JP2017204434A

JP2017204434A - 車両用灯具、及び有機ｅｌ素子の検査方法

Info

Publication number: JP2017204434A
Application number: JP2016097102A
Authority: JP
Inventors: 原田　知明; Tomoaki Harada; 知明原田; 志藤　雅也; Masaya Shito; 雅也志藤; 治久保山; Osamu Kuboyama; 義朗伊藤; Yoshiro Ito; 徹伊東; Toru Ito
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-05-13
Filing date: 2016-05-13
Publication date: 2017-11-16
Also published as: US20170328960A1; US10120038B2

Abstract

【課題】有機ＥＬ素子を搭載する車両用灯具の信頼性を向上させる技術を提供する。【解決手段】車両用灯具１００は、有機ＥＬ素子１２０と、５ミリ秒以下の電圧の立ち上がり時間で有機ＥＬ素子１２０へ電圧を印加する点灯回路２００と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用灯具、及び有機ＥＬ素子の検査方法に関する。

従来、有機ＥＬ素子で構成される面状発光体を備える車両用灯具が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−２１５９９５号公報

本発明者らは、有機ＥＬ素子を備える車両用灯具について鋭意検討した結果、この車両用灯具は、有機ＥＬ素子に起因して信頼性が低下し得ることを認識するに至った。

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素子を搭載する車両用灯具の信頼性を向上させる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様は車両用灯具である。当該車両用灯具は、有機ＥＬ素子と、５ミリ秒以下の電圧の立ち上がり時間で有機ＥＬ素子へ電圧を印加する点灯回路と、を備える。この態様によれば、車両用灯具の信頼性を向上させることができる。

上記態様において、立ち上がり時間は、１ミリ秒以下であってもよい。また、上記いずれかの態様において、有機ＥＬ素子は、第１電極と、第２電極と、第１電極及び第２電極の間に配置される有機層と、を備え、有機層には、有機層の厚さよりも小さい大きさの導電性粒子のみが含まれてもよい。これらの態様によれば、車両用灯具の信頼性をより向上させることができる。

本発明の他の態様は有機ＥＬ素子の検査方法である。当該検査方法は、電圧の立ち上がり時間を、有機ＥＬ素子の置かれる温度環境に基づいて定まる所定のしきい値以上とするか、有機ＥＬ素子の置かれる温度環境によらず１０ミリ秒以上として、有機ＥＬ素子に電圧を印加し、電圧の印加による有機ＥＬ素子の点灯状態に基づいて、有機ＥＬ素子の不良品を選別することを含む。この態様によれば、車両用灯具の信頼性を向上させることができる。上記態様において、有機ＥＬ素子を−４０℃以下の温度環境に置いてもよい。これにより、車両用灯具の信頼性をより向上させることができる。

本発明の他の態様は車両用灯具である。当該車両用灯具は、電極と有機層とを有する有機ＥＬ素子と、有機層に生じた焼損痕によって有機層から剥離した電極が、有機ＥＬ素子への電圧の印加によって生じるクーロン力により焼損痕に当接するまでの時間よりも短い電圧の立ち上がり時間で、有機ＥＬ素子へ電圧を印加する点灯回路と、を備える。これにより、車両用灯具の信頼性を向上させることができる。

本発明によれば、有機ＥＬ素子を搭載する車両用灯具の信頼性を向上させることができる。

実施の形態に係る車両用灯具の概略構造を示す鉛直断面図である。光源の概略構造を示す断面図である。実施の形態に係る車両用灯具のブロック図である。図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）及び図４（Ｄ）は、有機ＥＬ素子における不点灯の発生機序を説明するための模式図である。図５（Ａ）は、環境温度及び電圧の立ち上がり時間と、不点灯の発生との関係を示す表である。図５（Ｂ）は、出力電流及び出力電圧の変化の一例を示すグラフである。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、有機ＥＬ素子の電圧対電流特性を測定した結果を示すグラフである。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、有機ＥＬ素子の電圧対電流特性を測定した結果を示すグラフである。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に用いられる「第１」、「第２」等の用語は、いかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。

図１は、実施の形態に係る車両用灯具の概略構造を示す鉛直断面図である。本実施の形態に係る車両用灯具１００は、例えば車両後方に配置されるテールランプである。車両用灯具１００は、車両のリアパネル１に固定される。具体的には、リアパネル１は車両前方側に凹んだ凹部２を有し、車両用灯具１００は凹部２に収容される。車両用灯具１００は、凹部２に収容された状態でリアパネル１に固定される。

車両用灯具１００は、ランプボディ１０２と、透光カバー１０４とを備える。ランプボディ１０２は、車両後方側（灯具前方側）に開口部を有する筐体である。透光カバー１０４は、ランプボディ１０２の開口部を覆うようにしてランプボディ１０２に取り付けられる。透光カバー１０４は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成され、インナーカバー（インナーレンズ）として機能する。透光カバー１０４の灯具前方側には、車両用灯具１００の外筐を構成するアウターカバー（アウターレンズ）１０６が設けられる。アウターカバー１０６により、凹部２の開口が塞がれる。

ランプボディ１０２と透光カバー１０４とにより灯室１０３が形成される。灯室１０３内には、光源１１０及び点灯回路２００が収容される。光源１１０は、ブラケット１０８に搭載される。ブラケット１０８は、ランプボディ１０２に固定される。点灯回路２００によって、光源１１０に電圧が印加される。なお、点灯回路２００は灯室１０３の外に設けられてもよい。

図２は、光源１１０の概略構造を示す断面図である。光源１１０は、第１基板１１２と、第２基板１１４と、封止材１１６とを有する。封止材１１６は、第１基板１１２及び第２基板１１４の周縁部において基板間に介在する。第１基板１１２、第２基板１１４及び封止材１１６は、従来公知の材料からなる。例えば、第１基板１１２及び第２基板１１４は、ガラス基板、あるいは透光性を有する樹脂基板である。封止材１１６は、例えば第１基板１１２と第２基板１１４とを固定する接着剤である。

第１基板１１２及び第２基板１１４と、封止材１１６とで、内部空間１１８が形成される。内部空間１１８には、有機ＥＬ素子１２０が収容される。有機ＥＬ素子１２０は、従来公知の一般的な有機ＥＬ素子であり、発光面１２２を有する。発光面１２２から出射される光Ｌ１は、第１基板１１２を通過して灯具前方に照射される。なお、光源１１０の構造は特に限定されず、有機ＥＬ素子１２０が基板の主表面に搭載されるとともに、有機ＥＬ素子１２０の上面と側面とが封止材で覆われた構造等を有してもよい。

図３は、実施の形態に係る車両用灯具のブロック図である。本実施の形態に係る車両用灯具１００では、例えば、高速応答性に優れるヒステリシス制御（Bang-Bang制御）が採用される。車両用灯具１００は、有機ＥＬ素子１２０と、点灯回路２００とを備える。点灯回路２００は、スイッチングコンバータ２０２、コンバータコントローラ２０４、入力フィルタ２０６及び出力フィルタ２０８を含む。

スイッチングコンバータ２０２は、バッテリから入力フィルタ２０６を介してバッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴ（入力電圧Ｖ_ＩＮともいう）を受け、出力フィルタ２０８を介して有機ＥＬ素子１２０にランプ電流（駆動電流）Ｉ_ＬＡＭＰを供給する。例えばスイッチングコンバータ２０２は、昇降圧チョッパ方式のＤＣ／ＤＣコンバータであり、スイッチングトランジスタ、ダイオード、インダクタ等を含む。入力フィルタ２０６は、バッテリから入力される電磁波ノイズを除去する。出力フィルタ２０８は、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰのリップルを除去する。

コンバータコントローラ２０４は、定電流制御を実施し、また出力過電圧保護回路及び出力過電流保護回路として機能する。コンバータコントローラ２０４は、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰを検出し、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰが有機ＥＬ素子１２０の目標光量に対応する目標電流Ｉ_ＲＥＦと一致するように、スイッチングコンバータ２０２に含まれるスイッチングトランジスタのスイッチングのデューティ比を調節する。コンバータコントローラ２０４はヒステリシス制御方式のコントローラであり、電流検出回路、ヒステリシスコンパレータ、ドライバ等を備える。ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰの経路上には、電流検出抵抗（以下、センス抵抗という）Ｒ_ＣＳが挿入される。センス抵抗Ｒ_ＣＳには、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰに比例した電圧降下が発生する。コンバータコントローラ２０４の電流検出回路は、センス抵抗Ｒ_ＣＳの電圧降下に基づいて現在のランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰを示す電流検出信号Ｖ_ＣＳを生成する。

コンバータコントローラ２０４のヒステリシスコンパレータは、電流検出信号Ｖ_ＣＳを基準電圧Ｖ_ＲＥＦに応じて定まる２つのしきい値信号Ｖ_ＴＨＬ，Ｖ_ＴＨＨと比較し、比較結果に応じた制御パルスＳ_ＣＮＴを生成する。具体的には制御パルスＳ_ＣＮＴは、電流検出信号Ｖ_ＣＳが、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰのピーク値Ｉ_ＰＥＡＫに相当する上側しきい値信号Ｖ_ＴＨＨに達すると第１レベルに遷移し、電流検出信号Ｖ_ＣＳがランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰのボトム値Ｉ_{ＢＯＴＴＯＭ}に相当する下側しきい値信号Ｖ_ＴＨＬに達すると第２レベルに遷移する。コンバータコントローラ２０４のドライバは、制御パルスＳ_ＣＮＴに基づいてスイッチングコンバータ２０２のスイッチングトランジスタを駆動する。ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰは、ピーク値Ｉ_ＰＥＡＫとボトム値Ｉ_{ＢＯＴＴＯＭ}の間を往復することとなり、したがって有機ＥＬ素子１２０は、ピーク値Ｉ_ＰＥＡＫとボトム値Ｉ_{ＢＯＴＴＯＭ}（２つのしきい値信号Ｖ_ＴＨＨ，Ｖ_ＴＨＬ）の平均値Ｉ_ＲＥＦに応じた輝度で発光する。

有機ＥＬ素子１２０は、均一な面発光が可能である。また、有機ＥＬ素子１２０は、比較的柔軟性が高く、曲面形状等も取り得る。また、有機ＥＬ素子１２０は全体が透明に近い。このため、光源１１０に有機ＥＬ素子１２０を用いることで、車両用灯具１００の意匠性を高めることができる。また、有機ＥＬ素子１２０は薄く軽量であるため、車両用灯具１００の奥行き寸法を小さくすることができ、また車両用灯具１００の軽量化も可能である。さらに、有機ＥＬ素子１２０は、ＬＥＤ等に比べ光の指向性が低い。このため、車両用灯具１００の被視認性を高めることができる。また、他車両の運転者等にグレアを与えにくい車両用灯具１００を実現できる。

一方で、本発明者らは、有機ＥＬ素子１２０を備える車両用灯具１００について鋭意検討を重ねた結果、車両用灯具１００は、有機ＥＬ素子１２０に起因して信頼性が低下し得ることを見出した。すなわち、有機ＥＬ素子１２０は、異物として導電性粒子を含むことが多く、この導電性粒子によって有機ＥＬ素子１２０の点灯が阻害される可能性がある。この結果、車両用灯具１００の信頼性の低下が引き起こされる。図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）及び図４（Ｄ）は、有機ＥＬ素子１２０における不点灯の発生機序を説明するための模式図である。図４（Ａ）〜図４（Ｄ）は、有機ＥＬ素子１２０において導電性粒子１４０を含む領域を拡大して示している。

図４（Ａ）に示すように、有機ＥＬ素子１２０は、第１電極１２４、有機層１２６、第２電極１２８、及び無機封止層１３０を備える。例えば、第１電極１２４は陽極であり、第２電極１２８は陰極である。また、第１電極１２４はＩＴＯ等からなる透明電極であり、第２電極１２８は金属電極、例えば有機層１２６へのアルミニウムの蒸着によって得られるアルミニウム電極である。有機層１２６は、第１電極１２４及び第２電極１２８の間に配置される発光層である。無機封止層１３０は、窒化シリコン（ＳｉＮ_Ｘ）、酸化シリコン（ＳｉＯ_Ｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯ_Ｘ）等からなり、水分や酸素等に対するバリア層として機能する。無機封止層１３０は、外部空間から内部空間１１８内に進入した水分や酸素が第２電極１２８等に接触することを防ぐ。有機層１２６の厚さａは、例えば約５００ｎｍであり、第１電極１２４、有機層１２６及び第２電極１２８の合計の厚さｂは、例えば約１μｍである。

有機ＥＬ素子１２０の製造時、第１電極１２４に有機層１２６を積層する際に、チャンバー内に存在する導電性粒子１４０が、第１電極１２４に付着することがある。第１電極１２４における導電性粒子１４０が付着した領域には、導電性粒子１４０の上に有機層１２６、第２電極１２８及び無機封止層１３０が積層される。導電性粒子１４０には、例えば第１電極１２４と第２電極１２８との間の距離、言い換えれば有機層１２６の厚さ以上の大きさを有するものが含まれる。例えば、導電性粒子１４０の大きさは約８００ｎｍである。なお、導電性粒子１４０の大きさｃは、導電性粒子１４０の外縁上の２点をつなぐ直線のうち最大のものと定義される。

このような導電性粒子１４０を含む有機ＥＬ素子１２０に電圧を印加すると、図４（Ｂ）に示すように、導電性粒子１４０がリークパスとなって、第１電極１２４と第２電極１２８間がショートする場合がある。ショートが発生すると、図４（Ｃ）に示すように、有機層１２６の一部が焼損して、焼損痕１４２が生じ得る。また、第２電極１２８の一部が焼損したり剥離したりし得る。焼損痕１４２はリークパスの一部を形成し得る。このため、焼損痕１４２の発生により、第１電極１２４と第２電極１２８間がショートする可能性が高まる。導電性粒子１４０あるいは焼損痕１４２を介した第１電極１２４と第２電極１２８間のショートによって、有機ＥＬ素子１２０が不点灯になる場合がある。有機ＥＬ素子１２０が点灯しなくなれば、車両用灯具１００の信頼性が低下する。

すなわち、図４（Ｃ）に示す状態では、第２電極１２８と焼損痕１４２とが離間している。このため、有機層１２６のうち、導電性粒子１４０及び焼損痕１４２が延在する部分と、第２電極１２８の焼損、剥離した部分とを除いた領域は発光することができる。しかしながら、図４（Ｄ）に示すように、以下に説明するクーロン力Ｆの発生等によって第２電極１２８の剥離部分が有機層１２６側に引き寄せられ焼損痕１４２に当接すると、第１電極１２４と第２電極１２８間がショートし、有機ＥＬ素子１２０の全体が不点灯になり得る。

本発明者らは、不点灯の発生が有機ＥＬ素子１２０に印加される電圧の立ち上がり時間に依存することを突き止めた。すなわち、有機ＥＬ素子１２０に電圧が印加されると、電流が急激に立ち上がり始める電圧値Ｖｆａ（図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）参照）までは、有機ＥＬ素子１２０に電荷が蓄積される。電荷の蓄積により、第１電極１２４と第２電極１２８との間にクーロン力Ｆが発生する。あるいは、２つの電極と、導電性粒子１４０あるいは焼損痕１４２との間にクーロン力Ｆが発生する。このクーロン力Ｆにより、２つの電極と、導電性粒子１４０あるいは焼損痕１４２とは互いに近づく方向に変位する。このため、導電性粒子１４０あるいは焼損痕１４２を介した第１電極１２４と第２電極１２８間のショートが発生しやすくなる。電圧の立ち上がり時間が遅いほど、電圧値Ｖｆａに達するまでの時間は長くなる。このため、ショートが発生しやすい状態がより長く続くため、不点灯になる可能性は高まる。

また、本発明者らは、不点灯の発生が有機ＥＬ素子１２０の置かれる環境温度（雰囲気温度）にも依存することを突き止めた。有機ＥＬ素子１２０の環境温度が低温になると、不点灯が発生しやすくなる傾向にある。すなわち、有機ＥＬ素子１２０の環境温度が低温であると、有機ＥＬ素子１２０の各構成部材が収縮する。これにより、第１電極１２４、第２電極１２８、及び導電性粒子１４０あるいは焼損痕１４２は互いに近づく方向に変位する。このため、導電性粒子１４０あるいは焼損痕１４２を介した第１電極１２４と第２電極１２８間のショートが発生しやすくなり、不点灯の可能性が高まる。

本発明者らは、種々の環境温度と電圧の立ち上がり時間とを設定して、有機ＥＬ素子１２０における不点灯の発生を調査した。図５（Ａ）は、環境温度及び電圧の立ち上がり時間と、不点灯の発生との関係を示す表である。図５（Ｂ）は、出力電流及び出力電圧の変化の一例を示すグラフである。図５（Ａ）における「×」は、有機ＥＬ素子１２０が不点灯であったことを示し、「○」は、有機ＥＬ素子１２０が点灯したことを示す。環境温度は、車両用灯具１００の使用状態を想定した温度である７０℃と、車両用灯具１００の不使用状態を想定した温度である２５℃と、車両用灯具１００の使用環境で想定される最低温度である−４０℃とに設定した。図５（Ｂ）における上段は出力電圧Ｖｆの変化を示し、下段は出力電流Ｉｆの変化を示す。横軸は上段と下段とで共通し、ともに時間である。また、「Ｖｆｂ」は定常時の電圧を示す。

図５（Ａ）に示すように、有機ＥＬ素子１２０の環境温度が７０℃の場合、電圧の立ち上がり時間が５ミリ秒以下で、有機ＥＬ素子１２０が点灯した。すなわち、有機ＥＬ素子１２０の不点灯を回避することができた。また、環境温度が２５℃の場合、電圧の立ち上がり時間が３ミリ秒以下で、有機ＥＬ素子１２０の不点灯を回避することができた。また、環境温度が−４０℃の場合、電圧の立ち上がり時間が１ミリ秒以下で、有機ＥＬ素子１２０の不点灯を回避することができた。いずれの環境温度においても、電圧の立ち上がり時間が１０ミリ秒以上では有機ＥＬ素子１２０は不点灯となった。

調査結果から、電圧の立ち上がり時間が５ミリ秒以下であれば、少なくとも一部の環境温度において有機ＥＬ素子１２０が不点灯となることを回避できることが確認された。したがって、本実施の形態に係る車両用灯具１００では、点灯回路２００が５ミリ秒以下の電圧の立ち上がり時間で有機ＥＬ素子１２０へ電圧を印加する。電圧の立ち上がり時間は、有機ＥＬ素子１２０に印加される電圧が、有機ＥＬ素子１２０が規定の点灯状態になるために要する電流値、すなわち上述した目標電流Ｉ_ＲＥＦの１０％に対応する電圧値（図５（Ｂ）において時間ｔ_１における電圧値）から、９０％に対応する電圧値（図５（Ｂ）において時間ｔ_２における電圧値）に到達するまでの時間と定義される。したがって、図５（Ｂ）における時間ｔ_１から時間ｔ_２までが、電圧の立ち上がり時間である。

点灯回路２００が５ミリ秒以下の電圧の立ち上がり時間で有機ＥＬ素子１２０へ電圧を印加することで、少なくとも一部の温度環境において有機ＥＬ素子１２０が不点灯になることを抑制することができる。また、電圧の立ち上がり時間は、より好ましくは１ミリ秒以下である。これにより、有機ＥＬ素子１２０の環境温度がいずれの温度であっても、有機ＥＬ素子１２０の不点灯を抑制することができる。

また、好ましくは、有機ＥＬ素子１２０の有機層１２６には、有機層１２６の厚さａよりも小さい大きさｃの導電性粒子１４０のみが含まれる。これにより、導電性粒子１４０を介した第１電極１２４と第２電極１２８間のショートが発生する可能性を低減させることができる。よって、有機ＥＬ素子１２０の不点灯をより一層抑制することができる。なお、この場合の有機層１２６の厚さａは、好ましくは有機ＥＬ素子１２０が−４０℃の環境下に置かれた場合の厚さである。また、有機層１２６の厚さａは、例えば第１電極１２４、有機層１２６及び第２電極１２８の積層方向における有機層１２６の長さを所定数の箇所で計測し、得られた値を平均することで得ることができる。

なお、電圧の立ち上がり時間を５ミリ秒以下と短くすることで、車両用灯具１００の外観不良も抑制することができる。すなわち、図４（Ａ）に示すように、導電性粒子１４０は、それ自体がダークスポットとも呼ばれる非発光点ＤＳとなる。また、図４（Ｃ）に示すように、焼損痕１４２や、第２電極１２８の焼損あるいは剥離した部分も非発光点ＤＳの一部となる。したがって、第１電極１２４と第２電極１２８間のショートによって、非発光点ＤＳが拡大する。

これまで有機ＥＬ素子１２０は、一般照明用灯具への利用が想定されていた。一般照明用灯具の場合、有機ＥＬ素子１２０が直視されることは少ない。また、仮に有機ＥＬ素子１２０が直視される場合であっても、有機ＥＬ素子１２０は観察者から比較的離れた位置にある。さらに、一般照明用灯具に求められる寿命は、車両用灯具１００に比べて非常に短い。このため、一般照明用灯具では、使用上許容される非発光点ＤＳの大きさＰが車両用灯具１００に比べて大きく、非発光点ＤＳの成長は問題とならなかった。

これに対し、車両用灯具１００の場合、有機ＥＬ素子１２０が直視されることが多い。また、有機ＥＬ素子１２０は、一般照明用灯具に比べて近い位置から観察者に直視されることが多い。さらに、車両用灯具１００の使用期間すなわち使用末期は、一般照明用灯具よりもはるかに長い１０年、さらには１５年が想定される。このため、非発光点ＤＳは、車両用灯具１００の使用前において使用上許容される程度の大きさＰであったとしても、使用により許容できない程度の大きさＰ、すなわち外観不良を引き起こす程の大きさＰにまで拡大し得る。

本実施の形態では、電圧の立ち上がり時間を５ミリ秒以下とすることで、ショートが発生しやすい状況を短時間にすることができる。これにより、焼損痕１４２の発生あるいは拡大を抑制することができるため、非発光点ＤＳの拡大を抑制することができる。その結果、車両用灯具１００の外観不良を抑制することができる。

また、本発明者らが見出した環境温度と、電圧の立ち上がり時間と、有機ＥＬ素子１２０における不点灯の発生との関係に基づいて、有機ＥＬ素子１２０の検査方法が提供される。本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１２０の検査方法は、電圧の立ち上がり時間を、有機ＥＬ素子１２０の置かれる温度環境に基づいて定まる所定のしきい値以上とするか、有機ＥＬ素子１２０の置かれる温度環境によらず１０ミリ秒以上として、有機ＥＬ素子１２０に電圧を印加する工程と、電圧の印加による有機ＥＬ素子１２０の点灯状態に基づいて、有機ＥＬ素子１２０の不良品を選別する工程とを含む。

電圧印加工程で用いられる電圧の立ち上がり時間のしきい値は、図５（Ａ）に基づくと、有機ＥＬ素子１２０の温度環境が７０℃の場合は５ミリ秒超、より好ましくは１０ミリ秒以上である。また、当該しきい値は、温度環境が２５℃の場合は３ミリ秒超、より好ましくは５ミリ秒以上である。また、当該しきい値は、温度環境が−４０℃の場合は１ミリ秒超、より好ましくは２ミリ秒以上である。不良品選別工程では、有機ＥＬ素子１２０の点灯状態が不点灯である場合に、有機ＥＬ素子１２０が不良品であると判定される。

導電性粒子１４０は、肉眼での視認が困難な大きさ（例えば５０μｍ以下）であっても、不点灯の原因となり得る。このため、不点灯を誘発できる所定の立ち上がり時間で電圧を印加して有機ＥＬ素子１２０の点灯状態を確認することで、車両用灯具１００の信頼性を低下させ得る有機ＥＬ素子１２０をより確実に取り除くことができる。これにより、車両用灯具１００の信頼性を高めることができる。

有機ＥＬ素子１２０の検査方法は、好ましくは有機ＥＬ素子１２０を−４０℃以下の温度環境に置くことを含む。有機ＥＬ素子１２０は、電圧印加工程を実施する際に−４０℃以下の低温環境に置かれる。有機ＥＬ素子１２０を低温環境に置くことで、有機ＥＬ素子１２０の不点灯をより誘発することができる。これにより、検査精度をより高めることができる。

また、不点灯の原因となる導電性粒子１４０、すなわち電極間距離よりも大きい導電性粒子１４０の存在（焼損痕１４２の存在と言い換えることもできる）は、有機ＥＬ素子１２０に電圧を印加した場合の電圧対電流特性（いわゆるＶ−Ｉカーブ）に基づいて検知することができる。図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、有機ＥＬ素子１２０の電圧対電流特性を測定した結果を示すグラフである。

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、有機ＥＬ素子１２０の温度環境を常温（２５℃）としたときの電圧対電流特性を示す。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、有機ＥＬ素子１２０の温度環境を−４０℃としたときの電圧対電流特性を示す。また、図６（Ａ）及び図７（Ａ）に示す電圧対電流特性は、不点灯の原因となる導電性粒子１４０を有機ＥＬ素子１２０が含まない場合のものであり、図６（Ｂ）及び図７（Ｂ）に示す電圧対電流特性は、不点灯の原因となる導電性粒子１４０を有機ＥＬ素子１２０が含む場合のものである。なお、電圧の立ち上がり時間は同一である。

図６（Ａ）及び図７（Ａ）に示すように、不点灯の原因となる導電性粒子１４０が存在しない場合、電流が急激に立ち上がり始める電圧値Ｖｆａまでは電流値は０である。一方、図６（Ｂ）及び図７（Ｂ）に示すように、不点灯の原因となる導電性粒子１４０が存在する場合、印加電圧が電圧値Ｖｆａに到達するまでの間に、わずかに電流が流れる。したがって、電圧値Ｖｆａ未満での電流値の変化に基づいて、不点灯の原因となる導電性粒子１４０の存在を検知することができる。これにより、車両用灯具１００の信頼性を高めることができる。また、外観不良も抑制することができる。

また、図６（Ｂ）及び図７（Ｂ）に示すように、有機ＥＬ素子１２０の環境温度が低い方が、電圧値Ｖｆａ未満での電流値の変化がより大きくなる。このため、有機ＥＬ素子１２０の温度環境をより低温にすることで、不点灯の原因となる導電性粒子１４０をより高精度に検知することができる。

以上説明したように、本実施の形態に係る車両用灯具１００は、有機ＥＬ素子１２０と、５ミリ秒以下の電圧の立ち上がり時間で有機ＥＬ素子１２０へ電圧を印加する点灯回路２００とを備える。これにより、有機ＥＬ素子１２０の不点灯を抑制することができるため、車両用灯具１００の信頼性を向上させることができる。また、電圧の立ち上がり時間を１ミリ秒以下とすることで、車両用灯具１００の信頼性をより向上させることができる。さらに、有機ＥＬ素子１２０は、有機層１２６の厚さよりも小さい導電性粒子１４０のみを有機層１２６に含む。これにより、車両用灯具１００の信頼性をより向上させることができる。また、有機ＥＬ素子１２０にオーバーシュート電流を印加することでも、有機ＥＬ素子１２０の不点灯を抑制することができる。

また、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１２０の検査方法は、電圧の立ち上がり時間を、有機ＥＬ素子１２０の置かれる温度環境に基づいて定まる所定のしきい値以上とするか、有機ＥＬ素子１２０の置かれる温度環境によらず１０ミリ秒以上として、有機ＥＬ素子１２０に電圧を印加し、その際の有機ＥＬ素子１２０の点灯状態に基づいて、有機ＥＬ素子１２０の不良品を選別することを含む。これにより、使用中に不点灯となり得る有機ＥＬ素子１２０を除外することができるため、車両用灯具１００の信頼性を向上させることができる。また、当該検査方法は、有機ＥＬ素子１２０を−４０℃以下の温度環境に置くことを含む。この場合、車両用灯具１００の信頼性をより向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、電極と有機層１２６とを有する有機ＥＬ素子１２０と、有機層１２６に生じた焼損痕１４２によって有機層１２６から剥離した電極が、有機ＥＬ素子１２０への電圧の印加によって生じるクーロン力Ｆにより焼損痕１４２に当接するまでの時間よりも短い電圧の立ち上がり時間で、有機ＥＬ素子１２０へ電圧を印加する点灯回路２００と、を備える車両用灯具１００が提供される。

本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることが可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれる。上述の実施の形態に変形が加えられた新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態及び変形それぞれの効果をあわせもつ。

車両用灯具１００は、ターンシグナルランプ、デイタイムランニングランプ、クリアランスランプ等の標識灯や、ヘッドランプ、ブレーキランプ等であってもよい。

１００車両用灯具、１２０有機ＥＬ素子、１２４第１電極、１２６有機層、１２８第２電極、１４０導電性粒子、２００点灯回路。

Claims

有機ＥＬ素子と、
５ミリ秒以下の電圧の立ち上がり時間で前記有機ＥＬ素子へ電圧を印加する点灯回路と、
を備えることを特徴とする車両用灯具。
前記立ち上がり時間は、１ミリ秒以下である請求項１に記載の車両用灯具。
前記有機ＥＬ素子は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極の間に配置される有機層と、を備え、
前記有機層には、有機層の厚さよりも小さい大きさの導電性粒子のみが含まれる請求項１又は２に記載の車両用灯具。
電圧の立ち上がり時間を、有機ＥＬ素子の置かれる温度環境に基づいて定まる所定のしきい値以上とするか、有機ＥＬ素子の置かれる温度環境によらず１０ミリ秒以上として、有機ＥＬ素子に電圧を印加し、
前記電圧の印加による前記有機ＥＬ素子の点灯状態に基づいて、前記有機ＥＬ素子の不良品を選別することを含むことを特徴とする有機ＥＬ素子の検査方法。
前記有機ＥＬ素子を−４０℃以下の温度環境に置くことを含む請求項４に記載の有機ＥＬ素子の検査方法。
電極と有機層とを有する有機ＥＬ素子と、
前記有機層に生じた焼損痕によって前記有機層から剥離した前記電極が、前記有機ＥＬ素子への電圧の印加によって生じるクーロン力により焼損痕に当接するまでの時間よりも短い電圧の立ち上がり時間で、前記有機ＥＬ素子へ電圧を印加する点灯回路と、
を備えることを特徴とする車両用灯具。