JP2012209504A - 有機ｅｌ照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】有機ＥＬパネルの歩留まりを向上させると共に、ランニングコストを低減できる有機ＥＬ照明装置を提供する。
【解決手段】有機ＥＬ照明装置は、加法混色によって白色を形成する、複数色の単色発光素子から成る有機ＥＬパネルと、有機ＥＬパネルの各単色発光素子に対して発光に必要な電力をそれぞれ供給する電源供給部と、電源供給部の動作を制御することで、各単色発光素子に供給する電力を色単位で個別に制御する制御部とを有する。
【選択図】図１−１

Description

本発明は複数の有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネルを備えた有機ＥＬ照明装置に関する。

通常、照明用の有機ＥＬパネルには、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の単色発光層を積層した有機ＥＬ素子、あるいは青（Ｂ）、黄（Ｙ）の単色発光層を積層した有機ＥＬ素子、あるいは上記の単色発光層を混在させて白色を形成した有機ＥＬ素子が用いられる。

これら色毎の発光素子は、それぞれ異なる輝度−電流−電圧特性を有すると共に、輝度寿命もそれぞれ異なっている。そのため、有機ＥＬ素子から成る発光パネル（以下、有機ＥＬパネルと称す）の作製時にホワイトバランスや色度（色温度）を調整しても、使用しているうちに各色の輝度が異なる特性で減衰し、ホワイトバランスや色温度もずれてくる。一般に、緑色や赤色に比べて青色の輝度劣化が最も早く進行するため、色温度は、低い方向、すなわち赤や黄色の方向へ変化する。

また、有機ＥＬ素子は、薄膜素子であるため、製造プロセスにおいて膜厚バラツキ等が発生しやすく、同一条件で製造した素子であっても輝度−電流−電圧特性の電気特性がバラツキ易い。

したがって、複数の有機ＥＬパネルを用いる有機ＥＬ照明装置では、材料や工程バラツキ等により有機ＥＬパネル毎の初期特性のバラツキが大きく、各有機ＥＬパネルの特性を合わせるためには選別が必須となる。また、点灯させたときの経時的な輝度劣化、色度の変化も各有機ＥＬパネルで一様ではない。

なお、照明装置として用いる有機ＥＬパネルが備える有機ＥＬ素子の構成については、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１では、基板上にＲＧＢの各単色発光層を並行に形成した構成例が示されている。

特表２００６−５０４２３１号公報

上述したように複数の有機ＥＬパネルを用いる有機ＥＬ照明装置では、材料や工程バラツキ等により有機ＥＬパネル毎の初期特性のバラツキが大きく、また点灯させることによる経時的な輝度劣化、あるいは色度の変化が有機ＥＬパネル毎に異なる。

そのため、有機ＥＬ照明装置に用いる、各有機ＥＬパネルの初期特性のバラツキが所定の仕様値から外れている場合、現状ではバラツキを補償する手段が無いため、仕様値から外れている有機ＥＬパネルを不良品として廃棄しなければならず、歩留りが低くなってしまう問題がある。

また、有機ＥＬ照明装置の使用時に、輝度寿命や故障等により複数の有機ＥＬパネルのうち、いずれかのパネルを交換する場合、交換する有機ＲＬパネル以外のパネルもある程度輝度が劣化し、また色度も変化しているため、交換したパネルとの輝度差や色度差が知覚されてしまう。したがって、交換が必要な有機ＥＬパネルが１つであっても、現状では有機ＥＬ照明装置が備える全ての有機ＥＬパネルを交換するという考え方が主流になっている。このような輝度寿命に至っていない、あるいは故障していない有機ＥＬパネルも併せて廃棄するのは無駄であり、有機ＥＬ照明装置のランニングコストも上昇してしまう。

本発明は上述したような背景技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、有機ＥＬパネルの歩留まりを向上させると共に、ランニングコストを低減できる有機ＥＬ照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明の有機ＥＬ照明装置は、加法混色によって白色を形成する、複数色の単色発光素子から成る有機ＥＬパネルと、
前記有機ＥＬパネルの各単色発光素子に対して発光に必要な電力をそれぞれ供給する電源供給部と、
前記電源供給部の動作を制御することで、各単色発光素子に供給する電力を前記色単位で個別に制御する制御部と、
を有する。

本発明によれば、有機ＥＬパネルの歩留まりが向上し、また、有機ＥＬ照明装置のランニングコストを低減できる。

本発明の有機ＥＬ照明装置に用いる有機ＥＬ素子の構造例を示す断面図である。 図１−１に示した有機ＥＬパネルの構成例を示す平面図である。 本発明の有機ＥＬ照明装置に用いる有機ＥＬパネルの一例を示す平面図である。 本発明の有機ＥＬ照明装置の一構成例を示すブロック図である。 図２に示した有機ＥＬパネルが備える各単色発光素子の他の配置例を示す平面図である。 有機ＥＬパネルが備える各単色発光素子の配置例を示す平面図である。 有機ＥＬパネルが備える各単色発光素子の他の配置例を示す平面図である。 有機ＥＬパネルが備える各単色発光素子の他の配置例を示す平面図である。 有機ＥＬパネルの各単色発光素子に供給する相対的な電流値の一例を示す模式図である。 有機ＥＬパネルの各単色発光素子に供給する相対的な電流値の他の例を示す模式図である。 有機ＥＬパネルが備える各単色発光素子の他の配置例を示す平面図である。 有機ＥＬパネルが備える各単色発光素子の他の配置例を示す平面図である。 有機ＥＬパネルが備える各単色発光素子の他の配置例を示す平面図である。

次に本発明について図面を用いて説明する。

図１−１は本発明の有機ＥＬ照明装置に用いる有機ＥＬパネルの構造例を示す断面図であり、図１−２は、図１−１に示した有機ＥＬパネルの構成例を示す平面図である。図２は本発明の有機ＥＬ照明装置に用いる有機ＥＬパネルの一例を示す平面図である。図１−１及び図１−２は、赤、緑、青の単色発光層５をそれぞれ備える有機ＥＬ素子の一例を示している。また、図１−１及び図１−２は、有機ＥＬパネルが赤、緑、青の単色発光層５をそれぞれ１つずつ備えた構成例を示しているが、実際の有機ＥＬパネルは、赤、緑、青の各単色発光層５が繰り返し配列されている。

図１−１に示すように、本発明の有機ＥＬ素子は、例えばガラス基板１上に単色発光層５に対応した陽極となる透明電極（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）２が形成され、周知の正孔注入層３、正孔輸送層４、単色発光層５、電子輸送層６及び電子注入層７が積層され、その上に単色発光層５に対応した陰極８が形成された構成である。透明電極２、正孔注入層３、正孔輸送層４、単色発光層５、電子輸送層６、電子注入層７及び陰極８が形成されない、ガラス基板１の他方の面（発光面）には、光拡散板９が貼合されている。正孔注入層３、正孔輸送層４、単色発光層５、電子輸送層６及び電子注入層７、並びに透明電極層２や陰極８は、それぞれ周知の材料や周知の方法を用いて形成すればよい。

図１−１に示す有機ＥＬ素子は、例えば、以下のようにして形成できる。

透明電極層は、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等の材料をスパッタ法、真空蒸着法等の物理蒸着法により、シャドーマスクを介して透光性基板（ガラス基板）の所定の領域に積層する、あるいはこれらの物理蒸着法により一様に成膜した後、周知のフォトエッチングプロセスを用いて所望の形状にパターニングすることで透明電極２を形成する。透明電極２の一端には、配線部材との接続部を形成するため、該一端を延長した陽極端子１２（図１−２参照）を設けることが好ましい。透明電極層は、例えば、１００〜３００ｎｍ等の厚さで形成する。

正孔注入層３は、陽極の透光性電極層から有機層への正孔の注入障壁を下げると共に、陽極と正孔輸送層４とのエネルギーレベルの相違を緩和し、陽極から注入される正孔の正孔輸送層４への注入を容易にするために設けられている。正孔注入層３は、例えば銅フタロシアニンやスターバースト型芳香族アミンのようなアリールアミン誘導体等や、これら正孔注入性有機材料に五酸化バナジウムや三酸化モリブデン等の無機物を化学ドーピングして注入障壁を下げ、駆動電圧を低下させ得る正孔注入材料を用いて形成できる。

正孔輸送層４は、例えば、ビス（ジ（ｐ−トリル）アミノフェニル）−１，１−シクロヘキサン、ＴＰＤ、Ｎ,Ｎ’−ジフェニル−Ｎ−Ｎ−ビス（１−ナフチル）−１,１’−ビフェニル）−４,４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）等のトリフェニルジアミン類や、スターバースト型芳香族アミン等の正孔輸送材料を用いて形成できる。

発光層５は、電極から注入された電子と正孔を再結合させ得る発光材料を含有する層であり、発光材料中で電子と正孔が再結合することにより、励起子を形成し励起状態になる。励起状態から低レベル順位、または基底状態に戻る際に発光が得られ、一重項励起状態から低レベル準位、あるいは基底状態に戻る際に蛍光が発光され、三重項励起状態から低レベル準位、あるいは基底状態に戻る際に燐光が発光される。発光材料としては、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）、ビスジフェニルビニルビフェニル（ＢＤＰＶＢｉ）、１，３−ビス（ｐ−ｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジアゾールイル）フェニル（ＯＸＤ−７）、Ｎ，Ｎ'−ビス（２，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（ＢＰＰＣ）、１，４ビス（Ｎ−ｐ−トリル−Ｎ−４−（４−メチルスチリル）フェニルアミノ）ナフタレン等の低分子化合物、ポリフェニレンビニレン系ポリマー等の高分子化合物を挙げることができる。

また、発光材料は、ホストとドーパントの二成分系からなるものであってもよく、二成分系の発光材料においては、ホスト分子で生成した励起状態のエネルギーがドーパント分子へ移動してドーパント分子が発光する。ホスト化合物としては、上記発光材料や、電子輸送性材料、正孔輸送性材料を用いることができる。例えば、Ａｌｑ３等のキノリノール金属錯体に４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）、２，３−キナクリドン等のキナクリドン誘導体や、３−（２'−ベンゾチアゾール）−７−ジエチルアミノクマリン等のクマリン誘導体をドープしたもの、電子輸送性材料のビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリン）−４−フェニルフェノール−アルミニウム錯体に、ペリレン等の縮合多環芳香族をドープしたもの、あるいは正孔輸送性材料の４，４'−ビス（ｍ−トリルフェニルアミノ）ビフェニル（ＴＰＤ）にルブレン等をドープしたもの、カルバゾール化合物に白金錯体やイリジウム錯体をドープしたもの等を用いることができる。

これらの発光材料は、有機ＥＬ照明装置の目的とする発光色によって選択すればよく、具体的には、緑色発光の場合は、Ａｌｑ３、ドーパントにキナクドリンやクマリン等を用いることが可能であり、青色発光の場合は、ＤＰＶＢｉ、ドーパントにペリレンやジスチリルアリーレン誘導体等を用いることが可能である。また、緑〜青緑色発光の場合は、ＯＸＤ−７等を用いることが可能であり、赤〜オレンジ色発光の場合は、ドーパントにＤＣＭ、ＤＣＪＴＢ等を用いることが可能であり、黄色発光の場合は、ドーパントにルブレン等を用いることが可能である。また、白色発光を得るために、発光材料としてホストにＡｌｑ３、ゲストにＤＣＭ（橙色）等を組み合わせて使用すればよい。

電子輸送層６は、電極層（陰極）から注入される電子を発光層５へ注入する層であり、例えば、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（Ｂｕ−ＰＢＤ）、ＯＸＤ−７等のオキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、キノリノール系の金属錯体等の有機物質や、これらの電子輸送性有機材料にリチウム等アルカリ金属のような電子供与性物質を化学ドーピングした電子輸送材料を用いて形成できる。

電子注入層７は、陰極に用いられるアルミニウム等の金属材料の仕事関数と、電子輸送層６の電子親和力（ＬＵＭＯ準位）のエネルギー差が大きいことに起因して陰極８から電子輸送層６への電子の注入が困難になるのを緩和するために、リチウムやセシウム等のアルカリ金属、若しくは、カルシウム等のアルカリ土類金属のフッ化物や酸化物、または、マグネシウム銀やリチウムアルミニウム合金等から選択される仕事関数の小さい物質で形成することが好ましい。電子注入層７の膜厚は、例えば、１〜１０ｎｍとすることができる。

これら電子注入層７、電子輸送層６、発光層５、正孔輸送層４、正孔注入層３は、上記材料を用いて、抵抗加熱による真空蒸着法、ＭＢＥ法等でシャドーマスクを介して所望の形状に成膜してもよい。また、これらの層の形成に高分子材料を用いる場合、液状にしてインクジェット法を用いて所望の形状に形成することも可能であり、また感光性塗布液にしてスピンコートやスリットコートし、フォトリソグラフィー法により所望の形状に形成することもできる。有機層の厚さは、各層を５〜５００ｎｍ、総合１００〜１０００ｎｍに形成することができる。

有機層上に１対の電極層の他方の電極層を形成する。有機層上に設ける他方の電極層は上記透光性電極層と共に１対の電極層を構成するものであり、透光性を問われるものでない。透光性電極層が上記透光性電極層材料で形成される場合、例えば、アルミニウム、銀等の比抵抗が低く、反射率の高い金属薄膜を陰極として形成することが、有機層の発光を透光性電極層側へ反射し、発光面からの放出光量の減少を抑制できることから、好ましい。電極層は、スパッタ法、蒸着法等により、シャドーマスクを介して所定の領域に積層して所望の形状に形成することができる。また、電極層の一端に配線部材との接続部を形成するため、一端を延長して設けることが好ましい。電極層は、配線抵抗による電圧降下を考慮して、例えば、５０〜３００ｎｍの厚さに形成する。

また、有機ＥＬパネルは電界発光型の素子であるため、図１―１及び図１−２に示すように、複数色の発光層を持つ有機ＥＬパネルでは、隣接する単色発光層の間に非発光部１１が必要となる。これは、有機ＥＬパネルが、電界が印加された領域のみキャリアが注入されて導電性が発現する素子であり、そのために、欲しい色の発光層と隣接する発光層からの電界の影響を防ぐためである。

図２に示すように、有機ＥＬパネルは、加法混合・混色により白色を形成する複数色（例えばＲＧＢ）の単色発光素子（有機ＥＬ素子）１０が、例えば並列に形成された構成である。なお、図２では、１つの単色発光素子にのみ符号１０を付与しているが、他の単色発光素子も同様である。同様の表現は、後述する図４〜図１２にも適用される。有機ＥＬパネルは、色毎に個別の単色発光素子１０が形成された構成でもよく、単色発光層５、陰極８及び陽極（透明電極）２を色毎に個別に成膜し、単色発光層５の上下の各層を共通な層とした構成でもよい。本明細書では、「単色発光素子１０」に、上記単色発光層５、陰極８及び陽極２を除く各層を共通に形成する構成も含むものとする。

有機ＥＬパネルの色毎の単色発光素子１０は、有機ＥＬ照明装置を天井等に設置したときに人の目で解像できない程度の幅で形成する。例えば、人の目は、視距離が１ｍの場合、１．０５（赤・緑等青色以外）〜２．１８（青）ｍｍの大きさを解像できるため、各単色発光素子１０の幅を、それ以下で形成する。例えば天井の高さを、一般的な家庭における高さである２．５ｍとすると、各単色発光素子１０の幅は５．４５ｍｍ以下となる。

これは、複数色の単色発光素子１０が視野内において所定の角距離内にあるとき、周知のフォン・ベゾルド色混合効果により、人にはそれらの混合色に知覚（同化）されるためである。また、人の目は、青色の受容体数が比較的少ないことが知られており、青の場合、上記同化は赤や緑よりも大きな角度で起こる。その角度は、青で約０．２５°程度であり、赤や緑では約０．１２°程度である。

視距離が１ｍの場合、０．２５°は約４．３６ｍｍに相当するため、青色の単色発光素子１０は、その半分の２．１８ｍｍよりも短い幅で形成されていれば隣接する発光色と同化して知覚される。また、視距離が１ｍの場合、０．１２°は約２．１ｍｍに相当するため、赤、黄、緑色等の単色発光素子１０は、その半分の１．０５ｍｍよりも短い幅で形成されていれば隣接する発光色と同化して知覚される。

但し、上記同化して知覚される幅は、コントラストが高く（例えば黒地に白線を描いたような場合）、識別するのに最適な状態のときの値であり、人の目の空間分解能、解像度は、対象物の明るさや対象物と周囲のコントラストにも大きく依存する。通常、明るさやコントラストが低ければ解像度は下がり、高すぎても低下する。そのため、有機ＥＬパネルを照明として用いる場合、単位面積あたりの輝度が高い、つまり視認対象は、明るく、かつ周囲とのコントラストが高いため、幅が上記値の５倍程度であっても各単色発光素子１０が分離して知覚されることはない。したがって、通常の高さの天井に取り付ける場合、例えば青色の単色発光素子１０は、その幅が１０ｍｍ程度であっても、点灯すれば各単色発光素子１０を個別に知覚できなくなる。また、これ以上の幅であっても、床や机上等、人が生活する領域では混色により白色となっているため、照明として充分に機能する。

さらに、照明装置に用いる有機ＥＬパネルでは、ガラス基板等の発光面側に光拡散板（シート）９を貼合すれば、その拡散効果により各色が混合されて識別できなくなるため、各単色発光素子１０を上記以上の幅に設定することも可能である。発光面側に光拡散板９を設けると、透光性基板（ガラス基板等）と外部の空気層との屈折率の差による出射光の全反射を防ぐことができるため、光の取り出し効率も向上する。

図３は本発明の有機ＥＬ照明装置の一構成例を示すブロック図である。

図３に示すように、本発明の有機ＥＬ照明装置は、制御部２０、電源供給部３０及び有機ＥＬ発光部４０を有する構成である。

有機ＥＬ発光部４０は、例えばＲ、Ｇ、Ｂ、Ｙ等の単色発光素子（有機ＥＬ素子）１０がそれぞれ配列された上記有機ＥＬパネルである。

電源供給部３０は、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換する周知の整流・平滑回路３１及びコンバータ３２と、有機ＥＬ発光部４０の各単色発光素子１０に対して発光に必要な電力をそれぞれ供給する駆動回路３３とを備えている。

制御部２０は、電源供給部３０の駆動回路３３の動作を制御することで、有機ＥＬ発光部４０の各単色発光素子１０に供給する電流および電圧を制御する。制御部２０は、有機ＥＬ発光部（有機ＥＬパネル）４０が備える各単色発光素子１０に供給する電力を、例えば色単位で個別に制御する。有機ＥＬ発光部４０の輝度や色度は、周知の分光測色計や色彩輝度計、可視光域に分光感度を持つＣＣＤ（Charge Coupled Device）等を用いて輝度・色度等の光学特性を測定し、該測定データから所望の輝度や色度が得られるように各単色発光素子１０に供給する電力を調整すればよい。なお、制御部１０に不図示の入力インタフェースを設け、該入力インタフェースを用いて検査員やユーザにより有機ＥＬ発光部の輝度や色度を調整できるようにしてもよい。その場合、検査員やユーザは、例えば目視により各パネルの輝度や色度を調整してもよい。また、フォトセンサー等を照明器具に設け、取得した輝度や色度等のデータを制御部２０へフィードバックすることで自動的に調光するようにしてもよい。制御部２０は、例えばプログラムにしたがって動作するＣＰＵ、メモリ等を含む周知のコンピュータで実現できる。

駆動回路３３は、制御部２０の指示にしたがって各単色発光素子１０に供給する電流を単純に変化させる構成でもよく、周知のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）回路やＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）回路、あるいはそれらを組み合わせた変調方式の回路を用いて、各単色発光素子１０に供給する電圧や電流を変化させてもよい。有機ＥＬ照明装置が複数の有機ＥＬパネルを備えている場合、駆動回路３３は各有機ＥＬパネルに対応して複数備えていればよい。

本発明では、このように有機ＥＬ発光部（有機ＥＬパネル）４０の各単色発光素子１０に供給する電力を色単位で個別に制御することで、発光色毎の単色発光素子１０の輝度をそれぞれ変化させる。有機ＥＬ発光部（有機ＥＬパネル）４０からは、これらの発光色が加法混色されることにより白色光が発光され、各単色発光素子１０に供給する電力を変化させることで、ホワイトバランス、色度（色温度）、輝度を自由に調整できる。そのため、有機ＥＬ照明装置が備える有機ＥＬ発光部（有機ＥＬパネル）４０毎の輝度や色度のバラツキを低減できる。

したがって、例えば検査工程等で各有機ＥＬパネルの輝度や色度を調整すれば、有機ＥＬ照明装置が備える各有機ＥＬパネルの輝度や色度のバラツキを低減できるため、各有機ＥＬパネルを良品と判定することが可能であり、廃棄される有機ＥＬパネルが低減して歩留りが向上する。

また、使用時、経時劣化（輝度の低下や色度が変化）が認められる場合は、該劣化した有機ＥＬパネルのみを未使用品や新品と交換しても、交換した有機ＥＬパネルの輝度や色度を、残っている有機ＥＬパネルの輝度や色度に合わせて調整できるため、輝度寿命等に至った一部の有機ＥＬパネルのみを交換すればよい。そのため、有機ＥＬ照明装置のランニングコストを低減できる。

なお、上記説明では、有機ＥＬパネルが赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、または青（Ｂ）、黄（Ｙ）の単色発光素子１０を有する構成例を示したが、発光色はＲＧＢやＢＹ限定されるものではなく、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、黄色（Ｙ）、あるいは赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、白（Ｗ）等の３原色以上であってもよい。

さらに、図２に示した複数色を有する有機ＥＬパネルにおいて、色の配列を工夫することにより、より面積が大きい単一発光領域にしても、図２に示した有機ＥＬパネルと同等の空間分解能、解像度を得ることができる。人の目の可視光域の光に対する感度は、緑（Ｇ）領域で一番大きく、次に赤（Ｒ）領域、短波長側の光・青（Ｂ）に対する感度が最も小さいことが知られている。これは、明るさ、空間分解能（解像度）、色分解能（色弁別閾）等は、主に緑と赤で感知しており、青領域の光は、加法混色において主に色のバランスをとる機能であり、前記特性への寄与は小さいことを示している。

したがって、緑・赤領域に較べて青領域の解像度は低くても人の見た目の空間分解・解像度、色分解に与える影響が少ない。一般に、人が明るさを感じる強度は、緑領域の光に対して赤領域の光は１／２〜１／３程度の感度であり、青領域の光は１／１０程度の感度である。これを利用すると、青領域の解像度を下げる、すなわち同じ解像度でも青領域の発光面積を大きくできることを示している。

図４は、図２に示した有機ＥＬパネルの赤、緑、青の繰り返し配列を、赤、緑、青、青、緑、赤、赤、緑、…の配列に変更したものである。すなわち、有機ＥＬパネルが同数ずつ備える赤、緑、青の単色発光素子のうち、青の単色発光素子及び赤の単色発光素子を、２つ単位で隣接するように配置した構成である。さらに、図４に示す有機ＥＬパネルでは、隣接する２つの青（Ｂ）間、並びに赤（Ｒ）間の非発光部１１を無くして一つの発光領域としている。このような大きな発光色領域を形成しても（赤、緑、青の素子数、面積は同じ）、図２に示した有機ＥＬパネルと同等の色、解像度が得られる。

また、図４に示す構成では、非発光部を減らして、発光素子数を減らす（約２／３）ことが可能であり、開口率も大きくなる。そのため、同じ駆動電流であれば輝度を大きくすることが可能であり、同じ輝度であれば、低電流化、低電圧化による長寿命化と低消費電力が図れる。また、発光素子数を減らすことで、調光・調色駆動条件の緩和（データ数が約２／３であるので駆動用の駆動回路等も約２／３に低減できる）も可能になる。

また、青色領域の光の色分解能が低くいことを利用すれば、さらに調光・調色駆動条件の緩和を行うこともできる。すなわち、赤、緑、青混色で調光調色を行うとき、赤、緑領域の光に割り当てる制御ビット数よりも青領域の光に割り当てる制御ビット数を少なくしても照明光に与える影響が少ない。例えば、赤・緑に６ビットずつ割り当て、青に４ビット割り当てることで、合計１６ビットで調光・調色したり、赤・緑に４ビットずつ割り当て、青に２ビット割り当てることで、合計１０ビットで調光・調色することができる。

また、有機ＥＬパネルは、図２に示すように各単色発光素子１０が同じ幅で並列に配置される構成に限定されるものではなく、例えば図５や図６に示すように、単色発光素子１０毎に幅が異なっていてもよく、各単色発光素子１０が格子状に配置されていてもよく、四角形や三角形等の様々な形状の単色発光素子１０を組み合わせた構成でもよい。また、有機ＥＬパネルは、例えば発光色毎の単色発光素子が異なる面積を有する構成であってもよい。このとき、上記と同様に、各色に対する人の目の感度により各発光領域の色構成、面積を最適化することで、より低い解像度、大きな開口率で有機ＥＬ照明パネルを作製することができる。

例えば、有機ＥＬパネルでは、輝度劣化が最も早く進行する色は短波長側の青色発光素子であるが、上述したようにこの領域の光の空間分解能・色分解能は小さいので発光面積を大きくしても人の目には解像度が同等に見える。したがって、対応する単色発光素子１０の面積が最も大きく、輝度劣化が早く進行する色から順に各単色発光素子１０の面積が順次小さくなるように構成してもよい。その場合、制御部２０は、輝度劣化が最も早く進行する色に対応する単色発光素子１０に供給する電力が最も小さく、輝度劣化が早く進行する色から順に各単色発光素子１０に供給する電力を順次大きくすればよい。これは、輝度劣化が大きい青色等の単色発光素子１０の駆動電流を低減して輝度劣化の進行を抑制し、代わりに該単色発光素子１０の面積を大きくして輝度の低下を抑制できることを意味する。

例えば、図７に示すように多数の単色発光素子１０を格子状に配置する場合、図８や図９に示すように輝度寿命が最も短い、例えば青色の単色発光素子１０の面積を最も大きくし、該単色発光素子１０に供給する電力を最も小さくすればよい。なお、図８及び図９に示す各格子内の数値は、発光色毎の相対的な輝度、すなわち各単色発光素子１０に供給する電力の相対的な値を例示している。例えば赤や緑の単色発光素子１０に供給する電力を１００％とした場合、図８では青や黄の単色発光素子１０に供給する電力を８０％に設定する例を示し、図９では青や黄の単色発光素子１０に供給する電力を３３％に設定する例を示している。

このように、輝度劣化が大きい青色等の単色発光素子１０に供給する電力を低減し、代わりに該単色発光素子１０の面積を大きくして輝度の低下を抑制すれば、所望の輝度や色度を維持しつつ該単色発光素子１０の輝度寿命を延ばすことが可能であり、有機ＥＬパネル全体の長寿命化が図れる。

また、上述した各色に対する人の目の感度が異なることを利用すれば、同じ解像度でも、有機ＥＬパネルの色の配列を工夫することで、各単色発光素子１０の発光面積を大きくすることが可能である。

例えば、図７に示したように赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）の繰り返し配列から、図１０に示すように赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）黄（Ｙ）の繰り返し配列に変更すれば、図７に示した有機ＥＬパネルよりも各単色発光素子１０の発光面積を大きくしても同等の解像度が得られる。なお、調光調色制御の基本単位は、図７に示す有機ＥＬパネルでは、四角で囲ったＲＧＢの３つの単色発光素子１０であり、図１０に示す有機ＥＬパネルでは、四角で囲ったＲＧとＢＹの４つの単色発光素子１０となる。このような配列及び制御を採用すれば、単色発光素子数が低減することで、駆動回路３３を、例えば２／３程度に低減することができる。また、非発光部１１の総面積が小さくなり、開口率も向上するため、有機ＥＬパネルの輝度を向上させることができる。

同様に、図１１や図１２に示すように各単色発光素子１０を配列すれば、図７に示した有機ＥＬパネルよりも各単色発光素子１０の発光面積を大きくしても同等の解像度が得られる。なお、調光調色制御の基本単位は、図１１に示す有機ＥＬパネルでは、四角で囲った２組のＲＧＢを備えた６つの単色発光素子１０となり、図１２に示す有機ＥＬパネルでは、四角で囲った２組のＲＧ及び１つのＢを備えた５つの単色発光素子１０となる。このような配列及び制御を採用しても、各単色発光素子１０の発光面積を大きくすることが可能であり、単色発光素子数が低減することで、駆動回路３３を低減することができる。また、非発光部１１の総面積が小さくなり、開口率も向上するため、輝度を向上させることができる。特に図１２に示す素子配列では、図７に示した単色発光素子に比べて発光面積を約２倍にまで大きくすることができる。

１ ガラス基板
２ 透明電極
３ 正孔注入層
４ 正孔輸送層
５ 単色発光層
６ 電子輸送層
７ 電子注入層
８ 陰極
９ 光拡散板
１０ 単色発光素子
１１ 非発光部
１２ 陽極端子
２０ 制御部
３０ 電源供給部
３１ 整流・平滑回路
３２ コンバータ
３３ 駆動回路
４０ 有機ＥＬ発光部

Claims (6)

1. 加法混色によって白色を形成する、複数色の単色発光素子から成る有機ＥＬパネルと、
   前記有機ＥＬパネルの各単色発光素子に対して発光に必要な電力をそれぞれ供給する電源供給部と、
   前記電源供給部の動作を制御することで、各単色発光素子に供給する電力を前記色単位で個別に制御する制御部と、
   を有する有機ＥＬ照明装置。
2. 前記有機ＥＬパネルを複数備え、
   前記電源供給部を各有機ＥＬパネルに対応して複数備え、
   前記制御部は、
   複数の有機ＥＬパネル毎の前記単色発光素子に供給する電力を前記色単位で個別に制御する請求項１記載の有機ＥＬ照明装置。
3. 前記有機ＥＬパネルは、
   輝度劣化が最も早く進行する色に対応する単色発光素子の面積が最も大きく、輝度劣化が早く進行する色から順に各単色発光素子の面積が順次小さくなる構成であり、
   前記制御部は、
   輝度劣化が最も早く進行する色に対応する単色発光素子に供給する電力が最も小さく、輝度劣化が早く進行する色から順に各単色発光素子に供給する電力を順次大きくする請求項１または２記載の有機ＥＬ照明装置。
4. 前記有機ＥＬパネルは、
   赤、緑、青の単色発光素子をそれぞれ同数備え、
   青の単色発光素子及び赤の単色発光素子が、２つ単位で隣接するように配置された請求項１から３のいずれか１項記載の有機ＥＬ照明装置。
5. 前記有機ＥＬパネルは、
   青の単色発光素子が２．１８ｍｍよりも短い幅で形成され、該青以外の色の単色発光素子が１．０５ｍｍよりも短い幅で形成された請求項１から４のいずれか１項記載の有機ＥＬ照明装置。
6. 前記有機ＥＬパネルは、
   発光面側に貼合された光拡散板を備える請求項１から５のいずれか１項記載の有機ＥＬ照明装置。

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