JP2009252569A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光源としてのEL発光体10と、そのEL発光体10から所定の輝度分布で発光する光のうち実質的に最も高い輝度を示す方向の光を主に集光ないし偏向する光学部材20(20A,20B,20G)とを有する照明装置30(30C,30D)によって上記課題を解決する。光学部材としては、例えばEL発光体10から発光する法線方向の光を集光する集光部材20Aであるように構成してもよいし、その法線方向の光を法線方向ではない方向に偏向する偏向部材20B,20Gであるように構成してもよい。より具体的には、微細なレンズ又はプリズムが形成された光学部材であるように構成してもよいし、ホログラムが形成された光学部材であるように構成してもよい。
【選択図】図7
Description
EL発光体10は、光学部材20と組み合わされて本発明の照射装置30を構成する。このEL発光体10は、所定色の光を発光するEL発光層を有している。EL発光体10が表示する発光パターンは、発光層が発光する光によって構成される。発光層が単色光を発光するように構成されている場合には、EL発光体10は、面内方向に2以上の単色光領域を有するエリアカラータイプの照射装置30を構成する。一方、発光層が2以上の発光色を発光するように構成されている場合には、EL発光体10は、多色カラー又はフルカラータイプの照射装置30を構成する。
図3は、エリアカラー照明用のEL発光体の一例を示す模式的な断面図であり、図4は、フルカラー照明用のEL発光体の一例を示す模式的な断面図である。図3に示すEL発光体10Aは単色光を発光させる素子構造であり、この素子構造をEL発光体10Aの面内方向に2以上の領域となるように配置することにより、エリアカラータイプの照射装置を構成することができる。一方、図4に示すEL発光体10Bは画素内で2以上の発光色(図4では3色)を発光させる素子構造であり、この素子構造をEL発光体10の面内に多数の画素として配置することにより、多色カラー又はフルカラータイプの照射装置を構成することができる。なお、図3に例示した単色光の素子構造は、図4に例示した3色の素子構造を構成する単素子として表すことができる。以下、EL発光体を総称するときは、符号10で表す。
先ず、有機EL発光体の構成について説明する。基材1は、本発明の照明装置30を装着する壁面等の被装着体50側に設けられて、本発明の照明装置全体を支持する基材として作用する。基材1の種類、大きさ、厚さ等は特に限定されるものではなく、剛性を有するものであっても、フレキシブルで柔軟性のあるものであってもよい。基材の構成材料としては、例えば、Al等の金属、ガラス、石英、又は各種の樹脂等の材料を挙げることができる。なお、発光層4で発光した光は、図3及び図4においてはカラーフィルタ8の側から出射するので、この基材1は、必ずしも透明又は半透明になる材料を用いる必要はなく、不透明材料を用いることができる。
次に、無機EL発光体の構成について説明する。図5は、無機EL発光体10Cの一例を示す模式的な断面図である。
本発明に係る照明装置は、特に白色光を発光する照明であることが有効であるので、以下では白色EL発光体についてより詳しく説明する。白色EL発光体は、エネルギー効率を下げることのあるカラーフィルタを設けなくてもよいので好ましい。なお、R,G,Bの単色での照明光を構成する場合は、各色の発光層を単独でベタ状に成膜して使用すれば可能である。
本発明の照明装置には、必要に応じ、図3及び図4に示すようなカラーフィルタ8を任意に設けてもよい。カラーフィルタ8は、図3に示すように、エリアカラー照明用のEL発光体10Aに対応した単色着色層からなるカラーフィルタであってもよいし、図4に示すように、フルカラー照明用のEL発光体10Bに対応した単色着色層からなるカラーフィルタであってもよいし、その他の各種形態からなるカラーフィルタであってもよく、特に限定されない。こうしたカラーフィルタ8は、例えば白色発光を着色したい場合や、各色の発光を希望の色目にしたい場合に設けることができる。カラーフィルタ8を構成する着色層としては、一般的に設けられている赤色着色層、緑色着色層、青色着色層の他、シアン着色層、マゼンダ着色層から選ばれる1種又は2種以上の着色層が設けられる。
次に、光学部材について説明する。本発明の照明装置30を構成する光学部材20は、図1及び図2に示すように、大別して2つの態様がある。図1に示す第1の態様に係る光学部材は、EL発光体10から所定の輝度分布で発光する光のうち実質的に最も高い輝度を示す方向の光を主に集光する集光部材20Aである。一方、図2に示す第2の態様に係る光学部材は、EL発光体10から所定の輝度分布で発光する光のうち実質的に最も高い輝度を示す方向の光を主に偏向する偏向部材20Bである。
次に、複数の光学部材を有した複合型光学部材を備えた照明装置につい説明する。図7は、複合型光学部材を備えた照明装置の設置例であり、図8は、複合型光学部材が有する複数の光学部材の切換手段を備えた照明装置の一例を示す模式的な断面図である。また、図9は、本発明の照明装置が各種の用途に用いた設置例を示す模式図である。
25mm×75mm×1.1mmのガラス基板上に厚さ100nmのITO膜を蒸着法で形成したものを透明電極基板とした。この基板をイソプロピルアルコール中で10分間超音波洗浄した後、乾燥窒素中にて乾燥し、次いで、UVオゾン洗浄を行った。この透明電極基板上に正孔注入輸送層を形成した。正孔注入輸送層の形成は、先ず、蒸着装置内のホルダーに透明電極基板を設置し、抵抗加熱ボートにN,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−〔1,1’−ビフェニル〕−4,4’−ジアミン(TPD)を200mg入れ、さらに別の抵抗加熱ボートに4,4’−ビス(2,2’−ジフェニルビニル)ビフェニル(DPVBi)を200mg入れ、さらに別の抵抗加熱ボートにPAVBiを入れ、真空チャンバーを1×10-4Paまで減圧し、その後、TPD入りボートを215℃〜220℃まで加熱し、TPDを蒸着速度0.1〜0.3nm/秒で透明電極基板上に蒸着して、厚さ60nmの正孔注入輸送層を製膜した。このときの基板温度は室温であった。
実施例1において、使用した光学フィルム部材の上に、さらに同じ光学フィルム部材をその矩形レンズ21の稜線が直交するように重ねて照明装置を構成した他は、実施例1と同様にして、実施例2の照明装置を作製した。
実施例1において、用いた光学部材の代わりに、図6(B)に示す態様のノコギリ刃状の矩形レンズ22を多数配列してなる光学部材を用いた他は、実施例1と同様にして、実施例2の照明装置を作製した。なお、ここで用いた光学部材は、一方向に延びるとともに断面形状がノコギリ刃状のプリズム態様の矩形レンズ22が多数配列した厚さ100μmの光学フィルム部材であり、その矩形レンズ22は頂角αが100°でピッチが112μmでレンズ高さが16μmである。
実施例1において、用いた光学部材の代わりに、図10に示す態様のホログラムシートを用いた他は、実施例1と同様にして、実施例4の照明装置を作製した。なお、ここ用いた光学部材は、ホログラムシートであり、感光性材料からなる体積ホログラム層を有したフィルムを準備し、このフィルムの体積ホログラム層に透過型体積ホログラムを記録することによって、作製された。具体的には、50μmの厚さを有する支持基材としてのルミラーT60(東レ社製の未処理PETフィルムの商品名)上に、以下の組成物インキの感光性材料を乾燥後の厚さが13μmとなるように塗布し、その後乾燥して体積ホログラム層を形成し、ルミラーT60/体積ホログラム層からなるフィルムを作製した。
・ポリメチルメタクリレート系樹脂(分子量200,000)…70質量部
・下記一般式でR5=H、R6=p−ビフェニルメチリレン基、m=n=1…150質量部
・3,9−ジエチル−3’−カルボキシメチル−2,2’−チアカルボシアニン、ヨウ素塩…0.6質量部
・ジフェニルヨードニウム−トリフルオロメタンスルホネート…6質量部
・1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル…80質量部
・溶媒(n−ブタノール:メチルイソブチルケトン=1:1)…390質量部
実施例1において、用いた光学部材の代わりに、レンズ等が形成されていない厚さ50μmの透明フィルムを用いた他は、実施例1と同様にして、比較例1の照明装置を作製した。
実施例1〜4及び比較例1の照明装置から発光する光の分布(発光光分布)を測定した。発光光分布は、ELDIM社製のEZコントラスト160Rを用い、全方位角度方向の輝度測定と、全極角度方向の輝度測定とを行い、その結果を図11〜図15に示した。各図において、上段は全方位角度方向の輝度測定結果であり、下段は方位角度0°、及び90°における全極角度方向の輝度測定結果である。光学部材を用いない比較例1の結果(図15を参照)に比べ、実施例1〜4の結果は正面輝度が大きく向上していることが解る。目視における評価でも、正面からの観察時には輝度が向上していることが確認され、視野角度を大きくするに従い、比較例1の場合に比較して急激にその輝度が低下していくことが確認された。
2 EL積層体
3,3’ 電極
4(4R,4G,4B),4’ 発光層
5,5’ 電極
6 保護層
7 接着層
8 カラーフィルタ
9 透明基材
10(10A,10B,10C) EL発光体
11(11R,11G,11B) 発光
12(12R,12G,12B) 光
14 隔壁
16 厚膜誘電体層
17,18 薄膜誘電体層
19 電極保護層
20(20A〜20G) 光学部材
20A 集光部材
20B 偏向部材
21,22 矩形レンズ
23 シリンドリカルレンズ
24 レンズ
28 巻取/送出機能ロール
29 ガイドロール
30(30A〜30D) 照明装置
50 被装着体
51 床面
60 人
61 ホログラム感光材料
62 透過散乱板
63 照明光
64 物体光(散乱光)
66 物体光(平行光)
67 参照光(平行光)
θ EL発光体面との角度
α 頂角
β 左底角
γ 右底角
Claims (8)
- 光源としてのエレクトロルミネッセンス発光体と、
前記エレクトロルミネッセンス発光体から所定の輝度分布で発光する光のうち実質的に最も高い輝度を示す方向の光を主に集光する集光部材及び/又は該光を主に偏向する偏向部材と、を有することを特徴とする照明装置。 - 前記集光部材で集光する光が、偏向部材によって既に偏向された光である、請求項1に記載の照明装置。
- 前記偏向部材で偏向する光が、集光部材によって既に集光された光である、請求項1に記載の照明装置。
- 前記集光部材は、微細なレンズ又はプリズムが形成された光学部材である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記偏向部材は、微細なレンズ、プリズム又はホログラムが形成された光学部材である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の照明装置。
- 光を集光する集光部材、光の集光度合いが異なる2種以上の集光部材、光を偏向する偏向部材、光の偏向度合いが異なる2種以上の偏向部材、及び、光を集光するのと同時に偏向する集光偏向部材、から選ばれる2種以上の光学部材を含むように組み合わされてなり、
該2種以上の光学部材が前記エレクトロルミネッセンス発光体の面内方向に配置されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の照明装置。 - 光を集光する集光部材、光の集光度合いが異なる2種以上の集光部材、光を偏向する偏向部材、光の偏向度合いが異なる2種以上の偏向部材、及び、光を集光するのと同時に偏向する集光偏向部材、から選ばれる2種以上の光学部材を含むように組み合わされてなり、
該2種以上の光学部材を前記エレクトロルミネッセンス発光体の発光面上で自在に切り換えることができる切換手段を備えている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記集光部材及び/又は偏向部材が着脱自在である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の照明装置。
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