(57)【要約】  発光素子が故障したことによって生じる不都合を回避するとともに、発光素子の発光ムラを改善する。面発光モジュール（１０）は、電流回路（５０）に直列に接続された経路（４１）と、経路（４１）に介挿された面発光素子（３１）と、面発光素子（３１）に並列に接続された経路（４３）と、経路（４３）に介挿されたシート状の負荷（４５）と、経路（４１）および経路（４３）のいずれか一方を導通状態にすることが可能なスイッチ回路（４７）と、面発光モジュール（１０）の両端にかかる電圧が所定の範囲に含まれる場合に、経路（４１）を導通状態にし、経路（４３）を非導通状態にし、面発光モジュール（１０）の両端にかかる電圧が所定の範囲に含まれない場合に、経路（４１）を非導通状態にし、経路（４３）を導通状態にするようにスイッチ回路（４７）を駆動する制御回路（４９）とを含む。負荷（４５）は、電流回路に直接的または間接的に接触している。
2015178336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流回路および前記電流回路に直列に接続された面発光モジュールを備える照明装置であって、
前記面発光モジュールは、
前記電流回路に直列に接続された第１の経路と、
前記第１の経路に介挿された面発光素子と、
前記面発光素子に並列に接続された第２の経路と、
前記第２の経路に介挿されたシート状の負荷と、
前記第１の経路および前記第２の経路のいずれか一方を導通状態にすることが可能なスイッチ回路と、
前記面発光モジュールの両端にかかる電圧が所定の範囲に含まれる場合に、前記第１の経路を導通状態にするとともに、前記第２の経路を非導通状態にするように前記スイッチ回路を駆動し、前記面発光モジュールの両端にかかる電圧が前記所定の範囲に含まれない場合に、前記第１の経路を非導通状態にするとともに、前記第２の経路を導通状態にするように前記スイッチ回路を駆動する制御回路とを含み、
前記シート状の負荷は、前記電流回路に直接的または間接的に接触している、照明装置。
【請求項２】
前記所定の範囲は、下限として第１の電圧を有し、
前記制御回路は、前記面発光モジュールの両端にかかる電圧が前記第１の電圧よりも低くなった場合に、前記第１の経路を非導通状態にするとともに、前記第２の経路を導通状態にするように前記スイッチ回路を駆動するように前記スイッチ回路を駆動する、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記所定の範囲は、上限として、前記第１の電圧よりも高い第２の電圧を有し、
前記制御回路は、前記面発光モジュールの両端にかかる電圧が前記第２の電圧よりも高くなった場合に、前記第１の経路を非導通状態にするとともに、前記第２の経路を導通状態にするように前記スイッチ回路を駆動する、請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記シート状の負荷は、前記面発光素子の発光面の反対の面上に重ねて設けられる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記シート状の負荷の熱伝導率は、前記面発光素子の熱伝導率よりも高い、請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
前記シート状の負荷は、前記面発光素子の発光領域の一部または全部と重なるように設けられる、請求項４または５に記載の照明装置。
【請求項７】
前記電流回路、および、前記面発光モジュールは、屈曲性を有する素材で構成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記電流回路は、前記面発光モジュールに一定の電流を供給するための定電流回路を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項９】
前記照明装置は、前記電流回路に直列に接続された複数の前記面発光モジュールを備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、照明装置に関し、特に、面状の発光素子を有する照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＯＬＥＤ（Organic  Light  Emitting  Diode）やＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）といった発光素子を制御するための技術が知られている。たとえば、特開２００７−１６５１６１号公報（特許文献１）は、ＬＥＤのオープン故障などに起因する輝度の低下を少なくするためのＬＥＤ照明装置を開示している。これを解決するための具体的手段として、当該ＬＥＤ照明装置は、直列接続されたＬＥＤに対して並列に電流をバイパスさせて、故障したＬＥＤ以外の他のＬＥＤを点灯させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６５１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＯＬＥＤやＬＥＤなどの発光素子を備えた照明装置には、発光素子の輝度が一定になるように、発光素子に流れる電流を制御する電流回路が設けられることが多い。このような照明装置においては、発光素子がショート故障またはオープン故障したことに起因して、電流回路に多大な電圧がかかり、電流回路が故障する場合がある。このため、発光素子の故障に伴う電流回路の故障を回避することが可能な照明装置が望まれている。【０００５】
また、ＯＬＥＤなどの発光素子は、電流回路の発熱による発光素子の面内の温度差に起因して発光ムラが生じる。ＯＬＥＤは、発光面の温度が高いほど明るくなり、発光面の温度が低いほど暗くなる。このような輝度ムラは、ＯＬＥＤなどの面状の発光素子の特有の問題である。したがって、特許文献１に開示されるＬＥＤ照明装置では、この問題を解決することができない。【０００６】
本願における開示は上述のような問題点を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、発光素子が故障したことによって生じる不都合を回避するとともに、発光素子の発光ムラを改善することができる照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施の形態に従うと、電流回路および電流回路に直列に接続された面発光モジュールを備える照明装置が提供される。面発光モジュールは、電流回路に直列に接続された第１の経路と、第１の経路に介挿された面発光素子と、面発光素子に並列に接続された第２の経路と、第２の経路に介挿されたシート状の負荷と、第１の経路および第２の経路のいずれか一方を導通状態にすることが可能なスイッチ回路と、面発光モジュールの両端にかかる電圧が所定の範囲に含まれる場合に、第１の経路を導通状態にするとともに、第２の経路を非導通状態にするようにスイッチ回路を駆動し、面発光モジュールの両端にかかる電圧が所定の範囲に含まれない場合に、第１の経路を非導通状態にするとともに、第２の経路を導通状態にするようにスイッチ回路を駆動する制御回路とを含む。シート状の負荷は、電流回路に直接的または間接的に接触している。
【発明の効果】
【０００８】
ある局面において、発光素子が故障したことによって生じる不都合を回避するとともに、発光素子の発光ムラを改善することができる。【０００９】
本発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に従う面発光モジュールを示す正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線における矢視断面図である。
【図３】面発光素子が正常に動作している場合に、実施の形態１に従う照明装置に流れる電流を視覚的に示した図である。
【図４】面発光素子が故障した直後に、実施の形態１に従う照明装置に流れる電流を視覚的に示した図である。
【図５】面発光素子の故障が検出され、スイッチが切り替えられたときの、実施の形態１に従う照明装置に流れる電流を視覚的に示した図である。
【図６】面発光素子のショート故障に対応した面発光モジュールの回路図である。
【図７】面発光素子のオープン故障に対応した面発光モジュールの回路図である。
【図８】面発光素子のショート故障およびオープン故障の両方に対応した面発光モジュールの回路図である。
【図９】実施の形態１に従う照明装置を示す正面図である。
【図１０】図９のＶ−Ｖ線における矢視断面図である。
【図１１】実施の形態２に従う照明装置を示す正面図である。
【図１２】図１１のＶＩＩ−ＶＩＩ線における矢視断面図である。
【図１３】実施の形態３に従う照明装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態、および／または各変形例は、選択的に組み合わされてもよい。
【００１２】
＜実施の形態１＞
［面発光モジュール１０の構成］
図１および図２を参照して、実施の形態１に従う後述の照明装置１００に含まれる面発光モジュール１０について説明する。図１は、面発光モジュール１０を示す正面図であり、面発光モジュール１０の背面１９の側から面発光モジュール１０を見たときの様子を示している。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における矢視断面図である。
【００１３】
本実施の形態における面発光モジュール１０は、透明基板１１（カバー層）、透明基板１１上に形成される面発光素子３１、および、面発光素子３１上に形成される負荷４５を含む。一例として、面発光モジュール１０は、縦横１０ｃｍ程度の大きさを有する。
【００１４】
面発光モジュール１０は、後述の図３に示すように、面発光素子３１および負荷４５以外に、経路４１、経路４３、スイッチ回路４７、および制御回路４９を含む。図２において、面発光素子３１は、陽極（アノード）１４、有機層１５、陰極（カソード）１６、封止部材１７、および絶縁層１８を含む。
【００１５】
透明基板１１は、面発光モジュール１０の発光面１２（表面）を形成する。陽極１４、有機層１５、および、陰極１６は、透明基板１１の裏面１３上に順次積層される。封止部材１７は、面発光モジュール１０の背面１９を形成している。
【００１６】
透明基板１１を構成する部材としては、透明部材が用いられる。材料としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリカーボネイト（ＰＣ）等の光透過性のフィルム基板が用いられる。透明基板１１に、各種ガラス基板を用いてもよい。
【００１７】
光透過性のフィルム基板としては、他にポリイミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等が用いられる。
【００１８】
陽極１４は、透明性を有する導電膜である。陽極１４を形成するためには、スパッタリング法等によって、ＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide：インジウム錫酸化物）等が透明基板１１上に成膜される。陽極１４に用いられる他の材料としては、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）が用いられる。
【００１９】
有機層１５（発光部）は、電力が供給されることによって光（可視光）を生成することができる。有機層１５は、単層の発光層から構成されていてもよく、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、および、電子輸送層などが順次積層されることによって構成されていてもよい。
【００２０】
陰極１６は、たとえばアルミニウム（ＡＬ）である。陰極１６は、真空蒸着法等によって有機層１５を覆うように形成される。陰極１６を所定の形状にパターニングするために、真空蒸着の際にはマスクが用いられるとよい。陰極１６の他の材料としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、ＡｌとＣａとの積層、ＡｌとＬｉＦとの積層、および、ＡｌとＢａとの積層等が用いられる。
【００２１】
陰極１６と陽極１４とがショートしないように、陰極１６と陽極１４との間に絶縁層１８が設けられる。絶縁層１８は、たとえばスパッタリング法を用いてＳｉＯ２などが成膜された後、フォトリソグラフィ法等を用いて陽極１４と陰極１６とを互いに絶縁する箇所を覆うように所望のパターンに形成される。
【００２２】
封止部材１７は、絶縁性を有する樹脂またはガラス基板などから構成される。封止部材１７は、有機層１５を水分等から保護するために形成される。封止部材１７は、陽極１４、有機層１５、および、陰極１６（面発光モジュール１０の内部に設けられる部材）の略全体を透明基板１１上に封止する。陽極１４の一部は、電気的な接続のために、封止部材１７から露出している。
【００２３】
封止部材１７には、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＳ、ＰＥＳ、ポリイミド等のフィルムに、ＳｉＯ２、ＡＬ２Ｏ３、ＳｉＮｘ等の無機薄膜と柔軟性のあるアクリル樹脂薄膜などを層状に複数層重ね合わせることでガスバリア性を備えたものが用いられる。電極部２１、および、電極部２２には、さらに金、銀、銅などを積層してもよい。
【００２４】
陽極１４の封止部材１７から露出している部分（図２左側）は、電極部２１（陽極用）を構成する。電極部２１と陽極１４とは互いに同じ材料で構成される。電極部２１は、面発光モジュール１０の一方の側面の外周に位置する。陰極１６の封止部材１７から露出している（図２右側の）部分は、電極部２２（陰極用）を構成する。電極部２２と陰極１６とは互いに同じ材料で構成される。電極部２２も、面発光モジュール１０の他方の外周に位置する。
【００２５】
電極部２１、および、電極部２２は、有機層１５を挟んで相互に反対側に位置している。電極部２１、および、電極部２２には、はんだ付け（銀ペースト）等を用いて配線パターン（図示せず）が取り付けられる。
【００２６】
負荷４５は、シート状の抵抗で構成される。負荷４５は、後述の電流回路５０に直接的または間接的に接触するように設けられる。また、負荷４５は、面発光素子３１の一方の面上に重ねて設けられる。より具体的には、負荷４５は、面発光素子３１の発光面とは反対の面に設けられる。負荷４５は、後述するように、面発光素子３１が故障した場合に、故障前に面発光素子３１に流れていた電流をバイパスする。負荷４５の詳細については後述する。
【００２７】
以上のように構成される面発光モジュール１０の面発光素子３１を構成する有機層１５には、外部の電源装置（定電流源など）から、電極部２１、電極部２２、陽極１４、および、陰極１６を通して電力が供給される。有機層１５で生成された光は、陽極１４、および、透明基板１１を通して、発光面１２（表面）から外部に取り出される。
【００２８】
［照明装置１００の回路構成］
以下、図３〜図５を参照して、実施の形態１に従う照明装置１００の概要について説明する。図３は、面発光素子３１が正常に動作している場合に、照明装置１００に流れる電流を視覚的に示した図である。図４は、面発光素子３１が故障した直後に、照明装置１００に流れる電流を視覚的に示した図である。図５は、面発光素子３１が故障してから所定時間が経過した後に照明装置１００に流れる電流を視覚的に示した図である。
【００２９】
図３に示されるように、照明装置１００は、面発光モジュール１０と、電圧源４０と、電流回路５０とを含む。照明装置１００が屈曲性（可撓性）を有するように、面発光モジュール１０および電流回路５０は、屈曲性を有する素材で構成される。一例として、照明装置１００は、その厚さが１ｍｍ以内になるように構成される。
【００３０】
面発光モジュール１０は、電圧源４０および電流回路５０に直列に接続される。面発光モジュール１０は、面発光素子３１と、電流回路５０に直列に接続された経路４１（第１の経路）と、経路４１に並列に接続された経路４３（第２の経路）と、負荷４５と、スイッチ回路４７と、制御回路４９とを含む。面発光素子３１は、たとえば、ＯＬＥＤを含む。面発光素子３１は、経路４１に介挿される。負荷４５は、経路４３に介挿される。スイッチ回路４７は、経路４１に介挿されたスイッチ４７Ａと、経路４３に介挿されたスイッチ４７Ｂとを含む。
【００３１】
電圧源４０は、面発光モジュール１０および電流回路５０に電圧を供給する。電流回路５０は、面発光モジュール１０に一定の電流を供給するための定電流回路を含む。これにより、面発光モジュール１０の輝度を一定に保つことができる。
【００３２】
制御回路４９は、スイッチ回路４７を駆動することで、経路４１および経路４３のいずれか一方を導通状態にし、他方を非導通状態にすることができる。すなわち、制御回路４９は、導通状態にする経路を経路４１と経路４３との間で切り替えることができる。図３に示されるように、制御回路４９は、面発光素子３１が正常である場合には、経路４１を導通状態にするととともに、経路４３を非導通状態にするようにスイッチ回路４７を駆動する。これにより、電圧源４０からの電圧が、面発光モジュール１０および電流回路５０にかかる。これに伴って、電流が面発光素子３１に流れ、面発光素子３１が発光する。
【００３３】
本実施の形態に従う照明装置１００は、面発光素子３１が故障したことに伴って、電流回路５０が故障することを防止する。以下では、これを実現するための具体的な方法について説明する。なお、本実施の形態に従う面発光素子３１の故障とは、ショート故障およびオープン故障を含む。なお、本実施の形態におけるショート故障とは、面発光素子３１が短絡する故障のことをいう。また、本実施の形態におけるオープン故障とは、面発光素子３１が断線する故障のことをいう。以下では、面発光素子３１がショート故障した場合の照明装置１００の動作概要に説明した後に、面発光素子３１がオープン故障した場合の照明装置１００の動作概要について説明する。
【００３４】
（面発光素子３１がショート故障した場合）
説明を簡単にするために、電圧源４０から印加される電圧をＶＡＬＬと定義し、面発光モジュール１０にかかる電圧をＶＦと定義し、電流回路５０にかかる電圧をＶＩと定義する。この場合、ＶＡＬＬ＝ＶＦ＋ＶＩが成り立つ。
【００３５】
図４に示されるように、面発光素子３１がショート故障した場合には、面発光モジュール１０にかかる電圧ＶＦがゼロになる。これに伴って、電流回路５０にかかる電圧ＶＩは、ＶＡＬＬ−ＶＦからＶＡＬＬに増加する。すなわち、電流回路５０にかかる電圧ＶＩは、面発光素子３１の故障前に当該面発光素子３１にかかっていた電圧ＶＦの分だけ増加する。
【００３６】
電流回路５０にかかる電圧が一定の電圧（以下、「許容電圧」ともいう。）を超えた場合には、電流回路５０は、発熱し、その結果、故障する。特に、面発光モジュール１０を薄型化した場合には、電流回路５０の許容電圧が小さくなるので、電流回路５０の故障のリスクが上がる。
【００３７】
このため、図５に示されるように、本実施の形態に従う照明装置１００は、面発光素子３１がショート故障した場合には、経路４１に流していた電流を経路４３にバイパスする。これにより、負荷４５で電圧降下（＝ＶＦ）が生じるので、電流回路５０かかる電圧ＶＩは、ＶＡＬＬからＶＡＬＬ−ＶＦに減少する。したがって、照明装置１００は、電流回路５０にかかる電圧を、許容電圧を超えない範囲に抑えることができ、電流回路５０の故障を防止することができる。典型的には、負荷４５の抵抗値は、面発光素子３１がショート故障する前後で、電流回路５０にかかる電圧が変化しないように決定される。
【００３８】
面発光素子３１がショート故障したか否かは、たとえば、制御回路４９が面発光モジュール１０にかかる電圧を監視することにより判断される。より具体的には、面発光素子３１がショート故障した場合には、面発光モジュール１０にかかる電圧が小さくなる。このため、制御回路４９は、面発光モジュール１０の両端にかかる電圧が所定の範囲に含まれない場合には、面発光素子３１がショート故障したと判断する。この場合には、制御回路４９は、経路４１を非導通状態にするとともに、経路４３を導通状態にするようにスイッチ回路４７を駆動する。
【００３９】
また、制御回路４９は、面発光モジュール１０の両端にかかる電圧が所定の範囲に含まれる場合に、面発光素子３１が正常であると判断する。この場合には、制御回路４９は、経路４１を導通状態にするとともに、経路４３を非導通状態にするようにスイッチ回路４７を駆動する。
【００４０】
なお、本実施の形態における所定の範囲とは、下限のみを有する範囲、上限のみを有する範囲、および、下限と上限との両方を有する範囲を含む。特に、照明装置１００の設計者がショート故障の検出を意図する場合には、所定の範囲に下限が設けられる。すなわち、制御回路４９は、面発光モジュールの両端にかかる電圧が下限の電圧よりも低くなった場合に、面発光素子３１がショート故障したと判断する。この場合、制御回路４９は、経路４１を非導通状態にするとともに、経路４３を導通状態にするようにスイッチ回路４７を駆動する。
【００４１】
（面発光素子３１がオープン故障した場合）
照明装置１００は、後述する図１１および図１２に示されるように、複数の面発光モジュール１０を有してもよい。複数の面発光モジュール１０が直列に接続されている場合には、１つの面発光素子３１のオープン故障に伴って、全ての面発光素子３１が消灯してしまう可能性が生じる。このため、本実施の形態に従う照明装置１００は、１つの面発光素子３１がオープン故障した場合であっても、他の正常な面発光素子３１まで消灯しないようにする。
【００４２】
面発光素子３１がオープン故障した場合には、面発光モジュール１０にかかる電圧ＶＦが増加する。すなわち、面発光モジュール１０にかかる電圧ＶＦは、ＶＡＬＬ−ＶＩからＶＡＬＬに増加する。制御回路４９は、面発光モジュール１０の両端にかかる電圧が所定の範囲に含まれない場合には、面発光素子３１がオープン故障したと判断する。照明装置１００の設計者がオープン故障の検出を意図する場合には、所定の範囲に上限が設けられる。すなわち、制御回路４９は、面発光モジュール１０の両端にかかる電圧が上限の電圧よりも高くなった場合に、面発光素子３１がオープン故障したと判断する。この場合、制御回路４９は、経路４１を非導通状態にするとともに、経路４３を導通状態にするようにスイッチ回路４７を駆動する。
【００４３】
［面発光モジュール１０の実装例］
図６〜図８を参照して、面発光モジュール１０の実装例について説明する。面発光モジュール１０の実装例としては様々なものが考えられる。以下では、それらの中の一部について説明する。
【００４４】
（ショート故障に対応した面発光モジュール１０）
図６は、面発光素子３１のショート故障に対応した面発光モジュール１０の回路図である。図６における面発光モジュール１０は、面発光素子３１がショート故障した場合でも、当該面発光素子３１に流れる電流を負荷４５にバイパスすることにより、電流回路５０が故障することを防止する。面発光モジュール１０は、その主要な構成として、面発光素子３１と、経路４１と、経路４３と、負荷４５と、スイッチ回路４７と、制御回路４９とを含む。
【００４５】
面発光素子３１は、ノードＮ１１とノードＮ１４との間に接続される。負荷４５は、ノードＮ１１とノードＮ１２との間に接続される。
【００４６】
スイッチ回路４７は、スイッチ４７Ａと、スイッチ４７Ｂとを含む。スイッチ４７Ａは、たとえば、トランジスタＱ１１（ＮＰＮ型）によって構成される。トランジスタＱ１１のコレクタＣは、ノードＮ１４に接続される。トランジスタＱ１１のベースＢは、ノードＮ１２に接続される。トランジスタＱ１１のエミッタＥは、ノードＮ１３に接続される。
【００４７】
スイッチ４７Ｂは、たとえば、トランジスタＱ１２（ＮＰＮ型）によって構成される。トランジスタＱ１２のコレクタＣは、ノードＮ１２に接続される。トランジスタＱ１２のベースＢは、ノードＮ１５に接続される。トランジスタＱ１２のエミッタＥは、ノードＮ１３に接続される。
【００４８】
制御回路４９は、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４を含む。抵抗Ｒ１１は、ノードＮ１１とノードＮ１２との間に接続される。抵抗Ｒ１２は、ノードＮ１２とノードＮ１３との間に接続される。抵抗Ｒ１３は、ノードＮ１４とノードＮ１５との間に接続される。抵抗Ｒ１４は、ノードＮ１３とノードＮ１５との間に接続される。
【００４９】
以下、制御回路４９の動作の詳細について説明する。面発光モジュール１０に電圧が印加されると、面発光素子３１の両端（すなわち、アノード−カソード間）にかかる電圧が徐々に増加する。一例として、面発光素子３１には、５〜７Ｖ程度の電圧が発生する。同時に、抵抗Ｒ１１および抵抗Ｒ１２にかかる電圧も徐々に増加する。
【００５０】
このとき、トランジスタＱ１１のベースＢ−エミッタＥ間にかかる電圧は、抵抗Ｒ１２にかかる電圧と等しいので、抵抗Ｒ１２にかかる電圧が所定の電圧を超えると、トランジスタＱ１１のコレクタＣ−エミッタＥ間に電流が流れ出す。すなわち、経路４１が非導通状態から導通状態に切り替わる。これに伴って、面発光素子３１に電流が流れ、面発光素子３１が発光する。
【００５１】
以下では、説明を簡単にするために、経路４１を導通状態にすることを、トランジスタＱ１１をＯＮするともいい、経路４１を非導通状態にすることを、トランジスタＱ１１をＯＦＦするともいう。同様に、経路４３を導通状態にすることを、トランジスタＱ１２をＯＮするともいい、経路４３を非導通状態にすることを、トランジスタＱ１２をＯＦＦするともいう。
【００５２】
トランジスタＱ１１がＯＮされるタイミングは、抵抗Ｒ１１の抵抗値と抵抗Ｒ１２の抵抗値との比によって調整され得る。なぜならば、この比によって、抵抗Ｒ１２にかかる電圧が決まるからである。一例として、面発光素子３１にかかる電圧が３Ｖ以上になった場合に、トランジスタＱ１１がＯＮされるように、抵抗Ｒ１１の抵抗値と抵抗Ｒ１２の抵抗値が調整される。同様に、トランジスタＱ１２がＯＮされるタイミングは、抵抗Ｒ１３の抵抗値と抵抗Ｒ１４の抵抗値との比によって調整され得る。抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４の抵抗値は、面発光素子３１が正常である場合においては、トランジスタＱ１１がＯＮされ、トランジスタＱ１２がＯＦＦされるように調整される。
【００５３】
上述したように、面発光素子３１がショート故障した場合には、面発光モジュール１０にかかる電圧ＶＦが下がる。これに伴って、抵抗Ｒ１２にかかる電圧が下がる。このため、トランジスタＱ１１のベースＢ−エミッタＥ間にかかる電圧が、所定の電圧を下回るので、トランジスタＱ１１がＯＦＦされる。
【００５４】
これに伴って、抵抗Ｒ１３および抵抗Ｒ１４に電流が流れ、抵抗Ｒ１４に電圧がかけられる。すなわち、トランジスタＱ１２のベースＢ−エミッタＥ間に電圧がかかる。これにより、トランジスタＱ１２がＯＮされ、負荷４５に電流が流れる。このように、照明装置１００は、負荷４５で電圧降下を生じさせることで、電流回路５０にかかる電圧を負荷４５に分散させる。これにより、電流回路５０にかかる電圧を許容電圧の範囲内に抑えることができるので、照明装置１００は、面発光素子３１のショート故障に伴う、電流回路５０の故障を防止することができる。
【００５５】
（オープン故障に対応した面発光モジュール１０）
図７を参照して、面発光モジュール１０の他の実装例について説明する。図７は、面発光素子３１のオープン故障に対応した面発光モジュール１０の回路図である。図７における面発光モジュール１０は、面発光素子３１がオープン故障した場合であっても、当該面発光素子３１に流れる電流を負荷４５にバイパスすることにより、故障していない面発光素子３１に電流を供給し、全ての面発光素子３１が消灯することを防止する。面発光モジュール１０は、その主要な構成として、面発光素子３１と、経路４１と、経路４３と、負荷４５と、スイッチ回路４７と、制御回路４９とを含む。
【００５６】
スイッチ回路４７は、スイッチ４７Ａと、スイッチ４７Ｂとを含む。スイッチ４７Ａは、たとえば、トランジスタＱ２１（ＮＰＮ型）で構成される。トランジスタＱ２１のコレクタＣは、面発光素子３１に接続される。トランジスタＱ２１のベースＢは、ノードＮ２２に接続される。トランジスタＱ２１のエミッタＥは、ノードＮ２３に接続される。
【００５７】
スイッチ４７Ｂは、たとえば、トランジスタＱ２２（ＮＰＮ型）で構成される。トランジスタＱ２２のコレクタＣは、負荷４５に接続される。トランジスタＱ２２のベースＢは、ノードＮ２４に接続される。トランジスタＱ２２のエミッタＥは、ノードＮ２３に接続される。
【００５８】
面発光素子３１は、ノードＮ２１とトランジスタＱ２１のコレクタＣとの間に接続される。負荷４５は、ノードＮ２１とトランジスタＱ２２のコレクタＣとの間に接続される。
【００５９】
制御回路４９は、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４を含む。抵抗Ｒ２１は、ノードＮ２１とノードＮ２２との間に接続される。抵抗Ｒ２２は、ノードＮ２２とノードＮ２３との間に接続される。抵抗Ｒ２３は、ノードＮ２２とノードＮ２４との間に接続される。抵抗Ｒ２４は、ノードＮ２３とノードＮ２４との間に接続される。
【００６０】
以下、制御回路４９の動作の詳細について説明する。面発光モジュール１０に電圧が印加されると、面発光素子３１の両端（すなわち、アノード−カソード間）にかかる電圧が徐々に増加する。一例として、面発光素子３１には、５〜７Ｖ程度の電圧が発生する。同時に、抵抗Ｒ２１および抵抗Ｒ２２にかかる電圧も徐々に増加する。
【００６１】
このとき、トランジスタＱ２１のベースＢ−エミッタＥ間にかかる電圧は、抵抗Ｒ２２にかかる電圧と等しいので、抵抗Ｒ２２にかかる電圧が所定の電圧を超えると、トランジスタＱ２１がＯＮされる。すなわち、経路４１が非導通状態から導通状態に切り替わり、これに伴って、面発光素子３１が発光する。
【００６２】
上述と同様に、トランジスタＱ２１がＯＮされるタイミングは、抵抗Ｒ２１の抵抗値と抵抗Ｒ２２の抵抗値との比によって調整され得る。一例として、面発光素子３１にかかる電圧が３Ｖ以上になった場合に、トランジスタＱ２１がＯＮされるように、抵抗Ｒ２１の抵抗値と抵抗Ｒ２２の抵抗値が調整される。同様に、トランジスタＱ２２がＯＮされるタイミングは、抵抗Ｒ２１の抵抗値、抵抗Ｒ２３の抵抗値、および抵抗Ｒ２４の抵抗値の比によって調整され得る。抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４の抵抗値は、面発光素子３１が正常である場合においては、トランジスタＱ２１がＯＮされ、トランジスタＱ２２がＯＦＦされるように調整される。
【００６３】
上述したように、面発光素子３１がオープン故障した場合には、面発光モジュール１０にかかる電圧ＶＦが大きくなる。これに伴って、抵抗Ｒ２４にかかる電圧が大きくなる。このためトランジスタＱ２２のベースＢ−エミッタＥ間にかかる電圧が、所定の電圧を上回るので、トランジスタＱ２２がＯＮされる。一例として、負荷４５の抵抗値は、トランジスタＱ２２がＯＮされた場合に、電圧ＶＦが７Ｖ以上（たとえば、８Ｖ）になるように調整される。これにより、多大な電圧が電流回路５０にかかることを防止する。
【００６４】
以上のようにして、電流が負荷４５にバイパスされるので、面発光素子３１がオープン故障した場合であっても、直列に接続された他の面発光モジュール１０に電流を流すことができる。すなわち、照明装置１００は、１つの面発光素子３１がオープン故障した場合であっても、他の正常な面発光素子３１まで消灯しないようにすることができる。
【００６５】
（ショート故障およびオープン故障に対応した面発光モジュール１０）
図８を参照して、面発光モジュール１０のさらに他の実装例について説明する。図８は、面発光素子３１のショート故障およびオープン故障の両方に対応した面発光モジュール１０の回路図である。図８における面発光モジュール１０は、面発光素子３１がショート故障した場合であっても、当該面発光素子３１に流れる電流を負荷４５にバイパスすることにより、電流回路５０が故障することを防止する。さらに、当該面発光モジュール１０は、面発光素子３１がオープン故障した場合であっても、当該面発光素子３１に流れる電流を負荷４５にバイパスすることにより、故障していない面発光素子３１に電流を供給し、全ての面発光素子３１が消灯することを防止する。
【００６６】
面発光モジュール１０は、その主要な構成として、面発光素子３１と、経路４１と、経路４３と、負荷４５と、スイッチ回路４７と、制御回路４９とを含む。スイッチ回路４７は、スイッチ４７Ａと、スイッチ４７Ｂと、スイッチ４７Ｃとを含む。
【００６７】
スイッチ４７Ａは、たとえば、トランジスタＱ３１（ＮＰＮ型）で構成される。トランジスタＱ３１のコレクタＣは、ノードＮ３４に接続される。トランジスタＱ３１のベースＢは、ノードＮ３２に接続される。トランジスタＱ３１のエミッタＥは、ノードＮ３３に接続される。
【００６８】
スイッチ４７Ｂは、たとえば、トランジスタＱ３２（ＮＰＮ型）で構成される。トランジスタＱ３２のコレクタＣは、ノードＮ３２に接続される。トランジスタＱ３２のベースＢは、ノードＮ３５に接続される。トランジスタＱ３２のエミッタＥは、ノードＮ３３に接続される。
【００６９】
スイッチ４７Ｃは、たとえば、トランジスタＱ３３（ＮＰＮ型）で構成される。トランジスタＱ３２のコレクタＣは、ノードＮ３２に接続される。トランジスタＱ３２のベースＢは、ノードＮ３６に接続される。トランジスタＱ３２のエミッタＥは、ノードＮ３３に接続される。
【００７０】
面発光素子３１は、ノードＮ３１とノードＮ３４との間に接続される。負荷４５は、ノードＮ３１とノードＮ３２との間に接続される。
【００７１】
制御回路４９は、抵抗Ｒ３１〜Ｒ３６を含む。抵抗Ｒ３１は、ノードＮ３１とノードＮ３２との間に接続される。抵抗Ｒ３２は、ノードＮ３２とノードＮ３３との間に接続される。抵抗Ｒ３３は、ノードＮ３４とノードＮ３５との間に接続される。抵抗Ｒ３４は、ノードＮ３３とノードＮ３５との間に接続される。抵抗Ｒ３５は、ノードＮ３１とノードＮ３６との間に接続される。抵抗Ｒ３６は、ノードＮ３３とノードＮ３６との間に接続される。
【００７２】
以下、制御回路４９の動作の詳細について説明する。面発光モジュール１０に電圧が印加されると、面発光素子３１の両端（すなわち、アノード−カソード間）にかかる電圧が徐々に増加する。一例として、面発光素子３１には、５〜７Ｖ程度の電圧が発生する。同時に、抵抗Ｒ３１および抵抗Ｒ３２にかかる電圧も徐々に増加する。
【００７３】
トランジスタＱ３１のベースＢ−エミッタＥ間にかかる電圧は、抵抗Ｒ３２にかかる電圧と等しい。このため、抵抗Ｒ３２にかかる電圧が所定の電圧を超えると、トランジスタＱ３１がＯＮされる。これに伴って、面発光素子３１に電流が流れ、面発光素子３１が発光する。
【００７４】
トランジスタＱ３１がＯＮされるタイミングは、抵抗Ｒ３１の抵抗値と抵抗Ｒ３２の抵抗値との比によって調整され得る。なぜならば、この比によって、抵抗Ｒ３２にかかる電圧が決まるからである。一例として、面発光素子３１にかかる電圧が３Ｖ以上になった場合に、トランジスタＱ３１がＯＮされるように、抵抗Ｒ３１の抵抗値と抵抗Ｒ３２の抵抗値が調整される。同様に、トランジスタＱ３２がＯＮされるタイミングは、抵抗Ｒ３３の抵抗値と抵抗Ｒ３４の抵抗値との比によって調整され得る。同様に、トランジスタＱ３３がＯＮされるタイミングは、抵抗Ｒ３５の抵抗値と抵抗Ｒ３６の抵抗値との比によって調整され得る。抵抗Ｒ３１〜Ｒ３６の抵抗値は、面発光素子３１が正常である場合においては、トランジスタＱ３１がＯＮされ、トランジスタＱ３２およびトランジスタＱ３３がＯＦＦされるように調整される。
【００７５】
上述したように、面発光素子３１がショート故障した場合には、面発光モジュール１０にかかる電圧ＶＦが下がる。これに伴って、抵抗Ｒ３２にかかる電圧が下がる。このため、トランジスタＱ３１のベースＢ−エミッタＥ間にかかる電圧が、所定の電圧を下回るので、トランジスタＱ３１がＯＦＦされる。
【００７６】
これに伴って、抵抗Ｒ３３および抵抗Ｒ３４に電流が流れ、抵抗Ｒ３４に電圧がかかる。これにより、トランジスタＱ３２のベースＢ−エミッタＥ間に電圧がかかり、トランジスタＱ３２がＯＮされ、負荷４５に電流が流れる。照明装置１００は、負荷４５で電圧降下を生じさせることで、電流回路５０にかかる電圧を負荷４５に分散させることが可能になる。これにより、面発光素子３１のショート故障に伴う、電流回路５０の故障を防止することができる。
【００７７】
また、面発光素子３１がオープン故障した場合には、面発光モジュール１０にかかる電圧ＶＦが大きくなる。これに伴って、抵抗Ｒ３６にかかる電圧が大きくなる。これにより、トランジスタＱ３３のベースＢ−エミッタＥ間にかかる電圧が、所定の電圧を上回るので、トランジスタＱ３３がＯＮされる。これにより、より多くの電流が負荷４５に流れるようになる。一例として、負荷４５の抵抗値は、トランジスタＱ３３がＯＮされた場合に、電圧ＶＦが７Ｖ以上（たとえば、８Ｖ）になるように調整される。これにより、多大な電圧が電流回路５０にかかることを防止する。
【００７８】
以上のようにして、電流が負荷４５にバイパスされるので、面発光素子３１がオープン故障した場合であっても、直列に接続された他の面発光モジュール１０に電流を流すことができる。すなわち、照明装置１００は、１つの面発光素子３１がオープン故障した場合であっても、他の正常な面発光素子３１まで消灯しないようにすることができる。
【００７９】
［負荷４５］
図１および図２を再び参照して、負荷４５の詳細について説明する。面発光モジュール１０の輝度は、その面内の温度に影響される。より具体的には、面発光素子３１の輝度は、温度が高いほど輝度が高くなり、温度が低いほど輝度が低くなる。電圧源４０および電流回路５０などの電源は熱を発するので、電源の配置位置に近い面発光モジュール１０内の領域ほど温度が高くなる。これにより、温度差に起因する輝度ムラが面発光モジュール１０内において発生する。
【００８０】
この輝度ムラを解消するために、負荷４５は、シート状の抵抗（以下、「シート抵抗」ともいう。）で構成され、電流回路５０から生じた熱をシート抵抗に拡散するように設けられる。すなわち、シート抵抗は、電流回路５０に直接的または間接的に接触するように設けられる。言い方を変えれば、シート抵抗は、電流回路５０から生じた熱がシート抵抗に伝導するように設けられる。つまり、シート抵抗は、電流回路５０に直接的に接触するように設けられてもよいし、他の物体が、シート抵抗と電流回路５０との間に設けられてもよい。
【００８１】
また、シート抵抗は、面発光素子３１の一方の面上に重ねて設けられる。より具体的には、シート抵抗は、面発光素子３１の発光面の反対面に設けられる。これにより、シート抵抗は、面発光モジュール１０内における熱を拡散および放熱でき、面発光モジュール１０内における温度差を低減することが可能になる。この結果、面発光モジュール１０内の輝度ムラが低減する。
【００８２】
ある局面において、シート抵抗は、その熱伝導率が、面発光素子３１の熱伝導率よりも高くなるように構成される。これにより、面発光モジュール１０内の熱を、より確実にシート抵抗に拡散することが可能になる。シート抵抗は、たとえば、銅、ニッケル、マンガン、クロム、および、熱伝導率が高いその他の金属系の合金などで構成される。また、シート抵抗は、面発光素子３１の発光領域（すなわち、図１における有機層１５の領域）の一部または全部と重なるよう設けられる。このようにシート抵抗が設けられることにより、面発光モジュール１０内における熱がシート抵抗に効果的に拡散される。
【００８３】
他の局面において、電流回路５０が実装されている回路基板６０は、その基板内において、電流回路５０の放熱用パターンを有する。シート抵抗と回路基板との間には、導電性接着材または導電性グリスが用いられ得る。これにより、シート抵抗と回路基板との間の接触および熱伝導性が安定する。
【００８４】
なお、図１および図２においては、シート抵抗は、面発光素子３１とは別の部材として構成されているが、シート抵抗は、面発光素子３１の内部に構成されてもよい。すなわち、シート抵抗は、面発光素子３１と一体に構成されてもよい。
【００８５】
［照明装置１００の主要な構成］
以下、図９および図１０（Ａ）を参照して、照明装置１００の主要な構成について説明する。図９は、照明装置１００を示す正面図であり、照明装置１００の正面の側から照明装置１００を見たときの様子を示している。図１０は、図９のＶ−Ｖ線における矢視断面図である。
【００８６】
照明装置１００は、面発光モジュール１０と、負荷４５と、電流回路５０と、回路基板６０とを含む。照明装置１００が、屈曲性を有するように、面発光モジュール１０、負荷４５と、電流回路５０と、回路基板６０とは、屈曲性を有する部材で構成される。一例として、照明装置１００は、その厚さが１ｍｍ以内になるように構成される。
【００８７】
面発光モジュール１０に一定の電流が供給されるように、面発光モジュール１０に電流回路５０が電気的に接続される。上述したように、面発光素子３１がショート故障した場合には、面発光モジュール１０に流れる電流を、負荷４５にバイパスする。
【００８８】
負荷４５（すなわち、シート抵抗）は、電流回路５０から生じた熱を負荷４５に拡散するために、電流回路５０に直接的または間接的に接触するように設けられる。すなわち、負荷４５は、電流回路５０に接触するように設けられてもよいし、他の物体（たとえば、回路基板６０）が、負荷４５と電流回路５０との間に設けられてもよい。なお、図１０（Ａ）における回路基板６０と電流回路５０の配置を逆にし、図１０（Ｂ）のようにしてもよい。この場合、電流回路５０と負荷４５とは直接的に接触する。
【００８９】
回路基板６０上には、上述の制御回路４９などの回路構成が実装される。また、電流回路５０に配線を実装することで、負荷４５と電流回路５０と照明装置１００とが互いに電気的に接続される。
【００９０】
＜実施の形態２＞
以下、図１１および図１２を参照して、実施の形態２に従う照明装置１００Ａについて説明する。図１１は、照明装置１００Ａを示す正面図であり、照明装置１００Ａの正面の側から照明装置１００Ａを見たときの様子を示している。図１２は、図１１のＶＩＩ−ＶＩＩ線における矢視断面図である。本実施の形態に従う照明装置１００Ａは、複数の面発光モジュールを有する点で、実施の形態１に従う照明装置１００と異なる。その他の点については、実施の形態１に従う照明装置１００Ａと同様であるので説明を繰り返さない。
【００９１】
照明装置１００Ａは、面発光モジュール１０Ａと、面発光モジュール１０Ｂと、負荷４５Ａと、負荷４５Ｂと、電流回路５０と、回路基板６０とを含む。照明装置１００Ａが、屈曲性を有するように、面発光モジュール１０Ａ、面発光モジュール１０Ｂと、負荷４５Ａと、負荷４５Ｂと、電流回路５０と、回路基板６０とは、屈曲性を有する部材で構成される。一例として、照明装置１００Ａは、その厚さが１ｍｍ以内になるように構成される。
【００９２】
面発光モジュール１０Ａと、面発光モジュール１０Ｂとは、それぞれに一定の電流が供給されるように、互いに直列に接続される。面発光モジュール１０Ａ、面発光モジュール１０Ｂが直列に接続されているので、いずれか一方の面発光モジュールがオープン故障した場合には、面発光モジュール１０Ａおよび面発光モジュール１０Ｂが共に消灯してしまう可能性がある。このため、本実施の形態に従う照明装置１００Ａは、面発光モジュールの１つがオープン故障した場合であっても、他の正常な面発光モジュールまで消灯しないようにする。すなわち、照明装置１００Ａは、面発光モジュール１０Ａが故障した場合には、負荷４５Ａに電流をバイパスする。照明装置１００Ａは、面発光モジュール１０Ｂが故障した場合には、負荷４５Ｂに電流をバイパスする。面発光モジュール１０Ａがショート故障した場合における照明装置１００Ａの動作の詳細については、上述の照明装置１００と同じであるので説明を繰り返さない。
【００９３】
＜実施の形態３＞
以下、図１３を参照して、実施の形態３に従う照明装置１００Ｂについて説明する。図１３は、照明装置１００Ｂの回路図である。本実施の形態に従う照明装置１００Ｂにおいては、スイッチ回路４７の構成が実施の形態１に従う照明装置１００とは異なる。その他の点については、実施の形態１に従う照明装置１００と同様であるので説明を繰り返さない。
【００９４】
図１３に示されるように、照明装置１００Ｂに含まれるスイッチ回路４７は、単極双投のスイッチ４７Ｄで構成される。より具体的には、スイッチ４７Ｄの一端は、経路４１または経路４３に電気的に接続され得る。このように構成されることで、１つのスイッチ４７Ｄでスイッチ回路４７を構成することが可能になるので、製造コストを下げることが可能になる。
【００９５】
＜まとめ＞
以上のようにして、電流回路および電流回路に直列に接続された面発光モジュールを備える照明装置が提供される。面発光モジュールは、電流回路に直列に接続された第１の経路と、第１の経路に介挿された面発光素子と、面発光素子に並列に接続された第２の経路と、第２の経路に介挿されたシート状の負荷と、第１の経路および第２の経路のいずれか一方を導通状態にすることが可能なスイッチ回路と、面発光モジュールの両端にかかる電圧が所定の範囲に含まれる場合に、第１の経路を導通状態にするとともに、第２の経路を非導通状態にするようにスイッチ回路を駆動し、面発光モジュールの両端にかかる電圧が所定の範囲に含まれない場合に、第１の経路を非導通状態にするとともに、第２の経路を導通状態にするようにスイッチ回路を駆動する制御回路とを含む。シート状の負荷は、電流回路に直接的または間接的に接触している。
【００９６】
好ましくは、所定の範囲は、下限として第１の電圧を有する。制御回路は、面発光モジュールの両端にかかる電圧が第１の電圧よりも低くなった場合に、第１の経路を非導通状態にするとともに、第２の経路を導通状態にするようにスイッチ回路を駆動するようにスイッチ回路を駆動する。
【００９７】
好ましくは、所定の範囲は、上限として、第１の電圧よりも高い第２の電圧を有する。制御回路は、面発光モジュールの両端にかかる電圧が第２の電圧よりも高くなった場合に、第１の経路を非導通状態にするとともに、第２の経路を導通状態にするようにスイッチ回路を駆動する。
【００９８】
好ましくは、シート状の負荷は、面発光素子の発光面の反対の面上に重ねて設けられる。
【００９９】
好ましくは、シート状の負荷の熱伝導率は、面発光素子の熱伝導率よりも高い。
好ましくは、シート状の負荷は、面発光素子の発光領域の一部または全部と重なるように設けられる。
【０１００】
好ましくは、電流回路、および、面発光モジュールは、屈曲性を有する素材で構成される。
【０１０１】
好ましくは、電流回路は、面発光モジュールに一定の電流を供給するための定電流回路を含む。
【０１０２】
好ましくは、照明装置は、電流回路に直列に接続された複数の面発光モジュールを備える。
【０１０３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０４】
１０，１０Ａ，１０Ｂ  面発光モジュール、１１  透明基板、１２  発光面、１３  裏面、１４  陽極、１５  有機層、１６  陰極、１７  封止部材、１８  絶縁層、１９  背面、２１，２２  電極部、３１  面発光素子、４０  電圧源、４１，４３  経路、４５，４５Ａ，４５Ｂ  負荷（シート抵抗）、４７  スイッチ回路、４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄ  スイッチ、４９  制御回路、５０  電流回路、６０  回路基板、１００，１００Ａ，１００Ｂ  照明装置、Ｎ１１〜Ｎ３６  ノード、Ｑ１１〜Ｑ３３  トランジスタ、Ｒ１１〜Ｒ３６  抵抗。
【図１】
2015178336.tif 000003
【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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【国際調査報告】
2015178336.tif 000016
2015178336.tif 000017
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