JP5001763B2 - Planar light emitting device - Google Patents
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Description
本発明は、液晶ディスプレイのバックライトなどに利用される面状発光装置に関するものである。 The present invention relates to a planar light emitting device used for a backlight of a liquid crystal display.
近年、発光素子として、有機エレクトロルミネッセンス（organicelectroluminescence、有機ＥＬともいう）素子が注目を集めている。有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と略す）は、通電から発光までの時間が非常に短く、電流を変化させれば瞬時に輝度が変化する、つまり応答性に優れ、しかも応答性が温度によって殆ど変化しないという特性があり、加えて視野角が１８０度に近いという特性がある。そのため、有機ＥＬ素子は面発光に適しており、近年では、例えば液晶ディスプレイ（液晶表示装置）のバックライトや照明器具などに用いられる面状発光装置に利用されている（例えば、特許文献１参照）。 In recent years, organic electroluminescence (also referred to as organic EL) elements have attracted attention as light emitting elements. An organic electroluminescence element (hereinafter abbreviated as “organic EL element”) has a very short time from energization to light emission, and the luminance changes instantaneously when the current is changed. In other words, it has excellent responsiveness and responsiveness. There is a characteristic that the angle of view hardly changes with temperature, and in addition, there is a characteristic that the viewing angle is close to 180 degrees. Therefore, the organic EL element is suitable for surface light emission, and in recent years, it is used for a surface light-emitting device used for a backlight of a liquid crystal display (liquid crystal display device), a lighting fixture, or the like (for example, see Patent Document 1). ).
このような有機ＥＬ素子の光出力は、有機ＥＬ素子に流れる電流（ランプ電流）の大きさによって変化するため、有機ＥＬ素子を点灯させるにあたっては、定電圧を印加するのではなく、図５（ａ）に示すような定電流を有機ＥＬ素子に流すことが一般的である。 Since the light output of such an organic EL element changes depending on the magnitude of a current (lamp current) flowing through the organic EL element, when lighting the organic EL element, a constant voltage is not applied, but FIG. In general, a constant current as shown in a) is passed through the organic EL element.
ところで、有機ＥＬ素子に通電し点灯を開始すると有機ＥＬ素子は自己発熱し、図５（ｂ）に示すように、有機ＥＬ素子の温度（素子温度）は時間経過とともに上昇する。そして、時刻ｔｓにおいて有機ＥＬ素子の温度が平衡温度Ｋｓになると、通電終了時までほとんど変化しなくなる（一定の値をとる）。以下の説明では、有機ＥＬ素子の温度が平衡温度Ｋｓになった平衡状態における有機ＥＬ素子の点灯を定格点灯と称し、点灯開始から定格点灯に至るまでの過渡状態における有機ＥＬ素子の点灯を過渡点灯と称する。 By the way, when the organic EL element is energized to start lighting, the organic EL element self-heats, and as shown in FIG. 5B, the temperature of the organic EL element (element temperature) increases with time. When the temperature of the organic EL element reaches the equilibrium temperature Ks at time ts, it hardly changes until the end of energization (takes a constant value). In the following description, the lighting of the organic EL element in the equilibrium state where the temperature of the organic EL element becomes the equilibrium temperature Ks is referred to as rated lighting, and the lighting of the organic EL element in the transient state from the lighting start to the rated lighting is transient. This is called lighting.
ここで、有機ＥＬ素子のインピーダンスは、負の温度係数を有しているため、有機ＥＬ素子に流れる電流が一定であれば、有機ＥＬ素子の両端電圧（ランプ電圧）は、図５（ｃ）に示すように時間経過とともに減少し、時刻ｔｓ経過後の定格点灯時には、有機ＥＬ素子の両端電圧は平衡電圧Ｖｓとなり、通電終了時までほとんど変化しなくなる（一定の値をとる）。 Here, since the impedance of the organic EL element has a negative temperature coefficient, if the current flowing through the organic EL element is constant, the voltage across the organic EL element (lamp voltage) is as shown in FIG. As shown in the graph, the voltage decreases with time and during rated lighting after the time ts elapses, the voltage across the organic EL element becomes the equilibrium voltage Vs and hardly changes until the energization ends (takes a constant value).
したがって、有機ＥＬ素子は、過渡点灯時において定格点灯時よりも発光効率が悪くなるから、このような特性を有する有機ＥＬ素子を用いた面状発光装置では、点灯開始直後は発光効率が悪いという問題があった。 Therefore, since the organic EL element has a lower luminous efficiency at the time of transient lighting than that at the rated lighting, in a planar light emitting device using the organic EL element having such characteristics, the luminous efficiency is poor immediately after the start of lighting. There was a problem.
そこで、かかる問題を解決する一つの方法として、面状発光装置に、有機ＥＬ素子の温度が早く平衡温度Ｋｓになるように、有機ＥＬ素子を加熱する加熱手段（例えば通電により発熱するヒータなど）を設けることが考えられる。
しかしながら、上記のような加熱手段を設けることは、当然ながら、面状発光装置の製造コストの増加を招くことになる。また、加熱手段を駆動するための電力が別途必要になるため、面状発光装置のランニングコストの増加も招くことになる。 However, providing the heating means as described above naturally increases the manufacturing cost of the planar light emitting device. Moreover, since the electric power for driving a heating means is needed separately, the increase in the running cost of a planar light-emitting device will also be caused.
本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、コストの増加を抑えながらも、点灯開始直後の発光効率を向上できる面状発光装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a planar light emitting device capable of improving the light emission efficiency immediately after the start of lighting while suppressing an increase in cost.
上記の課題を解決するために、請求項１の発明では、有機材料からなる発光層を備え厚み方向一面側に発光面が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子からなる光源ブロックと、少なくとも動作時に発熱する発熱部品を有し当該光源ブロックを点灯する点灯回路ブロックと、点灯回路ブロックを光源ブロックの厚み方向他面側に接合する接合部とを備え、接合部は、点灯回路ブロックの発熱部品で発生した熱を光源ブロックに伝熱することを特徴とする。
In order to solve the above problems, in the invention of
請求項１の発明によれば、点灯回路ブロックの動作時に発熱部品で発生する熱を接合部によって光源ブロックに伝熱するので、発熱部品が光源ブロックを加熱する熱源として作用し、光源ブロックを加熱するための加熱手段を設けなくても光源ブロックの温度を上昇させることが可能となり、点灯開始から定格点灯するまでの過渡点灯期間（有機ＥＬ素子の発光効率が悪い期間）を短くすることができるから、コストの増加を抑えながらも、点灯開始直後の発光効率を向上できる。 According to the first aspect of the present invention, the heat generated in the heat generating component during the operation of the lighting circuit block is transferred to the light source block by the joint, so that the heat generating component acts as a heat source for heating the light source block and heats the light source block. Therefore, the temperature of the light source block can be increased without providing a heating means, and the transient lighting period (the period during which the organic EL element has low luminous efficiency) from the start of lighting to the rated lighting can be shortened. Therefore, it is possible to improve the light emission efficiency immediately after the start of lighting while suppressing an increase in cost.
請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記点灯回路ブロックは、上記光源ブロックの定格点灯時に回路効率が最高となり、上記光源ブロックの点灯開始から定格点灯するまでの過渡点灯時に回路効率が急峻に変化することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the lighting circuit block has the highest circuit efficiency when the light source block is rated for lighting, and the circuit efficiency during transient lighting from the lighting start of the light source block to the rated lighting. Changes abruptly.
請求項２の発明によれば、光源ブロックの点灯状態によって回路効率が緩やかに変化するような点灯回路ブロックに比べれば、光源ブロックの過渡点灯時における発熱部品の発熱量が増加するので、光源ブロックの温度上昇を早めることができて、過渡点灯期間をさらに短くできるから、点灯開始直後の発光効率をさらに向上できる。 According to the second aspect of the present invention, the amount of heat generated by the heat-generating component at the time of transient lighting of the light source block is increased as compared with a lighting circuit block whose circuit efficiency changes gradually depending on the lighting state of the light source block. Can be accelerated, and the transient lighting period can be further shortened, so that the luminous efficiency immediately after the start of lighting can be further improved.
請求項３の発明では、請求項１または２の発明において、上記接合部は、熱伝導性材料により形成されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the joining portion is formed of a heat conductive material.
請求項３の発明によれば、点灯回路ブロックから光源ブロックに効率よく熱を伝えることができるから、過渡点灯期間を短くでき、点灯開始直後の発光効率を向上できる。
According to the invention of
請求項４の発明では、請求項１または２の発明において、上記接合部は、熱伝導率に異方性を有する熱拡散性材料により形成されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the joint is formed of a heat diffusive material having anisotropy in thermal conductivity.
請求項４の発明によれば、点灯回路ブロックから光源ブロックに効率よく熱を伝えることができ、過渡点灯期間をさらに短くできる。その上、熱伝導率に異方性を有しているため、点灯回路ブロックから光源ブロックに熱を伝える際に、接合部全体に熱を拡散させることが可能となり、点灯回路ブロックの発熱部品に対応する光源ブロックの部位における温度が他の部位よりも高くなってしまうことを抑制できるから、光源ブロックにおいて温度に偏りが生じて場所によって発光効率が異なってしまうことを抑制できて、光源ブロックの均斉度を向上できる。
According to the invention of
請求項５の発明では、請求項１または２の発明において、上記接合部は、上記点灯回路ブロックの発熱部品で発生した熱を拡散する熱拡散部と、当該熱拡散部で拡散された熱を上記光源ブロックに伝熱する熱伝導部とを有し、上記接合部の厚み方向における熱伝導部の熱抵抗率は、上記接合部の厚み方向に交差する方向における熱拡散部の熱抵抗率よりも低いことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the joining portion is configured to dissipate heat generated by the heat generating component of the lighting circuit block and heat diffused by the heat diffusing portion. A heat conduction part that conducts heat to the light source block, and the heat resistivity of the heat conduction part in the thickness direction of the joint part is greater than the heat resistivity of the heat diffusion part in a direction that intersects the thickness direction of the joint part. Is also low.
請求項５の発明によれば、点灯回路ブロックの発熱部品で発生した熱は、熱拡散部で拡散した後に、熱伝導部によって光源ブロックに伝熱するので、熱拡散部のみを用いる場合よりも、点灯回路ブロックの発熱部品に対応する光源ブロックの部位における温度が他の部位よりも高くなってしまうことを抑制できるから、光源ブロックにおいて温度に偏りが生じて場所によって発光効率が異なってしまうことを抑制できて、光源ブロックの均斉度を向上できる。 According to the invention of claim 5, since the heat generated in the heat generating component of the lighting circuit block is diffused in the heat diffusion part and then transferred to the light source block by the heat conduction part, it is more than in the case of using only the heat diffusion part. Since the temperature of the light source block corresponding to the heat generating component of the lighting circuit block can be suppressed from becoming higher than the other parts, the temperature in the light source block is biased and the light emission efficiency varies depending on the location. Can be suppressed, and the uniformity of the light source block can be improved.
本発明は、コストの増加を抑えながらも、点灯開始直後の発光効率を向上できるという効果を奏する。 The present invention has an effect that the light emission efficiency immediately after the start of lighting can be improved while suppressing an increase in cost.
本発明の一実施形態の面状発光装置は、例えば、液晶ディスプレイなどのバックライトとして用いられるものであって、図１に示すように、有機材料からなる発光層（図示せず）を備え厚み方向一面側に発光面１ａが形成された有機エレクトロルミネッセンス素子からなる光源ブロック１と、少なくとも動作時に発熱する発熱部品を有し当該光源ブロックを点灯する点灯回路ブロック２と、点灯回路ブロック２を光源ブロック１の厚み方向他面側の非発光面１ｂに接合する接合部３と、これらを収納するパッケージ４とを備えている。
A planar light emitting device according to an embodiment of the present invention is used as a backlight of a liquid crystal display, for example, and includes a light emitting layer (not shown) made of an organic material as shown in FIG. A
光源ブロック１は、例えば、支持基板（図示せず）と、支持基板の一表面側に形成された透明電極（図示せず）と、透明電極における支持基板とは反対側に形成された発光層（図示せず）と、発光層における透明電極とは反対側に形成された金属製の反射電極（図示せず）とを備えている。
The
ここで、上記支持基板は、発光層を支持するための平板状の部材であり、発光層が放射する光に対して透光性を有する材料により形成されている。例えば、支持基板としては、ガラス基板などの透明基板が利用される。上記透明電極は、発光層が放射する光に対して透光性を有する材料からなる導電性の薄膜である。このような透明電極の材料としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明な導電性材料が用いられる。上記発光層は、例えば、蛍光物質の有機材料または蛍光物質を含む有機材料からなり、必要に応じて、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層および電子注入層などが備えられる。上記反射電極は、発光層が放射する光を反射する材料からなる導電性の薄膜である。このような反射電極の材料としては、例えば、アルミニウムや、アルミ・リチウム合金、マグネシウム・銀合金などを用いることができる。そして、透明電極および反射電極それぞれには給電用の端子部が設けられる。 Here, the support substrate is a plate-like member for supporting the light emitting layer, and is formed of a material having translucency with respect to light emitted from the light emitting layer. For example, a transparent substrate such as a glass substrate is used as the support substrate. The transparent electrode is a conductive thin film made of a material having translucency with respect to light emitted from the light emitting layer. As a material for such a transparent electrode, a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide) is used. The light emitting layer is made of, for example, an organic material of a fluorescent material or an organic material containing a fluorescent material, and includes a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and the like as necessary. The reflective electrode is a conductive thin film made of a material that reflects light emitted from the light emitting layer. As a material of such a reflective electrode, for example, aluminum, aluminum / lithium alloy, magnesium / silver alloy, or the like can be used. Each of the transparent electrode and the reflective electrode is provided with a power supply terminal portion.
なお、光源ブロック１には、必要に応じて、支持基板の上記一表面側に透明電極および反射電極の端子部を露出するとともに発光層を覆う形で取り付けられる封止部（図示せず）が備えられる。上記封止部は、例えば絶縁性を有する材料（例えば、ガラスなど）により一面が開口した箱状に形成される。このような封止部は、有機材料からなる発光層が酸素や湿気の影響により徐々に劣化することを抑制するために用いられるものであって、接着剤などにより支持基板に気密に取り付けられる。
The
上述した光源ブロック１は、支持基板、透明電極、発光層、反射電極を順次積層してなる矩形板状の有機エレクトロルミネッセンス（organic electroluminescence、有機ＥＬともいう）素子（以下、「有機ＥＬ素子」と略す）からなり、このような光源ブロック１では、上記給電用の端子部により透明電極および反射電極それぞれに所定の電位を与えることにより、発光層から光が放射される。
The
このとき発光層から透明電極側に放射された光は、透明電極を透過した後に、支持基板に入射し、支持基板内を通過し、支持基板の他表面側から支持基板外に出射される。一方、発光層から反射電極側に放射された光は、反射電極により透明電極側に反射された後に、支持基板内を通過し、支持基板の上記他表面側から支持基板外に出射される。 At this time, the light emitted from the light emitting layer to the transparent electrode side is transmitted through the transparent electrode, then enters the support substrate, passes through the support substrate, and is emitted from the other surface side of the support substrate to the outside of the support substrate. On the other hand, the light emitted from the light emitting layer to the reflective electrode side is reflected by the reflective electrode to the transparent electrode side, passes through the support substrate, and is emitted from the other surface side of the support substrate to the outside of the support substrate.
つまり、光源ブロック１は、厚み方向一面側（支持基板の上記他表面側）に発光面１ａが形成されるとともに、厚み方向他面側（封止部における支持基板とは反対面側）に非発光面１ｂが形成された所謂片面発光型の有機ＥＬ素子である。
That is, the
点灯回路ブロック２は、プリント基板（図示せず）に光源ブロック１を点灯する点灯回路を構成する電子部品を実装してなり、例えば、図２に示すような回路構成を有している。以下、図２を参照して点灯回路ブロック２の回路構成について説明する。
The
点灯回路ブロック２は、光源ブロック１に所定の大きさの定電流を供給するものであって、交流電源ＡＣの交流出力からノイズを除去するフィルタ部２０と、交流電源ＡＣの交流出力を直流出力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ部２１と、ＡＣ／ＤＣコンバータ部２１の直流出力を所定の大きさの直流出力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ部２２と、光源ブロック１の調光制御を行う調光回路部２３と、これらの制御を行う制御部２４とを備えている。
The
フィルタ部２０は、例えば、サージアブソーバ素子や、コンデンサ、コイルなどの種々の電気回路素子によって構成される。このようなフィルタ部２０は従来周知であるから詳細な説明は省略する。
The
ＡＣ／ＤＣコンバータ部２１は、例えば交流電源ＡＣの交流出力を全波整流するダイオードブリッジなどからなる整流回路２１ａと、整流回路２１ａによって全波整流された交流出力を所定の直流出力に変換して出力するチョッパ回路からなるＰＦＣ（力率改善）回路２１ｂとで構成されている。ＰＦＣ回路２１ｂは、整流回路２１ａの高電位側の出力端に一端が接続されたコイル（チョークコイル）Ｌ１を有している。コイルＬ１の他端と整流回路ＤＢの低電位側の出力端との間には、ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ１と抵抗Ｒ１との直列回路が挿入され、コイルＬ１とスイッチング素子Ｑ１との接続点には、逆流阻止用のダイオードＤ１のアノードに接続され、ダイオードＤ１のカソードと、整流回路２１ａの低電位側の出力端との間には、電解コンデンサなどからなる平滑用コンデンサＣ１が接続されている。
The AC /
このようなＰＦＣ回路２１ｂにおいて、スイッチング素子Ｑ１を導通させる（オンする）と、整流回路２１ａの高電位側の出力端からコイルＬ１とスイッチング素子Ｑ１を介して電流が流れることにより、コイルＬ１にはエネルギが蓄えられる。この後に、スイッチング素子Ｑ１を遮断する（オフする）と、コイルＬ１に蓄えられたエネルギはダイオードＤ１を介して平滑用コンデンサＣ１へと供給される。したがって、スイッチング素子Ｑ１のオン・オフを繰り返すことによりコンデンサＣ１への電流供給と遮断を繰り返し、このスイッチングを高周波で行うことによりコンデンサＣ１の両端電圧を所望の値に設定することができる。
In such a
スイッチング素子Ｑ１は、ＰＦＣ制御回路ＣＰ１によりオン・オフ制御される。ＰＦＣ制御回路ＣＰ１は、コイルＬ２によってコイルＬ１に流れる電流の有無を検出するとともに、スイッチング素子Ｑ１のソース電圧を検出し、これら検出した電流値に基づいて、スイッチング素子Ｑ１のオン・オフ制御を行うことで、コンデンサＣ１の両端電圧を一定に維持する。また、ＰＦＣ制御回路ＰＣ１は、交流電源ＡＣから得られる電流の高調波歪を改善する力率改善機能を備えており、例えば、交流電源ＡＣの入力力率を改善するようにスイッチング素子Ｑ１のオン期間を設定する。なお、このようなＡＣ／ＤＣコンバータ部２１は従来周知のものを採用できるから詳細な説明は省略する。
The switching element Q1 is on / off controlled by the PFC control circuit CP1. The PFC control circuit CP1 detects the presence / absence of a current flowing through the coil L1 by the coil L2, detects the source voltage of the switching element Q1, and performs on / off control of the switching element Q1 based on the detected current value. As a result, the voltage across the capacitor C1 is kept constant. The PFC control circuit PC1 has a power factor improvement function that improves harmonic distortion of the current obtained from the AC power supply AC. For example, the switching element Q1 is turned on so as to improve the input power factor of the AC power supply AC. Set the period. Such an AC /
ＤＣ／ＤＣコンバータ部２２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ部２１の直流出力の電圧を降圧する降圧チョッパ回路からなり、ＡＣ／ＤＣコンバータ部２１の平滑用コンデンサＣ１の高電位側にドレインが接続されたｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ２と、スイッチング素子Ｑ２のソースに一端が接続されたコイルＬ３と、スイッチング素子Ｑ２のソースにカソードが接続され、アノードが平滑用コンデンサＣ１の低電位側に接続された還流用のダイオードＤ２と、コイルＬ３の他端に接続された電解コンデンサなどからなる平滑用のコンデンサＣ２と、コンデンサＣ２の低電位側とダイオードＤ２のアノードとの間に挿入された抵抗Ｒ２と、抵抗Ｒ２の両端電圧に基づいてスイッチング素子Ｑ２のオン・オフ制御を行い、平滑用コンデンサＣ２の両端電圧を一定に保持する降圧チョッパ制御回路ＣＰ２とで構成されている。このようなＤＣ／ＤＣコンバータ部２２では、スイッチング素子Ｑ２のオン・オフを繰り返すことによりコンデンサＣ２への電流供給と遮断を繰り返し、このスイッチングを高周波で行うことによりコンデンサＣ２の両端電圧を所望の値に設定することができる。なお、このような降圧チョッパ回路は従来周知のものであるから詳細な説明は省略する。
The DC /
調光回路部２３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２２のコンデンサＣ２の高電位側にドレインが接続されたｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ３と、スイッチング素子Ｑ３のオン・オフ制御を行うＰＷＭ調光制御回路ＣＰ３とで構成されている。ＰＷＭ調光制御回路ＣＰ３は、与えられたデューティ比に基づいて、スイッチング素子Ｑ３をオン・オフ制御することで、光源ブロック１の調光制御を行うものである。なお、このような調光回路部２３は従来周知のものであるから詳細な説明は省略する。
The
制御部２４は、マイコンなどにより構成され、コンデンサＣ２と抵抗Ｒ２との接続点と、光源ブロック１の低電位側との間に挿入された電流検出用の抵抗Ｒ３により、光源ブロック１に流れる電流を検出し、当該電流が所定の設定値になるように、各制御回路ＣＰ１〜ＣＰ３を制御する。なお、制御部２４の動作はプログラムなどにより実現されている。
The
ところで、上記のような点灯回路ブロック２を構成するにあたっては、使用する電子部品の種類や、回路構成によって、点灯回路ブロック２の回路効率に所望の特性を持たせることができる。このような点灯回路ブロック２としては、例えば、図３にＰ１で示すように回路効率が急峻に変化するものと、図３にＰ２で示すように回路効率が緩やかに変化するものとが考えられる。
By the way, when configuring the
ここで、図３におけるＰ１，Ｐ２のいずれの例においても、光源ブロック１のインピーダンスが定格点灯時のインピーダンスＺｓであるときに回路効率が最大となるが、Ｐ１で示す例における回路効率の最大値Ｐ１ｍａｘ（例えば８５％）は、Ｐ２で示す例における回路効率の最大値Ｐ２ｍａｘ（例えば７５％）よりも大きくなっている。
Here, in both examples of P1 and P2 in FIG. 3, the circuit efficiency becomes maximum when the impedance of the
その代わりに、Ｐ１で示す例では、光源ブロック１のインピーダンスがインピーダンスＺｓからずれた際の回路効率の低下がＰ２で示す例に比べて大きくなっている。つまり、Ｐ２に示す例では、光源ブロック１の点灯状態に対して回路効率があまり変化せず、回路効率が安定しているが、Ｐ１に示す例では、光源ブロック１が定格点灯していれば回路効率は高いが、定格点灯していなければ回路効率が定格点灯時に比べれば大幅に低くなるため、回路効率の変動が大きい。
Instead, in the example indicated by P1, the reduction in circuit efficiency when the impedance of the
本実施形態における点灯回路ブロック２は、回路効率が図３においてＰ１で示す形に変化するように設計されている。つまり、本実施形態における点灯回路ブロック２は、光源ブロック１の定格点灯時に回路効率が最高となり、光源ブロック１の点灯開始から定格点灯するまでの過渡点灯時に回路効率が急峻に変化する。
The
ところで、上述した点灯回路ブロック２は、図２に示すような回路を構成する電子部品として、コイルＬ１〜Ｌ３や、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３を有しており、これらは動作時に発熱する発熱部品である。
By the way, the
接合部３は、点灯回路ブロック２を光源ブロック１の非発光面１ｂに接合するためのものであって、点灯回路ブロック２の発熱部品で発生した熱を拡散する熱拡散部３０と、熱拡散部３０で拡散された熱を光源ブロック１に伝熱する熱伝導部３１とを有しており、熱拡散部３０を点灯回路ブロック２と対向させるとともに、熱伝導部３１を光源ブロック１の非発光面１ｂに対向させた形で、光源ブロック１と点灯回路ブロック２との間に介在されている。ここで、熱拡散部３０としては厚みが数ｍｍ程度のカーボンシートを用い、熱伝導部３１としては厚みが数ｍｍ程度のシリコーンシートを用いている。また、熱伝導部３１に用いるシリコーンシートにおける厚み方向の熱抵抗率は、熱拡散部３０に用いるカーボンシートにおける厚み方向に交差する方向の熱抵抗率よりも低くしている。
The joining
すなわち、接合部３の厚み方向（図１における上下方向）に交差する方向（光源ブロック１の非発光面の沿面方向）における熱拡散部３０の熱抵抗率よりも、接合部３の厚み方向（光源ブロック１の非発光面の法線方向）における熱伝導部３１の熱抵抗率が低くなっている。
That is, the thickness direction of the joint portion 3 (rather than the thermal resistivity of the
パッケージ４は、一面（図１における下面）が開口した箱状に形成され、接合部３によって接合された光源ブロック１および点灯回路ブロック２を収納するボディ４０と、ボディ４０の上記一面開口を閉塞する形にボディ４０に取り付けられるカバー４１とで構成されている。カバー４１は、光源ブロック１が放射する光に対して透光性を有する材料（例えば、ガラス）などにより板状に形成されている。光源ブロック１は、発光面１ａをカバー４１に対向させた形でパッケージ４に収納され、光源ブロック１におけるカバー４１側とは反対側、つまり光源ブロック１の非発光面１ｂには、接合部３によって点灯回路ブロック２が接合されている。ここで、点灯回路ブロック２と光源ブロック１との電気的接続は例えばワイヤボンドなどにより行われる。
The
次に面状発光装置の動作について図４を参照して説明する。面状発光装置の動作が開始されると、点灯回路ブロック２は、所定の大きさの定電流（例えば０．３Ａの電流）を光源ブロック１に流す。ここで、光源ブロック１の温度が室温程度である場合、光源ブロック１は定格点灯せず、そのときのインピーダンスは定格点灯時よりも大きいから、光源ブロック１の両端電圧（ランプ電圧）は８Ｖ程度となる。
Next, the operation of the planar light emitting device will be described with reference to FIG. When the operation of the planar light emitting device is started, the
面状発光装置の動作が開始した際には、点灯回路ブロック２の発熱部品が発熱する。本実施形態の面状発光装置では、点灯回路ブロック２が接合部３によって光源ブロック１に接合されており、点灯回路ブロック２の発熱部品で発生した熱が、接合部３を介して光源ブロック１に伝熱されるから、このような接合部３を有していない場合に比べれば、光源ブロック１の温度が早く上昇することになる。
When the operation of the planar light emitting device starts, the heat generating components of the
ここで、点灯回路ブロック２の回路効率は、図３においてＰ１で示すように変化するため、光源ブロック１の定格点灯時に回路効率が最高になり、光源ブロック１の点灯開始から定格点灯するまでの過渡点灯時に回路効率が急峻に変化するので（図４（ａ）参照）、回路効率が図３においてＰ２で示すように変化するもののように、光源ブロック１の定格点灯時と過渡点灯時とにおいて回路効率があまり変化しない場合（図４（ｄ）参照）に比べれば、光源ブロック１の点灯開始直後における回路効率が悪いから、発熱部品の発熱量が増加し、これによって光源ブロック１の温度が早く上昇することになる。
Here, since the circuit efficiency of the
そのため、光源ブロック１の温度（図４（ｂ）参照）は、従来例（図４（ｅ）参照）よりも早く定格点灯時の平衡温度Ｋｓに達する、つまり、光源ブロック１が定格点灯するまでに必要な時間ｔｓが短縮されるから、光源ブロック１の光束（図４（ｃ）参照）は、従来例（図４（ｆ）参照）よりも早く定格点灯時の光束Ｌｓに達する。
Therefore, the temperature of the light source block 1 (see FIG. 4B) reaches the equilibrium temperature Ks at the rated lighting earlier than the conventional example (see FIG. 4E), that is, until the
以上述べた本実施形態の面状発光装置によれば、点灯回路ブロック２の動作時に発熱部品で発生する熱を接合部３によって光源ブロック１に伝熱するので、発熱部品が光源ブロック１を加熱する熱源として作用し、光源ブロック１を加熱するための加熱手段を設けなくても光源ブロック１の温度を上昇させることが可能となり、点灯開始から定格点灯するまでの過渡点灯期間（有機ＥＬ素子の発光効率が悪い期間）を短くすることができるから、コストの増加を抑えながらも、点灯開始直後の発光効率を向上できる。
According to the planar light emitting device of the present embodiment described above, the heat generated in the heat generating component during the operation of the
また、点灯回路ブロック２は、光源ブロック１の定格点灯時に回路効率が最大となり、光源ブロック１の点灯開始から定格点灯するまでの過渡点灯時に回路効率が急峻に変化するので、光源ブロック１の点灯状態に対して回路効率が緩やかに変化するような点灯回路ブロック２に比べれば、光源ブロック１の過渡点灯時における発熱部品の発熱量が増加するので、光源ブロック１の温度上昇を早めることができて、過渡点灯期間をさらに短くできるから、点灯開始直後の発光効率をさらに向上できる。
In addition, the circuit efficiency of the
さらに、接合部３は、点灯回路ブロック２は接合部３によって光源ブロック１の厚み方向他面側の非発光面１ｂに接合されているので、点灯回路ブロック２の発熱部品で発生した熱は、接合部３の熱拡散部３０によって熱拡散部３０内に拡散された後に、熱伝導部３１によって光源ブロック１に伝熱されるので、熱拡散部３０のみを用いる場合よりも、点灯回路ブロック２の発熱部品に対応する光源ブロック１の部位における温度が他の部位よりも高くなってしまうことを抑制できるから、光源ブロック１において温度に偏りが生じて場所によって発光効率が異なってしまうことを抑制できて、光源ブロック１の均斉度を向上できる。
Furthermore, since the
ところで、本実施形態においては、熱拡散部３０としてカーボンシートを用い、熱伝導部３１としてシリコーンシートを用いているが、これらに限定する趣旨ではなく、接合部３は、要は、点灯回路ブロック２の発熱部品で発生した熱を拡散する熱拡散部３０と、当該熱拡散部３０で拡散された熱を光源ブロック１に伝熱する熱伝導部３１とを有し、接合部３の厚み方向における熱伝導部３１の熱抵抗率が、接合部３の厚み方向に交差する方向における熱拡散部３０の熱抵抗率よりも低いという要件を満たすものであればよい。
By the way, in this embodiment, although the carbon sheet is used as the
また、接合部３は必ずしも熱拡散部３０と熱伝導部３１との２層構造である必要はなく、単層構造であってもよいし、３層以上の複層構造であってもよい。例えば、接合部３は、シリコーンシートのように、熱伝導性材料により形成されたものであってもよく、このような場合でも、点灯回路ブロック２から光源ブロック１に効率よく熱を伝えることができ、過渡点灯期間を短くでき、点灯開始直後の発光効率を向上できる。
Moreover, the
一方、接合部３は、カーボンシートや、グラファイトシートのように、熱伝導率に異方性（厚み方向における熱伝導率よりも厚み方向に交差する方向〔所謂面方向〕における熱伝導率のほうが高い）を有する熱伝導性材料である熱拡散性材料により形成されたものであってもよい。このような場合でも、シリコーンシートを用いた場合と同様に、点灯回路ブロック２から光源ブロック１に効率よく熱を伝えることができ、過渡点灯期間をさらに短くできる。ここで、接合部３が熱拡散性材料により形成されている場合は、点灯回路ブロック２から光源ブロック１に熱を伝える際に、シリコーンシートを用いた場合に比べれば、接合部３全体に熱が拡散するので、点灯回路ブロック２の発熱部品に対応する光源ブロック１の部位における温度が他の部位よりも高くなってしまうことを抑制できるから、光源ブロック１において温度に偏りが生じて場所によって発光効率が異なってしまうことを抑制できて、光源ブロック１の均斉度を向上できる。
On the other hand, the
上述したように接合部３は、点灯回路ブロック２の発熱部品で発生した熱を光源ブロック１に伝熱できるような構成であればよい。
As described above, the joint 3 may be configured to transfer heat generated by the heat generating component of the
なお、本実施形態の面状発光装置は、あくまで本発明の一実施形態であって、本発明をこの実施形態に限定する趣旨のものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない程度の変形は可能である。 The planar light emitting device of this embodiment is merely an embodiment of the present invention, and is not intended to limit the present invention to this embodiment, and modifications that do not depart from the spirit of the present invention are possible. It is.
１ 光源ブロック
１ａ 発光面
１ｂ 非発光面
２ 点灯回路ブロック
３ 接合部
３０ 熱拡散部
３１ 熱伝導部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
接合部は、点灯回路ブロックの発熱部品で発生した熱を光源ブロックに伝熱することを特徴とする面状発光装置。 A light source block comprising an organic electroluminescence element having a light emitting layer made of an organic material and having a light emitting surface formed on one side in the thickness direction; a lighting circuit block that has at least a heat-generating component that generates heat during operation; A joining portion for joining the lighting circuit block to the other side in the thickness direction of the light source block;
The junction light-emitting device is characterized in that the heat generated by the heat generating component of the lighting circuit block is transferred to the light source block.
上記接合部の厚み方向における熱伝導部の熱抵抗率は、上記接合部の厚み方向に交差する方向における熱拡散部の熱抵抗率よりも低いことを特徴とする請求項１または２記載の面状発光装置。 The joining portion includes a heat diffusing portion that diffuses heat generated in the heat-generating component of the lighting circuit block, and a heat conducting portion that transfers heat diffused in the heat diffusing portion to the light source block,
The surface according to claim 1 or 2, wherein the thermal resistivity of the heat conducting portion in the thickness direction of the joint portion is lower than the thermal resistivity of the heat diffusion portion in a direction intersecting the thickness direction of the joint portion. Light emitting device.
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