JP2001237063A - 有機エレクトロルミネッセンス光源 - Google Patents
有機エレクトロルミネッセンス光源Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
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- H10K50/87—Arrangements for heating or cooling
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 透明性を有する基板を通して、発光層からの
発熱を放熱することにより、高輝度で安定な有機ＥＬ光
源を提供する。 【解決手段】 透明性を有する基板１の一方の面上に少
なくとも透明電極膜２１、発光層２２および反射電極膜
２３より構成される有機ＥＬ光源において、基板１の他
の一方の面上に空孔を有する熱伝導板３を接合してな
り、基板側の熱伝導率を高める。
発熱を放熱することにより、高輝度で安定な有機ＥＬ光
源を提供する。 【解決手段】 透明性を有する基板１の一方の面上に少
なくとも透明電極膜２１、発光層２２および反射電極膜
２３より構成される有機ＥＬ光源において、基板１の他
の一方の面上に空孔を有する熱伝導板３を接合してな
り、基板側の熱伝導率を高める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機エレクトロル
ミネッセンス光源の基板の構造に関する。
ミネッセンス光源の基板の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の有機エレクトロルミネッセンス
（以下、有機ＥＬという）光源については、特開平１０
−１４４４６８にあるような構成である。その概略は図
３に示すように基板２０１上に有機ＥＬ素子（その積層
構造）２０２が設けられたものであるが、ここで基板２
０１には熱伝導率の高い材質として石英やサファイアを
用いて放熱効果を上げていた。
（以下、有機ＥＬという）光源については、特開平１０
−１４４４６８にあるような構成である。その概略は図
３に示すように基板２０１上に有機ＥＬ素子（その積層
構造）２０２が設けられたものであるが、ここで基板２
０１には熱伝導率の高い材質として石英やサファイアを
用いて放熱効果を上げていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術における有機
ＥＬ光源においては基板に熱伝導性に加えて透明性があ
る必要も考慮して、上述したように高価な材料である石
英やサファイアを用いている。サファイアを用いた場合
でも熱伝導率が４６Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、さらに熱伝
導率の高い材料についてはコストや透明性から事実上使
用できず、サファイヤの熱伝導性を超える効果は期待で
きない。したがって、照明光源などの目的でさらなる高
輝度を狙った場合、発熱による問題に対しての対策には
限度があった。
ＥＬ光源においては基板に熱伝導性に加えて透明性があ
る必要も考慮して、上述したように高価な材料である石
英やサファイアを用いている。サファイアを用いた場合
でも熱伝導率が４６Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、さらに熱伝
導率の高い材料についてはコストや透明性から事実上使
用できず、サファイヤの熱伝導性を超える効果は期待で
きない。したがって、照明光源などの目的でさらなる高
輝度を狙った場合、発熱による問題に対しての対策には
限度があった。
【０００４】本発明はこの様な問題点を解決するもので
あり、特に良熱伝導性を備えた安価で高い熱伝導性を有
する基板を用いた、効率が高く寿命の長い有機ＥＬ素子
を有する光源を提供することを目的としている。
あり、特に良熱伝導性を備えた安価で高い熱伝導性を有
する基板を用いた、効率が高く寿命の長い有機ＥＬ素子
を有する光源を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の有機ＥＬ
光源は、透明性を有する基板上に形成した有機ＥＬ光源
において、前記基板の表面または内部の少なくとも一方
に前記基板よりも高い熱伝導率をもつ熱伝導層を有し、
該熱伝導層は透明性を有するもしくは光線を透過する構
造を有することを特徴とする。
光源は、透明性を有する基板上に形成した有機ＥＬ光源
において、前記基板の表面または内部の少なくとも一方
に前記基板よりも高い熱伝導率をもつ熱伝導層を有し、
該熱伝導層は透明性を有するもしくは光線を透過する構
造を有することを特徴とする。
【０００６】本構成によれば、従来の均質な基板材料を
用いたのみよりも、さらに熱伝導率を高めることができ
る。本発明の第二の有機ＥＬ光源は、上記第一の有機Ｅ
Ｌ光源において、前記熱伝導層は空孔を有する層状の熱
伝導体であり、前記空孔部は空隙であるまたは透明性を
有する材質で充填されることを特徴とする。
用いたのみよりも、さらに熱伝導率を高めることができ
る。本発明の第二の有機ＥＬ光源は、上記第一の有機Ｅ
Ｌ光源において、前記熱伝導層は空孔を有する層状の熱
伝導体であり、前記空孔部は空隙であるまたは透明性を
有する材質で充填されることを特徴とする。
【０００７】本構成によれば、熱伝導率の高い材料とし
て、金属のような不透明なものが使用できる。
て、金属のような不透明なものが使用できる。
【０００８】本発明の第三の有機ＥＬ光源は、上記第二
の有機ＥＬ光源において、前記熱伝導体が網状であるこ
とを特徴とする。
の有機ＥＬ光源において、前記熱伝導体が網状であるこ
とを特徴とする。
【０００９】本構成によれば、開口率の高い、熱伝導層
とすることができ、光の取りだし効率を高めることがで
きる。
とすることができ、光の取りだし効率を高めることがで
きる。
【００１０】本発明の第四の有機ＥＬ光源は、前記熱伝
導体が金属材料であり、前記熱伝導体の表面に金属光沢
を有することを特徴とする。
導体が金属材料であり、前記熱伝導体の表面に金属光沢
を有することを特徴とする。
【００１１】本構成によれば熱伝導体の表面における、
光吸収を低減することができ、光の取りだし効率を高め
ることができる。
光吸収を低減することができ、光の取りだし効率を高め
ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態に沿って
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１３】（第１の実施形態）以下に本発明の第１の
実施形態に係る有機ＥＬ光源を図１を参照して説明す
る。図１に示す有機ＥＬ光源において、基板１は透明性
がある物質で形成され、たとえばガラス、石英、サファ
イアなどが使用できるが、このなかでも熱伝導率が高い
石英、サファイアなどが有利である。基板１の一方の面
には有機ＥＬ素子（その積層構造）２が形成されてい
る。有機ＥＬ素子２の積層構造部分は、基板１側から透
明電極膜２１、発光層２２および反射電極膜２３より構
成されている。発光層２２は図中では簡略化されて描か
れているが、実際には、正孔輸送層、有機ＥＬ発光膜、
電子輸送層など複数の層で形成されている。
実施形態に係る有機ＥＬ光源を図１を参照して説明す
る。図１に示す有機ＥＬ光源において、基板１は透明性
がある物質で形成され、たとえばガラス、石英、サファ
イアなどが使用できるが、このなかでも熱伝導率が高い
石英、サファイアなどが有利である。基板１の一方の面
には有機ＥＬ素子（その積層構造）２が形成されてい
る。有機ＥＬ素子２の積層構造部分は、基板１側から透
明電極膜２１、発光層２２および反射電極膜２３より構
成されている。発光層２２は図中では簡略化されて描か
れているが、実際には、正孔輸送層、有機ＥＬ発光膜、
電子輸送層など複数の層で形成されている。
【００１４】発光層２２は、一般的には正孔輸送層、有
機ＥＬ発光膜、電子輸送層と機能分離させるのが望まし
いとされる。ただし、これに限定されるものではなく、
透明電極層と正孔輸送層の間に正孔注入層を導入するこ
とや、反射電極層と電子輸送層との間に電子注入層とし
て非常に薄い絶縁層を導入することもできる。また、正
孔輸送層や電子輸送層に蛍光色素を微量導入することが
でき、導入する蛍光色素により自在に発光色を選択する
ことができる。
機ＥＬ発光膜、電子輸送層と機能分離させるのが望まし
いとされる。ただし、これに限定されるものではなく、
透明電極層と正孔輸送層の間に正孔注入層を導入するこ
とや、反射電極層と電子輸送層との間に電子注入層とし
て非常に薄い絶縁層を導入することもできる。また、正
孔輸送層や電子輸送層に蛍光色素を微量導入することが
でき、導入する蛍光色素により自在に発光色を選択する
ことができる。
【００１５】発光層２２に用いられる正孔輸送性材料に
は、例えばテトラアリールベンジシン化合物（トリアリ
ールジアミンないしトリフェニルジアミン：ＴＰＤ）な
どが挙げられる。電子輸送性の材料としては、キノリン
誘導体、さらには８−キノリノールないしその誘導体を
配位子とする金属錯体、特にトリス（８−キノリノラ
ト）アルミニウム（Ａｌｑ3 ）を用いることが好まし
い。
は、例えばテトラアリールベンジシン化合物（トリアリ
ールジアミンないしトリフェニルジアミン：ＴＰＤ）な
どが挙げられる。電子輸送性の材料としては、キノリン
誘導体、さらには８−キノリノールないしその誘導体を
配位子とする金属錯体、特にトリス（８−キノリノラ
ト）アルミニウム（Ａｌｑ3 ）を用いることが好まし
い。
【００１６】また、有機ＥＬ発光膜は、低分子、高分子
を問わず、真空蒸着、スパッタリング、スピンコート、
ディッピング、インクジェット方式など様々な膜形成手
法を選択することができる。
を問わず、真空蒸着、スパッタリング、スピンコート、
ディッピング、インクジェット方式など様々な膜形成手
法を選択することができる。
【００１７】反射電極膜２３としては、導電性物質であ
ればよいが、中でも単体金属ではＡｌ、合金ではＭｇと
Ａｇの合金、Ａｌ合金が好ましい。
ればよいが、中でも単体金属ではＡｌ、合金ではＭｇと
Ａｇの合金、Ａｌ合金が好ましい。
【００１８】基板１の有機ＥＬ素子２を形成していない
側には熱伝送層を構成する熱導伝体としての熱伝導板３
が接合されている。熱伝導板３は基板１よりも高い熱伝
導率を有する材料からなり、たとえばアルミニウム、
銀、銅などの金属やグラファイトなどが用いることがで
きる。熱伝導板３には多数の空孔３１があけられてお
り、有機ＥＬ素子から発せられた光線を空孔３１を通し
て透過することができる。空孔３１の形状は円、楕円、
多角形、不定形などを自由にとることができるが、その
ときの短径もしくは空孔の幅は有機ＥＬ素子２と熱伝導
板３の間隔の２倍以下であることが望ましい。２倍を超
えると発光位置により、熱伝導板３までの距離が大きく
なり、熱伝導効果が低下して温度ムラができやすいため
である。実際の加工を考慮に入れると、たとえば有機Ｅ
Ｌ素子２と熱伝導板３の間隔が５００μｍであった場
合、空孔３１の径は５００〜１０００μｍであることが
望ましい。また、空孔３１の面積比は、できるだけ大き
くとったほうが、光の透過量を大きくすることができ
る。
側には熱伝送層を構成する熱導伝体としての熱伝導板３
が接合されている。熱伝導板３は基板１よりも高い熱伝
導率を有する材料からなり、たとえばアルミニウム、
銀、銅などの金属やグラファイトなどが用いることがで
きる。熱伝導板３には多数の空孔３１があけられてお
り、有機ＥＬ素子から発せられた光線を空孔３１を通し
て透過することができる。空孔３１の形状は円、楕円、
多角形、不定形などを自由にとることができるが、その
ときの短径もしくは空孔の幅は有機ＥＬ素子２と熱伝導
板３の間隔の２倍以下であることが望ましい。２倍を超
えると発光位置により、熱伝導板３までの距離が大きく
なり、熱伝導効果が低下して温度ムラができやすいため
である。実際の加工を考慮に入れると、たとえば有機Ｅ
Ｌ素子２と熱伝導板３の間隔が５００μｍであった場
合、空孔３１の径は５００〜１０００μｍであることが
望ましい。また、空孔３１の面積比は、できるだけ大き
くとったほうが、光の透過量を大きくすることができ
る。
【００１９】熱伝導板３の厚みは厚くとったほうが、熱
伝導の効果を高めることができるが、空孔部の壁面にお
ける吸収から光の取り出し効率が低下するため、穴径の
１/２以下が適している。空孔３１の径が１０００μｍ
の場合、５０〜５００μｍであることが望ましい。
伝導の効果を高めることができるが、空孔部の壁面にお
ける吸収から光の取り出し効率が低下するため、穴径の
１/２以下が適している。空孔３１の径が１０００μｍ
の場合、５０〜５００μｍであることが望ましい。
【００２０】これらの構造により、熱伝導板３は基板１
を伝導してきた熱をより高速に伝導し、熱の平均化がで
きるとともに、放熱効果を高めることができる。
を伝導してきた熱をより高速に伝導し、熱の平均化がで
きるとともに、放熱効果を高めることができる。
【００２１】本実施形態に係る有機ＥＬ光源は、以上の
構成により、放熱効果を高めたことにより、高輝度で安
定な発光を得ることができる。
構成により、放熱効果を高めたことにより、高輝度で安
定な発光を得ることができる。
【００２２】（第２の実施形態）以下に本発明の第２の
実施形態を図２に基づいて説明する。
実施形態を図２に基づいて説明する。
【００２３】図２において、基板１０１の一方の面には
有機ＥＬ素子（その積層構造）１０２が形成されてい
る。このＥＬ素子の構成は前述の第１の実施形態に用い
た構成を適用することができる。
有機ＥＬ素子（その積層構造）１０２が形成されてい
る。このＥＬ素子の構成は前述の第１の実施形態に用い
た構成を適用することができる。
【００２４】基板１０１の内部には熱伝導層としての網
状の金属層１０３が設けられている。金属層１０３を構
成する物質は基板１０１の熱伝導率よりも高い熱伝導率
を持つものであれば何でも良いがアルミニウム、銀、銅
などの熱伝導率の高い金属が適している。また、金属層
１０３は表面での光の乱反射により、表面への光射出が
期待できるため、銀などの反射率の高い金属光沢を有す
る材料が適している。
状の金属層１０３が設けられている。金属層１０３を構
成する物質は基板１０１の熱伝導率よりも高い熱伝導率
を持つものであれば何でも良いがアルミニウム、銀、銅
などの熱伝導率の高い金属が適している。また、金属層
１０３は表面での光の乱反射により、表面への光射出が
期待できるため、銀などの反射率の高い金属光沢を有す
る材料が適している。
【００２５】網状の金属層１０３における、網の穴部分
の大きさは前述の内容と同等で、有機ＥＬ層１０２と金
属層１０３の間隔の２倍以下が望ましい。
の大きさは前述の内容と同等で、有機ＥＬ層１０２と金
属層１０３の間隔の２倍以下が望ましい。
【００２６】本実施形態に係る有機ＥＬ光源は、以上の
構成により、より光の取りだし効率の高い、有機ＥＬ光
源を実現することができる。
構成により、より光の取りだし効率の高い、有機ＥＬ光
源を実現することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
高電流で発生する熱を有効に伝導、放熱することによ
り、高輝度で安定な有機ＥＬ光源を提供することができ
る。
高電流で発生する熱を有効に伝導、放熱することによ
り、高輝度で安定な有機ＥＬ光源を提供することができ
る。
【００２８】
【図１】 本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ光源の構
造を示す斜視断面図。
造を示す斜視断面図。
【図２】 本発明の他の実施形態に係る有機ＥＬ光源の
構造を示す斜視断面図。
構造を示す斜視断面図。
【図３】 従来の有機ＥＬ光源の構造を示す断面図。
１、１０１、２０１ ‥‥ 導光板 ２、１０２、２０２ ‥‥ 有機ＥＬ素子 ３ ‥‥ 熱伝導板 １０３ ‥‥ 金属層 ２１ ‥‥透明導電膜 ２２ ‥‥発光層 ２３ ‥‥反射電極膜
Claims (4)
- 【請求項１】 透明性を有する基板上に形成した有機エ
レクトロルミネッセンス光源において、前記基板の表面
または内部の少なくとも一方に前記基板よりも高い熱伝
導率をもつ熱伝導層を有し、該熱伝導層は透明性を有す
るもしくは光線を透過する構造を有することを特徴とす
る有機エレクトロルミネッセンス光源。 - 【請求項２】 前記熱伝導層は空孔を有する層状の熱伝
導体であり、前記空孔部は空隙であるまたは透明性を有
する材質で充填されることを特徴とする請求項１記載の
有機エレクトロルミネッセンス光源。 - 【請求項３】 前記熱伝導体は網状であることを特徴と
する請求項２記載の有機エレクトロルミネッセンス光
源。 - 【請求項４】 前記熱伝導体は金属材料であり、前記熱
伝導体の表面に金属光沢を有することを特徴とする請求
項２または３に記載の有機エレクトロルミネッセンス光
源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000044690A JP2001237063A (ja) | 2000-02-22 | 2000-02-22 | 有機エレクトロルミネッセンス光源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000044690A JP2001237063A (ja) | 2000-02-22 | 2000-02-22 | 有機エレクトロルミネッセンス光源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001237063A true JP2001237063A (ja) | 2001-08-31 |
Family
ID=18567410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000044690A Withdrawn JP2001237063A (ja) | 2000-02-22 | 2000-02-22 | 有機エレクトロルミネッセンス光源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001237063A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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