CN103367657B - 照明装置 - Google Patents

Abstract

一种照明装置，其包括发光元件、连接至发光元件以向发光元件供电的电线、以及构造为将发光元件和电线一体地保持的透光树脂。该透光树脂限定照明装置的外观。从发光元件发射的光透过透光树脂从透光树脂的外表面射出。

Description

照明装置

技术领域

本发明涉及照明装置，在该照明装置中发光元件由透光树脂保持。

背景技术

在电致发光（EL）元件中，发光单元在透明基板上形成，该发光单元包括由正电极和负电极夹在中间的发光层。当在电极之间施加电压时，由于激子通过空穴和作为载体注入发光层的电子的复合而产生，EL元件发射光。

EL元件主要划分为有机EL元件和无机EL元件，在有机EL元件中，使用有机材料作为发光层的荧光材料，在无机EL元件中，使用无机材料作为发光层的荧光材料。特别地，有机EL元件能够以低电压发射高亮度的光。有机EL元件具有这样的特征：能够根据荧光材料的种类获得不同的发射颜色，并且能够容易地被制造为表面发光体。

作为使用EL元件的特征作为表面发光体的照明装置的例子，公知一种照明装置，该照明装置中，子面板可旋转地连接至矩形有机EL面板的各侧，该矩形有机EL面板具有与该子面板相同的形状（例如见日本专利申请公开第2008-186599号）。通过使子面板旋转，能够将照明装置转换为所期望的形状，例如扁平形状或盒形状。这使得可能改进照明装置的设计优点。

JP2008-186599A中所公开的照明装置包括EL面板和用于支撑该EL面板的连接部分，在该EL面板中发光元件（有机EL元件）容纳在壳体内，其发光表面暴露至外侧。因此，壳体和连接部分限定了照明装置的外形。由此，总的来说发光元件的形状对照明装置的设计优点没有贡献。

发明内容

鉴于上文，本发明提供了一种照明装置，其能够利用发光元件的形状特征，并增加设计优点。

根据本发明的一个方面，提供了一种照明装置，其包括：发光元件；电线，其连接至发光元件，以向发光元件供电；以及透光树脂，其构造为将发光元件和电线一体地保持，其中透光树脂限定照明装置的外形，从发光元件发射的光透过透光树脂从透光树脂的外表面射出。

透光树脂的外表面的一部分可以受到磨砂处理。

透光树脂可以包括光分布控制表面，该光分布控制表面用于控制从透光树脂的外表面射出的光的分布。

发光元件可以是平坦的有机电致发光元件，该有机电致发光元件包括有机层、阳极层、阴极层和基板，该有机层包括有机发射层，该阳极层设置在有机层的一个表面上，该阴极层设置在有机层的另一个表面上，在该基板上，有机层、阳极层和阴极层上下沉积。

透光树脂可以具有多面体形状，发光元件具有扁平形状并由透光树脂以这样的状态保持：发光元件保持平行于透光树脂的限定透光树脂外形的一个表面。

透光树脂可以具有矩形的平行六面体形状，发光元件具有扁平形状并由透光树脂以这样的状态保持：发光元件相对于透光树脂的限定透光树脂外形的一个表面以规定角度倾斜。

透光树脂可以具有被修圆的角部。

电线可以由透光树脂以这样的状态保持：电线的一部分保持平行于透光树脂的外形的一侧。

透光树脂可以具有大体上的球形形状。

阳极层和阴极层可以具有透光性。

发光元件可以包括多个发光元件。

根据本发明，保持发光元件的透光树脂限定照明装置的外形。由此，会看到作为光源的发光元件仿佛在透光树脂内漂浮。这使得可能利用发光元件的形状特征并获得增加的设计优点。

附图说明

从下文结合附图给出的对实施例的说明中可以更清楚本发明的目的和特征，在附图中：

图1是根据本发明的一个实施例的照明装置的透视图。

图2A、2B和2C分别是照明装置的俯视图、主视图和侧视图。

图3是示出了用于在照明装置中使用的EL元件的示意性构造的侧剖视图。

图4A至4D是用于解释照明装置的制造顺序的主视图。

图5A和5B是用于解释照明装置的制造顺序的另一个示例的主视图。

图6A至6C是用于解释照明装置的制造顺序的又一个示例的主视图。

图7A和7B分别是根据实施例的一个变型示例的照明装置的主视图和侧视图。

图8是根据实施例的另一个变型示例的照明装置的透视图。

图9A、9B和9C是图8中示出的照明装置的俯视图、侧视图和主视图。

图10A至10C是用于解释图8中示出的照明装置的制造顺序的侧视图。

图11A、11B、11C、11D和11E分别是根据实施例的又一个变型示例的照明装置的透视图、俯视图、主视图、侧视图和后视图。

图12A、12B、12C和12D分别是根据实施例的又一个变型示例的照明装置的俯视透视图、主视图、侧视图和后视图。

图13A、13B、13C和13D分别是根据实施例的再一个变型示例的照明装置的俯视透视图、主视图、侧视图和后视图。

具体实施方式

现将参考图1至6C说明根据本发明的一个实施例的照明装置。如图1和2A至2C中所示，本实施例的照明装置1包括发光元件2、电线3和透光树脂4，该电线3连接至发光元件2以向发光元件2供电，该透光树脂4用于将发光元件2和电线3一体地保持。该透光树脂4限定发光装置1的外形。透光树脂4引导从发光元件2发射的光，并将该光从其外表面射出。本实施例的发光装置1可以用作室内立架，以放置在架或桌上。

透光树脂4具有多面体形状（在本实施例中为大体上的平行六面体形状）。该透光树脂4形成为使得其两个相反表面（为说明起见，称为“前表面41”和“后表面42”）具有大体上的正方形形状，将前表面41和后表面42相互连接的其顶表面43、一对侧表面44和底表面45在大小上比前表面41或后表面42中的一侧小。顶表面43和侧表面44之间的角部，以及侧表面44和底表面45之间的角部被修圆。发光元件2是具有扁平发射表面的大体上矩形的有机EL元件。发光元件2布置为平行于限定透光树脂4的外形的底表面45，并被保持成使得其发射表面面向顶表面43。发光元件2在透光树脂4的宽度方向上大体上在透光树脂4的中心处被保持，并且在透光树脂4的高度方向上在与顶表面43相比更靠近底表面45的位置上被保持。透光树脂4的前表面的尺寸设定为大于发光元件2的长侧的长度，优选地为发光元件2的长侧的长度的2至4倍。根据发光元件2的发射输出，透光树脂4的宽度尺寸优选地设定为大于发光元件2的短侧的长度。

电线3由透光树脂4以这样的状态保持：电线3在平行于底表面45的方向上从发光元件2的端部延伸规定的距离，并且其前端部分朝向侧表面44中的一个和底表面45之间的角部弯曲。电线3的与其连接至发光元件2的端部相反的端部从透光树脂4露出。导电性优良的金属线，如铜线等，用作电线3。电线3不被绝缘树脂等覆盖。

如图3中所示，发光元件2是平坦的有机EL元件，其包括有机层21、阳极层22、阴极层23和基板24，该有机层21包括有机发射层，该阳极层22设置在有机层21的一个表面上，该阴极层23设置在有机层21的另一个表面上，在基板24上，阳极层22、有机层21和阴极层23上下叠置。有机层21、阳极层22和阴极层23除了其电极引出部分（未示出）之外，都覆盖有诸如环氧树脂等的密封材料25。在密封材料25的顶表面可以涂布有铜箔。电线3电连接至电极引出部分。

有机层21包括发射层、电子注入层和输送层，该发射层含有有机发射材料、该电子注入层用于注入电子，该输送层用于将空穴或电子输送至电子注入层。使用能够发射所期望的白色光的有机荧光材料作为发射层。发射层由例如这样的化合物制成，该化合物的分子结构具有基团，这些基团由蒽、萘、芘、并四苯、六苯并苯、二萘嵌苯、酞菁晕苯（phthaloperylene）、萘基晕苯（naphthaloperylene）、二苯基丁二烯、四苯基丁二烯、香豆素、噁二唑、双苯并噁唑啉、联苯乙烯、环戊二烯、喹啉金属复合物、三(8-羟基喹啉酸根)铝复合物、三（4-甲基-8-喹啉酸根)铝复合物、三（5-苯基-8-喹啉酸根)铝复合物、氨基喹啉金属复合物、苯并喹啉金属复合物、三-（对三联苯-4-基）胺、1-芳基-2,5-双（2-噻吩基）吡咯衍生物、吡喃、二羟基喹啉并吖啶、红荧烯、联苯乙烯基苯衍生物、联苯乙烯亚芳基（distyrylarylene）衍生物，或者其发光化合物、聚合物、各种荧光染料的混合物等构成。

有机层21是通过例如真空沉积方法通过将组成上述层的有机材料沉积在阳极层22的表面上，然后对其图案化而形成的。组成有机层21的各层可以通过混合不同材料和/或沉积所述不同材料而形成。例如，在各层之间可以插入用于调节电势的缓冲层。

阳极层22是用于将空穴注入至有机层21中的电极，并且由包括具有大的功函数的金属、合金、导电化合物或其混合物的电极材料制成。特别地，阳极层22优选地由诸如氧化铟锡（ITO）、SnO₂（氧化锡）或ZnO（氧化锌）的透光导电材料制成。阳极层22是通过例如真空沉积方法或溅射方法通过在基板24的表面上沉积这些电极材料，然后对其图案化而形成的。

阴极层23是用于将电子注入至有机层21的电极，并且由包括具有小的功函数的金属、合金、导电化合物或其混合物的电极材料制成。特别地，阴极层23优选地由诸如锂、铝、铝锂合金、镁银混合物、Al-Al₂O₃混合物或Al-LiF混合物的反光导电材料制成。阴极层23是通过与形成阳极层22所使用的相同的方法形成的。在本实施例中，发光元件2具有这样的构造：其中阳极层22具有透光性，阴极层23具有反光性，并且光从发光元件2的一个表面发射。可替换地，发光元件2可以具有这样的构造：其中阳极层22和阴极层23具有透光性，并且光从发光元件2的相反表面发射。在放置在架或桌上并构造为朝向透光树脂4的顶表面43照射光的照明装置1中，期望使用单表面发光的有机EL元件。另一方面，在例如沿所有方向朝向周围表面照射光的天花板悬挂式或壁挂式照明装置1中，期望使用双表面发光的有机EL元件。

基板24由诸如钠钙玻璃或无碱玻璃的透光玻璃，或者透光树脂材料制成，并形成为例如大体上的矩形形状。具有微小不平整的光引出薄膜形成在基板24的光出射表面上，以改进光从基板的引出效率。基板24可以由柔性材料制成。

下面，将参照图4A至4D说明照明装置1的制造顺序。如图4A中所示，在发光元件2和电线3固定到位的状态下，将组成透光树脂4的透明材料40倒至盒状框体5（例如模具）中。为了不削弱有机层21的有机材料的特性，期望使用具有100℃或更低的熔点并在室温下固化的透明树脂，例如丙烯酸树脂或聚苯乙烯树脂，作为透明材料40。接着，如图4B和4C中所示，填充在框体5中的透明材料40完全固化，然后将固化的透光树脂4从框体5中取出。由此，由透光树脂4封装发光元件2和电线3。在电线3具有足够的强度以将发光元件2保持在规定高度上的情况下，期望使用该制造顺序。与之后要说明的制造顺序相比，可能获得无缝的纯净的透光树脂4。

如图4D中所示，顶表面43和侧表面44之间的角部以及侧表面44和底表面45之间的角部通过切削加工而被修圆。当将侧表面44和底表面45之间的角部切割掉时，朝向角部中的一个延伸的电线3的一些部分也与树脂一起被切割掉。因为电线3没有由绝缘树脂等覆盖，所以电线3的供电端通过切削加工从透光树脂4露出。进一步地，顶表面43、侧表面44和底表面45受到磨砂处理。除非被抛光，否则角部的被修圆的表面自然成磨砂表面。以上述顺序形成的透光树脂4限定了照明装置1的外形。通过焊剂等将引出线（未示出）结合至电线3的供电端。引出线连接至用于使发光元件2发光的电路板和供电电路。

下面，将参照图5A和5B以及图4C和4D说明照明装置1的制造顺序。在该制造顺序中，如图5A中所示，形成为规定的梯形形状的透光树脂构件40a布置在框体5内。发光元件2布置在树脂构件40a的上表面部分上。电线3布置在树脂构件40a的倾斜表面部分上。在此状态下，将透明材料40填充在框体5中。树脂构件40a由与透明材料40相同的树脂材料或与透明材料40折射率大体上相同的树脂材料制成。透明材料40在固化时，与树脂构件40a成一体。由此，如图5B中所示，可能获得透光树脂4。随后的步骤与参考图4C和4D所说明的步骤相同。在电线3的强度不足以保持发光元件2的情况下，期望使用该制造顺序。

下面，将参照图6A至6C和图4D说明照明装置1的制造顺序的又一个示例。在该制造顺序中，如图6A中所示，按照上述制造顺序准备形成为规定的梯形形状的透光树脂构件40a。发光元件2布置在树脂构件40a的上表面部分上。电线3布置在树脂构件40a的倾斜表面部分上。然后，如图6B中所示，将透明材料40施加在发光元件2、电线3和树脂构件40a上。接着，准备好树脂构件40b，该树脂构件40b具有与树脂构件40a的其上布置有发光元件2和电线3的对应表面互补的表面。通过使用透明材料40作为粘合剂而将树脂构件40a和40b结合在一起。如图6C中所示，在对角部的切削加工的过程中，或者在磨砂处理过程中，移除沿侧表面44流动的透明材料40。随后的步骤与参照图4D所说明的步骤相同。在发光元件2的基板24由硬材料制成，并且在透明材料40的固化过程中容易由应力改变而破裂的情况下，期望使用该制造顺序。

在如上述构造的照明装置1中，如果通过电线3将电力供给至发光元件2，则光从发光元件2发射。从发光元件2发射的光通过透光树脂4传输。通过透光树脂4传输的光入射到透光树脂4的内表面上。相对于该内表面的入射角小于临界角的光从透光树脂4向外射出。相对于该内表面的入射角大于临界角的光完全反射并通过透光树脂4传输。因为顶表面43、侧表面44、底表面45和修圆的角部受到磨砂处理，所以比起通过前表面41和后表面42，光更容易通过顶表面43、侧表面44、底表面45和被修圆的角部投射。从而，当使发光元件2发光时，光从顶表面43、侧表面44、底表面45射出。因此，照明装置1能够进行极好的照明，通过该照明，光从透明物体射出。当从前表面41和后表面42观察时，看到作为光源的发光元件2仿佛在透光树脂4内漂浮。因此可能利用发光元件2的形状特征并获得改进的设计优点。

在照明装置1中，电线3由透光树脂4以这样的状态保持：电线3的一些部分保持平行于透光树脂的一侧。换句话说，电线3线性地布置在透光树脂4内，由此为照明装置1给出了时尚的设计。在照明装置1中，发光元件2和电线3保持由透光树脂4封装。由此，发光元件2的密封性能变高了。特别地，如图4D中所示，如果通过切割透光树脂4的角部而使电线3的端部暴露，则水或空气通过电线3的接线部分渗透至发光元件2中的可能性很小。因此，照明装置1能够浸在水中，并能够进行照明，这在过去是不能实现的。

下面，将参照图7A和7B说明根据之前实施例的一个变型示例的照明装置。根据该变型示例的照明装置1包括多个（在该变型示例中为两个）发光元件2。优选地，各发光元件2的发射表面布置为彼此面向相反侧。以该变型示例，多个发光元件2的使用使得即使照明装置1（透光树脂4）具有增大的尺寸时，也可能抑制从照明装置1的外表面射出的光的亮度的减小。

下面将参照图8至10C说明之前实施例的另一个变型示例的照明装置。如图8和9A至9C中所示，该变型示例中采用的透光树脂4具有矩形的平行六面体形状。透光树脂4形成为大体上矩形形状，使得其两个相反表面（顶表面43和底表面45）具有大体上正方形形状，并且使得使顶表面43和底表面45相互连接的其四个表面，也就是前表面41、一对侧表面44和后表面42具有与顶表面43和底表面45相交的短侧。

如图所示，发光元件2由透光树脂4在透光树脂4的宽度方向上大体上在透光树脂4的中心处保持，并且在透光树脂4的高度方向上被保持在与底表面45相比更靠近顶表面43的位置上。发光元件2相对于限定透光树脂4的外形的前表面41以规定角度倾斜。在该变型示例中，发光元件2的发射表面面向下倾斜。

透光树脂4包括光分布控制表面46，该光分布控制表面46布置在前表面41上，以控制从透光树脂4的外表面射出的光的分布。该光分布控制表面46包括凹陷部分46a和透镜部分46b，该凹陷部分46a凹入透光树脂4的前表面41中，该透镜部分46b面向发光元件2的发射表面。透镜部分46b是凸透镜，该凸透镜朝向发光元件2的发光方向向外弯曲。

将参照图10A至10C说明根据本变型示例的照明装置1的制造顺序。在根据本变型示例的照明装置1的制造顺序中，将发光元件2和电线3保持在透光树脂4中的保持步骤保持与之前的实施例的步骤相同。在本变型示例中，如图10A中所示，提前形成透光树脂4，以具有比最终制造阶段的照明装置1的高度大的高度。然后，如图10B中所示，将电线3的端部和透光树脂4的下部切割掉，以由此形成底表面45。就像之前的实施例，这使得可能增大密封性能，并使电线3露出。切割表面（底表面45）成磨砂表面。因此，即使引出线连接至电线3的端部，该引出线也是从前表面41或侧表面44几乎不可见的。这使得可能改进照明装置1的外形。

以本变型示例，光分布控制表面46收集从发光元件2的发射表面发射的光，并将该光照射到其上放置有照明设备1的表面的规定区域上。由此，照明装置1能够用作工作灯。

透光树脂4的形状有很多不同变化。将参照图11A至13D说明根据这些变化的照明装置。这里将图示三个变型示例。在图11A至11E中示出的变形示例中，透光树脂4形成为大体上的球形形状。在本变型示例的照明装置1中，发光元件2由透光树脂4以这样的状态保持：发光元件2的发射表面面向斜上方。基座（未示出）设置在电线3的供电端处。用于使发光元件2发光的电路板容纳在该基座内。在图12A至12D中示出的变型示例中，透光树脂4形成为平坦盒状。透光树脂4的各自的角部被修圆。发光元件2布置为平行于地面。在图13A至13D中示出的变型示例中，图12A至12D中示出的变型示例中采用的透光树脂4的顶表面转换为圆形。能够期望使用根据所述变型示例的照明装置1的被修圆的形状，作为散发出温暖感的室内发光件。

本发明不限于上文所说明的实施例和变型示例，而是可以变型为很多不同形式。在上文所说明的实施例和变型示例中，所有透光树脂4都具有平行六面体形状。可替换地，透光树脂4可以具有四面体形状或具有多于六个表面的多面体形状。此外，透光树脂4可以具有球形外形或半球形外形。在图1中示出的构造中，磨砂处理不仅可以在顶表面43上进行，还可以在前表面41或后表面42的一部分上进行。此时，可以向受到磨砂处理的部分刻图形或文字。在此情况下，光从受到磨砂处理的该部分射出。由此，进一步增加了照明装置1的装饰性。可以向组成透光树脂4的透明材料增加染料或荧光材料。

尽管参照实施例示出并说明了本发明，本领域技术人员应当理解，在不脱离下文的权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可以做出各种改变和变型。

Claims (11)

1.一种照明装置，包括：

发光元件；

电线，其连接至所述发光元件，以向所述发光元件供电；以及

透光树脂，其构造为将所述发光元件和所述电线一体地保持，

其中所述透光树脂限定所述照明装置的外形，从所述发光元件发射的光透过所述透光树脂从所述透光树脂的外表面射出，并且

其中所述透光树脂具有切去的角部，所述电线的端部通过所述角部露出。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述透光树脂的外表面的一部分受到磨砂处理。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述透光树脂包括光分布控制表面，所述光分布控制表面用于控制从所述透光树脂的外表面射出的光的分布。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述发光元件是平坦的有机电致发光元件，所述有机电致发光元件包括有机层、阳极层、阴极层和基板，所述有机层包括有机发射层，所述阳极层设置在所述有机层的一个表面上，所述阴极层设置在所述有机层的另一个表面上，在所述基板上，所述有机层、所述阳极层和所述阴极层上下沉积。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述透光树脂具有多面体形状，所述发光元件具有扁平形状并由所述透光树脂以这样的状态保持：所述发光元件保持平行于所述透光树脂的限定所述透光树脂外形的一个表面。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述透光树脂具有矩形的平行六面体形状，所述发光元件具有扁平形状并由所述透光树脂以这样的状态保持：所述发光元件相对于所述透光树脂的限定所述透光树脂外形的一个表面以规定角度倾斜。

7.根据权利要求5所述的装置，其中所述透光树脂具有被修圆的角部。

8.根据权利要求5所述的装置，其中所述电线由所述透光树脂以这样的状态保持：所述电线的一部分保持平行于所述透光树脂的外形的一侧。

9.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述透光树脂具有大体上的球形形状。

10.根据权利要求4所述的装置，其中所述阳极层和所述阴极层具有透光性。

11.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述发光元件包括多个发光元件。