無機ＥＬ装置
【課題】視覚的効果を向上させることができる無機ＥＬ装置を提供する。
【解決手段】無機ＥＬ装置１は、第１電極１２の枝部２２ａと第２電極１３ａの枝部２４とを含む第１電極対と、第１電極対とは異なる領域に形成された第１電極１２の枝部２２ａと第２電極１３ｂの枝部２６とを含む第２電極対とを有する無機ＥＬ素子２と、第１電極対に第１交流を印加するとともに、第２電極対に第１交流とは波形の異なる第２交流を印加する波形生成装置３とを備えている。
【解決手段】無機ＥＬ装置１は、第１電極１２の枝部２２ａと第２電極１３ａの枝部２４とを含む第１電極対と、第１電極対とは異なる領域に形成された第１電極１２の枝部２２ａと第２電極１３ｂの枝部２６とを含む第２電極対とを有する無機ＥＬ素子２と、第１電極対に第１交流を印加するとともに、第２電極対に第１交流とは波形の異なる第２交流を印加する波形生成装置３とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流の電圧により発光可能な無機ＥＬ（Electroluminescence）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、交流の電圧が印加されて、複数個所をＥＬ発光可能な無機ＥＬ装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、櫛歯型の電極を備えた無機ＥＬ装置が開示されている。特許文献１の装置の櫛歯型の電極は、複数の第１電極と第２電極とを有する。複数の第１電極は、所定の間隔を開けて配列されている。これにより、複数の第１電極は、互いに絶縁される。また、第２電極の歯の部分と第１電極の歯の部分と噛み合うように、第２電極は、第１電極と間隔を開けて配置されている。これにより、第２電極は、第１電極と絶縁される。また、第２電極は、接地されている。
【０００４】
特許文献１の無機ＥＬ装置では、複数の第１電極のいずれかに交流の電圧を印加するとともに、他の第１電極への電圧の印加を停止することにより、発光領域と非発光領域とを形成することができた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１０１００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の無機ＥＬ装置は、発光領域と非発光領域とを形成するだけなので、視覚的効果が乏しいといった課題がある。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、視覚的効果を向上させることができる無機ＥＬ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、第１電極対と、前記第１電極対とは異なる領域に形成された第２電極対とを有する無機ＥＬ素子と、前記第１電極対に第１交流を印加するとともに、前記第２電極対に前記第１交流とは波形の異なる第２交流を印加する波形生成装置とを備えている。
【０００９】
尚、ここでいう交流を印加するとは、直接的または間接的に印加することを含む。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、前記波形生成装置は、前記第１交流の周期、または、前記第１交流の実効値である電圧値を時間変化させるものである。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、前記波形生成装置は、前記無機ＥＬ素子により発光される光の発光パターンを入力するための入力手段を備えている。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、前記入力手段は、前記無機ＥＬ素子により発光される光の輝度値を入力可能であって、前記波形生成装置は、前記入力された輝度値を前記交流の周波数に対応する電圧値に変換する変換部を備えている。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、前記変換部は、前記交流の周波数に対応する定数を含む一次関数であって、前記輝度値の一次関数により前記交流の電圧値を算出する。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明は、前記変換部は、前記輝度値及び前記交流の周波数と、前記交流の電圧値とを関連付けた電圧値変換テーブルを有する。
【００１５】
また、請求項７に記載の発明は、前記無機ＥＬ素子は、発光層を有し、前記発光層には、発光可能な光の最も長い波長よりも長い波長の光に変換する色素が添加されている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、第１電極対と第２電極対とに波形の異なる交流を印加することによって、無機ＥＬ素子において、第１電極対が形成された領域と第２電極対が形成された領域とが異なる発光パターンで発光する。これにより、本発明は、視覚的効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態による無機ＥＬ装置の全体構成図である。
【図２】無機ＥＬ素子の分解斜視図である。
【図３】周波数変換テーブルを説明する図である。
【図４】定数テーブルを説明する図である。
【図５】図４に示す定数を算出するための実験値の表である。
【図６】波形生成装置で実行される波形生成処理を説明するフローチャートである。
【図７】入力部で実行される入力処理を説明するフローチャートである。
【図８】変換部で実行される変換処理を説明するフローチャートである。
【図９】波形設定部で実行される波形設定処理を説明するフローチャートである。
【図１０】波形形成部で実行される波形形成処理を説明するフローチャートである。
【図１１】無機ＥＬ素子の−Ｘ側の領域に印加される交流の電圧と時間との関係を示すグラフである。
【図１２】無機ＥＬ素子の＋Ｘ側の領域に印加される交流の電圧と時間との関係を示すグラフである。
【図１３】第２実施形態による無機ＥＬ素子の分解斜視図である。
【図１４】第３実施形態による無機ＥＬ素子の平面図である。
【図１５】第４実施形態による波形生成装置の構成図である。
【図１６】第５実施形態による電圧値変換テーブルを説明する図である。
【図１７】第７実施形態による交流の波形を説明する図である。
【図１８】第８実施形態による無機ＥＬ素子の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態による無機ＥＬ装置を説明する。図１は、第１実施形態による無機ＥＬ装置の全体構成図である。図２は、無機ＥＬ素子の分解斜視図である。図３は、周波数変換テーブルを説明する図である。図４は、定数テーブルを説明する図である。図５は、図４に示す定数を算出するための実験値の表である。尚、図１に矢印で示すＸＹをＸＹ方向とする。
【００１９】
図１に示すように、第１実施形態による無機ＥＬ装置１は、無機ＥＬ素子２と、波形生成装置３と、出力増幅部４、５とを備えている。
【００２０】
無機ＥＬ素子２は、所定の形状（例えば、「ＡＢ」）の光を発光するものである。図２に示すように、無機ＥＬ素子２は、基材１１と、第１電極１２と、第２電極１３ａ、１３ｂと、誘電体層１４と、発光層１５と、透明電極１６ａ、１６ｂと、保護層１７とを備えている。
【００２１】
基材１１は、紙や樹脂等のフレキシブルな材料からなる。基材１１は、平面視にて、長方形状に形成されている。
【００２２】
第１電極１２及び第２電極１３ａ、１３ｂは、波形生成装置３から出力増幅部４、５を介して交流の電力が供給されるものである。第１電極１２及び第２電極１３ａ、１３ｂは、銀やカーボンをポリエステル系樹脂に分散させたペースト状の導電性材料からなる。第１電極１２及び第２電極１３ａ、１３ｂは、櫛歯状に形成されている。
【００２３】
第１電極１２は、端子部２１と、複数の枝部２２ａ、２２ｂとを有する。
【００２４】
端子部２１は、基材１１のＸ方向の中央部に配置されている。端子部２１の一端部は、基材１１から突出している。この端子部２１の一端部は、波形生成装置３に接続されて接地される。
【００２５】
枝部２２ａ（２２ｂ）は、端子部２１から−Ｘ方向（＋Ｘ方向）の一辺へと伸びるように形成されている。枝部２２ａ（２２ｂ）と隣接する枝部２２ａ（２２ｂ）は、所定の間隔を開けて配置されている。枝部２２ａ、２２ｂと端子部２１は、略直交するように一体的に形成されている。
【００２６】
第２電極１３ａは、端子部２３と、複数の枝部２４とを有する。尚、枝部２２ａと枝部２４とが請求項の第１電極対に相当する。
【００２７】
端子部２３は、基材１１の−Ｘ側の一辺の近傍に配置されている。端子部２３の一端部は、基材１１から突出している。この端子部２３の一端部は、出力増幅部４に接続されて、入力端子として機能する。
【００２８】
枝部２４は、端子部２３から基材１１の中央へと伸びるように形成されている。枝部２４と隣接する枝部２４は、所定の間隔を開けて配置されている。第２電極１３ａの枝部２４は、第１電極１２の枝部２２ａと枝部２２ａとの間に配置されている。これにより、第２電極１３ａは、第１電極１２と絶縁される。枝部２４と端子部２３は、略直交するように一体的に形成されている。
【００２９】
第２電極１３ｂは、端子部２５と、複数の枝部２６とを有する。尚、枝部２２ｂと枝部２６とが請求項の第２電極対に相当する。第２電極１３ｂは、第１電極１２の端子部２１を挟み、第２電極１３ａと反対側に配置されている。第２電極１３ｂは、第１電極１２の端子部２１を対称線として、第２電極１３ａと略線対称に構成されている。第２電極１３ｂの端子部２５は、出力増幅部５に接続されている。第２電極１３ｂの枝部２６は、第１電極１２の枝部２２ｂと枝部２２ｂとの間に配置されている。これにより、第１電極１２と、第２電極１３ａと、第２電極１３ｂは、互いに電気的に絶縁される。それ以外の第２電極１３ｂの構成は、第２電極１３ａと略同じため説明を省略する。
【００３０】
誘電体層１４は、電極１２、１３ａ、１３ｂと発光層１５とを絶縁するものである。誘電体層１４は、基材１１及び電極１２、１３ａ、１３ｂを覆うように形成されている。誘電体層１４は、チタン酸バリウム粉をフッ素ゴム系樹脂に分散させた材料からなる。
【００３１】
発光層１５は、印加された交流の電圧によってＥＬ発光するものである。発光層１５は、誘電体層１４上の全面に形成されている。発光層１５は、ＺｎＳ系の蛍光体粉をフッ素ゴム系樹脂に分散させた材料からなる。
【００３２】
透明電極１６ａ、１６ｂは、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）からなる。透明電極１６ａ、１６ｂは、発光させる形状（「Ａ」及び「Ｂ」）に合わせて発光層１５上に形成されている。
【００３３】
保護層１７は、発光層１５及び透明電極１６ａ、１６ｂを保護するためのものである。保護層１７は、発光層１５及び透明電極１６ａ、１６ｂを覆うように形成されている。保護層１７は、ポリエステル系樹脂からなる。
【００３４】
波形生成装置３は、出力増幅部４、５を介して無機ＥＬ素子２の電極１２、１３ａ、１３ｂに交流の電圧を印加するものである。波形生成装置３は、第１電極１２と第２電極１３ａに第１交流（図１１参照）を印加するとともに、第１電極１２と第２電極１３ｂに第１交流と異なる第２交流（図１２参照）を印加する。
【００３５】
また、波形生成装置３は、出力する交流の周波数を大きくする場合には、交流の電圧値を小さくする。波形生成装置３は、出力する交流の周波数を小さくする場合には、交流の電圧値を大きくする。図１に示すように、波形生成装置３は、入力部３１と、変換部３２と、サンプル数記憶部３３と、波形設定部３４と、波形形成部３５ａ、３５ｂと、クロック生成部３６とを備えている。
【００３６】
入力部３１は、無機ＥＬ素子２により発光される光の発光パターンＬＰｍをユーザが入力するためのものである。ここで、「ｍ」は、正の整数であり発光パターンＬＰｍの数である。本実施形態では、透明電極１６ａに対応する「Ａ」と透明電極１６ｂに対応する「Ｂ」のそれぞれを発光させる発光パターンの数であるから、ｍ＝１、２となる。「Ａ」を発光させるための発光パターンをＬＰ１とし、「Ｂ」を発光させるための発光パターンをＬＰ２とする。
【００３７】
入力部３１は、タッチパネル、キーボード、ダイアル等からなる。発光パターンＬＰｍの設定方法は、ユーザが、複数の発光させたい色に対応する色レベルＣＬｍ,ｎと、各色を発光させる時間である発光時間Ｔｍ,ｎと、光の輝度値Ｌｖｍと、入力された発光パターンの繰り返し数である設定繰り返し数ＲＮｍとを入力することにより設定される。入力部３１は、入力された発光パターンＬＰｍを変換部３２へと出力する。ここで、「ｎ」は、正の整数であり１つの発光パターンに含まれるパターン数である。
【００３８】
色レベルＣＬｍ,ｎは、「１〜１０」の１０段階に構成されている。具体的には、色レベルＣＬｍ,ｎ＝１が黄緑色に相当する。色レベルＣＬｍ,ｎ＝５が緑色に相当する。色レベルＣＬｍ,ｎ＝１０が青色に相当する。色レベルＣＬｍ,ｎ＝「２〜４」及び「６〜９」は、上述した色の中間色に相当する。
【００３９】
輝度値Ｌｖｍは、ユーザによって所望の数値が入力されて設定される。尚、輝度値Ｌｖｍの単位は、ｃｄ／ｍ２である。
【００４０】
変換部３２は、ユーザにより入力された発光パターンＬＰｍから周波数ｆｍ,ｎを抽出する。また、変換部３２は、入力された輝度値Ｌｖｍを交流の周波数ｆｍ,ｎに対応する電圧値Ｖｍ,ｎに変換する。電圧値Ｖｍ,ｎは、実効値である。また、実際は、電圧値Ｖｍ,ｎが、出力増幅部４、５の増幅率で割ったものとなるが、便宜上、増幅率により割っていない電圧値で以下説明する。変換部３２は、周波数変換テーブル５１及び定数テーブル５２が記憶された記憶部３８を有する。また、変換部３２は、ＣＰＵからなる演算部、外部と内部とを接続するインターフェース等を含む。
【００４１】
変換部３２は、色レベルＣＬｍ,ｎに対応する周波数ｆｍ,ｎを周波数変換テーブル５１から抽出する。図３に示すように、周波数変換テーブル５１は、ユーザが入力した色レベルＣＬｍ,ｎに関連付けられた周波数ｆｍ,ｎからなる。
【００４２】
変換部３２は、輝度値Ｌｖｍの一次関数である式（１）に基づいて交流の電圧値Ｖｍ,ｎを算出する。
Ｖｍ,ｎ＝ａ×Ｌｖｍ＋ｂ ・・・（１）
ここで、定数ａ及び定数ｂは、交流の各周波数ｆｍ,ｎに対応して設定された値である。変換部３２は、各周波数ｆｍ,ｎに対応する定数ａ、ｂを定数テーブル５２から抽出する。定数テーブル５２は、図４に示すように、定数ａ、ｂを周波数ｆｍ,ｎに関連付けたものである。ここで、無機ＥＬ素子２の輝度を一定にするために、周波数ｆｍ,ｎが大きくなると電圧値Ｖｍ,ｎが小さくなるように、且つ、周波数ｆｍ,ｎが小さくなると電圧値Ｖｍ,ｎが大きくなるように、定数ａ、ｂは、設定されている。
【００４３】
各定数ａ、ｂは、図５に示す周波数、輝度値及び電圧値（実効値）の関係を実験により測定した実測値を用いた最小二乗法によって算出されている。図５は、例えば、周波数が５００Ｈｚ、電圧値が１００Ｖの場合、輝度が６７ｃｄ／ｍ２になったことを示し、周波数が１０００Ｈｚ、電圧値が２００Ｖの場合、輝度が２８４ｃｄ／ｍ２になったことを示している。
【００４４】
変換部３２は、抽出した周波数ｆｍ,ｎ、発光時間Ｔｍ,ｎ、変換した電圧値Ｖｍ,ｎ、設定繰り返し数ＲＮｍを波形設定部３４に出力する。
【００４５】
サンプル数記憶部３３には、ユーザにより入力された発光パターンの周波数ｆｍ,ｎの単位周波数に対するクロックパルスＣＬＫの数であるサンプル数ＳＮｍ,ｎがサンプル数テーブルとして記憶されている。尚、サンプル数ＳＮｍ,ｎは、以下の式により求められる。
サンプル数＝（クロックの周波数）／（発光パターンの周波数）
【００４６】
波形設定部３４は、変換部３２から入力された周波数ｆｍ,ｎに対応するクロックのサンプル数ＳＮｍ,ｎをサンプル数記憶部３３から抽出する。波形設定部３４は、サンプル数ＳＮ１,ｎと、電圧値Ｖ１,ｎと、発光時間Ｔ１,ｎと、設定繰り返し数ＲＮ１とを含む発光パターンＬＰ１を波形形成部３５ａへと出力する。また、波形設定部３４は、サンプル数ＳＮ２,ｎと、電圧値Ｖ２,ｎと、発光時間Ｔ２,ｎと、設定繰り返し数ＲＮ２とを含む発光パターンＬＰ２を波形形成部３５ｂへと出力する。波形設定部３４は、ＣＰＵからなる演算部、ＲＡＭ及びＲＯＭを有する記憶部、外部と内部とを接続するインターフェース等を含む。
【００４７】
波形形成部３５ａは、波形設定部３４から入力されたサンプル数ＳＮ１,ｎ、発光時間Ｔ１,ｎ、電圧値Ｖ１,ｎ、設定繰り返し数ＲＮ１に基づいて、交流の波形（正弦波）を形成して出力する。波形形成部３５ｂは、波形設定部３４から入力されたサンプル数ＳＮ２,ｎ、発光時間Ｔ２,ｎ、電圧値Ｖ２,ｎ、設定繰り返し数ＲＮ２に基づいて、交流の波形（正弦波）を形成して出力する。波形形成部３５ａ、３５ｂは、パルス幅を変更するシフトレジスタと、シフトレジスタにより形成されたデジタル波形をアナログ波形に変換するＤ／Ａ変換器と、Ｄ／Ａ変換器により変換されたアナログ波形を出力するアナログ出力部等を含む。
【００４８】
クロック生成部３６は、基準時間となるクロックパルスＣＬＫを生成するものである。クロック生成部３６は、クロックパルスＣＬＫを波形設定部３４及び波形形成部３５ａ、３５ｂへと出力する。
【００４９】
出力増幅部４は、波形生成装置３の波形形成部３５ａから出力された交流の電圧値を増幅して、無機ＥＬ素子２の電極１３ａへと出力する。出力増幅部５は、波形生成装置３の波形形成部３５ｂから出力された交流の電圧値を増幅して、無機ＥＬ素子２の電極１３ｂへと出力する。
【００５０】
次に、上述した無機ＥＬ装置１の動作を説明する。
【００５１】
最初に、波形生成装置３における交流波形生成処理について説明する。図６は、波形生成装置で実行される波形生成処理を説明するフローチャートである。図７は、入力部で実行される入力処理を説明するフローチャートである。図８は、変換部で実行される変換処理を説明するフローチャートである。図９は、波形設定部で実行される波形設定処理を説明するフローチャートである。図１０は、波形形成部で実行される波形形成処理を説明するフローチャートである。尚、図６〜図１０におけるＳの後に記載されている数字は、ステップ数を示す。
【００５２】
図６に示すように、波形生成装置３が実行する交流波形生成処理では、入力部３１で行われる入力処理（Ｓ１）、変換部３２で行われる変換処理（Ｓ２）、波形設定部３４で行われる波形設定処理（Ｓ３）、波形形成部３５ａ、３５ｂで行われる波形生成処理（Ｓ４）が順に行われる。以下、各処理について、具体的に説明する。
【００５３】
まず、図７に示す入力部３１で行われる入力処理について説明する。最初に、入力部３１は、ユーザによる発光パターンが入力されたか否かを判定する（Ｓ１１）。入力部３１は、ユーザにより発光パターンが入力されたと判定すると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、入力部３１は、その発光パターンＬＰｍのデータを変換部３２へと出力する（Ｓ１２）。これにより、入力処理が終了する。
【００５４】
ここで、ユーザが入力した発光パターンＬＰ１が、緑色発光を５秒、青色発光を５秒、これを輝度が１００ｃｄ／ｍ２で、交互に４回ずつ繰り返すものとする。これに対応する各パラメータは、ＣＬ１,１＝５、Ｔ１,１＝５、ＣＬ１,２＝１０、Ｔ１,２＝５、Ｌｖ１＝１００、ＲＮ１＝４となる。
【００５５】
ここで、ユーザが入力した発光パターンＬＰ２が、青色発光を５秒、青緑色発光を５秒、これを輝度が１００ｃｄ／ｍ２で、交互に４回ずつ繰り返すものとする。これに対応する各パラメータは、ＣＬ２,１＝１０、Ｔ２,１＝５、ＣＬ２,２＝８、Ｔ２,２＝５、Ｌｖ２＝１００、ＲＮ２＝４となる。
【００５６】
次に、図８に示す変換部３２で行われる変換処理を説明する。まず、変換部３２は、入力された発光パターンの色レベルＣＬｍ,ｎに対応する周波数ｆｍ,ｎを、図３に示す周波数変換テーブル５１から抽出する（Ｓ２１）。具体的には、色レベルＣＬ１,１＝５に対応する周波数ｆ１,１は、５００Ｈｚになる。色レベルＣＬ１,２＝１０に対応する周波数ｆ１,２は、１０００Ｈｚになる。色レベルＣＬ２,１＝１０に対応する周波数ｆ２,１は、１０００Ｈｚになる。色レベルＣＬ２,２＝８に対応する周波数ｆ２,２は、８００Ｈｚになる。
【００５７】
次に、変換部３２は、周波数ｆｍ,ｎに対応する定数（ａ、ｂ）を、図４に示す定数テーブル５２から抽出する（Ｓ２２）。周波数ｆ１,１＝５００Ｈｚに対する定数（ａ、ｂ）は、（１．０３、３０．８）となる。周波数ｆ１,２＝１０００Ｈｚに対する定数（ａ、ｂ）は、（０．５８６、３３．５）となる。周波数ｆ２,１＝１０００Ｈｚに対する定数（ａ、ｂ）は、（０．５８６、３３．５）となる。周波数ｆ２,２＝８００Ｈｚに対する定数（ａ、ｂ）は、（０．６９６、３２．４）となる。
【００５８】
次に、変換部３２は、周波数ｆｍ,ｎに対応する定数（ａ、ｂ）を式（１）に代入して、周波数ｆｍ,ｎ及び輝度値Ｌｖｍに対応する電圧値Ｖｍ,ｎを算出する（Ｓ２３）。具体的には、周波数ｆ１,１＝５００Ｈｚ及び輝度値Ｌｖ１＝１００ｃｄ／ｍ２に対応する電圧値Ｖ１,１は、１３３Ｖである。周波数ｆ１,２＝１０００Ｈｚ及び輝度値Ｌｖ１＝１００ｃｄ／ｍ２に対応する電圧値Ｖ１,２は、９２．０Ｖである。周波数ｆ２,１＝１０００Ｈｚ及び輝度値Ｌｖ２＝１００ｃｄ／ｍ２に対応する電圧値Ｖ２,１は、９２．０Ｖである。周波数ｆ２,２＝８００Ｈｚ及び輝度値Ｌｖ２＝１００ｃｄ／ｍ２に対応する電圧値Ｖ２,２は、１０２Ｖである。
【００５９】
次に、変換部３２は、発光時間Ｔｍ,ｎ、設定繰り返し数ＲＮｍ、変換した周波数ｆｍ,ｎ及び電圧値Ｖｍ,ｎを含む発光パターンＬＰｍのデータを波形設定部３４へ出力する（Ｓ２４）。これにより、変換処理が終了する。
【００６０】
次に、図９に示す波形設定部３４で行われる波形設定処理につい説明する。まず、波形設定部３４は、変換部３２から入力された発光パターンの周波数ｆｍ,ｎに対応するサンプル数ＳＮｍ,ｎをサンプル数記憶部３３から抽出する（Ｓ３１）。
【００６１】
次に、波形設定部３４は、抽出したサンプル数ＳＮ１,ｎ、発光時間Ｔ１,ｎ、設定繰り返し数ＲＮ１、電圧値Ｖ１,ｎを含む発光パターンＬＰ１のデータを波形形成部３５ａへ出力する。また、波形設定部３４は、抽出したサンプル数ＳＮ２,ｎ、発光時間Ｔ２,ｎ、設定繰り返し数ＲＮ２、電圧値Ｖ２,ｎを含む発光パターンＬＰ２のデータを波形形成部３５ｂへ出力する。（Ｓ３２）。これにより波形設定処理が終了する。
【００６２】
次に、図１０に示す波形形成部３５ａで行われる発光パターンＬＰ１を用いた波形形成処理につい説明する。まず、波形形成部３５ａは、初期設定を行う（Ｓ４１）。具体的には、波形形成部３５ａは、カウント用の繰り返し数Ｒ及びパターン数ｎを「０」に設定する。
【００６３】
次に、波形形成部３５ａは、カウント用の繰り返し数Ｒを「１」インクリメントする（Ｓ４２）。
【００６４】
次に、波形形成部３５ａは、パターン数ｎを「１」インクリメントする（Ｓ４３）。
【００６５】
次に、波形形成部３５ａは、時間Ｔを「０」に設定する（Ｓ４４）。
【００６６】
次に、波形形成部３５ａは、クロック生成部３６から入力されるクロックパルスＣＬＫに基づいて、サンプル数ＳＮ１に対応する周波数ｆ１,１（＝５００Ｈｚ）のデジタル波形を生成する（Ｓ４５）。
【００６７】
次に、波形形成部３５ａは、デジタル波形をアナログ波形（正弦波）に変換する（Ｓ４６）。これにより、ユーザが設定した発光パターンの色レベルＣＬ１,１（＝５：緑色）及び輝度値Ｌｖ１（＝１００ｃｄ／ｍ２）に対応した周波数ｆ１,１及び電圧値Ｖ１,１（＝１３３Ｖ）の波形を有する交流が形成される。
【００６８】
次に、波形形成部３５ａは、アナログ変換された交流を出力増幅部４へと出力する（Ｓ４７）。
【００６９】
次に、波形形成部３５ａは、時間Ｔが発光時間Ｔ１,１（＝５秒）か否かを判定する（Ｓ４８）。時間Ｔが発光時間Ｔ１,１でない場合は（Ｓ４８：Ｎｏ）、Ｓ４５に戻り、周波数ｆ１,１及び電圧値Ｖ１,１を有する交流の波形の出力が継続される。時間Ｔが発光時間Ｔ１,１となると（Ｓ４８：Ｙｅｓ）、ステップＳ４９へ進む。
【００７０】
次に、波形形成部３５ａは、パターン数ｎがパターン数の最大値であるｎｍａｘか否かを判定する（Ｓ４９）。尚、ここでのｎｍａｘは、緑色と青色の２色を交互に発光させる発光パターンが設定されているので「２」となる。ここで、パターン数ｎは、「１」なので（Ｓ４９：Ｎｏ）、ステップＳ４３に戻る。
【００７１】
次に、ｎが「１」インクリメントされてｎ＝２となる（Ｓ４３）。
【００７２】
この後、ステップＳ４５〜ステップＳ４８が、時間Ｔが発光時間Ｔ１,２（＝５秒）になるまで繰り返されて、色レベルＣＬ１,２（＝１０：青色）及び輝度値Ｌｖ１（＝１００ｃｄ／ｍ２）に対応した周波数ｆ１,２（＝１０００Ｈｚ）及び電圧値Ｖ１,２（＝９２．０Ｖ）を有する波形の交流が出力増幅部４へと出力される。
【００７３】
次に、Ｔ＝Ｔｎと判定されると（Ｓ４８：Ｙｅｓ）、ｎ＝２なので、ｎ＝ｎｍａｘと判定されて（Ｓ４９：Ｙｅｓ）、ステップＳ５０へ進む。
【００７４】
次に、パターン数ｎが、「０」に設定される（Ｓ５０）。
【００７５】
次に、カウント用の繰り返し数Ｒが、設定繰り返し数ＲＮ１（＝４）か否かが判定される（Ｓ５１）。そして、繰り返し数Ｒが、設定繰り返し数ＲＮ１になるまで、ステップＳ４２〜ステップＳ５１が繰り返される。この後、発光パターンが４回繰り返されて、繰り返し数Ｒが、設定繰り返し数ＲＮ１になると（Ｓ５１：Ｙｅｓ）、波形形成処理が終了する。
【００７６】
また、波形形成部３５ｂにおいても、発光パターンＬＰ２を用いた上述の波形形成処理が行われる。
【００７７】
この結果、図６に示す波形生成装置３による交流波形生成処理が終了する。
【００７８】
次に、出力増幅部４では、波形生成装置３の波形形成部３５ａから入力された交流の電圧値Ｖ１,ｎを順次増幅して、無機ＥＬ素子２の電極１３ａへと出力する。また、出力増幅部５では、波形生成装置３の波形形成部３５ｂから入力された交流の電圧値Ｖ２,ｎを順次増幅して、無機ＥＬ素子２の電極１３ｂへと出力する。
【００７９】
次に、交流が供給された無機ＥＬ素子２での発光動作について説明する。図１１は、無機ＥＬ素子の−Ｘ側の領域に印加される交流の電圧と時間との関係を示すグラフである。図１２は、無機ＥＬ素子の＋Ｘ側の領域に印加される交流の電圧と時間との関係を示すグラフである。尚、図１１に示す交流が、請求項の第１交流に相当する。図１２に示す交流が、請求項の第２交流に相当する。
【００８０】
無機ＥＬ素子２では、出力増幅部４から供給された交流電力が、電極１２と電極１３ａとの間に印加される。これにより、電極１２と透明電極１６ａ、及び、透明電極１６ａと電極１３ａとの間に交流電界が形成される。ここで、平面視にて、透明電極１６ａは、「Ａ」の形状に形成されているので、交流電界も同様の形状に形成される。次に、この交流電界により、発光層１５の電荷が励起される。励起された電荷によって、光が「Ａ」の形状で発光（ＥＬ発光）される。発光された光は、透明電極１６ａ及び保護層１７を透過して、外部に照射される。
【００８１】
ここで、出力増幅部４によって無機ＥＬ素子２に印加される交流電力は、図１１に示すように、５秒毎に周波数が５００Ｈｚと１０００Ｈｚとの間で変化する。この周波数ｆ１,ｎの変化に伴って、無機ＥＬ素子２の発光する光の色が、ユーザが設定したように５００Ｈｚに対応した緑色から１０００Ｈｚに対応した青色、または、その逆へと変化する。更に、印加される交流の電圧は、周波数ｆ１,ｎの変化に対応して、電圧値Ｖ１,ｎが変化する。具体的には、交流の周波数ｆ１,ｎが５００Ｈｚから１０００Ｈｚへと変化すると、電圧値Ｖ１,ｎが１３３Ｖから９２．０Ｖへと変化する。また、交流の周波数ｆ１,ｎが１０００Ｈｚから５００Ｈｚへと変化すると、電圧値Ｖ１,ｎが９２．０Ｖから１３３Ｖへと変化する。この結果、無機ＥＬ素子２から発光される光の輝度が、約１００ｃｄ／ｍ２に統一される。
【００８２】
また、同時に、無機ＥＬ素子２では、出力増幅部５から供給された交流電力が、電極１２と電極１３ｂとの間に印加される。これにより、電極１２と透明電極１６ｂ、及び、透明電極１６ｂと電極１３ｂとの間に交流電界が形成される。ここで、平面視にて、透明電極１６ｂは、「Ｂ」の形状に形成されているので、交流電界も同様の形状に形成される。次に、この交流電界により、発光層１５の電荷が励起される。励起された電荷によって、光が「Ｂ」の形状で発光（ＥＬ発光）される。発光された光は、透明電極１６ｂ及び保護層１７を透過して、外部に照射される。
【００８３】
ここで、出力増幅部５によって無機ＥＬ素子２に印加される交流電力は、図１１に示す交流の波形と異なり、図１２に示すように、５秒毎に周波数が１０００Ｈｚと８００Ｈｚとの間で変化する。この周波数ｆ２,ｎの変化に伴って、無機ＥＬ素子２の発光する光の色が、ユーザが設定したように１０００Ｈｚに対応した青色から８００Ｈｚに対応した青緑色、または、その逆へと変化する。更に、印加される交流の電圧は、周波数ｆ２,ｎの変化に対応して、電圧値Ｖ２,ｎが変化する。具体的には、交流の周波数ｆ２,ｎが１０００Ｈｚから８００Ｈｚへと変化すると、電圧値Ｖ２,ｎが９２．０Ｖから１０２Ｖへと変化する。また、交流の周波数ｆ２,ｎが８００Ｈｚから１０００Ｈｚへと変化すると、電圧値Ｖ２,ｎが１０２Ｖから９２．０Ｖへと変化する。この結果、無機ＥＬ素子２から発光される光の輝度が、約１００ｃｄ／ｍ２に統一される。
【００８４】
上述したように第１実施形態による無機ＥＬ装置１では、波形生成装置３が、電極１２と電極１３ａとの間に印加する交流の波形（図１１参照）と、電極１２と電極１３ｂとの間に印加する交流の波形（図１２参照）とが異なる。これにより、電極１２の枝部２２ａと電極１３ａの枝部２４とが形成された領域の発光パターンＬＰ１と、電極１２の枝部２２ｂと電極１３ｂの枝部２６とが形成された領域の発光パターンＬＰ２とを異ならせることができるので、視覚的効果を向上させることができる。
【００８５】
また、無機ＥＬ装置１では、周波数ｆｍ,ｎが大きくなると電圧値Ｖｍ,ｎを小さくするとともに、周波数ｆｍ,ｎが小さくなると電圧値Ｖｍ,ｎを大きくして交流を出力する波形生成装置３を備えている。これにより、周波数ｆｍ,ｎの変化により発光される色を変化させて視覚的効果を得つつ、発光される光の色の変化に伴う輝度の変化を低減することができる。
【００８６】
また、無機ＥＬ装置１では、電圧値Ｖｍ,ｎを式（１）により算出しているので、幅広い輝度値Ｌｖｍに柔軟に対応できる。
【００８７】
（第２実施形態）
次に、上述した実施形態の無機ＥＬ素子を変更した第２実施形態について説明する。図１３は、第２実施形態による無機ＥＬ素子の分解斜視図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００８８】
図１３に示すように、第２実施形態による無機ＥＬ素子２Ａは、基材１１と、背面電極１８、１９と、誘電体層１４と、発光層１５と、透明電極１６Ａと、保護層１７とを備えている。
【００８９】
背面電極１８、１９は、基材１１の上面の−Ｘ側の半面に形成されている。背面電極１９は、基材１１の上面の＋Ｘ側の半面に形成されている。背面電極１８、１９は、銀やカーボンをポリエステル系樹脂に分散させたペースト状の導電性材料からなる。背面電極１８（１９）は、基材１１から突出した端子部１８ａ（１９ａ）を有する。
【００９０】
透明電極１６Ａは、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）からなる。透明電極１６Ａは、発光させる形状に合わせて発光層１５上に形成された透明電極部１６Ａａ、１６Ａｂを有する。透明電極部１６Ａａ及び透明電極部１６Ａｂは、一体的に形成されている。また、透明電極１６Ａは、透明電極部１６Ａａと透明電極部１６Ａｂとの間から延び、発光層１５から突出する端子部１６Ａｃを有する。
【００９１】
第２実施形態による無機ＥＬ素子２Ａでは、背面電極１８の端子部１８ａが出力増幅部４を介して波形形成部３５ａに接続される。背面電極１９の端子部１９ａが出力増幅部５を介して波形形成部３５ｂに接続される。透明電極１６Ａの端子部１６Ａｃが、接地される。
【００９２】
これにより、上述した第２実施形態においても、波形生成装置３に無機ＥＬ素子２Ａを接続することによって、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００９３】
（第３実施形態）
次に、上述した実施形態の無機ＥＬ素子の第１電極及び第２電極を変更した第３実施形態について説明する。図１４は、第３実施形態による無機ＥＬ素子の平面図である。図１４において、誘電体層、発光層、保護層は省略している。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００９４】
図１４に示すように、第３実施形態による無機ＥＬ素子２Ｃでは、第１電極１２Ｃと、第２電極１３Ｃａ、１３Ｃｂとが第１実施形態と異なる。
【００９５】
具体的には、各電極１２Ｃ、１３Ｃａ、１３Ｃｂの枝部２２Ｃａ、２２Ｃｂ、２４Ｃ、２６Ｃが、端子部２１Ｃ、２３Ｃ、２５Ｃに対して傾斜している。即ち、枝部２２Ｃａ、２２Ｃｂ、２４Ｃ、２６Ｃと端子部２１Ｃ、２３Ｃ、２５Ｃとの間の角度が、直角に構成されていない。
【００９６】
上述したように第３実施形態による無機ＥＬ素子２Ｃでは、端子部２１Ｃ、２３Ｃ、２５Ｃに対して枝部２２Ｃａ、２２Ｃｂ、２４Ｃ、２６Ｃを傾斜させることにより、Ｘ方向に平行な辺（例えば「Ｂ」の上中下辺）も明確に発光させることができる。
【００９７】
（第４実施形態）
次に、上述した実施形態の波形生成装置を変更した第４実施形態について説明する。図１５は、第４実施形態による波形生成装置の構成図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００９８】
図１５に示す第４実施形態による波形生成装置３Ｄは、スイッチ４１のオン／オフの切り替えによって、無機ＥＬ素子２へ所定の波形の交流を出力する。ここで、出力する交流の周波数ｆｍ,ｎ、発光時間Ｔｍ,ｎ、電圧値Ｖｍ,ｎ、繰り返し数ＲＮｍは、波形記憶部４２に１パターンだけ記憶されている。即ち、無機ＥＬ素子２は、予め決められた発光パターンのみで発光する。
【００９９】
ここで、波形記憶部４２に記憶されている周波数ｆ１,ｎ、発光時間Ｔ１,ｎ、電圧値Ｖ１,ｎ、繰り返し数ＲＮ１は、同様に波形記憶部４２に記憶されている周波数ｆ２,ｎ、発光時間Ｔ２,ｎ、電圧値Ｖ２,ｎ、繰り返し数ＲＮ２と異なる。即ち、波形記憶部４２に記憶されている発光パターンＬＰ１と発光パターンＬＰ２は異なる。
【０１００】
第４実施形態においても、第１実施形態と同様に、波形記憶部４２に記憶されている周波数ｆｍ,ｎ及び電圧値Ｖｍ,ｎは、周波数ｆｍ,ｎが大きくなると、電圧値Ｖｍ,ｎが小さくなるように、且つ、周波数ｆｍ,ｎが小さくなると、電圧値Ｖｍ,ｎが大きくなるように設定されることが好ましい。これにより、第４実施形態による波形生成装置３Ｄは、無機ＥＬ素子２から発光される光の色が変化しても、光の輝度の変化を抑制できる。
【０１０１】
（第５実施形態）
次に、上述した実施形態の変換部を変更した第５実施形態について説明する。図１６は、第５実施形態による電圧値変換テーブルを説明する図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【０１０２】
第５実施形態による変換部３２では、電圧値変換テーブル５３が記憶部３８に記憶されている。図１６に示すように、電圧値変換テーブル５３は、輝度値Ｌｖｍ及び交流の周波数ｆｍ,ｎと、交流の電圧値Ｖｍ,ｎとを関連付けたものである。電圧値変換テーブル５３は、例えば、周波数が６００Ｈｚ、輝度値が５０ｃｄ／ｍ２の場合、電圧値が７５．５Ｖであることを示し、周波数が８００Ｈｚ、輝度値が２００ｃｄ／ｍ２の場合、電圧値が１７２Ｖであることを示している。変換部３２は、入力部３１から入力される輝度値Ｌｖｍ及び周波数変換テーブル５１から抽出した周波数ｆｍ,ｎに対応する電圧値Ｖｍ,ｎを電圧値変換テーブル５３から抽出する。その後、変換部３２は、抽出した電圧値Ｖｍ,ｎを含む発光パターンを波形設定部３４に出力する。
【０１０３】
第５実施形態による変換部３２では、電圧値変換テーブル５３から電圧値Ｖｍ,ｎを抽出することにより、演算処理を簡素化することができる。
【０１０４】
（第６実施形態）
次に、上述した実施形態の無機ＥＬ素子を変更した第６実施形態について説明する。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【０１０５】
第６実施形態による無機ＥＬ素子２では、発光層１５に色変換用の色素が添加されている。これにより、無機ＥＬ素子２により発光される光の色の選択の幅を広げることができる。ここで、色素は、無機ＥＬ素子２の発光層１５が発光可能な光のうち最も長い波長よりも長い波長の光に変換できるものが好ましい。発光できる最も長い波長の光が黄緑色である無機ＥＬ素子２に添加する色素の一例として、赤色の光に変換可能な色素（例えば、Ｅｘｃｉｔｏｎ社製のＬＤＳ６９８）を上げることができる。このような色素を添加することにより、波形生成装置３から出力される周波数ｆｍ,ｎを小さくすると、発光される光のスペクトルが変化することが本願発明者の実験によりわかっている。具体的には、無機ＥＬ素子２が赤色の光を発光している状態で、周波数ｆｍ,ｎを小さくすると、無機ＥＬ素子２の発光する光の発光色が黄緑色に近づく。これにより、無機ＥＬ素子２から発光する光の色のバリエーションを増加させることができ、視覚効果をより高めることができる。
【０１０６】
（第７実施形態）
次に、上述した実施形態の交流の波形を変更した第７施形態について説明する。図１７は、第７実施形態による交流の波形を説明する図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【０１０７】
図１７に示すように、波形生成装置３が、無機ＥＬ素子２に印加する交流の電圧値を、１パターンの中で徐々に小さくなるように設定してもよい。これにより、発光する領域が、時間とともに徐々に色が変化するグラデーション効果を得ることができるので、より視覚的効果を向上させることができる。
【０１０８】
（第８実施形態）
次に、上述した実施形態の交流の波形を変更した第７施形態について説明する。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。図１８は、第８実施形態による無機ＥＬ素子の平面図である。図１８において、誘電体層、発光層、保護層は省略している。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【０１０９】
図１８に示すように、無機ＥＬ素子２Ｅの電極対を更に細かく分割してもよい。具体的には、無機ＥＬ素子２Ｅは、接地電極である３本の電極１２Ｅ、波形生成装置３から異なる交流が印加される電極１３Ｅａ〜１３Ｅｇとを備えている。電圧値を右の電極１３Ｅａから左の電極１３Ｅｇに徐々に小さくなるように、波形生成装置３が交流を印加することによって、右側の領域から左側の領域へと徐々に色が変化するグラデーション効果を得ることができるので、より視覚的効果を向上させることができる。
【０１１０】
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【０１１１】
例えば、上述した実施形態の各構成は、一例であり、形状、数値、材料等は適宜変更可能である。
【０１１２】
また、上述した実施形態では、交流の周波数の変化に伴い、輝度を一定に保つように電圧値を変化させたが、周波数の変化に関わらず電圧値を一定にしてもよい。更に、交流の周波数を一定にして、電圧値を変化させてもよい。
【０１１３】
また、何れかの電極と波形生成装置との間にスイッチを設けて、ユーザが特定の領域のみを発光可能に構成してもよい。
【符号の説明】
【０１１４】
１ 無機ＥＬ装置
２、２Ａ、２Ｃ、２Ｅ 無機ＥＬ素子
３、３Ｄ 波形生成装置
１１ 基材
１２、１２Ｃ、１２Ｅ 電極
１３ａ、１３ｂ、１３Ｃａ、１３Ｃｂ、１３Ｅａ〜１３Ｅｇ 電極
１５ 発光層
１６ａ、１６ｂ、１６Ａ 透明電極
１６Ａａ、１６Ａｂ 透明電極部
１８、１９ 背面電極
２２ａ、２２ｂ、２２Ｃａ、２２Ｃｂ 枝部
２４、２６ 枝部
３１ 入力部
３２ 変換部
３３ サンプル数記憶部
３４ 波形設定部
３５ａ、３５ｂ 波形形成部
３６ クロック生成部
３８ 記憶部
４１ スイッチ
４２ 波形記憶部
５１ 周波数変換テーブル
５２ 定数テーブル
５３ 電圧値変換テーブル
ＣＬＫ クロックパルス
ＣＬｍ,ｎ 色レベル
ｆｍ,ｎ 周波数
ＬＰｍ 発光パターン
Ｌｖｍ 輝度値
Ｖｍ,ｎ 電圧値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流の電圧により発光可能な無機ＥＬ（Electroluminescence）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、交流の電圧が印加されて、複数個所をＥＬ発光可能な無機ＥＬ装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、櫛歯型の電極を備えた無機ＥＬ装置が開示されている。特許文献１の装置の櫛歯型の電極は、複数の第１電極と第２電極とを有する。複数の第１電極は、所定の間隔を開けて配列されている。これにより、複数の第１電極は、互いに絶縁される。また、第２電極の歯の部分と第１電極の歯の部分と噛み合うように、第２電極は、第１電極と間隔を開けて配置されている。これにより、第２電極は、第１電極と絶縁される。また、第２電極は、接地されている。
【０００４】
特許文献１の無機ＥＬ装置では、複数の第１電極のいずれかに交流の電圧を印加するとともに、他の第１電極への電圧の印加を停止することにより、発光領域と非発光領域とを形成することができた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１０１００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の無機ＥＬ装置は、発光領域と非発光領域とを形成するだけなので、視覚的効果が乏しいといった課題がある。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、視覚的効果を向上させることができる無機ＥＬ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、第１電極対と、前記第１電極対とは異なる領域に形成された第２電極対とを有する無機ＥＬ素子と、前記第１電極対に第１交流を印加するとともに、前記第２電極対に前記第１交流とは波形の異なる第２交流を印加する波形生成装置とを備えている。
【０００９】
尚、ここでいう交流を印加するとは、直接的または間接的に印加することを含む。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、前記波形生成装置は、前記第１交流の周期、または、前記第１交流の実効値である電圧値を時間変化させるものである。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、前記波形生成装置は、前記無機ＥＬ素子により発光される光の発光パターンを入力するための入力手段を備えている。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、前記入力手段は、前記無機ＥＬ素子により発光される光の輝度値を入力可能であって、前記波形生成装置は、前記入力された輝度値を前記交流の周波数に対応する電圧値に変換する変換部を備えている。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、前記変換部は、前記交流の周波数に対応する定数を含む一次関数であって、前記輝度値の一次関数により前記交流の電圧値を算出する。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明は、前記変換部は、前記輝度値及び前記交流の周波数と、前記交流の電圧値とを関連付けた電圧値変換テーブルを有する。
【００１５】
また、請求項７に記載の発明は、前記無機ＥＬ素子は、発光層を有し、前記発光層には、発光可能な光の最も長い波長よりも長い波長の光に変換する色素が添加されている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、第１電極対と第２電極対とに波形の異なる交流を印加することによって、無機ＥＬ素子において、第１電極対が形成された領域と第２電極対が形成された領域とが異なる発光パターンで発光する。これにより、本発明は、視覚的効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態による無機ＥＬ装置の全体構成図である。
【図２】無機ＥＬ素子の分解斜視図である。
【図３】周波数変換テーブルを説明する図である。
【図４】定数テーブルを説明する図である。
【図５】図４に示す定数を算出するための実験値の表である。
【図６】波形生成装置で実行される波形生成処理を説明するフローチャートである。
【図７】入力部で実行される入力処理を説明するフローチャートである。
【図８】変換部で実行される変換処理を説明するフローチャートである。
【図９】波形設定部で実行される波形設定処理を説明するフローチャートである。
【図１０】波形形成部で実行される波形形成処理を説明するフローチャートである。
【図１１】無機ＥＬ素子の−Ｘ側の領域に印加される交流の電圧と時間との関係を示すグラフである。
【図１２】無機ＥＬ素子の＋Ｘ側の領域に印加される交流の電圧と時間との関係を示すグラフである。
【図１３】第２実施形態による無機ＥＬ素子の分解斜視図である。
【図１４】第３実施形態による無機ＥＬ素子の平面図である。
【図１５】第４実施形態による波形生成装置の構成図である。
【図１６】第５実施形態による電圧値変換テーブルを説明する図である。
【図１７】第７実施形態による交流の波形を説明する図である。
【図１８】第８実施形態による無機ＥＬ素子の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態による無機ＥＬ装置を説明する。図１は、第１実施形態による無機ＥＬ装置の全体構成図である。図２は、無機ＥＬ素子の分解斜視図である。図３は、周波数変換テーブルを説明する図である。図４は、定数テーブルを説明する図である。図５は、図４に示す定数を算出するための実験値の表である。尚、図１に矢印で示すＸＹをＸＹ方向とする。
【００１９】
図１に示すように、第１実施形態による無機ＥＬ装置１は、無機ＥＬ素子２と、波形生成装置３と、出力増幅部４、５とを備えている。
【００２０】
無機ＥＬ素子２は、所定の形状（例えば、「ＡＢ」）の光を発光するものである。図２に示すように、無機ＥＬ素子２は、基材１１と、第１電極１２と、第２電極１３ａ、１３ｂと、誘電体層１４と、発光層１５と、透明電極１６ａ、１６ｂと、保護層１７とを備えている。
【００２１】
基材１１は、紙や樹脂等のフレキシブルな材料からなる。基材１１は、平面視にて、長方形状に形成されている。
【００２２】
第１電極１２及び第２電極１３ａ、１３ｂは、波形生成装置３から出力増幅部４、５を介して交流の電力が供給されるものである。第１電極１２及び第２電極１３ａ、１３ｂは、銀やカーボンをポリエステル系樹脂に分散させたペースト状の導電性材料からなる。第１電極１２及び第２電極１３ａ、１３ｂは、櫛歯状に形成されている。
【００２３】
第１電極１２は、端子部２１と、複数の枝部２２ａ、２２ｂとを有する。
【００２４】
端子部２１は、基材１１のＸ方向の中央部に配置されている。端子部２１の一端部は、基材１１から突出している。この端子部２１の一端部は、波形生成装置３に接続されて接地される。
【００２５】
枝部２２ａ（２２ｂ）は、端子部２１から−Ｘ方向（＋Ｘ方向）の一辺へと伸びるように形成されている。枝部２２ａ（２２ｂ）と隣接する枝部２２ａ（２２ｂ）は、所定の間隔を開けて配置されている。枝部２２ａ、２２ｂと端子部２１は、略直交するように一体的に形成されている。
【００２６】
第２電極１３ａは、端子部２３と、複数の枝部２４とを有する。尚、枝部２２ａと枝部２４とが請求項の第１電極対に相当する。
【００２７】
端子部２３は、基材１１の−Ｘ側の一辺の近傍に配置されている。端子部２３の一端部は、基材１１から突出している。この端子部２３の一端部は、出力増幅部４に接続されて、入力端子として機能する。
【００２８】
枝部２４は、端子部２３から基材１１の中央へと伸びるように形成されている。枝部２４と隣接する枝部２４は、所定の間隔を開けて配置されている。第２電極１３ａの枝部２４は、第１電極１２の枝部２２ａと枝部２２ａとの間に配置されている。これにより、第２電極１３ａは、第１電極１２と絶縁される。枝部２４と端子部２３は、略直交するように一体的に形成されている。
【００２９】
第２電極１３ｂは、端子部２５と、複数の枝部２６とを有する。尚、枝部２２ｂと枝部２６とが請求項の第２電極対に相当する。第２電極１３ｂは、第１電極１２の端子部２１を挟み、第２電極１３ａと反対側に配置されている。第２電極１３ｂは、第１電極１２の端子部２１を対称線として、第２電極１３ａと略線対称に構成されている。第２電極１３ｂの端子部２５は、出力増幅部５に接続されている。第２電極１３ｂの枝部２６は、第１電極１２の枝部２２ｂと枝部２２ｂとの間に配置されている。これにより、第１電極１２と、第２電極１３ａと、第２電極１３ｂは、互いに電気的に絶縁される。それ以外の第２電極１３ｂの構成は、第２電極１３ａと略同じため説明を省略する。
【００３０】
誘電体層１４は、電極１２、１３ａ、１３ｂと発光層１５とを絶縁するものである。誘電体層１４は、基材１１及び電極１２、１３ａ、１３ｂを覆うように形成されている。誘電体層１４は、チタン酸バリウム粉をフッ素ゴム系樹脂に分散させた材料からなる。
【００３１】
発光層１５は、印加された交流の電圧によってＥＬ発光するものである。発光層１５は、誘電体層１４上の全面に形成されている。発光層１５は、ＺｎＳ系の蛍光体粉をフッ素ゴム系樹脂に分散させた材料からなる。
【００３２】
透明電極１６ａ、１６ｂは、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）からなる。透明電極１６ａ、１６ｂは、発光させる形状（「Ａ」及び「Ｂ」）に合わせて発光層１５上に形成されている。
【００３３】
保護層１７は、発光層１５及び透明電極１６ａ、１６ｂを保護するためのものである。保護層１７は、発光層１５及び透明電極１６ａ、１６ｂを覆うように形成されている。保護層１７は、ポリエステル系樹脂からなる。
【００３４】
波形生成装置３は、出力増幅部４、５を介して無機ＥＬ素子２の電極１２、１３ａ、１３ｂに交流の電圧を印加するものである。波形生成装置３は、第１電極１２と第２電極１３ａに第１交流（図１１参照）を印加するとともに、第１電極１２と第２電極１３ｂに第１交流と異なる第２交流（図１２参照）を印加する。
【００３５】
また、波形生成装置３は、出力する交流の周波数を大きくする場合には、交流の電圧値を小さくする。波形生成装置３は、出力する交流の周波数を小さくする場合には、交流の電圧値を大きくする。図１に示すように、波形生成装置３は、入力部３１と、変換部３２と、サンプル数記憶部３３と、波形設定部３４と、波形形成部３５ａ、３５ｂと、クロック生成部３６とを備えている。
【００３６】
入力部３１は、無機ＥＬ素子２により発光される光の発光パターンＬＰｍをユーザが入力するためのものである。ここで、「ｍ」は、正の整数であり発光パターンＬＰｍの数である。本実施形態では、透明電極１６ａに対応する「Ａ」と透明電極１６ｂに対応する「Ｂ」のそれぞれを発光させる発光パターンの数であるから、ｍ＝１、２となる。「Ａ」を発光させるための発光パターンをＬＰ１とし、「Ｂ」を発光させるための発光パターンをＬＰ２とする。
【００３７】
入力部３１は、タッチパネル、キーボード、ダイアル等からなる。発光パターンＬＰｍの設定方法は、ユーザが、複数の発光させたい色に対応する色レベルＣＬｍ,ｎと、各色を発光させる時間である発光時間Ｔｍ,ｎと、光の輝度値Ｌｖｍと、入力された発光パターンの繰り返し数である設定繰り返し数ＲＮｍとを入力することにより設定される。入力部３１は、入力された発光パターンＬＰｍを変換部３２へと出力する。ここで、「ｎ」は、正の整数であり１つの発光パターンに含まれるパターン数である。
【００３８】
色レベルＣＬｍ,ｎは、「１〜１０」の１０段階に構成されている。具体的には、色レベルＣＬｍ,ｎ＝１が黄緑色に相当する。色レベルＣＬｍ,ｎ＝５が緑色に相当する。色レベルＣＬｍ,ｎ＝１０が青色に相当する。色レベルＣＬｍ,ｎ＝「２〜４」及び「６〜９」は、上述した色の中間色に相当する。
【００３９】
輝度値Ｌｖｍは、ユーザによって所望の数値が入力されて設定される。尚、輝度値Ｌｖｍの単位は、ｃｄ／ｍ２である。
【００４０】
変換部３２は、ユーザにより入力された発光パターンＬＰｍから周波数ｆｍ,ｎを抽出する。また、変換部３２は、入力された輝度値Ｌｖｍを交流の周波数ｆｍ,ｎに対応する電圧値Ｖｍ,ｎに変換する。電圧値Ｖｍ,ｎは、実効値である。また、実際は、電圧値Ｖｍ,ｎが、出力増幅部４、５の増幅率で割ったものとなるが、便宜上、増幅率により割っていない電圧値で以下説明する。変換部３２は、周波数変換テーブル５１及び定数テーブル５２が記憶された記憶部３８を有する。また、変換部３２は、ＣＰＵからなる演算部、外部と内部とを接続するインターフェース等を含む。
【００４１】
変換部３２は、色レベルＣＬｍ,ｎに対応する周波数ｆｍ,ｎを周波数変換テーブル５１から抽出する。図３に示すように、周波数変換テーブル５１は、ユーザが入力した色レベルＣＬｍ,ｎに関連付けられた周波数ｆｍ,ｎからなる。
【００４２】
変換部３２は、輝度値Ｌｖｍの一次関数である式（１）に基づいて交流の電圧値Ｖｍ,ｎを算出する。
Ｖｍ,ｎ＝ａ×Ｌｖｍ＋ｂ ・・・（１）
ここで、定数ａ及び定数ｂは、交流の各周波数ｆｍ,ｎに対応して設定された値である。変換部３２は、各周波数ｆｍ,ｎに対応する定数ａ、ｂを定数テーブル５２から抽出する。定数テーブル５２は、図４に示すように、定数ａ、ｂを周波数ｆｍ,ｎに関連付けたものである。ここで、無機ＥＬ素子２の輝度を一定にするために、周波数ｆｍ,ｎが大きくなると電圧値Ｖｍ,ｎが小さくなるように、且つ、周波数ｆｍ,ｎが小さくなると電圧値Ｖｍ,ｎが大きくなるように、定数ａ、ｂは、設定されている。
【００４３】
各定数ａ、ｂは、図５に示す周波数、輝度値及び電圧値（実効値）の関係を実験により測定した実測値を用いた最小二乗法によって算出されている。図５は、例えば、周波数が５００Ｈｚ、電圧値が１００Ｖの場合、輝度が６７ｃｄ／ｍ２になったことを示し、周波数が１０００Ｈｚ、電圧値が２００Ｖの場合、輝度が２８４ｃｄ／ｍ２になったことを示している。
【００４４】
変換部３２は、抽出した周波数ｆｍ,ｎ、発光時間Ｔｍ,ｎ、変換した電圧値Ｖｍ,ｎ、設定繰り返し数ＲＮｍを波形設定部３４に出力する。
【００４５】
サンプル数記憶部３３には、ユーザにより入力された発光パターンの周波数ｆｍ,ｎの単位周波数に対するクロックパルスＣＬＫの数であるサンプル数ＳＮｍ,ｎがサンプル数テーブルとして記憶されている。尚、サンプル数ＳＮｍ,ｎは、以下の式により求められる。
サンプル数＝（クロックの周波数）／（発光パターンの周波数）
【００４６】
波形設定部３４は、変換部３２から入力された周波数ｆｍ,ｎに対応するクロックのサンプル数ＳＮｍ,ｎをサンプル数記憶部３３から抽出する。波形設定部３４は、サンプル数ＳＮ１,ｎと、電圧値Ｖ１,ｎと、発光時間Ｔ１,ｎと、設定繰り返し数ＲＮ１とを含む発光パターンＬＰ１を波形形成部３５ａへと出力する。また、波形設定部３４は、サンプル数ＳＮ２,ｎと、電圧値Ｖ２,ｎと、発光時間Ｔ２,ｎと、設定繰り返し数ＲＮ２とを含む発光パターンＬＰ２を波形形成部３５ｂへと出力する。波形設定部３４は、ＣＰＵからなる演算部、ＲＡＭ及びＲＯＭを有する記憶部、外部と内部とを接続するインターフェース等を含む。
【００４７】
波形形成部３５ａは、波形設定部３４から入力されたサンプル数ＳＮ１,ｎ、発光時間Ｔ１,ｎ、電圧値Ｖ１,ｎ、設定繰り返し数ＲＮ１に基づいて、交流の波形（正弦波）を形成して出力する。波形形成部３５ｂは、波形設定部３４から入力されたサンプル数ＳＮ２,ｎ、発光時間Ｔ２,ｎ、電圧値Ｖ２,ｎ、設定繰り返し数ＲＮ２に基づいて、交流の波形（正弦波）を形成して出力する。波形形成部３５ａ、３５ｂは、パルス幅を変更するシフトレジスタと、シフトレジスタにより形成されたデジタル波形をアナログ波形に変換するＤ／Ａ変換器と、Ｄ／Ａ変換器により変換されたアナログ波形を出力するアナログ出力部等を含む。
【００４８】
クロック生成部３６は、基準時間となるクロックパルスＣＬＫを生成するものである。クロック生成部３６は、クロックパルスＣＬＫを波形設定部３４及び波形形成部３５ａ、３５ｂへと出力する。
【００４９】
出力増幅部４は、波形生成装置３の波形形成部３５ａから出力された交流の電圧値を増幅して、無機ＥＬ素子２の電極１３ａへと出力する。出力増幅部５は、波形生成装置３の波形形成部３５ｂから出力された交流の電圧値を増幅して、無機ＥＬ素子２の電極１３ｂへと出力する。
【００５０】
次に、上述した無機ＥＬ装置１の動作を説明する。
【００５１】
最初に、波形生成装置３における交流波形生成処理について説明する。図６は、波形生成装置で実行される波形生成処理を説明するフローチャートである。図７は、入力部で実行される入力処理を説明するフローチャートである。図８は、変換部で実行される変換処理を説明するフローチャートである。図９は、波形設定部で実行される波形設定処理を説明するフローチャートである。図１０は、波形形成部で実行される波形形成処理を説明するフローチャートである。尚、図６〜図１０におけるＳの後に記載されている数字は、ステップ数を示す。
【００５２】
図６に示すように、波形生成装置３が実行する交流波形生成処理では、入力部３１で行われる入力処理（Ｓ１）、変換部３２で行われる変換処理（Ｓ２）、波形設定部３４で行われる波形設定処理（Ｓ３）、波形形成部３５ａ、３５ｂで行われる波形生成処理（Ｓ４）が順に行われる。以下、各処理について、具体的に説明する。
【００５３】
まず、図７に示す入力部３１で行われる入力処理について説明する。最初に、入力部３１は、ユーザによる発光パターンが入力されたか否かを判定する（Ｓ１１）。入力部３１は、ユーザにより発光パターンが入力されたと判定すると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、入力部３１は、その発光パターンＬＰｍのデータを変換部３２へと出力する（Ｓ１２）。これにより、入力処理が終了する。
【００５４】
ここで、ユーザが入力した発光パターンＬＰ１が、緑色発光を５秒、青色発光を５秒、これを輝度が１００ｃｄ／ｍ２で、交互に４回ずつ繰り返すものとする。これに対応する各パラメータは、ＣＬ１,１＝５、Ｔ１,１＝５、ＣＬ１,２＝１０、Ｔ１,２＝５、Ｌｖ１＝１００、ＲＮ１＝４となる。
【００５５】
ここで、ユーザが入力した発光パターンＬＰ２が、青色発光を５秒、青緑色発光を５秒、これを輝度が１００ｃｄ／ｍ２で、交互に４回ずつ繰り返すものとする。これに対応する各パラメータは、ＣＬ２,１＝１０、Ｔ２,１＝５、ＣＬ２,２＝８、Ｔ２,２＝５、Ｌｖ２＝１００、ＲＮ２＝４となる。
【００５６】
次に、図８に示す変換部３２で行われる変換処理を説明する。まず、変換部３２は、入力された発光パターンの色レベルＣＬｍ,ｎに対応する周波数ｆｍ,ｎを、図３に示す周波数変換テーブル５１から抽出する（Ｓ２１）。具体的には、色レベルＣＬ１,１＝５に対応する周波数ｆ１,１は、５００Ｈｚになる。色レベルＣＬ１,２＝１０に対応する周波数ｆ１,２は、１０００Ｈｚになる。色レベルＣＬ２,１＝１０に対応する周波数ｆ２,１は、１０００Ｈｚになる。色レベルＣＬ２,２＝８に対応する周波数ｆ２,２は、８００Ｈｚになる。
【００５７】
次に、変換部３２は、周波数ｆｍ,ｎに対応する定数（ａ、ｂ）を、図４に示す定数テーブル５２から抽出する（Ｓ２２）。周波数ｆ１,１＝５００Ｈｚに対する定数（ａ、ｂ）は、（１．０３、３０．８）となる。周波数ｆ１,２＝１０００Ｈｚに対する定数（ａ、ｂ）は、（０．５８６、３３．５）となる。周波数ｆ２,１＝１０００Ｈｚに対する定数（ａ、ｂ）は、（０．５８６、３３．５）となる。周波数ｆ２,２＝８００Ｈｚに対する定数（ａ、ｂ）は、（０．６９６、３２．４）となる。
【００５８】
次に、変換部３２は、周波数ｆｍ,ｎに対応する定数（ａ、ｂ）を式（１）に代入して、周波数ｆｍ,ｎ及び輝度値Ｌｖｍに対応する電圧値Ｖｍ,ｎを算出する（Ｓ２３）。具体的には、周波数ｆ１,１＝５００Ｈｚ及び輝度値Ｌｖ１＝１００ｃｄ／ｍ２に対応する電圧値Ｖ１,１は、１３３Ｖである。周波数ｆ１,２＝１０００Ｈｚ及び輝度値Ｌｖ１＝１００ｃｄ／ｍ２に対応する電圧値Ｖ１,２は、９２．０Ｖである。周波数ｆ２,１＝１０００Ｈｚ及び輝度値Ｌｖ２＝１００ｃｄ／ｍ２に対応する電圧値Ｖ２,１は、９２．０Ｖである。周波数ｆ２,２＝８００Ｈｚ及び輝度値Ｌｖ２＝１００ｃｄ／ｍ２に対応する電圧値Ｖ２,２は、１０２Ｖである。
【００５９】
次に、変換部３２は、発光時間Ｔｍ,ｎ、設定繰り返し数ＲＮｍ、変換した周波数ｆｍ,ｎ及び電圧値Ｖｍ,ｎを含む発光パターンＬＰｍのデータを波形設定部３４へ出力する（Ｓ２４）。これにより、変換処理が終了する。
【００６０】
次に、図９に示す波形設定部３４で行われる波形設定処理につい説明する。まず、波形設定部３４は、変換部３２から入力された発光パターンの周波数ｆｍ,ｎに対応するサンプル数ＳＮｍ,ｎをサンプル数記憶部３３から抽出する（Ｓ３１）。
【００６１】
次に、波形設定部３４は、抽出したサンプル数ＳＮ１,ｎ、発光時間Ｔ１,ｎ、設定繰り返し数ＲＮ１、電圧値Ｖ１,ｎを含む発光パターンＬＰ１のデータを波形形成部３５ａへ出力する。また、波形設定部３４は、抽出したサンプル数ＳＮ２,ｎ、発光時間Ｔ２,ｎ、設定繰り返し数ＲＮ２、電圧値Ｖ２,ｎを含む発光パターンＬＰ２のデータを波形形成部３５ｂへ出力する。（Ｓ３２）。これにより波形設定処理が終了する。
【００６２】
次に、図１０に示す波形形成部３５ａで行われる発光パターンＬＰ１を用いた波形形成処理につい説明する。まず、波形形成部３５ａは、初期設定を行う（Ｓ４１）。具体的には、波形形成部３５ａは、カウント用の繰り返し数Ｒ及びパターン数ｎを「０」に設定する。
【００６３】
次に、波形形成部３５ａは、カウント用の繰り返し数Ｒを「１」インクリメントする（Ｓ４２）。
【００６４】
次に、波形形成部３５ａは、パターン数ｎを「１」インクリメントする（Ｓ４３）。
【００６５】
次に、波形形成部３５ａは、時間Ｔを「０」に設定する（Ｓ４４）。
【００６６】
次に、波形形成部３５ａは、クロック生成部３６から入力されるクロックパルスＣＬＫに基づいて、サンプル数ＳＮ１に対応する周波数ｆ１,１（＝５００Ｈｚ）のデジタル波形を生成する（Ｓ４５）。
【００６７】
次に、波形形成部３５ａは、デジタル波形をアナログ波形（正弦波）に変換する（Ｓ４６）。これにより、ユーザが設定した発光パターンの色レベルＣＬ１,１（＝５：緑色）及び輝度値Ｌｖ１（＝１００ｃｄ／ｍ２）に対応した周波数ｆ１,１及び電圧値Ｖ１,１（＝１３３Ｖ）の波形を有する交流が形成される。
【００６８】
次に、波形形成部３５ａは、アナログ変換された交流を出力増幅部４へと出力する（Ｓ４７）。
【００６９】
次に、波形形成部３５ａは、時間Ｔが発光時間Ｔ１,１（＝５秒）か否かを判定する（Ｓ４８）。時間Ｔが発光時間Ｔ１,１でない場合は（Ｓ４８：Ｎｏ）、Ｓ４５に戻り、周波数ｆ１,１及び電圧値Ｖ１,１を有する交流の波形の出力が継続される。時間Ｔが発光時間Ｔ１,１となると（Ｓ４８：Ｙｅｓ）、ステップＳ４９へ進む。
【００７０】
次に、波形形成部３５ａは、パターン数ｎがパターン数の最大値であるｎｍａｘか否かを判定する（Ｓ４９）。尚、ここでのｎｍａｘは、緑色と青色の２色を交互に発光させる発光パターンが設定されているので「２」となる。ここで、パターン数ｎは、「１」なので（Ｓ４９：Ｎｏ）、ステップＳ４３に戻る。
【００７１】
次に、ｎが「１」インクリメントされてｎ＝２となる（Ｓ４３）。
【００７２】
この後、ステップＳ４５〜ステップＳ４８が、時間Ｔが発光時間Ｔ１,２（＝５秒）になるまで繰り返されて、色レベルＣＬ１,２（＝１０：青色）及び輝度値Ｌｖ１（＝１００ｃｄ／ｍ２）に対応した周波数ｆ１,２（＝１０００Ｈｚ）及び電圧値Ｖ１,２（＝９２．０Ｖ）を有する波形の交流が出力増幅部４へと出力される。
【００７３】
次に、Ｔ＝Ｔｎと判定されると（Ｓ４８：Ｙｅｓ）、ｎ＝２なので、ｎ＝ｎｍａｘと判定されて（Ｓ４９：Ｙｅｓ）、ステップＳ５０へ進む。
【００７４】
次に、パターン数ｎが、「０」に設定される（Ｓ５０）。
【００７５】
次に、カウント用の繰り返し数Ｒが、設定繰り返し数ＲＮ１（＝４）か否かが判定される（Ｓ５１）。そして、繰り返し数Ｒが、設定繰り返し数ＲＮ１になるまで、ステップＳ４２〜ステップＳ５１が繰り返される。この後、発光パターンが４回繰り返されて、繰り返し数Ｒが、設定繰り返し数ＲＮ１になると（Ｓ５１：Ｙｅｓ）、波形形成処理が終了する。
【００７６】
また、波形形成部３５ｂにおいても、発光パターンＬＰ２を用いた上述の波形形成処理が行われる。
【００７７】
この結果、図６に示す波形生成装置３による交流波形生成処理が終了する。
【００７８】
次に、出力増幅部４では、波形生成装置３の波形形成部３５ａから入力された交流の電圧値Ｖ１,ｎを順次増幅して、無機ＥＬ素子２の電極１３ａへと出力する。また、出力増幅部５では、波形生成装置３の波形形成部３５ｂから入力された交流の電圧値Ｖ２,ｎを順次増幅して、無機ＥＬ素子２の電極１３ｂへと出力する。
【００７９】
次に、交流が供給された無機ＥＬ素子２での発光動作について説明する。図１１は、無機ＥＬ素子の−Ｘ側の領域に印加される交流の電圧と時間との関係を示すグラフである。図１２は、無機ＥＬ素子の＋Ｘ側の領域に印加される交流の電圧と時間との関係を示すグラフである。尚、図１１に示す交流が、請求項の第１交流に相当する。図１２に示す交流が、請求項の第２交流に相当する。
【００８０】
無機ＥＬ素子２では、出力増幅部４から供給された交流電力が、電極１２と電極１３ａとの間に印加される。これにより、電極１２と透明電極１６ａ、及び、透明電極１６ａと電極１３ａとの間に交流電界が形成される。ここで、平面視にて、透明電極１６ａは、「Ａ」の形状に形成されているので、交流電界も同様の形状に形成される。次に、この交流電界により、発光層１５の電荷が励起される。励起された電荷によって、光が「Ａ」の形状で発光（ＥＬ発光）される。発光された光は、透明電極１６ａ及び保護層１７を透過して、外部に照射される。
【００８１】
ここで、出力増幅部４によって無機ＥＬ素子２に印加される交流電力は、図１１に示すように、５秒毎に周波数が５００Ｈｚと１０００Ｈｚとの間で変化する。この周波数ｆ１,ｎの変化に伴って、無機ＥＬ素子２の発光する光の色が、ユーザが設定したように５００Ｈｚに対応した緑色から１０００Ｈｚに対応した青色、または、その逆へと変化する。更に、印加される交流の電圧は、周波数ｆ１,ｎの変化に対応して、電圧値Ｖ１,ｎが変化する。具体的には、交流の周波数ｆ１,ｎが５００Ｈｚから１０００Ｈｚへと変化すると、電圧値Ｖ１,ｎが１３３Ｖから９２．０Ｖへと変化する。また、交流の周波数ｆ１,ｎが１０００Ｈｚから５００Ｈｚへと変化すると、電圧値Ｖ１,ｎが９２．０Ｖから１３３Ｖへと変化する。この結果、無機ＥＬ素子２から発光される光の輝度が、約１００ｃｄ／ｍ２に統一される。
【００８２】
また、同時に、無機ＥＬ素子２では、出力増幅部５から供給された交流電力が、電極１２と電極１３ｂとの間に印加される。これにより、電極１２と透明電極１６ｂ、及び、透明電極１６ｂと電極１３ｂとの間に交流電界が形成される。ここで、平面視にて、透明電極１６ｂは、「Ｂ」の形状に形成されているので、交流電界も同様の形状に形成される。次に、この交流電界により、発光層１５の電荷が励起される。励起された電荷によって、光が「Ｂ」の形状で発光（ＥＬ発光）される。発光された光は、透明電極１６ｂ及び保護層１７を透過して、外部に照射される。
【００８３】
ここで、出力増幅部５によって無機ＥＬ素子２に印加される交流電力は、図１１に示す交流の波形と異なり、図１２に示すように、５秒毎に周波数が１０００Ｈｚと８００Ｈｚとの間で変化する。この周波数ｆ２,ｎの変化に伴って、無機ＥＬ素子２の発光する光の色が、ユーザが設定したように１０００Ｈｚに対応した青色から８００Ｈｚに対応した青緑色、または、その逆へと変化する。更に、印加される交流の電圧は、周波数ｆ２,ｎの変化に対応して、電圧値Ｖ２,ｎが変化する。具体的には、交流の周波数ｆ２,ｎが１０００Ｈｚから８００Ｈｚへと変化すると、電圧値Ｖ２,ｎが９２．０Ｖから１０２Ｖへと変化する。また、交流の周波数ｆ２,ｎが８００Ｈｚから１０００Ｈｚへと変化すると、電圧値Ｖ２,ｎが１０２Ｖから９２．０Ｖへと変化する。この結果、無機ＥＬ素子２から発光される光の輝度が、約１００ｃｄ／ｍ２に統一される。
【００８４】
上述したように第１実施形態による無機ＥＬ装置１では、波形生成装置３が、電極１２と電極１３ａとの間に印加する交流の波形（図１１参照）と、電極１２と電極１３ｂとの間に印加する交流の波形（図１２参照）とが異なる。これにより、電極１２の枝部２２ａと電極１３ａの枝部２４とが形成された領域の発光パターンＬＰ１と、電極１２の枝部２２ｂと電極１３ｂの枝部２６とが形成された領域の発光パターンＬＰ２とを異ならせることができるので、視覚的効果を向上させることができる。
【００８５】
また、無機ＥＬ装置１では、周波数ｆｍ,ｎが大きくなると電圧値Ｖｍ,ｎを小さくするとともに、周波数ｆｍ,ｎが小さくなると電圧値Ｖｍ,ｎを大きくして交流を出力する波形生成装置３を備えている。これにより、周波数ｆｍ,ｎの変化により発光される色を変化させて視覚的効果を得つつ、発光される光の色の変化に伴う輝度の変化を低減することができる。
【００８６】
また、無機ＥＬ装置１では、電圧値Ｖｍ,ｎを式（１）により算出しているので、幅広い輝度値Ｌｖｍに柔軟に対応できる。
【００８７】
（第２実施形態）
次に、上述した実施形態の無機ＥＬ素子を変更した第２実施形態について説明する。図１３は、第２実施形態による無機ＥＬ素子の分解斜視図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００８８】
図１３に示すように、第２実施形態による無機ＥＬ素子２Ａは、基材１１と、背面電極１８、１９と、誘電体層１４と、発光層１５と、透明電極１６Ａと、保護層１７とを備えている。
【００８９】
背面電極１８、１９は、基材１１の上面の−Ｘ側の半面に形成されている。背面電極１９は、基材１１の上面の＋Ｘ側の半面に形成されている。背面電極１８、１９は、銀やカーボンをポリエステル系樹脂に分散させたペースト状の導電性材料からなる。背面電極１８（１９）は、基材１１から突出した端子部１８ａ（１９ａ）を有する。
【００９０】
透明電極１６Ａは、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）からなる。透明電極１６Ａは、発光させる形状に合わせて発光層１５上に形成された透明電極部１６Ａａ、１６Ａｂを有する。透明電極部１６Ａａ及び透明電極部１６Ａｂは、一体的に形成されている。また、透明電極１６Ａは、透明電極部１６Ａａと透明電極部１６Ａｂとの間から延び、発光層１５から突出する端子部１６Ａｃを有する。
【００９１】
第２実施形態による無機ＥＬ素子２Ａでは、背面電極１８の端子部１８ａが出力増幅部４を介して波形形成部３５ａに接続される。背面電極１９の端子部１９ａが出力増幅部５を介して波形形成部３５ｂに接続される。透明電極１６Ａの端子部１６Ａｃが、接地される。
【００９２】
これにより、上述した第２実施形態においても、波形生成装置３に無機ＥＬ素子２Ａを接続することによって、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００９３】
（第３実施形態）
次に、上述した実施形態の無機ＥＬ素子の第１電極及び第２電極を変更した第３実施形態について説明する。図１４は、第３実施形態による無機ＥＬ素子の平面図である。図１４において、誘電体層、発光層、保護層は省略している。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００９４】
図１４に示すように、第３実施形態による無機ＥＬ素子２Ｃでは、第１電極１２Ｃと、第２電極１３Ｃａ、１３Ｃｂとが第１実施形態と異なる。
【００９５】
具体的には、各電極１２Ｃ、１３Ｃａ、１３Ｃｂの枝部２２Ｃａ、２２Ｃｂ、２４Ｃ、２６Ｃが、端子部２１Ｃ、２３Ｃ、２５Ｃに対して傾斜している。即ち、枝部２２Ｃａ、２２Ｃｂ、２４Ｃ、２６Ｃと端子部２１Ｃ、２３Ｃ、２５Ｃとの間の角度が、直角に構成されていない。
【００９６】
上述したように第３実施形態による無機ＥＬ素子２Ｃでは、端子部２１Ｃ、２３Ｃ、２５Ｃに対して枝部２２Ｃａ、２２Ｃｂ、２４Ｃ、２６Ｃを傾斜させることにより、Ｘ方向に平行な辺（例えば「Ｂ」の上中下辺）も明確に発光させることができる。
【００９７】
（第４実施形態）
次に、上述した実施形態の波形生成装置を変更した第４実施形態について説明する。図１５は、第４実施形態による波形生成装置の構成図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００９８】
図１５に示す第４実施形態による波形生成装置３Ｄは、スイッチ４１のオン／オフの切り替えによって、無機ＥＬ素子２へ所定の波形の交流を出力する。ここで、出力する交流の周波数ｆｍ,ｎ、発光時間Ｔｍ,ｎ、電圧値Ｖｍ,ｎ、繰り返し数ＲＮｍは、波形記憶部４２に１パターンだけ記憶されている。即ち、無機ＥＬ素子２は、予め決められた発光パターンのみで発光する。
【００９９】
ここで、波形記憶部４２に記憶されている周波数ｆ１,ｎ、発光時間Ｔ１,ｎ、電圧値Ｖ１,ｎ、繰り返し数ＲＮ１は、同様に波形記憶部４２に記憶されている周波数ｆ２,ｎ、発光時間Ｔ２,ｎ、電圧値Ｖ２,ｎ、繰り返し数ＲＮ２と異なる。即ち、波形記憶部４２に記憶されている発光パターンＬＰ１と発光パターンＬＰ２は異なる。
【０１００】
第４実施形態においても、第１実施形態と同様に、波形記憶部４２に記憶されている周波数ｆｍ,ｎ及び電圧値Ｖｍ,ｎは、周波数ｆｍ,ｎが大きくなると、電圧値Ｖｍ,ｎが小さくなるように、且つ、周波数ｆｍ,ｎが小さくなると、電圧値Ｖｍ,ｎが大きくなるように設定されることが好ましい。これにより、第４実施形態による波形生成装置３Ｄは、無機ＥＬ素子２から発光される光の色が変化しても、光の輝度の変化を抑制できる。
【０１０１】
（第５実施形態）
次に、上述した実施形態の変換部を変更した第５実施形態について説明する。図１６は、第５実施形態による電圧値変換テーブルを説明する図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【０１０２】
第５実施形態による変換部３２では、電圧値変換テーブル５３が記憶部３８に記憶されている。図１６に示すように、電圧値変換テーブル５３は、輝度値Ｌｖｍ及び交流の周波数ｆｍ,ｎと、交流の電圧値Ｖｍ,ｎとを関連付けたものである。電圧値変換テーブル５３は、例えば、周波数が６００Ｈｚ、輝度値が５０ｃｄ／ｍ２の場合、電圧値が７５．５Ｖであることを示し、周波数が８００Ｈｚ、輝度値が２００ｃｄ／ｍ２の場合、電圧値が１７２Ｖであることを示している。変換部３２は、入力部３１から入力される輝度値Ｌｖｍ及び周波数変換テーブル５１から抽出した周波数ｆｍ,ｎに対応する電圧値Ｖｍ,ｎを電圧値変換テーブル５３から抽出する。その後、変換部３２は、抽出した電圧値Ｖｍ,ｎを含む発光パターンを波形設定部３４に出力する。
【０１０３】
第５実施形態による変換部３２では、電圧値変換テーブル５３から電圧値Ｖｍ,ｎを抽出することにより、演算処理を簡素化することができる。
【０１０４】
（第６実施形態）
次に、上述した実施形態の無機ＥＬ素子を変更した第６実施形態について説明する。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【０１０５】
第６実施形態による無機ＥＬ素子２では、発光層１５に色変換用の色素が添加されている。これにより、無機ＥＬ素子２により発光される光の色の選択の幅を広げることができる。ここで、色素は、無機ＥＬ素子２の発光層１５が発光可能な光のうち最も長い波長よりも長い波長の光に変換できるものが好ましい。発光できる最も長い波長の光が黄緑色である無機ＥＬ素子２に添加する色素の一例として、赤色の光に変換可能な色素（例えば、Ｅｘｃｉｔｏｎ社製のＬＤＳ６９８）を上げることができる。このような色素を添加することにより、波形生成装置３から出力される周波数ｆｍ,ｎを小さくすると、発光される光のスペクトルが変化することが本願発明者の実験によりわかっている。具体的には、無機ＥＬ素子２が赤色の光を発光している状態で、周波数ｆｍ,ｎを小さくすると、無機ＥＬ素子２の発光する光の発光色が黄緑色に近づく。これにより、無機ＥＬ素子２から発光する光の色のバリエーションを増加させることができ、視覚効果をより高めることができる。
【０１０６】
（第７実施形態）
次に、上述した実施形態の交流の波形を変更した第７施形態について説明する。図１７は、第７実施形態による交流の波形を説明する図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【０１０７】
図１７に示すように、波形生成装置３が、無機ＥＬ素子２に印加する交流の電圧値を、１パターンの中で徐々に小さくなるように設定してもよい。これにより、発光する領域が、時間とともに徐々に色が変化するグラデーション効果を得ることができるので、より視覚的効果を向上させることができる。
【０１０８】
（第８実施形態）
次に、上述した実施形態の交流の波形を変更した第７施形態について説明する。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。図１８は、第８実施形態による無機ＥＬ素子の平面図である。図１８において、誘電体層、発光層、保護層は省略している。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【０１０９】
図１８に示すように、無機ＥＬ素子２Ｅの電極対を更に細かく分割してもよい。具体的には、無機ＥＬ素子２Ｅは、接地電極である３本の電極１２Ｅ、波形生成装置３から異なる交流が印加される電極１３Ｅａ〜１３Ｅｇとを備えている。電圧値を右の電極１３Ｅａから左の電極１３Ｅｇに徐々に小さくなるように、波形生成装置３が交流を印加することによって、右側の領域から左側の領域へと徐々に色が変化するグラデーション効果を得ることができるので、より視覚的効果を向上させることができる。
【０１１０】
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【０１１１】
例えば、上述した実施形態の各構成は、一例であり、形状、数値、材料等は適宜変更可能である。
【０１１２】
また、上述した実施形態では、交流の周波数の変化に伴い、輝度を一定に保つように電圧値を変化させたが、周波数の変化に関わらず電圧値を一定にしてもよい。更に、交流の周波数を一定にして、電圧値を変化させてもよい。
【０１１３】
また、何れかの電極と波形生成装置との間にスイッチを設けて、ユーザが特定の領域のみを発光可能に構成してもよい。
【符号の説明】
【０１１４】
１ 無機ＥＬ装置
２、２Ａ、２Ｃ、２Ｅ 無機ＥＬ素子
３、３Ｄ 波形生成装置
１１ 基材
１２、１２Ｃ、１２Ｅ 電極
１３ａ、１３ｂ、１３Ｃａ、１３Ｃｂ、１３Ｅａ〜１３Ｅｇ 電極
１５ 発光層
１６ａ、１６ｂ、１６Ａ 透明電極
１６Ａａ、１６Ａｂ 透明電極部
１８、１９ 背面電極
２２ａ、２２ｂ、２２Ｃａ、２２Ｃｂ 枝部
２４、２６ 枝部
３１ 入力部
３２ 変換部
３３ サンプル数記憶部
３４ 波形設定部
３５ａ、３５ｂ 波形形成部
３６ クロック生成部
３８ 記憶部
４１ スイッチ
４２ 波形記憶部
５１ 周波数変換テーブル
５２ 定数テーブル
５３ 電圧値変換テーブル
ＣＬＫ クロックパルス
ＣＬｍ,ｎ 色レベル
ｆｍ,ｎ 周波数
ＬＰｍ 発光パターン
Ｌｖｍ 輝度値
Ｖｍ,ｎ 電圧値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極対と、前記第１電極対とは異なる領域に形成された第２電極対とを有する無機ＥＬ素子と、
前記第１電極対に第１交流を印加するとともに、前記第２電極対に前記第１交流とは波形の異なる第２交流を印加する波形生成装置とを備えていることを特徴とする無機ＥＬ装置。
【請求項２】
前記波形生成装置は、前記第１交流の周期、または、前記第１交流の実効値である電圧値を時間変化させることを特徴とする請求項１に記載の無機ＥＬ装置。
【請求項３】
前記波形生成装置は、
前記無機ＥＬ素子により発光される光の発光パターンを入力するための入力手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無機ＥＬ装置。
【請求項４】
前記入力手段は、前記無機ＥＬ素子により発光される光の輝度値を入力可能であって、
前記波形生成装置は、前記入力された輝度値を前記交流の周波数に対応する電圧値に変換する変換部を備えていることを特徴とする請求項３に記載の無機ＥＬ装置。
【請求項５】
前記変換部は、前記交流の周波数に対応する定数を含む一次関数であって、前記輝度値の一次関数により前記交流の電圧値を算出することを特徴とする請求項４に記載の無機ＥＬ装置。
【請求項６】
前記変換部は、前記輝度値及び前記交流の周波数と、前記交流の電圧値とを関連付けた電圧値変換テーブルを有することを特徴とする請求項４に記載の無機ＥＬ装置。
【請求項７】
前記無機ＥＬ素子は、発光層を有し、
前記発光層には、発光可能な光の最も長い波長よりも長い波長の光に変換する色素が添加されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の無機ＥＬ装置。
【請求項１】
第１電極対と、前記第１電極対とは異なる領域に形成された第２電極対とを有する無機ＥＬ素子と、
前記第１電極対に第１交流を印加するとともに、前記第２電極対に前記第１交流とは波形の異なる第２交流を印加する波形生成装置とを備えていることを特徴とする無機ＥＬ装置。
【請求項２】
前記波形生成装置は、前記第１交流の周期、または、前記第１交流の実効値である電圧値を時間変化させることを特徴とする請求項１に記載の無機ＥＬ装置。
【請求項３】
前記波形生成装置は、
前記無機ＥＬ素子により発光される光の発光パターンを入力するための入力手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無機ＥＬ装置。
【請求項４】
前記入力手段は、前記無機ＥＬ素子により発光される光の輝度値を入力可能であって、
前記波形生成装置は、前記入力された輝度値を前記交流の周波数に対応する電圧値に変換する変換部を備えていることを特徴とする請求項３に記載の無機ＥＬ装置。
【請求項５】
前記変換部は、前記交流の周波数に対応する定数を含む一次関数であって、前記輝度値の一次関数により前記交流の電圧値を算出することを特徴とする請求項４に記載の無機ＥＬ装置。
【請求項６】
前記変換部は、前記輝度値及び前記交流の周波数と、前記交流の電圧値とを関連付けた電圧値変換テーブルを有することを特徴とする請求項４に記載の無機ＥＬ装置。
【請求項７】
前記無機ＥＬ素子は、発光層を有し、
前記発光層には、発光可能な光の最も長い波長よりも長い波長の光に変換する色素が添加されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の無機ＥＬ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−７９８４（Ｐ２０１１−７９８４Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５０６４６（Ｐ２００９−１５０６４６）
【出願日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
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