色調整可能な照明源及び制御された照明方法
照明源は、第１の色の光を発することができる第１のＯＬＥＤ層、第２の色の光を発することができる第１のＯＬＥＤ層上に配置された第２のＯＬＥＤ層を含んでおり、前記第１、第２のＯＬＥＤ層の各々は交互の活性発光領域と不活性非発光領域を含んでおり、前記第１のＯＬＥＤ層は第１の基材、該基材上に配置された第１の透明電極層、第１の透明電極層上に配置された第１の色の光を発することができる第１のエレクトロルミネセント層及び交互の活性発光領域と不活性非発光領域を形成する第１のパターン化され金属化された電極層を含んでおり、前記第２のＯＬＥＤ層は第２の基材、該基材上に配置された第２の透明電極層、第２の透明電極層上に配置された第２の色の光を発することができる第２のエレクトロルミネセント層及び交互の活性発光領域と不活性非発光領域を形成する第２のパターン化され金属化された電極層を含んでおり、第１のＯＬＥＤ層の活性発光領域により発せられた光は第２のＯＬＥＤ層の不活性非発光領域を通して透過する。照明源の光出力の色及び／又は強度を調整する方法も開示されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に有機照明源に関する。本発明は特に、制御可能な照明を伴う有機照明源に関する。
【背景技術】
【０００２】
白熱蛍光源のような従来の光源は所定のスペクトル範囲の色を発し、単一光源の色は随意に調整することができない。色調整可能な発光デバイスを得るためには、多数の光源を結集しなければならないし、それから放出される光の強度を制御しなければならない。このため、実用的でない物理的に嵩高いデバイスとなる可能性があり、しかも得られる色は目に対して空間的に均一でないことが多い。さらに、領域照明源及びディスプレイ用のバックライト型照明源を始めとする様々な照明の場合、色、強度、またはその両方が制御可能である制御可能な照明を伴う照明源が望ましい。
【０００３】
特定の有色ＯＬＥＤ照明源を提供するための従来のアプローチでは、いろいろな波長の光を発する複数のエレクトロルミネセント物質を有するＯＬＥＤ源又は赤色、青色及び緑色を発するＯＬＥＤ素子のような多数の有色ＯＬＥＤ素子を有する平坦なディスプレイを使用している。かかるアプローチは、所要の光強度及び所望の照明効果に必要な色混合を提供するまでに達し得ないようである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第９６／３３５１６号パンフレット
【特許文献２】特開２００３−０３６９７３号公報
【特許文献３】特開平１１−３２９７４５号公報
【特許文献４】米国特許出願公開第２００４／０２１４２５号明細書
【特許文献５】特開２０００−０３６３８７号公報
【特許文献６】特開平１０−０１２３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、所望の強度（光度）、色度及び演色指数が得られるように照明源を調整することができる領域照明源を提供することが極めて望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態では、色調整可能なＯＬＥＤ照明源は、第１の色の光を発することができる第１のＯＬＥＤ層、第２の色の光を発することができ、第１のＯＬＥＤ層上に配置された第２のＯＬＥＤ層を含んでおり、前記第１及び第２のＯＬＥＤ層は各々活性発光領域と不活性非発光領域を交互に含んでおり、前記第１のＯＬＥＤ層は第１の基材（基板）、その基材上に配置された第１の透明電極層、第１の透明電極層上に配置された第１の色の光を発することができる第１のエレクトロルミネセント層、並びに交互に活性発光領域及び不活性非発光領域を形成する第１のパターン化され金属化された電極層を含んでおり、前記第２のＯＬＥＤ層は第２の基材、その基材上に配置された第２の透明電極層、第２の透明電極層上に配置された第２の色の光を発することができる第２のエレクトロルミネセント層、並びに交互に活性発光領域及び不活性非発光領域を形成する第２のパターン化され金属化された電極層を含んでおり、第１のＯＬＥＤ層の活性発光領域により発せられた光が、第２のＯＬＥＤ層の不活性非発光領域を介して透過される。
【０００７】
本発明の別の実施形態では、システムは、積み重ねた構成に組み立てられた異なる基材上に製造された複数のＯＬＥＤ層を含む色調整可能なＯＬＥＤ照明源を含んでいる。これら複数のＯＬＥＤ層は交互の活性発光領域と不活性非発光領域をを含んでおり、また複数のＯＬＥＤ層の各々の不活性非発光領域は、それに入射し、他のＯＬＥＤデバイスの各々の複数のＯＬＥＤ素子により発せられた光を透過するように構成されている。また、前記システムは、複数のＯＬＥＤ層の各々の層に出力を選択的に送るための制御ユニットを含んでいる。
【０００８】
本発明のさらに別の実施形態では、照明源の色及び／又は強度を調整する方法は、色調整可能なＯＬＥＤ照明源の複数のＯＬＥＤ層の１以上のＯＬＥＤ層に選択的に電気出力を提供して、照明源の光出力の色及び／又は強度を調整することを含んでおり、複数のＯＬＥＤ層の各々が交互の活性発光領域と不活性非発光領域を含んでおり、複数のＯＬＥＤ層の各々の不活性非発光領域は下にあるＯＬＥＤ層により発せられた光を透過するように構成されている。
【０００９】
本発明の上記及びその他の特徴、態様及び利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むことでより良好に理解できるであろう。添付の図面を通して、類似の数字・符号は類似の部分・部品を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態における照明源の概略断面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態における照明源の概略断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態における照明源の概略断面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態における照明源の概略断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態における照明源の概略断面図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態における照明源の正面図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態における赤色、青色、緑色の不活性非発光領域について透過された光の割合対波長のグラフ表示である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態における赤色、青色及び緑色の光を発する個々のＯＬＥＤ層に対する波長対強度プロフィールのグラフ表示である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態における赤色、青色及び緑色光ＯＬＥＤ層を含む照明源に対する波長対強度プロフィールのグラフ表示である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態では均一な強度と色を生成するための赤色、青色及び緑色の光を発するＯＬＥＤ層を含む照明源の素子サイズ対ディフューザー距離のグラフ表示である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態に従うＯＬＥＤ照明源を有するディスプレイデバイスの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態は、制御可能な照明用の有機照明源、かかる有機照明源を含むシステム及び制御された照明の方法に関する。
【００１２】
本明細書で使用する場合、用語「有機照明源」とは、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）照明源をいう。本明細書で使用する場合、用語「ＯＬＥＤ」は、一般に有機発光物質を含むデバイスをいい、特に限定されないが有機発光ダイオードを包含する。本明細書で使用する場合、用語「ＯＬＥＤ素子」とは、本発明の領域照明源の基本的な光を生成するユニットをいい、２以上の電極を含み、これらの２つの電極間には発光性有機物質が配置されている。本明細書で使用する場合、用語「ＯＬＥＤ層」は、１以上のＯＬＥＤ素子を含む光を生成するユニットをいう。
【００１３】
以下の明細書及びその後の特許請求の範囲において、幾つかの用語を使用するが、次の意味を有するものとして定義される。単数形態は、前後関係から明らかに他の意味を示さない限り、複数の場合も意味する。
【００１４】
用語「電気活性」は、本明細書で使用する場合、（１）電荷（正電荷又は負電荷）を輸送、遮断又は蓄積することができ、（２）吸光性又は発光性であり、通例、必ずではないが蛍光性であり、及び／又は（３）光誘起電荷生成に有用であり、及び／又は（４）バイアスをかけた際に色、反射率、透過率を変化させることができる物質をいう。
【００１５】
本明細書で使用する場合、用語「上に配置された」又は「上に付着させた」とは、下にある層と接触してその上に配置若しくは付着させたか又はその上であるがその間に介在する層を伴って配置若しくは付着させたか又はその上に有限の分離を伴って配置若しくは付着させたことをいう。
【００１６】
本明細書で使用する場合、用語「透明」とは、電磁スペクトルの可視領域における平均透過率が１０％を超えることを意味する。幾つかの実施形態では、「透明」とは、平均透過率が５０％を超えることをいう。さらに別の実施形態では、「透明」とは、平均透過率が８０％を超えることをいう。
【００１７】
本明細書で使用する場合、用語「制御された照明」は、その照明源の強度、色度及び／又は演色指数（ＣＲＩ）の制御をいう。
【００１８】
当業者には分かるように、ＯＬＥＤ素子は通例、２つの電極間に挟まれた１以上の有機層、通例エレクトロルミネセント層を含んでいる。このＯＬＥＤ素子に適当な電圧をかけた際に、注入された正電荷と負電荷はエレクトロルミネセント層で再結合して光を生成する。
【００１９】
本発明の一実施形態では、ＯＬＥＤ照明は複数のＯＬＥＤ層を含んでいる。ＯＬＥＤ層は活性発光領域と不活性非発光領域を含んでいる。これらのＯＬＥＤ層は、１つのＯＬＥＤ層の活性発光領域により発せられた光が次の１以上のＯＬＥＤ層の不活性非発光領域を通って透過され、照明源から出現するように配置されている。
【００２０】
図１に示した照明源１００の断面図において、第１のＯＬＥＤ層１１０は第２のＯＬＥＤ層１１２上に配置され、第２のＯＬＥＤ層１１２自体は第３のＯＬＥＤ層１１４上に配置されている。第１のＯＬＥＤ層１１０はデバイス領域１１６及び透明基材１１８を含んでいる。デバイス領域１１６は交互の活性発光領域１１７と不活性非発光領域１１９を含んでいる。同様に、第２のＯＬＥＤ層は、交互の活性発光領域と不活性非発光領域を含むデバイス領域１２０及び透明基材１２２を含んでおり、第３のＯＬＥＤ層１１４はデバイス領域１２４及び透明基材１２６を含んでいる。この照明源はさらに反射層１２８を含んでいてもよい。非限定例において、反射層はアルミニウム層である。一実施形態では、ＯＬＥＤ層１１０、１１２、１１４は接着層１３０を使用して互いに積層される。
【００２１】
図１に示した具体的な実施形態では、第１のＯＬＥＤ層１１０の活性発光領域１１７は１以上の活性ＯＬＥＤ素子１３２を含んでおり、第１のＯＬＥＤ層１１０の不活性非発光領域１１９は１以上の不活性ＯＬＥＤ素子１３４を含んでいる。活性素子１３２と不活性素子１３４は各々透明基材上に配置された第１の透明電極層１３１と第１の透明電極１３１上に配置された第１のエレクトロルミネセント層１３３を含んでいる。第１のパターン化され金属化された電極層１３５が第１のエレクトロルミネセント層１３３上に配置されて活性ＯＬＥＤ素子を形成している。これらの不活性ＯＬＥＤ素子１３４等は金属化された電極層をもっていない。
【００２２】
同様に、第２のＯＬＥＤ層１１２は活性素子１３６を含む活性発光領域と不活性ＯＬＥＤ素子１３８を含む不活性非発光領域とを含んでいる。第３のＯＬＥＤ層１１４は活性素子１４０を含む活性発光領域と不活性ＯＬＥＤ素子１４２を含む不活性非発光領域とを含んでいる。作動中、第１のＯＬＥＤ層１１０の活性発光領域により発せられた光は第２のＯＬＥＤ層１１２の不活性非発光領域及び第３のＯＬＥＤ層１１４の不活性非発光領域を通して透過される。第２のＯＬＥＤ層１１２の活性領域により発せられた光は第３のＯＬＥＤ層１１４の不活性領域を通して透過される。第１、第２及び第３のＯＬＥＤ層により発せられた光を含む複合光１４４は透明基材１２６を通して出現する。
【００２３】
幾つかの実施形態では、２以上のＯＬＥＤ層は異なる色の光を発する。３つのＯＬＥＤ層を含む一実施形態では、これらのＯＬＥＤ層はそれぞれ赤色、青色及び緑色の光を発する。本発明の一実施形態では、照明源は色調整可能な照明源である。別の実施形態では、照明源は白色光デバイスである。
【００２４】
本発明の一実施形態では、ＯＬＥＤ層内のＯＬＥＤ素子の配置は、望ましい組合せの光強度、色度及び演色指数を生成するように、１つのＯＬＥＤ層と別の層で変化する。例えば、図２に示した実施形態で、照明源２００はデバイス領域２１６と透明基材２１８を含む第１のＯＬＥＤ層２１０を含んでいる。この照明源２００はさらに、デバイス領域２２０と透明基材２２２を含む第２のＯＬＥＤ層２１２を含んでいる。第１のＯＬＥＤ層２１０の活性発光領域と不活性非発光領域のパターン又は配置は、第２の層２１２内の配置とは異なっている。図２に示した断面図で、第１のＯＬＥＤ層は２つの活性ＯＬＥＤ素子と１つの不活性ＯＬＥＤ素子を交互に含んでいるが、第２のＯＬＥＤ層２１２では２つの不活性ＯＬＥＤ素子が１つの活性ＯＬＥＤ素子と交互になっている。異なる色を発するＯＬＥＤ素子により発せられた強度と色に応じて類似の配置を使用して、その組合せで望ましい色混合が生成するようにすることができる。第１と第２のＯＬＥＤ層は、第１のＯＬＥＤ層の２つの活性ＯＬＥＤ素子からの光が第２のＯＬＥＤ層の２つの不活性ＯＬＥＤ素子から出現するすることができるように、互いの上に配置されている。第１の層の素子の大きさと形状は、第２の層の素子の大きさと形状とは異なっていてもよいことに留意されたい。また、第１の層の素子は、第２の層の不活性領域より大きくてもよいし、或いはまた、第２の層の活性領域の陰に部分的に隠れていてもよい。
【００２５】
図３に示した具体的な実施形態では、照明源は３つのＯＬＥＤ層３１０、３１２、３１４、を含んでおり、その各々がそれぞれデバイス領域３１６、３２０、３２４及びそれぞれ透明基材３１８、３２２、３２６を含んでいる。この図示した実施形態では、ＯＬＥＤ層、例えばＯＬＥＤ層３１０は活性発光領域３３２と不活性非発光領域３３４を含んでいる。図３に示したように、不活性非発光領域３３４は基材領域を含むが、その上にいかなる不活性ＯＬＥＤ素子も配置されていない。１以上のＯＬＥＤ層からの光３４４は透明基材３２６を通って出現する。他の実施形態では、不活性領域は活性構造の透明層の一部分のみを含有し得る。
【００２６】
エレクトロルミネセント層は発光ポリマー又は非ポリマー低分子物質を含みうる。照明源に使用できるエレクトロルミネセント層物質の非限定例としては、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体並びにポリ（アルキルフルオレン）のようなコポリマー、例えばポリ（９，９−ジヘキシルフルオレン）、ポリ（ジオクチルフルオレン）又はポリ｛９，９−ビス（３，６−ジオキサヘプチル）−フルオレン−２，７−ジイル｝、ポリ（パラ−フェニレン）（ＰＰＰ）及びその誘導体、例えばポリ（２−デシクロキシ−１，４−フェニレン）又はポリ（２，５−ジヘプチル−１，４−フェニレン）、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）及びその誘導体、例えばジアルコキシ置換ＰＰＶ及びシアノ置換ＰＰＶ、ポリチオフェン及びその誘導体、例えばポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリ（４，４’−ジアルキル−２，２’−ビチオフェン）、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）、ポリ（ピリジンビニレン）及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、並びにポリキノリン及びその誘導体がある。１つの特定の実施形態では、適切な発光物質はＮ，Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）−４−アニリンで末端封鎖したポリ（９，９−ジオクチルフルオレニル−２，７−ジイル）である。これらのポリマーの混合物又はこれらのポリマーの１種以上に基づくコポリマーなども使用することができる。
【００２７】
エレクトロルミネセントデバイスに使用される別の種類の適切な物質はポリシランである。通例、ポリシランは各種のアルキル及び／又はアリール側基で置換された線状のケイ素−骨格ポリマーである。これらはポリマー骨格鎖に沿って非局在化されたシグマ−共役電子を有する準一次元物質である。ポリシランの例はポリ（ジ−ｎ−ブチルシラン）、ポリ（ジ−ｎ−ペンチルシラン）、ポリ（ジ−ｎ−ヘキシルシラン）、ポリ（メチルフェニルシラン）及びポリ｛ビス（ｐ−ブチルフェニル）シラン｝からなる。
【００２８】
一実施形態では、金属化されパターン化された電極層としては、特に限定されないが、低い仕事関数値を有する物質がある。別の実施形態では、金属化されパターン化された層はカソード層である。カソード層物質の非限定例としては、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｓｃ、Ｙ、Ｍｎ、Ｐｂ、ランタニド系列の元素、これらの合金、特にＡｇ−Ｍｇ合金、Ａｌ−Ｌｉ合金、Ｉｎ−Ｍｇ合金、Ａｌ−Ｃａ合金及びＬｉ−Ａｌ合金、並びにこれらの混合物のような物質がある。カソード物質の他の例として、アルカリ金属フッ化物、若しくはアルカリ土類フッ化物又はフッ化物の混合物を挙げることができる。インジウムスズ酸化物、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、インジウム亜鉛酸化物、亜鉛インジウムスズ酸化物、酸化アンチモン、カーボンナノチューブ及びこれらの混合物のような他のカソード物質も適している。また、カソードは電子注入を高めるために２つの層から作成することもできる。非限定例としては、特に限定されないが、内層がＬｉＦ若しくはＮａＦで、外層がアルミニウム若しくは銀であるもの又は内層がカルシウムで、外層がアルミニウム若しくは銀であるものがある。
【００２９】
一実施形態では、透明電極は、特に限定されないが高い仕事関数の物質のような物質を含む。アノード物質の非限定例としては、特に限定されないが、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、インジウム亜鉛酸化物、ニッケル、金及び類似の物質、並びにこれらの混合物がある。幾つかの実施形態では、透明基材は透明電極と組み合わせた状態で存在する。例えば、インジウムスズ酸化物／ポリ（エチレンテレフタレート）の組合せ層を使用してＯＬＥＤ層を形成することができる。
【００３０】
透明基材の非限定例としては、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（エチレンナフタレート）、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド、アクリレート、ポリオレフィン、ガラス、極薄金属層及びこれらの組合せがある。幾つかの実施形態では、透明基材は可撓性基材であり、このため照明源が可撓性となる。
【００３１】
ＯＬＥＤ層はさらに、特に限定されないが、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層及びフォトルミネセント層のような別の電気活性層を含んでいてもよい。
【００３２】
ＯＬＥＤ素子内の様々な層は、特に限定されないが、スピンコーティング、浸漬塗装、リバースロールコーティング、巻線又はＭａｙｅｒロッドコーティング(rod coating)、直接及びオフセットグラビアコーティング、スロットダイコーティング、ブレードコーティング、ホットメルトコーティング、カーテンコーティング、ナイフオーバーロールコーティング、押出、エアナイフコーティング、スプレー、ロータリースクリーンコーティング、多層 スライドコーティング、共押出、メニスカスコーティング、カンマアンドミクログラビアコーティング(comma and microgravure coating)、リソグラフィック法、Ｌａｎｇｍｕｉｒ法及びフラッシュ蒸発、熱又は電子ビーム支援蒸発、蒸着、プラズマ助長化学蒸着（「ＰＥＣＶＤ」）、高周波プラズマ助長化学蒸着（「ＲＦＰＥＣＶＤ」）、拡大熱プラズマ化学蒸着（「ＥＴＰＣＶＤ」）、スパッタリング、例えば、特に限定されないが、反応性スパッタリング、電子−サイクロトロン−共鳴プラズマ助長化学蒸着（「ＥＣＲＰＥＣＶＤ」）、誘導結合プラズマ助長化学蒸着（「ＩＣＰＥＣＶＤ」）及びこれらの組合せのような技術を使用して設置又は配置することができる。
【００３３】
本発明の照明源は、特に限定されないが、１以上の耐磨耗性層、耐薬品性層、フォトルミネセント層、放射線反射層、バリヤー層、平坦化層、光散乱層、光学的ディフューザー層、光強化層及びこれらの組合せのような追加の層を含んでいてもよい。
【００３４】
本発明の一実施形態では、照明源は視察領域全体で均一な光強度を提供し、この光強度の変化は平均光強度の１０％以内である。
【００３５】
図４に示した照明源４００の断面図には、ＯＬＥＤ層４１０、４１２及び４１４が示されている。照明源４００は、照明源の一端上に配置された反射器４２８を含んでいて、ＯＬＥＤ層からの光を、デバイスの光が出現する端に向けて反射する。照明源４００はさらに、ＯＬＥＤ層上に設けられたディフューザー素子の形態の光管理層４４６を含んでいて、２以上のＯＬＥＤ層から出現する光を拡散する。非限定例において、ディフューザー素子は透明物質の表面をテキスチャー化して表面ディフューザーを作成することにより形成することができる。本発明の実施形態で使用するのに適した他の光管理素子の例としては、一方又は両方の表面が収斂又は発散レンズ構造及びＦｒｅｓｎｅｌレンズ構造並びにかかる構造の任意の組合せでテキスチャー化された透明物質がある。その他導波及び光屈曲素子も使用することができる。一実施形態では、光管理素子は湾曲した層である。別の実施形態では、散乱素子のような光管理素子をＯＬＥＤ層上に設けて、２以上のＯＬＥＤ層から出現する光を散乱することができる。散乱素子は、高い指数の粒子をより低い指数の媒体内に懸濁させて容積散乱システムを作成することによって形成することができる。このタイプのバルクディフューザーはまた他の光管理素子と組み合わせて使用してもよい。
【００３６】
照明源の一実施形態では、ディフューザー素子のような光管理素子は、ＯＬＥＤ層から有限の距離のところでＯＬＥＤ層上に設置／配置される。図５にかかる照明源５００の断面図を示すが、ディフューザー５１４はＯＬＥＤ層から距離５１２のところにある。ディフューザーを設置する距離は、所望の外観、例えば視察領域全体で均一な外観を得るように、ＯＬＥＤ素子の大きさと配列及び発光スペクトルにより決定することができる。
【００３７】
様々な実施形態では、活性ＯＬＥＤ素子により発せられる光の強度と色及び所望の色混合に応じて、活性及び不活性ＯＬＥＤ素子は様々に配列することができる。さらに、ＯＬＥＤ素子は、活性及び不活性のものを含めて、様々な形状と大きさであることができ、例えば規則的な幾何学的形状又は不規則な形状をとり得る。幾何学的形状としては、特に限定されないが、正方形、長方形、三角形、五角形、六角形などの形状をした素子がある。ＯＬＥＤ素子はまっすぐ又は曲がった辺又は縁を有し得る。一実施形態では、ＯＬＥＤ素子は約１．２５ｃｍの辺を有する正方形である。別の実施形態では、ＯＬＥＤ素子は約１．２５及び約０．６２５ｃｍの辺を有する長方形の形状である。別の実施形態では、ＯＬＥＤ素子は約１．２５ｃｍと約０．３１２５ｃｍの辺を有する長方形の形状である。
【００３８】
本発明の幾つかの実施形態では、照明源のＯＬＥＤ層は物理的モジュール状である。本明細書で使用する場合、用語「物理的モジュール状」とは、これらの層が個別に取り除いたり又は取り替えたりすることができることを意味する。別の実施形態では、これらの層は簡易脱着コネクターを使用して設置される。
【００３９】
本発明の幾つかの実施形態では、照明源のＯＬＥＤ層は「電気的モジュール状」である。本明細書で使用する場合、用語「電気的モジュール状」とは、層が独立して電気的に制御され得るためのその層の属性をいう。例えば、本発明の照明源内に配置された層は、各々の個々の層にかけられる電圧を独立して変化させることができるという点で「電気的モジュール状」である。
【００４０】
図６に、各々が異なる色の光を発する３つのＯＬＥＤ層５５２、５５４及び５５６を含む照明源５５０の正面図を示す。これらの層は各々がそれぞれコネクター５５８、５６６、５６２により個別につながっている。一実施形態では、３つのＯＬＥＤ層のアノード接点は一緒にすることができるが、カソード接点は電気的に分離されており、３つのＯＬＥＤ層の個別の電気的制御が可能になっている。一実施形態では、２以上のＯＬＥＤ層を直列に接続してもよい。別の実施形態では、２以上のＯＬＥＤ層を並列に接続してもよい。
【００４１】
本発明の一実施形態では、照明源はさらに、電気的出力を制御してＯＬＥＤ層に送るための回路素子を含んでいてもよい。別の実施形態では、照明源は１以上ＯＬＥＤ層に選択的に動力を供給するように構成されている。ＯＬＥＤ層に含まれている１以上のＯＬＥＤ素子はさらに、各ＯＬＥＤ素子からの光の放出を制御することができる回路素子に接続することもできる。照明源は、利用可能なＡＣ出力を所要のＤＣ出力に変換するために、直列に配置されたＡＣ−ＤＣ変換器及びダイオードのような回路素子を含んでいてもよい。別の実施形態では、照明源はＡＣ出力により直接動力を供給してもよい。照明源内に存在し得る他の回路素子の非限定例として、ツェナーダイオード、抵抗器、バリスター、分圧器及び蓄電器がある。一実施形態では、同じＯＬＥＤ層内のＯＬＥＤ素子を互いに接続し、直列接続されたＯＬＥＤアーキテクチャーである。
【００４２】
直列接続されたＯＬＥＤアーキテクチャーの一般原理及び電気出力を制御して１以上のＯＬＥＤ層又はＯＬＥＤ素子に送るための回路素子の使用は、米国特許第７０４９７５７号、米国特許第６５６６８０８号、米国特許第６８００９９９号、米国特許出願公開第２００２／０１９０６６１号、米国特許出願公開第２００４／０２５１８１８号及び米国特許出願公開第２００６／０１２５４１０号（各々援用により本明細書の内容の一部をなす）を参照することによって、より明らかに理解することができる。本出願における用語の解釈及び意味に関して、本出願と上記文献との間で矛盾が生じる場合には、本出願によって与えられた定義又は解釈を優先して解決されるべきであることに留意されたい。
【００４３】
本発明の一実施形態では、照明源の発光は色調整可能である。非限定例において、照明源は白色光を生成する。一実施形態では、白色光は約５５００〜約６５００°Ｋの範囲の色温度を有する。本明細書で使用する場合、ある照明源の「色温度」とは、当該照明源に最も近い色整合を有する黒体源の温度をいう。色整合は通例、慣用のＣＩＥ（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｄｅ ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）色度ダイアグラム上に表され比較される。例えば、「Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、ｖｏｌ．７、２３０−２３１（Ｒｏｂｅｒｔ Ａ．Ｍｅｙｅｒｓ ｅｄ、１９８７）参照。一般に、色温度が増大すると、光はより青色に見える。色温度が低下すると、光はより赤色に見える。本発明の別の実施形態では、照明源は約２８００〜約５５００°Ｋの範囲の色温度を有する白色光を発する。特定の実施形態では、照明源は約２８００〜約３５００°Ｋの範囲の色温度を有する白色光を発する。幾つかの実施形態では、照明源は約４１００°Ｋの色温度を有する。
【００４４】
一実施形態では、約５５００〜約６５００°Ｋの範囲の色温度を有する照明源は約６０〜約９９の範囲の演色指数を有する。本明細書で使用する場合、演色指数（ＣＲＩ）は、標準光源ではなく光源当該で測定したときの一組の標準色素の見掛けの色における歪みの程度の尺度である。ＣＲＩは、標準光源ではなく当該光源により生成した色ずれを計算する（例えば三刺激値として定量化する）ことにより決定する。通例、５０００°Ｋより低い色温度では、使用される標準光源は適当な温度の黒体である。５０００°Ｋを超える色温度では、通例日光が標準光源として使用される。白熱ランプのような比較的に連続的な出力スペクトルを有する光源は、通例高い、例えば１００に等しいか又は近いＣＲＩを有する。高圧放電ランプのような多重線(multi-line)出力スペクトルを有する光源は、通例約５０〜約９０の範囲のＣＲＩを有する。蛍光ランプは通例約６０を超えるＣＲＩを有する。
【００４５】
別の実施形態では、約５５００〜約６５００°Ｋの範囲の色温度を有する照明源は約７５〜約９９の範囲の演色指数を有する。さらに別の実施形態では、約５５００〜約６５００°Ｋの範囲の色温度を有する照明源は約８５〜約９９の範囲の演色指数を有する。さらに別の実施形態では、約２８００〜約５５００°Ｋの範囲の色温度を有する照明源は少なくとも約６０の演色指数を有する。さらに別の実施形態では、約２８００〜約５５００°Ｋの範囲の色温度を有する照明源は少なくとも約７５の演色指数を有する。さらに別の実施形態では、約２８００〜約５５００°Ｋの範囲の色温度を有する照明源は少なくとも約８５の演色指数を有する。
【００４６】
一実施形態では、照明源は構造体上に取り付け可能である。ある非限定例において、照明源は壁取り付けに適している。また、照明源は天井に設置してもよいし、或いは天井から吊り下げてもよい。代わりの実施形態では、照明源は自立性である。
【００４７】
本発明の一実施形態では、システムは積み重ねた構成で異なる基材上に製造された複数のＯＬＥＤ層を含むＯＬＥＤ照明源を含む。複数のＯＬＥＤ層は交互の活性発光領域と不活性非発光領域を含んでおり、これら複数のＯＬＥＤ層の不活性非発光領域は下にあるＯＬＥＤ層により発せられた光を透過するように構成されている。このシステムはさらに、複数のＯＬＥＤ層の各々の層に出力を選択的に送るための制御ユニットを含んでいる。この制御ユニットは強度の選択及び／又は色の選択のための制御を含み得る。一実施形態では、システムは、特に限定されないが、室内照明を使用する航空機のような輸送機関で使用される。
【００４８】
別の実施形態では、本発明は、複数のＯＬＥＤ層を含む照明源の光出力の色及び／又は強度を制御する方法に関する。本明細書で使用する場合、用語「色」とは、色度及び／又はＣＲＩをいう。本方法は、 を含む照明源を提供することを含んでいる。本方法はさらに、前記１以上のＯＬＥＤ層に電気的出力を提供することにより、照明源の光出力の色及び／又は強度を調整することを含んでいる。ある非限定例において、強度の調整は同一又は変化させた電圧を２以上の層に印加することによって達成される。本明細書で使用する場合、用語「調整する」は、ある値を選択すること及び／又は１つの値から別の値に調整することを指して使用される。別の例において、強度は、１以上のＯＬＥＤ層に印加される電圧レベルを変化させることによって調整される。ある非限定例において、複数のＯＬＥＤ層を含む照明源における色の調整は、同じ又は変わった波長の光を発する１以上のＯＬＥＤ層に選択的に動力を供給することによって達成される。別の例において、色の調整は、１以上のＯＬＥＤ層を駆動するのに使用される出力レベルを変化させることにより達成される。この方法はさらに、ＯＬＥＤ層上に設置されたディフューザーを使用して、複数のＯＬＥＤ層により発せられた光を拡散することを含み得る。
【００４９】
別の態様では、本発明は、光変調素子及びその光変調素子を照明するように構成されている色調整可能なＯＬＥＤ照明源を含むカラーディスプレイデバイスに関する。この照明源は異なる基材上に製造された複数のＯＬＥＤ層を含んでいる。複数のＯＬＥＤ層の各々は交互の活性発光領域と不活性非発光領域を含んでおり、積み重ねた構成に組み立てられており、複数のＯＬＥＤ層の各々の不活性非発光領域は下にあるＯＬＥＤ層により発せられた光を透過するように構成されている。
【００５０】
一実施形態では光変調素子はＬＣＤ素子であるが、他の形態の光変調素子、例えば、特に限定されないが、エレクトロクロミックデバイス、回折デバイス、可変鏡も本発明の範囲内に入るものと了解されたい。
【００５１】
作動中、液晶デバイスは、背面から照明して（バックライト型）、殆どの光が直接液晶を通って外側へ進んで見る人の目に入るようにしてもよいし又は前面からＬＣＤに近づく光で照射し、その光が反射して見る人の目の方に戻るフロントライト型であってもよい。バックライト型ＬＣＤシステムの場合デバイスは透過型液晶素子を有し、フロントライトシステムの場合デバイスは反射型液晶素子を有する。
【００５２】
一実施形態では、ＬＣＤディスプレイは色（例えばＲＧＢ）フィルターを被せた複数のＯＬＥＤ層及び液晶素子を含む白色ＯＬＥＤ照明源の背面光を使用する。液晶素子を通る光の透過を変調することによって、透過した白色光をろ過することで所望の放出光が得られる。
【００５３】
別の実施形態では、液晶ディスプレイは色フィルターを有していない。このディスプレイは色調整可能なＯＬＥＤ照明源をもっている。この実施形態では、ディスプレイの色は、赤色、緑色及び青色の光を発するＯＬＥＤ層又はその他の適切な色の組合せを背面光として使用することで達成される。液晶素子の電子制御と適切な方法で同調させて、赤色、緑色及び青色の色を順次背面光に加えることによって（フィールドシーケンシャルカラー）、色フィルターを使用することなくそのディスプレイにより所望の色が放出され、その所望の色が残像のために人間の目により知覚される。この実施形態では、色フィルターを通して光をろ過することを回避することによってエネルギーの損失が防止される。
【００５４】
一実施形態では、ＯＬＥＤ層を少なくとも３Ｘのフレームレートで明滅させる。通常は、奇数と偶数のフレームに対して１秒につき３０フレームが使用される。１つの例において、ＯＬＥＤ層は奇数と偶数のフレームを別々に考えて９０ｆｐｓ又は１８０ｆｐｓで明滅させて、観測者の目で色が融合するようにする。
【００５５】
一実施形態では、ＯＬＥＤ出力はパルス幅を個々のフレーム時間の約１／３だけに変調して運動ぶれ(motion blur)を低減する。運動ぶれはＬＣＤ画素の有限の応答時間に起因して起こり、複数の画素に跨る光のドラッグによって現れる。１つの例においては、約１／５４０ｓｅｃ（約１．８ｍｓ）のタイムフレームが使用される。
【００５６】
図１１に示した具体的な実施形態では、カラーディスプレイデバイス８００は光透過型ＬＣＤ素子８１０及びＬＣＤ素子用のバックライトとして機能するＯＬＥＤ照明源８１２を含んでいる。一実施形態では、ＬＣＤ素子は複数の画素を有しており、これらはその画素を通る光の透過を調節する光弁として振る舞う。一実施形態では、ＬＣＤ素子は素子を通って透過する光の偏光軸を変化させる。各画素を通る透過の際の偏光の変化のレベルは外部から制御することができる。
【００５７】
幾つかの実施形態では、カラーディスプレイデバイスはさらに、特に限定されないがディフューザー、偏光子及び散乱素子のような１以上の光管理フィルムを含んでいる。一実施形態では、カラーディスプレイデバイスはＯＬＥＤ照明源とＬＣＤ素子の第１の面との間に配置された第１の偏光子８１４を含んでいて、ＯＬＥＤ照明源から出現する光を偏光する。別の実施形態では、カラーディスプレイデバイスはさらに、ＯＬＥＤ照明源とＬＣＤ素子の第２の面との間に配置された第２の偏光子８１６を含んでいる。一実施形態では、第１と第２の偏光子の偏光軸は互いに垂直である。従って、各画素による偏光の回転は透過強度を決定することができる。
【００５８】
別の実施形態では、カラーディスプレイデバイスはさらに、時間的に変化するバックライトの色と同調して光−透過型ＬＣＤの各画素の透過率を変化させるための駆動器を含んでいてカラーディスプレイを生成する。さらに別の実施形態では、カラーディスプレイデバイスはさらにＯＬＥＤ照明源の各層に選択的に動力を供給するための制御器を含んでおり、その結果時間的に変化する平面状背面光の色を生じさせて、複数のＯＬＥＤ層により生成され人間の視覚応答周波数より高い周波数を有するいろいろな色を通って循環させる。図１１に示した具体的な実施形態では、ＬＣＤのための駆動器とＯＬＥＤ照明源のための制御器は一体型の駆動器及び制御器８１８として示されている。他の実施形態では、駆動器と制御器は別々であって独立して作動してもよい。
【００５９】
一実施形態では、カラーディスプレイデバイスは、交互の活性及び不活性領域を有する３つの有機発光層を含む有機照明源を含んでおり、ＯＬＥＤ層の不活性非発光領域は下にあるＯＬＥＤ層により発せられた光を透過するように構成されている。３つのＯＬＥＤ層は各々が異なるバンド幅、例えば緑色、青色及び赤色を時間系列的に放出することができ、フルカラーディスプレイを生成する。カラーＬＣＤディスプレイは、例えば赤色、緑色及び青色の波長範囲の光を発する各ＯＬＥＤ層に対して透過光の強度を変化させることによって作成される。
【００６０】
別の実施形態では、ＯＬＥＤバックライト８１２は、赤色発光、緑色発光及び青色発光の割合を調節することによって白色光スペクトルを生成することができる。従って、カラーＯＬＥＤ層が活性化される時間中必要とされる各々の色（赤色、緑色又は青色）の量に合わせて各々のＯＬＥＤ層を活性化することによって、３つのＯＬＥＤパネルの各サイクルについて完全なフルカラーイメージが生成し又は白色光が生成する。もちろん、完全均一な照明を提供するために各色の１より多くのＯＬＥＤ層が必要であればそのようにすることができることが了解されよう。
【００６１】
本システムの別の実施形態では、バックライト型ディスプレイを照明する方法では、色調整可能なＯＬＥＤ照明源の複数のＯＬＥＤ層の１以上のＯＬＥＤ層に選択的に電気出力を提供して、その照明源の光出力の色及び／又は強度を調整し、背面光の色を時間的に変化させ、１つ又は２以上のＯＬＥＤ層の組合せにより生成し人間の視覚応答周波数より高い周波数を有するいろいろな色を循環させ、時間的に変化する平面状背面光の色と同調して光−透過型ＬＣＤの各画素の透過率を同調して変化させてカラーディスプレイを生成する。
【００６２】
本発明の実施形態は薄いコンパクトな白色及び色調整可能な光源を提供することができる。さらに、本発明の実施形態はまた、ディスプレイバックライト型のような用途向けの可撓性の色調整可能な光源も提供することができる。各々のＯＬＥＤ層を別々に製造することにより、様々な成膜法を特定のＯＬＥＤ層に対して最適化することができる。複雑な電気回線を１つの平面内（１つの基材上）に設ける必要性を回避することによって、極めて高い全充填比(overall fill factors)（活性発光領域）を達成することができる。さらに、かかるデバイスはまた、一体型の並列−直列電気的相互接続アーキテクチャーを使用することによって、耐障害性の(fault-tolerant)光源として製造することもできる。加えて、バックライト型目的の本発明のＯＬＥＤ照明源の実施形態は実質的な重量低減、低減した厚さ及びディスプレイの可撓性、並びに大面積にわたる改良された輝度の均一性を提供することができる。
【実施例】
【００６３】
当業者は、本明細書の説明を用いて、さらに苦心することなく、本発明を最大限に利用することができると考えられる。以下の実施例は、本発明を実施する上での追加の指針を当業者に提供することを意図したものである。提供するこれらの実施例は本出願の教示に貢献した研究の単なる代表例である。従って、これらの実施例は特許請求の範囲に定義される本発明をいかなる意味でも限定する意図はない。
【実施例１】
【００６４】
ＯＬＥＤ照明源を製造した。このＯＬＥＤ照明源は、独立して製造した３つの物理的及び電気的モジュール状のＯＬＥＤ層を含んでいた。各々のＯＬＥＤ層は一組の直列及び並列の電気的接続器により電気的に相互接続された複数の長方形ＯＬＥＤ素子を含んでいた。このいわゆる耐障害性ＯＬＥＤアーキテクチャー及び作成方法は既に米国特許第７０４９７５７号に記載されている。
【００６５】
第１のＯＬＥＤ層をＩＴＯ／ＰＥＴ基材の上に製造した。このＩＴＯ層は、標準的フォトリソグラフィー及び湿式エッチング法を用いてパターン化して、ＰＥＴ基材上に配置された複数の長方形で電気的に絶縁されたＩＴＯ素子を形成した。ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの溶液（Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ． Ｉｎｃ．から入手した、製品名Ｂａｙｔｏｎ Ｐ ＶＰ ＣＨ ８００）をＩＴＯパターンの上にスピンコートして、およそ７０ｎｍの厚さの連続的な層を形成した。Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手した赤色発光ポリマーＲＰ １４５の溶液を基材の上にスピンコートして、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ層の上に約７０ｎｍの厚さの発光層を形成した。次のステップでは、カソード−アノード相互接続を確立すべき領域で両方のポリマーの一部分を取り除いた。次いで、長方形の開口を有するシャドーマスクを介した蒸発によって、パターン化され金属化されたカソード層を発光ポリマー層上に付着させた。金属パターンは、ＩＴＯパターンに対して適切に並べて、不活性非発光素子と交互になった１．２５ｃｍ×０．６２５ｃｍの大きさの活性発光素子を形成した。同様にして第２のＯＬＥＤ層をパターン化されたＩＴＯ／ＰＥＴ基材の上に製造した。Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手した緑色発光ポリマーＬＵＭＡＴＩＯＮ １３０４の厚さ約７０ｎｍの層を、既に付着させたＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ層の上にスピンコートした。次いで、パターン化され金属化された層を発光ポリマー層上に配置して、不活性非発光素子と交互になった１．２５ｃｍ×０．６２５ｃｍの大きさの活性発光素子を形成した。第３のＯＬＥＤ層を第３のパターン化されたＩＴＯ／ＰＥＴ基材の上に製造した。Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手した青色ポリフルオレン系発光ポリマーＢＰ １０５の厚さ約７０ｎｍの層をＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ層を有するＩＴＯ／ＰＥＴ基材の上にスピンコートした。次いで、パターン化され金属化された層を発光ポリマー層上に配置して、不活性非発光素子と交互になった１．２５ｃｍ×０．６２５ｃｍの大きさの活性発光素子を形成した。
【００６６】
図７は、本発明の一実施形態における赤色６１８、青色６１４及び緑色６１６の不活性非発光ポリマー層について透過した光の割合対波長のグラフ表示である。（測定した吸光度から計算した）可視光透過プロフィールは可視領域で５０％を超える平均透過率を示している。従って、各々の層の非発光素子は、これらの領域からポリマーを取り除く必要性なく、他の層から発せられた光のかなりの部分を透過することができる。
【００６７】
別々に（すなわち、三色デバイスに組み立てることなく）作動させたとき、各々のＯＬＥＤ層は、主として使用した発光ポリマーの化学構造により決定される所定のスペクトル範囲で光を発した。図８は、本発明の一実施形態における赤色、青色及び緑色の光を発する個々のＯＬＥＤ層に対する波長対強度プロフィールのグラフ表示である。強度ピーク６５６、６５８及び６６０は青色、緑色及び赤色の個々のＯＬＥＤ層についての発光プロフィールを示す。
【００６８】
３つの独立して製造されたＯＬＥＤ層を積み重ね、３Ｍ製の０．０７６２ｍｍの厚さの光学的接着テープを用いて互いに接着して、１つの層の活性ＯＬＥＤ素子が他の２つの層の不活性素子上に配置されるようにした。アルミニウム反射器を第１のＯＬＥＤ層の背面上に配置した。これらのデバイスをこの積み重ねた構成で別々に作動させ、３つのデバイスの各々について発光スペクトルを収集した。図９は、照明源の波長７１２対強度７１０プロフィールのグラフ表示である。各スペクトルの強度は、１に近い相対強度でピークになるように合わせた。図８の発光プロットと比較して、積み重ねたＯＬＥＤ層に対する青色７１４、緑色７１６及び赤色７１８の波長の強度ピークは個々のＯＬＥＤ層に匹敵する性能を提供し、個々の色の高い純度が積み重ねたＯＬＥＤ層で維持されている。各々の色の強度を、得られる光が白色光となるように調節したときに測定された演色指数（ＣＲＩ）は約９０であった。併合した白色（赤、青及び緑）光の総ルーメン出力は１つのケースでは２０ルーメンと測定されたが、各々のＯＬＥＤ層に対する電気的出力を調節することにより容易に調節することができた。この照明構造体は図１に示したものと同等である。
【実施例２】
【００６９】
実施例１のものと同様の方法を用いて３つの異なるＯＬＥＤ照明源を製造した。これら３つのＯＬＥＤデバイスは、１．２５ｃｍ×０．３１２５ｃｍの大きさの素子を有しており、これを上記のように、３つの全ての発する色が可視となるように照明源に組み立てた。この照明源上に、プリズム状ディフューザー素子を図５に示した構成で設置した。照明源からのディフューザー素子の距離を変化させ、視覚的に均一な色と強度が得られた距離を記録し、完全なぶれ(blurring)について予想されたデータと比較した。図１０は、本発明の一実施形態では均一な強度と色が生成するための素子の小さい方の寸法７５４（この場合他の寸法は１．２５ｃｍに固定した）対ディフューザー距離７５２のグラフ表示である。図１０は、測定したデータ７５６と予想されたデータ７５８との間の良好な一致を示しており、また、素子の大きさが十分に小さい場合、素子の大きさの低下と共にディフューザー距離を小さくして、よりコンパクトなパッケージで均一な色と強度を提供することができることを示している。
【００７０】
本明細書では本発明の幾つかの特徴のみを例示し説明して来たが、当業者には多くの修正と変更が自明であろう。従って、特許請求の範囲は、全てのかかる修正と変更を本発明の真の範囲内に入るものとして包含することと了解されたい。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に有機照明源に関する。本発明は特に、制御可能な照明を伴う有機照明源に関する。
【背景技術】
【０００２】
白熱蛍光源のような従来の光源は所定のスペクトル範囲の色を発し、単一光源の色は随意に調整することができない。色調整可能な発光デバイスを得るためには、多数の光源を結集しなければならないし、それから放出される光の強度を制御しなければならない。このため、実用的でない物理的に嵩高いデバイスとなる可能性があり、しかも得られる色は目に対して空間的に均一でないことが多い。さらに、領域照明源及びディスプレイ用のバックライト型照明源を始めとする様々な照明の場合、色、強度、またはその両方が制御可能である制御可能な照明を伴う照明源が望ましい。
【０００３】
特定の有色ＯＬＥＤ照明源を提供するための従来のアプローチでは、いろいろな波長の光を発する複数のエレクトロルミネセント物質を有するＯＬＥＤ源又は赤色、青色及び緑色を発するＯＬＥＤ素子のような多数の有色ＯＬＥＤ素子を有する平坦なディスプレイを使用している。かかるアプローチは、所要の光強度及び所望の照明効果に必要な色混合を提供するまでに達し得ないようである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第９６／３３５１６号パンフレット
【特許文献２】特開２００３−０３６９７３号公報
【特許文献３】特開平１１−３２９７４５号公報
【特許文献４】米国特許出願公開第２００４／０２１４２５号明細書
【特許文献５】特開２０００−０３６３８７号公報
【特許文献６】特開平１０−０１２３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、所望の強度（光度）、色度及び演色指数が得られるように照明源を調整することができる領域照明源を提供することが極めて望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態では、色調整可能なＯＬＥＤ照明源は、第１の色の光を発することができる第１のＯＬＥＤ層、第２の色の光を発することができ、第１のＯＬＥＤ層上に配置された第２のＯＬＥＤ層を含んでおり、前記第１及び第２のＯＬＥＤ層は各々活性発光領域と不活性非発光領域を交互に含んでおり、前記第１のＯＬＥＤ層は第１の基材（基板）、その基材上に配置された第１の透明電極層、第１の透明電極層上に配置された第１の色の光を発することができる第１のエレクトロルミネセント層、並びに交互に活性発光領域及び不活性非発光領域を形成する第１のパターン化され金属化された電極層を含んでおり、前記第２のＯＬＥＤ層は第２の基材、その基材上に配置された第２の透明電極層、第２の透明電極層上に配置された第２の色の光を発することができる第２のエレクトロルミネセント層、並びに交互に活性発光領域及び不活性非発光領域を形成する第２のパターン化され金属化された電極層を含んでおり、第１のＯＬＥＤ層の活性発光領域により発せられた光が、第２のＯＬＥＤ層の不活性非発光領域を介して透過される。
【０００７】
本発明の別の実施形態では、システムは、積み重ねた構成に組み立てられた異なる基材上に製造された複数のＯＬＥＤ層を含む色調整可能なＯＬＥＤ照明源を含んでいる。これら複数のＯＬＥＤ層は交互の活性発光領域と不活性非発光領域をを含んでおり、また複数のＯＬＥＤ層の各々の不活性非発光領域は、それに入射し、他のＯＬＥＤデバイスの各々の複数のＯＬＥＤ素子により発せられた光を透過するように構成されている。また、前記システムは、複数のＯＬＥＤ層の各々の層に出力を選択的に送るための制御ユニットを含んでいる。
【０００８】
本発明のさらに別の実施形態では、照明源の色及び／又は強度を調整する方法は、色調整可能なＯＬＥＤ照明源の複数のＯＬＥＤ層の１以上のＯＬＥＤ層に選択的に電気出力を提供して、照明源の光出力の色及び／又は強度を調整することを含んでおり、複数のＯＬＥＤ層の各々が交互の活性発光領域と不活性非発光領域を含んでおり、複数のＯＬＥＤ層の各々の不活性非発光領域は下にあるＯＬＥＤ層により発せられた光を透過するように構成されている。
【０００９】
本発明の上記及びその他の特徴、態様及び利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むことでより良好に理解できるであろう。添付の図面を通して、類似の数字・符号は類似の部分・部品を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態における照明源の概略断面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態における照明源の概略断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態における照明源の概略断面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態における照明源の概略断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態における照明源の概略断面図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態における照明源の正面図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態における赤色、青色、緑色の不活性非発光領域について透過された光の割合対波長のグラフ表示である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態における赤色、青色及び緑色の光を発する個々のＯＬＥＤ層に対する波長対強度プロフィールのグラフ表示である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態における赤色、青色及び緑色光ＯＬＥＤ層を含む照明源に対する波長対強度プロフィールのグラフ表示である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態では均一な強度と色を生成するための赤色、青色及び緑色の光を発するＯＬＥＤ層を含む照明源の素子サイズ対ディフューザー距離のグラフ表示である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態に従うＯＬＥＤ照明源を有するディスプレイデバイスの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態は、制御可能な照明用の有機照明源、かかる有機照明源を含むシステム及び制御された照明の方法に関する。
【００１２】
本明細書で使用する場合、用語「有機照明源」とは、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）照明源をいう。本明細書で使用する場合、用語「ＯＬＥＤ」は、一般に有機発光物質を含むデバイスをいい、特に限定されないが有機発光ダイオードを包含する。本明細書で使用する場合、用語「ＯＬＥＤ素子」とは、本発明の領域照明源の基本的な光を生成するユニットをいい、２以上の電極を含み、これらの２つの電極間には発光性有機物質が配置されている。本明細書で使用する場合、用語「ＯＬＥＤ層」は、１以上のＯＬＥＤ素子を含む光を生成するユニットをいう。
【００１３】
以下の明細書及びその後の特許請求の範囲において、幾つかの用語を使用するが、次の意味を有するものとして定義される。単数形態は、前後関係から明らかに他の意味を示さない限り、複数の場合も意味する。
【００１４】
用語「電気活性」は、本明細書で使用する場合、（１）電荷（正電荷又は負電荷）を輸送、遮断又は蓄積することができ、（２）吸光性又は発光性であり、通例、必ずではないが蛍光性であり、及び／又は（３）光誘起電荷生成に有用であり、及び／又は（４）バイアスをかけた際に色、反射率、透過率を変化させることができる物質をいう。
【００１５】
本明細書で使用する場合、用語「上に配置された」又は「上に付着させた」とは、下にある層と接触してその上に配置若しくは付着させたか又はその上であるがその間に介在する層を伴って配置若しくは付着させたか又はその上に有限の分離を伴って配置若しくは付着させたことをいう。
【００１６】
本明細書で使用する場合、用語「透明」とは、電磁スペクトルの可視領域における平均透過率が１０％を超えることを意味する。幾つかの実施形態では、「透明」とは、平均透過率が５０％を超えることをいう。さらに別の実施形態では、「透明」とは、平均透過率が８０％を超えることをいう。
【００１７】
本明細書で使用する場合、用語「制御された照明」は、その照明源の強度、色度及び／又は演色指数（ＣＲＩ）の制御をいう。
【００１８】
当業者には分かるように、ＯＬＥＤ素子は通例、２つの電極間に挟まれた１以上の有機層、通例エレクトロルミネセント層を含んでいる。このＯＬＥＤ素子に適当な電圧をかけた際に、注入された正電荷と負電荷はエレクトロルミネセント層で再結合して光を生成する。
【００１９】
本発明の一実施形態では、ＯＬＥＤ照明は複数のＯＬＥＤ層を含んでいる。ＯＬＥＤ層は活性発光領域と不活性非発光領域を含んでいる。これらのＯＬＥＤ層は、１つのＯＬＥＤ層の活性発光領域により発せられた光が次の１以上のＯＬＥＤ層の不活性非発光領域を通って透過され、照明源から出現するように配置されている。
【００２０】
図１に示した照明源１００の断面図において、第１のＯＬＥＤ層１１０は第２のＯＬＥＤ層１１２上に配置され、第２のＯＬＥＤ層１１２自体は第３のＯＬＥＤ層１１４上に配置されている。第１のＯＬＥＤ層１１０はデバイス領域１１６及び透明基材１１８を含んでいる。デバイス領域１１６は交互の活性発光領域１１７と不活性非発光領域１１９を含んでいる。同様に、第２のＯＬＥＤ層は、交互の活性発光領域と不活性非発光領域を含むデバイス領域１２０及び透明基材１２２を含んでおり、第３のＯＬＥＤ層１１４はデバイス領域１２４及び透明基材１２６を含んでいる。この照明源はさらに反射層１２８を含んでいてもよい。非限定例において、反射層はアルミニウム層である。一実施形態では、ＯＬＥＤ層１１０、１１２、１１４は接着層１３０を使用して互いに積層される。
【００２１】
図１に示した具体的な実施形態では、第１のＯＬＥＤ層１１０の活性発光領域１１７は１以上の活性ＯＬＥＤ素子１３２を含んでおり、第１のＯＬＥＤ層１１０の不活性非発光領域１１９は１以上の不活性ＯＬＥＤ素子１３４を含んでいる。活性素子１３２と不活性素子１３４は各々透明基材上に配置された第１の透明電極層１３１と第１の透明電極１３１上に配置された第１のエレクトロルミネセント層１３３を含んでいる。第１のパターン化され金属化された電極層１３５が第１のエレクトロルミネセント層１３３上に配置されて活性ＯＬＥＤ素子を形成している。これらの不活性ＯＬＥＤ素子１３４等は金属化された電極層をもっていない。
【００２２】
同様に、第２のＯＬＥＤ層１１２は活性素子１３６を含む活性発光領域と不活性ＯＬＥＤ素子１３８を含む不活性非発光領域とを含んでいる。第３のＯＬＥＤ層１１４は活性素子１４０を含む活性発光領域と不活性ＯＬＥＤ素子１４２を含む不活性非発光領域とを含んでいる。作動中、第１のＯＬＥＤ層１１０の活性発光領域により発せられた光は第２のＯＬＥＤ層１１２の不活性非発光領域及び第３のＯＬＥＤ層１１４の不活性非発光領域を通して透過される。第２のＯＬＥＤ層１１２の活性領域により発せられた光は第３のＯＬＥＤ層１１４の不活性領域を通して透過される。第１、第２及び第３のＯＬＥＤ層により発せられた光を含む複合光１４４は透明基材１２６を通して出現する。
【００２３】
幾つかの実施形態では、２以上のＯＬＥＤ層は異なる色の光を発する。３つのＯＬＥＤ層を含む一実施形態では、これらのＯＬＥＤ層はそれぞれ赤色、青色及び緑色の光を発する。本発明の一実施形態では、照明源は色調整可能な照明源である。別の実施形態では、照明源は白色光デバイスである。
【００２４】
本発明の一実施形態では、ＯＬＥＤ層内のＯＬＥＤ素子の配置は、望ましい組合せの光強度、色度及び演色指数を生成するように、１つのＯＬＥＤ層と別の層で変化する。例えば、図２に示した実施形態で、照明源２００はデバイス領域２１６と透明基材２１８を含む第１のＯＬＥＤ層２１０を含んでいる。この照明源２００はさらに、デバイス領域２２０と透明基材２２２を含む第２のＯＬＥＤ層２１２を含んでいる。第１のＯＬＥＤ層２１０の活性発光領域と不活性非発光領域のパターン又は配置は、第２の層２１２内の配置とは異なっている。図２に示した断面図で、第１のＯＬＥＤ層は２つの活性ＯＬＥＤ素子と１つの不活性ＯＬＥＤ素子を交互に含んでいるが、第２のＯＬＥＤ層２１２では２つの不活性ＯＬＥＤ素子が１つの活性ＯＬＥＤ素子と交互になっている。異なる色を発するＯＬＥＤ素子により発せられた強度と色に応じて類似の配置を使用して、その組合せで望ましい色混合が生成するようにすることができる。第１と第２のＯＬＥＤ層は、第１のＯＬＥＤ層の２つの活性ＯＬＥＤ素子からの光が第２のＯＬＥＤ層の２つの不活性ＯＬＥＤ素子から出現するすることができるように、互いの上に配置されている。第１の層の素子の大きさと形状は、第２の層の素子の大きさと形状とは異なっていてもよいことに留意されたい。また、第１の層の素子は、第２の層の不活性領域より大きくてもよいし、或いはまた、第２の層の活性領域の陰に部分的に隠れていてもよい。
【００２５】
図３に示した具体的な実施形態では、照明源は３つのＯＬＥＤ層３１０、３１２、３１４、を含んでおり、その各々がそれぞれデバイス領域３１６、３２０、３２４及びそれぞれ透明基材３１８、３２２、３２６を含んでいる。この図示した実施形態では、ＯＬＥＤ層、例えばＯＬＥＤ層３１０は活性発光領域３３２と不活性非発光領域３３４を含んでいる。図３に示したように、不活性非発光領域３３４は基材領域を含むが、その上にいかなる不活性ＯＬＥＤ素子も配置されていない。１以上のＯＬＥＤ層からの光３４４は透明基材３２６を通って出現する。他の実施形態では、不活性領域は活性構造の透明層の一部分のみを含有し得る。
【００２６】
エレクトロルミネセント層は発光ポリマー又は非ポリマー低分子物質を含みうる。照明源に使用できるエレクトロルミネセント層物質の非限定例としては、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体並びにポリ（アルキルフルオレン）のようなコポリマー、例えばポリ（９，９−ジヘキシルフルオレン）、ポリ（ジオクチルフルオレン）又はポリ｛９，９−ビス（３，６−ジオキサヘプチル）−フルオレン−２，７−ジイル｝、ポリ（パラ−フェニレン）（ＰＰＰ）及びその誘導体、例えばポリ（２−デシクロキシ−１，４−フェニレン）又はポリ（２，５−ジヘプチル−１，４−フェニレン）、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）及びその誘導体、例えばジアルコキシ置換ＰＰＶ及びシアノ置換ＰＰＶ、ポリチオフェン及びその誘導体、例えばポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリ（４，４’−ジアルキル−２，２’−ビチオフェン）、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）、ポリ（ピリジンビニレン）及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、並びにポリキノリン及びその誘導体がある。１つの特定の実施形態では、適切な発光物質はＮ，Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）−４−アニリンで末端封鎖したポリ（９，９−ジオクチルフルオレニル−２，７−ジイル）である。これらのポリマーの混合物又はこれらのポリマーの１種以上に基づくコポリマーなども使用することができる。
【００２７】
エレクトロルミネセントデバイスに使用される別の種類の適切な物質はポリシランである。通例、ポリシランは各種のアルキル及び／又はアリール側基で置換された線状のケイ素−骨格ポリマーである。これらはポリマー骨格鎖に沿って非局在化されたシグマ−共役電子を有する準一次元物質である。ポリシランの例はポリ（ジ−ｎ−ブチルシラン）、ポリ（ジ−ｎ−ペンチルシラン）、ポリ（ジ−ｎ−ヘキシルシラン）、ポリ（メチルフェニルシラン）及びポリ｛ビス（ｐ−ブチルフェニル）シラン｝からなる。
【００２８】
一実施形態では、金属化されパターン化された電極層としては、特に限定されないが、低い仕事関数値を有する物質がある。別の実施形態では、金属化されパターン化された層はカソード層である。カソード層物質の非限定例としては、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｓｃ、Ｙ、Ｍｎ、Ｐｂ、ランタニド系列の元素、これらの合金、特にＡｇ−Ｍｇ合金、Ａｌ−Ｌｉ合金、Ｉｎ−Ｍｇ合金、Ａｌ−Ｃａ合金及びＬｉ−Ａｌ合金、並びにこれらの混合物のような物質がある。カソード物質の他の例として、アルカリ金属フッ化物、若しくはアルカリ土類フッ化物又はフッ化物の混合物を挙げることができる。インジウムスズ酸化物、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、インジウム亜鉛酸化物、亜鉛インジウムスズ酸化物、酸化アンチモン、カーボンナノチューブ及びこれらの混合物のような他のカソード物質も適している。また、カソードは電子注入を高めるために２つの層から作成することもできる。非限定例としては、特に限定されないが、内層がＬｉＦ若しくはＮａＦで、外層がアルミニウム若しくは銀であるもの又は内層がカルシウムで、外層がアルミニウム若しくは銀であるものがある。
【００２９】
一実施形態では、透明電極は、特に限定されないが高い仕事関数の物質のような物質を含む。アノード物質の非限定例としては、特に限定されないが、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、インジウム亜鉛酸化物、ニッケル、金及び類似の物質、並びにこれらの混合物がある。幾つかの実施形態では、透明基材は透明電極と組み合わせた状態で存在する。例えば、インジウムスズ酸化物／ポリ（エチレンテレフタレート）の組合せ層を使用してＯＬＥＤ層を形成することができる。
【００３０】
透明基材の非限定例としては、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（エチレンナフタレート）、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド、アクリレート、ポリオレフィン、ガラス、極薄金属層及びこれらの組合せがある。幾つかの実施形態では、透明基材は可撓性基材であり、このため照明源が可撓性となる。
【００３１】
ＯＬＥＤ層はさらに、特に限定されないが、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層及びフォトルミネセント層のような別の電気活性層を含んでいてもよい。
【００３２】
ＯＬＥＤ素子内の様々な層は、特に限定されないが、スピンコーティング、浸漬塗装、リバースロールコーティング、巻線又はＭａｙｅｒロッドコーティング(rod coating)、直接及びオフセットグラビアコーティング、スロットダイコーティング、ブレードコーティング、ホットメルトコーティング、カーテンコーティング、ナイフオーバーロールコーティング、押出、エアナイフコーティング、スプレー、ロータリースクリーンコーティング、多層 スライドコーティング、共押出、メニスカスコーティング、カンマアンドミクログラビアコーティング(comma and microgravure coating)、リソグラフィック法、Ｌａｎｇｍｕｉｒ法及びフラッシュ蒸発、熱又は電子ビーム支援蒸発、蒸着、プラズマ助長化学蒸着（「ＰＥＣＶＤ」）、高周波プラズマ助長化学蒸着（「ＲＦＰＥＣＶＤ」）、拡大熱プラズマ化学蒸着（「ＥＴＰＣＶＤ」）、スパッタリング、例えば、特に限定されないが、反応性スパッタリング、電子−サイクロトロン−共鳴プラズマ助長化学蒸着（「ＥＣＲＰＥＣＶＤ」）、誘導結合プラズマ助長化学蒸着（「ＩＣＰＥＣＶＤ」）及びこれらの組合せのような技術を使用して設置又は配置することができる。
【００３３】
本発明の照明源は、特に限定されないが、１以上の耐磨耗性層、耐薬品性層、フォトルミネセント層、放射線反射層、バリヤー層、平坦化層、光散乱層、光学的ディフューザー層、光強化層及びこれらの組合せのような追加の層を含んでいてもよい。
【００３４】
本発明の一実施形態では、照明源は視察領域全体で均一な光強度を提供し、この光強度の変化は平均光強度の１０％以内である。
【００３５】
図４に示した照明源４００の断面図には、ＯＬＥＤ層４１０、４１２及び４１４が示されている。照明源４００は、照明源の一端上に配置された反射器４２８を含んでいて、ＯＬＥＤ層からの光を、デバイスの光が出現する端に向けて反射する。照明源４００はさらに、ＯＬＥＤ層上に設けられたディフューザー素子の形態の光管理層４４６を含んでいて、２以上のＯＬＥＤ層から出現する光を拡散する。非限定例において、ディフューザー素子は透明物質の表面をテキスチャー化して表面ディフューザーを作成することにより形成することができる。本発明の実施形態で使用するのに適した他の光管理素子の例としては、一方又は両方の表面が収斂又は発散レンズ構造及びＦｒｅｓｎｅｌレンズ構造並びにかかる構造の任意の組合せでテキスチャー化された透明物質がある。その他導波及び光屈曲素子も使用することができる。一実施形態では、光管理素子は湾曲した層である。別の実施形態では、散乱素子のような光管理素子をＯＬＥＤ層上に設けて、２以上のＯＬＥＤ層から出現する光を散乱することができる。散乱素子は、高い指数の粒子をより低い指数の媒体内に懸濁させて容積散乱システムを作成することによって形成することができる。このタイプのバルクディフューザーはまた他の光管理素子と組み合わせて使用してもよい。
【００３６】
照明源の一実施形態では、ディフューザー素子のような光管理素子は、ＯＬＥＤ層から有限の距離のところでＯＬＥＤ層上に設置／配置される。図５にかかる照明源５００の断面図を示すが、ディフューザー５１４はＯＬＥＤ層から距離５１２のところにある。ディフューザーを設置する距離は、所望の外観、例えば視察領域全体で均一な外観を得るように、ＯＬＥＤ素子の大きさと配列及び発光スペクトルにより決定することができる。
【００３７】
様々な実施形態では、活性ＯＬＥＤ素子により発せられる光の強度と色及び所望の色混合に応じて、活性及び不活性ＯＬＥＤ素子は様々に配列することができる。さらに、ＯＬＥＤ素子は、活性及び不活性のものを含めて、様々な形状と大きさであることができ、例えば規則的な幾何学的形状又は不規則な形状をとり得る。幾何学的形状としては、特に限定されないが、正方形、長方形、三角形、五角形、六角形などの形状をした素子がある。ＯＬＥＤ素子はまっすぐ又は曲がった辺又は縁を有し得る。一実施形態では、ＯＬＥＤ素子は約１．２５ｃｍの辺を有する正方形である。別の実施形態では、ＯＬＥＤ素子は約１．２５及び約０．６２５ｃｍの辺を有する長方形の形状である。別の実施形態では、ＯＬＥＤ素子は約１．２５ｃｍと約０．３１２５ｃｍの辺を有する長方形の形状である。
【００３８】
本発明の幾つかの実施形態では、照明源のＯＬＥＤ層は物理的モジュール状である。本明細書で使用する場合、用語「物理的モジュール状」とは、これらの層が個別に取り除いたり又は取り替えたりすることができることを意味する。別の実施形態では、これらの層は簡易脱着コネクターを使用して設置される。
【００３９】
本発明の幾つかの実施形態では、照明源のＯＬＥＤ層は「電気的モジュール状」である。本明細書で使用する場合、用語「電気的モジュール状」とは、層が独立して電気的に制御され得るためのその層の属性をいう。例えば、本発明の照明源内に配置された層は、各々の個々の層にかけられる電圧を独立して変化させることができるという点で「電気的モジュール状」である。
【００４０】
図６に、各々が異なる色の光を発する３つのＯＬＥＤ層５５２、５５４及び５５６を含む照明源５５０の正面図を示す。これらの層は各々がそれぞれコネクター５５８、５６６、５６２により個別につながっている。一実施形態では、３つのＯＬＥＤ層のアノード接点は一緒にすることができるが、カソード接点は電気的に分離されており、３つのＯＬＥＤ層の個別の電気的制御が可能になっている。一実施形態では、２以上のＯＬＥＤ層を直列に接続してもよい。別の実施形態では、２以上のＯＬＥＤ層を並列に接続してもよい。
【００４１】
本発明の一実施形態では、照明源はさらに、電気的出力を制御してＯＬＥＤ層に送るための回路素子を含んでいてもよい。別の実施形態では、照明源は１以上ＯＬＥＤ層に選択的に動力を供給するように構成されている。ＯＬＥＤ層に含まれている１以上のＯＬＥＤ素子はさらに、各ＯＬＥＤ素子からの光の放出を制御することができる回路素子に接続することもできる。照明源は、利用可能なＡＣ出力を所要のＤＣ出力に変換するために、直列に配置されたＡＣ−ＤＣ変換器及びダイオードのような回路素子を含んでいてもよい。別の実施形態では、照明源はＡＣ出力により直接動力を供給してもよい。照明源内に存在し得る他の回路素子の非限定例として、ツェナーダイオード、抵抗器、バリスター、分圧器及び蓄電器がある。一実施形態では、同じＯＬＥＤ層内のＯＬＥＤ素子を互いに接続し、直列接続されたＯＬＥＤアーキテクチャーである。
【００４２】
直列接続されたＯＬＥＤアーキテクチャーの一般原理及び電気出力を制御して１以上のＯＬＥＤ層又はＯＬＥＤ素子に送るための回路素子の使用は、米国特許第７０４９７５７号、米国特許第６５６６８０８号、米国特許第６８００９９９号、米国特許出願公開第２００２／０１９０６６１号、米国特許出願公開第２００４／０２５１８１８号及び米国特許出願公開第２００６／０１２５４１０号（各々援用により本明細書の内容の一部をなす）を参照することによって、より明らかに理解することができる。本出願における用語の解釈及び意味に関して、本出願と上記文献との間で矛盾が生じる場合には、本出願によって与えられた定義又は解釈を優先して解決されるべきであることに留意されたい。
【００４３】
本発明の一実施形態では、照明源の発光は色調整可能である。非限定例において、照明源は白色光を生成する。一実施形態では、白色光は約５５００〜約６５００°Ｋの範囲の色温度を有する。本明細書で使用する場合、ある照明源の「色温度」とは、当該照明源に最も近い色整合を有する黒体源の温度をいう。色整合は通例、慣用のＣＩＥ（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｄｅ ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）色度ダイアグラム上に表され比較される。例えば、「Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、ｖｏｌ．７、２３０−２３１（Ｒｏｂｅｒｔ Ａ．Ｍｅｙｅｒｓ ｅｄ、１９８７）参照。一般に、色温度が増大すると、光はより青色に見える。色温度が低下すると、光はより赤色に見える。本発明の別の実施形態では、照明源は約２８００〜約５５００°Ｋの範囲の色温度を有する白色光を発する。特定の実施形態では、照明源は約２８００〜約３５００°Ｋの範囲の色温度を有する白色光を発する。幾つかの実施形態では、照明源は約４１００°Ｋの色温度を有する。
【００４４】
一実施形態では、約５５００〜約６５００°Ｋの範囲の色温度を有する照明源は約６０〜約９９の範囲の演色指数を有する。本明細書で使用する場合、演色指数（ＣＲＩ）は、標準光源ではなく光源当該で測定したときの一組の標準色素の見掛けの色における歪みの程度の尺度である。ＣＲＩは、標準光源ではなく当該光源により生成した色ずれを計算する（例えば三刺激値として定量化する）ことにより決定する。通例、５０００°Ｋより低い色温度では、使用される標準光源は適当な温度の黒体である。５０００°Ｋを超える色温度では、通例日光が標準光源として使用される。白熱ランプのような比較的に連続的な出力スペクトルを有する光源は、通例高い、例えば１００に等しいか又は近いＣＲＩを有する。高圧放電ランプのような多重線(multi-line)出力スペクトルを有する光源は、通例約５０〜約９０の範囲のＣＲＩを有する。蛍光ランプは通例約６０を超えるＣＲＩを有する。
【００４５】
別の実施形態では、約５５００〜約６５００°Ｋの範囲の色温度を有する照明源は約７５〜約９９の範囲の演色指数を有する。さらに別の実施形態では、約５５００〜約６５００°Ｋの範囲の色温度を有する照明源は約８５〜約９９の範囲の演色指数を有する。さらに別の実施形態では、約２８００〜約５５００°Ｋの範囲の色温度を有する照明源は少なくとも約６０の演色指数を有する。さらに別の実施形態では、約２８００〜約５５００°Ｋの範囲の色温度を有する照明源は少なくとも約７５の演色指数を有する。さらに別の実施形態では、約２８００〜約５５００°Ｋの範囲の色温度を有する照明源は少なくとも約８５の演色指数を有する。
【００４６】
一実施形態では、照明源は構造体上に取り付け可能である。ある非限定例において、照明源は壁取り付けに適している。また、照明源は天井に設置してもよいし、或いは天井から吊り下げてもよい。代わりの実施形態では、照明源は自立性である。
【００４７】
本発明の一実施形態では、システムは積み重ねた構成で異なる基材上に製造された複数のＯＬＥＤ層を含むＯＬＥＤ照明源を含む。複数のＯＬＥＤ層は交互の活性発光領域と不活性非発光領域を含んでおり、これら複数のＯＬＥＤ層の不活性非発光領域は下にあるＯＬＥＤ層により発せられた光を透過するように構成されている。このシステムはさらに、複数のＯＬＥＤ層の各々の層に出力を選択的に送るための制御ユニットを含んでいる。この制御ユニットは強度の選択及び／又は色の選択のための制御を含み得る。一実施形態では、システムは、特に限定されないが、室内照明を使用する航空機のような輸送機関で使用される。
【００４８】
別の実施形態では、本発明は、複数のＯＬＥＤ層を含む照明源の光出力の色及び／又は強度を制御する方法に関する。本明細書で使用する場合、用語「色」とは、色度及び／又はＣＲＩをいう。本方法は、 を含む照明源を提供することを含んでいる。本方法はさらに、前記１以上のＯＬＥＤ層に電気的出力を提供することにより、照明源の光出力の色及び／又は強度を調整することを含んでいる。ある非限定例において、強度の調整は同一又は変化させた電圧を２以上の層に印加することによって達成される。本明細書で使用する場合、用語「調整する」は、ある値を選択すること及び／又は１つの値から別の値に調整することを指して使用される。別の例において、強度は、１以上のＯＬＥＤ層に印加される電圧レベルを変化させることによって調整される。ある非限定例において、複数のＯＬＥＤ層を含む照明源における色の調整は、同じ又は変わった波長の光を発する１以上のＯＬＥＤ層に選択的に動力を供給することによって達成される。別の例において、色の調整は、１以上のＯＬＥＤ層を駆動するのに使用される出力レベルを変化させることにより達成される。この方法はさらに、ＯＬＥＤ層上に設置されたディフューザーを使用して、複数のＯＬＥＤ層により発せられた光を拡散することを含み得る。
【００４９】
別の態様では、本発明は、光変調素子及びその光変調素子を照明するように構成されている色調整可能なＯＬＥＤ照明源を含むカラーディスプレイデバイスに関する。この照明源は異なる基材上に製造された複数のＯＬＥＤ層を含んでいる。複数のＯＬＥＤ層の各々は交互の活性発光領域と不活性非発光領域を含んでおり、積み重ねた構成に組み立てられており、複数のＯＬＥＤ層の各々の不活性非発光領域は下にあるＯＬＥＤ層により発せられた光を透過するように構成されている。
【００５０】
一実施形態では光変調素子はＬＣＤ素子であるが、他の形態の光変調素子、例えば、特に限定されないが、エレクトロクロミックデバイス、回折デバイス、可変鏡も本発明の範囲内に入るものと了解されたい。
【００５１】
作動中、液晶デバイスは、背面から照明して（バックライト型）、殆どの光が直接液晶を通って外側へ進んで見る人の目に入るようにしてもよいし又は前面からＬＣＤに近づく光で照射し、その光が反射して見る人の目の方に戻るフロントライト型であってもよい。バックライト型ＬＣＤシステムの場合デバイスは透過型液晶素子を有し、フロントライトシステムの場合デバイスは反射型液晶素子を有する。
【００５２】
一実施形態では、ＬＣＤディスプレイは色（例えばＲＧＢ）フィルターを被せた複数のＯＬＥＤ層及び液晶素子を含む白色ＯＬＥＤ照明源の背面光を使用する。液晶素子を通る光の透過を変調することによって、透過した白色光をろ過することで所望の放出光が得られる。
【００５３】
別の実施形態では、液晶ディスプレイは色フィルターを有していない。このディスプレイは色調整可能なＯＬＥＤ照明源をもっている。この実施形態では、ディスプレイの色は、赤色、緑色及び青色の光を発するＯＬＥＤ層又はその他の適切な色の組合せを背面光として使用することで達成される。液晶素子の電子制御と適切な方法で同調させて、赤色、緑色及び青色の色を順次背面光に加えることによって（フィールドシーケンシャルカラー）、色フィルターを使用することなくそのディスプレイにより所望の色が放出され、その所望の色が残像のために人間の目により知覚される。この実施形態では、色フィルターを通して光をろ過することを回避することによってエネルギーの損失が防止される。
【００５４】
一実施形態では、ＯＬＥＤ層を少なくとも３Ｘのフレームレートで明滅させる。通常は、奇数と偶数のフレームに対して１秒につき３０フレームが使用される。１つの例において、ＯＬＥＤ層は奇数と偶数のフレームを別々に考えて９０ｆｐｓ又は１８０ｆｐｓで明滅させて、観測者の目で色が融合するようにする。
【００５５】
一実施形態では、ＯＬＥＤ出力はパルス幅を個々のフレーム時間の約１／３だけに変調して運動ぶれ(motion blur)を低減する。運動ぶれはＬＣＤ画素の有限の応答時間に起因して起こり、複数の画素に跨る光のドラッグによって現れる。１つの例においては、約１／５４０ｓｅｃ（約１．８ｍｓ）のタイムフレームが使用される。
【００５６】
図１１に示した具体的な実施形態では、カラーディスプレイデバイス８００は光透過型ＬＣＤ素子８１０及びＬＣＤ素子用のバックライトとして機能するＯＬＥＤ照明源８１２を含んでいる。一実施形態では、ＬＣＤ素子は複数の画素を有しており、これらはその画素を通る光の透過を調節する光弁として振る舞う。一実施形態では、ＬＣＤ素子は素子を通って透過する光の偏光軸を変化させる。各画素を通る透過の際の偏光の変化のレベルは外部から制御することができる。
【００５７】
幾つかの実施形態では、カラーディスプレイデバイスはさらに、特に限定されないがディフューザー、偏光子及び散乱素子のような１以上の光管理フィルムを含んでいる。一実施形態では、カラーディスプレイデバイスはＯＬＥＤ照明源とＬＣＤ素子の第１の面との間に配置された第１の偏光子８１４を含んでいて、ＯＬＥＤ照明源から出現する光を偏光する。別の実施形態では、カラーディスプレイデバイスはさらに、ＯＬＥＤ照明源とＬＣＤ素子の第２の面との間に配置された第２の偏光子８１６を含んでいる。一実施形態では、第１と第２の偏光子の偏光軸は互いに垂直である。従って、各画素による偏光の回転は透過強度を決定することができる。
【００５８】
別の実施形態では、カラーディスプレイデバイスはさらに、時間的に変化するバックライトの色と同調して光−透過型ＬＣＤの各画素の透過率を変化させるための駆動器を含んでいてカラーディスプレイを生成する。さらに別の実施形態では、カラーディスプレイデバイスはさらにＯＬＥＤ照明源の各層に選択的に動力を供給するための制御器を含んでおり、その結果時間的に変化する平面状背面光の色を生じさせて、複数のＯＬＥＤ層により生成され人間の視覚応答周波数より高い周波数を有するいろいろな色を通って循環させる。図１１に示した具体的な実施形態では、ＬＣＤのための駆動器とＯＬＥＤ照明源のための制御器は一体型の駆動器及び制御器８１８として示されている。他の実施形態では、駆動器と制御器は別々であって独立して作動してもよい。
【００５９】
一実施形態では、カラーディスプレイデバイスは、交互の活性及び不活性領域を有する３つの有機発光層を含む有機照明源を含んでおり、ＯＬＥＤ層の不活性非発光領域は下にあるＯＬＥＤ層により発せられた光を透過するように構成されている。３つのＯＬＥＤ層は各々が異なるバンド幅、例えば緑色、青色及び赤色を時間系列的に放出することができ、フルカラーディスプレイを生成する。カラーＬＣＤディスプレイは、例えば赤色、緑色及び青色の波長範囲の光を発する各ＯＬＥＤ層に対して透過光の強度を変化させることによって作成される。
【００６０】
別の実施形態では、ＯＬＥＤバックライト８１２は、赤色発光、緑色発光及び青色発光の割合を調節することによって白色光スペクトルを生成することができる。従って、カラーＯＬＥＤ層が活性化される時間中必要とされる各々の色（赤色、緑色又は青色）の量に合わせて各々のＯＬＥＤ層を活性化することによって、３つのＯＬＥＤパネルの各サイクルについて完全なフルカラーイメージが生成し又は白色光が生成する。もちろん、完全均一な照明を提供するために各色の１より多くのＯＬＥＤ層が必要であればそのようにすることができることが了解されよう。
【００６１】
本システムの別の実施形態では、バックライト型ディスプレイを照明する方法では、色調整可能なＯＬＥＤ照明源の複数のＯＬＥＤ層の１以上のＯＬＥＤ層に選択的に電気出力を提供して、その照明源の光出力の色及び／又は強度を調整し、背面光の色を時間的に変化させ、１つ又は２以上のＯＬＥＤ層の組合せにより生成し人間の視覚応答周波数より高い周波数を有するいろいろな色を循環させ、時間的に変化する平面状背面光の色と同調して光−透過型ＬＣＤの各画素の透過率を同調して変化させてカラーディスプレイを生成する。
【００６２】
本発明の実施形態は薄いコンパクトな白色及び色調整可能な光源を提供することができる。さらに、本発明の実施形態はまた、ディスプレイバックライト型のような用途向けの可撓性の色調整可能な光源も提供することができる。各々のＯＬＥＤ層を別々に製造することにより、様々な成膜法を特定のＯＬＥＤ層に対して最適化することができる。複雑な電気回線を１つの平面内（１つの基材上）に設ける必要性を回避することによって、極めて高い全充填比(overall fill factors)（活性発光領域）を達成することができる。さらに、かかるデバイスはまた、一体型の並列−直列電気的相互接続アーキテクチャーを使用することによって、耐障害性の(fault-tolerant)光源として製造することもできる。加えて、バックライト型目的の本発明のＯＬＥＤ照明源の実施形態は実質的な重量低減、低減した厚さ及びディスプレイの可撓性、並びに大面積にわたる改良された輝度の均一性を提供することができる。
【実施例】
【００６３】
当業者は、本明細書の説明を用いて、さらに苦心することなく、本発明を最大限に利用することができると考えられる。以下の実施例は、本発明を実施する上での追加の指針を当業者に提供することを意図したものである。提供するこれらの実施例は本出願の教示に貢献した研究の単なる代表例である。従って、これらの実施例は特許請求の範囲に定義される本発明をいかなる意味でも限定する意図はない。
【実施例１】
【００６４】
ＯＬＥＤ照明源を製造した。このＯＬＥＤ照明源は、独立して製造した３つの物理的及び電気的モジュール状のＯＬＥＤ層を含んでいた。各々のＯＬＥＤ層は一組の直列及び並列の電気的接続器により電気的に相互接続された複数の長方形ＯＬＥＤ素子を含んでいた。このいわゆる耐障害性ＯＬＥＤアーキテクチャー及び作成方法は既に米国特許第７０４９７５７号に記載されている。
【００６５】
第１のＯＬＥＤ層をＩＴＯ／ＰＥＴ基材の上に製造した。このＩＴＯ層は、標準的フォトリソグラフィー及び湿式エッチング法を用いてパターン化して、ＰＥＴ基材上に配置された複数の長方形で電気的に絶縁されたＩＴＯ素子を形成した。ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの溶液（Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ． Ｉｎｃ．から入手した、製品名Ｂａｙｔｏｎ Ｐ ＶＰ ＣＨ ８００）をＩＴＯパターンの上にスピンコートして、およそ７０ｎｍの厚さの連続的な層を形成した。Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手した赤色発光ポリマーＲＰ １４５の溶液を基材の上にスピンコートして、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ層の上に約７０ｎｍの厚さの発光層を形成した。次のステップでは、カソード−アノード相互接続を確立すべき領域で両方のポリマーの一部分を取り除いた。次いで、長方形の開口を有するシャドーマスクを介した蒸発によって、パターン化され金属化されたカソード層を発光ポリマー層上に付着させた。金属パターンは、ＩＴＯパターンに対して適切に並べて、不活性非発光素子と交互になった１．２５ｃｍ×０．６２５ｃｍの大きさの活性発光素子を形成した。同様にして第２のＯＬＥＤ層をパターン化されたＩＴＯ／ＰＥＴ基材の上に製造した。Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手した緑色発光ポリマーＬＵＭＡＴＩＯＮ １３０４の厚さ約７０ｎｍの層を、既に付着させたＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ層の上にスピンコートした。次いで、パターン化され金属化された層を発光ポリマー層上に配置して、不活性非発光素子と交互になった１．２５ｃｍ×０．６２５ｃｍの大きさの活性発光素子を形成した。第３のＯＬＥＤ層を第３のパターン化されたＩＴＯ／ＰＥＴ基材の上に製造した。Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手した青色ポリフルオレン系発光ポリマーＢＰ １０５の厚さ約７０ｎｍの層をＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ層を有するＩＴＯ／ＰＥＴ基材の上にスピンコートした。次いで、パターン化され金属化された層を発光ポリマー層上に配置して、不活性非発光素子と交互になった１．２５ｃｍ×０．６２５ｃｍの大きさの活性発光素子を形成した。
【００６６】
図７は、本発明の一実施形態における赤色６１８、青色６１４及び緑色６１６の不活性非発光ポリマー層について透過した光の割合対波長のグラフ表示である。（測定した吸光度から計算した）可視光透過プロフィールは可視領域で５０％を超える平均透過率を示している。従って、各々の層の非発光素子は、これらの領域からポリマーを取り除く必要性なく、他の層から発せられた光のかなりの部分を透過することができる。
【００６７】
別々に（すなわち、三色デバイスに組み立てることなく）作動させたとき、各々のＯＬＥＤ層は、主として使用した発光ポリマーの化学構造により決定される所定のスペクトル範囲で光を発した。図８は、本発明の一実施形態における赤色、青色及び緑色の光を発する個々のＯＬＥＤ層に対する波長対強度プロフィールのグラフ表示である。強度ピーク６５６、６５８及び６６０は青色、緑色及び赤色の個々のＯＬＥＤ層についての発光プロフィールを示す。
【００６８】
３つの独立して製造されたＯＬＥＤ層を積み重ね、３Ｍ製の０．０７６２ｍｍの厚さの光学的接着テープを用いて互いに接着して、１つの層の活性ＯＬＥＤ素子が他の２つの層の不活性素子上に配置されるようにした。アルミニウム反射器を第１のＯＬＥＤ層の背面上に配置した。これらのデバイスをこの積み重ねた構成で別々に作動させ、３つのデバイスの各々について発光スペクトルを収集した。図９は、照明源の波長７１２対強度７１０プロフィールのグラフ表示である。各スペクトルの強度は、１に近い相対強度でピークになるように合わせた。図８の発光プロットと比較して、積み重ねたＯＬＥＤ層に対する青色７１４、緑色７１６及び赤色７１８の波長の強度ピークは個々のＯＬＥＤ層に匹敵する性能を提供し、個々の色の高い純度が積み重ねたＯＬＥＤ層で維持されている。各々の色の強度を、得られる光が白色光となるように調節したときに測定された演色指数（ＣＲＩ）は約９０であった。併合した白色（赤、青及び緑）光の総ルーメン出力は１つのケースでは２０ルーメンと測定されたが、各々のＯＬＥＤ層に対する電気的出力を調節することにより容易に調節することができた。この照明構造体は図１に示したものと同等である。
【実施例２】
【００６９】
実施例１のものと同様の方法を用いて３つの異なるＯＬＥＤ照明源を製造した。これら３つのＯＬＥＤデバイスは、１．２５ｃｍ×０．３１２５ｃｍの大きさの素子を有しており、これを上記のように、３つの全ての発する色が可視となるように照明源に組み立てた。この照明源上に、プリズム状ディフューザー素子を図５に示した構成で設置した。照明源からのディフューザー素子の距離を変化させ、視覚的に均一な色と強度が得られた距離を記録し、完全なぶれ(blurring)について予想されたデータと比較した。図１０は、本発明の一実施形態では均一な強度と色が生成するための素子の小さい方の寸法７５４（この場合他の寸法は１．２５ｃｍに固定した）対ディフューザー距離７５２のグラフ表示である。図１０は、測定したデータ７５６と予想されたデータ７５８との間の良好な一致を示しており、また、素子の大きさが十分に小さい場合、素子の大きさの低下と共にディフューザー距離を小さくして、よりコンパクトなパッケージで均一な色と強度を提供することができることを示している。
【００７０】
本明細書では本発明の幾つかの特徴のみを例示し説明して来たが、当業者には多くの修正と変更が自明であろう。従って、特許請求の範囲は、全てのかかる修正と変更を本発明の真の範囲内に入るものとして包含することと了解されたい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の色の光を発することができる第１のＯＬＥＤ層、第２の色の光を発することができ、第１のＯＬＥＤ層上に配置された第２のＯＬＥＤ層を含んでなる、色調整可能なＯＬＥＤ照明源であって、前記第１及び第２のＯＬＥＤ層の各々が活性発光領域及び不活性非発光領域を交互に含んでおり、
前記第１のＯＬＥＤ層は第１の基材、該基材上に配置された第１の透明電極層、第１の透明電極層上に配置された第１の色の光を発することができる第１のエレクトロルミネセント層、並びに交互に活性発光領域及び不活性非発光領域を形成する第１のパターン化され金属化された電極層を含んでおり、
前記第２のＯＬＥＤ層は第２の基材、該基材上に配置された第２の透明電極層、第２の透明電極層上に配置された第２の色の光を発することができる第２のエレクトロルミネセント層、並びに交互に活性発光領域及び不活性非発光領域を形成する第２のパターン化され金属化された電極層を含んでおり、
第１のＯＬＥＤ層の活性発光領域により発せられた光が第２のＯＬＥＤ層の不活性非発光領域を通って透過する、前記色調整可能なＯＬＥＤ照明源。
【請求項２】
さらに、第３のＯＬＥＤ層を含んでおり、第３のＯＬＥＤ層が第３の基材、該基材上に配置された第３の透明電極層、第３の透明層上に配置された第３の色の光を発することができる第３のエレクトロルミネセント層、並びに交互に活性発光領域及び不活性非発光領域を形成する第３のパターン化され金属化された電極層を含んでおり、第１のＯＬＥＤ層の活性発光領域により発せられた光が第２及び第３のＯＬＥＤ層の不活性非発光領域を通って透過し、第２のＯＬＥＤ層の活性領域により発せられた光が第３のＯＬＥＤ層の不活性領域を通って透過する、請求項１記載の色調整可能なＯＬＥＤ照明源。
【請求項３】
活性発光領域が１以上の活性ＯＬＥＤ素子を含む、請求項１記載の照明源。
【請求項４】
不活性非発光領域が１以上の不活性ＯＬＥＤ素子を含む、請求項１記載の照明源。
【請求項５】
不活性非発光領域が、電磁スペクトルの可視領域において、下にある活性発光領域により発せられた光の５０％を超える割合を透過する、請求項１記載の照明源。
【請求項６】
不活性非発光領域がＯＬＥＤ素子のない基材領域を含む、請求項１記載の照明源。
【請求項７】
第１のエレクトロルミネセント層がポリマー層である、請求項１記載の照明源。
【請求項８】
第２のエレクトロルミネセント層がポリマー層である、請求項１記載の照明源。
【請求項９】
複数のＯＬＥＤ層が独立して電気的に作動可能である、請求項１記載の照明源。
【請求項１０】
さらに、第１及び第２のＯＬＥＤ層の間に接着層を含む、請求項１記載の照明源。
【請求項１１】
さらに、第１のパターン化され金属化された電極層上に配置された反射器層を含む、請求項１記載の照明源。
【請求項１２】
さらに、１以上の光管理素子を含む、請求項１記載の照明源。
【請求項１３】
１以上の光管理素子が、ディフューザー素子、散乱素子、ハイコントラストのパターン化された素子、透明白色発光素子、レンズ及びこれらの組合せからなる群から選択される、請求項１２記載の照明源。
【請求項１４】
１以上の光管理素子がハイコントラストパターンを含む、請求項１２記載の照明源。
【請求項１５】
ＯＬＥＤ層のＯＬＥＤ素子が直列相互接続されたアーキテクチャーで接続される、請求項１記載の照明源。
【請求項１６】
第１、第２及び第３の基材が可撓性である、請求項１記載の照明源。
【請求項１７】
照明源が約５５００〜約６５００°Ｋの範囲の色温度を有する白色光を生成する、請求項１記載の照明源。
【請求項１８】
白色光が約６０〜約９９の範囲の演色指数を有する、請求項１７記載の照明源。
【請求項１９】
照明源が約３０００〜約５５００°Ｋの範囲の色温度を有する白色光を生成する、請求項１記載の照明源。
【請求項２０】
白色光が少なくとも６０の演色指数を有する、請求項１９記載の照明源。
【請求項２１】
さらに、複数のＯＬＥＤデバイスの各々に対する電気的出力を制御するための回路素子を含む、請求項１記載の照明源。
【請求項２２】
積み重ねた構成で組み立てられた異なる基材上に製造された複数のＯＬＥＤ層を含む色調整可能なＯＬＥＤ照明源であって、複数のＯＬＥＤ層が活性発光領域と不活性非発光領域を交互に含み、複数のＯＬＥＤ層の各々の不活性非発光領域が下にあるＯＬＥＤ層により発せられた光を透過するように構成されている、前記色調整可能なＯＬＥＤ照明源、並びに
複数のＯＬＥＤ層の各々の層に出力を選択的に送るための制御ユニット
を含んでなるシステム。
【請求項２３】
システムが輸送システムで使用するように構成されている、請求項２２記載のシステム。
【請求項２４】
色調整可能な照明源が航空機の室内照明用に構成されている、請求項２３記載のシステム。
【請求項２５】
制御ユニットが強度選択のための制御を含む、請求項２２記載のシステム。
【請求項２６】
制御ユニットが色選択のための制御を含む、請求項２２記載のシステム。
【請求項２７】
照明源の色及び／又は強度を調整する方法であって、
色調整可能なＯＬＥＤ照明源の複数のＯＬＥＤ層の１以上のＯＬＥＤ層に選択的に電気出力を提供して、照明源の光出力の色及び／又は強度を調整することを含んでなり、
複数のＯＬＥＤ層の各々が活性発光領域と不活性非発光領域を交互に含んでおり、複数のＯＬＥＤ層の各々の不活性非発光領域が下にあるＯＬＥＤ層により発せられた光を透過するように構成されている、前記方法。
【請求項２８】
さらに、複数のＯＬＥＤ層上にディフューザーを配置することによって、前記複数のＯＬＥＤ層により発せられた光を拡散することを含む、請求項２７記載の方法。
【請求項１】
第１の色の光を発することができる第１のＯＬＥＤ層、第２の色の光を発することができ、第１のＯＬＥＤ層上に配置された第２のＯＬＥＤ層を含んでなる、色調整可能なＯＬＥＤ照明源であって、前記第１及び第２のＯＬＥＤ層の各々が活性発光領域及び不活性非発光領域を交互に含んでおり、
前記第１のＯＬＥＤ層は第１の基材、該基材上に配置された第１の透明電極層、第１の透明電極層上に配置された第１の色の光を発することができる第１のエレクトロルミネセント層、並びに交互に活性発光領域及び不活性非発光領域を形成する第１のパターン化され金属化された電極層を含んでおり、
前記第２のＯＬＥＤ層は第２の基材、該基材上に配置された第２の透明電極層、第２の透明電極層上に配置された第２の色の光を発することができる第２のエレクトロルミネセント層、並びに交互に活性発光領域及び不活性非発光領域を形成する第２のパターン化され金属化された電極層を含んでおり、
第１のＯＬＥＤ層の活性発光領域により発せられた光が第２のＯＬＥＤ層の不活性非発光領域を通って透過する、前記色調整可能なＯＬＥＤ照明源。
【請求項２】
さらに、第３のＯＬＥＤ層を含んでおり、第３のＯＬＥＤ層が第３の基材、該基材上に配置された第３の透明電極層、第３の透明層上に配置された第３の色の光を発することができる第３のエレクトロルミネセント層、並びに交互に活性発光領域及び不活性非発光領域を形成する第３のパターン化され金属化された電極層を含んでおり、第１のＯＬＥＤ層の活性発光領域により発せられた光が第２及び第３のＯＬＥＤ層の不活性非発光領域を通って透過し、第２のＯＬＥＤ層の活性領域により発せられた光が第３のＯＬＥＤ層の不活性領域を通って透過する、請求項１記載の色調整可能なＯＬＥＤ照明源。
【請求項３】
活性発光領域が１以上の活性ＯＬＥＤ素子を含む、請求項１記載の照明源。
【請求項４】
不活性非発光領域が１以上の不活性ＯＬＥＤ素子を含む、請求項１記載の照明源。
【請求項５】
不活性非発光領域が、電磁スペクトルの可視領域において、下にある活性発光領域により発せられた光の５０％を超える割合を透過する、請求項１記載の照明源。
【請求項６】
不活性非発光領域がＯＬＥＤ素子のない基材領域を含む、請求項１記載の照明源。
【請求項７】
第１のエレクトロルミネセント層がポリマー層である、請求項１記載の照明源。
【請求項８】
第２のエレクトロルミネセント層がポリマー層である、請求項１記載の照明源。
【請求項９】
複数のＯＬＥＤ層が独立して電気的に作動可能である、請求項１記載の照明源。
【請求項１０】
さらに、第１及び第２のＯＬＥＤ層の間に接着層を含む、請求項１記載の照明源。
【請求項１１】
さらに、第１のパターン化され金属化された電極層上に配置された反射器層を含む、請求項１記載の照明源。
【請求項１２】
さらに、１以上の光管理素子を含む、請求項１記載の照明源。
【請求項１３】
１以上の光管理素子が、ディフューザー素子、散乱素子、ハイコントラストのパターン化された素子、透明白色発光素子、レンズ及びこれらの組合せからなる群から選択される、請求項１２記載の照明源。
【請求項１４】
１以上の光管理素子がハイコントラストパターンを含む、請求項１２記載の照明源。
【請求項１５】
ＯＬＥＤ層のＯＬＥＤ素子が直列相互接続されたアーキテクチャーで接続される、請求項１記載の照明源。
【請求項１６】
第１、第２及び第３の基材が可撓性である、請求項１記載の照明源。
【請求項１７】
照明源が約５５００〜約６５００°Ｋの範囲の色温度を有する白色光を生成する、請求項１記載の照明源。
【請求項１８】
白色光が約６０〜約９９の範囲の演色指数を有する、請求項１７記載の照明源。
【請求項１９】
照明源が約３０００〜約５５００°Ｋの範囲の色温度を有する白色光を生成する、請求項１記載の照明源。
【請求項２０】
白色光が少なくとも６０の演色指数を有する、請求項１９記載の照明源。
【請求項２１】
さらに、複数のＯＬＥＤデバイスの各々に対する電気的出力を制御するための回路素子を含む、請求項１記載の照明源。
【請求項２２】
積み重ねた構成で組み立てられた異なる基材上に製造された複数のＯＬＥＤ層を含む色調整可能なＯＬＥＤ照明源であって、複数のＯＬＥＤ層が活性発光領域と不活性非発光領域を交互に含み、複数のＯＬＥＤ層の各々の不活性非発光領域が下にあるＯＬＥＤ層により発せられた光を透過するように構成されている、前記色調整可能なＯＬＥＤ照明源、並びに
複数のＯＬＥＤ層の各々の層に出力を選択的に送るための制御ユニット
を含んでなるシステム。
【請求項２３】
システムが輸送システムで使用するように構成されている、請求項２２記載のシステム。
【請求項２４】
色調整可能な照明源が航空機の室内照明用に構成されている、請求項２３記載のシステム。
【請求項２５】
制御ユニットが強度選択のための制御を含む、請求項２２記載のシステム。
【請求項２６】
制御ユニットが色選択のための制御を含む、請求項２２記載のシステム。
【請求項２７】
照明源の色及び／又は強度を調整する方法であって、
色調整可能なＯＬＥＤ照明源の複数のＯＬＥＤ層の１以上のＯＬＥＤ層に選択的に電気出力を提供して、照明源の光出力の色及び／又は強度を調整することを含んでなり、
複数のＯＬＥＤ層の各々が活性発光領域と不活性非発光領域を交互に含んでおり、複数のＯＬＥＤ層の各々の不活性非発光領域が下にあるＯＬＥＤ層により発せられた光を透過するように構成されている、前記方法。
【請求項２８】
さらに、複数のＯＬＥＤ層上にディフューザーを配置することによって、前記複数のＯＬＥＤ層により発せられた光を拡散することを含む、請求項２７記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公表番号】特表２０１０−５１２６１８（Ｐ２０１０−５１２６１８Ａ）
【公表日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４０３６７（Ｐ２００９−５４０３６７）
【出願日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０８４７４９
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０７０４１７
【国際公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０８４７４９
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０７０４１７
【国際公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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