JP4882366B2

JP4882366B2 - 有機ｅｌ照明装置

Info

Publication number: JP4882366B2
Application number: JP2005370189A
Authority: JP
Inventors: 稔前原; 慎一安部; 豊明平野; 伸弘井出; 宜弘伊藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2025-12-22
Also published as: JP2007173088A

Description

本発明は、有機ＥＬ照明装置に関する。

一般に、自発光型のＥＬ素子は、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）現象を利用しているので、発熱がほとんどなく、また、軽量、薄型であり、特に、有機ＥＬ素子は、無機ＥＬ素子に比較して色の選択が容易で、駆動電圧が低くて省電力であるなど、種々の利点を有している。

上記の有機ＥＬ素子は、陽極と陰極とからなる一対の電極の間に有機発光層が形成されて構成されるが、この有機ＥＬ素子は、長時間の点灯によって有機発光層の物性が変化するなど、素子自体の特性変化によって輝度が劣化するといった特性を有している。

ところで、有機ＥＬ素子は、光出力の高出力化の可能性という面から照明用の光源として有望視されているが、大面積を照明するためには、基板上に単一あるいは複数の有機ＥＬ素子を形成して有機ＥＬパネルを構成することも考慮されている。このような場合、上記のように、点灯時間によって有機ＥＬ素子の輝度特性が劣化すると、パネルに輝度むらが生じて均一な照明ができなくなるといった不具合を生じる。

そこで、従来は、有機ＥＬ素子を駆動する点灯装置に、有機ＥＬ素子に対する累積点灯時間や点灯強度（印加電圧レベル）を計測するモニタ回路を設け、このモニタ回路で計測されたデータと予め設定されている有機ＥＬ素子の輝度特性の経時変化のデータとを比較参照して、有機ＥＬ素子の特性劣化に応じて補正された駆動信号を有機ＥＬ素子に加えることで輝度むらの発生を抑制するようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１，２等参照）。
特開２００２−１７５０４１号公報特開２００２−２２９５１３号公報

しかしながら、上記の特許文献１，２に記載されている従来技術のように、有機ＥＬ素子を駆動する点灯装置に、有機ＥＬ素子に対する累積点灯時間や点灯強度（印加電圧レベル）を計測するモニタ回路を設けた場合には、有機ＥＬ素子の特性の経時変化（電圧値や電流値）を判断するための検出値やその判断基準となる閾値がモニタ回路側の回路部品のばらつき等によって変動することがあり、正確に経時変化や寿命を検知することが難しいという問題がある。

また、有機ＥＬパネルは、その寸法、形状やメーカによってその仕様が種々異なっていることが多い。すなわち、有機ＥＬパネルの寸法や形状、メーカの違いなどによって、電力消費量（ワット数）や定格電圧、定格電流、調光の可否、調色の可否、逆バイアスの印加の可否、定格寿命時間などの仕様がそれぞれ異なっている場合がある。

ところが、従来のものでは、このような種々の仕様の違いを容易に判別する手段が何ら設けられていないため、ユーザ側では有機ＥＬパネルを実装する際に、そのような仕様の違いを確実かつ簡単に判断する術がなかった。このため、点灯装置によって規格外の有機ＥＬパネルが誤って点灯され、その結果、有機ＥＬパネルが故障するなどの不具合を生じるおそれがある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、ユーザが安全に有機ＥＬパネルを交換、点灯することができ、しかも、ユーザが有機ＥＬパネルの寿命を適切に判断することができる有機ＥＬパネル、およびこれを用いた有機ＥＬ照明装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明に係る有機ＥＬ照明装置は、
基板上に有機ＥＬ素子が形成されてなる有機ＥＬパネルと、前記有機ＥＬパネルが装着されて有機ＥＬパネルを点灯する点灯装置とを有する有機ＥＬ照明装置において、
前記有機ＥＬパネルの前記基板上には、前記有機ＥＬ素子の品質の特性情報を保持する特性情報保持部が設けられるとともに、この特性情報保持部に保持されている特性情報を出力する情報出力端子が形成され、
前記特性情報は、前記有機ＥＬ素子から直接計測されて保持される経時変化に伴う特性値の計測情報と、予め記憶された前記有機ＥＬ素子の寿命の判断基準となる閾値情報とに基づく寿命判断に用いる情報と、前記有機ＥＬパネルの電力消費量、定格電圧や定格電流、調光の可否、調色の可否、前記有機ＥＬパネルの製造メーカ、または逆バイアスの印加の可否に関する品質の仕様判断に用いる情報と、を有し、
前記点灯装置は、前記有機ＥＬパネルを点灯駆動する点灯回路、および前記情報出力端子から出力される特性情報に基づいて前記点灯回路の停止及び動作を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記有機ＥＬパネルが前記点灯装置に装着された時に、前記品質の仕様判断に用いる情報を用いて、有機ＥＬパネルの点灯の停止及び動作を制御するともに、
前記寿命判断に用いる情報に基づき、前記有機ＥＬ素子の寿命に達した時に、前記有機ＥＬパネルを停止するよう制御する構成にしたことを特徴としている。

請求項１記載の発明によれば、有機ＥＬパネルにその素子の品質の特性情報を保持する特性情報保持部が設けられているので、有機ＥＬパネルを点灯装置に接続して使用する際、特性情報保持部に保持されている特性情報が情報出力端子から読み出されるので、点灯装置側において、読み出された特性情報に基づいて有機ＥＬ素子の品質等の仕様の内容を確実かつ簡単に判断することができる。このため、例えば点灯装置によって規格外の有機ＥＬパネルが誤って点灯されて故障を引き起こすなどの不具合が生じるのを未然に防止することができる。また、特性情報保持部に保持されている特性情報は、有機ＥＬ素子から直接計測されて保持される経時変化に伴う特性値の計測情報と、予め記憶された前記有機ＥＬ素子の寿命の判断基準となる閾値情報とから構成されているため、有機ＥＬ素子の特性の経時変化（電圧値や電流値）を判断するための検出値やその判断基準となる閾値がモニタ回路側の回路部品のばらつき等の影響による変動が抑制され、また、直接経時変化を判断するための特性値を検出することができるため、より正確に経時変化や寿命を検知することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳しく説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における有機ＥＬ照明装置の有機ＥＬパネルと点灯装置とを示す斜視図、図２は有機ＥＬパネルの正面図、図３（Ａ）は有機ＥＬ照明装置の要部構成を示すブロック図、図３（Ｂ）は有機ＥＬパネルの回路図である。

この実施の形態１の有機ＥＬ照明装置は、有機ＥＬパネル１と点灯装置２とからなる。

有機ＥＬパネル１は、例えばガラス等でできた透明の単一の基板３上に有機ＥＬ素子４が形成されている。有機ＥＬ素子４は、陽極と陰極とからなる一対の電極の間に有機発光層が形成されてなるもので、陽極は例えばＩＴＯなどの透明電極から構成されている。

さらに、この実施の形態１の有機ＥＬパネル１は、基板３上に有機ＥＬ素子４の品質等の特性情報を保持する特性情報保持部５が設けられるとともに、この特性情報保持部５に保持されている特性情報を外部に出力する複数（本例では４つ）の情報出力端子６が形成されている。

この場合の特性情報保持部５は、例えば特性情報が予め記憶された半導体メモリにより構成される。また、特性情報保持部５に保持される特性情報としては、有機ＥＬパネル１の電力消費量（ワット数）、定格電圧や定格電流、調光の可否、調色の可否、このパネルを製造したメーカ、逆バイアスの印加の可否、定格寿命に関する特性値などの情報が含まれている。そして、前記4つの情報出力端子のうち情報出力端子６ａ，６ｂの２つは定格寿命に関する特性値に係るもので、他の情報出力端子は有機ＥＬパネル１の電力消費量（ワット数）、定格電圧や定格電流、調光の可否、調色の可否、このパネルを製造したメーカ、逆バイアスの印加の可否等の特性情報に関するものである。なお、７ａ，７ｂは有機ＥＬ素子４の有機発光層を挟む一対の電極にそれぞれ接続された駆動信号入力端子である。

一方、点灯装置２は、有機ＥＬパネル１を装着するソケット部８、有機ＥＬパネル１の情報出力端子６から出力される特性情報の内容を表示する表示部９を備えるとともに、有機ＥＬパネル１を点灯駆動する点灯回路１０、および有機ＥＬパネル１の特性情報保持部５から読み出された特性情報に基づいて点灯回路１０の動作を制御する制御部１１を有している。なお、表示部９は、有機ＥＬパネル１に異常がある場合にその旨を報知する報知部を兼用している。

上記構成において、有機ＥＬパネル１をソケット部８に装着すると、これに応じて有機ＥＬパネル１の特性情報保持部５に保持されている特性情報が読み出され、この特性情報が情報出力端子６から出力されて点灯装置２の制御部１１に取り込まれる。

点灯装置２の制御部１１は、有機ＥＬパネル１から読み出された特性情報を表示部９に表示するため、ユーザはその表示内容を見て、点灯装置２に対して適切な仕様の有機ＥＬパネル１であるか否かを簡単に確認することができる。また、制御部１１は、有機ＥＬパネル１から読み出された特性情報に基づいて有機ＥＬパネル１を点灯駆動する点灯回路１０の動作を制御する。

例えば、消費電力量の情報を読み取った場合、制御部１１は規格外のものであれば、点灯回路１０の点灯駆動を停止させるとともに、表示部９を点滅して規格外である旨をユーザに報知する。また、定格電圧、電流の情報を読み取った場合、制御部１１はその定格電圧、電流に適合するように点灯回路１０を制御する。調光情報を読み取った場合、制御部１１はこの調光情報に基づいて点灯回路１０を制御して調光を行う。調光不可の場合には、定格点灯のみを行う。調色の可否の情報を読み取った場合も調光の場合と同様な制御を行う。さらに、パネル製造メーカの情報を読み取った場合、制御部１１はそのメーカの特性に適合するように、例えば同一の定格電圧であっても発光出力特性が若干異なる場合、メーカ情報に基づいて発光出力がメーカに影響されずに同じになるように有機ＥＬ素子４に加える印加電圧を制御する。逆バイアス電圧の印加の可否の情報を読み取った場合、制御部１１は有機ＥＬ素子４に対する逆バイアス電圧の印加が可能であれば、逆バイアスを含む電圧を印加することで寿命を確保しつつ点灯を行う。

またこの実施形態１においては、有機ＥＬパネル１の特性情報保持部５には、有機ＥＬ素子４の経時変化に伴う特性値の計測情報と、寿命の判断基準となる閾値情報とを保持するようになっている。そして、図３（Ｂ）に示すように、有機ＥＬ素子ＥＬに接続されて有機ＥＬ素子を点灯させるための電圧を印加する駆動信号入力端子７ａ，７ｂ間には、抵抗Ｒ１，Ｒ２による分圧回路と、抵抗Ｒ３，Ｒ４による分圧回路とを設けて、抵抗Ｒ３，Ｒ４による分圧電圧を情報出力端子６ａから出力して有機ＥＬ素子４の経時変化に伴う特性値の計測情報とするとともに、抵抗Ｒ２に並列に接続したツェナダイオードＺＤのツェナ電圧ＶＺを情報出力端子６ｂから出力して有機ＥＬ素子の寿命の判断基準となる閾値情報としている。この場合、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４やツェナダイオードＺＤはチップ部品で形成しているが、有機ＥＬ素子の積層膜形成プロセスで作り込んでも良い。

一方、点灯装置２には、有機ＥＬパネル１の各情報出力端子６ａ，６ｂに対して接続されたコンパレータ１２が設けられており、このコンパレータ１２によって一方の情報出力端子６ａから出力される計測値と他方の情報出力端子６ｂから出力される閾値とを比較するようになっている。

そして、コンパレータ１２によって一方の情報出力端子６ａから出力される計測値と他方の情報出力端子６ｂから出力される閾値とが比較され、計測値が閾値を越えた場合には、コンパレータ１２の出力レベルが反転するので、これに応じて、制御部１１は、有機ＥＬパネル１が寿命に達したものと判断し、制御部１１の制御回路１１ａの出力により停止回路１１ｂが動作して点灯回路１０の出力を停止させて有機ＥＬパネルの点灯を停止させると共に、表示部９の表示によりユーザにパネル交換を促す。

このように、この実施の形態１では、有機ＥＬ素子４の経時変化に伴う特性値の計測情報や寿命の判断基準となる閾値情報を有機ＥＬパネル１から直接に得られるようにしておけば、それらの情報が点灯装置２側の回路部品のばらつき等の影響によって変動するのが抑制され、より正確に経時変化や寿命を検知することができ、点灯装置の構成を簡略化できる。また、有機ＥＬパネル１の特性情報保持部５に予めその品質等の特性情報を保持させるようにしているので、点灯装置２によって規格外の有機ＥＬパネル１が誤って点灯されて故障を引き起こすなどといった不具合が生じるのを未然に防止することができる。さらに、有機ＥＬ素子４の特性に応じて点灯回路１０から出力される駆動信号を補正できるため、輝度むらの発生等を有効に抑制することができる。

なお、この実施の形態１では特性情報保持部５を半導体メモリで構成したが、これに限らず、例えばＩＣタグ、バーコード、ＱＲコード等によって構成することも可能である。

（実施の形態２）
図４（Ａ）は本発明の実施の形態２における有機ＥＬ照明装置の要部構成を示すブロック図、図４（Ｂ）は有機ＥＬパネルの回路図であり、実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態２においても、実施の形態１の場合と同様、有機ＥＬパネル１には特性情報保持部５とその情報出力端子が設けられている。ただし、この実施の形態２では、有機ＥＬパネル１にコンパレータ１２とその電源回路１３とを備えていて、特性情報保持部５に保持されている特性情報は、有機ＥＬ素子４の経時変化に伴う特性値の計測情報と、寿命の判断基準となる閾値情報とをコンパレータ１２で対比した結果の寿命判定情報である。その他の構成は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

このように、実施の形態２においては、情報出力端子６から寿命判定情報が出力されるので、これに応じて、制御部１１は有機ＥＬパネル１が寿命に達したものと判断し、制御部１１の制御回路１１ａの出力により停止回路１１ｂが動作して点灯回路１０の出力を停止させて有機ＥＬパネルの点灯を停止させる。

なお、上記の実施の形態１，２において、制御部１１は制御回路１１ａの出力で停止回路１１ｂが動作するとしたが、停止回路１１ｂにかえて寿命の延命措置のための出力低下をさせるものであったり、光出力の低下を防止するための出力上昇を行うものであったりしても良い。また、有機ＥＬパネル１は専ら照明用として使用する場合を前提として説明したが、本発明はこれに限らず、例えばドットマトリックス型の有機ＥＬ表示用として使用する場合にも適用することが可能である。

本発明の実施の形態１における有機ＥＬ照明装置の有機ＥＬパネルと点灯装置とを示す斜視図である。同装置を構成する有機ＥＬパネルの正面図である。本発明の実施の形態１における有機ＥＬ照明装置を示すものであり（Ａ）は要部構成を示すブロック図、（Ｂ）は有機ＥＬパネルの回路図である。本発明の実施の形態２における有機ＥＬ照明装置を示すものであり（Ａ）は要部構成を示すブロック図、（Ｂ）は有機ＥＬパネルの回路図である。

符号の説明

１有機ＥＬパネル
２点灯装置
３基板
４有機ＥＬ素子
５特性情報保持部
６，６ａ，６ｂ情報出力端子
９表示部（報知部）
１０点灯回路
１１制御部
１１ａ制御回路
１１ｂ停止回路
１２コンパレータ

Claims

基板上に有機ＥＬ素子が形成されてなる有機ＥＬパネルと、前記有機ＥＬパネルが装着されて有機ＥＬパネルを点灯する点灯装置とを有する有機ＥＬ照明装置において、
前記有機ＥＬパネルの前記基板上には、前記有機ＥＬ素子の品質の特性情報を保持する特性情報保持部が設けられるとともに、この特性情報保持部に保持されている特性情報を出力する情報出力端子が形成され、
前記特性情報は、前記有機ＥＬ素子から直接計測されて保持される経時変化に伴う特性値の計測情報と、予め記憶された前記有機ＥＬ素子の寿命の判断基準となる閾値情報とに基づく寿命判断に用いる情報と、前記有機ＥＬパネルの電力消費量、定格電圧や定格電流、調光の可否、調色の可否、前記有機ＥＬパネルの製造メーカ、または逆バイアスの印加の可否に関する品質の仕様判断に用いる情報と、を有し、
前記点灯装置は、前記有機ＥＬパネルを点灯駆動する点灯回路、および前記情報出力端子から出力される特性情報に基づいて前記点灯回路の停止及び動作を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記有機ＥＬパネルが前記点灯装置に装着された時に、前記品質の仕様判断に用いる情報を用いて、有機ＥＬパネルの点灯の停止及び動作を制御するともに、
前記寿命判断に用いる情報に基づき、前記有機ＥＬ素子の寿命に達した時に、前記有機ＥＬパネルを停止するよう制御する構成にしたことを特徴とする有機ＥＬ照明装置。