JP6048935B2

JP6048935B2 - 照明装置

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Publication number: JP6048935B2
Application number: JP2013041156A
Authority: JP
Inventors: 理棚橋; 喜之三宅; 村上　忠史; 忠史村上; 秀治河地
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-03-01
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2033-03-01
Also published as: JP2014170650A; US20160010810A1; DE112014001096T5; WO2014132603A1

Description

本発明は、有機ＥＬ素子を光源とする照明装置に関する。

有機ＥＬ素子は、低電圧で高輝度の発光が可能であり、含有する有機化合物の種類によって様々な発光色が得られ、また、平板状の面発光パネルとしての製造が容易である。図１３に示すように、このような面発光パネル１０として、基材２０と、基材２０の中央に設けられた有機ＥＬ素子３０と、有機ＥＬ素子３０周囲の基材２０上に設けられた複数の電極パッド４０と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。複数の電極パッド４０の各々は、有機ＥＬ素子３０の陽極層又は陰極層（共に不図示）のいずれか一方と電気的に接続され、外部電源から陽極層又は陰極層への給電を仲介する。面発光パネル１０では、有機ＥＬ素子３０に対応する領域が光を放射する発光領域１０Ａとなり、発光領域１０Ａ周囲の電極パッド４０が設けられた領域（ドットで示す）が光を放射しない非発光領域１０Ｂとなる。

図１４（ａ）に示すように、このような面発光パネル１０を光源とした照明装置５０として、面発光パネル１０の光出射面側に設けられた透光材６０と、透光材６０及び面発光パネル１０を収容するケース７０と、を備えたものがある（例えば、特許文献２参照）。透光材６０は、面発光パネル１０の発光領域１０Ａに相対する光入射面６１と、光入射面６１に対向する光出射面６２と、面発光パネル１０の非発光領域１０Ｂと相対する傾斜面６３と、を有する。光入射面６１は、発光領域１０Ａと同じ大きさに構成されている。

このような照明装置５０において、面発光パネル１０から出射されて光入射面６１から透光材６０に入射した光の一部（破線矢印で示す）は、傾斜面６３で反射されて光出射面６２から出射する。また、面発光パネル１０から出射された光の他の一部（一点鎖線矢印で示す）は、直接に傾斜面６３に入射し、そこで屈折されてから光出射面６２より出射する。このように、非発光領域１０Ｂの正面方向からも光が出射するので、非発光領域１０Ｂの正面方向は、暗部として視認されない。

特開２０１２−１８２１２９号公報特開２００９−８７８３０号公報

上記のような照明装置５０において、面発光パネル１０や透光材６０は、照明装置５０を組み立てる際の作業性を考慮してケース７０に対して所定の大きさの隙間を設けて配置されている。そのため、照明装置５０を組み立てる際に、透光材６０に対して面発光パネル１０が位置ずれすることがある。ここで、光入射面６１と発光領域１０Ａとが同じ大きさに構成されていると、上記のような位置ずれが起こったときに、図１４（ｂ）に示すように、非発光領域１０Ｂの一部である非発光領域１０Ｃが、傾斜面６３によって遮られることなく光入射面６１と相対する。このとき、非発光領域１０Ｃの正面方向が強い暗部となるので、照明装置５０の光照射面には黒い筋が入って照明装置５０の見栄えが悪くなる。また、面発光パネル１０に対して透光材６０が位置ずれした場合も同様である。このような暗部の出現を防止するには、面発光パネル１０と透光材６０とを互いに位置ずれしないように高精度に配置する必要があるので、照明装置５０の歩留まりが悪くなる虞がある。

本発明は、上記課題を解決するものであって、面発光パネルと透光材との間における位置ずれの有無に関わらず見栄えが良く、また、歩留まりの良い照明装置を提供することを目的とする。

本発明の照明装置は、一方の面を発光面とする面発光パネルと、前記面発光パネルの発光面側に配置された平板状の透光材と、を備え、前記面発光パネルは、光を放射する発光領域と、前記発光領域の周囲にあって光を放射しない非発光領域と、を有し、前記透光材は、前記発光領域に相対して設けられ該発光領域から出射された光が入射する光入射面と、前記光入射面に対向して設けられ該光入射面から入射した光が出射する光出射面と、前記光出射面の周縁と前記光入射面の周縁とを互いに連結し該光入射面の周縁から外方に向かって斜めに伸びて前記非発光領域と相対する傾斜面と、を有し、前記光入射面は、前記発光領域よりも小さく、前記透光材は、前記光出射面の周縁から前記面発光パネルの側面を覆うように伸びる周枠を更に有し、前記周枠は、透光性材料により構成されていることを特徴とする。

前記透光材は、前記傾斜面に光を反射する反射部を有することが好ましい。

前記透光材は、前記光入射面に凹部を有することが好ましい。

前記光出射面は、光を拡散する光拡散面となっていることが好ましい。

上記照明装置において、前記透光材の光出射面に、光を拡散する光拡散層を更に付加することが好ましい。

前記透光材は、光を拡散する光拡散剤を内含していることが好ましい。

前記光入射面と前記面発光パネルとは、互いに透光性樹脂を介して密着又は接着されていることが好ましい。

本発明によれば、透光材の光入射面が面発光パネルの発光領域よりも小さいので、面発光パネルと透光材との間で位置ずれが起こったとしても、面発光パネルの非発光領域は、透光材の傾斜面と相対して光入射面とは相対しない。そのため、非発光領域の正面方向が暗部とならないので面発光パネルと透光材との間における位置ずれの有無に関わらず見栄えを良くすることができ、また、面発光パネルと透光材とを互いに高精度に配置する必要がないので歩留まりを良くすることができる。

本発明の第１の実施形態に係る照明装置の分解斜視図。（ａ）は上記照明装置を構成する光源部の断面図、（ｂ）は（ａ）の破線で囲んだ領域の拡大図。（ａ）（ｂ）は上記光源部において透光材に対して面発光パネルが位置ずれした場合を示す断面図。上記実施形態の変形例に係る照明装置を構成する光源部の断面図。上記実施形態の他の変形例に係る照明装置を構成する光源部の断面図。上記実施形態の更に他の変形例に係る照明装置を構成する光源部の断面図。上記実施形態の更に他の変形例に係る照明装置を構成する光源部の断面図。上記実施形態の更に他の変形例に係る照明装置を構成する光源部の断面図。上記実施形態の更に他の変形例に係る照明装置を構成する光源部の断面図。本発明の第２の実施形態に係る照明装置を構成する光源部の分解斜視図。上記光源部の断面図。上記実施形態の変形例に係る照明装置を構成する光源部の断面図。一般的な面発光パネルの平面図。（ａ）（ｂ）は上記一般的な面発光パネルを光源とする従来の照明装置において透光材に対して面発光パネルが位置ずれした場合を示す断面図。

本発明の第１の実施形態に係る照明装置について図１乃至図３を参照して説明する。図１に示すように、照明装置１は、光源部２と、光源部２を着脱可能に装着する装着部３と、を備える。

装着部３は、矩形平板状とされ、光源部２と相対する面を光源部２が装着される装着面とし、装着面とは反対側の面を天井や壁面等の施工面に取り付けられる取付面としている。装着部３は、その装着面に光源部２との係合に用いられる保持部３１及び係合部３２を有する。図例では、保持部３１は、装着面における一の辺の中央に１つ設けられ、係合部３２は、一の辺に対向する辺の中央に２つ設けられている。また、装着部３は、光源部２に設けられ光源部２への給電に用いられる一対の給電端子（不図示）の各々が挿通される一対の端子受け部３３、３４と、端子受け部３３、３４と電気的に接続され外部電源から光源部２への給電を制御する回路基板３５と、を有する。

光源部２は、矩形平板状とされ、装着部３と相対する面を装着部３に装着される装着面とし、装着面とは反対側の面を発光面としている。なお、以下の説明においては、図１に従って発光面側を上面側といい、装着面側を下面側という。光源部２は、上面（一面）を発光面とする面発光パネル４と、面発光パネル４の上面側（発光面側）に配置された透光材５と、を有する（図２（ａ）も参照）。これら面発光パネル４及び透光材５は、透光材５の上面が外部に露出するように面発光パネル４の下面側から背面ケース６によって保持されている。

面発光パネル４は、矩形平板状の基材４１と、基材４１の下面中央に設けられた矩形状の有機ＥＬ素子４２と、有機ＥＬ素子４２周囲の基材４１下面に設けられた複数の電極パッド４３と、有機ＥＬ素子４２の下面側に設けられた配線基板４４と、を有する。

基材４１は、透光性材料により構成され、例えば、透明ガラス板により構成される。有機ＥＬ素子４２は、一般的な層構造を有するものとされ、図例（図２（ｂ）参照）では、基材４１側から陽極層４２ａ、有機発光材料を含む有機層４２ｂ、光反射性を有する陰極層４２ｃが順次積層されたものにより構成される。陽極層４２ａ及び陰極層４２ｃの各々は、それ自体又は補助電極（不図示）を介して有機層４２ｂよりも外側へ延設され、その延設箇所に複数の電極パッド４３が設けられている。複数の電極パッド４３の各々は、それぞれ導電性ワイヤ４５（図２（ａ）参照）により配線基板４４と電気的に接続されている。配線基板４４は、上述した一対の給電端子（不図示）を有する。この給電端子を介して装着部３の回路基板３５から配線基板４４に給電された電力は、導電性ワイヤ４５及び電極パッド４３を経て有機ＥＬ素子４２に供給される。電極パッド４３を有機ＥＬ素子４２の周囲に配置することで、有機ＥＬ素子４２への印加電圧を均一化して有機ＥＬ素子４２を輝度むらなく発光させることができる。

上記のように構成された面発光パネル４において、有機ＥＬ素子４２が設けられた領域は、光を放射する発光領域４Ａとなる。一方、有機ＥＬ素子４２周囲の電極パッド４３が設けられた領域（図１においてドットで示す）は、光を放射しない非発光領域４Ｂとなる。

透光材５は、面発光パネル４の基材４１と略同じ大きさの平板状とされ、例えば、透明ガラス板や透明アクリル樹脂板等の透光性材料により構成される。透光材５は、面発光パネル４の発光領域４Ａに相対して設けられた光入射面５１と、光入射面５１に対向して設けられた光出射面５２と、光出射面５２の周縁と光入射面５１の周縁とを互いに連結する傾斜面５３と、を有する。

光入射面５１は、面発光パネル４の発光領域４Ａよりも小さく構成されている（図２（ａ）（ｂ）参照）。なお、図例では理解を易しくするために誇張して光入射面５１を小さく示しているが、実際には、光入射面５１は、発光領域４Ａよりも僅かに小さければよい。発光領域４Ａから出射された光は、光入射面５１より透光材５に入射し、光出射面５２から外部に出射する。傾斜面５３は、光入射面５１の周縁から外方に向かって斜めに伸びるように形成され、面発光パネル４の非発光領域４Ｂに相対している。傾斜面５３と面発光パネル４の表面とが成す角度は、非発光領域４Ｂの正面方向から効率良く光を出射できるように４５°±１０°であることが好ましい（後述参照）。なお、傾斜面５３と面発光パネル４の表面とが成す角度は、非発光領域４Ｂの大きさや透光材５の厚み等を考慮して適宜決定すればよい。

背面ケース６は、上面に開口を有する箱形形状とされ、その内部に面発光パネル４及び透光材５を収容する。背面ケース６は、その下面の外側に、装着部３の保持部３１と係合する被保持部６１と、装着部３の係合部３２と係合する被係合部６２と、を有する。

上記のように構成された光源部２において、図２（ｂ）に示すように、面発光パネル４から出射された光の一部（破線矢印で示す）は、光入射面５１から入射して透光材５内部を導波した後、傾斜面５３で全反射されて非発光領域４Ｂの正面方向に出射する。また、面発光パネル４から出射された光の他の一部（一点鎖線矢印で示す）は、傾斜面５３から透光材５に入射して、非発光領域４Ｂの正面方向に出射する。このようにして非発光領域４Ｂの正面方向から光が出射されるので、非発光領域４Ｂの正面方向は、暗部にならない。

次に、光源部２において透光材５に対して面発光パネル４が位置ずれした場合について図３（ａ）（ｂ）を参照して説明する。図３（ａ）は、透光材５に対して面発光パネル４が位置ずれしていない状態の光源部２を示し、図３（ｂ）は、透光材５に対して面発光パネル４が位置ずれした状態の光源部２を示す。図３（ｂ）に示すように、仮に透光材５に対して面発光パネル４が位置ずれしても、透光材５の光入射面５１が面発光パネル４の発光領域４Ａよりも小さいので、面発光パネル４の非発光領域４Ｂは、透光材５の傾斜面５３と相対して光入射面５１と相対しない。また、ここでは説明を省略するが、面発光パネル４に対して透光材５が位置ずれした場合も、上記と同様に、非発光領域４Ｂは光入射面５１と相対しない。従って、面発光パネル４と透光材５との間で位置ずれが起こったとしても、非発光領域４Ｂの正面方向は暗部にならない。

上述のように、本実施形態の照明装置１によれば、面発光パネル４と透光材５との間における位置ずれの有無に関わらず非発光領域４Ｂの正面方向が暗部にならないので、均一照度の光照射面を得ることができ、照明装置１の見栄えを良くすることができる。また、このように、照明装置１が面発光パネル４と透光材５との間の位置ずれを許容できるように構成されているので、光源部２の組み立て作業の際に面発光パネル４と透光材５とを互いに高精度に配置する必要がなく、歩留まりを良くすることができる。

次に、上記実施形態の変形例に係る照明装置を構成する光源部について図４を参照して説明する。光源部２ａは、上述の光源部２を基に、透光材５の傾斜面５３を放物面状（一点鎖線で示す）としたものである。この放物面は、光入射面５１上に焦点Ｆを有するように構成されている。このようにすることで、光入射面５１から入射した光が、傾斜面５３により反射されて効率良く外部に出射するようになるので、非発光領域４Ｂの正面方向における照射光輝度が増加する。これにより、非発光領域４Ｂと発光領域４Ａとの照射光輝度差を小さくすることができる。また、光入射面５１と傾斜面５３とが滑らかに連続しているので、光入射面５１と傾斜面５３との間における光の屈折角差が小さくなり、発光領域４Ａと非発光領域４Ｂとの境界を目立たなくすることができる。

次に、上記実施形態の他の変形例に係る照明装置を構成する光源部について図５を参照して説明する。光源部２ｂは、上述の光源部２を基に、透光材５の傾斜面５３に光を反射する反射部５４を設けたものである。反射部５４は、例えば、傾斜面５３に白色塗料を塗布したり白色テープを貼付することで形成されるが、これらに限定されず、光を反射及び拡散するもので構成されていればよい。傾斜面５３に反射部５４を設けることで、傾斜面５３において効率良く光が反射されて外部に出射する光が多くなるので、非発光領域４Ｂの正面方向における照射光輝度を増加して、非発光領域４Ｂと発光領域４Ａとの照射光輝度差を小さくすることができる。

次に、上記実施形態の更に他の変形例に係る照明装置を構成する光源部について図６を参照して説明する。光源部２ｃは、上述の光源部２を基に、透光材５の光入射面５１に凹部５５を設けたものである。凹部５５は、発光パネル４の発光領域４Ａに相対するように設けられ、凹部５５の底面を成し発光領域４Ａと平行な平行面５５ａと、凹部５５の側面を成し発光領域４Ａに対して略直交する直交面５５ｂと、を有する。直交面５５ｂが発光領域４Ａに対して略直交しているので、面発光パネル４から光源部２ｃの側方に向かって出射された光（破線矢印で示す）は、直交面５５ｂに対して小さい入射角で入射する。そのため、このような光の直交面５５ｂにおける全反射が抑制されるので、より光取り出し効率を高めることができると共に、非発光領域４Ｂの正面方向における照射光輝度が増加して、非発光領域４Ｂと発光領域４Ａとの照射光輝度差を小さくすることができる。

次に、上記実施形態の更に他の変形例に係る照明装置を構成する光源部について図７を参照して説明する。光源部２ｄは、上述の光源部２を基に、透光材５の光出射面５２を光を拡散する光拡散面としたものである。このような光拡散面は、例えば、光出射面５２にサンドブラスト処理やフロスト処理を施して微細な凹凸を形成することで得られる。このようにすることで、面発光パネル４からの光が透光材５において種々の方向に拡散されてから外部に出射するので、高度に輝度むらを低減することができる。また、導光されてきた光が透光材５の内面へ拡散反射するので、傾斜面５３へ届く光が増加して、発光領域４Ａと非発光領域４Ｂとの境界をより目立たなくすることができる。

次に、上記実施形態の更に他の変形例に係る照明装置を構成する光源部について図８を参照して説明する。光源部２ｅは、上述の光源部２を基に、光出射面５２の光出射面側に光を拡散する光拡散層５６を更に付加したものである。光拡散層５６は、例えば、拡散塗装や光拡散シートの貼付により形成される。光源部２ｅによれば、上述の光源部２ｄと同様の効果を得ることができる。

次に、上記実施形態の更に他の変形例に係る照明装置を構成する光源部について図９を参照して説明する。光源部２ｆは、上述の光源部２を基に、光を拡散する光拡散剤５７を透光材５に内含させたものである。このような光拡散剤５７は、例えば、粒子状二酸化チタン、粒子状二酸化ケイ素又は粒子状セラミックにより構成される。光拡散剤５７を透光材５に内含させることで、光拡散剤５７によって拡散されて透光材５内を導光する光が多くなるので、より輝度むらを低減し、また、より発光領域４Ａと非発光領域４Ｂとの境界を目立たなくすることができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る照明装置を構成する光源部について図１０及び図１１を参照して説明する。光源部２ｇは、上述の光源部２を基に、透光材５の光出射面５２の周縁から面発光パネル４の側面を覆うように伸びる周枠５８を更に設けたものである。周枠５８は、透光材５と同じ透光性材料により構成され、周枠５８の端部は背面ケース６の上面側の端部と係合する。このようにすることで、面発光パネル４からの光が周枠５８を透過して外部へ照射されるようになるので、光源部２ｇの側方にも光を照射することができる。

次に、上記実施形態の変形例に係る照明装置を構成する光源部について図１２を参照して説明する。光源部２ｈは、上述の光源部２ｇを基に、基材４１（面発光パネル４）と透光材５の光入射面５１とを互いに透光性樹脂７を介して密着又は接着したものである。透光性樹脂７は、例えば、基材４１を構成する材料又は透光材５を構成する材料と同じ屈折率を有する材料、若しくはこれら材料の中間の屈折率を有する材料により構成される。このようにすることで、基材４１と透光性樹脂７との界面や透光性樹脂７と透光材５との界面における全反射が抑制されることができるので、光取り出し効率を向上することができる。

なお、本発明に係る照明装置は、上記実施形態及びその変形例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上述した光源部２ａを基に、更に、反射部及び凹部を設けると共に、透光材に光拡散性を付与した構成としてもよい。また、上述した光源部２ｄ乃至２ｆを基に、更に、反射部を設けると共に、面発光パネルと透光材との間に透光性樹脂を配置した構成としてもよい。また、上述した光源部２ｇを基に、更に、反射部及び凹部を設けると共に、透光材に光拡散性を付与した構成としてもよい。

１照明装置
４面発光パネル
４Ａ発光領域
４Ｂ非発光領域
５透光材
５１光入射面
５２光出射面
５３傾斜面
５４反射部
５５凹部
５６光拡散層
５７光拡散剤
５８周枠
７透光性樹脂

Claims

一方の面を発光面とする面発光パネルと、前記面発光パネルの発光面側に配置された平板状の透光材と、を備えた照明装置であって、
前記面発光パネルは、光を放射する発光領域と、前記発光領域の周囲にあって光を放射しない非発光領域と、を有し、
前記透光材は、前記発光領域に相対して設けられ該発光領域から出射された光が入射する光入射面と、前記光入射面に対向して設けられ該光入射面から入射した光が出射する光出射面と、前記光出射面の周縁と前記光入射面の周縁とを互いに連結し該光入射面の周縁から外方に向かって斜めに伸びて前記非発光領域と相対する傾斜面と、を有し、
前記光入射面は、前記発光領域よりも小さく、
前記透光材は、前記光出射面の周縁から前記面発光パネルの側面を覆うように伸びる周枠を更に有し、前記周枠は、透光性材料により構成されていることを特徴とする照明装置。
前記透光材は、前記傾斜面に光を反射する反射部を有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記透光材は、前記光入射面に凹部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の照明装置。
前記光出射面は、光を拡散する光拡散面となってい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照明装置。
前記透光材の光出射面に、光を拡散する光拡散層を更に付加した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照明装置。
前記透光材は、光を拡散する光拡散剤を内含していることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の照明装置。
前記光入射面と前記面発光パネルとは、互いに透光性樹脂を介して密着又は接着されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の照明装置。