JP2009076781A - 発光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】外表面に荷重が加わることによる破損を防止できる発光モジュールを提供する。
【解決手段】発光モジュール１は、直流電力が供給されることで発光する面状発光源２と、面状発光源２を収納する筐体３と、面状発光源２に直流電力を供給する一対の給電端子４ａ，４ｂと、面状発光源２の発光面１１側を覆うように配設される保護部材１２とを備える。面状発光源２は、電力供給されることで発光する発光層７を基板５上に有し基板５の厚み方向における一表面側を面状に発光する発光面１１とする。保護部材１２は、透光性を有する弾性材料からなり、外表面（前面）から面状発光源２に伝わる荷重が内部で分散するように厚み寸法や材質等が設定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、面状に発光する発光面を有した発光モジュールに関するものである。

従来から、面状に発光する発光面を有し電力供給されることで発光する面状発光源を備えた発光モジュールが提供されている。

この種の発光モジュールの一例として、ガラス材料からなる基板と、基板の前面に形成された薄膜状の第１電極と、第１電極上に設けられ厚さ方向に通電されることにより発光する有機薄膜からなる発光層と、第１電極との間に発光層を挟むように透明電極材料（たとえばＩＴＯ）から形成された薄膜状の第２電極とを有した有機ＥＬ素子を、面状発光源として用いたものがある。この構成では、第１電極−第２電極間に直流電流を供給すれば、発光層からの光は第２電極を通して前方に出射され、第２電極の前面が面状に発光する発光面となる。

有機ＥＬ素子を面状発光源に用いた発光モジュールは、蛍光灯や白熱灯などの光源に比べて薄型であるため、蛍光灯や白熱灯とは異なる使用方法が可能であって、たとえば、この種の発光モジュールを幅木に組み込んで壁面下部に設置したり（たとえば特許文献１参照）、この種の発光モジュールを化粧鏡の鏡面上に設置したり（たとえば特許文献２参照）することが提案されている。

ところで、本願出願人は、上述したような面状発光源を備えた発光モジュールを、たとえば床材や壁材等の建材と一体に形成するなどして建造物の床や壁に設置することで、建造物内の様々な照明に用いることを考えている。
特開平４−３５３１６２号公報 特開２００１−２８６３７３号公報

しかし、上記発光モジュールを建造物の床や壁などに設置した場合、発光モジュールの外表面に対して人あるいは家具等の物体から荷重が加わることがあり、その際に、面状発光源に対して局所的に大きな荷重が加わって発光モジュールが破損する可能性がある。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、外表面に荷重が加わることによる破損を防止できる発光モジュールを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、面状に発光する発光面を有し電力供給されることで発光する面状発光源と、透光性を有する弾性材料からなり面状発光源の発光面側を覆うように配設され、外表面から面状発光源に伝わる荷重を内部で分散させる保護部材とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、保護部材の外表面から面状発光源に伝わる荷重は、保護部材の弾性により保護部材の内部で分散するので、面状発光源に対して局所的に大きな荷重が印加されることはなく、発光モジュールの外表面に荷重が加わることによる発光モジュールの破損を防止することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記面状発光源に人体が接近したことを検知する人感センサと、人感センサで人体の接近が検知されると面状発光源の点灯状態を変化させる第１の点灯制御部とを面状発光源と一体に備えることを特徴とする。

この構成によれば、人が発光モジュールに接近すると、第１の点灯制御部は、面状発光源の点灯状態を変化させて人体の接近を報知する。これにより、たとえば発光モジュールが床に設置されている場合に、発光モジュールに接近する人に対し、発光モジュールの存在を知らせて発光モジュールを踏まないように注意を促すことができ、結果的に、荷重が加わることで発光モジュールが破損してしまうことを回避することができる。しかも、面状発光源を利用して人感センサの検知結果の報知を行うので、前記報知を可能とするための構成要素の増加を抑えることができる。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記面状発光源が前記保護部材を上方に向けて設置され、上方から作用する荷重を検知する荷重センサと、荷重センサで規定値以上の荷重が検知されると面状発光源の点灯状態を変化させる第２の点灯制御部とを面状発光源と一体に備えることを特徴とする。

この構成によれば、人が発光モジュールを踏むと、第２の点灯制御部は、面状発光源の点灯状態を変化させて荷重が加わっていることを報知する。これにより、発光モジュールを踏んでいる人に対し、発光モジュールの存在を知らせて発光モジュールに過大な荷重を加えないように注意を促すことができ、結果的に、荷重が加わることで発光モジュールが破損してしまうことを回避することができる。しかも、面状発光源を利用して荷重センサの検知結果の報知を行うので、前記報知を可能とするための構成要素の増加を抑えることができる。

本発明は、面状発光源の発光面側を覆う保護部材を設けたことで、発光モジュールの外表面に荷重が加わることによる発光モジュールの破損を防止できるという利点がある。

（実施形態１）
本実施形態の発光モジュール１は、直流電力が供給されることで発光する面状発光源２と、面状発光源２を収納する筐体３と、面状発光源２に直流電力を供給する一対の給電端子４ａ，４ｂとを備えている。

面状発光源２は、図１に示すように、たとえばガラスのような絶縁材料からなる板面矩形状の基板５と、基板５の前面（図１の上面）上に設けられた薄膜状の第１電極６と、第１電極６上に設けられた発光層７と、第１電極６との間に発光層７を挟む薄膜状の第２電極８とを有するものである。第１電極６や第２電極８や発光層７は基板５よりもやや小さい矩形状に形成されている。ここでは、発光層７は厚さ方向に通電されることにより発光する有機薄膜であって、面状発光源２は有機ＥＬ素子を構成する。第１電極６および第２電極７は透明電極材料であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）のように、発光層７からの光に対して透光性を有する導電材料から形成される。これにより、発光層７から出た光を、第２電極８を通して前方（図１の上方）に取り出すことが可能となる。

筐体３は、矩形枠状に形成されており、一方（背面側）の開口面を建造物の床材となる建材９で閉塞するように建材９の一表面に一体に結合される。面状発光源２は、基板５の背面（図１の下面）を建材９の前記一表面に突き合わせる形で筐体３の開口内に収納される。このように、本実施形態の発光モジュール１は建材９と一体化されている。

各給電端子４ａ，４ｂは、筐体３の開口内において筐体３の内側面と面状発光源２との間に配設され、第１電極６と第２電極８とのそれぞれに電気的に接続される。給電端子４ａ，４ｂは、筐体３の内側面に沿って基板５の厚み方向の全域に亘って延設されており、筐体３における建材９と反対側（前面側）の開口面から一部が露出する。なお、図１の例では、右側の給電端子４ａが第１電極６に接続され、左側の給電端子４ｂが第２端子８に接続されており、第１電極６と第２電極８との対向面間には絶縁材料からなる絶縁層１０が形成されている。

上記構成の発光モジュール１は、一対の給電端子４ａ，４ｂを介して第１電極６−第２電極８間に直流電力を供給する点灯回路（図示せず）と共に照明器具を構成する。点灯回路は筐体３内や建材９内に組み込まれていてもよいが、筐体３および建材９と別に設けられる構成としてもよい。点灯回路から第１電極６−第２電極８間に直流電力を供給すれば、発光モジュール１の発光層７が発光し、発光層７からの光は第２電極８を通して前方に出射されることとなる。したがって、面状発光源２のうち、第２電極８の前面が面状に発光する発光面１１を構成する。

ところで、本実施形態の発光モジュール１は、面状発光源２の発光面１１側を覆うように配設される保護部材１２を備えている。保護部材１２は、少なくとも面状発光源２からの光に対して透光性を有する弾性材料からなり、外表面（前面）から面状発光源２に伝わる荷重が内部で分散するように厚み寸法や材質等が設定される。本実施形態では、可視光に対して透過性を有するシリコーンゴムからなる保護部材１２を採用する。この保護部材１２は、筐体３における建材９と反対側（前面側）の開口面を閉塞するように筐体３の開口内に配設されている。ただし、筐体３の前面に給電部材４ａ，４ｂが露出するように、保護部材１２と筐体３の内側面との間には給電部材４ａ，４ｂが挿通される隙間が確保される。

保護部材１２は、平板状に形成され、面状発光源２の発光面１１と対向するように配置されており、筐体３内における保護部材１２と面状発光源２との間には、保護部材１２と面状発光源２との隙間を埋める封止材１３が充填されている。ここで用いる封止材１３は、たとえばシリコーン樹脂からなり、保護部材１２と同様に少なくとも面状発光源２からの光に対して透光性を有する。本実施形態では、封止材１３を接着剤として保護部材１２を面状発光源２に接着するようにしているが、この構成に限らず、たとえば保護部材１２と筐体３とを互いに嵌合する形状として、保護部材１２を筐体３に嵌合させる構成としてもよい。

上述した構成の発光モジュール１によれば、保護部材１２の外表面から面状発光源２に伝わる荷重は、保護部材１２の弾性により保護部材１２の内部で分散するので、面状発光源２に対して局所的に荷重が印加されることはない。したがって、発光モジュール１を一体に形成した建材（ここでは床材）９を建造物の床に設置した場合に、たとえば人が発光モジュール１を踏むことがあっても、発光モジュール１の外表面に加わる荷重により発光モジュール１が破損することを防止できる。しかも、保護部材１２は面状発光源２からの光に対して透光性を有するので、面状発光源２からの光の取出効率を低下させることなく発光モジュール１の破損を防止することができる。

なお、本実施形態では、床材としての建材９に発光モジュール１を一体に形成する例を示したが、本発明の発光モジュール１は、床に設置されるものに限らず、たとえば壁や天井などに設置されるものであってもよい。

（実施形態２）
本実施形態の発光モジュール１は、人体が接近したことを報知可能とした点が実施形態１の発光モジュール１と相違する。

すなわち、本実施形態では、図２に示すように、人体が接近したことを検知する人感センサ１４と、人感センサ１４の出力を受けて面状発光源２の点灯状態を変化させる（第１の）点灯制御部１５とを面状発光源２と一体に備えている。人感センサ１４は、筐体３の外側面の一部から露出するように筐体３に埋め込まれている。ここで、人感センサ１４としては、人体から発せられる赤外線の変化を検知する焦電型赤外線センサを用いるが、これに限らず、たとえば超音波の反射波を用いて人体の接近を検知するセンサ等を用いてもよい。

点灯制御部１５は、人感センサ１４で人体の接近を検知した際に、面状発光源２を所定の報知パターンで点灯させるものであって、これにより人感センサ１４の検知結果を報知する。この点灯制御部１５は、人感センサ１４と隣接するように筐体３に埋め込まれている。ここにおいて、点灯制御部１５は、人感センサ１４で人体の接近が検知されると、その時点での面状発光源２の動作状態（点灯あるいは消灯）に優先して報知パターンで面状発光源２を点灯させる。点灯制御部１５による報知パターンでの点灯は、たとえば所定周期での点滅や、赤色等の視認性のよい光色での点灯とすることが考えられる。

以上説明した本実施形態の構成によれば、人が発光モジュール１に接近すると、面状発光源２が報知パターンで点灯して人体の接近を報知する。これにより、発光モジュール１に接近した人に対して、発光モジュール１の存在を知らせて発光モジュール１を踏まないように注意を促すことができ、結果的に、発光モジュール１に荷重が加わることを回避することができる。したがって、荷重が加わることで発光モジュール１が破損してしまうことをより確実に回避することができる。

なお、本実施形態の他の例として、たとえば図３に示すように筐体３にスピーカ１６を付加し、点灯制御部１５が報知パターンで面状発光源２を点灯させるのに加えて、スピーカ１６から警告音（音声でもよい）を出力させることにより、人感センサ１４の検知結果を報知するようにしてもよい。この場合、面状発光源２を報知パターンで点灯させるだけの構成に比べ、発光モジュール１に接近した人に対して発光モジュール１の存在を気付かせやすくなるという利点がある。

その他の構成および機能は実施形態１と同様である。

（実施形態３）
本実施形態の発光モジュール１は、面状発光源２に荷重が加わっていることを報知可能とした点が実施形態１の発光モジュール１と相違する。

すなわち、本実施形態では、図４に示すように、保護部材１２側から面状発光源２に加わる荷重を検知する荷重センサ１７と、荷重センサ１７の出力を受けて面状発光源２の点灯状態を変化させる（第２の）点灯制御部１８とを面状発光源２と一体に備えている。荷重センサ１７は、筐体３の開口内であって保護部材１２の背面（図４の下面）の全面に積層される形で設けられており、発光モジュール１の前面の略全域について、加わる荷重を検知することができる。ここで、荷重センサ１７としては、加わった荷重を電気信号に変換して出力する圧電素子を用いるが、その他のセンサを用いてもよい。

点灯制御部１８は、荷重センサ１７で面状発光源２に加わる荷重を検知した際に、面状発光源２を所定の報知パターンで点灯させるものであって、これにより荷重センサ１７の検知結果を報知する。この点灯制御部１８は、筐体３の開口内において保護部材１２と筐体３の内側面との間に配設されている。ここにおいて、点灯制御部１８は、荷重センサ１７で面状発光源２に加わる荷重が検知されると、その時点での面状発光源２の動作状態（点灯あるいは消灯）に優先して報知パターンで面状発光源２を点灯させる。点灯制御部１８による報知パターンでの点灯は、たとえば所定周期での点滅や、赤色等の視認性のよい光色での点灯とすることなどが考えられる。また、点灯制御部１８は、荷重センサ１７に加わる荷重の大きさに応じて面状発光源２の報知パターンを変化させるようにしてもよい。つまり、荷重が大きくなるほど点滅周期を早めたり、あるいは荷重の大きさに応じて発光色を変化させたりすることが考えられる。

以上説明した本実施形態の構成によれば、人が発光モジュール１を踏むと、面状発光源２が報知パターンで点灯して荷重が加わっていることを報知する。これにより、面状発光源２を踏んでいる人に対して、発光モジュール１の存在を知らせ、発光モジュール１に過大な荷重を加えることがないように注意を促すことができ、結果的に、発光モジュール１に過大な荷重が加わることを回避することができる。さらに、人体に限らず、家具等の物体が発光モジュール１上に載置されている場合にも、面状発光源２が報知パターンで点灯するから、家具等の物体が発光モジュール１に一部重複して載置されると、周囲の人に対して、発光モジュール１の存在を知らせて発光モジュール１上から物体を移動させるように注意を促すことができる。したがって、荷重が加わることで発光モジュール１が破損してしまうことをより確実に回避することができる。

なお、本実施形態の他の例として、筐体３にスピーカ１６を付加し、点灯制御部１８が報知パターンで面状発光源２を点灯させるのに加えて、スピーカ１６から警告音（音声でもよい）を出力させることにより、荷重センサ１７の検知結果を報知するようにしてもよい。この場合、面状発光源２を報知パターンで点灯させるだけの構成に比べ、発光モジュール１の周囲の人に対して発光モジュール１の存在を気付かせやすくなるという利点がある。

その他の構成および機能は実施形態１と同様である。

（実施形態４）
本実施形態の発光モジュール１は、図５に示すように背面側（図５の下面側）に背面保護部材１９を設けた点が実施形態３の発光モジュール１と相違する。この発光モジュール１は、建材（ここでは床材）９とは別体であって、建材９上の定位置に設置された状態で使用される。

背面保護部材１９は、弾性材料から平板状に形成されており、筐体３の一方（背面側）の開口を閉塞するとともに筐体１９の背面を全域に亘って覆う形状に形成される。ここで、背面保護部材１９は筐体３に取着されている。しかして、発光モジュール１を建材９上に設置すると、筐体３と建材９との間に背面保護部材１９が介装されることになる。なお、本実施形態では、保護部材１２と同様に可視光に対して透過性を有するシリコーンゴムからなる背面保護部材１９を採用しているが、背面保護部材１９においては透光性は必須ではない。

上述した構成によれば、保護部材１２の外表面（前面）に荷重が加わった際に、面状発光源２に伝わる荷重は保護部材１２の弾性により保護部材１２の内部で分散し、また、建材９から面状発光源２に作用する反力は背面保護部材１９の弾性により背面保護部材１９の内部で分散するので、面状発光源２に対して局所的に荷重が印加されることはない。また、背面保護部材１９を採用したことで、発光モジュール１が踏まれたりしても建材９に傷がつきにくくなるので、発光モジュール１を移設する際などに、建材９の傷の補修が不要になる。

その他の構成および機能は実施形態３と同様である。

なお、本実施形態で説明した背面保護部材１９は、実施形態１，２の発光モジュール１に対して付加されていてもよい。

本発明の実施形態１の構成を示す概略断面図である。 本発明の実施形態２の構成を示す概略断面図である。 同上の他の構成を示す概略断面図である。 本発明の実施形態３の構成を示す概略断面図である。 本発明の実施形態４の構成を示す概略断面図である。

符号の説明

１ 発光モジュール
２ 面状発光源
１１ 発光面
１２ 保護部材
１４ 人感センサ
１５ 第１の点灯制御部
１７ 荷重センサ
１８ 第２の点灯制御部

Claims (3)

1. 面状に発光する発光面を有し電力供給されることで発光する面状発光源と、透光性を有する弾性材料からなり面状発光源の発光面側を覆うように配設され、外表面から面状発光源に伝わる荷重を内部で分散させる保護部材とを備えることを特徴とする発光モジュール。
2. 前記面状発光源に人体が接近したことを検知する人感センサと、人感センサで人体の接近が検知されると面状発光源の点灯状態を変化させる第１の点灯制御部とを面状発光源と一体に備えることを特徴とする請求項１記載の発光モジュール。
3. 前記面状発光源は前記保護部材を上方に向けて設置され、上方から作用する荷重を検知する荷重センサと、荷重センサで規定値以上の荷重が検知されると面状発光源の点灯状態を変化させる第２の点灯制御部とを面状発光源と一体に備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光モジュール。
   

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