JP2009205810A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】個体ばらつきや経年変化によることなく所定の明るさで、かつ、発光面全体を均一に点灯することができる照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置１の有機ＥＬ発光モジュール１０は、ガラス基板１１と、ＩＴＯ蒸着膜からなる陽極電極層１２と、厚さ方向に通電されることにより発光する有機ＥＬ発光層１３と、ＴＯ蒸着膜からなり有機ＥＬ発光層１３をその厚さ方向において陽極電極層１２との間に介挿する陰極電極層１４と、金属薄膜からなる封止層１５を順次積層して構成される。封止層１５は微小な開口部１６を有し、開口部１６に近接、対向して明るさ検出部２０が配置され、開口部１６から漏洩する有機ＥＬ発光層１３の放射光を検出して明るさ検出信号を出力し、有機ＥＬ発光モジュール１０に印加する電流の基準値を調整して、有機ＥＬ発光モジュール１０に印加する電流を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明装置に係り、特に、面状の有機エレクトロルミネッセンス発光素子を電極間に介挿して構成される発光モジュールに、点灯回路から電流を印加して所定の明るさで発光させる照明装置に関する。

自発光型の有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という）は、エレクトロルミネセンス現象を利用しているので発熱がほとんどなく、かつ軽量・薄型であり、駆動電圧が低いなど多くの特長を有している。

近年、この有機ＥＬ素子を光源として室内など広い空間を照明する有機ＥＬ照明装置が提案されている。この有機ＥＬ照明装置は、有機ＥＬ素子を面状に形成した有機ＥＬ発光モジュールに点灯回路を接続して直流電圧を印加して電流を制御することにより、有機ＥＬ発光モジュールの発光面を所定の明るさで点灯させ、広い空間を照明するものである。

図１４は、有機ＥＬ素子に流れる電流を制御するための従来の点灯回路を示す図である。図１４において、有機ＥＬ発光モジュール８０に抵抗Ｒ３を直列に接続し、流れる電流Ｉｌａを抵抗Ｒ３両端の電圧値として検出し、予め設定したＩｌａの基準値との差を差動アンプＯＰ３で増幅して、スイッチングトランジスタＱ２のベースに供給する。スイッチングトランジスタＱ２は、有機ＥＬ発光モジュール８０に流れる電流Ｉｌａが基準値と等しくなるように制御する。

一般に、有機ＥＬ発光モジュール８０に電流Ｉｌｓを印加して点灯した場合の明るさは、図１５に示す直線Ａのように、電流とリニアな関係にある。しかしながら、直線Ｂ或いはＣに示すように、複数の有機ＥＬ発光モジュール間では、印加する電流が同じであっても個体ばらつきによって明るさに差異が生じることがある。これは、複数の発光モジュールを並べて配置するような大型の照明装置の場合、発光モジュール毎に明るさが異なるという問題を生じる。また、同じ個体で、かつ同じ電流を継続して印加しても、点灯初期は直線Ａであったものが、経年変化によって直線Ｂ或いはＣに示すように変化し、結果として明るさを一定に維持することができない場合がある。

これらの問題を解決するには、有機ＥＬ発光モジュールの発光面に近接して配置した光センサによって有機ＥＬ発光モジュールの明るさを検出し、検出した明るさをフィードバックして有機ＥＬ素子の輝度を調整すればよいが、発光面の照明光が光センサやその配線に遮られてしまい、発光面全体から均一に照明光を放射することができないという問題がある。また、有機ＥＬ発光層の膜厚の不均一等によって発光むら（輝度むら）が発生すると、光センサを配置した位置で検出した明るさが特異点となる可能性もある。

従来、有機ＥＬ素子毎に配置した光センサによって有機ＥＬ素子の発光量を検知し、発光量に応じて当該有機ＥＬ素子の輝度を調整する例が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、この例では各有機ＥＬ素子が画素として独立している表示装置であり、この方法を照明装置に適用しようとして、例えば有機ＥＬ素子を介挿する電極内に光センサを設けると、素子内の光量ばらつきの影響を受け、その点における発光量を正確に測定することができなくなるという問題が発生する。

特開２００６−３０３１７号公報

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、個体ばらつきや経年変化によることなく所定の明るさで、かつ、発光面全体を均一に点灯することのできる照明装置を提供することを目的とする。

本発明の照明装置は、面状発光素子を対向する電極間に介挿して構成される発光モジュールに、点灯回路から電流を印加して発光させる照明装置であって、前記面状発光素子から発生する光の非照射側に位置する前記電極に、開口部を有する遮光体を積層し、前記開口部に近接、対向して配置され、前記開口部を介して漏洩する前記面状発光素子の光を検出する明るさ検出部を備え、前記点灯回路は、前記明るさ検出部によって検出した明るさに基づいて、前記発光モジュールが所定の明るさで点灯するように、印加する前記電流を制御するものである。

この構成により、点灯回路から電流を印加して発光モジュールを発光させる際に、明るさ検出部によって検出した発光モジュールの明るさに基づいて、発光モジュールが所定の明るさで点灯するように印加する電流を制御するので、個体ばらつき及び経年変化によることなく、一定の明るさで点灯することができる。また、明るさ検出部は、面状発光素子の非照射側に配置され、遮光体に設けられた微小な開口部から漏洩する光を検出し、かつ面状発光素子の開口部に位置する部分に電極が存在するので、発光面全体から均一に照明光を放射することができる。更に、複数の発光モジュールを並べて配置するような場合でも、明るさの基準値を揃えることで、発光モジュール毎の明るさを同じにすることが可能となる。

また、本発明の照明装置は、面状発光素子を対向する電極間に介挿して構成される発光モジュールに、点灯回路から電流を印加して発光させる照明装置であって、前記面状発光素子から発生する光の非照射側に位置する前記電極に開口部を有し、前記開口部に近接、対向して配置され、前記開口部を介して漏洩する前記面状発光素子の光を検出する明るさ検出部を備え、前記点灯回路は、前記明るさ検出部によって検出した明るさに基づいて、前記発光モジュールが所定の明るさで点灯するように、印加する前記電流を制御するものである。

この構成により、点灯回路から電流を印加して発光モジュールを発光させる際に、開口部から漏洩する光を明るさ検出部によって検出した発光モジュールの明るさに基づいて、発光モジュールが所定の明るさで点灯するように印加する電流を制御するので、個体ばらつき及び経年変化によることなく、一定の明るさで点灯することができる。また、明るさ検出部は、面状発光素子の非照射側に配置され、電極に設けられた微小な開口部から漏洩する光を検出するので、発光面全体から均一に照明光を放射することができる。更に、複数の発光モジュールを並べて配置するような場合でも、明るさの基準値を揃えることで、発光モジュール毎の明るさを同じにすることが可能となる。

また、本発明は、上記の照明装置において、前記開口部を、複数有し、前記明るさ検出部を、前記開口部と同数備え、前記点灯回路は、前記明るさ検出部によって検出した複数の明るさを演算し、その演算結果に基づいて、前記発光モジュールに印加する前記電流を制御するものを含む。

この構成により、明るさ検出部によって検出した発光モジュールの複数の明るさを演算し、その演算結果に基づいて発光モジュールに印加する電流を制御するので、個体ばらつき及び経年変化によることなく、照明装置を所定の明るさで点灯することができる。また、発光モジュール内で輝度むらがあっても、発光モジュールの複数部位の明るさを演算することでその影響を低減することができ、発光面全体から均一に照明光を放射することが可能となる。

更に、本発明は、上記の照明装置において、前記演算結果は、前記複数の明るさの平均値であるものも含む。

この構成により、明るさ検出部によって検出した発光モジュールの複数の明るさの平均値を演算し、その平均値に基づいて発光モジュールに印加する電流を制御するので、発光モジュール内で輝度の特異点があってもその影響を排除することができ、発光面全体に亘って均一な明るさで照明光を放射することが可能となる。

また、本発明は、上記の照明装置において、前記演算結果は、前記複数の明るさの最大値と最小値の差であるものも含む。

この構成により、明るさ検出部によって検出した発光モジュールの複数の明るさの最大値と最小値の差を演算し、演算した結果に基づいて発光モジュールに印加する電流を制御するので、発光モジュール内で輝度の特異点があってもその影響を排除することができ、発光面全体に亘って均一な明るさで照明光を放射することが可能となる。

また、本発明は、上記の照明装置において、前記点灯回路は、前記演算結果が所定値所定値以上になった場合に、前記発光モジュールに印加する前記電流を停止するように制御するものも含む。

この構成により、明るさ検出部によって検出した発光モジュールの明るさの差異が所定値以上になった場合に、発光モジュールに印加する電流を停止して消灯するように制御することで、使用者が発光モジュールの寿命を容易に判断することができ、照明装置のメンテナンス性が向上する。

また、本発明は、上記の照明装置において、前記点灯回路は、前記演算結果が所定値所定値以上になった場合に、前記発光モジュールが点滅するように、印加する前記電流を制御するものも含む。

この構成により、明るさ検出部によって検出した発光モジュールの明るさの差異が所定値以上になった場合に、発光モジュールの発光を点滅するように制御することで、使用者が発光モジュールの寿命を容易に判断することができ、照明装置のメンテナンス性が向上する。

また、本発明は、上記の照明装置において、前記点灯回路は、前記明るさの差異が所定値以上になった場合に、外部に対して信号を出力するものも含まれる。

この構成により、複数の発光モジュールに印加する電流の差異が所定値以上になった場合に、外部へ信号を出力することで、使用者が発光モジュールの寿命を容易に判断することができ、照明装置や照明システム等におけるメンテナンス性が向上する。

更に、本発明は、上記の照明装置において、前記面状発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス発光素子であるものも含まれる。

この構成により、個体ばらつき及び経年変化によることなく所定の明るさで点灯し、発光面全体から均一に照明光を放射することができる有機エレクトロルミネッセンス照明装置を提供できる。

本発明によれば、個体ばらつきや経年変化によることなく所定の明るさで、かつ、発光面全体を均一に点灯することのできる照明装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における照明装置の基本構成を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。

図１において、本実施形態における照明装置１は、有機ＥＬ発光モジュール１０と、有機ＥＬ発光モジュール１０の明るさを検出するための明るさ検出部２０を有する構成である。

有機ＥＬ発光モジュール１０は、図１（ｂ）に示すように、基板１１と、陽極電極層１２と、有機ＥＬ発光層１３と、陰極電極層１４と、封止層１５から構成される。

基板１１は、有機ＥＬ発光層１３で発生する光に対して透光性を有するガラス等からなり、陽極電極層１２は、陽極を構成するためのＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジゥム錫酸化物）蒸着膜から形成されて、有機ＥＬ発光層１３で発生する光に対して透光性を有する。

有機ＥＬ発光層１３は、低分子系或いは高分子系の有機蛍光材料を薄膜状に形成したものであり、陽極電極層１２と陰極電極層１４とで挟まれた部分が発光領域となる。

陰極電極層１４は、陰極となる導電性の薄膜であり、例えば、ＩＴＯ蒸着膜から形成され、有機ＥＬ発光層１３で発生する光に対して透光性を有する。また、封止層１５は、陰極電極層１４以下の各層を外部から保護するための、例えば、アルミニウムやタングステン等の金属薄膜から形成され、任意の位置、例えば中心部に微小な開口部１６を有して構成される。

陽極電極層１２と陰極電極層１４は、不図示の電極端子を介して後述する図４の点灯回路３０に接続され、両電極層間に電圧を印加することで有機ＥＬ発光層１３が発光し、基板１１を介して外部に照明光Ｐ１を放射するとともに、陰極電極層１４と、封止層１５に形成された開口部１６とを介して外部に検出光Ｐ２を漏洩する。

明るさ検出部２０は、開口部１６に近接、対向して配置され、フォトダイオード等の光センサによって開口部１６から放射される検出光Ｐ２の光量を検出することで、有機ＥＬ発光モジュール１０の明るさに応じた明るさ検出信号を出力する。

図２は、明るさ検出部２０の概略構成を示す図である。図２において、フォトダイオードＰＤが検出光Ｐ２の明るさに応じた電流を発生すると、抵抗Ｒ１とオペアンプＯＰ１から構成される電流−電圧変換回路により、電流値に比例した電圧の明るさ検出信号を出力する。

この明るさ検出信号は、例えば、図３に示すように、有機ＥＬ発光モジュール１０の明るさに比例した電圧信号である。

図４は、照明装置１を所定の明るさで点灯するための点灯回路の概略構成を示す図である。

図４において、点灯回路３０は、図４において、点灯回路３０は、直流電源Ｅ１と、有機ＥＬ発光モジュール１０に供給する電流Ｉｌａを制御するスイッチングトランジスタＱ１と、抵抗Ｒ２両端の電圧値として検出した電流と電流基準値の差を演算するオペアンプＯＰ２と、有機ＥＬ発光モジュール１０を所定の明るさで点灯するための電流基準値を調整する電流基準値調整部３１を有する構成である。

次に、このように構成された本実施形態における照明装置１において、有機ＥＬ発光モジュール１０を所定の明るさで点灯するための点灯回路３０の動作について説明する。図５は、点灯回路３０の動作を説明するためフローチャートである。

まず、ステップＳ１０１において、電流基準値調整部３１から所定の電流基準値を初期値としてオペアンプＯＰ２に出力し、スイッチングトランジスタＱ１によって有機ＥＬ発光モジュール１０に電流Ｉｌａを流し、有機ＥＬ発光モジュール１０を所定の明るさで発光させる。

電流基準値の初期値は、有機ＥＬ発光モジュール１０の寿命を考慮して決定する。例えば、寿命に近くなったときの明るさが点灯開始時に比べて３０％低下すると予想される場合は、定格電流より３０％低い電流を電流基準値の初期値として設定する。これにより、点灯時間が短い間は、有機ＥＬ発光モジュール１０に供給する電流を３０％低減することができるとともに、全寿命に亘って一定の明るさを維持することが可能となる。

一方、有機ＥＬ発光モジュール１０の明るさの基準値は、照明装置１が所定の明るさを得ることができる際に、明るさ検出部２０から出力される明るさ検出信号のレベルとして、実測または計算によって決定される定数として与える。

ステップＳ１０２では、電流Ｉｌａによって発光する有機ＥＬ発光モジュール１０の明るさを明るさ検出部２０によって検出し、得られた明るさ検出信号を電流基準値調整部３１に出力する。

電流基準値調整部３１は、明るさ検出信号に基づいて、有機ＥＬ発光モジュール１０が所定の明るさで発光しているか否かを判定し（ステップＳ１０３）、所定の明るさより明るく発光していると判定すれば、有機ＥＬ発光モジュール１０に流す電流Ｉｌａの基準値を下げ（ステップＳ１０４）、所定の明るさより暗く発光していると判定すれば、電流Ｉｌａの基準値を上げるように調整する（ステップＳ１０５）。

このように調整された電流Ｉｌａの基準値は、オペアンプＯＰ２に出力され（ステップＳ１０６）、実際に有機ＥＬ発光モジュール１０に流れる電流によって発生する抵抗Ｒ２両端の電圧と差動増幅して、得られた電圧をスイッチングトランジスタＱ１のベースに与える。これによって、スイッチングトランジスタＱ１は、有機ＥＬ発光モジュール１０に供給する電流Ｉｌａが基準値と等しくなるように制御する（ステップＳ１０７）。

以後、照明装置１の点灯中、ステップＳ１０２〜Ｓ１０７の手順を繰り返す。

これにより、有機ＥＬ発光モジュール１０を所定の明るさで発光させることができる。また、経年変化によって有機ＥＬ発光モジュール１０の発光効率が変わった場合にも、このように明るさ基準値に基づいて点灯制御することで、点灯初期と同じ明るさを寿命末期まで維持することができる。

更に、このような照明装置１を同一室内に複数配置して点灯するような場合は、明るさ基準値を共通にすることにより、全ての照明装置１において均一な明るさを得ることができる。特に、複数の照明装置１を並べて構成した照明器具の場合は、一面全体に亘って均一な明るさで発光させることが可能となる。

なお、以上の説明では、一つの明るさ検出部２０によって有機ＥＬ発光モジュール１０の明るさを検出したが、例えば図６に示すように、封止層１５に複数の開口部１６を設け、それぞれに近接、対向して複数の明るさ検出部２０を配置してもよい。これにより、より高精度の明るさ検出が可能となる。

図６は、照明装置１の４個所の明るさを検出する例である。通常、照明装置１の点灯初期は４個所の明るさがほぼ均一で、所定範囲内のばらつきになっている。従って、４個所の明るさ検出値の平均値、最大値、最小値など一意に決まる値が明るさ基準値と一致するように、発光モジュール１０に印加する電流を制御する。

照明装置１では、有機ＥＬ発光モジュール１０を面状に形成しているので、何らかの異常によって有機ＥＬ発光層１３の一部に電流が集中し、その部分の明るさが増したり、或いは劣化することによって暗くなることがある。また、経年変化によっても部分的に明るさが変化することがある。

このような場合は、複数の明るさ検出信号の差異が所定の範囲を超えるので、これを検出して発光モジュール１０に印加する電流を通常とは異なる値に設定し、例えば、発光を停止、或いは点滅するようにスイッチングトランジスタＱ１を制御する。これによって、使用者は照明装置１の異常、或いは寿命を判断することができ、メンテナンス性が向上する。

さらに、複数の明るさ検出信号の差異が所定値以上になった場合に、外部に対して信号を出力して外部の照明装置を点灯させたり、又は、警告等の報知を行う際のトリガとしてもよい。これにより、多数の照明装置を組み合わせて構成される照明システム等において、その保守管理が容易となる。

以上説明したように、このような本発明の実施の形態１に係る照明装置によれば、有機ＥＬ発光モジュールを構成する封止層に微小な開口部を有し、開口部に近接、対向して明るさ検出部を配置する。そして、開口部から漏洩する有機ＥＬ発光モジュールの放射光を検出して明るさ検出信号を出力し、有機ＥＬ発光モジュールに印加する電流の基準値を調整して有機ＥＬ発光モジュールの電流を制御する。これにより、個体ばらつきや経年変化によることなく、所定の明るさで点灯する照明装置を提供できる。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２における照明装置の基本構成を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。なお、図１に示した本発明の実施の形態１における照明装置と共通する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

図７において、本実施の形態における照明装置２は、有機ＥＬ発光モジュール４０と、有機ＥＬ発光モジュール４０の明るさを検出するための明るさ検出部２０を有する構成である。

有機ＥＬ発光モジュール４０は、図７（ｂ）に示すように、基板１１と、陽極電極層１２と、有機ＥＬ発光層１３と、陰極電極層４４と、封止層１５から構成される。

陰極電極層４４は、封止層１５と共通に、任意の位置、例えば中心部に微小な開口部１６を有する。

陽極電極層１２と陰極電極層４４は、不図示の端子を介して前記した図４の点灯回路３０に接続され、両電極層間に電圧を印加することで有機ＥＬ発光層１３が発光し、基板１１を介して外部に照明光Ｐ１を放射する。このとき、陰極電極層４４の開口部１６の直下は、有機ＥＬ発光層１３に電圧が印加されないので発光しないが、開口部１６は微小な大きさであり、照明光Ｐ１の全体に影響を及ぼすことはない。

一方、開口部１６においては、有機ＥＬ発光層１３の開口部１６直下の周辺からの漏洩光Ｐ３があり、開口部１６に近接、対向して配置された明るさ検出部２０は、この漏洩光Ｐ３を検出することで、有機ＥＬ発光モジュール４０の明るさに応じた明るさ検出信号を出力する。

明るさ検出信号は、実施の形態１において図４に示した点灯回路３０に入力され、図５に示したフローチャートの手順に従って有機ＥＬ発光モジュール４０に印加する電流を制御する。これにより、有機ＥＬ発光モジュール４０を所定の明るさで発光させることができるとともに、経年変化によって発光効率が変わった場合にも、明るさ基準値に基づいて点灯させることで、点灯初期と同じ明るさを維持することができる。

以上説明したように、このような本発明の実施の形態２に係る照明装置によれば、有機ＥＬ発光モジュールを構成する陰極電極層および封止層に微小な開口部を共通に有し、開口部に近接、対向して明るさ検出部を配置する。そして、開口部から漏洩する有機ＥＬ発光モジュールの発光光を検出して明るさ検出信号を出力し、有機ＥＬ発光モジュールに印加する電流の基準値を調整して電流を制御する。これにより、個体ばらつき及び経年変化によることなく、所定の明るさで点灯する照明装置を提供できる。

なお、陰極電極層４４と封止層１５を共通にしてアルミニウム等の金属薄膜で形成する構成としてもよい。これにより、有機ＥＬ発光モジュールの製造工程が簡略化され、照明装置の低価格化を図ることができる。

（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３における照明装置の概略構成を示す斜視図である。なお、図１に示した本発明の実施の形態１における照明装置と同一の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。

図８において、本実施の形態における照明装置３は、有機ＥＬ発光モジュール５０と、不図示の４つの明るさ検出部２０と、有機ＥＬ発光モジュール５０を所定の明るさで点灯させるための点灯回路６０から構成される。

有機ＥＬ発光モジュール５０は、両端に陽極端子５７と陰極端子５８を備えた面状の発光モジュールであり、点灯回路６０から陽極端子５７と陰極端子５８を介して印加される直流電流によって発光面５９から照明光が放射される。

点灯回路６０は、明るさ演算部６１と電流制御部６２、及び直流電源６３から構成される。

明るさ演算部６１は、複数の明るさ検出部２０から出力される明るさ検出信号について演算を行い、有機ＥＬ発光モジュール５０を所定の明るさで点灯するための電流基準値を調整して、有機ＥＬ発光モジュール５０に印加する電流の制御値を設定する。また、電流制御部６２は、設定された電流の制御値に基づいて有機ＥＬ発光モジュール５０に印加する電流を制御する。

直流電源６３は、商用の交流電源から供給される交流電力を所定電圧値の直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータから構成される。また、電池、或いは電池とＡＣ／ＤＣコンバータを組み合わせたものであってもよい。

このように構成された点灯回路６０と不図示の明るさ検出部２０は、実装基板上に実装される。図９は、有機ＥＬ発光モジュール５０と実装基板７０を一体化して構成した照明装置３の外観を示す斜視図である。

図１０は、図９に示す照明装置３の内部構成を示す分解斜視図である。

図１０において、照明装置３は、有機ＥＬ発光モジュール５０及び実装基板７０から構成される。

有機ＥＬ発光モジュール５０は、透光性を有する絶縁材料からなるガラス基板５１と、ＩＴＯのような透光性を有する導電材料からなる陽極電極層５２と、厚さ方向に通電されることにより発光する有機ＥＬ発光層５３と、金属薄膜からなり有機ＥＬ発光層５３をその厚さ方向において陽極電極層５２との間に介挿する陰極電極層５４と、透光性を有する絶縁材料からなるガラス等の封止層５５を順次積層して構成される。

ガラス基板５１には、不図示の陽極端子５７及び陰極端子５８が形成され、ＩＴＯを介してそれぞれ陽極電極層５２と陰極電極層５４に接続される。なお、陽極端子５７及び陰極端子５８への接続は、ＩＴＯに限らず、アルミニウム等の金属薄膜を蒸着、メッキ、或いはスパッタリング等により形成してもよい。

陰極電極層５４は、有機ＥＬ発光層５３の照射方向の輝度を向上させるために、アルミニウム等の金属薄膜を用いて形成されるとともに、微小な開口部５６が複数（図１０では、４個）設けられる。この開口部５６は、封止層５５によって封止されるとともに、発光した際の有機ＥＬ発光層５３から漏洩する光を、対向かつ近接して配置される図２に示した明るさ検出部２０のフォトダイオードＰＤに放射する。これにより、有機ＥＬ発光層５３の照明側の光に影響を与えることなく、その明るさを検出することができる。

実装基板７０には、開口部５６と同数の明るさ検出部２０と、図８において説明した点灯回路６０の明るさ演算部６１及び電流制御部６２と、直流電源６３が実装される。なお、本実施形態においては、明るさ検出部２０を４つ配設する構成としたが、その数に制限はなく、有機ＥＬ発光層５３の必要な個所の明るさを検出するのに要する数であればよい。

次に、このように構成された本実施形態に係る照明装置３の動作例について説明する。

図１０は、明るさ検出部２０によって検出した明るさの点灯時間に伴う推移を示す図である。同図において、Ｌａ〜Ｌｄは、それぞれ４つの明るさ検出部２０によって検出したそれぞれの明るさ検出値を示している。なお、横軸は点灯時間を示しているが、例えば、フルスケールで照明装置３の寿命に相当するほどの長いレンジの時間である。

図１０を参照すると、明るさ検出値Ｌａ〜Ｌｄは、点灯開始からしばらくほぼ一定の同一のレベルで推移しているが、時間の経過とともに、ＬａとＬｂは徐々に上昇し、Ｌｃは下降の傾向を辿っている。

このように、明るさ検出値の上昇と下降が一つの照明装置３の中で起きていることから、発光面の中で輝度のばらつきが生じていると推定される。その原因には、発光面で温度分布が不均一になったり、有機ＥＬ発光材料の劣化等が考えられる。しかし、輝度のばらつきは、とりもなおさず有機ＥＬ発光層５３を流れる電流が不均一になっているからであり、特に明るく発光している部分については、通常より多くの電流が流れていると推定される。

明るく発光している部分の有機ＥＬ発光層５３は、時間の経過と共に劣化が進み、寿命が短縮する虞がある。そこで、本実施形態の照明装置３では、明るさ演算部６１において４つの明るさ検出部２０でそれぞれ検出した明るさ検出値Ｌａ〜Ｌｄの最大値と最小値の差を演算し、この値が所定の値ｌを超えたときに、有機ＥＬ発光層５３に流す電流の設定を変更し、電流制御部６２は変更した電流の設定に従って有機ＥＬ発光層５３に流す電流の最大値Ｉｍａｘを抑制するように制御する。

これにより、明るさの上昇した部分への電流が更に増大することを抑制することができ、照明装置３の寿命が短縮することを防止することが可能となる。

なお、図１１では、明るさ検出値Ｌａ〜Ｌｄの最大値と最小値の差が所定の値ｌを超えたときに、電流の最大値Ｉｍａｘを３０％抑制するように制御する例を示しているが、例えば図１２に示すように、最大値と最小値の差に応じて電流の最大値Ｉｍａｘがリニアに変化するよう制御してもよい。

また、本実施形態では、有機ＥＬ発光層５３に流す電流の最大値Ｉｍａｘを抑制することを、明るさ検出値Ｌａ〜Ｌｄの最大値と最小値の差に基づいて制御したが、これに限ることなく、例えば、最大値と平均値の差、最大値の絶対値等に基づいて制御してもよい。

図１３は、明るさ演算部６１において４つの明るさ検出部２０でそれぞれ検出した明るさ検出値Ｌａ〜Ｌｄの最大値と最小値の差を演算し、この値が所定の値ｍを超えたときに、外部に対して輝度のばらつきが限界を超えた旨の信号を出力する例を示すものである。

図１３におけるＶｅｘｔは、平常時は０Ｖで、検出値Ｌａ〜Ｌｄの最大値と最小値の差が所定の値ｍを超えると５ＶのＨレベルとなる。このＶｅｘｔを外部の回路が受信することにより、照明装置３への交流電力の停止、或いは警告メッセージを発する等の手段を講ずることができる。これにより、照明装置３のメンテナンスが容易となる。

以上説明したように、このような本発明の実施の形態３に係る照明装置３によれば、有機ＥＬ発光モジュール５０を構成する金属薄膜の陰極電極層５４に微小な開口部５６を複数個有し、開口部５６に近接かつ対向して同数の明るさ検出部２０を配置する。実装基板７０には、明るさ検出部２０の他に点灯回路６０を構成する明るさ演算部６１及び電流制御部６２と、電源部６３が実装され、開口部５６から漏洩する有機ＥＬ発光層５３の照明光を複数の明るさ検出部２０で検出し、それぞれの明るさ検出値を明るさ演算部６１で演算して有機ＥＬ発光モジュール５０を所定の明るさで点灯するための電流基準値を調整して、有機ＥＬ発光モジュール５０に印加する電流の制御値を設定する。電流制御部６２は、設定された電流の制御値に基づいて有機ＥＬ発光モジュール５０に印加する電流を制御する。

これにより、照明装置３を所定の明るさで点灯することができるとともに、有機ＥＬ発光層５３の部分的な明るさのばらつきによって照明装置３の寿命が短縮することを防止することができる。

本発明に係る照明装置は、個体ばらつき及び経年変化によることなく、所定の明るさで、かつ、発光面全体を均一に点灯することができる効果を有し、照明器具や表示装置等に有用である。

本発明の実施の形態１における照明装置の基本構成を示す概略図 （ａ）平面図 （ｂ）断面図 本発明の実施の形態１における明るさ検出部の概略構成を示す図 本発明の実施の形態１における照明装置の明るさと、明るさ検出信号の関係を示す図 本発明の実施の形態１における照明装置の点灯回路の概略構成を示す図 本発明の実施の形態１における照明装置の点灯回路の動作を説明するためフローチャート 本発明の実施の形態１における照明装置の発光モジュールの概略構成を示す斜視図 本発明の実施の形態２における照明装置の基本構成を示す概略図 （ａ）平面図 （ｂ）断面図 本発明の実施の形態３における照明装置の概略構成を示す斜視図 本発明の実施の形態３における照明装置の外観を示す斜視図 本発明の実施の形態３における照明装置の内部構成を示す分解斜視図 本発明の実施の形態３における照明装置の検出した明るさの時間的な推移を示す図 本発明の実施の形態３における照明装置の発光モジュールに印加する電流を検出した明るさの最大値と最小値の差に基づいて制御する例を示す図 本発明の実施の形態３における照明装置の検出した明るさに応じて外部に信号を出力する例を示す図 従来の照明装置における点灯回路の概略構成を示す図 従来の照明装置における有機ＥＬ素子の電流と明るさの関係を示す図

符号の説明

１、２、３ 照明装置
１０、４０、５０ 有機ＥＬ発光モジュール
１１、５１ ガラス基板
１２、５２ 陽極電極層
１３、５３ 有機ＥＬ発光層
１４、５４ 陰極電極層
１５、５５ 封止層
２０ 明るさ検出部
３０、６０ 点灯回路
３１ 電流基準値調整部
６１ 明るさ演算部
６２ 電流制御部

Claims (5)

1. 面状発光素子を対向する電極間に介挿して構成される発光モジュールに、点灯回路から電流を印加して発光させる照明装置であって、
   前記面状発光素子から発生する光の非照射側に位置する前記電極に、開口部を有する遮光体を積層し、
   前記開口部に近接、対向して配置され、前記開口部を介して漏洩する前記面状発光素子の光を検出する明るさ検出部を備え、
   前記点灯回路は、
   前記明るさ検出部によって検出した明るさに基づいて、
   前記発光モジュールが所定の明るさで点灯するように、印加する前記電流を制御する照明装置。
2. 面状発光素子を対向する電極間に介挿して構成される発光モジュールに、点灯回路から電流を印加して発光させる照明装置であって、
   前記面状発光素子から発生する光の非照射側に位置する前記電極に開口部を有し、
   前記開口部に近接、対向して配置され、前記開口部を介して漏洩する前記面状発光素子の光を検出する明るさ検出部を備え、
   前記点灯回路は、
   前記明るさ検出部によって検出した明るさに基づいて、
   前記発光モジュールが所定の明るさで点灯するように、印加する前記電流を制御する照明装置。
3. 請求項１又は２に記載の照明装置であって、
   前記開口部を、複数有し、
   前記明るさ検出部を、前記開口部と同数備え、
   前記点灯回路は、
   前記明るさ検出部によって検出した複数の明るさを演算し、その演算結果に基づいて、
   前記発光モジュールに印加する前記電流を制御する照明装置。
4. 請求項３に記載の照明装置であって、
   前記演算結果は、
   前記複数の明るさの平均値である照明装置。
5. 請求項３に記載の照明装置であって、
   前記演算結果は、
   前記複数の明るさの最大値と最小値の差である照明装置。

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