JP2009076266A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安定した給電を行えるとともに素子の寿命の低下を抑えることのできる照明装置を提供する。
【解決手段】透光性を有する材料から成る基板１０、基板１０の一表面側に積層される第１の電極１２、有機層１１、第２の電極１３、基板１０の前記一表面側に形成されて第１の電極１２及び第２の電極１３と各々電気的に接続された第１の給電部１５、第２の給電部１６から成る発光素子１と、外部電源Ａと接続されるとともに第１の給電部１５及び第２の給電部１６と各々電気的に接続される複数の給電部材２とを備えた照明装置であって、基板１０の前記一表面側に配設されて発光素子１の少なくとも第１の給電部１５及び第２の給電部１６を除いた部位と接触する金属製の枠体３を有し、枠体３には、第１の給電部１５及び第２の給電部１６と対向する位置に給電部材２を挿通させるための挿通孔３０ａを貫設した。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明装置に関する。

従来から、有機ＥＬ素子を用いた照明装置が提供されており、例えば特許文献１に開示されているようなものがある。この従来例は、熱伝導層、第１の電極、絶縁層、有機層、第２の電極を有する積層体をガラス基板上に形成して成る照明装置であって、有機層は、蒸着等の方法によって正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層を順次形成して成る。積層体の熱伝導層は、ガラス基板上の略全域に亘って形成されており、熱伝導層上に積層体を封止する封止ガラスが接着剤によって接合されるとともに、熱伝導層上における封止ガラスの外側には、複数の放熱フィンを有するヒートシンク（放熱部材）が接着剤によって接合されている。而して、高輝度で連続駆動する際に有機層から発する熱を熱伝導層を介してヒートシンクから放出することで、有機ＥＬ素子が劣化して発光輝度が低下するという問題を解消している。
特開２００６−２１０２１６号公報

ところで、上記従来例では、ガラス基板上に無機層・有機層を積層して封止する構造であるため、基板及び積層体の発光面を除いた部位を枠体で覆って保護することで、利用の際の安全性を高める必要がある。しかしながら、この枠体を樹脂材料で形成した場合、枠体に覆われた基板部分に熱が篭もり、発光素子の寿命を低下させるという問題があった。また、放熱性を考慮して枠体を金属材料で形成した場合、枠体と電極との間で短絡が生じ、安定した給電を行うことができないという問題があった。

本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、安定した給電を行えるとともに素子の寿命の低下を抑えることのできる照明装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、透光性を有する材料から成る基板、基板の一表面側に積層される第１の電極、第１の電極層の基板と反対側の面に積層されて少なくとも発光層を含む有機層、有機層の基板と反対側の面に積層される第２の電極、基板の前記一表面側に形成されて第１の電極と電気的に接続された第１の給電部、基板の前記一表面側に形成されて第２の電極と電気的に接続された第２の給電部から成る発光素子と、外部電源と接続されるとともに第１の給電部及び第２の給電部と各々電気的に接続される複数の給電部材とを備えた照明装置であって、基板の前記一表面側に配設されて発光素子の少なくとも第１の給電部及び第２の給電部を除いた部位と接触する金属製の枠体を有し、枠体には、第１の給電部及び第２の給電部と対向する位置に給電部材を挿通させるための挿通孔が貫設されたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、給電部材は、ピン状に形成されたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、給電部材は、自身を第１の給電部及び第２の給電部と接触する方向に付勢する付勢手段を有することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１項の発明において、貫設孔は、その内周面が絶縁性材料から成る被膜で覆われたことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか１項の発明において、発光素子と枠体との間に熱伝導性を有する熱伝導部材を設けたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、発光素子と接触する金属製の枠体を設けたので、装置駆動時における発光素子での発熱を枠体を介して外部に放出することで発光素子の温度を下げることができ、したがって発光素子の寿命の低下を抑えることができる。また、枠体において第１の給電部及び第２の給電部と対向する位置に給電部材を挿通させるための挿通孔を貫設したので、第１の給電部及び第２の給電部と枠体との間を短絡させることなく給電部材を各給電部に接続できるので、安定した給電を行うことができる。

請求項２の発明によれば、給電部材をピン状に形成したので、給電部材を挿通孔に容易に差し込むことができる。

請求項３の発明によれば、各給電部に対する給電部材の接圧を高めることができるので、更に安定した給電を行うことができる。

請求項４の発明によれば、貫設孔の内周面を絶縁性の被膜で覆ったので、枠体と短絡することなく給電部材を各給電部に取り付けることができる。

請求項５の発明によれば、発光素子から枠体への熱伝導性が向上するので、装置駆動時における発光素子の温度を下げることができ、発光素子の寿命の低下を更に抑えることができる。

（実施形態１）
以下、本発明に係る照明装置の実施形態１について図面を用いて説明する。尚、以下の説明では、特に断りの無い限りは図１（ａ）における上下左右を上下左右方向と定めるものとする。本実施形態は、図１（ａ）に示すように、略平板状に形成された発光素子１と、外部電源Ａと接続されるとともに発光素子１に給電するための複数（図示では２つ）の給電部材２と、少なくとも一部が発光素子１と接触するとともに発光素子１を支持する枠体３とから成る。

発光素子１は、図２に示すように、透光性を有する材料から成る基板１０と、基板１０に積層される有機材料から成る有機発光層１１と、有機発光層１１を挟んで設けられる陽極となる第１の電極層１２及び陰極となる第２の電極層１３と、第１の電極層１２及び第２の電極層１３を覆うように設けられて有機発光層１１を封止する封止層１４と、第１の電極層１２及び第２の電極層１３に各々接続されて外部電源Ａから電圧を供給するための第１の給電部１５、第２の給電部１６とから成る。

基板１０は、有機発光層１１を支持するための平板状の部材であって、例えばガラス等の透光性を有する材料から成る。有機発光層１１は、蛍光物質の有機材料又は蛍光物質を含む有機材料から成る発光層を少なくとも含んで構成され、必要に応じて正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等を含んで構成される。

第１の電極層１２は、透光性を有する材料から成る導電性の薄膜であって、例えばインジウム・すず酸化物（Indium Tin Oxide：ITO）等で形成される。尚、第１の電極層１２は、その一部が基板１０の長手方向における一方の端部側に後述する封止層１４から露出するように引き出され、陽極端子部１２ａを形成している。

第２の電極層１３は、有機発光層１１で発光する光を反射する材料から成る導電性の薄膜であって、例えば、アルミニウム（Al）、アルミリチウム（Al：Li）、マグネシウム銀（Mg：Ag）等の金属や合金などで形成される。本実施形態では、導電性、反射率及びコスト等の観点から、第２の電極層１３はアルミニウムで形成されている。第２の電極層１３は、その一部が基板１０の長手方向における他方の端部側に後述する封止層１４から露出するように引き出され、陰極端子部１３ａを形成している。

封止層１４は、基板１０と併せて有機発光層１１を気密に封止するための絶縁性を有する薄膜であって、例えばシリコン樹脂等から形成される。封止層１４は、第２の電極層１３の図２における上面及び右側面を覆うとともに、有機発光層１１の左側面を覆うように形成される。

外部電源Ａは、例えば商用電源の交流出力を全波整流するダイオードブリッジから成る整流回路と、整流された脈流電圧を平滑化するコンデンサと、平滑化された直流電圧を発光素子１の定格に応じた電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ回路とから構成される直流電源である。尚、このような直流電源は周知であるので、ここでは図示及び詳細な説明を省略する。

第１の給電部１５及び第２の給電部１６は、何れも例えばクロムめっきから形成され、一端が陽極端子部１２ａ若しくは陰極端子部１３ａと接続される幅寸法の短い細幅部１５ａ，１６ａと、細幅部１５ａ，１６ａの各他端と一体に形成されて外部電源Ａからの給電部材２が接続される幅寸法の長い太幅部１５ｂ，１６ｂとから成る。尚、各給電部１５，１６は何れも封止層１４の外側に形成される。

而して、各給電部１５，１６に外部電源Ａからの給電部材２を接続し、陽極端子部１２ａと陰極端子部１３ａとの間に直流電圧を印加することで有機発光層１１が可視光を発光する。この有機発光層１１で発光した光は、直接或いは第２の電極層１２で反射することにより、基板１０の図２における下面から取り出され、基板１０の前記下面が面状発光する（以下では、基板１０の面状発光する面を「発光面１０ａ」と呼ぶものとする）。

枠体３は、例えば鉄、銅、ステンレス鋼等の金属材料から形成され、図１（ａ）に示すように、略平板状の本体部３０と、本体部３０の左右両端部から上方に突出して形成された略鈎形の保持部３１とから構成される。尚、本実施形態では、熱伝導率や重量を考慮してアルミニウムで形成されている。本体部３０の上面には、発光素子１が発光面１０ａを上向きにした状態で載置される。この際、発光素子１は封止層１４が本体部３０と当接するとともに、各給電部１５，１６が本体部３０と上下方向に間隔を空けて配設されるので、各給電部１５，１６が本体部３０と接触して短絡しないようになっている。保持部３１は、各々の先端部が互いに近づく方向に突出しており、これら先端部と本体部３０との間に発光素子１が保持されることで、発光素子１と枠体３との間の密着が長期に亘って維持されるようになっている。また、本体部３０には、図１（ｂ）に示すように、左右両端部にそれぞれ長手方向が本体部３０の短手方向に沿った略矩形状の挿通孔３０ａが貫設されている。

給電部材２は、図１（ａ）に示すように、その一端部に各給電部１５，１６と接触する導通部２ａを有するピン状に形成されており、他端部は外部電源Ａに接続されている。而して、各給電部材２の導通部２ａを枠体３の挿通孔３０ａを介して各給電部１５，１６にそれぞれ接触させることで、発光素子１に点灯電力を給電するようになっている。また、給電部材２がピン状に形成されているため、給電部材２を挿通孔３０ａに容易に差し込むことができるとともに、給電部材２を挿通孔３０ａの内側の範囲で自由に動かすことができ、発光素子１の取付位置、角度がずれた場合にも給電部材２を各給電部１５，１６に取り付けることができて安定した給電を行うことができる。尚、図示しないが、枠体３には、導通部２ａが給電部１５，１６と接触した状態で給電部材２を固定する固定手段が設けられている。また、給電部材２には、図示しないが導通部２ａを各給電部１５，１６と接触する方向に付勢する付勢手段が設けられている。このため、各給電部１５，１６に対する給電部材２の導通部２ａの接圧を高めることができ、接触抵抗を安定させることで安定した給電を行うことができる。尚、本実施形態では給電部材２をピン状に形成しているが、他の形状に形成しても構わない。

また、図３に示すように、挿通孔３０ａの内周面を絶縁性材料から成る被膜５で覆うように構成してもよい。このように構成すれば、枠体３と短絡することなく給電部材２を各給電部１５，１６に取り付けることができる。尚、挿通孔３０ａの内周面のみならず枠体３の本体部３０の上下両面も被膜５で覆うように構成するのが望ましい。

上述のように、発光素子１の封止層１４と接触する金属製の枠体３を設けたので、装置駆動時における発光素子１での発熱を枠体３を介して外部に放出することで発光素子１の温度を下げることができ、したがって発光素子１の寿命の低下を抑えることができる。また、枠体３の本体部３０の第１の給電部１５及び第２の給電部１６と対向する位置に給電部材２を挿通させるための挿通孔３０ａを貫設したので、各給電部１５，１６と枠体３との間を短絡させることなく給電部材２を各給電部１５，１６に接続できるので、安定した給電を行うことができる。

尚、図４に示すように、発光素子１と枠体３の本体部３０との間に熱伝導性を有する熱伝導部材４を設けても構わない。熱伝導部材４は、放熱性を高めるために熱伝導率が高く且つ発光素子１の封止層１４及び枠体３と密着性の高い材料で形成されるのが望ましく、例えばシリコンや、シリコンにアルミナ等の高熱伝導率フィラーを加えたものからシート状、ペースト状、又はゲル状に形成するのが望ましい。このように熱伝導部材４を設けることで、発光素子１から枠体３への熱伝導性が向上するので、装置駆動時における発光素子１の温度を下げることができ、発光素子１の寿命の低下を更に抑えることができる。

（実施形態２）
以下、本発明に係る照明装置の実施形態２について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的構成は実施形態１と共通であるので、共通する部位には同一の符号を付して説明を省略するものとする。本実施形態は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、枠体３を第１の子枠体３２と第２の子枠体３３とに分離可能に構成している。第１の子枠体３２、第２の子枠体３３は、それぞれ実施形態１の枠体３の左半分、右半分を構成する形状に形成されており、第１の子枠体３２の右端部及び第２の子枠体３３の左端部が図示しない結合手段によって互いに結合することで、実施形態１の枠体３と略同一形状となる。

而して、図５（ａ）に示すように、発光素子１の左右両端部を各子枠体３２，３３の保持部３１に嵌合させるとともに、各子枠体３２，３３を結合することで発光素子１が枠体３に保持される。このように構成すれば、ガラス等の破壊されやすい材質から成る基板１０を有する発光素子１を枠体３に取り付ける際に、かしめ等の後加工を施す必要が無いため、発光素子１の枠体３への取付作業が容易且つ安全なものとなる。

本発明の照明装置の実施形態１を示す図で、（ａ）は概略図で、（ｂ）は枠体を下側から見た図である。 同上の発光素子を示す概略図である。 同上の挿通孔の周囲に絶縁部材を設けた場合を示す概略図である。 同上の発光素子と枠体との間に熱伝導部材を設けた場合を示す概略図である。 本発明の照明装置の実施形態２を示す図で、（ａ）は第１の子枠体と第２の子枠体を結合する前の状態の概略図で、（ｂ）は第１の子枠体と第２の子枠体とを結合した状態の概略図である。

符号の説明

１ 発光素子
１０ 基板
１１ 有機発光層
１２ 第１の電極層
１３ 第２の電極層
１４ 封止層
１５ 第１の給電部
１６ 第２の給電部
２ 給電部材
３ 枠体
３０ 本体部
３０ａ 挿通孔
３１ 保持部

Claims (5)

1. 透光性を有する材料から成る基板、基板の一表面側に積層される第１の電極、第１の電極層の基板と反対側の面に積層されて少なくとも発光層を含む有機層、有機層の基板と反対側の面に積層される第２の電極、基板の前記一表面側に形成されて第１の電極と電気的に接続された第１の給電部、基板の前記一表面側に形成されて第２の電極と電気的に接続された第２の給電部から成る発光素子と、外部電源と接続されるとともに第１の給電部及び第２の給電部と各々電気的に接続される複数の給電部材とを備えた照明装置であって、基板の前記一表面側に配設されて発光素子の少なくとも第１の給電部及び第２の給電部を除いた部位と接触する金属製の枠体を有し、枠体には、第１の給電部及び第２の給電部と対向する位置に給電部材を挿通させるための挿通孔が貫設されたことを特徴とする照明装置。
2. 前記給電部材は、ピン状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 前記給電部材は、自身を第１の給電部及び第２の給電部と接触する方向に付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載の照明装置。
4. 前記貫設孔は、その内周面が絶縁性材料から成る被膜で覆われたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の照明装置。
5. 前記発光素子と枠体との間に熱伝導性を有する熱伝導部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の照明装置。
   

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