有機ＥＬ照明装置およびその駆動方法
【課題】
逆バイアスを印加することで有機ＥＬ素子の不良箇所を自己修復し、かつ有機ＥＬ照明装置のちらつき、もしくは視認されない非発光期間による視認者が感じる眼疲労等を軽減する。
【解決手段】
透明基板上に陽極と、発光層と、陰極と、を順次積層してなる有機ＥＬ照明装置であって、フレーム周期Ｆに対する逆バイアス印加時間Ｔｒの割合Ｘを０．０５％以下とし、さらに逆バイアス印加時間Ｔｒが前記有機ＥＬ照明装置１の素子容量Ｃと配線抵抗Ｒの積である時定数Ｔ以上とする。
逆バイアスを印加することで有機ＥＬ素子の不良箇所を自己修復し、かつ有機ＥＬ照明装置のちらつき、もしくは視認されない非発光期間による視認者が感じる眼疲労等を軽減する。
【解決手段】
透明基板上に陽極と、発光層と、陰極と、を順次積層してなる有機ＥＬ照明装置であって、フレーム周期Ｆに対する逆バイアス印加時間Ｔｒの割合Ｘを０．０５％以下とし、さらに逆バイアス印加時間Ｔｒが前記有機ＥＬ照明装置１の素子容量Ｃと配線抵抗Ｒの積である時定数Ｔ以上とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬパネルを用いた照明装置において、特に表示素子の欠陥部を自己修復しつつ、ちらつきや視認者の目の疲労を軽減する有機ＥＬ照明装置およびその駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年有機ＥＬは自己発光表示装置として脚光を浴びており、液晶表示装置に比べ視野角依存性が少ない、コントラスト比が高い、薄膜化が可能、などの利点からディスプレイ用途として市場投入が進み、最近では有機ＥＬパネルを使用した薄型テレビも市場投入されている。
さらに近年では有機ＥＬは、ＬＥＤ照明のような点発光ではなく面発光である点や、薄くて軽い素子であり、形状に制約がないことから照明としての用途としても注目されている。
有機ＥＬパネルを照明用途として、大面積のパネル構造にしようとすると、陽極電極と離れた位置では陽極層（ＩＴＯ）の配線抵抗による電圧降下により、輝度が低くなるため、表示パネルが大きくなるに従い、同じ表示素子内であっても陽極電極に近い位置と遠い位置では発光の強さが異なり、輝度ムラが生ずる。
【０００３】
そこで、有機ＥＬ照明装置においては、そのパネル内において輝度ムラが現れない程度の面積の有機ＥＬパネルを複数枚使用して、それらを複数行・複数列に配置して大面積とする構造が特許文献１のように開示されている。
【０００４】
有機ＥＬ素子の製造工程において、発光層の厚みに薄い箇所または発光層が存在せず陽極層と陰極層とが接触する箇所等の欠陥により、陽極層と陰極層とが短絡してリーク電流が発生し、発光不良を来すという問題があり、これら発光層の薄い箇所は他と比べて電気的抵抗が小さく駆動電流がその箇所に集中するので、他の正常な発光層に流れる駆動電流が減少し発光輝度が低下するのである。短絡による影響は、同一陰極線上の他の表示画素に対しても及ぼされるため、輝度ムラが生ずる。
【０００５】
有機ＥＬパネルを照明用途として使用する際、画像などの表示はしないため、そのパネル内においては均一な輝度で発光させることが重要とされ、上記のような原因により輝度ムラが生じることは、非常に避けたい事象である。
【０００６】
これらの欠陥箇所を逆バイアスを印加することで排除する方法が特許文献２に開示されている。
図６は、パッシブマトリクス駆動方式の有機ＥＬ表示装置における逆バイアス印加時の駆動回路を示したものであり、このようなパッシブマトリクス有機ＥＬ表示装置１０００は、有機ＥＬ素子１００と、陰極線側駆動回路２００と、陽極線側駆動回路３００と、表示コントローラ４００と、により構成される。
【０００７】
陰極線側駆動回路２００は、全ての走査スイッチ２０１〜２０ｍを逆バイアスＶｒ側に切り替えると共に、陽極線側駆動回路３００は、全てのドライブスイッチ３０１〜３０ｎをアース電位（０Ｖ）に切り替えて、全ての表示画素ｅに逆バイアスＶｒを印加する期間（逆バイアス期間（リセット期間））を設ける。
【０００８】
例えば、図６の表示画素ｅ３３が不良箇所とすると、この逆バイアス期間において、上記不良箇所ｅ３３に逆バイアスＶｒによるリーク電流Ｉ３３が集中して流れ、発光層が気化した膨張圧により陰極線ａが湾曲したり、さらに陰極線ａが破断屈曲する。このような陰極線部分は、発光はしないもののリーク電流も発生しないため、他の正常な発光層における発光不良を防止することができる。
【０００９】
このように、有機ＥＬ素子１００の不良箇所を破壊し、他の正常な発光層における発光不良を防止することは自己修復といわれる。
【００１０】
図３は、フレーム周波数Ｆとリセット期間Ｔｒの関係による有機ＥＬパネルの見栄えの違いについて説明した図である。
有機ＥＬパネルは、自己修復を行うために逆バイアス印加時は非発光となるため、領域Ｐのようにフレーム周波数Ｆを５０Ｈｚ以下にすると、発光／非発光（明暗のちらつき）が連続して視認されるフリッカーが生じる。
【００１１】
よって、領域Ｑのように、有機ＥＬパネルのフレーム周波数Ｆをヒトがフリッカーを感じない臨界融合周波数５０〜７０Ｈｚ以上にすることで、フリッカーを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−６９７７４号公報
【特許文献２】特開平１１−３０５７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、図３に示す領域Ｑのような、例えば５０Ｈｚから２００Ｈｚ程度の高いフレーム周波数で逆バイアスを印加すると、逆バイアス期間（非発光期間）も同じく短い周期で発生する（頻繁に非発光が生じる）ので、照明等の用途で長時間使っていると、疲れやすい等の問題があった。
【００１４】
本発明は、このような問題に鑑みなされ、逆バイアスを印加することで有機ＥＬ素子の不良箇所を自己修復し、かつ視認者の眼疲労等を軽減することができる有機ＥＬ照明装置およびその駆動方法を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、前述した課題を解決するため、請求項１では、透明基板上に陽極と、発光層と、陰極と、を順次積層してなる有機ＥＬパネルを備え、制御部からの照明信号に基づき、前記陽極に第一電流を供給する陽極駆動回路と、前記制御部からの照明信号に基づき、前記陰極に第二電流を供給する陰極駆動回路と、を備える有機ＥＬ照明装置において、
前記制御部は、前記陽極駆動回路を介して前記陽極に第一電流を供給し、前記陰極駆動回路を介して前記陰極をアース電位に接続させる発光期間と、前記陽極駆動回路を介して前記陽極をアース電位に接続し、前記陰極駆動回路を介して前記陰極に第二電流を供給する非発光期間とを備え、
前記非発光期間は、前記発光期間の０．０５％以下であり、かつ前記有機ＥＬパネルの素子容量と配線抵抗の積である時定数以上に設定されているものであり、
斯かる構成により、有機ＥＬ素子の不良箇所を自己修復しつつ、ちらつきや視認者の目の疲労を軽減する有機ＥＬ照明装置を提供することができる。
【００１６】
また、請求項２では、前記第一電流は定電流源より供給され、前記第二電流は定電圧源より供給されるように構成したものであり、有機ＥＬパネルを発光させる際に、定電流駆動させることで、安定した輝度で有機ＥＬパネルを発光させることができる。
【００１７】
また、請求項３では、前記制御部の照明信号は、フレーム周波数が１Ｈｚ以下であり、かつ前記非発光期間が０．５ｍｓｅｃ以下に設定されているものであり、請求項１の有機ＥＬ照明装置に対し、非常に低い周波数で駆動させることで、リセット（非発光）の頻度を少なくし、有機ＥＬ素子の不良箇所を自己修復しつつ、ちらつきや視認者の目の疲労をさらに軽減する有機ＥＬ照明装置を提供することができる。
【００１８】
また、請求項４では、前記非発光期間は、フレームの最終尾に設定されたものであり、各フレームにリセット期間を設け、不良箇所を確実に破壊することができる。
【００１９】
また、請求項５では、前記有機ＥＬパネルを複数備えるものであり、有機ＥＬパネルを輝度ムラが発生しない大きさで使用つつも、大面積の照明装置として使用することができる。
【００２０】
また、請求項６では、前記陽極駆動回路は、複数の前記有機ＥＬパネルの前記陽極に並列に接続され、前記陰極駆動回路は、複数の前記有機ＥＬパネルの前記陰極に並列に接続されているものであり、駆動回路を有機ＥＬパネル毎に設けず、装置を簡素化でき、コスト削減することができる。
【００２１】
また、請求項７では、透明基板上に陽極と、発光層と、陰極と、を順次積層してなる有機ＥＬ照明装置であって、フレーム周期に対する逆バイアス印加時間の割合が０．０５％以下であり、さらに逆バイアス印加時間が前記有機ＥＬ照明装置の素子容量と配線抵抗の積である時定数以上である有機ＥＬ照明装置の駆動方法であり、有機ＥＬ素子の不良箇所を自己修復しつつ、ちらつきや視認者の目の疲労を軽減する有機ＥＬ照明装置の駆動方法を提供することができる。
【００２２】
また、請求項８では、透明基板上に陽極と、発光層と、陰極と、を順次積層してなる有機ＥＬ照明装置であって、フレーム周波数が１Ｈｚ以下であり、さらに逆バイアス印加時間が０．５ｍｓｅｃ以下かつ前記有機ＥＬ照明装置の素子容量と配線抵抗の積である時定数以上である有機ＥＬ照明装置の駆動方法であり、請求項７の有機ＥＬ照明装置の駆動方法に対し、非常に低い周波数で駆動させることで、リセット（非発光）の頻度を少なくし、有機ＥＬ素子の不良箇所を自己修復しつつ、ちらつきや視認者の目の疲労をさらに軽減する有機ＥＬ照明装置の駆動方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、有機ＥＬ照明装置において、有機ＥＬ素子の不良箇所を自己修復し、ちらつきや視認者の目の疲労を軽減する有機ＥＬ照明装置およびその駆動方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態における有機ＥＬ照明装置の概略図である
【図２】上記発明の有機ＥＬ照明装置およびその駆動方法における電圧の波形図である
【図３】有機ＥＬパネルのフレーム周波数とリセット期間の関係による有機ＥＬパネルの見栄えの違いについての説明図である
【図４】本発明の実施例により駆動した有機ＥＬ照明装置の『見えやすさ』を主観評価した結果であり、表４をグラフ化したものである
【図５】上記実施例により駆動した有機ＥＬ照明装置の『疲れにくさ』を主観評価した結果であり、表３をグラフ化したものである
【図６】パッシブマトリクス駆動方式の有機ＥＬ表示装置のリセット期間における駆動回路図である
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を用いて、本発明の有機ＥＬ照明装置１の駆動方法について説明する。
図１は、有機ＥＬ照明装置１の概略図である。有機ＥＬ照明装置１は、複数の有機ＥＬパネル１０と、陽極線２０と、陰極線３０と、陽極駆動回路４１と、陰極駆動回路４２とを有する矩形波生成用駆動回路４０と、により構成されている。
有機ＥＬパネル１０は、陽極電極１０ａと、陰極電極１０ｂとを備え、素子内において輝度ムラが現れない程度の面積で形成され、この有機ＥＬパネル１０を複数行・複数列に配置して有機ＥＬ照明装置１を大面積化する。
【００２６】
陽極線２０は、陽極駆動回路４１と陽極電極１０ａとの間の配線であり、有機ＥＬパネル１０の発光時には、陽極駆動回路４１は陽極線２０を定電流源に接続し、順バイアスＶｃによる第一電流（定電流０．３Ａ）を供給する。また、非発光時には、陽極駆動回路４１は陽極線２０をアース電位（０Ｖ）に接続する。
【００２７】
陰極線３０は、陰極駆動回路４２と陰極電極１０ｂとの間の配線であり、有機ＥＬパネル１０の発光時には、陰極駆動回路４２は陽極線３０をアース電位（０Ｖ）に接続する。また、非発光時には、陰極駆動回路４２は陰極線３０を定電圧源に接続し、逆バイアスＶｒによる第二電流を供給する。
【００２８】
これより、本願発明の有機ＥＬ照明装置１の駆動方法について説明する。
矩形波生成用駆動回路４０は、制御部２からの照明信号に基づき、オン（有機ＥＬパネル１０発光）時には陽極駆動回路４１を介し陽極線２０に＋電位を印加し、陰極駆動回路４２を介し陰極線３０にアース電位（０Ｖ）を印加する。オフ（有機ＥＬパネル１０リセット）時には陽極線２０へアース電位（０Ｖ）を印加し、陰極線３０に−電位を印加する。
矩形波生成用駆動回路４０は、フレーム周波数Ｆを１Ｈｚ以下（フレーム周期Ｔｆを１ｓｅｃ以上）とし、フレーム内のリセット制御を行うリセット期間Ｔｒを０．５ｍｓｅｃ以下（フレーム周期Ｔｆに対するリセット期間Ｔｒの割合０．０５％以下）とし、さらに有機ＥＬ照明装置１の素子容量Ｃ（４５０ｎＦ）と配線抵抗Ｒ（９Ω）から求められる時定数Ｔ（４５０ｎＦ×９Ω≒４μｓｅｃ）以上とする。また、有機ＥＬ照明装置１の調光は、ＰＷＭ制御もしくはＰＡＭ制御等により行われる。
【００２９】
斯かる構成により、上記で述べたように製造工程等で発生する有機ＥＬ照明装置１の不良箇所にリーク電流が集中して流れ、発光層が気化した膨張圧により陰極線が湾曲したり、さらに陰極線が破断屈曲し、他の正常な発光層における発光不良を確実に防止しつつ、視認者の眼疲労等を軽減することができる。
【００３０】
本発明においては、有機ＥＬパネル１０を照明用途で使用するため、ダイナミック駆動ではなく、スタティック駆動を行っている。
これは、図６のようなダイナミック駆動方式の場合、走査ライン１ラインあたりの発光時間はフレーム期間Ｔｆを走査ライン数で割った時間になる。走査ラインの本数が多いほど走査ライン当たりの発光期間が短くなり、発光輝度が低下してしまい、この短い発光期間において所望の発光輝度を得るためには、有機ＥＬパネル１０の個々の表示画素ｅをより高い輝度で発光させる必要があるため、スタティック駆動方式の場合に比べて数倍（走査ライン数倍）の電流を流す必要がある。
すなわち、ダイナミック駆動方式は、有機ＥＬパネル１０の個々の表示画素ｅに瞬間的に大電流を流す必要があり、このことが電力ロスおよび有機ＥＬパネル１０の寿命低下の要因となるため、常に発光させる照明用途としての有機ＥＬ照明装置１は、本発明の一実施形態として、スタティック駆動方式を用いている。
【００３１】
これより、有機ＥＬ照明装置１の駆動方法のうち、フレーム周波数Ｆと、リセット期間Ｔｒの設定方法について実施例１，２と比較例１乃至６を用いて説明する。
本発明において、有機ＥＬ照明装置１は順方向に定電流波形を０．３Ａ（順バイアスＶｃ）を印加し、逆方向に定電圧波形を−５Ｖ印加して３０００ｃｄ／ｍ２で色温度２０００Ｋに発光するよう外部回路を作成した。
【実施例１】
【００３２】
フレーム周波数Ｆを１Ｈｚ、リセット期間Ｔｒを０．５ｍｓｅｃ（フレーム周期Ｔｆに対するリセット期間Ｔｒの割合Ｘを０．０５％）とした。
以下、実施例１，２と比較例１乃至６のフレーム周波数Ｆと、リセット期間Ｔｒと、フレーム周期Ｔｆに対するリセット期間Ｔｒの割合Ｘとを表１に整理した。
【表１】
【００３３】
＜見えやすさ評価＞
有機ＥＬ照明装置１を各実施例、比較例の駆動方法別に１０台ずつ暗室にて点灯させ、見えやすさを５段階（５：見やすい、１：見にくい）で主観評価を行い、以下の表２に評価結果を整理した。
【表２】
【００３４】
図４は上記表２の結果をグラフに表したものであり、従来例１（Ｆ＝１００Ｈｚ、Ｔｒ＝０ｓｅｃ）、従来例５（Ｆ＝２Ｈｚ、Ｔｒ＝０．５ｓｅｃ）、実施例１（Ｆ＝１Ｈｚ、Ｔｒ＝０．５ｓｅｃ）、実施例２（ｆ＝０．１Ｈｚ、Ｔｒ＝０．５ｓｅｃ）において、見やすいことが確認された。
【００３５】
＜疲れにくさ評価＞
有機ＥＬ照明装置１を各実施例、比較例の駆動方法別に１０台ずつ暗室にて点灯させ、疲れにくさを５段階（５：疲れにくい、１：疲れやすい）で主観評価を行い、以下の表３に評価結果を整理した。
【表３】
【００３６】
図５は上記表３の結果をグラフに表したものであり、従来例１（Ｆ＝１００Ｈｚ、Ｔｒ＝０ｓｅｃ）、実施例１（Ｆ＝１Ｈｚ、Ｔｒ＝０．５ｓｅｃ）、実施例２（Ｆ＝０．１Ｈｚ、Ｔｒ＝０．５ｓｅｃ）において、疲れにくいことが確認された。
【００３７】
＜短絡評価＞
有機ＥＬ照明装置１を８０℃の環境下で４５０h点灯状態させ、短絡発生の有無を評価し、以下の表４に評価結果を整理した。また、見えやすさ、疲れにくさの評価結果の平均値も同様に整理した。
【表４】
【００３８】
上記の表４より、従来例１（Ｆ＝１００Ｈｚ、Ｔｒ＝０ｓｅｃ）において短絡が確認された。
図３における領域Ｐ（従来例３乃至６）はフレーム周波数Ｆが臨界融合周波数以下であるのでフリッカーが発生し、それにより見にくく、目が疲れやすい領域であり、
領域Ｑ（従来例１，２）は、フレーム周波数Ｆが臨界融合周波数以上であるので、フリッカーは発生しないが、リセット（非発光）が短い周期で発生する（頻繁に非発光が生じる）ので、目が疲れやすい等の問題がある。
領域Ｒにおいては、有機ＥＬパネル１０の時定数Ｔ以下であり、本来の目的である自己修復を達成することができない。
領域Ｓ１は、リセット期間割合Ｘが０．０５％以下であり、目の疲れが抑制される。また、領域Ｓ２は、リセット期間割合Ｘが０．０５％以下と十分に短いので、フリッカーが視認されず、さらにフレーム周波数Ｆが低いことにより、リセットによる非発光の頻度が少ないため、目の疲れが抑制される。
【００３９】
斯かる有機ＥＬ照明装置およびその駆動方法によって、逆バイアスを印加することで有機ＥＬ素子の不良箇所を自己修復し、かつ視認者の眼疲労等を軽減することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１ 有機ＥＬ照明装置
２ 制御部
１０ 有機ＥＬパネル
１０ａ 陽極電極
１０ｂ 陰極電極
２０ 陽極線
３０ 陰極線
４０ 矩形波生成用駆動回路
４１ 陽極駆動回路
４２ 陰極駆動回路
Ｖｃ 順バイアス
Ｖｒ リセット電圧（逆バイアス）
Ｔｆ フレーム周期
Ｔｒ リセット周期（リセット期間）
Ｆ フレーム周波数
Ｘ リセット期間割合
１０００ パッシブマトリクス有機ＥＬ表示装置
１００ 有機ＥＬパネル
２００ 陰極線走査回路
３００ 陽極線走査回路
４００ 表示コントローラ
ａ 陰極線
ｂ 陽極線
ｅ 表示画素
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬパネルを用いた照明装置において、特に表示素子の欠陥部を自己修復しつつ、ちらつきや視認者の目の疲労を軽減する有機ＥＬ照明装置およびその駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年有機ＥＬは自己発光表示装置として脚光を浴びており、液晶表示装置に比べ視野角依存性が少ない、コントラスト比が高い、薄膜化が可能、などの利点からディスプレイ用途として市場投入が進み、最近では有機ＥＬパネルを使用した薄型テレビも市場投入されている。
さらに近年では有機ＥＬは、ＬＥＤ照明のような点発光ではなく面発光である点や、薄くて軽い素子であり、形状に制約がないことから照明としての用途としても注目されている。
有機ＥＬパネルを照明用途として、大面積のパネル構造にしようとすると、陽極電極と離れた位置では陽極層（ＩＴＯ）の配線抵抗による電圧降下により、輝度が低くなるため、表示パネルが大きくなるに従い、同じ表示素子内であっても陽極電極に近い位置と遠い位置では発光の強さが異なり、輝度ムラが生ずる。
【０００３】
そこで、有機ＥＬ照明装置においては、そのパネル内において輝度ムラが現れない程度の面積の有機ＥＬパネルを複数枚使用して、それらを複数行・複数列に配置して大面積とする構造が特許文献１のように開示されている。
【０００４】
有機ＥＬ素子の製造工程において、発光層の厚みに薄い箇所または発光層が存在せず陽極層と陰極層とが接触する箇所等の欠陥により、陽極層と陰極層とが短絡してリーク電流が発生し、発光不良を来すという問題があり、これら発光層の薄い箇所は他と比べて電気的抵抗が小さく駆動電流がその箇所に集中するので、他の正常な発光層に流れる駆動電流が減少し発光輝度が低下するのである。短絡による影響は、同一陰極線上の他の表示画素に対しても及ぼされるため、輝度ムラが生ずる。
【０００５】
有機ＥＬパネルを照明用途として使用する際、画像などの表示はしないため、そのパネル内においては均一な輝度で発光させることが重要とされ、上記のような原因により輝度ムラが生じることは、非常に避けたい事象である。
【０００６】
これらの欠陥箇所を逆バイアスを印加することで排除する方法が特許文献２に開示されている。
図６は、パッシブマトリクス駆動方式の有機ＥＬ表示装置における逆バイアス印加時の駆動回路を示したものであり、このようなパッシブマトリクス有機ＥＬ表示装置１０００は、有機ＥＬ素子１００と、陰極線側駆動回路２００と、陽極線側駆動回路３００と、表示コントローラ４００と、により構成される。
【０００７】
陰極線側駆動回路２００は、全ての走査スイッチ２０１〜２０ｍを逆バイアスＶｒ側に切り替えると共に、陽極線側駆動回路３００は、全てのドライブスイッチ３０１〜３０ｎをアース電位（０Ｖ）に切り替えて、全ての表示画素ｅに逆バイアスＶｒを印加する期間（逆バイアス期間（リセット期間））を設ける。
【０００８】
例えば、図６の表示画素ｅ３３が不良箇所とすると、この逆バイアス期間において、上記不良箇所ｅ３３に逆バイアスＶｒによるリーク電流Ｉ３３が集中して流れ、発光層が気化した膨張圧により陰極線ａが湾曲したり、さらに陰極線ａが破断屈曲する。このような陰極線部分は、発光はしないもののリーク電流も発生しないため、他の正常な発光層における発光不良を防止することができる。
【０００９】
このように、有機ＥＬ素子１００の不良箇所を破壊し、他の正常な発光層における発光不良を防止することは自己修復といわれる。
【００１０】
図３は、フレーム周波数Ｆとリセット期間Ｔｒの関係による有機ＥＬパネルの見栄えの違いについて説明した図である。
有機ＥＬパネルは、自己修復を行うために逆バイアス印加時は非発光となるため、領域Ｐのようにフレーム周波数Ｆを５０Ｈｚ以下にすると、発光／非発光（明暗のちらつき）が連続して視認されるフリッカーが生じる。
【００１１】
よって、領域Ｑのように、有機ＥＬパネルのフレーム周波数Ｆをヒトがフリッカーを感じない臨界融合周波数５０〜７０Ｈｚ以上にすることで、フリッカーを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−６９７７４号公報
【特許文献２】特開平１１−３０５７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、図３に示す領域Ｑのような、例えば５０Ｈｚから２００Ｈｚ程度の高いフレーム周波数で逆バイアスを印加すると、逆バイアス期間（非発光期間）も同じく短い周期で発生する（頻繁に非発光が生じる）ので、照明等の用途で長時間使っていると、疲れやすい等の問題があった。
【００１４】
本発明は、このような問題に鑑みなされ、逆バイアスを印加することで有機ＥＬ素子の不良箇所を自己修復し、かつ視認者の眼疲労等を軽減することができる有機ＥＬ照明装置およびその駆動方法を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、前述した課題を解決するため、請求項１では、透明基板上に陽極と、発光層と、陰極と、を順次積層してなる有機ＥＬパネルを備え、制御部からの照明信号に基づき、前記陽極に第一電流を供給する陽極駆動回路と、前記制御部からの照明信号に基づき、前記陰極に第二電流を供給する陰極駆動回路と、を備える有機ＥＬ照明装置において、
前記制御部は、前記陽極駆動回路を介して前記陽極に第一電流を供給し、前記陰極駆動回路を介して前記陰極をアース電位に接続させる発光期間と、前記陽極駆動回路を介して前記陽極をアース電位に接続し、前記陰極駆動回路を介して前記陰極に第二電流を供給する非発光期間とを備え、
前記非発光期間は、前記発光期間の０．０５％以下であり、かつ前記有機ＥＬパネルの素子容量と配線抵抗の積である時定数以上に設定されているものであり、
斯かる構成により、有機ＥＬ素子の不良箇所を自己修復しつつ、ちらつきや視認者の目の疲労を軽減する有機ＥＬ照明装置を提供することができる。
【００１６】
また、請求項２では、前記第一電流は定電流源より供給され、前記第二電流は定電圧源より供給されるように構成したものであり、有機ＥＬパネルを発光させる際に、定電流駆動させることで、安定した輝度で有機ＥＬパネルを発光させることができる。
【００１７】
また、請求項３では、前記制御部の照明信号は、フレーム周波数が１Ｈｚ以下であり、かつ前記非発光期間が０．５ｍｓｅｃ以下に設定されているものであり、請求項１の有機ＥＬ照明装置に対し、非常に低い周波数で駆動させることで、リセット（非発光）の頻度を少なくし、有機ＥＬ素子の不良箇所を自己修復しつつ、ちらつきや視認者の目の疲労をさらに軽減する有機ＥＬ照明装置を提供することができる。
【００１８】
また、請求項４では、前記非発光期間は、フレームの最終尾に設定されたものであり、各フレームにリセット期間を設け、不良箇所を確実に破壊することができる。
【００１９】
また、請求項５では、前記有機ＥＬパネルを複数備えるものであり、有機ＥＬパネルを輝度ムラが発生しない大きさで使用つつも、大面積の照明装置として使用することができる。
【００２０】
また、請求項６では、前記陽極駆動回路は、複数の前記有機ＥＬパネルの前記陽極に並列に接続され、前記陰極駆動回路は、複数の前記有機ＥＬパネルの前記陰極に並列に接続されているものであり、駆動回路を有機ＥＬパネル毎に設けず、装置を簡素化でき、コスト削減することができる。
【００２１】
また、請求項７では、透明基板上に陽極と、発光層と、陰極と、を順次積層してなる有機ＥＬ照明装置であって、フレーム周期に対する逆バイアス印加時間の割合が０．０５％以下であり、さらに逆バイアス印加時間が前記有機ＥＬ照明装置の素子容量と配線抵抗の積である時定数以上である有機ＥＬ照明装置の駆動方法であり、有機ＥＬ素子の不良箇所を自己修復しつつ、ちらつきや視認者の目の疲労を軽減する有機ＥＬ照明装置の駆動方法を提供することができる。
【００２２】
また、請求項８では、透明基板上に陽極と、発光層と、陰極と、を順次積層してなる有機ＥＬ照明装置であって、フレーム周波数が１Ｈｚ以下であり、さらに逆バイアス印加時間が０．５ｍｓｅｃ以下かつ前記有機ＥＬ照明装置の素子容量と配線抵抗の積である時定数以上である有機ＥＬ照明装置の駆動方法であり、請求項７の有機ＥＬ照明装置の駆動方法に対し、非常に低い周波数で駆動させることで、リセット（非発光）の頻度を少なくし、有機ＥＬ素子の不良箇所を自己修復しつつ、ちらつきや視認者の目の疲労をさらに軽減する有機ＥＬ照明装置の駆動方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、有機ＥＬ照明装置において、有機ＥＬ素子の不良箇所を自己修復し、ちらつきや視認者の目の疲労を軽減する有機ＥＬ照明装置およびその駆動方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態における有機ＥＬ照明装置の概略図である
【図２】上記発明の有機ＥＬ照明装置およびその駆動方法における電圧の波形図である
【図３】有機ＥＬパネルのフレーム周波数とリセット期間の関係による有機ＥＬパネルの見栄えの違いについての説明図である
【図４】本発明の実施例により駆動した有機ＥＬ照明装置の『見えやすさ』を主観評価した結果であり、表４をグラフ化したものである
【図５】上記実施例により駆動した有機ＥＬ照明装置の『疲れにくさ』を主観評価した結果であり、表３をグラフ化したものである
【図６】パッシブマトリクス駆動方式の有機ＥＬ表示装置のリセット期間における駆動回路図である
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を用いて、本発明の有機ＥＬ照明装置１の駆動方法について説明する。
図１は、有機ＥＬ照明装置１の概略図である。有機ＥＬ照明装置１は、複数の有機ＥＬパネル１０と、陽極線２０と、陰極線３０と、陽極駆動回路４１と、陰極駆動回路４２とを有する矩形波生成用駆動回路４０と、により構成されている。
有機ＥＬパネル１０は、陽極電極１０ａと、陰極電極１０ｂとを備え、素子内において輝度ムラが現れない程度の面積で形成され、この有機ＥＬパネル１０を複数行・複数列に配置して有機ＥＬ照明装置１を大面積化する。
【００２６】
陽極線２０は、陽極駆動回路４１と陽極電極１０ａとの間の配線であり、有機ＥＬパネル１０の発光時には、陽極駆動回路４１は陽極線２０を定電流源に接続し、順バイアスＶｃによる第一電流（定電流０．３Ａ）を供給する。また、非発光時には、陽極駆動回路４１は陽極線２０をアース電位（０Ｖ）に接続する。
【００２７】
陰極線３０は、陰極駆動回路４２と陰極電極１０ｂとの間の配線であり、有機ＥＬパネル１０の発光時には、陰極駆動回路４２は陽極線３０をアース電位（０Ｖ）に接続する。また、非発光時には、陰極駆動回路４２は陰極線３０を定電圧源に接続し、逆バイアスＶｒによる第二電流を供給する。
【００２８】
これより、本願発明の有機ＥＬ照明装置１の駆動方法について説明する。
矩形波生成用駆動回路４０は、制御部２からの照明信号に基づき、オン（有機ＥＬパネル１０発光）時には陽極駆動回路４１を介し陽極線２０に＋電位を印加し、陰極駆動回路４２を介し陰極線３０にアース電位（０Ｖ）を印加する。オフ（有機ＥＬパネル１０リセット）時には陽極線２０へアース電位（０Ｖ）を印加し、陰極線３０に−電位を印加する。
矩形波生成用駆動回路４０は、フレーム周波数Ｆを１Ｈｚ以下（フレーム周期Ｔｆを１ｓｅｃ以上）とし、フレーム内のリセット制御を行うリセット期間Ｔｒを０．５ｍｓｅｃ以下（フレーム周期Ｔｆに対するリセット期間Ｔｒの割合０．０５％以下）とし、さらに有機ＥＬ照明装置１の素子容量Ｃ（４５０ｎＦ）と配線抵抗Ｒ（９Ω）から求められる時定数Ｔ（４５０ｎＦ×９Ω≒４μｓｅｃ）以上とする。また、有機ＥＬ照明装置１の調光は、ＰＷＭ制御もしくはＰＡＭ制御等により行われる。
【００２９】
斯かる構成により、上記で述べたように製造工程等で発生する有機ＥＬ照明装置１の不良箇所にリーク電流が集中して流れ、発光層が気化した膨張圧により陰極線が湾曲したり、さらに陰極線が破断屈曲し、他の正常な発光層における発光不良を確実に防止しつつ、視認者の眼疲労等を軽減することができる。
【００３０】
本発明においては、有機ＥＬパネル１０を照明用途で使用するため、ダイナミック駆動ではなく、スタティック駆動を行っている。
これは、図６のようなダイナミック駆動方式の場合、走査ライン１ラインあたりの発光時間はフレーム期間Ｔｆを走査ライン数で割った時間になる。走査ラインの本数が多いほど走査ライン当たりの発光期間が短くなり、発光輝度が低下してしまい、この短い発光期間において所望の発光輝度を得るためには、有機ＥＬパネル１０の個々の表示画素ｅをより高い輝度で発光させる必要があるため、スタティック駆動方式の場合に比べて数倍（走査ライン数倍）の電流を流す必要がある。
すなわち、ダイナミック駆動方式は、有機ＥＬパネル１０の個々の表示画素ｅに瞬間的に大電流を流す必要があり、このことが電力ロスおよび有機ＥＬパネル１０の寿命低下の要因となるため、常に発光させる照明用途としての有機ＥＬ照明装置１は、本発明の一実施形態として、スタティック駆動方式を用いている。
【００３１】
これより、有機ＥＬ照明装置１の駆動方法のうち、フレーム周波数Ｆと、リセット期間Ｔｒの設定方法について実施例１，２と比較例１乃至６を用いて説明する。
本発明において、有機ＥＬ照明装置１は順方向に定電流波形を０．３Ａ（順バイアスＶｃ）を印加し、逆方向に定電圧波形を−５Ｖ印加して３０００ｃｄ／ｍ２で色温度２０００Ｋに発光するよう外部回路を作成した。
【実施例１】
【００３２】
フレーム周波数Ｆを１Ｈｚ、リセット期間Ｔｒを０．５ｍｓｅｃ（フレーム周期Ｔｆに対するリセット期間Ｔｒの割合Ｘを０．０５％）とした。
以下、実施例１，２と比較例１乃至６のフレーム周波数Ｆと、リセット期間Ｔｒと、フレーム周期Ｔｆに対するリセット期間Ｔｒの割合Ｘとを表１に整理した。
【表１】
【００３３】
＜見えやすさ評価＞
有機ＥＬ照明装置１を各実施例、比較例の駆動方法別に１０台ずつ暗室にて点灯させ、見えやすさを５段階（５：見やすい、１：見にくい）で主観評価を行い、以下の表２に評価結果を整理した。
【表２】
【００３４】
図４は上記表２の結果をグラフに表したものであり、従来例１（Ｆ＝１００Ｈｚ、Ｔｒ＝０ｓｅｃ）、従来例５（Ｆ＝２Ｈｚ、Ｔｒ＝０．５ｓｅｃ）、実施例１（Ｆ＝１Ｈｚ、Ｔｒ＝０．５ｓｅｃ）、実施例２（ｆ＝０．１Ｈｚ、Ｔｒ＝０．５ｓｅｃ）において、見やすいことが確認された。
【００３５】
＜疲れにくさ評価＞
有機ＥＬ照明装置１を各実施例、比較例の駆動方法別に１０台ずつ暗室にて点灯させ、疲れにくさを５段階（５：疲れにくい、１：疲れやすい）で主観評価を行い、以下の表３に評価結果を整理した。
【表３】
【００３６】
図５は上記表３の結果をグラフに表したものであり、従来例１（Ｆ＝１００Ｈｚ、Ｔｒ＝０ｓｅｃ）、実施例１（Ｆ＝１Ｈｚ、Ｔｒ＝０．５ｓｅｃ）、実施例２（Ｆ＝０．１Ｈｚ、Ｔｒ＝０．５ｓｅｃ）において、疲れにくいことが確認された。
【００３７】
＜短絡評価＞
有機ＥＬ照明装置１を８０℃の環境下で４５０h点灯状態させ、短絡発生の有無を評価し、以下の表４に評価結果を整理した。また、見えやすさ、疲れにくさの評価結果の平均値も同様に整理した。
【表４】
【００３８】
上記の表４より、従来例１（Ｆ＝１００Ｈｚ、Ｔｒ＝０ｓｅｃ）において短絡が確認された。
図３における領域Ｐ（従来例３乃至６）はフレーム周波数Ｆが臨界融合周波数以下であるのでフリッカーが発生し、それにより見にくく、目が疲れやすい領域であり、
領域Ｑ（従来例１，２）は、フレーム周波数Ｆが臨界融合周波数以上であるので、フリッカーは発生しないが、リセット（非発光）が短い周期で発生する（頻繁に非発光が生じる）ので、目が疲れやすい等の問題がある。
領域Ｒにおいては、有機ＥＬパネル１０の時定数Ｔ以下であり、本来の目的である自己修復を達成することができない。
領域Ｓ１は、リセット期間割合Ｘが０．０５％以下であり、目の疲れが抑制される。また、領域Ｓ２は、リセット期間割合Ｘが０．０５％以下と十分に短いので、フリッカーが視認されず、さらにフレーム周波数Ｆが低いことにより、リセットによる非発光の頻度が少ないため、目の疲れが抑制される。
【００３９】
斯かる有機ＥＬ照明装置およびその駆動方法によって、逆バイアスを印加することで有機ＥＬ素子の不良箇所を自己修復し、かつ視認者の眼疲労等を軽減することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１ 有機ＥＬ照明装置
２ 制御部
１０ 有機ＥＬパネル
１０ａ 陽極電極
１０ｂ 陰極電極
２０ 陽極線
３０ 陰極線
４０ 矩形波生成用駆動回路
４１ 陽極駆動回路
４２ 陰極駆動回路
Ｖｃ 順バイアス
Ｖｒ リセット電圧（逆バイアス）
Ｔｆ フレーム周期
Ｔｒ リセット周期（リセット期間）
Ｆ フレーム周波数
Ｘ リセット期間割合
１０００ パッシブマトリクス有機ＥＬ表示装置
１００ 有機ＥＬパネル
２００ 陰極線走査回路
３００ 陽極線走査回路
４００ 表示コントローラ
ａ 陰極線
ｂ 陽極線
ｅ 表示画素
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に陽極と、発光層と、陰極と、を順次積層してなる有機ＥＬパネルを備え、制御部からの照明信号に基づき、前記陽極に第一電流を供給する陽極駆動回路と、前記制御部からの照明信号に基づき、前記陰極に第二電流を供給する陰極駆動回路と、を備える有機ＥＬ照明装置において、
前記制御部は、前記陽極駆動回路を介して前記陽極に第一電流を供給し、前記陰極駆動回路を介して前記陰極をアース電位に接続させる発光期間と、前記陽極駆動回路を介して前記陽極をアース電位に接続し、前記陰極駆動回路を介して前記陰極に第二電流を供給する非発光期間とを備え、
前記非発光期間は、前記発光期間の０．０５％以下であり、かつ前記有機ＥＬパネルの素子容量と配線抵抗の積である時定数以上に設定されていること、を特徴とする有機ＥＬ照明装置。
【請求項２】
前記第一電流は定電流源より供給され、前記第二電流は定電圧源より供給されるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ照明装置。
【請求項３】
前記制御部の照明信号は、フレーム周波数が１Ｈｚ以下であり、かつ前記非発光期間が０．５ｍｓｅｃ以下に設定されていること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ照明装置。
【請求項４】
前記非発光期間は、フレームの最終尾に設定されていること、を特徴とする請求項１乃至３のいぞれかに記載の有機ＥＬ照明装置。
【請求項５】
前記有機ＥＬパネルを複数備えること、を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の有機ＥＬ照明装置。
【請求項６】
前記陽極駆動回路は、複数の前記有機ＥＬパネルの前記陽極に並列に接続され、前記陰極駆動回路は、複数の前記有機ＥＬパネルの前記陰極に並列に接続されていること、を特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬ照明装置。
【請求項７】
透明基板上に陽極と、発光層と、陰極と、を順次積層してなる有機ＥＬ照明装置であって、フレーム周期に対する逆バイアス印加時間の割合が０．０５％以下であり、さらに逆バイアス印加時間が前記有機ＥＬ照明装置の素子容量と配線抵抗の積である時定数以上である、ことを特徴とする有機ＥＬ照明装置の駆動方法。
【請求項８】
透明基板上に陽極と、発光層と、陰極と、を順次積層してなる有機ＥＬ照明装置であって、フレーム周波数が１Ｈｚ以下であり、さらに逆バイアス印加時間が０．５ｍｓｅｃ以下かつ前記有機ＥＬ照明装置の素子容量と配線抵抗の積である時定数以上である、ことを特徴とする有機ＥＬ照明装置の駆動方法。
【請求項１】
透明基板上に陽極と、発光層と、陰極と、を順次積層してなる有機ＥＬパネルを備え、制御部からの照明信号に基づき、前記陽極に第一電流を供給する陽極駆動回路と、前記制御部からの照明信号に基づき、前記陰極に第二電流を供給する陰極駆動回路と、を備える有機ＥＬ照明装置において、
前記制御部は、前記陽極駆動回路を介して前記陽極に第一電流を供給し、前記陰極駆動回路を介して前記陰極をアース電位に接続させる発光期間と、前記陽極駆動回路を介して前記陽極をアース電位に接続し、前記陰極駆動回路を介して前記陰極に第二電流を供給する非発光期間とを備え、
前記非発光期間は、前記発光期間の０．０５％以下であり、かつ前記有機ＥＬパネルの素子容量と配線抵抗の積である時定数以上に設定されていること、を特徴とする有機ＥＬ照明装置。
【請求項２】
前記第一電流は定電流源より供給され、前記第二電流は定電圧源より供給されるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ照明装置。
【請求項３】
前記制御部の照明信号は、フレーム周波数が１Ｈｚ以下であり、かつ前記非発光期間が０．５ｍｓｅｃ以下に設定されていること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ照明装置。
【請求項４】
前記非発光期間は、フレームの最終尾に設定されていること、を特徴とする請求項１乃至３のいぞれかに記載の有機ＥＬ照明装置。
【請求項５】
前記有機ＥＬパネルを複数備えること、を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の有機ＥＬ照明装置。
【請求項６】
前記陽極駆動回路は、複数の前記有機ＥＬパネルの前記陽極に並列に接続され、前記陰極駆動回路は、複数の前記有機ＥＬパネルの前記陰極に並列に接続されていること、を特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬ照明装置。
【請求項７】
透明基板上に陽極と、発光層と、陰極と、を順次積層してなる有機ＥＬ照明装置であって、フレーム周期に対する逆バイアス印加時間の割合が０．０５％以下であり、さらに逆バイアス印加時間が前記有機ＥＬ照明装置の素子容量と配線抵抗の積である時定数以上である、ことを特徴とする有機ＥＬ照明装置の駆動方法。
【請求項８】
透明基板上に陽極と、発光層と、陰極と、を順次積層してなる有機ＥＬ照明装置であって、フレーム周波数が１Ｈｚ以下であり、さらに逆バイアス印加時間が０．５ｍｓｅｃ以下かつ前記有機ＥＬ照明装置の素子容量と配線抵抗の積である時定数以上である、ことを特徴とする有機ＥＬ照明装置の駆動方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２４４０７８（Ｐ２０１２−２４４０７８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１５３１７（Ｐ２０１１−１１５３１７）
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（０００２３１５１２）日本精機株式会社 (1,561)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（０００２３１５１２）日本精機株式会社 (1,561)
【Ｆターム（参考）】
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