JP6621629B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を使用した発光装置に関する。

従来より、車両用灯具等の発光装置を薄く小型化するために、光源に有機ＥＬパネルを使用すること提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１４−１１０１７８号公報

有機ＥＬパネルの劣化（光束維持率の低下）は、主に、温度上昇と印加電流の増大に起因する。有機ＥＬパネル内に温度分布が生じた場合、高温部分ほど劣化が進む。また、有機ＥＬは高温部分ほど電流が流れやすいため、高温部分には多くの電流が流れ、さらに劣化が進む。従って、有機ＥＬパネル内に温度分布が生じたまま点灯を継続すると、高温部分の劣化が進み、有機ＥＬパネル内に輝度ムラや暗部（非発光部）が生じるおそれがある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、有機ＥＬを用いた発光装置において輝度ムラや暗部の発生を抑制することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の発光装置は、有機ＥＬパネルと、有機ＥＬパネルの背面上に設けられた金属板と、金属板上に設けられた放熱手段とを備える。有機ＥＬパネルは、それ単体でみたときに、発光時に相対的に他の部分に比べて高温な部分を有する。放熱手段は、有機ＥＬパネルの高温な部分に近接する金属板の部分に設けられる。

金属板は、複数の領域に分割されていてもよい。

本発明の別の態様もまた、発光装置である。この装置は、有機ＥＬパネルと、有機ＥＬパネルの背面上に設けられた金属板とを備える。金属板は、複数の領域に分割されている。

有機ＥＬパネルを取り付けるための取付部材をさらに備えてもよい。取付部材には磁性部材が設けられており、有機ＥＬパネルは、金属板と磁性部材との間で発生する磁力により取付部材に固定されてもよい。

本発明のさらに別の態様もまた、発光装置である。この装置は、有機ＥＬパネルと、有機ＥＬパネルの背面上に設けられた放熱手段とを備える。有機ＥＬパネルは、それ単体でみたときに、発光時に相対的に他の部分に比べて高温な部分を有する。放熱手段は、有機ＥＬパネルの高温な部分に近接する背面の部分に設けられる。

本発明によれば、有機ＥＬを用いた発光装置において輝度ムラや暗部の発生を抑制できる。

本発明の第１実施形態に係る発光装置を用いた車両用灯具を説明するための概略断面図である。 本発明の第２実施形態に係る発光装置を用いた車両用灯具を説明するための概略断面図である。 本発明の第２実施形態に係る発光装置の背面図である。 本発明の第３実施形態に係る発光装置を用いた車両用灯具を説明するための概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係る発光装置の背面図である。 本発明の第４実施形態に係る発光装置を用いた車両用灯具を説明するための概略断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る発光装置および該発光装置を用いた車両用灯具について詳細に説明する。なお、本明細書において「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「内」、「外」等の方向を表す用語が用いられる場合、それらは車両用灯具が車両に装着されたときの姿勢における方向を意味する。また、各図面は各部材の位置関係を説明することを目的としているため、必ずしも実際の各部材の寸法関係を表すものではない。また、各実施形態の説明において、同一または対応する構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る発光装置１０を用いた車両用灯具１００を説明するための概略断面図である。図１に例示した車両用灯具１００は、車両後部に設けられるテールランプである。なお、車両用灯具１００は、ストップランプ、デイタイムランニングランプ、クリアランスランプなどの標識灯に用いられてもよい。

図１に示すように、車両用灯具１００は、ランプボディ１０２と、ランプボディ１０２の前面開口部を覆う透明なカバー１０４と、ランプボディ１０２およびカバー１０４により形成された灯室１０６内に設けられた発光装置１０とを備える。

発光装置１０は、有機ＥＬパネル１２と、金属板１４と、ヒートシンク１６とを備える。

有機ＥＬパネル１２は、透明なガラス基板２０上に、陽極２２、有機物層２４および陰極２６を積層し、さらにそれらを封止部材２８で封止することにより構成されている。陽極２２としては、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等の透明電極が用いられる。陰極２６としては、アルミニウム等の金属電極が用いられる。陽極２２および陰極２６を用いて有機物層２４に電圧を印加すると、陽極２２から正孔が、陰極２６からは電子が注入され、有機物層２４でそれらが結合する際に生じるエネルギーで蛍光性有機化合物が励起され、発光する。有機物層２４で発光した光のうち陽極２２に向かう光は、陽極２２およびガラス基板２０を通過して灯具前方に出射される（光線Ｌ１で示す）。一方、有機物層２４で発光した光のうち陰極２６に向かう光は、陰極２６で反射した後、有機物層２４、陽極２２およびガラス基板２０を通過して灯具前方に出射される（光線Ｌ２で示す）。なお、有機物層２４は、リン光性有機化合物を含むものであってもよい。

金属板１４は、有機ＥＬパネル１２の背面１２ｂ上に設けられる。有機ＥＬパネル１２の背面１２ｂとは、有機ＥＬパネル１２の光出射面１２ａの反対側の面（すなわち封止部材２８の表面）である。金属板１４は、接着剤３０により有機ＥＬパネル１２の背面１２ｂに固着される。本第１実施形態において、金属板１４は、一枚の平板状であり、有機ＥＬパネル１２の背面１２ｂの全体を覆う大きさに形成される。金属板１４は、熱伝導率の高いものであれば特に限定されず、例えばアルミニウムや銅であってよい。また、金属板１４は、比較的厚い（例えば１ｍｍ以上）ものが好ましい。有機ＥＬパネル１２で発生した熱は、金属板１４に伝わって金属板１４の面方向に拡散する。その結果、有機ＥＬパネル１２の温度分布のばらつきを減らすことができる。

ヒートシンク１６は、金属板１４の背面１４ｂ上に設けられる。金属板１４の背面１４ｂとは、金属板１４の有機ＥＬパネル１２との接着面１４ａの反対側の面である。ヒートシンク１６は、ベース板１６ａと、ベース板１６ａ上に立設された複数のフィン１６ｂとを備える。ヒートシンク１６は、有機ＥＬパネル１２で発生した熱を放熱する放熱手段としての役割を有する。

有機ＥＬパネル１２は、それ単体でみたときに、発光時に相対的に低温な部分と高温な部分が生じる。本第１実施形態において、ヒートシンク１６は、有機ＥＬパネル１２の他の部分に比べて高温な部分に近接する金属板１４の部分に設けられる。具体的には、有機ＥＬパネル１２の中央部分は、高温になりやすい。また、有機ＥＬパネル１２の上方部分は、灯室１０６内で暖かい空気が上方に集まるため、高温になりやすい。そこで、本第１実施形態では、図１に示すように、有機ＥＬパネル１２の中央部分に近接する金属板１４の部分にヒートシンク１６Ｍが設けられ、さらに有機ＥＬパネル１２の上方部分に近接する金属板１４の部分にヒートシンク１６Ｕが設けられている。これにより、有機ＥＬパネル１２の高温な部分の温度を低下させることができるため、単に一枚の大きな金属板１４を有機ＥＬパネル１２の背面１２ｂ上に設けただけの場合よりも、有機ＥＬパネル１２の温度分布のばらつきをより減らすことができる。その結果、有機ＥＬパネル１２の輝度ムラや暗部の発生を抑制できる。

本第１実施形態において、有機ＥＬパネル１２は、取付部材としてのブラケット１０８を介してランプボディ１０２に固定されている。ブラケット１０８には、磁性部材１１０が設けられており、有機ＥＬパネル１２は、金属板１４と磁性部材１１０との間で発生する磁力によりブラケット１０８に固定される。金属板１４をブラケット１０８に固定する方法としては、他に両面テープを用いる方法がある。しかしながら、両面テープで固定する場合には、貼付のために均一に圧力をかけるのが難しく、有機ＥＬパネル１２を破損するおそれがある。その点、本第１実施形態のように磁力を用いた固定方法では、有機ＥＬパネル１２とブラケット１０８との位置合わせを正確に行えば圧力をかける必要はなく、有機ＥＬパネル１２を破損する可能性も低い。また、位置がずれて固定してしまった場合も、再度取り外して位置調整が可能である。また、有機ＥＬパネル１２の故障時にも交換が容易である。なお、有機ＥＬパネル１２は、接着剤、ネジ、テープなどの他の固定手段によりブラケット１０８に固定されてもよい。

本第１実施形態では、放熱手段としてヒートシンクを例示したが、放熱手段はヒートシンクに限定されず、例えば金属ブロックなどであってもよい。また、放熱手段は、金属板１４の背面１４ｂにエンボス加工を施すことにより実現されてもよい。

第１実施形態では、有機ＥＬパネル１２の背面１２ｂの略全域に金属板１４が設けられているが、金属板１４は、少なくとも有機ＥＬパネル１２の他の部分に比べて高温な部分の背面上に設けられていればよい。

図２は、本発明の第２実施形態に係る発光装置４０を用いた車両用灯具２００を説明するための概略断面図である。図３は、本発明の第２実施形態に係る発光装置４０の背面図である。

図２および図３に示すように、本第２実施形態に係る発光装置４０においては、有機ＥＬパネル１２の背面１２ｂ上に設けられた金属板１４が複数の領域１５（図３では２５個の領域１５）に分割されている。言い換えると、有機ＥＬパネル１２の背面１２ｂ上に、所定の間隔を空けて複数の小さい金属板がマトリクス状に設けられている。有機ＥＬパネル１２で発生した熱は、金属板１４の各領域１５に伝わり、各領域１５の面方向に拡散する。その結果、有機ＥＬパネル１２の温度分布のばらつきが減少し、有機ＥＬパネル１２の輝度ムラや暗部の発生を抑制できる。

本第２実施形態に係る発光装置４０は、さらに以下のような利点を有する。有機ＥＬパネル１２と金属板１４は接着剤で貼り付けられているが、一般的に金属の熱膨張率（例えばアルミニウムの場合２３μｍ／℃）よりも、接着剤の熱膨張率（例えばシリコーンの場合３００μｍ／℃）の方が大きい。その結果、フレキシブル有機ＥＬの場合は、高温雰囲気中では有機ＥＬパネル１２に反りが発生し、反った状態で形状が固定されてしまう可能性がある。そこで本第２実施形態のように、金属板１４を複数の領域１５に分割して用いることにより、一枚の大きな金属板１４を用いた場合よりも有機ＥＬパネル１２の反りを小さくすることができる。

第２実施形態では、有機ＥＬパネル１２の背面１２ｂの略全域に金属板１４の領域１５が配置されているが、金属板１４の領域１５は、少なくとも有機ＥＬパネル１２の他の部分に比べて高温な部分の背面上に設けられていればよい。

金属板の領域１５の形状は、図３に示すように正方形とすることが望ましい。金属板の領域１５の形状を長方形とした場合、長辺方向の方が短辺方向よりも反りが大きくなる可能性がある。本第２のように金属板の領域１５の形状を正方形とすることにより、反り量を長辺方向と短辺方向で均等にすることができる。

図４は、本発明の第３実施形態に係る発光装置５０を用いた車両用灯具３００を説明するための概略断面図である。図５は、本発明の第３実施形態に係る発光装置５０の背面図である。

本第３実施形態に係る発光装置５０は、第１実施形態に係る発光装置１０と第２実施形態に係る発光装置４０とを組み合わせた実施形態である。すなわち、第２実施形態に係る発光装置４０と同様に、有機ＥＬパネル１２の背面１２ｂ上に設けられた金属板１４は、複数の領域１５（図３では２５個の領域１５）に分割されている。さらに、第１実施形態に係る発光装置１０と同様に、有機ＥＬパネル１２の他の部分に比べて高温な部分に近接する金属板１４の領域１５に、放熱手段としてのヒートシンクが設けられている。すなわち、高温になりやすい有機ＥＬパネル１２の中央部分に近接する金属板１４の領域１５上にヒートシンク１６Ｍが設けられ、さらに有機ＥＬパネル１２の上方部分に近接する金属板１４の領域１５上にヒートシンク１６Ｕが設けられている。

本第３実施形態に係る発光装置５０は、上述の第１実施形態に係る発光装置１０および第２実施形態に係る発光装置４０の両方の効果を奏する。すなわち、金属板１４を複数の領域１５に分割したことにより、有機ＥＬパネル１２の反りを小さくすることができる。さらに、有機ＥＬパネル１２の他の部分に比べて高温な部分に近接する金属板１４の領域１５上にヒートシンクを設けたことにより、有機ＥＬパネル１２の温度分布のばらつきを効果的に減らし、有機ＥＬパネル１２の輝度ムラや暗部の発生を抑制できる。

本第３実施形態では、放熱手段としてヒートシンクを例示したが、放熱手段はヒートシンクに限定されず、例えば金属ブロックなどであってもよい。また、放熱手段は、金属板１４の背面１４ｂにエンボス加工を施すことにより実現されてもよい。

第３実施形態では、有機ＥＬパネル１２の背面１２ｂの略全域に金属板１４の領域１５が配置されているが、金属板１４の領域１５は、少なくとも有機ＥＬパネル１２の他の部分に比べて高温な部分の背面上に設けられていればよい。

図６は、本発明の第４実施形態に係る発光装置６０を用いた車両用灯具４００を説明するための概略断面図である。

本第４実施形態に係る発光装置６０においては、有機ＥＬパネル１２の背面１２ｂ上に放熱手段としてのヒートシンク１６が設けられている。ヒートシンク１６は、接着剤により有機ＥＬパネル１２の背面１２ｂ上に取り付けられてよい。

本第４実施形態において、ヒートシンク１６は、有機ＥＬパネル１２の他の部分に比べて高温な部分に近接する背面１２ｂの部分に設けられる。より具体的には、図６に示すように、有機ＥＬパネル１２の中央部分に近接する背面１２ｂの部分にヒートシンク１６Ｍが設けられ、さらに有機ＥＬパネル１２の上方部分に近接する背面１２ｂの部分にヒートシンク１６Ｕが設けられている。これにより、有機ＥＬパネル１２の高温な部分の温度を低下させることができるため、有機ＥＬパネル１２の温度分布のばらつきをより減らすことができる。その結果、有機ＥＬパネル１２の輝度ムラや暗部の発生を抑制できる。

本第４実施形態では、放熱手段としてヒートシンクを例示したが、放熱手段はヒートシンクに限定されず、例えば金属ブロックなどであってもよい。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０、４０，５０，６０ 発光装置、 １２ 有機ＥＬパネル、 １４ 金属板、 １６ ヒートシンク、 ２０ ガラス基板、 ２２ 陽極、 ２４ 有機物層、 ２６ 陰極、 ２８ 封止部材、 ３０ 接着剤、 １００、２００、３００、４００ 車両用灯具、 １０６ 灯室、 １０８ ブラケット、 １１０ 磁性部材。

Claims (3)

1. 有機ＥＬパネルと、
   前記有機ＥＬパネルの背面上に設けられた金属板と、
   前記金属板上に設けられたヒートシンクと、
   を備え、
   前記有機ＥＬパネルは、それ単体でみたときに、発光時に相対的に他の部分に比べて高温な部分を有し、
   前記金属板と前記ヒートシンクは、別体として構成されており、
   前記ヒートシンクは、前記金属板の背面上に設けられるベース板と、前記ベース板上に立設された複数のフィンとを備え、
   前記ヒートシンクは、前記有機ＥＬパネルの前記高温な部分に近接する前記金属板の部分に設けられることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記金属板は、複数の領域に分割されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記有機ＥＬパネルを取り付けるための取付部材をさらに備え、
   前記取付部材には磁性部材が設けられており、
   前記有機ＥＬパネルは、前記金属板と前記磁性部材との間で発生する磁力により前記取付部材に固定されることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。

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