥＬ素子
１３   絶縁層
１４   封止板
１５１６、    外部端子
１７   接着剤
２１   アノード電極
２２   有機発光層
２３   カソード電極
３１、３２    配線
３４   ペルチェ素子
３５   筐体
４１   下部電極
４２   ｐ型熱電部
４３   ｎ型熱電部
４４   上部電極
４６、４７    外部端子
ｄ１    間隔
ｄ２    間隔
ｄ３    間隔
【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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