JP2009140987A - 照明装置、照明器具キット及び照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】所望の形状の面発光体に形成することを可能とすることにより、装飾的効果の大な照明装置を提供する。
【解決手段】有機ＥＬ層を有し、可撓性な面発光体および該面発光体を電源に接続するとともに支持する端子を有する照明装置。
【選択図】図１

Description

本発明は室内照明や対象物の照明に用いられる照明装置、照明器具キット及び照明システムに関する。

照明装置は、居住空間としての室内を照明するもの、ショールーム等の室内を照明するもの、展示物、建造物等の対象物を照明するもののように広く用いられている。

特に、装飾的用途に用いられる照明装置では様々な工夫があり、面光源或いは点の集合体で面を作った光源は、装飾的な効果が大きいことから、点ではなく面光源或いは線光源に関して多くの発明が創案されている。

例えば、特許文献１〜３がある。

特許文献１：ソケットに可撓性の電線を複数接続し、電線の先端に発光素子を接続することにより、発光素子の位置を自由に変えうるようにしている。

特許文献２：可撓性の基板に複数の発光ダイオード素子を取り付けて線状光源とし、長さを自由に選択できるようにした照明装置。

特許文献３：可撓性の基板上に複数の発光ダイオードを２次元配置した照明装置。
特開平６−１０４４８６号公報 特開２００５−２２２９０３号公報 特開２００３−９２０１０号公報

特許文献２、３のように、面発光する照明装置が提案されてはいるが、面発光体が発光ダイオード等の点光源の集合体で構成されているために、コストの面や発光体の形状に関して制約があり、装飾的な用途におけるニーズを満足させることができなかった。

このような形状に関連した制約には主として次のようなものがある。
ａ．点の集合体が面発光しているために、均一な発光面が得られない。
拡散板を用いて発光面を作るという方法もあるが、発光体が厚みを持つようになるなど問題がある。
ｂ．任意の形状にすることができない。
ｃ．可撓性基板を用いて、発光面の形状を変えることはできるが、点光源を支持する基板にはある程度の剛性や強度が必要であるために変形に限度があり、前記ｂに加えて基板を曲げる時の限界からも、形状を自由に変えることができない。
ｄ．発光素子の集合体はかなりの質量を持つために、光源の空間的な配置に限界がある。

例えば、室内に光源を張りめぐらす場合に制約を受ける。

本発明は前記に例示したような問題を含む従来の面発光体を用いた照明装置を改良し、形状や配置を自由に選択することができて、低コストの照明装置を提供することを目的とする。

前記目的は、下記の発明により達成される。
１．
有機エレクトロルミネッセンス発光層を有する可撓性の面発光体及び該面発光体を直流電源に接続する端子を有し、前記端子が前記面発光体を発光状態で支持するとともに、前記面発光体は変形により３次元発光体を形成することを特徴とする照明装置。
２．
前記面発光体は、前記端子により吊り下げられ、重力の作用で変形し前記３次元発光体を形成することを特徴とする前記１に記載の照明装置。
３．
前記面発光体は、有機エレクトロルミネッセンス発光層を有する面発光体シートから裁断されたものであることを特徴とする前記１又は前記２に記載の照明装置。
４．
前記面発光体は、前記有機エレクトロルミネッセンス発光層の両側面に接触する電極層を有するとともに、前記面発光体シートは裁断を避ける領域を識別させる表示を有し、前記領域に電極層の一部が露出していることを特徴とする前記３に記載の照明装置。
５．
前記面発光体は、有機エレクトロルミネッセンス発光層を有し、ミシン目が付けられた面発光体シートから裁断されたものであることを特徴とする前記１又は前記２に記載の照明装置。
６．
前記面発光体は、前記有機エレクトロルミネッセンス発光層の両側面に接触する電極層を有するとともに、前記ミシン目を含む領域の少なくとも一部に前記電極層の一部を露出させたことを特徴とする前記５に記載の照明装置。
７．
前記面発光体は、加熱により変形して前記３次元発光体を形成することを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載の照明装置。
８．
前記面発光体のシートが複数枚結合されて前記３次元発光体を構成することを特徴とする前記１〜７のいずれか１項に記載の照明装置。
９．
前記３次元発光体は筒状であることを特徴とする前記１〜８のいずれか１項に記載の照明装置。
１０．
有機エレクトロルミネッセンス発光層を有する可撓性の面発光体及び該面発光体を直流電源に接続する端子を有する発光部、並びに、前記端子に接続される電源端子及び交流を直流の定電流に変換する電源回路を有する電源装置を備えたことを特徴とする照明装置。
１１．
前記電源装置は、発光状態において、前記発光部を支持することを特徴とする前記１０に記載の照明装置。
１２．
複数の前記電源端子を有し、複数の前記発光部を支持することができることを特徴とする前記１０又は前記１１に記載の照明装置。
１３．
前記複数の電源端子は、互いに異なる電力を供給する複数の前記電源端子を有することを特徴とする前記１２に記載の照明装置。
１４．
可視光通信手段を有することを特徴とする前記１０〜１３のいずれか１項に記載の照明装置。
１５．
リモートコントローラからの信号を受信する受信手段を有することを特徴とする前記１０〜１４のいずれか１項に記載の照明装置。
１６．
前記発光部を移動させる移動手段を有することを特徴とする前記１０〜１５のいずれか１項に記載の照明装置。
１７．
前記発光部の発光エネルギーを調整する調光手段を有することを特徴とする前記１０〜１６のいずれか１項に記載の照明装置。
１８．
有機エレクトロルミネッセンス発光層を有する可撓性の面発光体のシートの複数枚及び該シートを収納するケースを有することを特徴とする照明器具キット。
１９．
異なる形状の前記シートを複数枚有することを特徴とする前記１８に記載の照明器具キット。
２０．
前記面発光体を電源装置に接続する端子を有することを特徴とする前記１８又は前記１９に記載の照明器具キット。
２１．
有機エレクトロルミネッセンス発光層を有する可撓性の面発光体の複数枚シート、前記面発光体に電流を供給する電源回路を有する電源装置、並びに、前記複数枚シート及び前記電源装置を収納するケースを有することを特徴とする照明器具キット。
２２．
前記面発光体を前記電源装置に接続する端子を有することを特徴とする前記２１に記載の照明器具キット。
２３．
有機エレクトロルミネッセンス発光層を有する可撓性の面発光体のロール、前記面発光体を電源装置に接続する端子、並びに、前記ロール及び前記端子を収納する収納ケースを有することを特徴とする照明器具キット。
２４．
前記面発光体のロールは、電源に接続可能な形態で裁断可能であることを特徴とする前記２３に記載の照明器具キット。
２５．
前記面発光体は、前記有機エレクトロルミネッセンス発光層の一方の面に接触する第１電極層、該第１電極層を覆う第１表面層、前記有機エレクトロルミネッセンス発光層の他方補面に接触する第２電極層及び該第２電極層を覆う第２表面層を有するとともに、前記端子は、前記第１表面層を貫通し前記第１電極能に接触する第１端子及び前記第２表面層と貫通し前記第２電極層に接触する第２端子を備えたことを特徴とする前記２０又は前記２２に記載の照明器具キット。
２６．
前記１〜１７のいずれか１項に記載の照明装置及び該照明装置を制御する制御部を有することを特徴とする照明システム。
２７．
前記制御部は、前記照明装置の点灯／消灯、前記照明装置の移動、前記照明装置の発光強度及び前記照明装置の発光色の少なくとも一つを制御することを特徴とする前記２６に記載の照明システム。

本発明に係る照明装置は、有機エレクトロルミネッセンス（以下有機ＥＬと言う）層を発光層として可撓性の支持体上に形成した面発光体を有するので、平面状態での形状及び屈曲して３次元発光体を形成した時の形状を自由に選択することが可能であり、設置場所や、使用目的に応じて自由に形状を変えことが可能な低コストの照明装置が実現される。

図１は本発明の実施の形態において用いられる面発光体１０の基本的な層構成を示す。１１は、可撓性の支持層であり樹脂からなる。

支持層１１上に電極層１２（第１電極層）が形成され、電極層１２上に有機ＥＬ発光層１３が形成され、有機ＥＬ発光層１３上に電極層１４（第２電極層）が形成される。１５は保護層である。

有機ＥＬ層としては、有機発光材料を含有する有機発光層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、正孔ブロック層、電子輸送層及び電子注入層を有するものをもちいることができる。

面発発光体１０は片面発光タイプ又は両面発光タイプである。

片面発光タイプでは、支持層１１及び電極層１２が透明に形成されるか、又は、電極層１４及び保護層１５のいずれか一つが不透明に形成される。

両面発光タイプでは、支持層１１、電極層１２、１４及び保護層１５が透明に形成される。

有機ＥＬ発光層１３は電極層１２、１４間に電圧が印加され、電流が流れたときに発光する。

電極層１２、１４間に印加される電圧は数Ｖ〜十数Ｖであり、低電圧、低電流、且つ、高電力効率で有機ＥＬ発光層１３が発光する。

なお、印加電圧、電流を変えることにより発光色を変えることができる。

この色変化は、淡青色／白色／淡赤色のような変化であり、室内照明の場合に冷色から暖色に変える等のために、この変化を利用することができる。

図２は本発明の実施の形態１に係る照明装置を示す。

照明装置１は面発光体１０及び端子３０を有する。

面発光体１０は図２（ａ）に示すように、渦巻き状に収納された帯状のものである。

面発光体１０の一端は、端子３０に結合されている。

端子３０は面発光体１０と後に説明する電源装置とを機械的・電気的に結合するものである。端子３０は図示しないが、図１における電極層１２、１４と接続している。

図２（ａ）は面発光体１０の収納状態を示し、帯状の面発光体１０は、端子３０を中心に渦巻き状に収納されている。

図２（ｂ）は面発光体１０の発光状態を示す。

図２（ｂ）に示す照明装置１は、電源装置５０（後に説明する）に端子３０を介して吊り下げられ、可撓性の面発光体１０が重力の作用で変形することにより、３次元発光体を形成している状態を示す。

このように、重力の作用で変形し３次元発光体を構成するので、面発光体１０は、図示のように、竜巻を反転した形状の照明装置１が形成される。

なお、有機ＥＬ発光層は面発光体であるので、面発光体１０の形状は自由に選択することが可能であり、照明装置１の設置場所や使用目的に応じた形状とすることができる。

図３は電源装置５０を示し、図３（ａ）は電源装置５０の機械的構成を、図３（ｂ）は電気的構成を示す。

電源装置５０は照明装置１の端子３０に結合するソケットであり、照明装置１の端子３３０に接続される複数の電源端子５１Ａ〜５１Ｄを有する。

複数の電源端子５１Ａ〜５１Ｄの各々には、１個の照明装置１が結合されるので、電源装置５０には複数の照明装置１を吊り下げることができる。

５２は電源装置５０を天井等の壁に結合する結合部材であり、電源装置５０は電源端子５１Ａ〜５１Ｄが形成された面を下した状態で天井壁に取り付けられる。

電源装置５０は、１００Ｖの商用電流を直流数Ｖ〜十数Ｖの電流に変換する電源回路５３，５４を有する。電源回路５３、５４は定電流を出力する回路であり、温度等の環境変化に対して変化しない一定した電圧・電流を出力する。

電源回路としては、異なる電力を出力する電源回路５３、５４を設けることが可能である。このように異なる電力を出力する電源回路に照明装置１を接続することにより、照明装置１を異なる色で発光させることが可能となる。

また、大きさや発光面積によって消費電力が異なる照明装置にも対応することが可能となる。

電源回路５３、５４の出力端子は、図２（ｂ）の電源端子５１Ａ〜５１Ｄである。

図４は本発明の実施の形態２に係る照明装置を示す。

形状の異なる面発光体１０Ａ、１０Ｂが電源装置５０に吊り下げられて照明装置１が構成された例を図４に示す。

図示のように、複数の面発光体１０Ａ、１０Ｂを組み合わせることにより複雑な形状の照明装置１が形成される。

前記に説明したように、面発光体１０Ａと面発光体１０Ｂとを異なる電源回路に接続することにより、これらを異なる色に発光させることもできる。

図５は本発明の実施の形態３に係る照明装置を示す。

複数本の面発光体１０が放射状に天井に張り渡され、放射状の照明装置が形成される。

図６は本発明の実施の形態４を構成する面発光体を示す。

面発光体の素材である面発光体シート１００は、ミシン目ｍにより区画された複数の面発光体１０１〜１０ｎを有する。

ミシン目ｍに沿って、切り離すことにより、面発光体１０１〜１０ｎを作成することができる。

図６（ｂ）に示すように、面発光体１０ｎはミシン目ｍで示す輪郭を有するが、外周部１０ｎｂと中央の発光部１０ｎａとからなる。

外周部１０ｎｂでは、図１における電極層１２、１４が露出している。

図６（ｃ）に示すように、挟持片３１、３２を有する接続具が用意される。

バネ（図示せず）により付勢された挟持片３１、３２により、導電性端子３３、３４に電極層１２、１４を接触させることにより、面発光体１０ｎが電源装置に接続される。

また、図６（ｄ）は、電極層を露出することなく、面発光体１０ｎを電源装置に接続することを可能にした例を示す。

接続具は、バネ（図示せず）により付勢された挟持片３１，３２及び挟持片３１、３２の先端に形成された針状の導電性端子３３（第１端子）、３４（第２端子）を有する。

端子３３、３４は前記バネの力で、それぞれ支持層１１（第２表面層）及び保護層１５（第１表面層）を貫通するとともに、それぞれ電極層１２（第２電極）、１４（第１電極）に先端が到達し、接触して止まる程度の長さを有する。

接続具を面発光体１０ｎに固定するのみの組み立て作業によって、端子３３が電極層１４に接触し、端子３４が電極層１２に接触して面発光体１０ｎが電源装置に接続される。

図７は本発明の実施の形態５を構成する面発光体を示す。

熱可塑性支持体を有する面発光体１０を熱風Ｈに曝すことにより、熱可塑性支持体が変形し、図７（ｂ）に示すように複雑な形状に変形した３次元形状の面発光体１０が作成される。

図８は本発明の実施の形態６を構成する面発光体を示す、面発光体の素材である面発光体シート１００を、はさみ等を用いて裁断することにより、任意形状の面発光体１０１〜１０ｎが作成される。

実施の形態６においても、図６に示す実施の形態４と同様に、電極を露出させるか又は針状端子を用いて面発光体１０ｎを電源装置に接続することができる。

図８（ｂ）は電極を露出させた例を示す。

面発光体シート１００に、電極露出部１０ｘが１個以上設けられる。

裁断により面発光体を作成するには、電極露出部１０ｘを含む領域を切り取ることにより、面発光体が作成され、作成された面発光体は電極露出部１０ｘに接続具の端子を接触させることにより電源装置に接続される。

図９は本発明の実施の形態７に係る照明装置を示す。

４枚の面発光体１０Ａ〜１０Ｄにより、４角筒状の照明装置１が形成される。

図１０は本発明の実施の形態８に係る照明装置を示す。

実施の形態８は、面発光体１０を折り曲げることにより、断面が☆（星）形の筒体に形成した例である。

図１１は本発明の実施の形態９に係る照明装置を示す。

実施の形態９に係る照明装置は、面発光体の素材である面発光体のロール１００Ｒから切断により形成されたものであり、所望の長さの面発光体１０が作成される。

点線Ｌは裁断部を示し、裁断部Ｌにおいて電極を露出させることにより、裁断された面発光体を電源に接続することができる。

図１２は本発明の実施の形態１０に係る照明システムの概念図である。

照明装置１はリフト装置６１に取り付けられ、矢印Ｙのように上下に移動可能である。

照明装置１は、また、矢印Ｒのように回転可能であり、更に、矢印Ｘで示すように、振り子様に往復動することが可能である。

モータ６２は照明装置１の、矢印Ｙで示す上下移動、矢印Ｒで示す回転、及び矢印Ｘで示す振り子移動を行う。

リフト装置６１の基部には制御部６３が設けられる。

制御部６３は図２に示す電源装置５０及び各種の制御を行う制御手段６３Ａを有する。

６４はリモートコントローラであり、オペレータの操作で赤外線通信等により、センサ６５を介して照明装置１を点灯／消灯の指示とともに、矢印Ｒ、Ｘ、Ｙ方向の移動を指示する。

リモートコントローラ６４による指示としては、発光強度の指示、発光色の指示、Ｒ方向の回転及びその速度の指示、Ｘで示す振り子運動及びその周期の指示等がある。

したがって、リモートコントローラ６４を用いて、照明装置１のオン／オフ、照明位置の調整、明るさの調整、照明色の調整等の指示を行うことができる。

また、照明装置１の回転速度や振り子運動の周期を調整するなど、照明空間の雰囲気を自由に作ることができる。

制御部６３には、また、通信手段を設けることができる。

図１２に示す照明システムには、音声装置を設けることも可能であり、制御部６３内の通信手段により音楽の聴取、選曲等が可能となる。通信手段には、可視光線通信手段を用いることができる。

図１３は本発明の実施の形態に係る照明器具キットを示す。

照明器具キット７０は、収納ケースである化粧ケース７１、面発光体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ及び電源装置５０で構成される。

面発光体１０Ａ、１０Ｂは渦巻き状であり、面発光体１０Ａは図２に示すように吊り下げることによって、３次元発光体となるものである。１０Ｂは展開することにより、望む長さとすることができるものである。１０Ｃは４角形のシートからなり、面発光体１０Ｃから裁断により任意の形状のものを作成することができる。

ユーザは面発光体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃから望む形状の照明装置を作成することができる。

本発明の実施の形態において用いられる面発光体の基本的な層構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る照明装置を示す図である。 電源装置を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る照明装置を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る照明装置を示す図である。 本発明の実施の形態４を構成する面発光体を示す図である。 本発明の実施の形態５を構成する面発光体を示す図である。 本発明の実施の形態６を構成する面発光体を示す図である。 本発明の実施の形態７に係る照明装置を示す図である。 本発明の実施の形態８に係る照明装置を示す図である。 本発明の実施の形態９に係る照明装置を示す図である。 本発明の実施の形態１０に係る照明システムの概念図である。 本発明の実施の形態に係る照明器具キットを示す図である。

符号の説明

１ 照明装置
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０ｎ 面発光体
１１ 支持層
１２、１４ 電極層
１３ 有機ＥＬ層
３０、３３、３４ 端子
５０ 電源装置

Claims (27)

1. 有機エレクトロルミネッセンス発光層を有する可撓性の面発光体及び該面発光体を直流電源に接続する端子を有し、前記端子が前記面発光体を発光状態で支持するとともに、前記面発光体は変形により３次元発光体を形成することを特徴とする照明装置。
2. 前記面発光体は、前記端子により吊り下げられ、重力の作用で変形し前記３次元発光体を形成することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記面発光体は、有機エレクトロルミネッセンス発光層を有する面発光体シートから裁断されたものであ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。
4. 前記面発光体は、前記有機エレクトロルミネッセンス発光層の両側面に接触する電極層を有するとともに、前記面発光体シートは裁断を避ける領域を識別させる表示を有し、前記領域に電極層の一部が露出していることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
5. 前記面発光体は、有機エレクトロルミネッセンス発光層を有し、ミシン目が付けられた面発光体シートから裁断されたものであ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。
6. 前記面発光体は、前記有機エレクトロルミネッセンス発光層の両側面に接触する電極層を有するとともに、前記ミシン目を含む領域の少なくとも一部に前記電極層の一部を露出させたことを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
7. 前記面発光体は、加熱により変形して前記３次元発光体を形成することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の照明装置。
8. 前記面発光体のシートが複数枚結合されて前記３次元発光体を構成することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明装置。
9. 前記３次元発光体は筒状であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の照明装置。
10. 有機エレクトロルミネッセンス発光層を有する可撓性の面発光体及び該面発光体を直流電源に接続する端子を有する発光部、並びに、前記端子に接続される電源端子及び交流を直流の定電流に変換する電源回路を有する電源装置を備えたことを特徴とする照明装置。
11. 前記電源装置は、発光状態において、前記発光部を支持することを特徴とする請求項１０に記載の照明装置。
12. 複数の前記電源端子を有し、複数の前記発光部を支持することができることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の照明装置。
13. 前記複数の電源端子は、互いに異なる電力を供給する複数の前記電源端子を有することを特徴とする請求項１２に記載の照明装置。
14. 可視光通信手段を有することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の照明装置。
15. リモートコントローラからの信号を受信する受信手段を有することを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の照明装置。
16. 前記発光部を移動させる移動手段を有することを特徴とする請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の照明装置。
17. 前記発光部の発光エネルギーを調整する調光手段を有することを特徴とする請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の照明装置。
18. 有機エレクトロルミネッセンス発光層を有する可撓性の面発光体のシートの複数枚及び該シートを収納するケースを有することを特徴とする照明器具キット。
19. 異なる形状の前記シートを複数枚有することを特徴とする請求項１８に記載の照明器具キット。
20. 前記面発光体を電源装置に接続する端子を有することを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載の照明器具キット。
21. 有機エレクトロルミネッセンス発光層を有する可撓性の面発光体の複数枚シート、前記面発光体に電流を供給する電源回路を有する電源装置、並びに、前記複数枚シート及び前記電源装置を収納するケースを有することを特徴とする照明器具キット。
22. 前記面発光体を前記電源装置に接続する端子を有することを特徴とする請求項２１に記載の照明器具キット。
23. 有機エレクトロルミネッセンス発光層を有する可撓性の面発光体のロール、前記面発光体を電源装置に接続する端子、並びに、前記ロール及び前記端子を収納する収納ケースを有することを特徴とする照明器具キット。
24. 前記面発光体のロールは、電源に接続可能な形態で裁断可能であることを特徴とする請求項２３に記載の照明器具キット。
25. 前記面発光体は、前記有機エレクトロルミネッセンス発光層の一方の面に接触する第１電極層、該第１電極層を覆う第１表面層、前記有機エレクトロルミネッセンス発光層の他方補面に接触する第２電極層及び該第２電極層を覆う第２表面層を有するとともに、前記端子は、前記第１表面層を貫通し前記第１電極能に接触する第１端子及び前記第２表面層と貫通し前記第２電極層に接触する第２端子を備えたことを特徴とする請求項２０又は請求項２２に記載の照明器具キット。
26. 請求項１〜１７のいずれか１項に記載の照明装置及び該照明装置を制御する制御部を有することを特徴とする照明システム。
27. 前記制御部は、前記照明装置の点灯／消灯、前記照明装置の移動、前記照明装置の発光強度及び前記照明装置の発光色の少なくとも一つを制御することを特徴とする請求項２６に記載の照明システム。

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