特許第6012495号(P6012495)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6012495
(24)【登録日】2016年9月30日
(45)【発行日】2016年10月25日
(54)【発明の名称】有機EL発光システム
(51)【国際特許分類】
   H05B 33/12 20060101AFI20161011BHJP
   H01L 51/50 20060101ALI20161011BHJP
【FI】
   H05B33/12 B
   H05B33/14 A
   H05B33/12 C
   H05B33/22 B
   H05B33/22 D
【請求項の数】4
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2013-21603(P2013-21603)
(22)【出願日】2013年2月6日
(65)【公開番号】特開2014-154287(P2014-154287A)
(43)【公開日】2014年8月25日
【審査請求日】2015年12月18日
(73)【特許権者】
【識別番号】000000941
【氏名又は名称】株式会社カネカ
(74)【代理人】
【識別番号】100100480
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 隆
(72)【発明者】
【氏名】三嶋 涼史
(72)【発明者】
【氏名】林 克彦
【審査官】 大竹 秀紀
(56)【参考文献】
【文献】 特開2011−113738(JP,A)
【文献】 特開2009−130132(JP,A)
【文献】 特開平11−040349(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H05B 33/12
H01L 51/50
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の有機EL発光パネルが面状に広がりをもって敷設されて1つの発光平面を形成する有機EL発光システムにおいて、
前記有機EL発光パネルは、基材上に、2層の電極層と、前記2層の電極層に有機発光層が挟まれた断面構造を備えるものであり、
以下の(1)又は(2)の条件を満たすことを特徴とする有機EL発光システム。
(1)各有機EL発光パネルに定格電流を流した場合に、前記発光平面を形成する有機EL発光パネルのうち、最大色温度を有する有機EL発光パネルと最小色温度を有する有機EL発光パネルとの間の色温度の差が500K以下であり、各有機EL発光パネルに定格電流の1/20の電流を流した場合に、最大色温度を有する有機EL発光パネルと最小色温度を有する有機EL発光パネルとの間の色温度の差が700K以上である。
(2)各有機EL発光パネルに定格電流を流した場合に、前記発光平面を形成する有機EL発光パネルのうち、最大色温度を有する有機EL発光パネルと最小色温度を有する有機EL発光パネルとの間の色温度の差が700K以上であり、各有機EL発光パネルに定格電流の1/20の電流を流した場合に、最大色温度を有する有機EL発光パネルと最小色温度を有する有機EL発光パネルとの間の色温度の差が500K以下である。
【請求項2】
色調の電流依存性が相違する複数種類の有機EL発光パネルから形成されるものであって、
当該複数種類の有機EL発光パネルのうち、少なくとも1種類の有機EL発光パネルは、2枚以上存在し、
当該2枚以上の有機EL発光パネル間における最大色温度を有する有機EL発光パネルと最小色温度を有する有機EL発光パネルとの間の色温度の差が、
定格電流を流した場合及び定格電流の1/20の電流を流した場合において、ともに500K以下であることを特徴とする請求項1に記載の有機EL発光システム。
【請求項3】
色調の電流依存性が相違する複数種類の有機EL発光パネルから形成されるものであって、
少なくとも同一種類の有機EL発光パネルを2以上有する有機EL発光システムであって、
各有機EL発光パネルに定格電流を流した場合において、
前記発光平面を形成する有機EL発光パネルのうち、最大色温度を有する有機EL発光パネルと最小色温度を有する有機EL発光パネルとの間の色温度の差が500K以下であり、
当該複数種類の有機EL発光パネルのうち、少なくとも1種類の有機EL発光パネルは、2枚以上存在し、当該2枚以上の有機EL発光パネル間における最大色温度を有する有機EL発光パネルと最小色温度を有する有機EL発光パネルとの間の色温度の差が500K以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の有機EL発光システム。
【請求項4】
定格電流を流した場合における発光平面内の有機EL発光パネル間の色温度の差と、定格電流値の1/20の電流を流した場合における発光平面内の有機EL発光パネル間の色温度の差を利用して、図形、模様、文字の群から選ばれる少なくとも1種を表示することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の有機EL発光システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機EL(Electro Luminescence)発光パネルを用いた有機EL発光システムに関するものである。特に本発明は、有機EL発光パネルの電流依存性の違いを利用した有機EL発光システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、白熱灯や蛍光灯に代わる照明装置として有機EL発光パネルが注目され、多くの研究がなされている。
【0003】
ここで、有機EL発光パネルは、有機EL装置に封止構造やケーシングを施したものである。また、有機EL装置は、ガラス基板等の基材に、有機EL素子を積層し、この有機EL素子に給電するための給電構造を形成したものである。
そして、有機EL素子は、一方又は双方が透光性を有する2つの電極を対向させ、この電極の間に有機化合物からなる発光層を積層したものである。有機EL装置は、電気的に励起された電子と正孔との再結合のエネルギーによって発光する。
すなわち、有機EL発光パネルは、自発光デバイスであり、発光層の材料を適宜選択することにより、種々の波長の光を発光することができる。
【0004】
また、有機EL発光パネルは、白熱灯や蛍光灯、LED照明に比べて厚さが極めて小さくて軽量であり、且つ面状に発光するので、設置場所の制約が少ないという特長を有している。さらに、有機EL発光パネルは、白熱灯や蛍光灯に比べて発光効率が高いので消費電力が少なく、発熱が少ないという特長も有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2011−134469号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、近年の照明装置は、単純な点灯と消灯の切り替えだけではなく、発光色の明るさを調整する調光機能が求められることが多い。有機EL装置に供給する電流の過多によって調光機能を持たせた有機EL装置が知られている(特許文献1)。
【0007】
また、近年の照明機器は、単なる直接照明としての機能だけではなく、空間のデザイン性を高めるといった付加的な機能が求められている。例えば、使用者の趣味に合わせた装飾機能等を有した照明機器が求められている。
【0008】
これらの背景から本発明者は、調光機能に伴って装飾機能を発揮する有機EL発光パネルの開発を試みた。具体的には、所定の範囲の電流値において色調が異なる複数の有機EL装置を碁盤状に並べ、隣接する有機EL装置間の色調差によって図形等を表示させることによって、装飾効果を得ることを試み、開発を行った。
【0009】
すなわち、本発明は、点灯時に照明としての機能だけではなく、装飾効果を得ることが可能な有機EL発光システムを開発することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記した課題を解決するための請求項1に記載の発明は、複数の有機EL発光パネルが面状に広がりをもって敷設されて1つの発光平面を形成する有機EL発光システムにおいて、前記有機EL発光パネルは、基材上に、2層の電極層と、前記2層の電極層に有機発光層が挟まれた断面構造を備えるものであり、以下の(1)又は(2)の条件を満たすことを特徴とする有機EL発光システムである。
(1)各有機EL発光パネルに定格電流を流した場合に、前記発光平面を形成する有機EL発光パネルのうち、最大色温度を有する有機EL発光パネルと最小色温度を有する有機EL発光パネルとの間の色温度の差が500K以下であり、各有機EL発光パネルに定格電流の1/20の電流を流した場合に、最大色温度を有する有機EL発光パネルと最小色温度を有する有機EL発光パネルとの間の色温度の差が700K以上である。
(2)各有機EL発光パネルに定格電流を流した場合に、前記発光平面を形成する有機EL発光パネルのうち、最大色温度を有する有機EL発光パネルと最小色温度を有する有機EL発光パネルとの間の色温度の差が700K以上であり、各有機EL発光パネルに定格電流の1/20の電流を流した場合に、最大色温度を有する有機EL発光パネルと最小色温度を有する有機EL発光パネルとの間の色温度の差が500K以下である。
【0011】
ここでいう「有機EL発光パネル」とは、2つの電極と有機発光層を備えた有機ELパネルのことであり、タンデム構造(多層構造)の有機ELパネルを含み、さらに、パッシブマトリクス駆動方式やアクティブマトリクス駆動方式が可能な有機ELマトリクスを含む概念である。
ここでいう「色温度」とは、青紫光と赤色光の相対的な強さであり、黒体軌跡上の点である色温度だけではなく、黒体軌跡上の点の近傍の点を表す相関色温度も含む。
ここでいう「定格電流」とは、有機EL発光パネルの使用を保証し得る駆動電流の最大値であり、設計仕様の項目の一つである。そのため、たとえ定格電流以上の電流が一瞬有機EL発光パネルに流れたとしても、有機EL発光パネルを破壊してしまうほどの高い電流値でない限り、使用上の問題はない。
一般的には、照明装置として使用される光源は、輝度が比較的に高輝度(例えば、3000cd/m2)となるように定格電流を設定する場合が多いが、有機EL装置は、高輝度に合わせて設定する場合の他に、同様の有機EL装置を使用した場合でも、低輝度(例えば、100cd/m2)の場合に合わせて定格電流を規定する場合もある。すなわち、定格電流が変動すると、定格電流の1/20の電流も同様に変動する。
例えば、3000cd/m2に合わせて設定した定格電流の値がAとすると、定格電流の1/20の電流の値は、A/20とすることとなる。また、例えば、100cd/m2に合わせて設定した定格電流の値がBとすると、定格電流の1/20の電流の値は、B/20とすることとなる。
本発明において、定格電流における、好ましいシステム全体の平均色温度は2000K以上4000K以下であり、より好ましくは2500K以上3500K以下である。この範囲で発光色の見え方の違いは大きく、装飾効果が高い。
本発明において、定格電流における、好ましいシステム全体の平均輝度は2000cd/m2以上4000cd/m2以下であり、より好ましくは2500cd/m2以上3500cd/m2以下である。この範囲での輝度とその1/20以下の電流での輝度との差が、照明としての発光色の見え方の違いが鮮やかに視認される差であり、装飾効果が高い。
【0012】
本発明の構成によれば、上記した(1)又は(2)の条件を具備している。
以下、各条件について説明する。
(1)の条件の構成によると、各有機EL発光パネルに定格電流を流した場合(高輝度状態)に、前記発光平面を形成する有機EL発光パネルのうち、最大色温度を有する有機EL発光パネルと最小色温度を有する有機EL発光パネルとの間の色温度の差が500K以下である。すなわち、定格電流を流した場合には色温度差(青紫光と赤色光の比率の差)が小さいため、有機EL発光パネル間の発光色の見え方の違い(濃淡差)が小さく、通常の照明と同様、発光平面を形成する全ての有機EL発光パネルがほぼ同色の色に発光しているように見える。
また、(1)の条件の構成によれば、各有機EL発光パネルに定格電流の1/20の電流を流した場合(定格電流の場合に比べて低輝度状態)に、最大色温度を有する有機EL発光パネルと最小色温度を有する有機EL発光パネルとの間の色温度の差が700K以上である。すなわち、各有機EL発光パネルに定格電流の1/20の電流を流した場合には、色温度差(青紫光と赤色光の比率の差)が大きいため、有機EL発光パネル間の発光色の見え方の違い(濃淡差)が大きく、有機EL発光パネル間で発光色の濃淡が明確にでる。言い換えると、所定の有機EL発光パネルは、他の有機EL発光パネルに対して青紫光又は赤色光の強度が強く出る。
(2)の条件の構成によれば、各有機EL発光パネルに定格電流を流した場合に、前記発光平面を形成する有機EL発光パネルのうち、最大色温度を有する有機EL発光パネルと最小色温度を有する有機EL発光パネルとの間の色温度の差が700K以上である。すなわち、各有機EL発光パネルに定格電流を流した場合には、色温度差(青紫光と赤色光の比率の差)が大きいため、有機EL発光パネル間の発光色の見え方の違い(濃淡差)が大きく、有機EL発光パネル間で発光色の濃淡が明確にでる。言い換えると、所定の有機EL発光パネルは、他の有機EL発光パネルに対して青紫光又は赤色光の強度が強く出る。
また、(2)の条件の構成によると、各有機EL発光パネルに定格電流の1/20の電流を流した場合に、最大色温度を有する有機EL発光パネルと最小色温度を有する有機EL発光パネルとの間の色温度の差が500K以下である。すなわち、定格電流の1/20の電流を流した場合には色温度差(青紫光と赤色光の比率の差)が小さいため、有機EL発光パネル間の発光色の見え方の違い(濃淡差)が小さく、通常の照明と同様、発光平面を形成する全ての有機EL発光パネルがほぼ同色の色に発光しているように見える。
以上のように、本発明の構成によれば、電流値の違いによって、使用者からの見え方が異なり、例えば、各電流値における見え方の違いを利用して模様等を形成することで、当該模様等が浮き上がっているかのように使用者に印象づけることができる。
【0013】
ところで、上記したように、有機EL発光パネル(有機EL装置)は、電気的に励起された電子と正孔との再結合のエネルギーによって発光するため、電流密度によって、電子と正孔の結合位置が異なり、配線構造によっては、同一種類のパネル間であっても色調が異なる場合がある。同一種類のパネル間であまりにも色調が異なり過ぎると、ベースとなる模様等が崩れてしまい、所望の装飾効果が得られない可能性がある。
【0014】
そこで、請求項2に記載の発明は、色調の電流依存性が相違する複数種類の有機EL発光パネルから形成されるものであって、当該複数種類の有機EL発光パネルのうち、少なくとも1種類の有機EL発光パネルは、2枚以上存在し、当該2枚以上の有機EL発光パネル間における最大色温度を有する有機EL発光パネルと最小色温度を有する有機EL発光パネルとの間の色温度の差が、定格電流を流した場合及び定格電流の1/20の電流を流した場合において、ともに500K以下であることを特徴とする請求項1に記載の有機EL発光システムである。
【0015】
ここでいう「色調の電流依存性」とは、供給する電流によってコントラスト比や色の見え方が異なる性質のことをいう。
【0016】
本発明の構成によれば、少なくとも1種類の有機EL発光パネル間における最大色温度を有する有機EL発光パネルと最小色温度を有する有機EL発光パネルとの間の色温度の差が、定格電流を流した場合に500K以下であって、かつ、定格電流の1/20の電流を流した場合においても500K以下である。すなわち、定格電流を流した場合及び定格電流の1/20の電流を流した場合において、同一種類の有機EL発光パネル間の色温度の差が小さく、発光色の見え方の違いが小さい。そのため、他の種類の有機EL発光パネルとの組み合わせにより、模様等をはっきりと形成することができ、装飾効果が大きい。
【0017】
ところで、有機EL発光システムを一般照明として機能させるためには、全面がほぼ同じ色調で発光する通常状態を具備していることが好ましく、当該通常状態と、面内で色調が分布し装飾として機能する状態を切り替えられることが好ましい。
【0018】
そこで、請求項3に記載の発明は、色調の電流依存性が相違する複数種類の有機EL発光パネルから形成されるものであって、少なくとも同一種類の有機EL発光パネルを2以上有する有機EL発光システムであって、各有機EL発光パネルに定格電流を流した場合において、前記発光平面を形成する有機EL発光パネルのうち、最大色温度を有する有機EL発光パネルと最小色温度を有する有機EL発光パネルとの間の色温度の差が500K以下であり、当該複数種類の有機EL発光パネルのうち、少なくとも1種類の有機EL発光パネルは、2枚以上存在し、当該2枚以上の有機EL発光パネル間における最大色温度を有する有機EL発光パネルと最小色温度を有する有機EL発光パネルとの間の色温度の差が500K以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の有機EL発光システムである。
【0019】
本発明の構成によれば、各有機EL発光パネルに定格電流を流した場合において、前記発光平面を形成する有機EL発光パネルの色温度の差が500K以下であり、少なくとも1種類の有機EL発光パネルの色温度の差も500K以下である。すなわち、定格電流を流した場合において、発光平面全体がほぼ単色となり、同一色に見える。そのため、全面がほぼ同じ色温度で発光する全灯状態と、有機EL発光パネル間で色温度が分布し装飾として機能する状態を切り替えられることができる。それ故に、定格電流の1/20の電流を流した場合(低輝度状態)において現れる図面等が定格電流を流した場合(高輝度状態)において、図面等が消えて、あたかも魔鏡のような装飾効果を得ることができる。
【0020】
請求項1乃至3のいずれかに記載の有機EL発光システムにおいて、定格電流を流した場合における発光平面内の有機EL発光パネル間の色温度の差と、定格電流値の1/20の電流を流した場合における発光平面内の有機EL発光パネル間の色温度の差を利用して、図形、模様、文字の群から選ばれる少なくとも1種を表示することが好ましい(請求項4)。
【発明の効果】
【0021】
本発明の有機EL発光システムによれば、供給電流における発光色の見え方の違いを利用して例えば、図形等を表示することが可能であり、デザイン性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【0022】
図1】本発明の有機EL発光システムの斜視図である。
図2】色度図と色温度との関係を表す説明図である。
図3図1の第1有機ELパネル及び第2有機ELパネルにおける供給電流と色温度との関係を表す説明図であり、横軸は、定格電流で規格化した値であり、縦軸は、色温度を表す。
図4図1の有機EL発光システムに定格電流を流した際の見え方を表す説明図である。
図5図1の有機EL発光システムに定格電流の1/20の電流を流した際の見え方を表す説明図である。
図6図4の状態の有機EL発光システムにおける各有機ELパネルの色温度の分布を表す説明図である。
図7図5の状態の有機EL発光システムにおける各有機ELパネルの色温度の分布を表す説明図である。
図8】本発明の有機ELパネルの層構成の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、以下の説明において、特に断りがない限り、有機EL発光システム1の上下左右の位置関係は、図1の姿勢を基準に説明する。すなわち、有機EL発光システム1を天井20と平行にし、有機EL発光システム1の光取出側(発光平面21側)の面が居住空間側(使用者側)を向いている状態を基準とする。なお、以下の色温度の値については、特に断りの無い限り、JIS Z 8725:1999に準じて算出した値を表す。
【0024】
本実施形態の有機EL発光システム1は、図1のように複数の有機ELパネル2が並設されて、1つの照明装置として使用されるものである。すなわち、有機EL発光システム1は、複数の有機ELパネル2が面状に広がりをもって敷設されて形成されている。
本実施形態では、行方向lに5枚ずつ、列方向wに5枚ずつ、計25枚の有機ELパネル2が碁盤状に敷き詰められており、一つの発光平面21を形成している。
【0025】
また、本実施形態の有機EL発光システム1では、電流依存性が異なる2種類の有機ELパネル2a,2bが敷き詰められて形成されている。すなわち、有機EL発光システム1には、意図的に、供給される電流によって色温度が大きく変動する(電流依存性が大きい)有機ELパネル(以下、第1有機ELパネル2aともいう)と、当該第1有機ELパネル2aに比べて、供給される電流によって色温度がほとんど変動しない(電流依存性が小さい)有機ELパネル(以下、第2有機ELパネル2bともいう)を混在させている。
そして、有機EL発光システム1は、第1有機ELパネル2aを所望の図形形状に敷き詰めることによって、第2有機ELパネル2bに対して、所定の電流の範囲(本実施形態では定格電流の1/20付近)に当該図形形状が浮かび上がる構成となっている。
具体的には、第1有機ELパネル2aを中央側に敷設し、第2有機ELパネル2bを外側に敷設することで、図2の色度図に示される黒体軌道上に表される色温度の違いによって、第1有機ELパネル2aの図形を浮かび上がらせる構成としている。
なお、本実施形態では、5枚の第1有機ELパネル2aを中央側に十字に並べ、20枚の第2有機ELパネル2bをそれらの周辺部に並べることによって、十字の模様が浮かび上がるように敷設している。
【0026】
第1有機ELパネル2a及び第2有機ELパネル2bのそれぞれの特性について説明すると、図3で表されるように、第1有機ELパネル2a及び第2有機ELパネル2bは、ともに電流が大きくなるにつれて色温度が大きくなっている。定格電流における傾きと定格電流の1/20の電流における傾きは、第1有機ELパネル2aと第2有機ELパネル2bの間で相違している。
【0027】
第1有機ELパネル2aの特性に注目すると、図6に示される定格電流における発光平面21内の第1有機ELパネル2aの最大色温度と最小色温度の差Dasは、500K以下であることが好ましく、300K以下となっていることが好ましい。
図7に示される定格電流の1/20の電流における発光平面21内の第1有機ELパネル2aの最大色温度と最小色温度の差Daoは、500K以下となっており、300K以下となっていることが好ましい。
第1有機ELパネル2aの最大色温度と最小色温度の差が500Kより大きくなると、同一種類の第1有機ELパネル2a間で分布がありすぎて図面として機能せず、所望の図面が得られない場合がある。
【0028】
また、第2有機ELパネル2bの特性に注目すると、図6に示される定格電流における発光平面21内の第2有機ELパネル2bの最大色温度と最小色温度の差Dbsは、500K以下となっており、300K以下となっていることが好ましい。
図7に示される定格電流の1/20の電流における発光平面21内の第2有機ELパネル2bの最大色温度と最小色温度の差Dboは、500K以下となっており、300K以下となっていることが好ましい。
第2有機ELパネル2bの最大色温度と最小色温度の差が500Kより大きくなると、同一種類の第2有機ELパネル2b間で分布がありすぎて図面のベースとして機能せず、所望の図面が得られない場合がある。
【0029】
以下、有機EL発光システム1の発光平面21の各電流(定格電流及び定格電流の1/20)における使用者からの見え方について説明する。
まず、有機EL発光システム1の発光平面21を定格電流から見た場合の見え方について説明すると、図3図4図6のように第1有機ELパネル2aと第2有機ELパネル2bとの間で色温度にほとんど差がない。具体的には、定格電流において、発光平面21内の最大色温度となる第1有機ELパネル2aの色温度と、発光平面21内の最小色温度となる第2有機ELパネル2bの色温度との差Dsは、500K以下となっており、250K以下となっていることが好ましい。
【0030】
ここで、色温度は、青紫光と赤色光の相対的な強さであり、図2に示される黒体軌跡上の対応する色あるいは黒体軌跡近傍の色を表すことから、色温度の差が大きくなると発光色の見え方の差(濃淡差)が大きくなり、小さくなると発光色の見え方の差(濃淡差)が小さくなる。
そのため、定格電流を供給した場合、図4のように第1有機ELパネル2aの発光色と第2有機ELパネル2bの発光色との間でほとんど色調に差がなく、第1有機ELパネル2aの発光色と第2有機ELパネル2bはほぼ同一色に見える。それ故に、有機EL発光システム1の発光平面21は、全面が同じように発光しているように見える。
なお、第1有機ELパネル2aと第2有機ELパネル2bとの色温度の差Dsが500Kより大きくなると、全面が同じように発光しているように見えず、定格電流を供給した場合においてもうっすらと図形が浮かび上がってしまう可能性がある。
【0031】
このように、定格電流を供給した場合においては、図3のように発光平面21内の最大色温度となる第1有機ELパネル2aの色温度と、発光平面21内の最小色温度となる第2有機ELパネル2bの色温度の差Bは、500K以下に収まっており、第1有機ELパネル2aの発光色と、第2有機ELパネル2bの発光色は、ほぼ同一色に見える。つまり、定格電流においては、有機EL発光システム1は、同一光の照明装置として機能する。
【0032】
続いて、有機EL発光システム1を定格電流の1/20の電流を供給した場合の見え方について説明すると、図5図7のように定格電流を供給した場合に比べてあきらかに発光平面21の色温度に分布がある。すなわち、第1有機ELパネル2aと第2有機ELパネル2bとの間で色温度に差がある。具体的には、図7に示される定格電流の1/20の電流を供給した場合において、発光平面21内の最大色温度となる第1有機ELパネル2aの色温度と、発光平面内の最小色温度となる第2有機ELパネル2bの色温度との差Doは、700K以上となっており、より図面を浮き上がらせる観点から、1000K以上となっていることがより好ましく、1200K以上となっていることが特に好ましい。
そのため、図7のように第1有機ELパネル2aの発光色と第2有機ELパネル2bの発光色との間で差が見られ、第1有機ELパネル2aの発光面と第2有機ELパネル2bの発光面間で見え方に違いがでる。すなわち、第1有機ELパネル2aの発光面と第2有機ELパネル2bの発光面間で濃淡がでて、第2有機ELパネル2bの発光面に対して第1有機ELパネル2aの発光面が白く浮き出ているように見える。言い換えると、第1有機ELパネル2aは赤色光に対する青紫光の割合が第2有機ELパネル2bに比べて大きい。それ故に、有機EL発光システム1の発光平面21は、複数の第1有機ELパネル2aで表された図形(本実施形態では十字の形状)が浮かび上がっているように見える。
なお、第1有機ELパネル2aと第2有機ELパネル2bとの色温度差Doが700Kより小さくなると、図形(本実施形態では十字の形状)が浮かび上がりにくく、定格電流の1/20の電流を供給した場合においても、全面が同じように発光しているように見える可能性がある。
【0033】
このように、定格電流の1/20の電流を供給した場合においては、図3に示される発光平面21内の最大色温度となる第1有機ELパネル2aの色温度と、発光平面内の最小色温度となる第2有機ELパネル2bの色温度の差Aは、700K以上となっており、第1有機ELパネル2aの発光色と、第2有機ELパネル2bの発光色は、異なる色のように見える。具体的には、第1有機ELパネル2aはより白くみえ、第2有機ELパネル2bは、第1有機ELパネル2aに比べてうすく橙色が混ざった白色に見える。
【0034】
以上をまとめると、本実施形態の有機EL発光システム1であれば、定格電流では、通常の直接照明と同様、単一色の照明として機能し、定格電流の1/20の電流では、複数の色の照明として機能し、図形等の所望の形状が浮かび上がる。そのため、点灯時に照明としての機能だけではなく、装飾効果を得ることが可能であり、デザイン性を向上させることができる。
また、定格電流の1/20以下の電流においても、同様に、複数の色の照明として機能し、図形等の所望の形状が浮かび上がる。
【0035】
最後に、有機ELパネル2の層構成について説明する。本実施形態において、第1有機ELパネル2aと第2有機ELパネル2bの層構成は、基本的には同じであり、機能層35の層構成が異なっている。
有機ELパネル2は、図8のように透光性を有した基板32(基材)上に有機EL素子30を積層している。
有機EL素子30は、図8のように少なくとも第1電極層33と第2電極層36との間に実際に発光する機能層35を備えたものである。本実施形態の有機ELパネル2では、少なくとも基板32側から光を取り出すいわゆる「ボトムエミッション型」の有機ELパネル2を採用しており、有機EL素子30は、基板32側から第1電極層33,機能層35,第2電極層36がこの順に積層されて形成されている。
【0036】
基板32の材質は、透明性と絶縁性を備えたものであれば、特に限定されるものではない。本実施形態では、ガラス基板を採用している。
【0037】
第1電極層33は、透明導電性酸化物によって形成された層であり、例えば、インジウム錫酸化物(ITO)などが採用できる。
【0038】
機能層35は、図8のように第1電極層33と第2電極層36との間に設けられ、少なくとも一層の有機発光層を備えた層である。具体的には、機能層35の構成は、図8のように、第1電極層33側から順に、正孔注入層40,正孔輸送層41,青色系有機発光層42,赤色系有機発光層43,電子輸送層44,及び電子注入層45を有している。
正孔注入層40,正孔輸送層41,青色系有機発光層42,赤色系有機発光層43,電子輸送層44,及び電子注入層45は、いずれも公知の有機材料等によって形成されている。
【0039】
正孔注入層40は、正極から正孔を取り入れる層であり、公知の物質を使用することができる。
【0040】
正孔輸送層41は、正孔注入層40側から正孔を効率的に輸送しつつ、正極側(第1電極層側)への電子の移動を制限する層であり、公知の物質を使用することができる。
【0041】
青色系有機発光層42は、ホスト材料に青色系の蛍光材料をドープした層であり、公知の物質を使用することができる。ここでいう「青色系有機発光層」とは、単独で点灯した際に400nm以上550nm未満の波長にのみ発光ピークを有する発光層である。
【0042】
赤色系有機発光層43は、ホスト材料に赤色系の蛍光材料又は燐光材料をドープした層であり、公知の物質を使用することができる。ここでいう「赤色系有機発光層」とは、単独で点灯した際に550nm以上700nm未満の波長にのみ発光ピークを有する発光層である。
【0043】
電子輸送層44は、電子注入層45側から電子を効率的に輸送しつつ、負極(第2電極層36)側への正孔の移動を制限する層であり、公知の物質を使用することができる。
【0044】
電子注入層45は、負極(第2電極層36)から電子を取り入れる層であり、公知の物質を使用することができる。
【0045】
ここで、第1有機ELパネル2aの機能層35と第2有機ELパネル2bの機能層35との違いについて説明すると、第2有機ELパネル2bの機能層35は、第1有機ELパネル2aの機能層35とキャリア移動度(電子移動度や正孔移動度)が異なるものを使用している。具体的には、第2有機ELパネル2bの正孔輸送層41は、第1有機ELパネル2aの正孔輸送層41に比べて所定の電流(本実施形態では、定格電流の1/20)に対する正孔移動度の差が大きいものを採用している。
そのため、上記したように、所定の電流(本実施形態では、定格電流の1/20)において色温度に大きく差が生じる。
【0046】
第2電極層36は、第1電極層33と一対となって電極を形成するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば銀(Ag)やアルミニウム(Al)などが採用できる。
【0047】
上記した実施形態では、定格電流の場合に図形が浮かび上がらず、定格電流の1/20の電流を流した場合に図形が浮かび上がる構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、逆でもよい。すなわち、定格電流の場合に図形が浮かび上がり、定格電流の1/20の電流を流した場合に図形が浮かび上がらない構成としてもよい。具体的には、第1有機ELパネル2aと第2有機ELパネル2bを入れ替えてもよい。
【0048】
上記した実施形態では、有機ELパネル2として同時に全面が光る有機ELパネルを採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、パッシブマトリックス構造やアクティブマトリックス構造を備えた有機ELパネルのように所望の位置を発光させることが可能な有機ELパネルであってもよい。
【0049】
上記した実施形態では、2種類の第1有機ELパネル2aと第2有機ELパネル2bによって、所望の図形を表示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、3種類以上の有機ELパネルによって、図形を表示してもよい。また、模様、文字などであってもよい。
【0050】
上記した実施形態では、図形の一例として第1有機ELパネル2aを平面視して十字の形状に敷設したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図形の形状は問わない。
【0051】
上記した実施形態では、第2有機ELパネル2bの正孔輸送層41は、第1有機ELパネル2aの正孔輸送層41と所定の電流(本実施形態では、定格電流の1/20)に対する正孔移動度が異なるものを採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、正孔輸送層41の代わりに、第2有機ELパネル2bの電子輸送層44を、第1有機ELパネル2aの電子輸送層44と所定の電流(本実施形態では、定格電流の1/20)に対する電子移動度が異なるものを採用してもよい。
【0052】
また、上記した実施形態では、第1有機ELパネル2aの機能層35と第2有機ELパネル2bの機能層35との間でキャリア移動度(電子移動度や正孔移動度)が異なるものを使用することによって、所定の電流量に対する色温度に差を出したが、本発明はこれに限定されるものではなく、機能層35の積層構造の差によって、色温度に差を出してもよい。例えば、一方の機能層35を第1電極層33側から順に正孔注入層40,赤色系有機発光層42,正孔輸送層41,青色系有機発光層43,電子輸送層44,及び電子注入層45の配置にすることによって、色温度に差を生じさせることができる。
【符号の説明】
【0053】
1 有機EL発光システム
2 有機ELパネル(有機EL発光パネル)
2a 第1有機ELパネル(有機EL発光パネル)
2b 第2有機ELパネル(有機EL発光パネル)
21 発光平面
図1
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図2