JP2009146646A - 平面光源ユニットおよびこれを用いた照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】別途固定部材等を用意することなく容易に複数の平面光源ユニットを１つの照明装置として使用することができる平面光源ユニットおよびこれを用いた照明装置を提供する。
【解決手段】平面光源ユニットは、有機ＥＬ光源１を有する平面光源ユニットにおいて、有機ＥＬ光源１に供給される電力が入力される少なくとも１つのプラグソケット５と、プラグソケット５から入力された電力を出力する少なくとも１つの差込プラグ６とが、平面光源ユニットの互いに異なる側面上にそれぞれ設けられており、プラグソケット５と差込プラグ６とは、電気的かつ機械的に互いに接続可能な形状を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、平面光源ユニットおよびこれを用いた照明装置に関する。

薄型の平面光源は、小さい設置空間で広い面積を照らすことができるため、照明装置用の光源に適している。平面光源を用いた照明装置で、より広い面積を照らすためには、平面光源の発光面を大面積化する必要があるが、発光面積の大きい平面光源は一般的に作製が非常に難しい。また、発光面積を大きくすると、作製時に、発光面全体にわたって均一な品質を保つことが難しくなり、輝度や色等のむらが発生してしまうことがある。また、発光面積の大きい平面光源を用いた照明装置は、照明装置の厚さに対して発光面方向の長さが長くなるため、十分な機械的強度を確保することが難しくなり、運送、販売、メンテナンス等を行いにくくなる。

そこで近年では、１つの平面光源の発光面積を大きくするのではなく、複数の平面光源を組み合わせることで、これら全体として、発光面積を大きくする技術が検討されている。

特許文献１には、平面光源として有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）光源を用いた平面光源ユニットが開示されている。この平面光源ユニットは、複数の平面光源ユニットが並べられて設置され、それらが電気的に接続されることにより、発光面積を大きくすることができるように構成されている。
特開２００７−１７３５６４号公報

上述の従来の平面光源ユニットでは、複数の平面光源ユニットを１つの照明装置として使用するためには、複数の平面光源ユニットを並べ、機械的に固定し、さらに電気的に接続する必要がある。そのため、この平面光源ユニットを発光面積の大きい照明装置として使用するには、別途固定部材や導電性部材等を用意する必要があり、複数の平面光源ユニットを、機械的に固定し、電気的に接続するための手間もかかる。

そこで、本発明は、別途固定部材等を用意することなく容易に複数の平面光源ユニットを１つの照明装置として使用することができる平面光源ユニットおよびこれを用いた照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の平面光源ユニットは、平面光源を有する平面光源ユニットにおいて、前記平面光源に供給される電力が入力される少なくとも１つの第１の接続部と、該第１の接続部から入力された前記電力を出力する少なくとも１つの第２の接続部とが、前記平面光源ユニットの互いに異なる側面上にそれぞれ設けられており、前記第１の接続部と前記第２の接続部とは、電気的かつ機械的に互いに接続可能な形状を有している。

本発明によれば、別途固定部材等を用意することなく容易に複数の平面光源ユニットを１つの照明装置として使用することができる平面光源ユニットおよびこれを用いた照明装置を提供することができる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る平面光源ユニットの上面図である。

本実施形態に係る平面光源ユニットは、矩形の基板４と、基板４上に設けられた平面光源である有機ＥＬ光源１と、第１の接続部である差込プラグ６ａ，６ｂと、第２の接続部であるプラグソケット５ａ，５ｂと、導電性のある細線である導線７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆと、交流電力を直流電力に変換する駆動回路３と、を有している。

なお、説明の便宜上、図１に示すように、基板４の４つの端部をそれぞれＡ端，Ｂ端，Ｃ端，Ｄ端とする。

この平面光源ユニットには、平面光源として有機ＥＬ光源が用いられている。有機ＥＬ光源は、面発光である上、非常に薄く作製できるため照明装置用の平面光源に適している。また、有機ＥＬ光源は水銀を用いないため環境の観点からも望ましい。この平面光源ユニットの有機ＥＬ光源１は、一対の電極２ａ，２ｂを有しており、電極２ａ，２ｂ間に直流電圧が印加されると、電極２ａと電極２ｂとの間に挟まれた有機発光材料層（不図示）が発光するように構成されている。

駆動回路３は、交流電圧が印加されると、その交流電圧を直流電圧に変換させて有機ＥＬ光源１の電極２ａ，２ｂ間に直流電圧を印加するように構成されている。

プラグソケット５ａは基板４上のＡ端に取り付けられており、プラグソケット５ｂは基板４上のＢ端に取り付けられている。また、差込プラグ６ａは基板４上のＣ端の、プラグソケット５ａに対向する位置に取り付けられており、差込プラグ６ｂは基板４上のＤ端の、プラグソケット５ｂに対向する位置に取り付けられている。

プラグソケット５ａと差込プラグ６ａとは平行に設けられた２本の導線７ａ，７ｂを介して電気的に接続されており、プラグソケット５ｂと差込プラグ６ｂとは平行に設けられた２本の導線７ｃ，７ｄを介して電気的に接続されている。導線７ａ，７ｂと導線７ｃ，７ｄとは交差しているが、導線７ａは導線７ｃのみと導通しており、導線７ｂは導線７ｄのみと導通している。また、導線７ａ，７ｂは、それぞれ導線７ｅ，７ｆを介して駆動回路３と電気的に接続されている。導線７ａと導線７ｆとは交差しているが、互いに絶縁されている。

なお、基板４上における有機ＥＬ光源１の発光面積をなるべく大きくすることができるように、プラグソケット５ａおよび差込プラグ６ａはなるべくＤ端へ寄せた位置に配置されることが望ましく、また、プラグソケット５ｂおよび差込プラグ６ｂはなるべくＡ端へ寄せた位置に配置されることが望ましい。

この平面光源ユニットは、外部からプラグソケット５ａに交流電力が供給されると、２本の導線７ａ，７ｂ間に交流電圧が印加され、導線７ｅ，７ｆと駆動回路３とを介して有機ＥＬ光源１の電極２ａ，２ｂ間に直流電圧が印加される。一方、外部からプラグソケット５ｂに交流電力が供給されると、２本の導線７ｃ，７ｄ間に交流電圧が印加され、導線７ａ，７ｂと導線７ｅ，７ｆと駆動回路３とを介して有機ＥＬ光源１の電極２ａ，２ｂ間に直流電圧が印加される。このように、プラグソケット５ａまたはプラグソケット５ｂに交流電力が供給されると、有機ＥＬ光源１の電極２ａ，２ｂ間に直流電圧が印加されるので、有機ＥＬ光源１は発光させられる。

次に、本実施形態に係る複数の平面光源ユニットが連結されるための構造、および、その複数の平面光源ユニットが連結された照明装置の構成について説明する。

差込プラグ６ａ，６ｂはそれぞれ２本の金属片である端子を備えており、差込プラグ６ａの端子は基板４のＣ端から突出しており、差込プラグ６ｂの端子は基板４のＤ端から突出している。また、差込プラグ６ａの２本の端子はそれぞれ導線７ａ，７ｂと導通しており、差込プラグ６ｂの２本の端子はそれぞれ導線７ｃ，７ｄと導通している。

この平面光源ユニットは、一方の平面光源ユニットの差込プラグ６ａ，６ｂの２本の端子が、他方の平面光源ユニットのプラグソケット５ａ，５ｂに差し込まれることによって、複数の平面光源ユニットが連結されることができるように構成されている。

図２および図３は、本実施形態に係る２つの平面光源ユニットを有する照明装置の上面図である。この平面光源ユニットは、差込プラグ６ａ，６ｂと同じ形状の端子を備えた外部電源である交流電源８から交流電力を供給されることができる。

図２は、本実施形態に係る２つの平面光源ユニットが、プラグソケット５ａと差込プラグ６ａとによって連結された照明装置を示している。ここで説明の便宜上、差込プラグ６ａをプラグソケット５ａにはめ込んでいる側の平面光源ユニットをユニットＡとし、プラグソケット５ａに差込プラグ６ａをはめ込まれている側の平面光源ユニットをユニットＢとする。

ユニットＡの差込プラグ６ａの２本の端子が、ユニットＢのプラグソケット５ａに差し込まれると、ユニットＢのプラグソケット５ａは金属材料で形成された板バネ（不図示）等によってユニットＡの差込プラグ６ａの２本の端子をそれぞれはさみ込むことにより、ユニットＢのプラグソケット５ａはユニットＡの差込プラグ６ａに機械的に接続される。

また、差込プラグ６ａの２本の端子およびプラグソケット５ａの板バネはどちらも金属材料で形成されているため、ユニットＡの差込プラグ６ａの２本の端子とユニットＢのプラグソケット５ａの板バネとは導通している。プラグソケット５ａの板バネはそれぞれ導線７ａ，７ｂと導通しており、ユニットＡの差込プラグ６ａの２本の端子がユニットＢのプラグソケット５ａに差し込まれたときには、ユニットＡの導線７ａ，７ｂと、ユニットＢの導線７ａ，７ｂとはそれぞれ電気的に接続されている。

交流電源８からユニットＡのプラグソケット５ａに交流電力が供給されると、２本の導線７ａ，７ｂ間に交流電圧が印加され、ユニットＡの有機ＥＬ光源１が発光させられるとともに、ユニットＡの差込プラグ６ａを介してユニットＢのプラグソケット５ａに交流電力が供給される。そうすると、ユニットＢの有機ＥＬ光源１も発光させられる。このように、ユニットＡのプラグソケット５ａに交流電力が供給されると、ユニットＡの有機ＥＬ光源１が発光させられるとともにユニットＢの有機ＥＬ光源１も発光させられる。

以上のように、ユニットＡ，Ｂは、プラグソケット５ａと差込プラグ６ａとによって電気的かつ機械的に互いに接続されているので、１つの照明装置として機能する。

図３は、本実施形態に係る２つの平面光源ユニットが、プラグソケット５ｂと差込プラグ６ｂとによって連結された照明装置を示している。ここで説明の便宜上、差込プラグ６ｂをプラグソケット５ｂにはめ込んでいる側の平面光源ユニットをユニットＡとし、プラグソケット５ｂに差込プラグ６ｂをはめ込まれている側の平面光源ユニットをユニットＣとする。

ユニットＡの差込プラグ６ｂの２本の端子が、ユニットＣのプラグソケット５ｂに差し込まれると、ユニットＣのプラグソケット５ｂは金属材料で形成された板バネ等によってユニットＡの差込プラグ６ｂの２本の端子をそれぞれはさみ込むことにより、ユニットＣのプラグソケット５ｂはユニットＡの差込プラグ６ｂに機械的に接続される。

また、差込プラグ６ｂの２本の端子およびプラグソケット５ｂの板バネはどちらも金属材料で形成されているため、ユニットＡの差込プラグ６ｂの２本の端子とユニットＣのプラグソケット５ｂの板バネとは導通している。プラグソケット５ｂの板バネはそれぞれ導線７ｃ，７ｄと導通しており、ユニットＡの差込プラグ６ｂの２本の端子がユニットＣのプラグソケット５ｂに差し込まれたときには、ユニットＡの導線７ｃ，７ｄと、ユニットＣの平面光源ユニットの導線７ｃ，７ｄとはそれぞれ電気的に接続されている。

交流電源８からユニットＡのプラグソケット５ａに交流電力が供給されると、２本の導線７ａ，７ｂ間に交流電圧が印加され、ユニットＡの有機ＥＬ光源１が発光させられるとともに、ユニットＡの導線７ｃ，７ｄと、ユニットＡの差込プラグ６ｂと、を介してユニットＣのプラグソケット５ｂに交流電力が供給される。そうすると、ユニットＣの有機ＥＬ光源１が発光させられる。このように、ユニットＡのプラグソケット５ａに交流電力が供給されると、ユニットＡの有機ＥＬ光源１が発光させられるとともにユニットＣの有機ＥＬ光源１も発光させられる。

以上のように、ユニットＡ，Ｃは、プラグソケット５ｂと差込プラグ６ｂとによって電気的かつ機械的に互いに接続されているので、１つの照明装置として機能する。

図４は、本実施形態に係る４つの平面光源ユニットを有する照明装置の上面図である。説明の便宜上、図４に示すように、各平面光源ユニットをそれぞれユニットＡ，ユニットＢ，ユニットＣ，ユニットＤとする。

ユニットＡとユニットＢとは、ユニットＡの差込プラグ６ａとユニットＢのプラグソケット５ａとによって連結されており、ユニットＡとユニットＣとは、ユニットＡの差込プラグ６ｂとユニットＢのプラグソケット５ｂとによって連結されている。さらに、ユニットＢとユニットＤとは、ユニットＢの差込プラグ６ｂとユニットＤのプラグソケット５ｂとによって連結されており、ユニットＣとユニットＤとは、ユニットＣの差込プラグ６ａとユニットＤのプラグソケット５ａとによって連結されている。

図４に示す状態において、ユニットＡおよびユニットＢは図２に示す状態と同様の状態であり、ユニットＡおよびユニットＣは図３に示す状態と同様の状態であるため、交流電源８からユニットＡのプラグソケット５ａに交流電力が供給されると、ユニットＡの有機ＥＬ光源１が発光させられるとともに、ユニットＢ，ユニットＣの有機ＥＬ光源１も発光させられる。

また、図４に示す状態において、ユニットＢおよびユニットＤは図３に示すユニットＡおよびユニットＣの状態と同様の状態である。したがって、図４に示す状態において、交流電源８からユニットＡのプラグソケット５ａに交流電力が供給されると、ユニットＡの差込プラグ６ａからユニットＢのプラグソケット５ａに交流電力が供給されるため、ユニットＢの差込プラグ６ｂからユニットＤのプラグソケット５ｂに交流電力が供給され、ユニットＤの有機ＥＬ光源１も発光させられる。

このように、ユニットＡのプラグソケット５ａに交流電力が供給されると、ユニットＡ〜Ｄのすべての有機ＥＬ光源１が発光させられる。

なお、このときユニットＣの差込プラグ６ａからユニットＤのプラグソケット５ａにも交流電力が供給されているが、ユニットＤの、プラグソケット５ａから導線７ａ，７ｂ間に印加されている交流電圧と、プラグソケット５ｂから導線７ｃ，７ｄ間に印加されている交流電圧とは等しいので、ユニットＤの駆動回路３に印加される交流電圧には影響がない。

以上のように、ユニットＡ〜Ｄは、それぞれ差込プラグ６ａ，６ｂとプラグソケット５ａ，５ｂとによって電気的かつ機械的に互いに接続されているので、１つの照明装置として機能する。

なお、本実施形態に係る４つより多くの平面光源ユニットが連結された場合にも、各平面光源ユニットは、上記と同様に電気的かつ機械的に互いに接続されることにより、１つの照明装置として機能する。したがって、この平面光源ユニットは、連結する数を増やすことにより、発光面積がより大きい照明装置として使用することができる。

以上述べたように、本実施形態に係る平面光源ユニットによれば、差込プラグとプラグソケットとによって平面光源ユニット同士を連結させることができるので、別途固定部材等を用意することなく容易に複数の平面光源ユニットを１つの照明装置として使用することができる平面光源ユニットおよびこれを用いた照明装置を提供することができる。

なお、本実施形態に係る平面光源ユニットは、差込プラグおよびプラグソケットをそれぞれ２つずつ備えているが、これらは少なくとも１つずつ備えていれば、複数の平面光源ユニットが連結されることができるので、本発明の目的を達成することができる。

また、本実施形態に係る平面光源ユニットでは、連結された平面光源ユニット間において、差込プラグからプラグソケットへと交流電力が供給されるが、差込プラグとプラグソケットとを入れ替えて配置させることにより、プラグソケットから差込プラグへと交流電力が供給される構成でも本発明の目的を達成することができる。また、本実施形態に係る平面光源ユニットでは、差込プラグとプラグソケットとによって複数の平面光源ユニットが連結されるが、複数の平面光源ユニットが電気的かつ機械的に互いに接続される構成を有していれば本発明の目的を達成することができる。なお、外部電源については、各々の場合に合わせた形状の端子を用いて接続することにより、各々の場合に対応させることができる。

また、本実施形態に係る平面光源ユニットは、連結のされ方の自由度が高く、これにより発光面積を自在に変更することのみならず、多様な照明の設計をすることが可能にされている。本実施形態に係る複数の平面光源ユニットが連結された照明装置を図５に例示する。図５（ａ），（ｂ），（ｃ）は、その照明装置の上面図である。これらの照明装置は、外部から交流電力が供給されるとすべての平面光源ユニットの有機ＥＬ光源１が発光させられるため、１つの照明装置として機能する。

また、本実施形態に係る平面光源ユニットは、矩形の外形形状を有しているが、矩形でなくても、正方形などの複数の平面光源ユニットを配列させることができる外形形状であれば、複数の平面光源ユニットが連結されることができるので、本発明の目的を達成することができる。
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係る平面光源ユニットの上面図である。

本実施形態に係る平面光源ユニットは、電界放出型光源１ａを有している。なお、本実施形態に係る平面光源ユニットは、平面光源以外の構成については第１の実施形態と同様である。

この平面光源ユニットには、平面光源として電界放出型光源（ＦＥＬ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｌａｍｐ）が用いられている。電界放出型光源は、非常に薄く作製できるため照明装置用の平面光源に適している。また、電界放出型光源は水銀を用いないため環境の観点からも望ましい。電界放出型光源１ａは、カソード電極である電極２ｃとアノード電極である電極２ｄとを有している。

この平面光源ユニットの電界放出型光源１ａは、電極２ｃと電極２ｄとの間は真空にされており、電極２ｃ，２ｄ間に直流電圧が印加されると、電極２ｃから真空中に電子が放出され、その放出された電子が電極２ｄの表面に形成された蛍光体層（不図示）に衝突することにより発光するように構成されている。

このように、本実施形態に係る平面光源ユニットによれば、電極２ｃ，２ｄ間に直流高電圧が印加されると電界放出型光源１ａが発光させられるので、第１の実施形態と同様に、別途固定部材等を用意することなく容易に複数の平面光源ユニットを１つの照明装置として使用することができる平面光源ユニットおよびこれを用いた照明装置を提供することができる。
（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態に係る平面光源ユニットの上面図である。

本実施形態に係る平面光源ユニットは、希ガス放電光源１ｂを有している。なお、本実施形態に係る平面光源ユニットは、平面光源以外の構成については第１の実施形態と同様である。

この平面光源ユニットには、平面光源として希ガス放電光源が用いられている。希ガス放電光源は、非常に薄く作製できるため照明装置用の光源に適している。また、希ガス放電光源は水銀を用いないため環境の観点からも望ましい。希ガス放電光源１ｂは、一対の電極２ｅ，２ｆを有している。

この平面光源ユニットの希ガス放電光源１ｂは、電極２ｅと電極２ｆとの間には放電媒体としてキセノン（Ｘｅ）等の希ガスが封入されており、電極２ｅ，２ｆ間に交流高電圧が印加されると、グロー放電の発生により希ガスが紫外線を放出し、その紫外線が電極２ｅ，２ｆの表面に形成された蛍光体層（不図示）で可視光に変換されることにより発光するように構成されている。

このように、本実施形態に係る平面光源ユニットによれば、電極２ｅ，２ｆ間に交流高電圧が印加されると希ガス放電光源１ｂが発光するので、第１の実施形態と同様に、別途固定部材等を用意することなく容易に複数の平面光源ユニットを１つの照明装置として使用することができる平面光源ユニットおよびこれを用いた照明装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る平面光源ユニットの上面図である。 図１に示した２つの平面光源ユニットを有する照明装置の上面図である。 図１に示した２つの平面光源ユニットを有する照明装置の上面図である。 図１に示した４つの平面光源ユニットを有する照明装置の上面図である。 図１に示した複数の平面光源ユニットを有する照明装置の上面図である。 本発明の第２の実施形態に係る平面光源ユニットの上面図である。 本発明の第３の実施形態に係る平面光源ユニットの上面図である。

符号の説明

１ 有機ＥＬ光源
１ａ 電界放出型光源
１ｂ 希ガス放電光源
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ 電極
３ 駆動回路
４ 基板
５ａ，５ｂ プラグソケット
６ａ，６ｂ 差込プラグ
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ 導線
８ 交流電源

Claims (9)

1. 平面光源を有する平面光源ユニットにおいて、
   前記平面光源に供給される電力が入力される少なくとも１つの第１の接続部と、該第１の接続部から入力された前記電力を出力する少なくとも１つの第２の接続部とが、前記平面光源ユニットの互いに異なる側面上にそれぞれ設けられており、
   前記第１の接続部と前記第２の接続部とは、電気的かつ機械的に互いに接続可能な形状を有していることを特徴とする平面光源ユニット。
2. 前記平面光源ユニットは矩形又は正方形の外形形状を有しており、
   前記第１の接続部と前記第２の接続部とは、前記平面光源ユニットの互いに対向する少なくとも一対の側面上の互いに対向する位置にそれぞれ設けられている、請求項１に記載の平面光源ユニット。
3. 前記第１の接続部および前記第２の接続部の一方は差込プラグであり、他方は該差込プラグが接続可能なプラグソケットである、請求項１または２に記載の平面光源ユニット。
4. 前記平面光源は一対の電極を備えており、
   前記第１の接続部に前記電力が入力されると前記一対の電極間に電圧が印加される、請求項１から３のいずれか１項に記載の平面光源ユニット。
5. 前記電力は交流電力であり、
   前記交流電力を直流電力に変換して前記一対の電極間に直流電圧を印加する駆動回路を有する、請求項４に記載の平面光源ユニット。
6. 前記平面光源は有機ＥＬ光源である、請求項１から５のいずれか１項に記載の平面光源ユニット。
7. 前記平面光源は電界放出型光源である、請求項１から５のいずれか１項に記載の平面光源ユニット。
8. 前記平面光源は希ガス放電光源である、請求項１から４のいずれか１項に記載の平面光源ユニット。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の少なくとも２つの平面光源ユニットが前記第１及び第２の接続部によって互いに接続されて構成された照明装置。

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