(57)【要約】【課題】家庭用電源が使用可能で、かつ輝度ムラや故障の際の輝度変動を小さく抑えることが可能な有機エレクトロルミネッセンスからなる面光源の照明装置を提供することにある。【解決手段】複数の発光領域によって形成された有機エレクトロルミネッセンスからなる面光源の照明装置であって、ｍ個の発光領域が直列に接続されてなる発光領域群を形成し、該発光領域群がｎ個並列に接続されており、ｍ、ｎが下記式を満たすことを特徴とする照明装置。    ９≦ｍ≦２５  かつ  ４≦ｎ（式中、ｍ、ｎは整数を表す。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光領域によって形成された有機エレクトロルミネッセンスからなる面光源の照明装置であって、ｍ個の発光領域が直列に接続されてなる発光領域群を形成し、該発光領域群がｎ個並列に接続されており、ｍ、ｎが下記式を満たすことを特徴とする照明装置。
９≦ｍ≦２５  かつ  ４≦ｎ
（式中、ｍ、ｎは整数を表す。）
【請求項２】
前記発光領域の一つの面積が５０×５０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記ｍ、ｎが下記式を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
０．５ｍ≦ｎ≦２ｍ
【請求項４】
前記ｍ、ｎが下記式を満たすことを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
ｍ×ｎ≦４００
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンスからなる面光源の照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンスは、薄くて色調整が自由で照明用途に有用である。
【０００３】
有機エレクトロルミネッセンスを用いた照明用の発光パネルにおいて、パネルを大面積発光にする場合、単発光領域にすると一つのショート不良で全面が非発光になる問題がある。この対策として、一つのパネルが故障して非発光になった場合に、他の発光領域は発光し続けることができる、または非発光パネルを交換できるようにするために、複数の発光領域、また複数のパネルに分けることが望ましい。特許文献１では複数のパネルを直列接続する方法、特許文献２、３には複数のパネルを直列、並列接続する方法が開示されている。
【０００４】
しかし、その際、パネルを適当な比率で直列、並列で接続しないと、直列数が大きいと必要な電圧が高くなるため家庭用電源電圧を越えてしまう、輝度ムラや故障の際の輝度変動が大きいという問題があった。
【特許文献１】特開２００６−４９８５３号公報
【特許文献２】特開２００４−２３４８６８号公報
【特許文献３】特開２００４−２８８６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、家庭用電源が使用可能で、かつ輝度ムラや故障の際の輝度変動を小さく抑えることが可能な有機エレクトロルミネッセンスからなる面光源の照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記課題は、以下の構成により達成される。
【０００７】
１．複数の発光領域によって形成された有機エレクトロルミネッセンスからなる面光源の照明装置であって、ｍ個の発光領域が直列に接続されてなる発光領域群を形成し、該発光領域群がｎ個並列に接続されており、ｍ、ｎが下記式を満たすことを特徴とする照明装置。
【０００８】
９≦ｍ≦２５  かつ  ４≦ｎ
（式中、ｍ、ｎは整数を表す。）
２．前記発光領域の一つの面積が５０×５０ｍｍ以下であることを特徴とする前記１に記載の照明装置。
【０００９】
３．前記ｍ、ｎが下記式を満たすことを特徴とする前記１または２に記載の照明装置。
【００１０】
０．５ｍ≦ｎ≦２ｍ
４．前記ｍ、ｎが下記式を満たすことを特徴とする前記３に記載の照明装置。
【００１１】
ｍ×ｎ≦４００
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、家庭用電源が使用可能で、かつ輝度ムラや故障の際の輝度変動を小さく抑えることが可能な有機エレクトロルミネッセンスからなる面光源の照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、（１）複数のパネルを並べて大面積発光する照明装置において、発光領域を直列、並列で接続する場合の数の範囲を限定する。（２）複数のパネルを並べて大面積発光する照明装置において、発光領域を直列、並列で接続する場合の一つの発光領域の面積を限定することにより、上記課題が達成されることを見出し、本発明に至った次第である。
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【００１５】
前述のように、大面積発光にする場合、単発光領域にすると一つのショート不良で全面が非発光になる問題があるため、発光領域を複数に分割する方が望ましい。複数の発光領域は、直列に接続すると一つの発光領域がショート不良になっても、他の発光領域は発光し続けることができる。しかし、直列数が大きいと必要な電圧が高くなるため、家庭用電源電圧（１００Ｖ）を越えてしまう。
【００１６】
従って、ある程度の面積の発光領域を得るには、適度な直列数と並列数を組み合わせることが必要である。また、一つの発光領域の面積が大きすぎると発光領域内の輝度分布が大きくなるため、総発光面積に対して一つの発光領域の面積と直列数、並列数との間に好ましい関係が存在する。
【００１７】
直列数の下限は、一つの発光領域にショート不良が発生した場合に、他の発光領域に大きな負担増にならない数である。代表的な有機エレクトロルミネッセンスの性能が、１０００ｃｄ／ｍ2、４Ｖ、電圧変動許容が＋０．５Ｖとすると、直列数は９以上となる。直列数の上限は、総電圧が１００Ｖ以下であることが好ましい。同様の性能の場合、直列数は２５以下となる。
【００１８】
一方、断線不良が発生した際に直列の群は全て消灯してしまうことから、並列に幾つかに分かれている方がよい。断線不良が発生した際に、一時的な輝度変化許容が−２５％とすると、並列数は４以上となる。
【００１９】
上記制限から、総発光面積は、直列数９以上、並列数４以上の３６以上の発光領域に分割する必要がある。
【００２０】
発光面積は、ＩＴＯの電気抵抗による輝度分布によって制限される。例えば、ＩＴＯのシート抵抗が１０Ω／□、電流効率が５０ｃｄ／Ａ、単一の発光パネルが図１に示すような正方形の発光領域の場合、端部（図１の上端及び下端）に対する中央部分の有機エレクトロルミネッセンス層にかかる電圧は、ＩＴＯの抵抗による電圧降下の影響で小さくなる。５０×５０ｍｍの発光面積では発光領域端部と中央で２５ｍｍの距離があり、輝度差は約８３％となり輝度分布は許容幅におさまるが、７５×７５ｍｍの発光面積では３７．５ｍｍとなるため、輝度差は約６８％となり許容されがたい。このことから発光面積の上限は５０×５０ｍｍ程度となる。
【００２１】
さらに、好ましくは、直列数と並列数が同じ、または近い数だと配線の長さを短くでき、開口率も大きくできて有利である。例えば直列と並列の数の比が２程度であれば発光領域は行列上に配列し、直列の数は一行に並べることが可能となる。例えば直列数が並列数の４倍であれば、直列接続発光領域を一行に並べると縦横比が大きく異なるし、正方状に配列すれば、配線が複雑になる。
【００２２】
また、複数の発光領域に分割する場合に、分割数が多すぎると同様に開口率の面から不利である。
【００２３】
図２は、本発明の照明装置の一つの発光領域を示す図である。
【００２４】
照明用途の場合、室内照明や、ディスプレイ照明等用途によって発光面積は様々であるが、ユニットとして現在の蛍光灯の明るさ、設置面積等を考えると、有機エレクトロルミネッセンス照明装置の総発光面積は２００ｍｍ×２００ｍｍ〜１０００ｍｍ×１０００ｍｍ程度が必要になる。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量％」を表す。
【００２６】
実施例
（実施例１）
ＩＴＯ（１００ｎｍ）付きガラス基板（厚み１．０ｍｍ）を、発光領域が図３の配置となるようにＩＴＯをパターニングした。すなわち、各発光領域が陽極幅と陰極幅で決定され、各発光領域の陽極幅が２５ｍｍになるようにパターニングした。発光領域数は１００で、直列に１０個、並列に１０列、総発光面積が２５０×２５０ｍｍ相当になるように接続されている。
【００２７】
陽極上に、下記有機エレクトロルミネッセンス層を蒸着により順次積層した。各有機エレクトロルミネッセンス層の構成は以下の通りである。
【００２８】
正孔注入層（ＰＥＤＯＴ：４０ｎｍ）／正孔輸送層（α−ＮＰＤ：２０ｎｍ）／発光層（ＣＢＰ；Ｉｒ（ｐｐｙ）3（６％）：３０ｎｍ）／正孔阻止層（ＢＡｌｑ：１０ｎｍ）／電子輸送層（Ａｌｑ3：３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）
なお、ＰＥＤＯＴはＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  Ａｌ  ４０８３を表す。
【００２９】
有機層を積層した後に陰極としてアルミニウム（１５０ｎｍ）を積層した。陰極は各発光領域に対応する領域が２５ｍｍ幅で、ＩＴＯに対して直交するようにマスク蒸着した。
【００３０】
【化１】
2008270248.tif 000002
【００３１】
このようにして作製した照明装置の陽極給電部と陰極給電部の間に４０Ｖの電圧を印加した。並列の各列には２０Ａ／ｍ2の電流密度の電流が流れた。また、各パネルにかかる電圧は４Ｖであった。各パネルは平均約１０００ｃｄ／ｍ2で発光した。各パネル内の輝度分布は、陽極給電部に近い部分が最も明るく、発光領域の中央部が最も暗かったが、その比は９０％以上であった。
【００３２】
また、このようにして作製したパネルの１枚において、発光領域の一箇所にショート欠陥が発生した（図４）。このとき、ショート欠陥がある発光領域を含む、並列の発光領域群には、４０Ａ／ｍ2の電流が流れ、発光輝度は平均約２０００ｃｄ／ｍ2であった。周りのパネルとの発光輝度の差は視認できるが、大きな不都合が生じないレベルであった。
【００３３】
（比較例１）
実施例１と同様にして照明装置を作製した。ただしＩＴＯ、陰極のパターンが異なり、ＩＴＯは各５０ｍｍ幅で発光領域数は２５で、直列に５個、並列に５列、総発光面積が２５０×２５０ｍｍ相当になるように接続されている（図５）。
【００３４】
このようにして作製した照明装置の陽極給電部と陰極給電部の間に２０Ｖの電圧を印加した。並列の各列には２０Ａ／ｍ2の電流密度の電流が流れた。各パネル内の輝度分布は、陽極給電部に近い部分が最も明るく、発光領域の中央部が最も暗かったが、その比は約８３％であった。
【００３５】
また、このようにして作製したパネルの１枚において、発光領域の一箇所にショート欠陥が発生した（図６）。このとき、ショート欠陥がある発光領域を含む、並列の発光領域群には、１００Ａ／ｍ2の電流が流れ、発光輝度は平均約５０００ｃｄ／ｍ2であった。周りのパネルとの発光輝度の差が大きく、輝度ムラが大きく問題が生じた。
【００３６】
（比較例２）
実施例１と同様にして照明装置を作製した。ただしＩＴＯ、陰極のパターンが異なり、ＩＴＯは各２５ｍｍ幅で発光領域数は４００で、直列に４０個、並列に１０列、総発光面積が５００×５００ｍｍ相当になるように接続されている（図７）。
【００３７】
このようにして作製した照明装置の陽極給電部と陰極給電部の間に１６０Ｖの電圧を印加した。並列の各列には２０Ａ／ｍ2の電流密度の電流が流れた。各パネル内の輝度分布は、陽極給電部に近い部分が最も明るく、発光領域の中央部が最も暗かったが、その比は９０％以上であった。
【００３８】
また、このようにして作製したパネルの１枚において、発光領域の一箇所にショート欠陥が発生した（図省略）。このとき、ショート欠陥がある発光領域を含む、並列の発光領域群には、４０Ａ／ｍ2の電流が流れ、発光輝度は平均約２０００ｃｄ／ｍ2であった。周りのパネルとの発光輝度の差は視認できるが、大きな不都合が生じないレベルであった。
【００３９】
しかし、十分な輝度である１０００ｃｄ／ｍ2程度の発光を得るために１６０Ｖを印加する必要があり、家庭用電源の１００Ｖでは足りなかった。１００Ｖ印加時はほとんど発光しなかった。
【００４０】
（実施例２）
実施例１と同様にして照明装置を作製した。ただしＩＴＯ、陰極のパターンが異なり、ＩＴＯは各７５ｍｍ幅で発光領域数は１００で、直列に１０個、並列に１０列、総発光面積が７５０×７５０ｍｍ相当になるように接続されている（図８）。
【００４１】
このようにして作製した照明装置の陽極給電部と陰極給電部の間に４０Ｖの電圧を印加した。並列の各列には２０Ａ／ｍ2の電流密度の電流が流れた。各パネル内の輝度分布は、陽極給電部に近い部分が最も明るく、発光領域の中央部が最も暗かったが、その比は約６８％となり、許容されがたい輝度分布であった。
【００４２】
また、このようにして作製したパネルの１枚において、発光領域の一箇所にショート欠陥が発生した（図省略）。このとき、ショート欠陥がある発光領域を含む、並列の発光領域群には、４０Ａ／ｍ2の電流が流れ、発光輝度は平均約２０００ｃｄ／ｍ2であった。周りのパネルとの発光輝度の差は視認できるが、大きな不都合が生じないレベルであった。
【００４３】
（実施例３〜７、比較例３、４）
実施例１と同様に照明装置を作製した。ただしＩＴＯ、陰極のパターンが異なり、単発光面積（ＩＴＯ幅）、発光領域数、直列数、並列数、総発光面積が表１になるように接続した。このようにして作製した照明装置の陽極給電部と陰極給電部の間に表１に記載の電圧を印加した。
【００４４】
（照明装置の評価）
作製した照明装置について、家庭用電源での使用可能性、輝度ムラ及び故障の際の輝度変動の大きさを総合的に判断して◎、○、△、×の４段階で評価した。評価の結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
2008270248.tif 000003
【００４６】
表より、本発明の照明装置は、家庭用電源が使用可能で、かつ輝度ムラや故障の際の輝度変動を小さく抑えることが可能であることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の照明装置を発光面側から見た図である。
【図２】本発明の照明装置の一つの発光領域を示す図である。
【図３】本発明の照明装置の一例を発光面から見た図（実施例１）である。
【図４】本発明の照明装置の一例に１箇所ショート欠陥が発生した場合の輝度を示す図（実施例１）である。
【図５】従来の照明装置の一例を発光面から見た図（比較例１）である。
【図６】従来の照明装置の一例に１箇所ショート欠陥が発生した場合の輝度を示す図（比較例１）である。
【図７】従来の照明装置の他の一例を発光面から見た図（比較例２）である。
【図８】本発明の照明装置の他の一例を発光面から見た図（実施例２）である。
【符号の説明】
【００４８】
１  発光領域
２  直列発光領域
３  総発光領域
４  ショート欠陥パネル
６  陽極（ＩＴＯ）
７  有機層
８  陰極（Ａｌ）
９  陰極
【図１】
2008270248.tif 000004
【図２】
2008270248.tif 000005
【図３】
2008270248.tif 000006
【図４】
2008270248.tif 000007
【図５】
2008270248.tif 000008
【図６】
2008270248.tif 000009
【図７】
2008270248.tif 000010
【図８】
2008270248.tif 000011