(57)【要約】【課題】面状発光素子に対する給電方法において、輝度分布を均一にして発光させることができる。【解決手段】面状発光素子１は、面状陽極電極８と、面状陰極電極１２と、これら電極８、１２の間に設けられる発光層１０と、陽極８から導出された陽極取り出し部９ａ、９ｂと、陰極１２から導出された陰極取り出し部１１と、を備える。陽極取り出し部９ａ、９ｂは、複数設けられる。発光素子１は、各陽極取り出し部９ａ、９ｂに対する給電タイミングが、順次切り替えられることによって給電が行われる。発光素子１に対する給電方法は、各陽極取り出し部９ａ、９ｂにおける電流のピーク値が同じであり、かつ、各陽極取り出し部９ａ、９ｂにおける電流の単位時間当たりの供給時間を同じにすることができるので、均一な輝度分布で発光させることができる。【選択図】図２
2010232286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面状陽極電極と、面状陰極電極と、前記面状陽極電極及び面状陰極電極の間に設けられる発光層と、前記面状陽極電極から導出された陽極取り出し部と、前記面状陰極電極から導出された陰極取り出し部と、を備える面状発光素子に対する給電方法であって、
前記陽極取り出し部は、複数設けられ、
前記各陽極取り出し部に対する給電タイミングは順次切り替えられることを特徴とする面状発光素子に対する給電方法。
【請求項２】
前記陽極取り出し部は、面状発光素子の重心を通る線分と該素子の縁部との交点近傍に対となって設けられており、
前記陰極取り出し部は、前記各陽極取り出し部から等距離となる位置に設けられることを特徴とする請求項１に記載の面状発光素子に対する給電方法。
【請求項３】
前記陰極取り出し部は、複数設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の面状発光素子に対する給電方法。
【請求項４】
前記陽極取り出し部は、それぞれ同じ大きさであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の面状発光素子に対する給電方法。
【請求項５】
前記発光層の厚み又は材料成分比は、前記陽極取り出し部のうちの一対を結ぶ線分に沿って漸増又は漸減し、
前記複数の陽極取り出し部に対する単位時間当たりの給電量の配分を調整することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の面状発光素子に対する給電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輝度分布を調整できる面状発光素子に対する給電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の面状発光素子（以下、発光素子という）の一例を図１８に示す。発光素子１００は、基材１０１と、基材１０１側から順に積層された陽極電極１０２と、発光層１０３と、陰極電極１０４と、を備える。陽極電極１０２には陽極取り出し部１０５が、陰極電極１０４には陰極取り出し部１０６が導出され、これら各取り出し部１０５、１０６には、電源１０８から定電流回路１０７を介して給電される。
【０００３】
発光素子１００は、電圧印加によって陽極電極１０２が発光層１０３にホールを注入すると共に、陰極電極１０４が発光層１０３に電子を注入し、注入されたホールと電子が発光層１０３において結合することによって生成された励起子が基底状態に遷移して発光する。
【０００４】
ところが、定常的に陽極取り出し部１０５に給電されると、陽極電極１０２の面内抵抗が大きいので、発光層１０３に対する陽極電極１０２の面内における電位勾配が大きくなり、輝度ばらつきが大きくなる。
【０００５】
そこで、図１９に示されるように、複数の陽極取り出し部１０５ａ、１０５ｂを設けた発光素子１１０が考えられる。これら複数の陽極取り出し部１０５ａ、１０５ｂを通して並列に電流を供給することによって、発光層１０３に対する陽極電極１０２の面内における電位勾配の発生を抑え、輝度ばらつきを小さくすることができる。
【０００６】
しかしながら、陽極取り出し部１０５ａ、１０５ｂの設置位置や大きさ等によって、それぞれの陽極取り出し部１０５ａ、１０５ｂに流れる電流のピーク値が異なるので、電位勾配の発生をなくすことは難しい。
【０００７】
そこで、図２０に示されるように、可変抵抗１１１ａ、１１１ｂが接続された発光素子１１０が考えられる。可変抵抗１１１ａ、１１１ｂは、それぞれ陽極取り出し部１０５ａ、１０５ｂと定電流回路１０７との間に接続されている。可変抵抗１１１ａ、１１１ｂを調整することによって、陽極電極１０２までの抵抗成分が揃えられるので、電位勾配の発生を抑えることができる。
【０００８】
しかしながら、発光素子１０９の設置状態や向きに起因する発光時の陽極電極１０２や発光素子１０９の温度勾配によって、抵抗成分が電極毎に異なってくるため、電流値を揃えることが困難となる。
【０００９】
また、図２１に示されるように、複数の定電流回路１０７ａ、１０７ｂが接続された発光素子１１０が考えられる。これにより、各陽極取り出し部１０５ａ、１０５ｂに流れる電流のピーク値を、定電流回路１０７ａ、１０７ｂによって揃えることができる。そのため、電位勾配の発生を抑えて発光させることができるが、複数の陽極取り出し部１０５ａ、１０５ｂを設ける必要があるので、給電回路が複雑となる。
【００１０】
ところで、発光素子の発光特性は、発光層の材料組成によって変化することが知られている。そのため、発光層の材料組成を適正に設定することで、発光色の調整や、高効率化、長寿命化が図られる。しかしながら、発光面の調色が光源分野において利用価値が高いにもかかわらず、所定の値に設定された発光層の材料組成を素子作製後に変更できないので、発光面の調色を行なうことができなかった。
【００１１】
そこで、発光面の調色は、素子単体によって行うのではなく、例えば、ディスプレイのようにＲＧＢ等の発光色の異なる複数の素子を並設した面状照明装置を用いて、各素子の発光強度を変化させることによって行うことが考えられる。しかしながら、この面状照明装置は、各素子を小さく形成する必要があることから、複雑な構造が要求されるので好ましくない。
【００１２】
また、陽極電極及び陰極電極が透明である複数の面光素子を積層して配置し、各発光素子を独立に駆動させることによって、発光色を任意に可変できる面状照明装置が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。この面状照明装置は、発光面の調色が可能であるが、複数の発光素子を重ねて形成することにより厚みが増してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−２６０８５９号公報
【特許文献２】特開２００３−２８８９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、面状発光素子に対する給電方法において、輝度分布を均一にして発光させると共に、発光色を任意に変化させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、面状陽極電極と、面状陰極電極と、前記面状陽極電極及び面状陰極電極の間に設けられる発光層と、前記面状陽極電極から導出された陽極取り出し部と、前記面状陰極電極から導出された陰極取り出し部と、を備える面状発光素子に対する給電方法であって、前記陽極取り出し部は、複数設けられ、前記各陽極取り出し部に対する給電タイミングは順次切り替えられるものである。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の面状発光素子に対する給電方法において、前記陽極取り出し部は、面状発光素子の重心を通る線分と該素子の縁部との交点近傍に対となって設けられており、前記陰極取り出し部は、前記各陽極取り出し部から等距離となる位置に設けられるものである。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の面状発光素子に対する給電方法において、前記陰極取り出し部は、複数設けられているものである。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３に記載の面状発光素子に対する給電方法において、前記陽極取り出し部は、それぞれ同じ大きさであるものである。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４に記載の面状発光素子に対する給電方法において、前記発光層の厚み又は材料成分比は、前記陽極取り出し部のうちの一対を結ぶ線分に沿って漸増又は漸減し、前記複数の陽極取り出し部に対する単位時間当たりの給電量の配分を調整するものである。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明によれば、各陽極取り出し部における電流のピーク値を同じとし、かつ、各陽極取り出し部における電流の単位時間当たりの供給時間を同じとすることができるので、均一な輝度分布で発光させることができる。また、各陽極取り出し部における電流の単位時間当たりの供給時間に差を持たせることができるので、輝度分布を変化させて、輝度のグラデーションを発生させることもできる。
【００２１】
請求項２の発明によれば、陽極取り出し部から陰極取り出し部までの各給電経路における輝度分布が対称となり、均一に発光させることができる。
【００２２】
請求項３の発明によれば、インピーダンスが低い陰極取り出し部を分散させることで電流が流れやすくなるので、均一な輝度分布で発光させることができる。
【００２３】
請求項４の発明によれば、各陽極取り出し部間のインピーダンスの差異を極めて小さくすることができるので、均一な輝度分布で発光させることができる。
【００２４】
請求項５の発明によれば、発光層に電流密度分布を生じさせて輝度のグラデーションを発生させることで、発光色を任意に変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る面状発光素子を用いる照明器具の外観図。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、同面状発光素子の作成工程を示す図。
【図３】同面状発光素子への給電タイミングを示す図。
【図４】同面状発光素子を用いる照明器具の変形例を示す分解図。
【図５】（ａ）（ｂ）は、同面状発光素子を用いる照明器具の他の変形例を示す外観図。
【図６】同面状発光素子を用いる照明器具のさらに他の変形例を示す外観図。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る面状発光素子の平面図。
【図８】同面状発光素子のｈ１−ｈ２線上の輝度分布を示す図。
【図９】同面状発光素子の変形例を示す平面図。
【図１０】同面状発光素子の変形例への給電タイミングを示す図。
【図１１】同面状発光素子の他の変形例を示す平面図。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る面状発光素子の平面図。
【図１３】（ａ）は同面状発光素子のｈ１−ｈ２線上の輝度分布、（ｂ）は同面状発光素子のｖ１−ｖ２線上の輝度分布を示す図。
【図１４】同面状発光素子の変形例を示す平面図。
【図１５】同面状発光素子の他の変形例を示す平面図。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第４の実施形態に係る面状発光素子の作成工程を示す図。
【図１７】（ａ）〜（ｃ）は、同面状発光素子の変形例の作成工程を示す図。
【図１８】従来の面状発光素子の平面図。
【図１９】従来の面状発光素子の平面図。
【図２０】従来の面状発光素子の平面図。
【図２１】従来の面状発光素子の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る面状発光素子１（以下、発光素子という）を用いる照明器具２を示す。照明器具２は、発光素子１と、発光素子１を天井に設置するための吊具３と、発光素子１と吊具３を繋ぐ電源コード４と、を備える。発光素子１は、その縁部が灯具ケース５で覆われて保護される。吊具３は、その表面にリモコン（図示せず）から送信されたリモコン信号を受信するためのリモコン受光部６を有する。
【００２７】
発光素子１は、以下の手順で作成される。まず、図２（ａ）に示されるように、矩形板状の基材７上に矩形の面状陽極電極８（以下、陽極という）が形成される。次に、図２（ｂ）に示されるように、陽極８の対向する２辺の周辺部を除いた陽極８上に矩形の発光層１０が形成される。発光層１０が形成されなかった陽極８の２辺の周辺部は、陽極取り出し部９ａ、９ｂとなる。さらに、図２（ｃ）に示されるように、基材７及び発光層１０上に矩形の面状陰極電極１２（以下、陰極という）が形成されることで、発光層１０が陽極８と陰極１２の間に配置される。なお、陰極１２は、下に積層された発光層１０との位置関係を理解しやすくするために、半透明で図示している。陰極１２のうちの基材７上に直接形成された部分は、陰極取り出し部１１となる。
【００２８】
発光素子１は、陽極取り出し部９ａ、９ｂがスイッチＳ１を介して定電流回路１３と電源１４から成る駆動回路１５に接続されると共に、陰極取り出し部１１が接地される。スイッチＳ１は、陽極取り出し部９ａ側に接続された端子ｓａと、陽極取り出し部９ｂ側に接続された端子ｓｂと、を有する。定電流回路１３は、オペアンプ１６と、トランジスタ１７と、電流検出抵抗１８と、電源１９と、から構成され、電流検出抵抗１８の両端の電圧を基準値と比較することによって電流を制御する。駆動回路１５や、リモコンから送信されたリモコン信号によって駆動回路１５を制御するリモコン制御回路などは、吊具３の内部に設置される。発光素子１は、吊具３内の駆動回路１５から電源コード４を経由して給電されることで発光する。
【００２９】
基材７は、ガラス板、樹脂板、又はフィルム等から成り、例えば、プラスチックシート、ガラスとプラスチックの複合体、光透過性セラミック板、樹脂硬化体、又は有機・無機ハイブリッド材料から成るシート・フィルム等が材料として用いられる。
【００３０】
陽極８は、発光素子１の機能を損ねない限り特に限定されるものではなく、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＡＴＯ、ＳｎＯ２等の透明導電膜、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ等の金属薄膜、導電性有機材料、又はこれらを組み合わせたもの等が材料として用いられる。陽極取り出し部９ａ、９ｂは、陽極８から導出されているので、陽極８と同じ材料から成る。なお、陽極８、及び陰極１２は、例えば、真空蒸着法を用いて成膜される。
【００３１】
陽極取り出し部９ａ、９ｂは、同じ大きさである。そのため、発光素子１は、各陽極取り出し部９ａ、９ｂ間のインピーダンスの差異を極めて小さくすることができるので、均一な輝度分布で発光させることができる。
【００３２】
発光層１０を構成する発光材料は、例えば、アントラセン、ナフタレン、ピレン、テトラセン、コロネン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８−キノリナート）アルミニウム錯体、トリス（５−フェニル−８−キノリナート）アルミニウム錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、トリ−（ｐ−ターフェニル−４−イル）アミン、１−アリール−２，５−ジ（２−チエニル）ピロール誘導体、ピラン、キナクリドン、ルブレン、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ジスチリルアミン誘導体及び各種蛍光色素などが挙げられる。発光層１０は、例えば、インライン式蒸着法を用いて成膜されることで、発光層１０の発光材料の成分比及び膜厚が膜面方向に均一となる。
【００３３】
陰極１２は、例えば、アルカリ金属、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属、及びこれらと他の金属との合金、具体的にはナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム、マグネシウム、マグネシウム−銀混合物、マグネシウム−インジウム混合物、アルミニウム−リチウム合金、Ａｌ／ＬｉＦ混合物などが材料として用いられる。また、陰極１２の材料は、アルミニウム、Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３混合物なども用いられる。さらに、陰極１２の材料は、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、又は金属酸化物の下地の上に、金属等の導電材料を１層以上積層したものを用いられてもよく、具体的にはアルカリ金属／Ａｌの積層物、アルカリ金属のハロゲン化物／アルカリ土類金属／Ａｌの積層物、アルカリ金属の酸化物／Ａｌの積層物などが用いられる。陰極取り出し部１１は、陰極１２から導出されているので、陰極１２と同じ材料から成る。
【００３４】
本実施形態の発光素子１に対する給電方法を次に説明する。図３は、本実施形態の発光素子１の給電タイミングを示す。スイッチＳ１の接点位置が端子ｓａの位置にあって、陽極取り出し部９ａに電流を供給する時間をＴａ、スイッチＳ１の接点位置が端子ｓｂの位置にあって、陽極取り出し部９ｂに電流を供給する時間をＴｂとする。陽極取り出し部９ａに供給される電流Ｉａは、ピーク値Ｉａｐとなり、陽極取り出し部９ｂに供給される電流Ｉｂは、ピーク値Ｉｂｐとなる。供給時間Ｔａ、Ｔｂは、スイッチＳ１の接点位置を切り替えるタイミングを調整することで任意に設定できる。電流ピーク値Ｉａｐ、Ｉｂｐは、いずれも定電流回路１３から流れる電流のピーク値Ｉｃと同じ値となる。そのため、発光素子１は、発光素子１の設置状態や向きに起因して発生する発光時の陽極８や発光素子１の温度の差異に影響されずに、ピーク値Ｉｃで一定の電流が供給される。
【００３５】
発光素子１は、単位時間当たりの供給時間Ｔａ、Ｔｂが同じとなるように給電タイミングを順次切り替えたとき、電流ピーク値Ｉａｐ、Ｉｂｐがそれぞれピーク値Ｉｃと同じ値であるので、輝度分布を均一にして発光させることができる。給電タイミングを切り替える周波数は、例えば、１５０Ｈｚ以上といった、人間の目に輝度分布の変化が認識されない範囲の値が好ましい。また、少なくとも１つの定電流回路１３があればよく、複雑な構造の駆動回路１５を必要としないので、素子の製造コストを低減することができる。
【００３６】
また、単位時間当たりの供給時間Ｔａ、Ｔｂに差を持たせることができるので、輝度分布を変化させて、輝度のグラデーションを発生させることもできる。
【００３７】
次に、照明器具の変形例について説明する。図４は一変形例に係る照明器具を示す。照明器具２１は、発光素子１と、配線２２で発光素子１と電気的に接続されている駆動回路１５と、駆動回路１５に設置された切替スイッチ２３と、発光素子１と駆動回路１５を挟みこんで保持するための表面ケース２４と裏板２５から成る保護ケース２６と、を備える。照明器具２１は、裏板２５が天井に取り付けられ、切替スイッチ２３によって電源のＯｎ／Ｏｆｆが行われる。
【００３８】
図５（ａ）（ｂ）は他の変形例に係る照明器具を示す。照明器具２８は、発光素子１と、配線２２で発光素子１と電気的に接続されている駆動回路１５と、発光素子１と駆動回路１５を挟みこんで保持するための表面ケース２４と裏面ケース２９から成る保護ケース２６と、を備える。駆動回路１５は、発光素子１の背面側に配置され、裏面ケース２９内に搭載される。照明器具２８は、裏面ケース２９全体が壁面３０に埋め込まれ、発光素子１の面方向が地面に垂直な状態で保持される。
【００３９】
図６はさらに他の変形例に係る照明器具を示す。照明器具３１は、複数の発光素子１と、ミラー３２と、各発光素子１の縁部を覆う灯具ケース５と、灯具ケース５とミラー３２を保持するための電源ケース３３と、を備える。灯具ケース５は、発光素子１とミラー３２の面方向を揃えた状態で保持する。電源ケース３３は、発光素子１を駆動させるための駆動回路１５と、電源のＯｎ／Ｏｆｆを行うための切替スイッチ２３と、を有する。これら変形例である照明器具２１、２８、３１においても、上述の照明器具２と同等の作用効果が得られる。
【００４０】
（第２の実施形態）
図７は第２の実施形態に係る発光素子を示す。発光素子４１は、第１の実施形態と比べて、３つの陽極取り出し部９ａ、９ｂ、９ｃが形成された構成が異なり、その他の構成は同等である。発光素子４１は、陽極８の各辺から導出された３つの陽極取り出し部９ａ、９ｂ、９ｃと、陰極１２の一辺から導出された陰極取り出し部１１と、を備える。陽極取り出し部９ａは、陽極取り出し部９ｃと対向する位置に配置され、陽極取り出し部９ｂは、陰極取り出し部１１と対向する位置に配置される。
【００４１】
発光素子４１は、陽極取り出し部９ａ、９ｂ、９ｃがスイッチＳ２を介して定電流回路１３と電源１４に接続されると共に、陰極取り出し部１１が接地される。スイッチＳ２は、陽極取り出し部９ａ側に接続された端子ｓａと、陽極取り出し部９ｂに接続された端子ｓｂと、陽極取り出し部９ｃ側に接続された端子ｓｃと、を有する。発光素子４１は、スイッチＳ２の接点位置を端子ｓａ、ｓｂ、ｓｃのいずれかに切り替えることで、対応する陽極取り出し部９ａ、９ｂ、９ｃのいずれかにピーク値Ｉｃで一定の電流が供給される。
【００４２】
陽極取り出し部９ａと陽極取り出し部９ｃの中心を通る線をｈ１−ｈ２線とする。また、陽極取り出し部９ａ、９ｂ、９ｃにそれぞれ給電される際の経路に対応して、発光層１０を左端部、右端部、中央部の３箇所に分け、それぞれを領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃとする。
【００４３】
本実施形態の発光素子４１に対する給電方法を次に説明する。図８に示されるように、発光素子４１のｈ１−ｈ２線上における輝度分布は、陽極取り出し部９ａから給電されるとき、陽極取り出し部９ａに近い側（グラフ左側）にピークが生じ、陽極取り出し部９ｂから給電されるとき、陽極取り出し部９ｂに近い側（グラフ中央側）にピークが生じる。また、発光素子４１のｈ１−ｈ２線上における輝度分布は、陽極取り出し部９ｃから給電されるとき、陽極取り出し部９ｃに近い側（グラフ右側）にピークが生じる。
【００４４】
次に、発光素子４１の領域Ａ、Ｂ、Ｃにおける平均的な輝度の測定を行い、その測定結果を下記の表１に示す。
【００４５】
【表１】
2010232286.tif 000003
【００４６】
表１に示されるように、領域Ａ、Ｂ、Ｃの輝度の割合は、陽極取り出し部９ａから給電したとき４：２：１であり、陽極取り出し部９ｂから給電したとき１：３：１となり、陽極取り出し部９ｃから給電したとき１：２：４となる。発光素子４１は、陽極取り出し部９ａ、９ｂ、９ｃに電流を供給する時間である供給時間Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃの時間割合を２：１：２とすることで、領域Ａ、Ｂ、Ｃの平均的な輝度が揃うので、輝度分布の均一な発光を得ることができる。
【００４７】
また、発光素子４１は、供給時間Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃの時間割合を２：１：２からずらして給電タイミングを切り替えることで、発光面内で電流密度分布ができて意図的に不均一な輝度分布を作り、輝度のグラデーションを発生させることができる。また、発光素子４１は、供給時間Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃの時間割合を連続的に変化させることで、発光面内において波打ちつつ発光色が変化するイルミネーションを実現できる。
【００４８】
図９は上記発光素子４１の変形例に係る発光素子４２を示す。発光素子４２は、スイッチＳ２に替えてスイッチング素子であるＦＥＴ１、２、３を備える。ＦＥＴ１、２、３のゲート電圧印加を切り替えることにより、電流経路のＯｎ／Ｏｆｆを切り替える。
【００４９】
上記発光素子４２に対する給電方法について説明する。図１０に示されるように、発光素子４２は、ＦＥＴ１、２、３へのゲート電圧の印加を切り替えて、上述の発光素子４１と同じように供給時間Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃの時間割合を２：１：２とすることで、輝度分布の均一な発光を得ることができる。なお、供給時間Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃの時間割合を２：１：２からずらして給電タイミングを切り替えることで、発光面内で電流密度分布ができて意図的に不均一な輝度分布を作り、輝度のグラデーションを発生させることができる。
【００５０】
図１１は上記発光素子４１の他の変形例に係る発光素子４３を示す。発光素子４３は、陽極８の４辺に設けられる陽極取り出し部９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄと、陰極１２の４隅に設けられる陰極取り出し部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと、を有する。発光素子４３は、各陽極取り出し部９ａ〜９ｄへの給電タイミングをすべて同じにすることで均一な輝度分布が得られる。また、発光素子４３は、給電タイミングをずらすことで、輝度分布を変化させて、輝度のグラデーションを発生させることもできる。例えば、発光素子４３は、陽極取り出し部９ａの給電時間を長くしたとき、陽極取り出し部９ａ近傍を中心とした輝度分布を得ることができる。また、発光素子４３は、インピーダンスが低い陰極取り出し部１１ａ〜１１ｄを分散させて設けているので、発光素子４３内を電流が流れやすくなり、均一な輝度分布で発光させることができる。
【００５１】
なお、取り出し部９ａ〜９ｄと陽極取り出し部１１ａ〜１１ｄの形状を入れ替えてもかまわない。また、陽極取り出し部をさらに増やしてもよく、複雑な発光の変化が表現可能となる。また、陰極取り出し部をさらに増やしてもよく、発光素子４３内を電流がより流れやすくなる。
【００５２】
（第３の実施形態）
図１２は第３の実施形態に係る発光素子４４を示す。発光素子４４は、第１の実施形態に比べて、対となって設けられている陽極取り出し部９ａ、９ｂが所定の位置に設置される構成が異なり、その他の構成は同等である。陽極取り出し部９ａ、９ｂは、発光素子４４の重心Ｇを通るｈ１−ｈ２線分と発光素子４４の縁部との交点近傍に対となって設けられる。陰極取り出し部１１は、陽極取り出し部９ａ、９ｂから等距離となる位置に設けられる。具体的には、陽極取り出し部９ａの中心Ｃ１と陰極取り出し部１１の中心Ｃ３間の距離と、陽極取り出し部９ｂの中心Ｃ２と陰極取り出し部１１の中心Ｃ３間の距離が等しい。また、重心Ｇと陰極取り出し部１１の中心Ｃ３を通る線をｖ１−ｖ２線とする。
【００５３】
図１３に示されるように、発光素子４４のｈ１−ｈ２線上の輝度分布は、陽極取り出し部９ａから給電されるとき、陽極取り出し部９ａに近い側（グラフ左側）にピークが生じ、陽極取り出し部９ｂから給電されるとき、陽極取り出し部９ｂに近い側（グラフ右側）にピークが生じる。発光素子４４のｖ１−ｖ２線上の輝度分布は、陽極取り出し部９ａ、９ｂから給電されるとき、陽極取り出し部９ａ、９ｂに近い側（グラフ中央側）にピークが生じる。
【００５４】
陽極取り出し部９ａ、９ｂから陰極取り出し部１１までの各給電経路における輝度分布が対称となるので、給電時間の割合を同一とすることができ、均一な輝度分布で発光させることができる。
【００５５】
図１４は上記発光素子４４の変形例に係る発光素子４６を示す。発光素子４６は、陽極８の４辺から陽極取り出し部９ａ〜９ｄが導出され、陰極１２の中央部から陰極取り出し部１１が導出される。陽極取り出し部９ａ、９ｃは、発光素子４６の重心Ｇを通るｈ１−ｈ２線分と発光素子４４の縁部との交点近傍に対となって設けられる。陽極取り出し部９ａの中心Ｃ１と陰極取り出し部１１の中心Ｃ３の間の距離と、陽極取り出し部９ｃの中心Ｃ２と陰極取り出し部１１の中心Ｃ３の間の距離が等しい。
【００５６】
なお、発光素子４６は、陽極取り出し部９ｂ、９ｄが、発光素子４６の重心Ｇを通るｖ１−ｖ２線分と発光素子４６の縁部との交点近傍に対となって設けられていてもよい。その場合、陽極取り出し部９ｂの中心Ｃ４と陰極取り出し部１１の中心Ｃ３の間の距離と、陽極取り出し部９ｄの中心Ｃ５と陰極取り出し部１１の中心Ｃ３の間の距離が等しい。
【００５７】
図１５は上記発光素子４４の他の変形例に係る発光素子４７を示す。発光素子４７は、基材７、陽極８、発光層１０、及び陰極１２の形状が六角形であり、陽極８の２つの頂点から陽極取り出し部９ａ、９ｂが導出され、陰極１２の２辺から陰極取り出し部１１ａ、１１ｂが導出される。
【００５８】
陽極取り出し部９ａ、９ｂは、発光素子４７の重心Ｇを通るｈ１−ｈ２線分と発光素子４７の縁部との交点近傍に対となって設けられる。陽極取り出し部９ａの中心Ｃ１と陰極取り出し部１１ａの中心Ｃ３の間の距離と、陽極取り出し部９ｂの中心Ｃ２と陰極取り出し部１１ａの中心Ｃ３の間の距離が等しい。なお、発光素子４７は、陽極取り出し部９ａの中心Ｃ１と陰極取り出し部１１ｂの中心Ｃ４の間の距離と、陽極取り出し部９ｂの中心Ｃ２と陰極取り出し部１１ｂの中心Ｃ４の間の距離が等しくてもよい。これら変形例である発光素子４６、４７においても、上述の発光素子４４と同等の作用効果が得られる。
【００５９】
（第４の実施形態）
図１６（ａ）（ｂ）（ｃ）は本実施形態の発光素子４８の構成を示す。発光素子４８は、第１の実施形態と比べて、厚み又は材料成分比が一定方向に沿って連続的に変化するように発光層４９が形成され、複数の陽極取り出し部９ａ、９ｂの単位時間当たりの給電量の配分を調整することが異なり、その他の構成は同等である。発光素子４８は、以下の手順で形成される。まず、図１６（ａ）に示されるように、基材７上に陽極８が形成される。次に、図１６（ｂ）に示されるように、陽極８の対向する２辺の周辺部を除いた陽極８上に発光層４９が形成される。発光層４９が形成されなかった陽極８の２辺の周辺部は、陽極取り出し部９ａ、９ｂとなる。さらに、図１６（ｃ）に示されるように、基材７及び発光層４９上に陰極１２が形成される。陰極１２のうちの基材７上に形成された部分は、陰極取り出し部１１となる。
【００６０】
発光層４９は、その厚み又は材料成分比が、陽極取り出し部９ａ、９ｂのうちの一対を結ぶ線分５０に沿って漸増又は漸減するようにして形成される。発光層４９は、膜面方向に沿って単調に変化しているので、発光色が連続的に変化する。発光層４９の厚み又は材料成分比の調整は、蒸着レートのコントロールによって制御することができる。
【００６１】
発光素子４８に対する給電方法は、複数の陽極取り出し部９ａ、９ｂに対する単位時間当たりの給電量の配分を調整して行う。発光素子４８は、発光層４９に電流密度分布を生じさせて輝度のグラデーションを発生させることで、発光色を任意に変化させることができる。また、発光素子４８は、陽極取り出し部９ａへの給電量が大きくなると、発光層４９における発光色が連続的に変化するように成膜されているので、光の色温度が陽極取り出し部９ａ側よりに変化し、陽極取り出し部９ａ側から陽極取り出し部９ｂ側に向かって輝度のグラデーションが発生する。給電量の調整は、デューティ比と電流の両方を調整して行う。デューティ比の調整は、陽極取り出し部９ａ、９ｂへの給電タイミングを順次切替えることによって行い、電流の調整は、定電流回路１３によって行う。
【００６２】
図１７（ａ）（ｂ）（ｃ）は上記発光素子４８の変形例に係る発光素子５１を示す。発光素子５１は、陽極８の４辺に４つ設けられる陽極取り出し部９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄと、面状陰極電極の４隅に４つ設けられる陰極取り出し部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと、を有する。
【００６３】
発光素子５１は、陽極取り出し部９ａ〜９ｄがスイッチＳ３を介して定電流回路１３と電源１４に接続されると共に、陰極取り出し部１１ａ〜１１ｄが接地される。スイッチＳ３は、陽極取り出し部９ａ〜９ｄ側にそれぞれ接続された端子ｓａ〜ｓｄを有する。
【００６４】
発光層４９は、その厚み又は材料成分比が、陽極取り出し部９ａ〜９ｄのうちの一対である陽極取り出し部９ｂ、９ｄを結ぶ線分５３に沿って漸増又は漸減するようにして形成される。発光素子５１に対する給電方法は、複数の陽極取り出し部９ａ〜９ｄに対する単位時間当たりの給電量の配分を調整して行う。発光素子５１は、発光層４９に電流密度分布を生じさせて輝度のグラデーションを発生させることで、発光色を任意に変化させることができる。
【００６５】
発光素子５１は、発光層４９における発光色が線分５３に沿って連続的に変化するように成膜されているので、陽極取り出し部９ｂへの給電量が大きくなると、光の色温度が陽極取り出し部９ｂ側よりに変化し、陽極取り出し部９ｂ側から陽極取り出し部９ｄ側に向かって輝度のグラデーションが発生する。同様に、発光素子５１は、陽極取り出し部９ｄへの給電量が大きくなると、光の色温度が陽極取り出し部９ｄ側よりに変化し、陽極取り出し部９ｄ側から陽極取り出し部９ｂ側に向かって輝度のグラデーションが発生する。また、陽極取り出し部９ａ、９ｃへの給電量が大きくなると、光の色温度が発光層４９の中央側よりに変化し、発光層４９の中央側から陽極取り出し部９ｂ、９ｄ側に向かって輝度のグラデーションが発生する。また、各陽極取り出し部９ａ〜９ｄへの給電時間の時間割合を連続的に変化させることで、発光面内において波打ちつつ発光色が変化するイルミネーションを実現できる。なお、発光層４９は、その厚み、又は材料成分比が、線分５３ではなく、陽極取り出し部９ａと陽極取り出し部９ｃを結ぶ１つの線分に沿って漸増又は漸減するようにして形成されてもよい。
【００６６】
なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、給電経路の切り替えのタイミングは、瞬時に切り替わるのではなく、同時に２つの給電経路が存在する期間があっても構わないし、どの給電経路も存在しない期間があっても構わない。
【符号の説明】
【００６７】
１、４１、４２、４３、４４、４６、４７、４８、５１  発光素子（面状発光素子）
８  陽極（面状陽極電極）
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ  陽極取り出し部
１０、４９  発光層
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ  陰極取り出し部
１２  陰極（面状陰極電極）
Ｇ  重心
５０、５３  線分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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