(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子と、各発光素子に電流を供給するための給電用電極とを有する面状発光モジュールであって、複数の発光素子が同一面内で規定の並設方向に並設され、各発光素子の面積を前記並設方向で段階的に変化させてあり、複数の発光素子が直列に接続されてなり、複数の発光素子の直列回路の両端間に通電する制御回路に接続してなることを特徴とする面状発光モジュール。
【請求項２】
前記複数の発光素子のうち互いに隣り合う発光素子の対向する縁部に凹凸部が形成され、前記隣り合う発光素子は、互いの凹凸部が相互に入り込む形で配置されてなることを特徴とする請求項１記載の面状発光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状発光モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＥＬ素子、ＬＥＤ素子などの発光素子を用いた面状発光モジュールを照明用途に使用する場合、空間演出のために、当該面状発光モジュールの面内の輝度分布にグラデーションを生じさせたいという要求がある。
【０００３】
これに対して、従来から、アルミニウム等の金属で形成される背面電極上に反射絶縁層が形成され、反射絶縁層上に発光層が形成され、発光層上に透明電極が形成されてなる分散型ＥＬ素子であって、背面電極上に反射絶縁層等を形成する前に、背面電極の一部をエッチングするか又は当該背面電極の一部に電極間電界強度差層をコーティングすることにより、当該背面電極の一部とそれ以外の部分との間で、背面電極と透明電極との間の電界強度に差を付与できるようにし、面内の輝度分布を持たせることが可能な分散型ＥＬ素子が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
ところが、上記特許文献１に開示された面状発光モジュールでは、面内の輝度分布にグラデーションを生じさせようとした場合、背面電極を階段状にエッチングする、或いは、背面電極上に階段状の電極間電界強度差層をコーティングなどする等の微細な加工が必要であり、加工の難易度が高いという問題がある。
【０００５】
また、複数の短冊状の発光素子を有し、当該複数の発光素子を同一面上で一列に並設してなる面状発光モジュールが提案されている。この面状発光モジュールでは、制御回路によって、各発光素子それぞれに通電される電流が発光素子の並設方向において段階的に増加若しくは減少するように制御することにより、面内の輝度分布にグラデーションを生じさせることが可能となる。
【特許文献１】特開平６−２０３９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のように複数の発光素子を並設してなる面状発光モジュールでは、各発光素子それぞれに通電する電流を各別に制御する必要があるため、制御回路が複雑かつ高価になるという問題があった。
【０００７】
本願発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、安価な制御回路を使用して、面内の輝度分布にグラデーションを生じさせることが可能な面状発光モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、複数の発光素子と、各発光素子に電流を供給するための給電用電極とを有する面状発光モジュールであって、複数の発光素子が同一面内で規定の並設方向に並設され、各発光素子の面積を前記並設方向で段階的に変化させてあり、複数の発光素子が直列に接続されてなり、複数の発光素子の直列回路の両端間に通電する制御回路に接続してなることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、面積の異なる複数の発光素子を同一面内で規定の並設方向に並設され、各発光素子の面積を前記並設方向で段階的に変化させてあるので、容易に輝度分布にグラデーションを生じさせることが可能となる。また、各発光素子の面積比を変えるだけで輝度分布に生じるグラデーションを容易に変化させることが可能となる。
【００１１】
また、この発明によれば、複数の発光素子の直列回路の両端間に一定電流を通電する簡易かつ安価な制御回路を使用して、輝度分布にグラデーションを生じさせることが可能となる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記複数の発光素子のうち互いに隣り合う発光素子の対向する縁部に凹凸部が形成され、前記隣り合う発光素子は、互いの凹凸部が相互に入り込む形で配置されてなることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、前記複数の発光素子のうち互いに隣り合う発光素子の対向する縁部に凹凸部が形成されており、互いに隣り合う発光素子は、互いの凹凸部が相互に入り込む形で配置されているので、グラデーションを生じさせる際に、互いに隣り合う発光素子間の境界が曖昧になり、輝度分布により滑らかなグラデーションを生じさせることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、面積の異なる複数の発光素子を同一面内で規定の並設方向に並設され、各発光素子の面積を前記並設方向で段階的に変化させてあるので、容易に輝度分布にグラデーションを生じさせることが可能となる。また、各発光素子の面積比を変えるだけで輝度分布に生じるグラデーションを容易に変化させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施形態１）
本実施形態の面状発光モジュール１は、図１に示すように、複数の発光素子２と、各発光素子２に電流を供給する２つの給電用電極３，３とを備えている。
【００１６】
発光素子２は、有機ＥＬ素子であって、図１（ａ）に示すように、例えばガラスのような透光性を有する絶縁材料で形成された矩形板状の透光性基板２１の一表面上に、例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ）のような透光性を有する導電材料から形成された陽極２３ａと、少なくとも発光層（図示せず）を含む有機薄膜層２２と、例えばアルミニウム（Ａｌ）のような金属から形成される陰極２４ａとの積層構造を有し、陰極２４ａの上面と側面及び有機薄膜層２２の側面を覆う封止層４が形成されている。ここで、面状発光モジュール１は、透光性基板２１の他表面を光出射面（光取り出し面）１ａとしている。
【００１７】
また、有機薄膜層２２は、発光層が陽極２３ａと陰極２４ａとの間に直流電流を通電したときに発光するように構成されており、有機薄膜層２２が、所望の発光色の光が得られる有機分子材料により形成された発光層と、発光層と陽極２３ａとの間に介在する正孔輸送層（図示せず）と、発光層と陰極２４ａとの間に介在する電子輸送層（図示せず）とを備えている。ここで、有機薄膜層２２の層構造は特に限定するものではなく、例えば有機薄膜層２２の所望の発光色が白色の場合には、発光層中に赤色、緑色、青色の三種類のドーパント色素をドーピングするようにして正孔輸送層と発光層と電子輸送層との積層構造を採用するようにしてもよいし、青色正孔輸送性発光層と緑色電子輸送性発光層と赤色電子輸送性発光層との積層構造を採用してもよいし、正孔輸送層と青色電子輸送性発光層と緑色電子輸送性発光層と赤色電子輸送性発光層との積層構造を採用してもよい。また、有機薄膜層２２は、正孔輸送層及び電子輸送層を設けずに発光層のみにより構成してもよい。
【００１８】
なお、上述の有機ＥＬ素子からなる発光素子２は、例えば無機ＥＬ素子に比べて、より低電力、低電流で駆動することができ、かつ、供給電力に対する発光輝度も大きく発光効率がよいという特徴がある。
【００１９】
また、発光素子２は、陽極２３ａのうち有機薄膜層２２で覆われていない一端部が陽極側端子２３ｂを構成している。一方、陰極２４ａは、陽極２３ａの他端の側方に向かって有機薄膜層２２の上面から透光性基板２１の上記一表面まで延設された部分が陰極側端子２４ｂを構成している。なお、陽極２３ａと陰極２４ａとの間には有機薄膜層２２の一部が介在している。また、封止層４は、例えばシリコーン樹脂等により形成されている。
【００２０】
給電用電極３は、例えばクロムめっき等により形成されたもので、封止層４に覆われることなく露出している。また、一方の給電用電極３は、例えばクロムめっき等により形成された配線部３１を介して陽極側端子２３ｂに接続されており、他方の給電用電極３は配線部３１を介して陰極側端子２４ｂに接続されている。
【００２１】
本実施形態の面状発光モジュール１は、図１（ｂ）に示すように、平面視における大きさの異なる複数の短冊状の発光素子２を有しており（つまり、幅寸法の異なる複数の発光素子２を有しており）、複数の発光素子２は同一面内で規定の並設方向に一列に並設されている。以下、図１（ｂ）の発光素子２の前記並設方向を左右方向として説明する。
【００２２】
複数の発光素子２は、図１（ｂ）において、左端の発光素子２から右端の発光素子２に向かって面積を変化させてある。具体的には、左端の発光素子２の面積が最も小さく、右端の発光素子２の面積が最も大きくなるように段階的に増加させてある。ここで、各発光素子２の輝度は通電される電流の密度に比例する。従って、制御回路（図示せず）によって、各発光素子２に等しく一定の電流を通電する場合、発光素子２の面積が小さいほど電流の密度が大きくなるので、面状発光モジュール１の輝度分布に左端から右端にかけて輝度が漸減するグラデーションを生じさせることが可能となる。
【００２３】
また、本実施形態の面状発光モジュール１では、複数の発光素子２が、直列回路を構成している。従って、複数の発光素子２からなる直列回路の両端間に一定の電流を通電する簡易かつ安価な制御回路（図示せず）を接続することにより面状発光モジュール１を発光させることができる。
【００２４】
また、本実施形態の面状発光モジュール１の他の構成例として例示する図２の構成では、隣り合う発光素子２，２の対向する縁部に三角波形状の凹凸部が形成されており、当該隣り合う発光素子２，２が、三角波形状の凹凸部が相互に入り込む形で配置されている。しかして、グラデーションを生じさせた際の隣り合う発光素子２，２間の境界を曖昧にすることで、輝度分布により滑らかなグラデーションを生じさせることを可能としている。
【００２５】
更に、本実施形態の面状発光モジュール１では、光出射面１ａに光拡散シート（図示せず）を被着することにより、グラデーションを生じさせた際の隣り合う発光素子２，２間の境界を更に曖昧にし、輝度分布に更に滑らかなグラデーションを生じさせることを可能としている。
【００２６】
本実施形態の面状発光モジュール１の応用例としては、例えば、面状発光モジュール１を具備した面状発光型照明器具（図示せず）と当該面状発光型照明器具の点灯装置などを制御する制御装置（図示せず）とを備えた面状発光システム（図示せず）等がある。
【００２７】
上述の面状発光型照明器具は、一つの筐体（図示せず）内に面状発光モジュール１、直流電源回路（図示せず）、面状発光モジュール１からの光の配光を制御する光学素子（図示せず）などが配置されてなる。
【００２８】
上述の直流電源回路は、商用電源（図示せず）の交流出力を全波整流するダイオードブリッジ（図示せず）とダイオードブリッジの出力を降圧する降圧チョッパ回路（図示せず）とから構成されている。ここで、降圧チョッパ回路は、ダイオードブリッジの出力端間に例えばＦＥＴからなるスイッチング素子（図示せず）とダイオード（図示せず）が接続され、ダイオードの両端間にインダクタ（図示せず）と平滑用のコンデンサ（図示せず）との直列回路が接続されており、スイッチング素子をオン・オフして平滑用のコンデンサの両端電圧を制御するチョッパ用制御回路（図示せず）を備えている。
【００２９】
（実施形態２）
本実施形態の面状発光モジュール１は、実施形態１と同様に、図３に示すように規定の並設方向（ここでは、図３の左右方向）に並設された大きさの異なる複数の発光素子２を有しており、中央の発光素子２から左右両端の発光素子２，２に向かって面積を変化させてある。具体的には、中央の発光素子２の面積が最も小さく、左右両端の発光素子２の面積が最も大きくなるように段階的に増加させてある。ここで、実施形態１で説明した制御回路（図示せず）によって、各発光素子２に等しく一定の電流を通電すると、発光素子２の面積が小さいほど電流の密度が大きくなるので、面状発光モジュール１の輝度分布に中央から左右両端にかけて輝度が漸減するグラデーションを生じさせることを可能としている。
【００３０】
（実施形態３）
本実施形態の面状発光モジュール１は、実施形態１と同様に、大きさの異なる複数の発光素子２を有しており、図４に示すように、面積の異なる複数の発光素子２を二次元的に配置し、各発光素子２の面積を規定の並設方向（ここでは、図４の左右方向）で段階的に変化させてある。具体的には、左端の発光素子２の面積が最も小さく、右側に向かって図４における上下方向の幅を段階的に広げることで発光素子２の面積を段階的に増加させ、途中から上記上下方向の幅を一定として左右方向の幅を段階的に広げることで発光素子２の面積を段階的に増加させ、右端の発光素子２の面積が最も大きくなるようにしてある。ここで、実施形態１で説明した制御回路（図示せず）によって、各発光素子２に等しく一定の電流を通電すると、発光素子２の面積が小さいほど電流の密度が大きくなるので、面状発光モジュール１の輝度分布に左端から右端にかけて輝度が漸減するグラデーションを生じさせることを可能としている。更に、発光素子２の上下方向の幅を変えることにより面積を段階的に変化させるので、各発光素子２の面積比を実施形態１に比べて更に大きくすることができ、面状発光モジュール１の輝度分布に更に濃淡が強調されたグラデーションを生じさせることが可能となる。
【００３１】
なお、上述の各実施形態では、発光素子２として有機ＥＬ素子を採用した場合について説明したが、発光素子２として無機ＥＬ素子やＬＥＤ素子などの他の発光素子を採用しても同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施形態１の面状発光モジュールを示し、（ａ）は発光素子の一部破断した斜視図、（ｂ）は要部概略平面図である。
【図２】同上の他の構成例の要部概略平面図である。
【図３】実施形態２の面状発光モジュールの要部概略平面図である。
【図４】実施形態３の面状発光モジュールの要部概略平面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  面状発光モジュール
１ａ  光出射面
２  発光素子
３  給電用電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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