JP2011511408A - 有機発光ダイオード照明装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、対応するソケット１に適合するように構成された照明装置１０に関する。照明装置１０は、ＯＬＥＤ１１を少なくとも部分的に組み込む基部又は筐体１２と、外部端子１５ａ、１５ｂから該ＯＬＥＤへの電力の流れに影響を与える電子回路１３ａ、１３ｂとを持つ。該電子回路は、該ＯＬＥＤのインテリジェントな制御を可能とし、該照明装置１０を駆動の規格における起こり得る変更に適応可能なものとするために、メモリモジュール、通信モジュール、センサ等を有しても良い。

Description

本発明は、対応するソケットに適合するように構成され且つ筐体に有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を有する照明装置に関する。

米国特許出願公開US2006/198128A1より、何らかのハードウェアと共にＬＥＤが透明なプラスチックに完全に組み込まれるようにする方法が知られている。その結果の照明装置は、特殊な用途のみのためのものであり、低コスト装置としては適さない。

この背景に基づき、本発明の目的は、代替の照明装置を提供することにあり、該装置が大量生産、標準的な環境における長期間の使用、及び／又は旧型の規格に対する後方互換性に適したものであることが望ましい。

本目的は、請求項１に記載の照明装置により達成される。好適な実施例は、従属請求項に開示される。

本発明による照明装置は、対応する（標準化された）ソケットに適合するように構成され、以下の構成要素を有する。
ａ）有機発光ダイオード（以下、通常どおりＯＬＥＤと略する）。ＯＬＥＤは、低電圧で動作されることができ、長い動作寿命を持ち、低コストで大きな面積及び多くの色を持って生産され得るという利点を持つ。ＯＬＥＤについての詳細な情報については、文献（例えばJoseph Shinar（ed.）による「Organic Light Emitting Device, A survey」（Springer、2004年））を参照されたい。
ｂ）少なくとも部分的に該ＯＬＥＤを組み込んだ筐体。該筐体は例えば、とりわけ射出成形により、プラスチックからできたものであっても良い。
ｃ）該筐体の外面における少なくとも１つの外部電気端子。該端子を介して、電力が該照明装置に供給される。該外部端子の構成及び寸法は好適には、何らかの規格に準拠するものであり、斯くして異なる製造者からの準拠するソケットに該照明装置を挿入できるようにする。
ｄ）該筐体に配置され、該外部端子から該ＯＬＥＤへの電力の流れに影響を与える、受動的及び／又は能動的な電子部品（例えば抵抗、コンデンサ、インダクタンス、ダイオード、トランジスタ等）を有する、電子回路。

記載される照明装置は、ＯＬＥＤと、該ＯＬＥＤの電気的な制御に関連する幾分か高度な電子ハードウェアとを、１つの筐体に組み合わせる利点を持つ。斯くして、ＯＬＥＤのより汎用的な制御を実現し、安全機構を実装し、該装置をＯＬＥＤの技術及び駆動方法における将来起こり得る変化に適応可能なものとするために利用され得る幾分かのインテリジェンスが、該照明装置に組み込まれることとなる。更に、筐体（基部）を持つ照明装置は後方互換性のあるものとされることができ、そのため既存のソケットに交換可能であり、ＯＬＥＤ自体は大きく変更され得るものの、前記電子部品が、該ソケットの仕様に従う該装置の性能を保護する。

該照明装置の構成要素、とりわけＯＬＥＤ及び筐体は、好適には接続されて単一の構造、即ち単一のユニットとして取り扱われることができ障害の際に完全に交換されることができる物を形成する。好適には、該ＯＬＥＤ及び筐体は、例えばこれらを互いに付着させ埃や湿気から密封する接着剤を介して、物質結合により、即ち原子／分子接着のレベルにおいて接続される。

前記電子回路は、多くの異なる方法で実装され得、種々のタスクを実行し得る。１つの具体的な実施例においては、前記電子回路は、前記装置を識別する及び／又は前記回路の挙動に影響を与える情報を保存するためのプログラム可能なメモリモジュールを有する。該メモリモジュールが「プログラム可能」であるという事実は、該モジュールに保存された情報が、電子通信により設定又は変更されることができることを意味する。該情報は、製造者によって該メモリに保存され、該照明装置の全寿命の間変更されないままであっても良い（例えば該メモリモジュールがＲＯＭ又はＰＲＯＭとして実現される場合）。しかしながら好適には、該情報モジュールは、該照明装置の使用の間、任意の時点で、必要であれば変更されることができる。このことは例えば、該照明装置が変化する要素を持つネットワークにおいて利用される場合に、該照明装置に一意なアドレスを動的に割り当てることを可能とする。更に、このようにして、ＯＬＥＤの制御を、外部のドライバの現在の規格（ＯＬＥＤの分野において進行する急激な進歩のため将来変更される見込みが高い）に適合させることが可能となる。斯くして、該照明装置を、（旧型のドライバと）後方互換性のあるものとするのみならず、（該照明装置が製造された時点では利用可能ではなかった新たなドライバと）前方互換性のあるものとすることが可能となる。メモリモジュールの更新は例えば、新たな装置からバーコードを読み取り、関連する情報（例えばドライバパラメータ）をメモリに書き込むことにより実現されても良い。

他の実施例によれば、前記電子回路は、障害の際に前記外部端子のルーティング又は接続を変更するための切り換えモジュールを有する。例えば短絡がＯＬＥＤの典型的な障害であり、この障害を防止するため、同一のネットワークにおいて利用される他の照明装置が斯かる短絡により影響を受け、該切り換えモジュールが例えば、斯かる場合において、障害のあるＯＬＥＤをスイッチオフし迂回しても良い。

前記電子回路は任意に、外部装置との単方向又は双方向通信のための通信モジュールを有しても良い。前記モジュールは例えば、無線通信のための受信器及び／又は送信器を有しても良い。代替として、又はこれに加えて、有線による通信のため外部端子（例えば電力を供給するための同一の端子）に結合されても良い。斯くして、例えば動作パラメータ、感覚データ、アドレス等を読み出すこと、及び／又は外部から前記電子回路を変更することを可能とする、前記電子回路との通信が確立されることができる。

更に他の実施例によれば、前記電子回路は、前記外部端子に印加される電圧を、実際に前記ＯＬＥＤを駆動する電流へと変換するための、変換モジュールを有する。斯くして、外部信号（電圧）と内部効果（電流）との間の変換ステップが存在することとなり、該ステップは任意に、外部ドライバの規格における変化の際に適応されても良い。

更に、前記電子回路は、例えば光、温度、音及び／又は人物のようなオブジェクトの近接のためのセンサのような、１つ以上のセンサを備えても良い。該センサは、該照明装置の状態（例えば動作温度）を調査するために利用され得、前記感覚情報は例えば、何らかの外部の高レベルのコントローラに通信されても良い。

好適には、前述のセンサは、前記電子回路の挙動に（直接に）影響を与える信号を供給するために利用される。例えば、ＯＬＥＤの明るさ又は色を周囲の照明に対して調節するために光センサが利用されても良く、又は起こり得る過熱の場合にＯＬＥＤの電力消費を低減するために温度センサが利用されても良い。

前記電子回路は特に、前記ＯＬＥＤの明るさ及び／又は色を制御するための制御モジュールを有しても良い。以上に説明したように、前記制御モジュールの動作は、例えばセンサの信号、メモリの内容、又は外部から該照明装置に通信された情報のような、種々の作用に影響されても良い。

該照明装置のサイズを可能な限り小さく保ち、所与の規格に準拠したものに保つため、前記電子回路は好適には、前記筐体に配された何らかの凹部に配置される。

本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施例を参照しながら説明され明らかとなるであろう。これら実施例は、添付図面とあわせて、例として説明される。

筐体に一体化された電子部品を持つ、本発明による照明装置の第１の実施例の断面図を模式的に示す。 印刷回路板又は箔に配置された電子部品を持つ、本発明による照明装置の第２の実施例の断面図を模式的に示す。 本発明による照明装置において利用される電子回路を模式的に示す。

同様の参照番号及び１０の倍数の整数だけ異なる番号は、図面において同一又は類似する構成要素を示す。

ＯＬＥＤ技術は、何年にも亘り急速に変化し続ける見込みが高い。このことは、ＯＬＥＤを有する照明装置のソケット及び基部のための多くの規格が、短い期間しか続かないという問題に導く。しかしながら、照明装置は、何年にも亘って使えるべきである。

更に、既知のＯＬＥＤは低い効率しか持たないが、近い将来には劇的に改善することが予想される。このことは、現時点で定義されているドライバが、数年後に生成されるＯＬＥＤとは互換性がなくなることを意味している。斯くして、現在の方法が、数年後には使えなくなる見込みがあるという問題がある。

他の問題は、ＯＬＥＤの典型的な障害の挙動が、短絡である点である。一般的な対処方法は、数個のＯＬＥＤを１つのドライバに接続することである。ＯＬＥＤが並列な方式で接続される場合には、１つのＯＬＥＤにおける短絡が、他のＯＬＥＤが発光することをも防いでしまう。

ＯＬＥＤは新たな用途を実現するであろうから、ＯＬＥＤと動的又はインタラクティブな方法との強いリンクが出現する見込みが高い。

以上の問題に対処するため、ランプの近く、即ち基部において、何らかのインテリジェンスを提供することが提案される。このことは、ＯＬＥＤを後方互換性のあるものとし、及び／又はＯＬＥＤを短絡の場合に遮断することを可能とする。センサにより基部を拡張することにより、ＲＦ受信器又はその他のいずれかの種類の通信回路が、更に動的及びインタラクティブなアプリケーションを生成することができる。斯くして、基部にインテリジェンスを追加することが、多くの問題を解決し、更にはＯＬＥＤの適用分野を拡大することとなる。

図１は、前述した原理を実現する、本発明の第１の実施例による照明装置１０を模式的に示す。照明装置１０は、３つの主構成要素：
−ルミネセンス有機物質を間に挟んだ２つのガラス板を典型的に有するＯＬＥＤ１１、
−ＯＬＥＤ１１の下部を組み込んだ筐体１２又は基部、及び
−外部端子１５ａ、１５ｂからＯＬＥＤ１１への電気経路に電気的に一体化された電子回路１３ａ、１３ｂ
を有する。

照明装置１０は、本図に模式的に示された、電力を供給するための電気端子を持つ対応するソケット１に適合するように構成される。該ソケット−基部方式の筐体１２は、ＯＬＥＤ１１を保護する。該筐体は好適には、プラスチックからできたものであっても良い。更に、２つの構成要素のプラスチックが生成され、一方の構成要素が導電トラックの湿板法のために利用されても良い（他方の構成要素は利用されない）。斯くして、導電トラック１４を、該筐体に一体化することができる。筐体のための成形工程の能力によって、３次元の自由度が存在する。即ち、電子部品１３ａ、１３ｂを筐体の凹部に一体化することが可能であり、このことはＯＬＥＤの小さなフォームファクタをそのまま保つ。導電トラック１４は、いずれの種類の電気構成要素をも、筐体に追加することを可能とする。ＯＬＥＤ１１は、溶接、はんだ付け、接着、又はその他のいずれの接続方法によってこれらの導電トラックに接続されても良い。ＯＬＥＤ１１及び筐体１２を組み立てた後、空気ギャップを埋め機械的な安定構造を生成するため、充填接着剤が利用されても良い。

筐体１２は、回路１３ａ、１３ｂに全ての種類の電気構成要素を含んでも良い。このことは、突入電流の制限、回路制動、効率適合、センサ、ダイナミクス、受信器、データ通信等のために利用され得る。

図２は、照明装置２０の代替実施例を示す。本例においては、プラスチック又は金属の筐体２２を、線２４によりＯＬＥＤ２１に接続され更に外部端子２５に接続された、別個の印刷回路板（ＰＣＢ）又は箔２３と組み合わせることにより、基部がより一般的な方法で製造され得る。

適切なプラスチックを選択することにより、筐体１２、２２はヒートシンクとしても機能し得る。このことは、ＯＬＥＤの熱的な問題を低減することに役立つ。

図３は、以上に説明した電子回路１３ａ（又は他のいずれかの回路１３ｂ、２３）が含み得る構成要素を模式的に示す。回路１３ａは、外部端子１５とＯＬＥＤ１１との間の線に電気的に挿入されて示されている。実際には、外部の回路は更に、他の内部若しくは外部の端子、ＯＬＥＤの付加的な電極、又はその他のいずれかの関連のある電子部品に接続されても良い。電子回路１３ａは、以下の（任意の）構成要素を有する：
−該照明装置のアドレス又は動作パラメータのような情報を保存するための、メモリ１３．１。該メモリはとりわけ、プログラム可能な読み取り専用メモリ（ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ等）により実現されても良い。
−例えば外部端子１５ａとＯＬＥＤ１１との間の接続が中断されることができるようにする、切り換えモジュール１３．２。斯かる中断はとりわけ、例えばＯＬＥＤ１１内又は他の何処かでの短絡のような、何らかの障害が検出されたときに生じても良い。
−外部の装置との単方向又は双方向の通信を可能とする、通信モジュール１３．３。通信モジュール１３．３は、有線による通信を実現するため、外部端子１５ａに接続されて示されている。代替としては、該通信モジュールは、自身の端子に接続されても良いし、及び／又はＲＦ信号による無線通信のための受信器又は送信器を有しても良い。
−外部的に印加された電圧を、ＯＬＥＤ１１を駆動するために必要とされる電流へと変換する、電流変換器１３．４。該変換器の特性は任意に、メモリ１３．１の内容に依存しても良いし、又は他の何らかの方法で変更可能であっても良い。
−例えば周囲の光を測定し、それに従ってＯＬＥＤ１１の明るさ及び／又は色を適合させることを可能とするフォトダイオードのような、センサ１３．５。
−前述のモジュール１３．１乃至１３．５に接続され、これらモジュールの全体的な挙動を同期させ及び制御するように構成された、制御モジュール１３．６。該制御モジュールは、例えばマイクロコントローラにより実現されても良い。

要約すると、本発明は、ＯＬＥＤ１１、２１を少なくとも部分的に組み込む筐体１２、２２と、外部端子１５ａ、１５ｂ、２５から該ＯＬＥＤへの電力の流れに影響を与える電子回路１３ａ、１３ｂ、２３とを備えた、照明装置１０、２０に関する。該電子回路は、該ＯＬＥＤのインテリジェントな制御を可能とし、該照明装置を駆動の規格における起こり得る変更に適応可能なものとするために、メモリモジュール、通信モジュール、センサ等を有しても良い。

最後に、本明細書においては、「有する（comprising）」なる語は他の要素又はステップを除外するものではなく、「１つの（a又はan）」なる語は複数を除外するものではなく、単一のプロセッサ又はその他のユニットが幾つかの手段の機能を実行しても良い。本発明は、それぞれの及び全ての新規な特徴及び特徴のそれぞれの及び全ての組み合わせに存する。更に、請求項における参照記号は、請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (10)

1. 対応するソケットに適合するように構成された照明装置であって、
   有機発光ダイオードと、
   前記有機発光ダイオードを少なくとも部分的に組み込む筐体と、
   前記筐体の表面における少なくとも１つの外部端子と、
   前記筐体に配置され、前記外部端子から前記有機発光ダイオードへの電力の流れに影響を与える受動的及び／又は能動的な電子部品を有する、電子回路と、
   を有する、照明装置。
2. 前記有機発光ダイオードと前記筐体とが、好適には物質接合により接続され、単一の構造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. 前記電子回路は、前記装置を識別する及び／又は前記回路の挙動に影響を与える情報を保存するためのプログラム可能なメモリモジュールを有することを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
4. 前記電子回路は、障害の際に前記外部端子のルーティング又は接続を変更するための切り換えモジュールを有することを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
5. 前記電子回路は、外部装置との単方向又は双方向通信のための通信モジュールを有することを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
6. 前記電子回路は、前記外部端子に印加される電圧を電流へと変換するための変換モジュールを有することを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
7. 前記電子回路は、光、温度、音及び／又はオブジェクトの近接のためのセンサを有することを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
8. 前記電子回路の挙動が、前記センサの信号により影響を受けることを特徴とする、請求項７に記載の照明装置。
9. 前記電子回路は、前記有機発光ダイオードの明るさ及び／又は色を制御するための制御モジュールを有することを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
10. 前記電子回路は、前記筐体の凹部に配置されたことを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。

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