JP5743452B2 - Lighting device and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、有機EL(有機エレクトロルミネッセンス)素子を光源とする照明装置およびその制御方法に関する。 The present invention relates to an illumination device using an organic EL (organic electroluminescence) element as a light source and a control method thereof.
白色光を発光する白色有機EL素子を光源とする照明装置がある。このような照明装置では、一般に、複数の白色有機EL素子が直列接続され、定電流駆動されて発光し、その光が照明光として出力される。 There is an illumination device that uses a white organic EL element that emits white light as a light source. In such an illuminating device, generally, a plurality of white organic EL elements are connected in series, are driven by a constant current, emits light, and the light is output as illumination light.
白色有機EL素子は、材料、製造プロセス等により、電流−電圧特性、色度(色温度)、電流−輝度(光束)特性等の初期特性にばらつきが生じるため、白色有機EL素子を複数用いて照明装置を構成し、直列接続、定電流駆動を行うと、各白色有機EL素子の発光輝度、色度にばらつきが生じ、照明装置が不良となる確率が高くなる。 Since white organic EL elements vary in initial characteristics such as current-voltage characteristics, chromaticity (color temperature), and current-luminance (light flux) characteristics depending on materials, manufacturing processes, etc., a plurality of white organic EL elements are used. If an illuminating device is constituted, and series connection and constant current driving are performed, the light emission luminance and chromaticity of each white organic EL element vary, and the probability that the illuminating device becomes defective increases.
また、発光輝度が駆動電流の電流値に強く依存する白色有機EL素子は、駆動電流が一定であれば、発光輝度も一定のままのはずであるが、実際には、駆動時間の経過に伴い、白色有機EL素子には発光輝度の低下、色度のずれが生じる。さらに、発光輝度の低下、色度のずれは、各白色有機EL素子で一様ではない。従って、照明装置の使用時間が長くなるにつれ、各白色有機EL素子での発光輝度、色度に大きなばらつきが生じた場合には、照明装置は実用に耐えるものではなくなる。 In addition, a white organic EL element whose light emission luminance strongly depends on the current value of the drive current should remain constant if the drive current is constant, but in practice, as the drive time elapses In the white organic EL element, emission luminance is reduced and chromaticity is shifted. Further, the decrease in light emission luminance and the chromaticity shift are not uniform among the white organic EL elements. Therefore, if the light emitting luminance and chromaticity of each white organic EL element vary greatly as the usage time of the lighting device becomes longer, the lighting device will not withstand practical use.
特許文献1(特開2006−324089号公報)には、輝度を一定とするために、光源としてそれぞれ、赤色光(R)、緑色光(G)、青色光(B)を発光する3つの有機EL素子を用い、各有機EL素子の駆動電流の電流値を個別に調整する照明装置が開示されている。この照明装置では、各有機EL素子の発光の合成光が照明光として出力される。そのため、照明光の輝度、色度(色度)は、各有機EL素子の発光輝度に応じて定まる。 Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-324089) discloses three organic materials that emit red light (R), green light (G), and blue light (B) as light sources, respectively, in order to keep the luminance constant. An illuminating device that uses EL elements and individually adjusts the current value of the drive current of each organic EL element is disclosed. In this illumination device, the combined light of the light emission of each organic EL element is output as illumination light. Therefore, the luminance and chromaticity (chromaticity) of the illumination light are determined according to the light emission luminance of each organic EL element.
なお、白色有機EL素子だけでなく、他の発光色の有機EL素子でも、発光輝度は駆動電流の電流値に強く依存し、また、経時的な発光輝度の低下を生じる。 Note that not only the white organic EL element but also the organic EL elements of other emission colors, the emission luminance strongly depends on the current value of the drive current, and the emission luminance decreases with time.
上述したように、有機EL素子の発光輝度は駆動電流の電流値に強く依存する。特許文献1に開示の照明装置によれば、3つの有機EL素子の発光輝度に応じて出力される照明光の輝度、色度が定まるため、各有機EL素子の駆動電流の電流値を個別に調整することで、任意の輝度、色度の照明光を出力できる。 As described above, the light emission luminance of the organic EL element strongly depends on the current value of the drive current. According to the illumination device disclosed in Patent Document 1, since the brightness and chromaticity of illumination light output according to the light emission brightness of the three organic EL elements are determined, the current value of the drive current of each organic EL element is individually set. By adjusting, illumination light of arbitrary luminance and chromaticity can be output.
また、特許文献1に開示の照明装置によれば、有機EL素子の発光輝度が低下した場合にも、駆動電流の電流値を増加させて、発光輝度を上げることで、照明光の輝度や色度の変化を抑制することができる。 Further, according to the illumination device disclosed in Patent Document 1, even when the light emission luminance of the organic EL element is lowered, the luminance value or color of the illumination light is increased by increasing the light emission luminance by increasing the current value of the drive current. The change in the degree can be suppressed.
特許文献1に開示の照明装置に用いられる3つの有機EL素子の発光輝度の経時変化の一例を図15(a)に示す。なお、図15(a)は、各有機EL素子の初期輝度を規格化した状態を示している。 FIG. 15A shows an example of the change over time of the emission luminance of the three organic EL elements used in the illumination device disclosed in Patent Document 1. FIG. 15A shows a state in which the initial luminance of each organic EL element is normalized.
図15(a)に示すように、各有機EL素子の発光輝度は経時的に低下する。また、発光輝度の低下速度は、各有機EL素子間で異なり、青色光(B)、赤色光(R)、緑色光(G)を発光する有機EL素子の順に速い。 As shown in FIG. 15A, the light emission luminance of each organic EL element decreases with time. Further, the rate of decrease in light emission luminance varies among the organic EL elements, and the organic EL elements that emit blue light (B), red light (R), and green light (G) increase in this order.
各有機EL素子の発光輝度の低下を補正するために、特許文献1に開示の照明装置は、図15(b)に示すように、各有機EL素子の駆動電流の電流値を増加させる。ここで、発光輝度の低下速度が速い有機EL素子ほど、駆動電流の電流値の増加量が大きくなる。 In order to correct the decrease in the light emission luminance of each organic EL element, the illumination device disclosed in Patent Document 1 increases the current value of the drive current of each organic EL element as shown in FIG. Here, the amount of increase in the current value of the drive current increases as the organic EL element has a lower emission luminance decrease rate.
しかし、駆動電流の電流値が増加すると、発熱等により有機EL素子へのダメージが増加する。 However, when the current value of the drive current increases, damage to the organic EL element increases due to heat generation or the like.
従って、特許文献1に開示の照明装置には、有機EL素子の発光輝度の低下による照明光の変化を抑制するために、有機EL素子の駆動電流の電流値を増加させることで、有機EL素子へのダメージを増加させてしまう。 Therefore, the lighting device disclosed in Patent Document 1 increases the current value of the drive current of the organic EL element in order to suppress a change in illumination light due to a decrease in the light emission luminance of the organic EL element. Will increase the damage to the.
有機EL素子へのダメージが大きくなると、発光輝度の低下が促進される。さらに、発光輝度の低下速度が速い有機EL素子ほど、駆動電流の電流値の増加量が大きいので、ダメージが大きくなり、ますます発光輝度の低下が促進されるという悪循環に陥る。その結果、図15(c)に示すように、発光輝度の低下速度が速い有機EL素子ほど急激に発光寿命が低下する。 When the damage to the organic EL element is increased, a decrease in light emission luminance is promoted. Furthermore, the organic EL element having a faster emission luminance reduction rate has a larger increase in the current value of the drive current, so that the damage is increased and a reduction in the emission luminance is further promoted. As a result, as shown in FIG. 15 (c), the organic EL element having a faster emission luminance decrease rate has a drastic decrease in emission lifetime.
本発明の目的は、上述した課題を解決することができる照明装置およびその制御方法を提供することにある。 The objective of this invention is providing the illuminating device which can solve the subject mentioned above, and its control method.
上記目的を達成するために本発明の照明装置は、
それぞれ発光色の異なる複数の有機EL素子の各々を時分割駆動により発光させ、該複数の有機EL素子の各々の発光の合成光を照明光として出力する照明装置であって、
前記複数の有機EL素子の各々の発光輝度を検出する輝度センサを具備し、該輝度センサの検出結果に応じて、該複数の有機EL素子の各々の駆動時間を決定する制御部と、
前記複数の有機EL素子の各々について前記制御部により決定された駆動時間、前記複数の有機EL素子の各々に駆動電流を供給する駆動部と、を有し、
前記駆動部は、前記複数の有機EL素子のうち、所定値以上の発光輝度で発光することができる時間である発光寿命が短い有機EL素子に供給する駆動電流の電流値を低くし、前記発光寿命が長い有機EL素子に供給する駆動電流の電流値を高くし、前記複数の有機EL素子の駆動時間の中心を揃えるように前記複数の有機EL素子の各々に駆動電流を供給する。
In order to achieve the above object, the lighting device of the present invention provides:
Each of the plurality of organic EL elements having different emission colors emits light by time division driving, and outputs a combined light of each light emission of the plurality of organic EL elements as illumination light,
A control unit for determining a driving time of each of the plurality of organic EL elements according to a detection result of the brightness sensor, comprising a luminance sensor for detecting the emission luminance of each of the plurality of organic EL elements;
A drive time determined by the control unit for each of the plurality of organic EL elements, and a drive unit for supplying a drive current to each of the plurality of organic EL elements,
The driving unit lowers a current value of a driving current supplied to the organic EL element having a short light emission lifetime, which is a time during which light can be emitted with a light emission luminance equal to or higher than a predetermined value among the plurality of organic EL elements, and the light emission life by increasing the current value of the long organic EL element for supplying a driving current, a drive current is supplied to each of the plurality of organic EL elements so as to align the center of the driving time of the plurality of organic EL elements.
上記目的を達成するために本発明の照明装置の制御方法は、
それぞれ発光色の異なる複数の有機EL素子の各々を時分割駆動により発光させ、該複数の有機EL素子の各々の発光の合成光を照明光として出力する照明装置の制御方法であって、
制御部が、前記複数の有機EL素子の各々の発光輝度を検出する輝度センサを具備し、該輝度センサの検出結果に応じて、該複数の有機EL素子の各々の駆動時間を決定し、
駆動部が、前記複数の有機EL素子の各々について前記制御部により決定された駆動時間、前記複数の有機EL素子の駆動時間の中心を揃えるように前記複数の有機EL素子の各々に駆動電流を供給し、
前記駆動部が、前記複数の有機EL素子のうち、所定値以上の発光輝度で発光することができる時間である発光寿命が短い有機EL素子に供給する駆動電流の電流値を低くし、前記発光寿命が長い有機EL素子に供給する駆動電流の電流値を高くする。
In order to achieve the above object, a method for controlling a lighting device of the present invention includes:
A method of controlling an illuminating device, wherein each of a plurality of organic EL elements having different emission colors is caused to emit light by time-division driving, and the combined light of each of the plurality of organic EL elements is output as illumination light,
The control unit includes a luminance sensor that detects emission luminance of each of the plurality of organic EL elements, and determines a driving time of each of the plurality of organic EL elements according to a detection result of the luminance sensor,
The drive unit applies a drive current to each of the plurality of organic EL elements so that the drive time determined by the control unit for each of the plurality of organic EL elements is aligned with the center of the drive time of the plurality of organic EL elements. Supply
The drive unit lowers a current value of a drive current supplied to the organic EL element having a short emission lifetime, which is a time during which the light emission can be emitted with a light emission luminance of a predetermined value or more among the plurality of organic EL elements, and the light emission The drive current supplied to the organic EL element having a long lifetime is increased.
時分割駆動により複数の有機EL素子を駆動し、各有機EL素子の発光の合成光を照明光として出力する照明装置では、各有機EL素子の単位時間当たりの発光輝度に応じて出力される照明光が定まる。また、各有機EL素子の単位時間当たりの発光輝度は、駆動時間により調整することができる。 In an illuminating device that drives a plurality of organic EL elements by time-division driving and outputs combined light emitted from each organic EL element as illumination light, illumination that is output according to the light emission luminance per unit time of each organic EL element The light is determined. Further, the light emission luminance per unit time of each organic EL element can be adjusted by the driving time.
従って、各有機EL素子の駆動時間を個別に調整することで、任意の輝度、色度の照明光を出力できると共に、有機EL素子の発光輝度の低下による照明光の変化も抑制することができる。 Therefore, by individually adjusting the driving time of each organic EL element, it is possible to output illumination light having an arbitrary luminance and chromaticity, and to suppress a change in illumination light due to a decrease in light emission luminance of the organic EL element. .
また、一般に、有機EL素子へのダメージは、駆動電流の電流値に強く依存するため、駆動時間により単位時間当たりの発光輝度を調整することで、有機EL素子へのダメージを軽減できる。 In general, the damage to the organic EL element strongly depends on the current value of the drive current. Therefore, the damage to the organic EL element can be reduced by adjusting the light emission luminance per unit time according to the drive time.
以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated with reference to drawings.
なお、本発明の照明装置は、有機EL素子を時分割駆動により駆動させるものである。 In addition, the illuminating device of this invention drives an organic EL element by a time division drive.
また、以下の実施形態では、照明装置が予め設定された一定の輝度、色度の照明光を出力するための構成および動作について説明する。 Further, in the following embodiment, a configuration and operation for the illumination device to output illumination light having a predetermined luminance and chromaticity set in advance will be described.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態の照明装置10の構成を示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a
図1を参照すると、本実施形態の照明装置10は、複数の有機EL素子11−R,11−G,11−Bと、電源部12と、制御部13と、駆動部14と、を有する。
Referring to FIG. 1, the
有機EL素子11−R,11−G,11−Bはそれぞれ、赤色光(R)、緑色光(G)、青色光(B)を発光する。なお、以下では、有機EL素子11−R,11−G,11−Bを区別しない場合には、有機EL素子11と称する。また、複数の有機EL素子11の発光色の組み合わせはR,G,Bに限られるものではない。
The organic EL elements 11-R, 11-G, and 11-B emit red light (R), green light (G), and blue light (B), respectively. Hereinafter, when the organic EL elements 11-R, 11-G, and 11-B are not distinguished, they are referred to as
有機EL素子11の構成について図2を参照して説明する。
The configuration of the
図2(a)は、有機EL素子11−Rの断面図である。 FIG. 2A is a cross-sectional view of the organic EL element 11-R.
図2(a)を参照すると、有機EL素子11−Rは、ガラス基板上201に、陽極202、正孔注入層203、正孔輸送層204、赤色発光層205、電子輸送層206、電子注入層207および陰極208を、この順に積層させた構成である。 Referring to FIG. 2A, the organic EL element 11-R has an anode 202, a hole injection layer 203, a hole transport layer 204, a red light emitting layer 205, an electron transport layer 206, an electron injection on a glass substrate 201. The layer 207 and the cathode 208 are stacked in this order.
陽極202および陰極208は、ITO(インジウムスズ酸化物)やIZO(インジウム亜鉛酸化物)を材料とする透明電極である。一般に、有機EL素子の陰極は、Alなどの金属を材料とするため、光透過性を有さない。しかし、本実施形態の有機EL素子11−Rは、陽極202および陰極208が透明電極であるため、光透過性を有する。 The anode 202 and the cathode 208 are transparent electrodes made of ITO (indium tin oxide) or IZO (indium zinc oxide). Generally, the cathode of the organic EL element is made of a metal such as Al, and therefore does not have light transmittance. However, since the anode 202 and the cathode 208 are transparent electrodes, the organic EL element 11-R of the present embodiment has light transmittance.
なお、ITOやIZOを構成材料とする陰極208は、スパッタ法を用いて形成されるが、スパッタ法を用いると、電子注入層207などへのダメージが大きくなる。そのため、ダメージを軽減するために、光透過性を確保できる程度の薄さのAl等の金属膜が電子注入層207の上に積層されることがある。 Note that the cathode 208 made of ITO or IZO is formed by a sputtering method. However, if the sputtering method is used, damage to the electron injection layer 207 and the like is increased. Therefore, in order to reduce damage, a metal film such as Al that is thin enough to ensure light transmission may be stacked on the electron injection layer 207.
赤色発光層205は、例えば、Alq3(トリス(8−ヒドロキシキノリノール)アルミニウム)とDCM2(ジアノメチレンピラン誘導体)とを構成材料とする。 The red light emitting layer 205 is made of, for example, Alq3 (tris (8-hydroxyquinolinol) aluminum) and DCM2 (dianomethylenepyran derivative).
また、電子輸送層206は、例えば、有機金属錯体等の材料から構成されるが、Cs,Na,K等のアルカリ金属、または、Mg,Ca等のアルカリ土類金属がドープされることもある。 The electron transport layer 206 is made of, for example, a material such as an organometallic complex, but may be doped with an alkali metal such as Cs, Na, or K, or an alkaline earth metal such as Mg or Ca. .
また、電子注入層207は、例えば、LiO(酸化リチウム)、LiF(フッ化リチウム)を構成材料とし、MgとAg、AlとLiなどの金属原子の混合層が、電子注入層207として用いられることもある。 The electron injection layer 207 is made of, for example, LiO (lithium oxide) or LiF (lithium fluoride), and a mixed layer of metal atoms such as Mg and Ag, Al and Li is used as the electron injection layer 207. Sometimes.
なお、両面出力・透明素子として有機EL素子11の駆動電圧を低減したり、発光効率を向上させたりするために、電子注入層207を積層させず、電子輸送層206の上に陰極208が積層されることがある。ITOやIZOを材料とする陰極208の仕事関数は、Alなどの金属膜と比べて仕事関数が大きく、電子輸送層206のLUMO(最低非占有分子軌道 Lowest Unoccupied Molecular. Orbital)準位(電子親和力)と乖離している。そのため、陰極208と電子輸送層206との界面に、陰極208の仕事関数と電子輸送層206のLUMO準位との差に相当するキャリアの注入障壁が形成されることにより、キャリアの注入効率が低くなる。
Note that the cathode 208 is stacked on the electron transport layer 206 without stacking the electron injection layer 207 in order to reduce the driving voltage of the
そこで、キャリアの注入効率の低下を防ぐ方法として、電子輸送層206に、LiやCs,Na,K等のアルカリ金属、Ca,Mg等のアルカリ土類金属、または、リチウムキノリン等のアルカリ金属を中心金属にもつ錯体などをドープし、電子注入層としての役割も持たせる方法がある。また、別の方法として、透明陰極208に、LiやCs等のアルカリ金属やCa等のアルカリ土類金属をドープすることで、透明陰極208の仕事関数を低くする方法がある。 Therefore, as a method for preventing a decrease in carrier injection efficiency, an alkali metal such as Li, Cs, Na, or K, an alkaline earth metal such as Ca or Mg, or an alkali metal such as lithium quinoline is used for the electron transport layer 206. There is a method in which a complex or the like in the central metal is doped to serve as an electron injection layer. As another method, there is a method of lowering the work function of the transparent cathode 208 by doping the transparent cathode 208 with an alkali metal such as Li or Cs or an alkaline earth metal such as Ca.
図2(b)は、有機EL素子11−Gの断面図である。 FIG. 2B is a cross-sectional view of the organic EL element 11-G.
図2(b)を参照すると、有機EL素子11−Gは、有機EL素子11−Rと比較して、赤色発光層205が緑色発光層215に変更された点のみが異なるため、同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。 Referring to FIG. 2 (b), the organic EL element 11-G differs from the organic EL element 11-R only in that the red light emitting layer 205 is changed to the green light emitting layer 215, and thus has the same configuration. Are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
緑色発光層215は、例えば、Alq3とクマリン化合物(クマリンC545)とを構成材料とする。 The green light emitting layer 215 includes, for example, Alq3 and a coumarin compound (coumarin C545) as constituent materials.
図2(c)は、有機EL素子11−Bの断面図である。 FIG. 2C is a cross-sectional view of the organic EL element 11-B.
図2(c)を参照すると、有機EL素子11−Bは、有機EL素子11−Rと比較して、赤色発光層205が青色発光層225に変更された点のみが異なるため、同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。 Referring to FIG. 2C, the organic EL element 11-B differs from the organic EL element 11-R only in that the red light emitting layer 205 is changed to the blue light emitting layer 225, and thus has the same configuration. Are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
青色発光層225は、例えば、DPVBi(4,4’−ビス(2,2’−ジフェニルビニル)ビフェニル)とジスチリルアリーレン誘導体とを構成材料とする。 The blue light-emitting layer 225 includes, for example, DPVBi (4,4′-bis (2,2′-diphenylvinyl) biphenyl) and a distyrylarylene derivative as constituent materials.
再び、図1を参照すると、有機EL素子11−R,11−G,11−Bが、この順に、積層されて積層体を構成している。各有機EL素子11は光透過性を有するため、各有機EL素子11の発光の合成光が照明光として出力される。
Referring to FIG. 1 again, organic EL elements 11-R, 11-G, and 11-B are stacked in this order to form a stacked body. Since each
なお、図1においては、有機EL素子11−Rの有機EL素子11−Gと反対側の面を光取り出し面として、一方向に照明光が出力される状態を示している。 FIG. 1 shows a state in which illumination light is output in one direction, with the surface of the organic EL element 11-R opposite to the organic EL element 11-G as a light extraction surface.
この場合、例えば、図3に示すように、有機EL素子11−Bの有機EL素子11−Gと反対側の面から出力される照明光を光取り出し面の方向に反射する反射板301(図1では不図示)を設けることで、一方向にのみ照明光を出力することができる。 In this case, for example, as shown in FIG. 3, the reflector 301 (see FIG. 3) reflects the illumination light output from the surface of the organic EL element 11-B opposite to the organic EL element 11-G in the direction of the light extraction surface. 1 is not shown), illumination light can be output only in one direction.
また、図4に示すように、最奥の有機EL素子11−Bの背面側の電極を透明電極ではなく、AlやAgなどの金属陰極401とすれば、金属陰極401により照明光を反射して、一方向にのみ照明光を出力することもできる。 Further, as shown in FIG. 4, if the electrode on the back side of the innermost organic EL element 11-B is not a transparent electrode but a metal cathode 401 such as Al or Ag, the illumination light is reflected by the metal cathode 401. Thus, the illumination light can be output only in one direction.
なお、照明光を反射させて一方向にのみ出力する場合、陰極と一部陽極の反射光や通常光が干渉し、減衰することがある。従って、光路長を制御する必要がある。 When the illumination light is reflected and output only in one direction, reflected light from the cathode and part of the anode or normal light may interfere and attenuate. Therefore, it is necessary to control the optical path length.
そこで、図1に示すように、光の波長が短い青色光を発光する有機EL素子11−Bを最奥に配置することで、光路長を制御しやすくなる。 Therefore, as shown in FIG. 1, the optical path length can be easily controlled by disposing the organic EL element 11-B that emits blue light having a short wavelength of light at the back.
本実施形態においても、光路長を制御し、光の干渉を無くすように、有機EL素子11−R,11−G,11−Bは、積層されている。なお、有機EL素子11を積層させる順序は、この順序に限られるものではない。
Also in this embodiment, the organic EL elements 11-R, 11-G, and 11-B are stacked so as to control the optical path length and eliminate the light interference. Note that the order of stacking the
また、反射板301を設けない場合、図5に示すように、有機EL素子11−Rの有機EL素子11−Gと反対側の面と、有機EL素子11−Bの有機EL素子11−Gの反対側の面と、を光取り出し面として、二方向に照明光が出力される。 Further, when the reflection plate 301 is not provided, as shown in FIG. 5, the surface of the organic EL element 11-R opposite to the organic EL element 11-G and the organic EL element 11-B of the organic EL element 11-G. Illumination light is output in two directions with the surface opposite to the light extraction surface.
この場合、例えば、照明装置10を室内のドア等の窓や街灯として用いると、昼間は非点灯とすることで視野を遮ることがなく、夜間は点灯することで照明光を出力することができる。
In this case, for example, when the
電源部12は、各有機EL素子11に供給される駆動電流の供給源である。
The
制御部13は、輝度センサ(不図示)を備えるもので、該輝度センサにより、有機EL素子11−R,11−G,11−Bそれぞれの発光輝度を定期的に検出し、その検出結果に応じて、各有機EL素子11の駆動時間を決定する。
The
なお、一定の照明光を出力するためには、有機EL素子11−R,11−G,11−Bそれぞれの発光輝度も、ある一定の目標値に保つ必要がある。制御部13は、各有機EL素子11の単位時間当たりの発光輝度が目標値に保たれるように、各有機EL素子11の駆動時間を調整する。
In order to output constant illumination light, the light emission luminance of each of the organic EL elements 11-R, 11-G, and 11-B needs to be maintained at a certain target value. The
駆動部14は、有機EL素子11−R,11−G,11−Bそれぞれについて制御部13により決定された駆動時間、電源部12に所定の電流値の駆動電流を供給させ、各有機EL素子11を駆動する。
The
次に、制御部13の内部構成について図6を参照して説明する。
Next, the internal configuration of the
図6に示す制御部13は、テーブル記憶部501と、RAM(Random Access Memory)502と、CPU(Central Processing Unit)503と、を有する。
The
テーブル記憶部501は、図7に示すように、有機EL素子11の発光輝度と、その発光輝度で有機EL素子11を駆動した場合の単位時間当たりの発光輝度が一定値となる駆動時間と、が対応付けられた参照テーブルを記憶している。なお、図7は、有機EL素子11−Bの参照テーブルを示しているが、テーブル記憶部501は、有機EL素子11−R,11−Gの参照テーブルも記憶している。
As shown in FIG. 7, the
有機EL素子11の単位時間当たりの発光輝度は、その単位時間における有機EL素子11の発光輝度の積分値で定まるため、有機EL素子11の発光輝度が低いほど、参照テーブルにおいては長い駆動時間が対応付けられている。
Since the light emission luminance per unit time of the
RAM502は、輝度センサによる有機EL素子11−R,11−G,11−Bそれぞれの発光輝度の前回の検出結果やCPU503で処理される制御プログラム等を記憶する。
The
CPU503は、輝度センサにより有機EL素子11の発光輝度を検出すると、テーブル記憶部501に記憶されているその有機EL素子11の参照テーブルを参照し、検出した発光輝度に対応付けられた駆動時間を、その有機EL素子11の駆動時間と決定する。また、CPU503は、各有機EL素子11の駆動時間を駆動部14に通知する。
When the
次に、本実施形態の照明装置10の動作について説明する。
Next, operation | movement of the illuminating
CPU503が、有機EL素子11−R,11−G,11−Bそれぞれの発光輝度の検出結果に応じて、各有機EL素子11の駆動時間を決定する。具体的には、CPU503が、輝度センサにより有機EL素子11の発光輝度を検出すると、その有機EL素子11の参照テーブルを参照し、検出した発光輝度に対応付けられた駆動時間を、その有機EL素子11の駆動時間と決定する。
CPU503 determines the drive time of each
ここで、例えば、有機EL素子11−Bの発光輝度の今回の検出結果が、RAM502に記憶された前回の検出結果a1からa2に低下したとする。すると、CPU503が、図7に示す有機EL素子11−Bの参照テーブルを参照し、有機EL素子11−Bの発光輝度a2に対応付けられた駆動時間b2を有機EL素子11−Bの駆動時間と決定する。上述したように、参照テーブルでは、発光輝度が低いほど、長い駆動時間が対応付けられているので、有機EL素子11−Bの駆動時間は、b1からb2へと長くなる。
Here, for example, it is assumed that the current detection result of the light emission luminance of the organic EL element 11 -B is lowered from the previous detection result a 1 stored in the
以下では、CPU503が、有機EL素子11−R,11−G,11−Bの駆動時間をそれぞれ、tR,tG,tBと決定したとする。
Hereinafter, it is assumed that the
駆動部14は、有機EL素子11−R,11−G,11−Bそれぞれについて、CPU503により決定された駆動時間、電源部12に駆動電流を供給させ、各有機EL素子11を駆動する。
For each of the organic EL elements 11 -R, 11 -G, and 11 -B, the
有機EL素子11−R,11−G,11−Bそれぞれに供給される駆動電流のタイミングチャートを図8に示す。 FIG. 8 shows a timing chart of drive currents supplied to the organic EL elements 11-R, 11-G, and 11-B.
図8に示すように、有機EL素子11−Bについては、時刻t11から有機EL素子11−Bの駆動時間tBの経過後の時刻t16までの間、有機EL素子11−Rについては、時刻t12から有機EL素子11−Rの駆動時間tRの経過後の時刻t15までの間、有機EL素子11−Gについては、時刻t13から有機EL素子11−Gの駆動時間tGの経過後の時刻t14までの間、駆動電流が供給される。すなわち、各有機EL素子11には、その有機EL素子11の駆動時間に相当する幅を有する矩形電流が供給される。
As shown in FIG. 8, with respect to the organic EL element 11-B, from time t11 to time t16 after elapse of the driving time t B of the organic EL element 11-B, during from t12 to the time t15 after the elapse of drive time t R of the organic EL element 11-R, the organic EL element 11-G, from the time t13 after the lapse of driving time t G of the organic EL element 11-G The drive current is supplied until time t14. That is, each
ここで、有機EL素子11−Bの駆動時間は、b1からb1よりも長いb2(=tB)に変更されているため、図9に示すように、有機EL素子11−Bに供給される駆動電流の幅は広くなる。そのため、有機EL素子11−B自体の発光輝度が低下しても、単位時間当たりの発光輝度を目標値に保つことができ、照明光の変化を抑制することができる。 Here, since the driving time of the organic EL element 11-B is changed from b1 to b2 (= t B ) longer than b1, the organic EL element 11-B is supplied to the organic EL element 11-B as shown in FIG. The width of the drive current is increased. Therefore, even if the light emission luminance of the organic EL element 11-B itself decreases, the light emission luminance per unit time can be maintained at the target value, and the change in illumination light can be suppressed.
次に、駆動部14による有機EL素子11への駆動電流の供給動作について説明する。
Next, the drive current supply operation to the
図10は、有機EL素子11−Bの陽極202および陰極208の電位のタイミングチャートである。なお、図10において、実線は、陽極202の電位を、点線は、陰極208の電位を示す。陽極202と陰極208との電位差が、その有機EL素子11に印加される電圧を示す。また、図10において、図8と同時刻については同じ符号を付す。
FIG. 10 is a timing chart of the potentials of the anode 202 and the cathode 208 of the organic EL element 11-B. In FIG. 10, the solid line indicates the potential of the anode 202, and the dotted line indicates the potential of the cathode 208. A potential difference between the anode 202 and the cathode 208 indicates a voltage applied to the
図10に示すように、駆動部14は、陰極208の電位を常に接地電位とする。
As shown in FIG. 10, the
時刻t11において、駆動部14は、陽極202の電位を接地電位から正電位とする。なお、正電位は、陽極202と陰極208との電位差が、有機EL素子11−Bに所定の電流値の駆動電流が流れる電圧に相当する電位差となるプラスの電位である。陽極202の電位が正電位となることで、有機EL素子11−Bに所定の電流値の駆動電流が供給され、有機EL素子11−Bが駆動を開始する。
At time t11, the
時刻t16において、駆動部14は、陽極202の電位を正電位から接地電位とする。陽極202の電位が接地電位となることで、有機EL素子11−Bへの駆動電流の供給が停止される。
At time t16, the
時刻t17において、駆動部14は、陽極202の電位を接地電位から正電位とする。
At time t17, the
以下、同様にして、有機EL素子11−Bに駆動電流が供給される。 Hereinafter, similarly, a drive current is supplied to the organic EL element 11-B.
なお、図10においては、有機EL素子11−Bへの駆動電流の供給動作について説明したが、有機EL素子11−R,11−Gにも同様の動作により駆動電流が供給されるため、説明を省略する。 In FIG. 10, the driving current supply operation to the organic EL element 11-B has been described. However, since the driving current is supplied to the organic EL elements 11-R and 11-G by the same operation, the description will be made. Is omitted.
このように本実施形態によれば、照明装置10は、有機EL素子11の発光輝度の検出結果に応じて、各有機EL素子11の駆動時間を決定する。
Thus, according to this embodiment, the illuminating
照明装置10から出力される照明光は、有機EL素子11−R,11−G,11−Bそれぞれの単位時間当たりの発光輝度に応じて定まる。また、各有機EL素子11の単位時間当たりの発光輝度は、各有機EL素子11の駆動時間に応じて定まる。
The illumination light output from the
従って、各有機EL素子11の駆動時間を個別に調整することで、任意の輝度、色度の照明光を出力できると共に、有機EL素子11の発光輝度が低下した場合にも、照明光の変化を抑制できる。
Therefore, by adjusting the driving time of each
また、有機EL素子11へのダメージは、駆動電流の電流値に強く依存するため、駆動時間により単位時間当たりの発光輝度を調整することで、ダメージを軽減できる。さらに、有機EL素子11へのダメージが軽減されることで、照明装置10の長寿命化を図ることもできる。
Further, since damage to the
(第2の実施形態)
本実施形態の照明装置20は、第1の実施形態と比較して、有機EL素子11の陰極208の電位を変化させることで、有機EL素子11に駆動電流を供給する点が異なる。上記の動作を実現するために、本実施形態では、駆動部14は、第1の実施形態と異なる以下のような動作を行う。
(Second Embodiment)
The illumination device 20 of the present embodiment is different from the first embodiment in that a drive current is supplied to the
すなわち、本実施形態では、駆動部14は、有機EL素子11の陽極202の電位は常に正電位とし、陰極208の電位を、駆動時間には接地電位とし、非駆動時間には正電位とする。
That is, in the present embodiment, the driving
以下、本実施形態の駆動部14による有機EL素子11への駆動電流の供給動作について図11を参照して説明する。なお、以下では、有機EL素子11−Bに図8と同様の駆動電流を供給する場合を例として説明する。また、図11において、図8の各時刻と同時刻については同じ符号を付す。
Hereinafter, the drive current supply operation to the
図11は、有機EL素子11−Bの陽極202および陰極208の電位のタイミングチャートである。なお、図11において、実線は、陽極202の電位を、点線は、陰極208の電位を示す。 FIG. 11 is a timing chart of the potentials of the anode 202 and the cathode 208 of the organic EL element 11-B. In FIG. 11, the solid line indicates the potential of the anode 202, and the dotted line indicates the potential of the cathode 208.
図11に示すように、駆動部14は、陽極202の電位を常に正電位とする。なお、正電位は、第1の実施形態と同様のプラスの電位である。
As shown in FIG. 11, the
また、駆動部14は、時刻t0から有機EL素子11−Bに駆動電流の供給を開始する時刻t11までの間、陰極208の電位を正電位とする。
Further, the
時刻t11において、駆動部14は、陰極208の電位を正電位から接地電位とする。陰極208の電位が接地電位となることで、陰極202と陰極208との電位差が、有機EL素子11−Bに所定の電流値の駆動電流が流れる電圧に相当する電位差となり、有機EL素子11−Bへの駆動電流の供給が開始される。
At time t11, the
時刻t16において、駆動部14は、陰極208の電位を接地電位から正電位とする。陰極208の電位が正電位となることで、有機EL素子11−Bへの駆動電流の供給が停止される。また、駆動部14は、次に有機EL素子11−Bに駆動電流の供給を開始する時刻t17までの間、陰極208の電位を正電位とする。
At time t16, the
時刻t17において、駆動部14は、陰極208の電位を正電位から接地電位とし、有機EL素子11−Bへの駆動電流の供給が開始される。以下、同様にして、有機EL素子11−Bに駆動電流が供給される。
At time t17, the
なお、図11においては、有機EL素子11−Bへの駆動電流の供給動作について説明したが、有機EL素子11−R,11−Gにも同様の動作により駆動電流が供給されるため、説明を省略する。 In FIG. 11, the drive current supply operation to the organic EL element 11-B has been described. However, the drive current is also supplied to the organic EL elements 11-R and 11-G by the same operation, and thus the description is given. Is omitted.
第1の実施形態のように、有機EL素子11の駆動時に、陽極202の電位を接地電位から正電位として駆動電流を供給すると、有機EL素子11の立ち上がり、すなわち、発光開始が遅くなる。これは、有機EL素子11の持つ容量に電荷が充電された後に発光が開始されるため、電荷が充電される時間分だけ立ち上がりが遅くなるからである。
As in the first embodiment, when the
しかし、本実施形態の照明装置20によれば、有機EL素子11の非駆動時間に陽極202および陰極208の電位を正電位とすることで、電荷の充電を行っておく。そのため、駆動時に、電荷の充電のための立ち上がりの遅れがなくなり、有機EL素子11の応答速度を速くすることができる。
However, according to the illuminating device 20 of the present embodiment, charging is performed by setting the potentials of the anode 202 and the cathode 208 to a positive potential during the non-driving time of the
(第3の実施形態)
本実施形態の照明装置30は、第1および第2の実施形態と比較して、駆動する有機EL素子11を順次切り替える点が異なる。上記の動作を実現するために、本実施形態では、駆動部14は、第1および第2の実施形態と異なる以下のような動作を行う。
(Third embodiment)
The illuminating device 30 of this embodiment differs in the point which switches the
すなわち、本実施形態では、駆動部14は、有機EL素子11を順次切り替えて、電源部12に駆動電流を供給させる。
That is, in the present embodiment, the driving
有機EL素子11−R,11−G,11−Bそれぞれに供給される駆動電流のタイミングチャートを図12に示す。 FIG. 12 shows a timing chart of drive currents supplied to the organic EL elements 11-R, 11-G, and 11-B.
図12に示すように、有機EL素子11−Rについては、時刻t21から有機EL素子11−Rの駆動時間tRの経過後の時刻t22までの間、有機EL素子11−Gについては、時刻t23から有機EL素子11−Gの駆動時間tGの経過後の時刻t24までの間、有機EL素子11−Bについては、時刻t25から有機EL素子11−Bの駆動時間tBの経過後の時刻t26までの間、駆動電流が供給される。 As shown in FIG. 12, for the organic EL element 11-R, from time t21 to time t22 after the elapse of the driving time t R of the organic EL element 11-R, for the organic EL element 11-G, during from t23 to time t24 after the lapse of driving time t G of the organic EL element 11-G, for the organic EL element 11-B, from the time t25 after the lapse of driving time t B of the organic EL element 11-B The drive current is supplied until time t26.
第1の実施形態においては、複数の有機EL素子11の駆動時間が重複する時間帯があり、この時間帯には、電源部12は、複数の有機EL素子11に同時に駆動電流を供給する必要がある。複数の有機EL素子11に同時に駆動電流を供給するには、高い電流供給能力が電源部12に必要となり、そのような電源部12を設けることは、コストの増大を招くことになる。
In the first embodiment, there is a time zone in which the drive times of the plurality of
しかし、本実施形態の照明装置30によれば、駆動電流を供給する有機EL素子11を順次切り替えるため、複数の有機EL素子11に同時に駆動電流を供給することがなくなる。従って、電源部12に必要とされる電源供給能力は、第1の実施形態の場合と比べて低くなり、コストの増大を防ぐことができる。
However, according to the illuminating device 30 of the present embodiment, the
なお、第1の実施形態のように、陽極202の電位を変化させることで、あるいは、第2の実施形態のように、陰極208の電位を変化させることで、各有機EL素子11に駆動電流を供給することができる。
In addition, by changing the potential of the anode 202 as in the first embodiment, or by changing the potential of the cathode 208 as in the second embodiment, each
(第4の実施形態)
本実施形態の照明装置40は、第1から第3の実施形態と比較して、有機EL素子11の非駆動時間に、駆動時間に印加される電圧とは逆極性の逆バイアス電圧を印加する点が異なる。上記の動作を実現するために、本実施形態では、駆動部14は、第1から第3の実施形態と異なる以下のような動作を行う。
(Fourth embodiment)
Compared with the first to third embodiments, the illumination device 40 of the present embodiment applies a reverse bias voltage having a reverse polarity to the voltage applied to the drive time during the non-drive time of the
すなわち、本実施形態では、駆動部14は、電源部12に、有機EL素子11の駆動時間には駆動電流を供給させると共に、非駆動時間には、逆バイアス電圧をその有機EL素子11へ印加させる。
That is, in the present embodiment, the
以下、本実施形態の駆動部14による有機EL素子11への駆動電流の供給動作について図13を参照して説明する。なお、以下では、有機EL素子11−Bに図8と同様の駆動電流を供給する場合を例として説明する。また、図13において、図8の各時刻と同時刻については同じ符号を付す。
Hereinafter, an operation of supplying a drive current to the
図13は、有機EL素子11−Bの陽極202および陰極208の電位のタイミングチャートである。なお、図13において、実線は、陽極202の電位を、点線は、陰極208の電位を示す。 FIG. 13 is a timing chart of the potentials of the anode 202 and the cathode 208 of the organic EL element 11-B. In FIG. 13, the solid line indicates the potential of the anode 202, and the dotted line indicates the potential of the cathode 208.
図13に示すように、駆動部14は、陰極208の電位を常に接地電位とする。
As shown in FIG. 13, the
また、駆動部14は、時刻t0から有機EL素子11−Bに駆動電流の供給を開始する時刻t11までの間、陽極202の電位を負電位とする。なお、負電位は、陽極202と陰極208との間に、有機EL素子11−Bが破壊されない程度の電位差が生じるような所定のマイナスの電位である。陽極202の電位が負電位となることで、有機EL素子11に逆バイアス電圧が印加される。
Further, the
時刻t11において、駆動部14は、陽極202の電位を負電位から正電位とする。陽極202が正電位となることで、有機EL素子11−Bに所定の電流値の駆動電流の供給が開始される。
At time t11, the
時刻t16において、駆動部14は、陽極202の電位を負電位とする。陽極202が負電位となることで、有機EL素子11−Bへの駆動電流の供給が停止されると共に、逆バイアス電圧が印加される。また、駆動部14は、次に有機EL素子11−Bに駆動電流の供給を開始する時刻t17までの間、陽極202の電位を負電位とし、その間、有機EL素子11−Bに逆バイアス電圧が印加される。
At time t16, the
時刻t17において、駆動部14は、陽極202の電位を負電位から正電位とする。陽極202が正電位となることで、有機EL素子11−Bに駆動電流の供給が開始される。
At time t17, the
以下、同様にして、有機EL素子11−Bには、図8と同様の駆動電流が供給されると共に、非駆動時間には、逆バイアス電圧が印加される。 Hereinafter, similarly, a drive current similar to that in FIG. 8 is supplied to the organic EL element 11-B, and a reverse bias voltage is applied during the non-drive time.
なお、図13においては、有機EL素子11−Bへの駆動電流の供給動作について説明したが、有機EL素子11−R,11−Gにも同様の動作により駆動電流の供給および逆バイアス電圧の印加が行われるので、説明を省略する。 Although the drive current supply operation to the organic EL element 11-B has been described with reference to FIG. 13, the drive current supply and the reverse bias voltage are also supplied to the organic EL elements 11-R and 11-G by a similar operation. Since the application is performed, the description is omitted.
また、図13においては、有機EL素子11−Bに図8と同様の駆動電流を供給する例を用いて説明したが、図12に示すように、有機EL素子11を切り替えて駆動電流を供給する場合にも、有機EL素子11−R,11−G,11−Bそれぞれの非駆動時間に逆バイアス電圧を印加してもよい。
Further, in FIG. 13, the example in which the driving current similar to that in FIG. 8 is supplied to the organic EL element 11 -B has been described. However, as shown in FIG. 12, the driving current is supplied by switching the
有機EL素子11の発光は、キャリアの発光層への注入による有機材料の酸化還元の繰り返しを基にしており、一方向への継続的な電圧の印加は、有機EL素子11内部の電荷の蓄積を招く。有機EL素子11内部に電荷が蓄積された状態が続くと、有機材料の劣化を促進し、発光輝度の低下の一因となる。
Light emission of the
しかし、本実施形態の照明装置40によれば、有機EL素子11の非駆動時間に逆バイアス電圧を印加することにより、有機EL素子11内部における電荷の蓄積が緩和されるため、有機材料の劣化の促進を抑制することができる。
However, according to the illuminating device 40 of the present embodiment, by applying a reverse bias voltage during the non-driving time of the
なお、駆動時間が長い有機EL素子ほど、印加する逆バイアス電圧の電圧値を大きくすることが望ましい。 In addition, it is desirable to increase the voltage value of the applied reverse bias voltage as the organic EL element has a longer driving time.
有機EL素子11の駆動時間が長くなるほど、その有機EL素子11内部における電荷の蓄積が大きくなる。また、有機EL素子11の駆動時間が長くなるほど、逆バイアス電圧が印加される時間は短くなる。すなわち、駆動時間の長い有機EL素子11ほど、電荷の蓄積が大きくなるにも関わらず、電荷の蓄積を緩和するのに用いることができる時間が短くなる。
As the driving time of the
従って、各有機EL素子11に印加する逆バイアス電圧の電圧値を一定とすると、駆動時間の長い有機EL素子11では、蓄積された電荷の緩和が十分に行われないおそれがある。そこで、駆動時間が長い有機EL素子11ほど、印加する逆バイアス電圧の電圧値を大きくすることで、駆動時間が長い有機EL素子11についても、電荷の蓄積を十分に緩和することができる。
Therefore, if the voltage value of the reverse bias voltage applied to each
(第5の実施形態)
本実施形態の照明装置50は、第1から第4の実施形態と比較して、複数の有機EL素子11の各々が所定値以上の発光輝度で発光することができる時間である発光寿命に応じて、各有機EL素子11に供給する駆動電流の電流値を調整する点が異なる。上記の動作を実現するために、本実施形態では、駆動部14は、第1から第4の実施形態と異なる以下のような動作を行う。
(Fifth embodiment)
Compared with the first to fourth embodiments, the lighting device 50 according to the present embodiment corresponds to the light emission lifetime, which is the time during which each of the plurality of
すなわち、駆動部14は、発光寿命が短い有機EL素子11に供給する駆動電流の電流値を低くし、発光寿命が長い有機EL素子11に供給する駆動電流の電流値を高くする。
That is, the
有機EL素子11−R,11−G,11−Bの発光寿命にはばらつきがある。従って、第1から第4の実施形態のように、有機EL素子11−R,11−G,11−Bに共通の電流値の駆動電流を供給すると、各有機EL素子11の発光寿命が尽きるのにばらつきが生じる。
The light emission lifetimes of the organic EL elements 11-R, 11-G, and 11-B vary. Accordingly, when a driving current having a common current value is supplied to the organic EL elements 11-R, 11-G, and 11-B as in the first to fourth embodiments, the light emission lifetime of each
一方、上述したように、有機EL素子11へのダメージは、駆動電流の電流値に強く依存する。そこで、発光寿命が短い有機EL素子11に供給する駆動電流の電流値は低くすることで、ダメージを低減し、発光寿命が尽きるのを遅らすことができる。また、発光寿命が長い有機EL素子11に供給する駆動電流の電流値を高くすることで、ダメージを増加させ、発光寿命が尽きるのを早めることができる。そのため、各有機EL素子11の発光寿命が尽きるばらつきを少なくすることができる。
On the other hand, as described above, the damage to the
本実施形態の駆動部14により有機EL素子11−R,11−G,11−Bそれぞれに供給される駆動電流のタイミングチャートを図14に示す。
FIG. 14 shows a timing chart of drive currents supplied to the organic EL elements 11-R, 11-G, and 11-B by the
なお、一般的に、有機EL素子11−Gが最も発光寿命が長く、次に有機EL素子11−R、そして、有機EL素子11−Bが最も発光寿命が短い。 In general, the organic EL element 11-G has the longest light emission lifetime, and the organic EL element 11-R and the organic EL element 11-B have the shortest light emission life.
そこで、図14に示すように、駆動部14は、有機EL素子11−Bには、第1から第4の実施形態で供給される駆動電流の電流値Iよりも低い電流値ILの駆動電流を供給する。一方、駆動部14は、有機EL素子11−R,11−Gには、電流値Iよりも高い電流値IHの駆動電流を供給する。また、駆動部14は、発光寿命が長い有機EL素子11ほど、供給する駆動電流の電流値を高くする。すなわち、有機EL素子11−Rには、電流値IH1の駆動電流を、有機EL素子11−Gには、電流値IH1よりも高い電流値IH2の駆動電流を供給する。
Therefore, as illustrated in FIG. 14, the
ここで、有機EL素子11−Bについては、第1から第4の実施形態よりも供給される駆動電流の電流値が低いため、発光輝度も低下する。発光輝度が低下すると、有機EL素子11−Bの単位時間当たりの発光輝度を一定に保つためには、駆動時間を長くする必要がある。すなわち、有機EL素子11−Bについては、第1から第4の実施形態における駆動時間tBよりも長い駆動時間tB'となる。 Here, with respect to the organic EL element 11-B, since the current value of the drive current supplied is lower than in the first to fourth embodiments, the light emission luminance is also reduced. When the light emission luminance decreases, in order to keep the light emission luminance per unit time of the organic EL element 11-B constant, it is necessary to lengthen the drive time. That is, the organic EL element 11-B has a drive time t B ′ longer than the drive time t B in the first to fourth embodiments.
一方、有機EL素子11−R,11−Gについては、第1から第4の実施形態よりも供給される駆動電流の電流値が高いため、発光輝度も増加する。発光輝度が増加すると、有機EL素子11−Bの単位時間当たりの発光輝度を一定に保つためには、駆動時間を短くする必要がある。すなわち、有機EL素子11−R,11−Gについては、第1から第4の実施形態における駆動時間tR,tGよりも短い駆動時間tR,tG'となる。 On the other hand, since the organic EL elements 11-R and 11-G have higher drive current values than those in the first to fourth embodiments, the light emission luminance also increases. When the light emission luminance increases, the driving time needs to be shortened in order to keep the light emission luminance per unit time of the organic EL element 11-B constant. That is, for the organic EL elements 11-R and 11-G, the driving times t R and t G ′ are shorter than the driving times t R and t G in the first to fourth embodiments.
従って、図14に示すように、駆動部14は、有機EL素子11−Bについては、時刻t31から有機EL素子11−Bの駆動時間tB'の経過後の時刻t36までの間、電流値ILの駆動電流を供給し、有機EL素子11−Rについては、時刻t32から有機EL素子11−Rの駆動時間tR'の経過後の時刻t35までの間、電流値IH1の駆動電流を供給し、有機EL素子11−Gについては、時刻t33から有機EL素子11−Gの駆動時間tG'の経過後の時刻t34までの間、電流値IH2の駆動電流を供給する。
Accordingly, as illustrated in FIG. 14, the
このように、本実施形態の照明装置50によれば、有機EL素子11−R,11−G,11−B各々の発光寿命に応じて、各有機EL素子11に供給する駆動電流の電流値を調整する。
Thus, according to the illumination device 50 of the present embodiment, the current value of the drive current supplied to each
有機EL素子11へのダメージは、駆動電流の電流値に強く依存するため、発光寿命が短い有機EL素子11に供給する駆動電流の電流値を低くすることで、ダメージを軽減し、長寿命化を図ることができる。また、発光寿命が長い有機EL素子11に供給する駆動電流の電流値を高くすることで、ダメージは大きくし、発光寿命が尽きるのを早め、各有機EL素子11の発光寿命が尽きるばらつきを減らすことができる。
Since the damage to the
なお、上述した有機EL素子11の発光寿命の特性はあくまでも一例であり、有機材料の特性によっては、有機EL素子11−Rや有機EL素子11−Bの方が長寿命であることもある。
In addition, the characteristic of the light emission lifetime of the
また、第1の実施形態のように、陽極202の電位を変化させることで、あるいは、第2の実施形態のように、陰極208の電位を変化させることで、各有機EL素子11に駆動電流を供給することができる。
Further, by changing the potential of the anode 202 as in the first embodiment, or by changing the potential of the cathode 208 as in the second embodiment, each
また、照明装置50において、第3の実施形態のように、駆動電流を供給する有機EL素子11を順次、切り替えるようにしたり、第4の実施形態のように、有機EL素子11の非駆動時間に逆バイアス電圧を供給したりしてもよい。
Further, in the lighting device 50, the
また、上述した各実施形態において、照明光のちらつきを無くすために、各有機EL素子11の単位時間あたりの駆動時間と駆動時間以外の非駆動時間との比であるDuty比は、1/50以上、さらには、1/150以上であることが望ましい。
In each of the above-described embodiments, in order to eliminate flickering of illumination light, the duty ratio that is the ratio of the driving time per unit time of each
10 照明装置
11 有機EL素子
12 電源部
13 制御部
14 駆動部
201 ガラス基板
202 陽極
203 正孔注入層
204 正孔輸送層
205 赤色発光層
206 電子輸送層
207 電子注入層
208 陰極
215 緑色発光層
225 青色発光層
301 反射板
401 金属電極
501 テーブル記憶部
502 RAM
503 CPU
DESCRIPTION OF
503 CPU
Claims (8)
前記複数の有機EL素子の各々の発光輝度を検出する輝度センサを具備し、該輝度センサの検出結果に応じて、該複数の有機EL素子の各々の駆動時間を決定する制御部と、
前記複数の有機EL素子の各々について前記制御部により決定された駆動時間、前記複数の有機EL素子の各々に駆動電流を供給する駆動部と、を有し、
前記駆動部は、前記複数の有機EL素子のうち、所定値以上の発光輝度で発光することができる時間である発光寿命が短い有機EL素子に供給する駆動電流の電流値を低くし、前記発光寿命が長い有機EL素子に供給する駆動電流の電流値を高くし、前記複数の有機EL素子の駆動時間の中心を揃えるように前記複数の有機EL素子の各々に駆動電流を供給することを特徴とする照明装置。 Each of the plurality of organic EL elements having different emission colors emits light by time division driving, and outputs a combined light of each light emission of the plurality of organic EL elements as illumination light,
A control unit for determining a driving time of each of the plurality of organic EL elements according to a detection result of the brightness sensor, comprising a luminance sensor for detecting the emission luminance of each of the plurality of organic EL elements;
A drive time determined by the control unit for each of the plurality of organic EL elements, and a drive unit for supplying a drive current to each of the plurality of organic EL elements,
The driving unit lowers a current value of a driving current supplied to the organic EL element having a short light emission lifetime, which is a time during which light can be emitted with a light emission luminance equal to or higher than a predetermined value among the plurality of organic EL elements, and the light emission A drive current is supplied to each of the plurality of organic EL elements so as to increase the current value of the drive current supplied to the organic EL elements having a long life and align the center of the drive time of the plurality of organic EL elements. A lighting device.
前記制御部は、
前記複数の有機EL素子の各々について、該有機EL素子の発光輝度と、該発光輝度で駆動した場合の該有機EL素子の単位時間当たりの発光輝度が所定値となる駆動時間と、が対応付けて記憶する参照テーブルを備え、
前記輝度センサにより発光輝度が検出された有機EL素子についての前記参照テーブルを参照して、前記検出された発光輝度と対応付けられた駆動時間を、該有機EL素子の駆動時間と決定することを特徴とする照明装置。 The lighting device according to claim 1.
The controller is
For each of the plurality of organic EL elements, the light emission luminance of the organic EL element is associated with the driving time when the light emission luminance per unit time of the organic EL element when driven with the light emission luminance is a predetermined value. A reference table for storing
Referring to the reference table for the organic EL element whose emission luminance is detected by the luminance sensor, determining the driving time associated with the detected emission luminance as the driving time of the organic EL element. A lighting device.
前記駆動部は、前記有機EL素子の駆動時間以外の時間には、前記駆動時間に該有機EL素子に印加される電圧とは逆極性の電圧を印加することを特徴とする照明装置。 The lighting device according to claim 1 or 2,
The driving device applies a voltage having a polarity opposite to a voltage applied to the organic EL element during the driving time during a time other than the driving time of the organic EL element.
前記複数の有機EL素子の各々は、発光層を挟持する陽極および陰極を具備し、
前記駆動部は、前記有機EL素子の駆動時間には、該有機EL素子の、陰極の電位を第1の電位とし、陽極の電位を、前記有機EL素子に前記駆動電流が流れる際に生じる前記陽極と陰極との電位差の分だけ前記第1の電位よりも高い第2の電位とし、前記駆動時間以外の時間には、前記陽極および陰極の電位を前記第2の電位とすることを特徴とする照明装置。 The lighting device according to claim 1 or 2,
Each of the plurality of organic EL elements includes an anode and a cathode that sandwich a light emitting layer,
The driving unit generates the cathode potential of the organic EL element as a first potential and the anode potential when the driving current flows through the organic EL element during the driving time of the organic EL element. The second potential is higher than the first potential by the potential difference between the anode and the cathode, and the potential of the anode and the cathode is set to the second potential at times other than the driving time. Lighting device.
前記駆動部は、前記駆動電流を供給する有機EL素子を順次切り替えることを特徴とする照明装置。 In the illuminating device of any one of Claim 1 to 4,
The driving device sequentially switches the organic EL elements that supply the driving current.
前記複数の有機EL素子の各々は、光透過性を有するとともに、積層されることにより、一端の有機EL素子の他の有機EL素子と対向しない面である第1の光取り出し面と、他端の有機EL素子の他の有機EL素子と対向しない面である第2の光取り出し面と、が形成された積層体を構成し、
前記照明光は、前記第1または第2の光取り出し面の少なくとも一方から出力されることを特徴とする照明装置。 In the illuminating device of any one of Claim 1 to 5,
Each of the plurality of organic EL elements has a light transmitting property, and is laminated to form a first light extraction surface that is a surface that does not oppose another organic EL element at one end, and the other end. And a second light extraction surface that is a surface that does not face the other organic EL element of the organic EL element,
The illumination apparatus is characterized in that the illumination light is output from at least one of the first or second light extraction surfaces.
前記制御部は、単位時間あたりの前記有機EL素子の駆動時間と駆動時間以外の時間との比であるDuty比を1/50以上とすることを特徴とする照明装置。 The lighting device according to claim 1 or 6,
The said control part makes duty ratio which is ratio of the drive time of the said organic EL element per unit time, and time other than drive time be 1/50 or more, The lighting device characterized by the above-mentioned.
制御部が、前記複数の有機EL素子の各々の発光輝度を検出する輝度センサを具備し、該輝度センサの検出結果に応じて、該複数の有機EL素子の各々の駆動時間を決定し、
駆動部が、前記複数の有機EL素子の各々について前記制御部により決定された駆動時間、前記複数の有機EL素子の駆動時間の中心を揃えるように前記複数の有機EL素子の各々に駆動電流を供給し、
前記駆動部が、前記複数の有機EL素子のうち、所定値以上の発光輝度で発光することができる時間である発光寿命が短い有機EL素子に供給する駆動電流の電流値を低くし、前記発光寿命が長い有機EL素子に供給する駆動電流の電流値を高くすることを特徴とする照明装置の制御方法。 A method of controlling an illuminating device, wherein each of a plurality of organic EL elements having different emission colors is caused to emit light by time-division driving, and the combined light of each of the plurality of organic EL elements is output as illumination light,
The control unit includes a luminance sensor that detects emission luminance of each of the plurality of organic EL elements, and determines a driving time of each of the plurality of organic EL elements according to a detection result of the luminance sensor,
The drive unit applies a drive current to each of the plurality of organic EL elements so that the drive time determined by the control unit for each of the plurality of organic EL elements is aligned with the center of the drive time of the plurality of organic EL elements. Supply
The drive unit lowers a current value of a drive current supplied to the organic EL element having a short emission lifetime, which is a time during which the light emission can be emitted with a light emission luminance of a predetermined value or more among the plurality of organic EL elements, and the light emission A method for controlling an illumination device, characterized by increasing a current value of a drive current supplied to an organic EL element having a long lifetime.
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