JP2005158483A - 照明装置および照明装置の駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】有機ＥＬ素子の寿命特性を向上させた照明装置を提供する。
【解決手段】 有機ＥＬ素子１０を光源とする照明装置１００において、同一基板上に形成された複数の有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂと、各有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂ毎に、順次、順方向電流を供給する駆動手段２０と、を設ける。
【選択図】図２
【解決手段】 有機ＥＬ素子１０を光源とする照明装置１００において、同一基板上に形成された複数の有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂと、各有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂ毎に、順次、順方向電流を供給する駆動手段２０と、を設ける。
【選択図】図２
Description
本発明は、有機ＥＬ素子を光源とする照明装置および照明装置の駆動方法に関する。
近年、自発光素子として有機ＥＬ素子が注目されている。有機ＥＬ素子は、有機化合物からなる薄膜の発光層を電極で挟持した構成を有し、電極間に電流を供給すると発光する。有機ＥＬ素子を液晶表示装置のバックライトや照明装置の光源として利用することにより、照明部分の薄型化が可能なことから、装置全体の小型化、軽量化が容易となる。
有機ＥＬ素子を平面発光素子として用いた場合に、その発光寿命を向上させるために、例えば陽極として用いるＩＴＯ電極を独立した複数の電極パターンとして形成し、独立したＩＴＯ電極の数に比例させて寿命特性を向上させるようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、略櫛歯状に形成した２組の陽極および陰極を、平面視において嵌合させるような形状に配置して無機ＥＬ素子を構成し、この２組の電極に交互に電圧を印加することにより、無機ＥＬ素子の発光寿命を向上させるようにした技術も知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開１０−２３３２８５号公報
特開２００３−１７３８８０号公報
しかしながら、上記従来の有機ＥＬ素子（特許文献１）では、複数の独立したＩＴＯ電極の数に比例させて発光寿命を向上させたものであって、単体の有機ＥＬ素子そのものの発光寿命を向上させたものではない。
また、無機ＥＬ素子は高電界を印加することにより、キャリアが加速されて励起し、それが失活する際に発光する。これに対して、有機ＥＬ素子は陰極から電子が注入され、陽極からは正孔が注入されてこれらが再結合することにより励起状態を経て発光する。有機ＥＬ素子の場合は印加する電圧も比較的低い。この様に無機ＥＬ素子と有機ＥＬ素子とでは、素子特性や発光機構、駆動方法が異なっており、２組の陽極および陰極間に交互に電圧を印加させることにより発光寿命の向上を図った上記従来の技術（特許文献２）を有機ＥＬ素子を駆動させる際にそのまま適用できるものではない。
本発明の課題は、有機ＥＬ素子の寿命特性を向上させた照明装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、有機ＥＬ素子を光源とする照明装置において、同一基板上に形成された複数の有機ＥＬ素子領域と、前記各有機ＥＬ素子領域毎に、順次、順方向電流を供給する駆動手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の照明装置において、前記駆動手段は、前記有機ＥＬ素子領域に順方向電流を所定時間供給した後に、当該有機ＥＬ素子領域に瞬間的に逆方向電流を供給することを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、有機ＥＬ素子を光源とする照明装置において、同一基板上に形成された複数の有機ＥＬ素子領域と、いずれか一の有機ＥＬ素子領域に順方向電流を供給するとともに他の有機ＥＬ素子領域に逆方向電流を供給する動作を、各有機ＥＬ素子領域について順次行う駆動手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明装置において、前記駆動手段は前記各有機ＥＬ素子領域の発光面積の比に応じて、各有機ＥＬ素子領域に順方向電流を供給する時間を決定することを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置において、前記各有機ＥＬ素子領域の発光面積は相対的に略等しいことを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の照明装置において、前記各有機ＥＬ素子領域は、それぞれ複数の有機ＥＬ素子が直列に接続されて形成されていることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の照明装置において、前記各有機ＥＬ素子領域の発光面に、当該有機ＥＬ素子領域からの発光を拡散する拡散板を備えたことを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、有機ＥＬ素子を光源とする照明装置を駆動する照明装置の駆動方法において、同一基板上に複数の有機ＥＬ素子領域を形成し、この各有機ＥＬ素子領域毎に、順次、順方向電流を供給することを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の照明装置の駆動方法において、前記有機ＥＬ素子領域に順方向電流を所定時間供給した後に、当該有機ＥＬ素子領域に瞬間的に逆方向電流を供給することを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、有機ＥＬ素子を光源とする照明装置を駆動する照明装置の駆動方法において、同一基板上に複数の有機ＥＬ素子領域を形成し、いずれか一の有機ＥＬ素子領域に順方向電流を供給するとともに他の有機ＥＬ素子領域に逆方向電流を供給する動作を、各有機ＥＬ素子領域について順次行うことを特徴とする。
請求項１または８に記載の発明によれば、同一基板上に複数の有機ＥＬ素子領域を形成し、駆動手段により各有機ＥＬ素子領域毎に、順次、順方向電流を供給することにより、各有機ＥＬ素子領域を点滅発光させることにより各有機ＥＬ素子領域の発光寿命を向上させることができる。
請求項２または９に記載の発明によれば、有機ＥＬ素子に損傷を与えずに、当該有機ＥＬ素子から電荷を引き抜くことができ、有機ＥＬ素子の長寿命化を図ることができる。
請求項３または１０に記載の発明によれば、同一基板上に複数の有機ＥＬ素子領域を形成し、駆動手段によりいずれか一の有機ＥＬ素子領域に順方向電流を供給するとともに他の有機ＥＬ素子領域に逆方向電流を供給する動作を各有機ＥＬ素子領域について順次行うので、各有機ＥＬ素子領域を点滅発光させるとともに、消灯時に逆方向電流を供給することにより有機ＥＬ素子内に残る電荷を引き抜くことができ、有機ＥＬ素子の寿命特性を向上させることができる。
請求項４に記載の発明によれば、各有機ＥＬ素子領域の発光面積の比に応じて、各有機ＥＬ素子領域に順方向電流を供給する時間を決定するので、有機ＥＬ素子領域の面積の大小に関わらず、各有機ＥＬ素子領域の発光量を等しくすることができる。
請求項５に記載の発明によれば、各有機ＥＬ素子領域の発光面積は相対的に等しいので、各有機ＥＬ素子領域からの発光量を略等しいものとすることができる。
請求項６に記載の発明によれば、有機ＥＬ素子を複数直列に接続することにより各有機ＥＬ素子領域を構成することで、有機ＥＬ素子１個当たりの駆動電圧を分圧することができるため、高電圧時の発光効率を向上させた有機ＥＬ素子の駆動が容易になる。
請求項７に記載の発明によれば、有機ＥＬ素子領域の発光面に拡散板を備えたので、有機ＥＬ素子領域からの発光を拡散して輝度を均一にすることができる。
以下、図面を参照して本発明に係る照明装置を実施するための最良の形態を説明する。図１に本最良の形態における照明装置１００（図２参照）の光源として利用される有機ＥＬ素子１０を模式的に示す。有機ＥＬ素子１０は、図１に示すように、基板１１上に、陽極１２と、発光層を含む有機層１３と、陰極１４とを備え、これらの層が順に積層されている。
有機ＥＬ素子１０の発光機構は次のようになっている。有機ＥＬ素子１０に対して、外部から陽極１２および陰極１４を介して順方向電流を供給すると、有機層１３において注入された電子および正孔が結合し、有機分子が励起される。励起された有機分子が基底状態に戻る際、その差分のエネルギーが光として放出される。放射された光は、陽極１２、基板１１を透過して射出される。
なお、有機ＥＬ素子１０の構成は、図１に示す態様に限定されるものではなく、陽極１２と陰極１４を基板１１に対して図１に示す順序とは逆の順序に積層してもよいし、薄膜の陰極材料と透過率の高い陽極材料を積層した実質的に透明な陰極から有機層１３から放出される光を射出するトップエミッションの構成にしてもよい。
次に、各層について説明する。
基板１１は、ソリッド基板、フレキシブル基板のいずれであってもよい。
ソリッド基板の基材としては、ガラス、石英等を用いることができる。
フレキシブル基板の基材としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等を用いることができる。
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陽極１２は、光を透過する透明電極であり、例えば、インジウムチンオキサイド（ＩＴＯ）、インジウムジンクオキサイド（ＩＺＯ）、金、酸化スズ、酸化亜鉛等の仕事関数が４ｅＶ以上で透過率が４０％以上の導電材料を用いて構成することができる。
有機層１３は、発光層のみからなる単層構成であってもよいし、発光層を正孔輸送層と電子輸送層とで挟んだ３層構成等からなる複数層構成であってもよい。有機層１３は数ｎｍ〜数μｍの厚さに構成される。
発光層は有機化合物または錯体からなる有機発光材料を含んで構成される。効率よく発光させるためには、キャリアの移動距離を短くすることが有効であり、発光層を薄膜化することが望ましい。有機発光材料としては、一重励起状態から基底状態に戻るときにそのエネルギー差を蛍光として放射する蛍光発光材料および三重励起状態から基底状態に戻るときのエネルギー差を燐光として放射する燐光発光材料のいずれを用いてもよいが、発光効率および発光寿命の観点から燐光発光材料を用いることが特に好ましい。
なお、有機分子は一般に湿気や酸素に弱く、特に励起状態にあるときに大気中の酸素や水分と反応して劣化する確率が高い。そこで、有機ＥＬ素子において、窒素等の不活性ガスの雰囲気下で金属管やガラス管等により有機層１３を覆って封止し、外部雰囲気から遮蔽するのが一般的であるが、本願においては説明の簡略化のため、有機ＥＬ素子１０の封止の図面や説明は省略している。
正孔輸送層を設ける場合、正孔輸送層は陽極１２と接するように設けられる。電子輸送層を設ける場合、電子輸送層は陰極１４と接するように設けられる。また、有機層１３を複数層構成とする場合、フッ化リチウム層や無機金属塩の層、またはそれらを含有する層などが任意の位置に配置されていてもよい。
陰極１４は、光を反射する反射電極であり、例えば、アルミニウム、ナトリウム、リチウム、マグネシウム、銀、カルシウム等の仕事関数が４ｅＶ未満で、反射率が６０％以上の金属材料から構成することができる。
なお、有機ＥＬ素子１０を照明装置の光源として利用するときは白色化するのが望ましいが、単一の発光材料で白色を示すものが無いため白色化する方法としては、異なる発光極大波長を示す２つ以上の発光材料から発光層を形成する方法、あるいは、発光層からの少なくとも１つ以上の発光極大波長の発光材料と、発光層からの光を励起光として吸収して蛍光変換膜中の蛍光体から光を放出させることで、励起光より長波長領域の光を発光する蛍光材料を、発光層や基板１１等に分散させて異なる２つ以上の発光極大波長により白色化する方法であっても良い。
次に、図２を参照して上記有機ＥＬ素子１０を適用した照明装置１００について説明する。図２（ａ）は当該照明装置１００の平面図を示したものであり、（ｂ）は断面図を示したものである。
図２（ａ）に示すように、照明装置１００は、同一基板１１上に平面視において櫛歯状に形成された２つの有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂと、この有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂに対して交互に順方向電流を供給する駆動手段２０とを備えている。
平面視において、各有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂは互いに重なり合わないように、一の有機ＥＬ素子領域１０ａに形成される凹部１０１ａに他の有機ＥＬ素子領域１０ｂに形成される櫛歯部１０１ｂが嵌合するような形状にパターニングされている。また、両有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂの発光面積は相対的に略等しく形成されている。
図２（ｂ）に示すように、各有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂは上記した有機ＥＬ素子１０から形成されるもので、基板１１上に形成される陽極１２と、有機層１３と、櫛歯状にパターニングされた陰極１４を備えている。
駆動手段２０は、上述のように、各有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂを交互に発光させるように、各有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂに交互に順方向電流を供給するものであり、例えば、一の有機ＥＬ素子領域１０ａに順方向電流を供給した後、他の有機ＥＬ素子領域１０ｂに順方向電流を供給する様に電流供給切替動作を行う。
各有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂを点滅発光させることにより各有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂの発光寿命を向上させることができる。
また、駆動手段２０は、一の有機ＥＬ素子領域１０ａに順方向電流を供給するとともに、他の有機ＥＬ素子領域１０ｂに逆方向電流を供給し、他の有機ＥＬ素子領域１０ｂに順方向電流を供給するとともに、一の有機ＥＬ素子領域１０ａに対して逆方向電流を供給する電流供給切替動作を、順次、繰り返し行うようにしてもよい。
このように、各有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂを点滅発光させるとともに、各有機ＥＬ素子領域の消灯時に逆方向電流を供給することにより有機ＥＬ素子１０内に残る電荷を引き抜くことができ、有機ＥＬ素子１０の寿命特性を向上させることができる
さらに、駆動手段２０は、一の有機ＥＬ素子領域１０ａに順方向電流を所定時間供給した後に、他の有機ＥＬ素子領域１０ｂに対して順方向電流を所定時間供給するとともに、一の有機ＥＬ素子領域１０ａに対して逆方向電流を瞬間的に供給する電流供給切替動作を行ってもよい。
逆方向電流を各有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂの消灯時に瞬間的に逆方向電流を供給することにより、有機ＥＬ素子１０に損傷を与えずに、当該有機ＥＬ素子１０から電荷を引き抜くことができ、有機ＥＬ素子１０の長寿命化をさらに図ることができる。
また、駆動手段２０は、上記いずれの電流供給切替動作を行う場合であっても、各有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂの発光面積の比に応じて、それぞれの発光量が等しくなるように各有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂに順方向電流を供給する時間を決定することが好ましい。本形態においては、一の有機ＥＬ素子領域１０ａと他の有機ＥＬ素子領域１０ｂの発光面積は略等しく形成されているため、駆動手段１０は各有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂにそれぞれ同じ時間の配分で順方向電流が供給されるように電流供給切替動作を行う。これに対して、例えば、一の有機ＥＬ素子領域と他の有機ＥＬ素子領域の発光面積の比が３０％：７０％である場合、一の有機ＥＬ素子領域に順方向電流が供給される時間と、他の有機ＥＬ素子領域に順方向電流が供給される時間との比が７０％：３０％となるように電流供給切替動作を行う。なお、有機ＥＬ素子領域が２以上設けられる場合であっても同様である。
基板１１には、図２（ｂ）に示す様に、照明装置１００の発光面Ａ全体の輝度を均一にするために、拡散板１５を設けることが好ましい。拡散板１５は、各有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂの発光面側に設けられ、各有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂから射出される光を拡散するものである。これにより、発光面Ａ全体から発光されているかの如くにすることができる。
なお、図２に示す照明装置１００において、陰極１４の形状を２つの独立した櫛歯形状の電極としたが、陽極１２の形状を櫛歯状の形状にしても良い。
また、各有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂを交互に点灯させることができれば、有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂや電極の形状は櫛歯形状に限定されるものではなく、照明装置１００の発光面の形状に応じて、適宜、適切な形状とすることができる。例えば、図３（ａ）に示すように、三角形状を組み合わせた形状であってもよいし、図３（ｂ）に示すように、発光面が円形または楕円形である場合、渦巻き状に形成した２組の有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂを平面視において嵌合するような形状にパターンニングしてもよい。２組の有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂの発光面積は、略等しいことが好ましく、各有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂは発光面全体に均一に分布するように構成されると好ましい。
また、有機ＥＬ素子領域の数、また、独立させる電極数は２つに限定されるものではなく、２以上であってもよい。その場合であっても、各有機ＥＬ素子領域の発光面積は相対的に略等しいことが好ましく、各有機ＥＬ素子領域が発光面に対して均一に分布するように構成されると好ましい。
なお、有機ＥＬ素子領域の数が２以上である場合、駆動手段２０により、各有機ＥＬ素子領域毎に、順次、順方向電流を供給させるようにすればよい。また、このとき、駆動手段によりいずれか一の有機ＥＬ素子領域に順方向電流を供給すると共に他の有機ＥＬ素子領域に逆方向電流を供給する動作を各有機ＥＬ素子領域について順次行わせるようにしてもよい。
さらに、図４に示すように、各有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂを複数の有機ＥＬ素子１０を直列に接続して構成してもよい。また、この場合も、各有機ＥＬ素子１０の形状は、発光面に応じて、適宜、適切な形状を選択すればよく、図４に示したような矩形状であってもよいし、三角形や多角形等の形状をしていてもよく、特に限定されるものではないのは勿論である。
図４に示すように、有機ＥＬ素子１０を複数直列に接続することにより各々の有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂを構成することで、有機ＥＬ素子１個当たりの駆動電圧を分圧することができるため、高電圧時の発光効率を向上させた有機ＥＬ素子の駆動が容易になる。
次に、照明装置１００の駆動手段２０の具体的構成例を説明する。
図５に示すように、駆動手段２０は、直流電源２１と、制御手段２２と、スイッチング手段２３ａ、２３ｂ等とから構成することができる。
図５に示すように、駆動手段２０は、直流電源２１と、制御手段２２と、スイッチング手段２３ａ、２３ｂ等とから構成することができる。
直流電源２１は、制御手段２２、スイッチング手段２３ａ、２３ｂの動作電源であるとともに、各有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂに電流を供給する電流源となる。また、直流電源２１は、２次電池等であってもよいし、一般家庭に供給されている公称１００Ｖの交流の商用電源から直流に変換して利用する直流電源であってもよい。また、直流電源２１は定電流源であってもよいし、定電圧源であってもよい。
制御手段２２は、スイッチング手段２３ａ、２３ｂに対して制御パルスを供給するもので、制御手段２２から供給される制御パルスによってスイッチング手段２３ａ、２３ｂは有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂに対する電流供給を順方向と逆方向とに切り替える。
スイッチング手段２３ａ、２３ｂは、それぞれの有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂ毎に設けられ、制御手段２２から供給される制御パルスに従って、それぞれ有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂに順方向電流と逆方向電流を交互に供給する電流供給切替動作を行う。
次に、スイッチング手段２３ａの回路構成例を示す図６を参照しながら、スイッチング手段２３ａによる順方向電流と逆方向電流の電流供給切替動作について説明する。なお、図６には一のスイッチング手段２３ａのみを示したが、他のスイッチング手段２３ｂの構成や動作は一のスイッチング手段２３ａと等しいものであるので、ここでは説明を省略する。
スイッチング手段２３ａは、第一トランジスタＴｒ１、第二トランジスタＴｒ２、第三トランジスタＴｒ３、第四トランジスタＴｒ４と第一抵抗Ｒ１、第二抵抗Ｒ２等を用いて構成することができる。
制御手段２２から供給される制御パルスｂによって、各トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４のオン／オフを切り替えることにより、有機ＥＬ素子領域１０ａを構成する有機ＥＬ素子１０に対して順方向電流または逆方向電流を供給する。なお、各トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４は、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）等を用いて構成することができる。
具体的には、制御手段２２から供給される制御パルスｂの信号レベルが“Ｈ”レベルのとき、第一トランジスタＴｒ１および第三トランジスタＴｒ３に対して“Ｈ”レベルの制御信号が印加されて、これらのトランジスタＴｒ１、Ｔｒ３はオンされる。このとき、第二トランジスタＴｒ２および第四トランジスタＴｒ４に対しては反転器２４により制御パルスｂの信号レベルが反転された“Ｌ”レベルの制御信号が印加され、各トランジスタＴｒ２、Ｔｒ４はオフされる。
これにより、直流電源２１から電流が第一トランジスタＴｒ１→有機ＥＬ素子１０→第三トランジスタＴｒ３の順に流れ、有機ＥＬ素子１０に対して順方向電流が供給され、有機ＥＬ素子１０は点灯する。
一方、制御手段２２から供給される制御パルスｂの信号レベルが“Ｌ”レベルのとき、第一トランジスタＴｒ１および第三トランジスタＴｒ３は“Ｈ”レベルの制御信号が印加されてオフとなり、第二トランジスタＴｒ２および第四トランジスタＴｒ４には反転器２４により“Ｈ”レベルの制御信号が印加されてオンされる。
これにより、直流電源２１から電流が第四トランジスタＴｒ４→有機ＥＬ素子１０→第二トランジスタＴｒ２の順に流れ、有機ＥＬ素子１０に対しては逆方向電流が供給される。これにより、有機ＥＬ素子１０に残った電荷が引き抜かれるとともに、有機ＥＬ素子１０は消灯する。
第一抵抗Ｒ１および第二抵抗Ｒ２は可変抵抗であり、抵抗値を変化させることにより分圧比を変化させて、直流電源２１から有機ＥＬ素子１０に印加される電圧値を調整する。第一抵抗Ｒ１により有機ＥＬ素子１０に対して順方向電流を供給する場合の電圧値を調整することができ、第二抵抗Ｒ２により逆方向電流供給時の電圧値を調整することができる。すなわち、第一抵抗Ｒ１、第二抵抗Ｒ２を備えることにより、順方向電流供給時、逆方向電流供給時の電圧調整を個々に行うことができ、有機ＥＬ素子１０が最適な発光特性を示す電圧を印加できるように調整することができる。
なお、スイッチング手段２３ａによる有機ＥＬ素子１０に対する順方向電流供給動作と逆方向電流供給動作の切替による有機ＥＬ素子１０の点滅発光周期は、制御手段２２から供給される制御パルスｂの周期により決定し、制御パルスｂのデューティ比により順方向で点灯する時間の割合が決定する。この点滅周期は、人が点滅による輝度のちらつきを感じにくい５０Ｈｚ以上が好ましく、より好ましくは人の耳の可聴周波数帯域を越える周波数、例えば、２０ｋＨｚ以上が好ましい。これにより耳障りな発振音等の動作音の発生を防止することができる。
図６においては、一のスイッチング手段２３ａを示して有機ＥＬ素子領域１０ａに対する順方向電流供給動作と逆方向電流供給動作を切り替える電流供給切替動作について説明したが、上述の如く、他のスイッチング手段２３ｂも同様の回路構成を有し、一のスイッチング手段２３ａと同様にして順方向電流供給動作と逆方向電流供給動作を制御手段２２から供給される制御パルスによって切り替える。このとき、他のスイッチング手段２３ｂに対しては制御パルスｂを反転した制御パルスが出力される。反転した制御パルスを他のスイッチング手段２３ｂに与えることにより、一の有機ＥＬ素子領域１０ａと他の有機ＥＬ素子領域１０ｂとを交互に発光させることができる。この様に、複数の有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂを順次発光させることにより、発光面Ａから発せられる光の輝度を一定に保つことができ、ちらつきを感じにくくさせることができる。
なお、本発明は上記最良の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、図６に示すスイッチング手段２３ａは、有機ＥＬ素子領域１０ａの消灯時に逆方向電流を常に供給する構成となっているが、これに限定されるものではなく、逆方向電流の供給を瞬間的に行うこととしてもよい。例えば、有機ＥＬ素子領域１０ａに逆方向電流を供給する際に、制御パルスｂの反転入力を受けて第２トランジスタＴｒ２および第４トランジスタＴｒ４に対して瞬間的にオン信号を出力するワンショット回路をスイッチング手段２３ａに設けることにより、有機ＥＬ素子領域１０ａに逆方向電流を瞬間的に供給することができ、有機ＥＬ素子１０に損傷を与えずに、順方向電流の供給によりチャージされた電荷を有機ＥＬ素子１０から引き抜くことができる。
例えば、図６に示すスイッチング手段２３ａは、有機ＥＬ素子領域１０ａの消灯時に逆方向電流を常に供給する構成となっているが、これに限定されるものではなく、逆方向電流の供給を瞬間的に行うこととしてもよい。例えば、有機ＥＬ素子領域１０ａに逆方向電流を供給する際に、制御パルスｂの反転入力を受けて第２トランジスタＴｒ２および第４トランジスタＴｒ４に対して瞬間的にオン信号を出力するワンショット回路をスイッチング手段２３ａに設けることにより、有機ＥＬ素子領域１０ａに逆方向電流を瞬間的に供給することができ、有機ＥＬ素子１０に損傷を与えずに、順方向電流の供給によりチャージされた電荷を有機ＥＬ素子１０から引き抜くことができる。
具体的なワンショット回路の構成例を図７に示す。図７に示すワンショット回路は、Ｄ型フリップフロップ２５とＲＣ時定数回路２６と用いて構成されている。Ｄ型フリップフロップ２５のクロック入力端子ＣＬＫは反転器２４の出力端子と接続され、その出力端子Ｑは第２トランジスタＴｒ２および第４トランジスタＴｒ４のゲート端子とが接続されている。ＲＣ時定数回路２６の抵抗Ｒ３は、その一端がＤ型フリップフロップの出力端子Ｑと、第２トランジスタＴｒ２および第４トランジスタＴｒ４とに接続され、他端はＤ型フリップフロップ２５のリセット端子ＲとキャパシスタンスＣに接続されている。このワンショット回路によれば、図７（ｂ）に示す様に、制御パルスｂの立ち下がりに同期して、第２トランジスタＴｒ２および第４トランジスタＴｒ４がオンされ、ＲＣ時定数後（約０．７ＲＣ）に第２トランジスタＴｒ２および第４トランジスタＴｒ４がオフされる。これにより、有機ＥＬ素子領域１０ａには瞬間的（約０．７ＲＣ）に逆方向電流が供給される。
なお、他のスイッチング手段２３ｂについても同様のワンショット回路を設けてよいのは勿論である。
なお、他のスイッチング手段２３ｂについても同様のワンショット回路を設けてよいのは勿論である。
さらに、図６、図７に示す駆動手段２０においては、有機ＥＬ素子１０ａの消灯時に逆方向電流を供給するものとしているが、これに限られるものではない。上述したように、駆動手段２０は、一の有機ＥＬ素子領域１０ａと他の有機ＥＬ素子領域１０ｂに対して交互に順方向電流が供給できればよいので、例えば、図８に示す様に、一のスイッチング手段を第１トランジスタＴｒ１を用いて構成し、制御手段２２から供給される制御パルスｂに応じて間欠的に有機ＥＬ素子１０に対して順方向電流を供給する構成としてもよい。このとき、他の有機ＥＬ素子領域１０ｂについては、この一のスイッチング手段と同様の構成の他のスイッチング手段に制御手段２２から反転した制御パルスを与えることにより、一の有機ＥＬ素子領域１０ａと他の有機ＥＬ素子領域１０ｂとを交互に点灯させることができる。
さらに、図６、７に示すスイッチング手段２３ａにおいては、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２の抵抗値を変化させることにより分圧比を変化させて、直流電源２１から有機ＥＬ素子１０に印加される電圧値を調整するものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、有機ＥＬ素子１０に供給される電流値を検出する電流検出手段と、電流検出手段から検出される電流値に基づき有機ＥＬ素子１０に一定の電流が供給されるように制御する定電流制御手段を設け、定電流制御を行ってもよい。定電流制御手段としては例えば、差動増幅器等を用いて構成することができる。
また、図９に示すように、各有機ＥＬ素子領域１０ａ、１０ｂ毎に有機ＥＬ素子１０に流れる電流を検知する電流検知手段２４ａ、２４ｂを設けて、電流検知手段２４ａ、２４ｂにより検知した電流値に基づいて制御パルスのデューティ比を調整し、有機ＥＬ素子１０に順方向電流を供給する時間を制御するようにしてもよい。これにより、照明装置１００の発光輝度を一定に保つ輝度固定制御を行ったり、外部から利用者等により指示される輝度となるような調光制御を行うようにしてもよい。
１０ 有機ＥＬ素子
１０ａ、１０ｂ 有機ＥＬ素子領域
１１ 基板
１２ 陽極
１３ 有機層
１４ 陰極
１５ 拡散板
２０ 駆動手段
２１ 直流電源
２２ 制御手段
２３ａ スイッチング手段
２３ｂ スイッチング手段
Ａ 発光面
ｂ 制御パルス
１００ 照明装置
１０ａ、１０ｂ 有機ＥＬ素子領域
１１ 基板
１２ 陽極
１３ 有機層
１４ 陰極
１５ 拡散板
２０ 駆動手段
２１ 直流電源
２２ 制御手段
２３ａ スイッチング手段
２３ｂ スイッチング手段
Ａ 発光面
ｂ 制御パルス
１００ 照明装置
Claims (10)
- 有機ＥＬ素子を光源とする照明装置において、
同一基板上に形成された複数の有機ＥＬ素子領域と、
前記各有機ＥＬ素子領域毎に、順次、順方向電流を供給する駆動手段と、
を備えたことを特徴とする照明装置。 - 請求項１に記載の照明装置において、
前記駆動手段は、前記有機ＥＬ素子領域に順方向電流を所定時間供給した後に、当該有機ＥＬ素子領域に瞬間的に逆方向電流を供給することを特徴とする照明装置。 - 有機ＥＬ素子を光源とする照明装置において、
同一基板上に形成された複数の有機ＥＬ素子領域と、
いずれか一の有機ＥＬ素子領域に順方向電流を供給するとともに他の有機ＥＬ素子領域に逆方向電流を供給する動作を、各有機ＥＬ素子領域について順次行う駆動手段と、
を備えたことを特徴とする照明装置。 - 請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記駆動手段は前記各有機ＥＬ素子領域の発光面積の比に応じて、各有機ＥＬ素子領域に順方向電流を供給する時間を決定することを特徴とする照明装置。 - 請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記各有機ＥＬ素子領域の発光面積は相対的に略等しいことを特徴とする照明装置。 - 請求項１〜５のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記各有機ＥＬ素子領域は、それぞれ複数の有機ＥＬ素子が直列に接続されて形成されていることを特徴とする照明装置。 - 請求項１〜６のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記各有機ＥＬ素子領域の発光面に、当該有機ＥＬ素子領域からの発光を拡散する拡散板を備えたことを特徴とする照明装置。 - 有機ＥＬ素子を光源とする照明装置を駆動する照明装置の駆動方法において、
同一基板上に複数の有機ＥＬ素子領域を形成し、この各有機ＥＬ素子領域毎に、順次、順方向電流を供給することを特徴とする照明装置の駆動方法。 - 請求項８に記載の照明装置の駆動方法において、
前記有機ＥＬ素子領域に順方向電流を所定時間供給した後に、当該有機ＥＬ素子領域に瞬間的に逆方向電流を供給することを特徴とする照明装置の駆動方法。 - 有機ＥＬ素子を光源とする照明装置を駆動する照明装置の駆動方法において、
同一基板上に複数の有機ＥＬ素子領域を形成し、いずれか一の有機ＥＬ素子領域に順方向電流を供給するとともに他の有機ＥＬ素子領域に逆方向電流を供給する動作を、各有機ＥＬ素子領域について順次行うことを特徴とする照明装置の駆動方法。
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