JP2009080989A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子及び回路基板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、外部電源に接続されるとともに発光素子１に点灯電力を供給する点灯回路を備えた回路基板４と、回路基板４と各給電部１５，１６との間を各々電気的に接続する複数の給電部材２とを備えた照明装置であって、回路基板４は、樹脂材料５によって封止され、回路基板４と発光素子１との間に金属製の枠体３の本体部３０を設け、発光素子１を本体部３０に接触させた。
【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素子等の発光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。また、発光素子と発光素子に点灯電力を供給する点灯回路を備えた回路基板とを一体化した照明装置では、発光素子と回路基板とが枠体に取り付けられる。しかしながら、この枠体を樹脂材料で形成した場合、発光素子及び回路基板の双方の発熱によって、発光素子及び回路基板の双方の寿命を低下させる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、発光素子及び回路基板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、外部電源に接続されるとともに発光素子に点灯電力を供給する点灯回路を備えた回路基板と、回路基板と第１の給電部及び第２の給電部との間を各々電気的に接続する複数の給電部材とを備えた照明装置であって、回路基板は、樹脂材料によって封止され、回路基板と発光素子との間に金属製の板状部材を設けるとともに、板状部材と発光素子とを接触させ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、板状部材は、回路基板及び発光素子を保持する金属製の枠体と一体に形成され、枠体は、回路基板を収納する収納凹部を有し、回路基板は、収納凹部に樹脂材料を充填することで封止されることを特徴とする。

本発明によれば、発光素子と回路基板との間に金属製の板状部材を設け、板状部材と発光素子とを接触させたので、装置駆動時における発光素子での発熱を板状部材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、回路基板を樹脂材料で封止したので、回路基板の放熱性・防水性・耐湿度性を高めることができ、したがって回路基板の寿命の低下を抑えることができる。

以下、本発明に係る照明装置の実施形態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（図示せず）に接続されるとともに発光素子１に点灯電力を供給する点灯回路を備えた回路基板４と、回路基板４と発光素子１との間を電気的に接続する複数（図示では２つ）のピン状の給電部材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を保持する枠体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。

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。

回路基板４は、その下面に各種電子部品４ａが実装されており、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成る点灯回路が構成されている。尚、このような回路は周知であるので、ここでは図示及び詳細な説明を省略する。また、回路基板４は、外部電源と電気的に接続される外部端子部（図示せず）を有するとともに、発光素子１の各端子部１５，１６と給電部材２を介して電気的に接続される給電端子部（図示せず）を有する。

而して、回路基板４の外部端子部と外部電源とをリード線７を介して接続するとともに、発光素子１の各給電部１５，１６と回路基板４の給電端子部との間に給電部材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）。尚、回路基板４の給電端子部と給電部材２との接続は、半田付けやねじ止めによって行われる。

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の左右両端部から下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の下面には、発光素子１が発光面１０ａを下向きにした状態で配設される。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の左右両端部には、それぞれ給電部材２を挿通させるための挿通孔３０ａが貫設されている。

回路基板４は、図１（ａ）に示すように、略柱状の一対の固定部６によって枠体３の本体部３０上面に取付固定されている。固定手段としては、例えばかしめ固定やねじ止め等が挙げられる。また、回路基板４は、枠体３に取付固定された状態で全体を絶縁性を有する樹脂材料５によって封止される。而して、回路基板４を樹脂材料５で封止することで回路基板４の放熱性・防水性・耐湿度性を高めることができる。尚、回路基板４を樹脂材料５によって封止する際に、樹脂材料５が挿通孔３０ａを介して発光素子１側に漏れ出ないように、給電部材２の周囲を絶縁性部材（図示せず）で覆っている。また、該絶縁性部材によって給電部材２と枠体３とが短絡するのを防いでいる。

上述のように、発光素子１と回路基板４との間に金属製の枠体３の本体部３０を設け、発光素子１を本体部３０に接触させたので、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、回路基板４を樹脂材料５で封止したので、回路基板４の放熱性・防水性・耐湿度性を高めることができ、したがって回路基板４の寿命の低下を抑えることができる。

尚、図１（ｂ）に示すように、枠体３の本体部３０上面外周縁から全周に亘って上方に突出する壁部３２を設け、該壁部３２及び本体部３０に囲繞される部位に回路基板４を収納する収納凹部３３を形成し、該収納凹部３３に例えばエポキシ樹脂やウレタン樹脂等の樹脂材料５を充填して硬化させることで、回路基板４を封止する構成を適用しても構わない。このように構成した場合にも、上記と同様の効果を奏することができる。尚、本実施形態の枠体３は、例えば板金の曲げ溶接加工やダイキャスト成形等で製作することができる。また、外部電源と回路基板４との間の配線は、本実施形態のリード線７による配線に限定されるものではなく、例えば回路基板４の外部端子部にコネクタを設け、外部電源から引き回されるケーブルのコネクタと接続する配線でも構わない。

本発明の照明装置の実施形態を示す図で、（ａ）は概略図で、（ｂ）は枠体に収納凹部を設けた場合の概略図である。 同上の発光素子を示す概略図である。

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
４ 回路基板
５ 樹脂材料

Claims (2)

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、外部電源に接続されるとともに発光素子に点灯電力を供給する点灯回路を備えた回路基板と、回路基板と第１の給電部及び第２の給電部との間を各々電気的に接続する複数の給電部材とを備えた照明装置であって、回路基板は、樹脂材料によって封止され、回路基板と発光素子との間に金属製の板状部材を設けるとともに、板状部材と発光素子とを接触させたことを特徴とする照明装置。
2. 前記板状部材は、回路基板及び発光素子を保持する金属製の枠体と一体に形成され、枠体は、回路基板を収納する収納凹部を有し、回路基板は、収納凹部に樹脂材料を充填することで封止されることを特徴とする請求項１記載の照明装置。

Images