(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一乃至複数の有機ＥＬ素子に駆動電圧を供給する点灯装置であって、所望の直流電圧を出力する直流電源手段と、直流電源手段の出力を受けて有機ＥＬ素子に駆動電圧を供給する駆動電圧供給手段と、直流電源手段の電圧供給の停止を検出する検出手段と、直流電源手段の電圧供給が停止された時に有機ＥＬ素子に逆極性の電圧を供給する逆電圧供給手段とを備えたことを特徴とする点灯装置。
【請求項２】
前記逆電圧供給手段は、直流電源手段の電圧供給が停止された時に直流電源手段の出力端に備えられたコンデンサの残留電荷を利用して有機ＥＬ素子に逆極性の電圧を供給することを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
【請求項３】
前記駆動電圧供給手段は、スイッチング素子と第一の有機ＥＬ素子とインダクタンスとコンデンサの直列回路を直流電源手段の出力端に接続し且つコンデンサと並列に第二の有機ＥＬ素子及びダイオードの直列回路を接続して成り、前記逆電圧供給手段は、第一及び第二のスイッチング素子から成り、第一のスイッチング素子は、駆動電圧供給手段のスイッチング素子と直流電源手段の接地側端子との間に接続し、第二のスイッチング素子は、駆動電圧供給手段の第二の有機ＥＬ素子とダイオードとの接続点と直流電源手段の電源側端子との間に接続して成り、駆動電圧供給手段のスイッチング素子を直流電源手段の電源側に接続したことを特徴とする請求項１又は２記載の点灯装置。
【請求項４】
前記駆動電圧供給手段は、スイッチング素子と第一の有機ＥＬ素子とインダクタンスとコンデンサの直列回路を直流電源手段の出力端に接続し且つコンデンサと並列に第二の有機ＥＬ素子及びダイオードの直列回路を接続して成り、前記逆電圧供給手段は、第一及び第二のスイッチング素子から成り、第一のスイッチング素子は、駆動電圧供給手段のスイッチング素子と直流電源手段の電源側端子との間に接続し、第二のスイッチング素子は、駆動電圧供給手段の第二の有機ＥＬ素子とダイオードとの接続点と直流電源手段の接地側端子との間に接続して成り、駆動電圧供給手段のスイッチング素子を直流電源手段の接地側に接続したことを特徴とする請求項１又は２記載の点灯装置。
【請求項５】
請求項１乃至４何れか記載の点灯装置と、一乃至複数の有機ＥＬ素子とを備えたことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源として有機ＥＬ素子を用いた点灯装置及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、薄型の固体発光素子として有機ＥＬ素子の研究が盛んである。有機ＥＬ素子は、有機化合物から成る薄膜の発光層を電極で挟持した構成で、電極間に電圧を供給すると発光する素子である。有機ＥＬ素子は薄型かつ軽量の発光素子が構成でき、また駆動電圧が数Ｖから十数Ｖ程度と従来主流の光源である放電灯と比べて駆動電圧が低いため、点灯装置を安価に構成でき、薄型かつ軽量の照明器具への応用が期待できる。従来の有機ＥＬ素子を用いた照明装置として、特許文献１に記載されたようなものがある。
【０００３】
この従来例は、図６に示すように、交流電源ＰＳから供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータ手段２０と、コンバータ手段２０から供給される直流電流をオン／オフして有機ＥＬ素子１０に順方向の電流を間欠的に供給するスイッチング手段３０と、交流電源ＰＳよりも高いスイッチング周波数でスイッチング手段３０のオン／オフを切り換えさせると共に、スイッチング手段３０のオンデューティー比を制御する制御手段４０とを備えた照明装置であって、ダイヤル等により使用者等が所望の輝度に調整可能な外部調光機構によって、所望の輝度値となるようにオンデューティー比を制御手段４０によって制御し、該オンデューティー比に応じてスイッチング手段３０をオン／オフすることで有機ＥＬ素子１０を点滅発光させている。ここでスイッチング手段３０は交流電源ＰＳよりも高い周波数でスイッチングを行うため、輝度のちらつきを防止すると共に発光寿命を向上させている。また制御手段４０においてオンデューティー比を可変的に制御することで、所望の輝度を得ることができるようになっている。また、特許文献２に記載されているように、有機ＥＬ素子１０に逆方向の電圧を印加することで素子の寿命が長くなることが知られている。
【特許文献１】特開２００５−７８８２８号公報
【特許文献２】特許第２６６３６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例では、スイッチング手段３０をオン／オフすることで有機ＥＬ素子１０を点滅発光させているため、順方向の電圧と逆方向の電圧を交互に印加することで有機ＥＬ素子１０の長寿命化を図ることはできるが、有機ＥＬ素子１０の輝度が低いために高出力にすることができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、有機ＥＬ素子の輝度を落とすことなく素子の長寿命化を図ることのできる点灯装置及び照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、一乃至複数の有機ＥＬ素子に駆動電圧を供給する点灯装置であって、所望の直流電圧を出力する直流電源手段と、直流電源手段の出力を受けて有機ＥＬ素子に駆動電圧を供給する駆動電圧供給手段と、直流電源手段の電圧供給の停止を検出する検出手段と、直流電源手段の電圧供給が停止された時に有機ＥＬ素子に逆極性の電圧を供給する逆電圧供給手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、逆電圧供給手段は、直流電源手段の電圧供給が停止された時に直流電源手段の出力端に備えられたコンデンサの残留電荷を利用して有機ＥＬ素子に逆極性の電圧を供給することを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、駆動電圧供給手段は、スイッチング素子と第一の有機ＥＬ素子とインダクタンスとコンデンサの直列回路を直流電源手段の出力端に接続し且つコンデンサと並列に第二の有機ＥＬ素子及びダイオードの直列回路を接続して成り、逆電圧供給手段は、第一及び第二のスイッチング素子から成り、第一のスイッチング素子は、駆動電圧供給手段のスイッチング素子と直流電源手段の接地側端子との間に接続し、第二のスイッチング素子は、駆動電圧供給手段の第二の有機ＥＬ素子とダイオードとの接続点と直流電源手段の電源側端子との間に接続して成り、駆動電圧供給手段のスイッチング素子を直流電源手段の電源側に接続したことを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１又は２の発明において、駆動電圧供給手段は、スイッチング素子と第一の有機ＥＬ素子とインダクタンスとコンデンサの直列回路を直流電源手段の出力端に接続し且つコンデンサと並列に第二の有機ＥＬ素子及びダイオードの直列回路を接続して成り、逆電圧供給手段は、第一及び第二のスイッチング素子から成り、第一のスイッチング素子は、駆動電圧供給手段のスイッチング素子と直流電源手段の電源側端子との間に接続し、第二のスイッチング素子は、駆動電圧供給手段の第二の有機ＥＬ素子とダイオードとの接続点と直流電源手段の接地側端子との間に接続して成り、駆動電圧供給手段のスイッチング素子を直流電源手段の接地側に接続したことを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１乃至４何れか記載の点灯装置と、一乃至複数の有機ＥＬ素子とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、所望の直流電圧を出力する直流電源手段を備えたので、有機ＥＬ素子に安定した直流電圧を供給することができ、したがって点滅発光させる場合と比べて輝度を高くすることができる。また直流電源手段の出力を受けて有機ＥＬ素子に駆動電圧を供給する駆動電圧供給手段と、直流電源手段の電圧供給の停止を検出する検出手段と、直流電源手段の電圧供給が停止された時に有機ＥＬ素子に逆極性の電圧を供給する逆電圧供給手段とを備えたので、点灯装置の電源をオフにした際に有機ＥＬ素子に逆極性の電圧を供給することができ、したがって素子の長寿命化を図ることができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、直流電源手段は、直流電源手段の電圧供給が停止された時に直流電源手段の出力端に備えられたコンデンサの残留電荷を利用して有機ＥＬ素子に逆極性の電圧を供給するので、別途逆極性の電圧を供給する直流電源を用意する必要が無く、点灯装置を簡単な構成にすることができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、駆動電圧供給手段は、スイッチング素子と第一の有機ＥＬ素子とインダクタンスとコンデンサの直列回路を直流電源手段の出力端に接続し且つコンデンサと並列に第二の有機ＥＬ素子及びダイオードの直列回路を接続して成り、逆電圧供給手段は、第一及び第二のスイッチング素子から成り、第一のスイッチング素子は、駆動電圧供給手段のスイッチング素子と直流電源手段の接地側端子との間に接続し、第二のスイッチング素子は、駆動電圧供給手段の第二の有機ＥＬ素子とダイオードとの接続点と直流電源手段の電源側端子との間に接続して成り、駆動電圧供給手段のスイッチング素子を直流電源手段の電源側に接続したので、請求項１と同様の効果を奏する。
【００１４】
請求項４の発明によれば、駆動電圧供給手段は、スイッチング素子と第一の有機ＥＬ素子とインダクタンスとコンデンサの直列回路を直流電源手段の出力端に接続し且つコンデンサと並列に第二の有機ＥＬ素子及びダイオードの直列回路を接続して成り、逆電圧供給手段は、第一及び第二のスイッチング素子から成り、第一のスイッチング素子は、駆動電圧供給手段のスイッチング素子と直流電源手段の電源側端子との間に接続し、第二のスイッチング素子は、駆動電圧供給手段の第二の有機ＥＬ素子とダイオードとの接続点と直流電源手段の接地側端子との間に接続して成り、駆動電圧供給手段のスイッチング素子を直流電源手段の接地側に接続したので、駆動電圧供給手段のスイッチング素子のオン／オフの切替を容易にすることができ、また逆電圧供給手段の第二のスイッチング素子のオン／オフの切替を容易にすることができる。
【００１５】
請求項５の発明によれば、請求項１乃至４何れかの効果を奏する照明装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施形態１）
以下、本発明の第一の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態は、有機
ＥＬ素子ＥＬ１と、有機ＥＬ素子ＥＬ１に駆動電圧を供給する点灯装置とから成る照明装置であって、点灯装置は、所望の直流電圧を出力する直流電源手段２と、直流電源手段２の出力を受けて有機ＥＬ素子ＥＬ１に駆動電圧を供給する駆動電圧供給手段３と、直流電源手段２の電圧供給の停止を検出する検出手段４と、直流電源手段２の電圧供給が停止された時に有機ＥＬ素子ＥＬ１に逆極性の電圧を供給する逆電圧供給手段５とから構成される（図１（ａ）参照）。直流電源手段２及び検出手段４の入力端は、電源スイッチＳＷを介して交流電源ＰＳと接続されており、該電源スイッチＳＷをオン／オフを切り替えることで交流電源ＰＳからの電圧供給及び供給停止を切り替える。
【００１７】
直流電源手段２は、整流回路２ａと降圧コンバータ回路２ｂとから構成されており、交流電源ＰＳからの交流電圧ＶＳをダイオードブリッジから成る整流回路２ａを用いて全波整流し、整流された脈流電圧を平滑コンデンサＣ０によって平滑化し、平滑された電圧を降圧コンバータ回路２ｂを用いて所望の大きさの直流電圧Ｖ０に降圧し、後述する駆動電圧供給手段３に出力する。降圧コンバータ回路２ｂは、例えば降圧チョッパ回路（図２（ａ）参照）、フォワード・コンバータ回路（図２（ｂ）参照）、フライバック・コンバータ回路（図２（ｃ）参照）を用いることが考えられる。尚、それぞれの回路構成及びその動作については周知の技術であるため、ここでは説明を省略する。
【００１８】
降圧コンバータ回路２ｂの出力端には、図示していないがコンデンサが接続されており、電源スイッチＳＷがオンの状態では、該コンデンサ間に直流電圧Ｖ０が出力される。電源スイッチＳＷがオンの状態からオフの状態になると、該コンデンサが放電することで、電源スイッチＳＷがオフの状態になってからも一定時間だけ駆動電圧供給手段３にコンデンサの残留電荷により電圧を供給する。
【００１９】
駆動電圧供給手段３は、直流電源手段２からの出力電圧Ｖ０を受けて有機ＥＬ素子ＥＬ１に直流の駆動電圧ＶＤを供給する。
【００２０】
検出手段４は、交流電源ＰＳからの交流電圧ＶＳをダイオードＤ１、Ｄ２によって整流し、整流された脈流電圧をコンデンサＣ１によって平滑し、平滑された電圧を逆電圧供給手段５に出力するようになっている。
【００２１】
逆電圧供給手段５は、検出手段４からの出力が所定の閾値以下になると、有機ＥＬ素子ＥＬ１に逆電圧を供給するようになっている。尚、逆電圧を供給する動作に必要な電圧は、前記降圧コンバータ回路２ｂに設けられたコンデンサの残留電荷を利用することにより確保している。
【００２２】
以下、本実施形態の動作説明をする。電源スイッチＳＷがオンの状態では、検出手段４は一定の電圧値を逆電圧供給手段５に出力し、この間は逆電圧供給手段５は動作せず、駆動電圧供給手段３が有機ＥＬ素子ＥＬ１に駆動電圧ＶＤを供給する。電源スイッチＳＷがオンの状態からオフの状態になると、交流電源ＰＳからの交流電圧ＶＳが供給されないので、検出手段４のコンデンサが放電することで逆電圧供給手段５への出力電圧が徐々に減少し、検出手段４からの出力電圧が所定の閾値以下になると、逆電圧供給手段５は有機ＥＬ素子ＥＬ１に逆電圧を供給する（図１（ｂ）参照）。
【００２３】
上述のように、直流電源手段２が直流電圧Ｖ０を生成し、生成された直流電圧Ｖ０を受けて駆動電圧供給手段３が直流の駆動電圧ＶＤを有機ＥＬ素子ＥＬ１に供給するので、点滅発光させる場合と比較して高輝度にすることができ、また交流電源ＰＳの電源ＳＷがオフの状態になる時に、検出手段４の出力を受けて逆電圧供給手段５が有機ＥＬ素子ＥＬ１に逆電圧を供給するので、有機ＥＬ素子ＥＬ１の長寿命化を図ることができる。また、降圧コンバータ回路２ｂに設けられたコンデンサの残留電荷を利用して逆電圧の供給を行うので、逆電圧を供給するための直流電源を用意する必要が無く、したがって点灯装置を簡単な構成にすることができる。
【００２４】
（実施形態２）
以下、本発明の第二の実施形態について図面を用いて説明する。尚、実施形態１と共通する部位については共通の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、２つの有機ＥＬ素子ＥＬ１、ＥＬ２を用いたもので、駆動電圧供給手段３は、スイッチング素子Ｑと有機ＥＬ素子ＥＬ１とインダクタンスＬとコンデンサＣの直列回路を直流電源手段２の出力端に接続し且つコンデンサＣと並列に有機ＥＬ素子ＥＬ２及びダイオードＤの直列回路を接続して成り、逆電圧供給手段５は、２つのスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２から成り、スイッチング素子Ｑ１は、駆動電圧供給手段３のスイッチング素子Ｑと直流電源手段２の接地側端子との間に接続し、スイッチング素子Ｑ２は、駆動電圧供給手段３の有機ＥＬ素子ＥＬ２とダイオードＤとの接続点と直流電源手段２の電源側端子との間に接続して成り、駆動電圧供給手段３のスイッチング素子Ｑを直流電源手段２の電源側に接続している（図３（ａ）参照）。尚、交流電源ＰＳ、電源スイッチＳＷ、直流電源手段２、検出手段４は実施形態１と同じであるので、ここでは図示を省略する。
【００２５】
以下、本実施形態の動作説明をする。交流電源ＰＳの電源スイッチＳＷがオンの状態では、直流電源手段２の出力端は直流電圧Ｖ０を出力し、逆電圧供給手段５のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２はオフの状態を維持している。駆動電圧供給手段３のスイッチング素子Ｑは、オン／オフを交互に切り替えるようになっており、オンの状態では、スイッチング素子Ｑ、有機ＥＬ素子ＥＬ１、インダクタンスＬ、コンデンサＣの閉路で電流が流れ、オフの状態では、インダクタンスＬ、コンデンサＣ、スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオード、有機ＥＬ素子ＥＬ１の閉路で電流が流れる。したがって、有機ＥＬ素子ＥＬ１及びコンデンサＣには直流電圧Ｖ０／２が印加される。
【００２６】
また、コンデンサＣ、有機ＥＬ素子ＥＬ２、ダイオードＤの閉路で電流が流れ、有機ＥＬ素子ＥＬ２にも直流電圧Ｖ０／２が印加される。ここでダイオードＤの順方向電圧はＶ０／２と比べて低いので無視できるものとする。したがって、直流電源手段２の出力端に有機ＥＬ素子ＥＬ１、ＥＬ２の駆動電圧ＶＤの倍の直流電圧が出力されるようにすることで、有機ＥＬ素子ＥＬ１、ＥＬ２にそれぞれ駆動電圧ＶＤを供給される。
【００２７】
ここで、交流電源ＰＳの電源スイッチＳＷがオフの状態になると、駆動電圧供給手段３のスイッチング素子Ｑがオフの状態となり、逆電圧供給手段５のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２がオンの状態になる。すると、コンデンサＣ、インダクタンスＬ、有機ＥＬ素子ＥＬ１、スイッチング素子Ｑ１の閉路で有機ＥＬ素子ＥＬ１に逆電圧がコンデンサＣの放電により印加され、直流電源手段２の出力端、スイッチング素子Ｑ２、有機ＥＬ素子ＥＬ２、コンデンサＣの閉路で有機ＥＬ素子ＥＬ２にも逆電圧が直流電源手段２の出力端のコンデンサの放電により印加される。以上の動作波形を図３（ｂ）に示す。尚、逆電圧の印加時間はコンデンサＣ、直流電源手段２の出力端のコンデンサ等の容量に依存するため、設計により最適な時間を選ぶことができる。
【００２８】
上述のように、２つの有機ＥＬ素子ＥＬ１、ＥＬ２を用いた場合にも、実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【００２９】
ところで、図４に示すように、駆動電圧供給手段３のスイッチング素子Ｑと、逆電圧供給手段５のスイッチング素子Ｑ２を接地側に配置することが考えられる。この場合、スイッチング素子Ｑのオン／オフの切り替えが容易になり、また交流電源ＰＳがオフの状態になった際に、スイッチング素子Ｑ２を容易にオンにすることができる。
【００３０】
（実施形態３）
以下、本発明の第三の実施形態について図面を用いて説明する。尚、実施形態１と共通する部位については共通の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、駆動電圧供給手段３と有機ＥＬ素子ＥＬ１との間に、逆電圧供給手段５として２つのスイッチＳ１、Ｓ２を設けている（図５（ａ）参照）。スイッチＳ１は、有機ＥＬ素子ＥＬ１の一端と接続される端子Ｔ１と、駆動電圧供給手段３の電源側の端子Ｒ１及び接地側の端子Ｒ２との接点を切り替えるもので、スイッチＳ２は、有機ＥＬ素子ＥＬ１の他端と接続される端子Ｔ２と、駆動電圧供給手段３の接地側の端子Ｒ３及び電源側の端子Ｒ４との接点を切り替えるものである。
【００３１】
以下、本実施形態の動作説明をする。交流電源ＰＳの電源スイッチＳＷがオンの状態では、スイッチＳ１は端子Ｒ１とＴ１とを接続し、スイッチＳ２は端子Ｒ３とＴ２とを接続しており、有機ＥＬ素子ＥＬ１には駆動電圧ＶＤが印加される。電源スイッチＳＷがオフの状態になると、スイッチＳ１は端子Ｒ２とＴ１とを接続し、スイッチＳ２は端子Ｒ４とＴ２とを接続することで、有機ＥＬ素子ＥＬ１には逆電圧が印加される。以上の動作波形図を図５（ｂ）に示す。
【００３２】
上述のように構成することで、逆電圧供給手段５として２つのスイッチＳ１、Ｓ２を用いるだけで有機ＥＬ素子ＥＬ１へ逆電圧を印加することができるので、回路構成を簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の照明装置の第一の実施形態を示す図で、（ａ）は全体の回路図で、（ｂ）は動作波形図である。
【図２】本発明の直流電源手段に用いる降圧コンバータ回路の例で、（ａ）は降圧チョッパ回路、（ｂ）はフォワードコンバータ回路、（ｃ）はフライバックコンバータ回路である。
【図３】本発明の照明装置の第二の実施形態を示す図で、（ａ）は回路図で、（ｂ）は動作波形図である。
【図４】同上のスイッチング素子の配置を変更した場合を示す回路図である。
【図５】本発明の照明装置の第三の実施形態を示す図で、（ａ）は全体の回路図で、（ｂ）は動作波形図である。
【図６】従来の有機ＥＬ素子を用いた照明装置を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３４】
ＥＬ１、ＥＬ２  有機ＥＬ素子
２  直流電源手段
３  駆動電圧供給手段
４  検出手段
５  逆電圧供給手段
【図１】
0004654891.tif 000002
【図２】
0004654891.tif 000003
【図３】
0004654891.tif 000004
【図４】
0004654891.tif 000005
【図５】
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【図６】
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