JP2014135231A - 面発光照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】面発光パネルと支持体との間隔、又は面発光パネル同士の間隔を狭くすることができ、且つ容易に面発光パネルの交換を行うことができる面発光照明装置を提供すること。
【解決手段】面発光パネルと、前記面発光パネルをパネル着脱位置とパネル嵌め込み位置との間で移動可能とし、且つ前記面発光パネルを支持する支持体と、を有し、前記支持体は、前記面発光パネルを嵌め込み可能な開口を備える本体部と、前記面発光パネルを支持し、且つ少なくとも前記パネル嵌め込み位置において前記面発光パネルの支持をなす支持手段と、前記開口の内部に配置され、前記面発光パネルを前記パネル嵌め込み位置から前記パネル着脱位置に向かって付勢する付勢手段と、前記面発光パネルに対する前記付勢手段の付勢力の伝達を抑制し、前記パネル嵌め込み位置に前記面発光パネルを係止する係止手段と、を含むこと。
【選択図】図2

Description

本発明は、面発光パネルを有する面発光照明装置に関する。
従来から、照明用機器として白熱電球や蛍光灯が広く用いられている。これに対し、近年面発光照明機器がそのソフトな印象の光や省エネルギー性能などの理由から次世代照明として注目を浴びており、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL(Electro Luminescence)、OEL:Organic Electro Luminescence)、無機エレクトロルミネッセンス、又は発光ダイオードと導光板とを組合せたものが開発されている。中でも有機ELは、機器の小型軽量化が可能であり、発熱も小さいといった点で注目されている。
有機ELとは、有機物質からなる発光材料に電圧を印可してエネルギーを付与し、励起された当該発光材料が元の状態に戻る際に、光としてエネルギーを放出する現象のことをいう。有機EL技術を用いた発光素子である有機EL発光素子には、有機物質からなる発光材料を含む有機層と、当該有機層を挟むように対向した2つの電極(陰極及び陽極)と、を基板上に順次積層した構造が一般的に用いられている。
有機ELは発光材料の種類を変えることにより発光波長を変更することができるので、例えば赤色、緑色、青色の3種類の発光材料を混合することで白色光を得ることができる。また、例えば異なる発光材料を含んだ2種類以上の発光素子をストライプ状に交互に形成し、各々の発光素子に独立して電流を流すことで、放射する光の色を変えることができる面発光照明装置を得ることができる。
このような面発光照明装置は、薄さや軽量性、ソフトな発光などの特性を生かして、照明用途を始め、建屋内、乗物内のインテリア、又はエクステリアなどに用いることも可能である。例えば、特許文献1には、有機ELを用いた面発光照明装置を一般的な照明として用いた例が開示されている。
また、面発光照明装置を何らかの支持体に設置する場合、面発光照明装置と支持体との間に隙間及び段差をできるかぎり設けないことにより、面発光照明装置と支持体との一体感を増すことができ、更にはその美観を向上することもできる。また、複数の面発光パネルを並置する場合においても、面発光パネル同士の間の隙間をできる限り狭くすることにより、発光むらを低減させ、更には美観及び照度の向上も図ることができる。例えば、特許文献2には、このような照明の一例が開示されている。
更に、面発光照明装置に用いられる面発光パネルは、長期間使用すると経時的劣化、又はその他の理由(例えば、面発光パネルの故障又は破損)によって交換が必要になる。例えば、特許文献3には、面発光パネルの交換の方法の一例が開示されている。特許文献3には、面発光パネルの片側を回転自在にしておき、治具を用いて保持部材を引っ張ることで面発光パネルの固定を解除し、面発光パネルを回転させて取り外す方法が記載されている。
特開2011−18483号公報 特開2009−152137号公報 特開2007−250302号公報
ここで、面発光パネルを交換する場合、パネルを取り外すには治具又は指の力を面発光パネルに伝達するために、面発光パネルの周囲にある程度の空間又は段差が必要となる。しかしながら、美観及び機能性を向上させるために、面発光パネルが支持体にほぼ隙間なく設置されている場合には、面発光パネルに外力を加えることが出来なくなり、この結果として発光面側からの面発光パネルの取り外しが不可能となる。このような場合には、支持体全体を取り外す、又は支持体の裏側から面発光パネルを取り外す工事を行うことが必要となり、一枚のみの面発光パネルの交換の場合であっても大変な手間及びコストが必要となってしまう。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、面発光パネルと支持体との間隔、又は面発光パネル同士の間隔を狭くすることができ、且つ容易に面発光パネルの交換を行うことができる面発光照明装置を提供することにある。
上述した目的を達成するため、本発明の面発光照明装置は、面発光パネルと、前記面発光パネルをパネル着脱位置とパネル嵌め込み位置との間で移動可能とし、且つ前記面発光パネルを支持する支持体と、を有し、前記支持体は、前記面発光パネルを嵌め込み可能な開口を備える本体部と、前記面発光パネルを支持し、且つ少なくとも前記パネル嵌め込み位置において前記面発光パネルの支持をなす支持手段と、前記開口の内部に配置され、前記面発光パネルを前記パネル嵌め込み位置から前記パネル着脱位置に向かって付勢する付勢手段と、前記面発光パネルに対する前記付勢手段の付勢力の伝達を抑制し、前記パネル嵌め込み位置に前記面発光パネルを係止する係止手段と、を含むことを特徴とする。
本発明の面発光照明装置によれば、面発光パネルと支持体との間隔、又は面発光パネル同士の間隔を狭くすることができるため、美観及び照度が従来の照明装置と比較して優れている。また、特殊な治具又は工事等を必要とすることなく面発光パネルを容易に交換することができるため、面発光照明装置自体の製造コスト及び維持費用を低減することができる。
実施例に係る面発光照明装置の概略構成図である。 図1の線II−IIに沿った面発光照明装置の断面図である。 実施例に係る有機EL面発光パネルの斜視図である。 実施例に係る有機EL面発光パネルの断面図である。 実施例にかかる面発光照明装置の部分的な電気回路図である。 有機EL面発光パネルを支持体に取り付ける前の状態を図2と同様にして示す断面図である。 有機EL面発光パネルを担持部に取り付けた状態を図2と同様にして示す断面図である。 変形例に係る面発光照明装置の概略構成図である。 図2と同様にして示す変形例に係る面発光照明装置の断面図である。 有機EL面発光パネルを変形例に係る支持体に取り付ける前の状態を図9と同様にして示す断面図である。 有機EL面発光パネルをバネに取り付けた状態を図9と同様にして示す断面図である。
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について、実施例及び変形例に基づき詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施例及び変形例の説明に用いる図面は、いずれも本発明による面発光照明装置又はこれの構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、面発光照明装置又は各構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。更に、実施例及び変形例で用いる様々な数値は、いずれも一例を示すものであり、必要に応じて様々に変更することが可能である。
<面発光照明装置の全体構成>
先ず、本発明の実施例に係る面発光照明装置1の構成を図1及び図2を参照しつつ説明する。図1は、本実施例に係る面発光照明装置1の概略構成図である。図2は、図1の線II−IIに沿った面発光照明装置1の断面図である。
図1に示すように、面発光照明装置1は、壁2に設置されている。壁2には面発光照明装置1を嵌め込むための開口2aが設けられており、当該開口2a内に面発光照明装置1が嵌め込まれることにより、面発光照明装置1の設置がなされている。なお、面発光照明装置1は、壁2に限られることなく、天井又は床等に設置してもよい。また、面発光照明装置1は、壁2等に嵌め込まれることなく、壁2の表面上に固定されてもよい。
図1及び図2から分かるように、面発光照明装置1は、有機EL面発光パネル3、及び装着された有機EL面発光パネル3を支持する支持体4を備えている。ここで、支持体4は、壁2と接着剤又はネジ等の機械的な接続部材(図示せず)により、強固に固着されている。
以下において、有機EL面発光パネル3及び支持体4について詳細に説明する。
(有機EL面発光パネル)
先ず、面発光照明装置1を構成する有機EL面発光パネル3について、図3及び図4を参照しつつ詳細に説明する。ここで、図3は本実施例に係る有機EL面発光パネル3の斜視図であり、図4は本実施例に係る有機EL面発光パネル3の断面図である。
図3に示すように、有機EL面発光パネル3は、透明基板11、有機EL発光素子12、光拡散部13、及び封止部14から構成されている。また、有機EL発光素子12は、発光色が赤色である有機EL発光素子12R、発光色が緑色である有機EL発光素子12G、発光色が青色である有機EL発光素子12Bの3種類に分類される。
本実施例において、透明基板11は、ガラス製の基板である。なお、透明基板11は、可視光を透過する特性を有する基板であればよく、例えば、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート又はポリスルホン等の透明な樹脂;セラミックスなどから構成されてもよい。
より具体的な有機EL面発光パネル3の構成として、透明基板11の有機EL発光素子形成面11a上には、有機EL発光素子12R、有機EL発光素子12G、及び有機EL発光素子12Bが各々複数個ずつ、隣接する素子同士が互いに離間してストライプ状に並設されている。これらの有機EL発光素子は、有機EL発光素子12R、12G、12Bの順序で繰り返して並置されている。このような構成により、有機EL発光素子12Rから放射される赤色の光、有機EL発光素子12Gから放射される緑色の光、及び有機EL発光素子12Bから放射される青色の光を合成し、有機EL面発光パネル3から全体的に均一色の合成光を放射することになる。なお、各色の光を放射する有機EL発光素子12R、12G、12Bのそれぞれの個数は1個ずつであってもよいが、発光面の拡大化及び有機EL面発光パネル3の高輝度化及び良好な光の混合を図る場合には、多くの有機EL発光素子12R、12G、12Bを並置することが好ましい。また、各有機EL発光素子は、各有機EL発光素子の間に絶縁性の樹脂等からなる隔壁(図示せず)を設けることによって離間させられていてもよい。
図4に示すように、発光色が赤色である有機EL発光素子12Rは、透明基板11上に形成された陽極(透明電極)15R、陽極15R上に形成された有機層16R、及び有機層16R上に形成された陰極(金属電極)17Rから構成されている。同様に、発光色が緑色である有機EL発光素子12Gは、透明基板11上に形成された陽極(透明電極)15G、陽極15G上に形成された有機層16G、有機層16G上に形成された陰極(金属電極)17Gから構成され、発光色が青色である有機EL発光素子12Bは、透明基板11上に形成された陽極(透明電極)15B、陽極15B上に形成された有機層16B、有機層16B上に形成された陰極(金属電極)17Bから構成されている。なお、陽極15R、15G、15Bのいずれかを指定しない場合には単に陽極15と称し、有機層16R、16G、16Bのいずれかを指定しない場合には単に有機層16と称し、陰極17R、17G、17Bのいずれかを指定しない場合には単に陰極17と称する場合がある。すなわち、本実施例において、透明基板11上には、各有機EL発光素子12を構成する陽極15、有機層16及び陰極17が順次積層されている。
また、陽極15、有機層16及び陰極17の平面形状(すなわち、面積)は略同一である。従って、陽極15、有機層16及び陰極17の側面は同一平面であり、有機EL発光素子12の形状は、直方体である。
本実施例においては、陽極15は、インジウム錫酸化物(ITO)から構成されている。このため、陽極15は、有機層16に正孔を注入する機能を有し、且つ有機層16からの発光に対して透光性を備えている。すなわち、陽極15は、透明電極として機能する。陽極15の形成は、スパッタリング法や真空蒸着法等により行われる。陽極15の表面には、陽極15上の不純物除去や、イオン化ポテンシャルの調整による正孔注入性向上の点から、紫外線照射やオゾン処理をしてから有機層16を形成することが好ましい。
なお、陽極15は、インジウム錫酸化物から構成されていることに限定されることなく、有機層16に正孔を注入する機能を有し、且つ有機層16からの発光に対して透光性を備えていれば、例えば、インジウム亜鉛酸化物等の金属酸化物、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、ヨウ化銅等のハロゲン化金属、カーボンブラック、ポリ(3−メチルチオフェン)、ポリピロール等の導電性高分子等から構成されてもよい。また、陽極15は、有機EL発光素子12R、12G、12B毎に異なる材料から構成されてもよい。
図4において図示されていないが、有機EL発光素子は、更に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び/又は電子注入層を有してもよい。その場合、陽極15側から正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層の順に積層された構造を有していることが好ましい。なお、このような積層構造の場合、有機層16は正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層から構成されてもよく、これらの一部の層から構成されてもよい。すなわち、各層の材料に有機材料を用いるか否かによって、有機層16を構成する層が異なってくる。
上記正孔注入層及び正孔輸送層は、正孔輸送性の材料から形成されることが好ましく、芳香族アミン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ベンジルフェニル誘導体、フルオレン基で3級アミンを連結した化合物、ヒドラゾン誘導体、シラザン誘導体、シラナミン誘導体、ホスファミン誘導体、キナクリドン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリチエニレンビニレン誘導体、ポリキノリン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、カーボン等が挙げられる。また、電子輸送層は、電子輸送性の材料から形成されることが好ましく、例えば、8−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体、10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、3−ヒドロキシフラボン金属錯体、5−ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン、キノキサリン化合物、フェナントロリン誘導体、2−t−ブチル−9,10−N,N’−ジシアノアントラキノンジイミン、n型水素化非晶質炭化シリコン、n型硫化亜鉛、n型セレン化亜鉛などが挙げられる。電子注入層は、仕事関数の低い金属からなることが好ましい。例としては、ナトリウムやセシウム等のアルカリ金属、バリウムやカルシウムなどのアルカリ土類金属などが挙げられる。
上記発光層に用いられる発光材料としては、以下のものが挙げられる。赤色発光を与える発光材料としては、例えば、DCM(4−(dicyanomethylene)−2−methyl−6−(p−dimethylaminostyryl)−4H−pyran)系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン等が挙げられる。また、緑色発光を与える発光材料としては、例えば、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、Al(C96NO)3等のアルミニウム錯体等が挙げられる。更に、青色発光を与える発光材料としては、例えば、ナフタレン、ペリレン、ピレン、アントラセン、クマリン、p−ビス(2−フェニルエテニル)ベンゼン及びそれらの誘導体等が挙げられる。なお、上述した発光材料は、いずれか1種類のみを用いてもよく、2種類以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
本実施例においては、陰極17は、透光性を有する必要がないため、アルミニウムから構成されている。すなわち、陰極17は金属電極である。陰極17の形成は、スパッタリング法や真空蒸着法等により行われる。なお、陰極17は、アルミニウムに限定されること無く、例えば、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、銀等の金属又はそれらの合金等が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金等の低仕事関数の合金電極等が挙げられる。また、陰極17は、有機EL発光素子12R、12B、12G毎に異なる材料から構成されてもよい。
図3及び図4に示すように、光拡散部13は、透明基板11の有機EL発光素子非形成面11bの全面を覆うように形成されている。光拡散部13は、有機EL発光素子12から放射される各色の光を拡散させ、均一に混色させる効果がある。このような効果により、ガラス基板である透明基板11と光拡散部13とからなる部材は、全体が単一の光源として機能する。本実施例において、光拡散部13は透明樹脂に微粒子を分散したフィルムから構成されている。なお、光拡散部13は、このフィルムに限定されることなく、例えば、基板表面を粗面化することによっても形成できる。
上述したように、透明基板11は各有機EL発光素子12から放射された各色の光を透過する特性を備えている。このため、図4に示すように、各有機EL発光素子12から放射された光は、透明基板11及び光拡散部13を透過して、有機EL面発光パネル2から外部へ放射される。
図3及び図4に示すように、封止部14は、各有機EL発光素子12を覆い、各有機EL発光素子12の発光材料が大気によって酸化劣化すること等を防止する機能がある。また、封止部14は空隙18を充填し、透明基板11の有機EL発光素子形成面11aが露出しないように形成されている。本実施例において、封止部14は、透光性を備えるエポキシ樹脂である。なお、封止部14は、エポキシ樹脂以外にもシリコーン樹脂等の透光性を備える他の透明樹脂であってもよい。
また、封止部14は、上述したような樹脂から構成されていることに限定されることはない。例えば、封止部14は、複数の有機EL発光素子12を全体的に覆うようなプラスチック等の透光性部材であってもよい。このような場合には、空隙18は、封止部14によって充填されることがない。
本実施例においては、ボトムエミッションタイプの有機EL面発光パネル3を用いたが、トップエミッションタイプの有機EL面発光パネルを用いてもよい。この場合には、複数の有機EL発光素子12を支持する透明基板11に代えて不透明な各種の支持基板を用いることができる。層構成は陽極から陰極までをボトムエミッションタイプとは逆向きに形成すればよい。また、上述した実施例においては、有機EL発光素子12ごとに発光色の異なる有機層16が用いられていたが、全ての有機EL発光素子12の有機層16が、赤色光用の発光材料、緑色光用の発光材料、及び青色光用の発光材料が均一に分散された高分子分散型のEL材料から構成されてもよい。また、赤色光用の発光材料からなる層、緑色光用の発光材料からなる層、及び青色光用の発光材料からなる層を積層した積層型の有機EL発光素子を用いてもよい。
なお、本実施例においては、面発光パネルとして有機EL面発光パネル3を用いたが、無機EL発光体や、LEDと導光板とを組み合わせた発光体パネル用いてもよい。また、本実施例において、面発光パネルの形状は長方形であるが、その形状は限定されるものではなく、正方形、円形、楕円形、三角形、又はその他の形状であってもよい。
(支持体)
次に、図2を参照しつつ支持体4を詳細に説明する。図2に示すように、支持体4は、有機EL面発光パネル3の周囲を囲む本体部21と、有機EL面発光パネル3を着脱自在に支持する支持手段として機能する担持部22と、有機EL面発光パネル3を外部に向けて付勢する付勢手段として機能する金属製のバネ23と、バネ23の付勢力の伝達を抑制して有機EL面発光パネル3を本体部21内に係止する係止手段として機能する係止部24と、を有している。また、担持部22から突出した係止ピン25がバネ23の内部を貫通して係止部24に挿入されている。
本体部21は、有機EL面発光パネル3の外形に沿った開口21aを有している。開口21aは、本体部21を貫通しており、開口21aに有機EL面発光パネル3が嵌め込まれている。本実施例において、開口21aの開口面の形状は、有機EL面発光パネル3の外形と同様に長方形である。従って、開口21aの全体的な形状は、四角柱となる。ここで、有機EL面発光パネル3と本体部21との間の隙間は、できる限り小さくすることが好ましい。これは、有機EL面発光パネル3と、本体部21を有する支持体4との一体感を向上させるためである。
また、本体部21は、金属、木材、プラスチック等の比較的に高い強度を有する材料を使用することが好ましいが、樹脂等の材料を用いてもよい。また、壁2と同一の材料を用いることにより、壁2と支持体4との一体感を向上させてもよい。すなわち、支持体4の本体部21が壁2、天井、床等の一部を構成してもよい。
担持部22は、有機EL面発光パネル3の発光面とは反対側の面(すなわち、裏面)を担持している。具体的な担持方法としては、例えば、有機EL面発光パネル3の裏面側にねじ込み部材を設け、当該ねじ込み部材が螺合される凹部を担持部22に設けることにより、有機EL面発光パネル3を担持部22にねじ込むことによって有機EL面発光パネル3を担持してもよい。なお、有機EL面発光パネル3を担持部22から自在に取り外しをすることができれば、他の担持方法を用いてもよい。例えば、担持部22が担持片を有し、有機EL面発光パネル3の裏面側に当該担持片と掛合する掛止片が設けられ、当該掛止片を当該担持片に引っ掛けることにより、担持部22に有機EL面発光パネル3が掛合されることで担持されてもよい。その他に、有機EL面発光パネル3に設けられたラッチを用いたラッチ式の担持構造としてもよく、担持部22に設けられた磁性体の磁力によって有機EL面発光パネル3と担持部22とを連結してもよく、又は粘着テープ若しくはマジックテープ(登録商標)等を用いて貼り合わせることにより有機EL面発光パネル3を担持してもよい。
本実施例において、担持部22の外形は、有機EL面発光パネル3の外形と同様に、長方形である。また、担持部22の長辺は有機EL面発光パネル3の長辺と同一であり、担持部22の短辺は有機EL面発光パネル3の短辺よりも短い。従って、担持部22の一部(短辺部分)は、本体部21の開口21aの内周面に接触している。ここで、担持部22は、有機EL面発光パネル3の発光面の法線方向に沿って(すなわち、開口21aに沿って)移動可能となるように、本体部21と係合している。具体的な係合方法としては、本体部21の開口21aの内周面上に溝を設け、当該溝と係合する突起を担持部22の短辺部分に設けてもよい。なお、担持部22の短辺部分に溝を設け、当該溝に係合する突起を本体部21の開口21aの内周面上に設けてもよい。また、開口21aの側面を滑らかな摺動可能な状態にしておき、担持部22が有機EL面発光パネル3と同一の形状を有し、開口21a内部を摺動する構造であってもよい。
バネ23の一端は担持部22に接続され、他端は係止部24に接続されている。また、バネ23は、本体部21の開口21aに沿って伸縮するように配置されている。バネ23は、有機EL面発光パネル3が本体部21の開口21a内に嵌め込まれた状態において、有機EL面発光パネル3を開口21aの外部に押し出すように付勢する。すなわち、有機EL面発光パネル3が嵌め込まれていない状態において、バネ23は最も伸びた状態となり、有機EL面発光パネル3が嵌め込まれることによってバネ23が縮むことになる。
なお、図2において、支持体4は2個のバネ23を有しているが、その数量はこれに限定されるものではなく、有機EL面発光パネル3の寸法及び重量に応じて適宜変更してもよい。また、バネ23は、その両端に金属又は樹脂からなる板又は棒が装着され、当該板又は棒を介して担持部22及び係止部24に接続されてもよい。更に、バネ23は、担持部22に接続されるのではなく、有機EL面発光パネル3に直接的に接続されていてもよい。そして、本実施例においては、強い付勢力を発生し、移動距離が長く、且つ長期間安定して使用可能であるという観点から付勢手段として金属製のバネ23を用いたが、これに限定されることなく、例えば他の材料のバネ、又はゴム等の弾性体を用いてもよい。
係止部24は、担持部22から突出した係止ピン25を内部に収納する開口(図示せず)が形成されており、当該開口内部において係止ピン25を係止することでバネ23の付勢力を抑制するカム等の係止機構(ロック機構)を構成する部材(いずれも図示せず)を有している。また、係止部24は、バネ23の付勢力の抑制を解除する(すなわち係止ピンの係止を解除する)機構を備えている。例えば、嵌め込まれた有機EL面発光パネル3に対して押圧を加えることにより、係止状態を解除するようにしてもよい。具体的には、係止機構を構成するカムにハート状カム又はラチェットカムを用いてもよい。すなわち、係止部24は、プッシュロック式の押しボタン、又はダブルノック式のボールペン等に用いられる一般的な係止機構を備えている。
なお、係止部24は、バネ23の付勢力の抑制を解除する機構として、支持体4の表面(例えば、本体部21の表面)に解除ボタンを有してもよい。具体的には、上述した係止ピンと当該ボタンとを接続し、当該ボタンが押されることによって当該係止ピンによる係止が解除される構造としてもよい。このような場合には、当該ボタンが面発光照明装置1の使用者に視認されるため、美観的な欠点が発生する可能性があるが、構造が比較的に簡易であり、面発光照明装置1のコスト低減を図ることができる。
また、図2に示すように、有機EL面発光パネル3への電力を供給するためのケーブル26が担持部22に接続されている。ケーブル26は、支持体4の外部へ引き出され、後述する電力供給回路に接続されている。このような単純な構造により、担持部22を介して有機EL面発光パネル3への電力供給を行うことができるため、面発光照明装置1自体のコスト低減を図ることができる。そして、有機EL面発光パネル3と担持部22との接続部分が、電力供給用のコネクタを兼ねることにより、有機EL面発光パネル3の装着及び電気的結合が同時になされ、面発光照明装置1の使用者の利便性が向上されることになる。なお、ケーブル26は、本体部21の開口21aを経由し、有機EL面発光パネル3と直接的に接続されてもよい。また、ケーブル26は、電力の供給路に限定されることなく、例えば、制御信号の供給路、又は電力及び制御信号の両方の供給路として用いられてもよい。換言すれば、担持部22を介して電力及び制御信号の少なくともいずれか一方を供給してもよい。
<面発光照明装置の電気回路構成>
本実施例に係る面発光照明装置1を構成する電気回路の具体的構成について、図5を参照しつつ詳細に説明する。ここで、図5は、本実施例に係る面発光照明装置1の部分的な電気回路図である。
図5に示すように、有機EL面発光パネル3は、赤色光を発する複数の有機EL発光素子12Rから構成される赤色発光素子群31と、緑色光を発する複数の有機EL発光素子12Gから構成される緑色発光素子群32と、青色光を発する複数の有機EL発光素子12Bから構成される青色発光素子群33と、から構成されている。なお、図6においては、回路構成を容易に示すために有機EL発光素子12R同士、有機EL発光素子12G同士、有機EL発光素子12B同士が並置されているが、実際には、図3及び図4に示されているように、有機EL発光素子12R、有機EL発光素子12G、有機EL発光素子12Bの順序で並置されている。
また、図5から分かるように、有機EL発光素子12の陽極15は電力供給回路34に接続され、有機EL発光素子12の陰極17は接地されている(すなわち、グランド電位に接続されている)。また、有機EL発光素子12Rのアノード(陽極15)同士は電気的に接続されている。すなわち、有機EL発光素子12R同士は、並列に接続されている。同様に、有機EL発光素子12Gのアノード(陽極15)同士は電気的に接続され、有機EL発光素子12G同士は並列に接続されている。また、有機EL発光素子12Bのアノード(陽極15)同士は電気的に接続され、有機EL発光素子12B同士は並列に接続されている。
電力供給回路34は、複数のnチャネルMOSトランジスタ35(以下、nMOS35と称する)から構成されている。そして、有機EL面発光パネル3に対して、3つのnMOS35が接続されている。具体的には、複数の有機EL発光素子12R(すなわち、赤色発光素子群31)に1つのnMOS35が接続され、複数の有機EL発光素子12G(すなわち、緑色発光素子群32)に1つのnMOS35が接続され、複数の有機EL発光素子12B(すなわち、青色発光素子群33)に1つのnMOS35が接続されている。以下において、有機EL発光素子12Rに接続されたnMOS35をnMOS35Rとも称し、有機EL発光素子12Gに接続されたnMOS35をnMOS35Gとも称し、有機EL発光素子12Bに接続されたnMOS35をnMOS35Bとも各々称する。
より具体的な接続関係として、nMOS35のそれぞれのゲートは、制御回路36に接続され、nMOS35のそれぞれのソースは、有機EL発光素子12の各アノードに接続され、nMOS35のドレインは外部電源37に接続されている。
制御回路36は、一般的な半導体集積回路から構成され、有機EL面発光パネル3の発光を制御している。すなわち、制御回路36は、外部電源37から供給される電力を利用し、各nMOS35に独立してゲート電圧を印可することにより、有機EL面発光パネル3の発光色及び輝度を変化させている。
より詳細には、制御回路36は、外部電源37から供給される電力から所望のゲート電圧を生成することがき、各nMOS35に独立してゲート電圧を印可し、更には印可するゲート電圧をnMOS35毎に変更することができる。これにより、有機EL発光素子12R、12G、12Bごとに供給される電力を調整することができ、有機EL発光素子12R、12G、12Bごとに放射される光の量が異なることとなり、有機EL面発光パネル3から放射される合成光の色(すなわち、発光色)及び輝度を自在に変化させることができる。すなわち、各nMOS35のゲートに印可されるゲート電圧を調整することにより、有機EL面発光パネル3から放射される合成光の色を白色光のみならず、可視波長領域の様々な色に調整することができ、更には各発光色における輝度も変化させることができる。
更に、nMOS35Rのみにゲート電圧を印可する場合、赤色発光素子群31を構成する有機EL発光素子12Rのみに電力が供給され、有機EL面発光パネル3から放射される光は赤色となる。同様に、nMOS35Gのみにゲート電圧を印可する場合、緑色発光素子群32を構成する有機EL発光素子12Gのみに電力が供給され、有機EL面発光パネル3から放射される光は緑色となり、nMOS35Bのみにゲート電圧を印可する場合、青色発光素子群33を構成する有機EL発光素子12Bのみに電力が供給され、有機EL面発光パネル3から放射される光は青色となる。すなわち、有機EL面発光パネル3からは、白色光等の合成光だけでなく、有機EL発光素子12R、12G、12Bのそれぞれの発光色の光を単独で放射することもできる。更に、上述した3つの発光素子群のうちから2つを選択して電力を供給することで、有機EL面発光パネル3から選択した2色の合成光(例えば、シアン或いはマゼンダの発光色の光)を放射することも可能である。
なお、上述した実施例において、制御回路36は、nMOS35に供給するゲート電圧を変化させることにより有機EL面発光パネル3から放射される光を調整していたが、これに限定されることはない。例えば、制御回路36は、各nMOS35におけるオンオフのデューティ比を変更するようにnMOS35ごとに異なるゲート電圧を供給することにより、有機EL発光素子12R、12G、12Bの発光強度を調整してもよい。また、nMOSを用いることなく、他のトランジスタを用いて電力供給回路34を形成してもよく、その他のスイッチ等を用いて電力供給回路34を構成してもよい。
<有機EL面発光パネルの取り付け及び取り外し>
次に、図2、図6、及び図7を参照しつつ、有機EL面発光パネル3の取り付け方法及び取り外し方法を説明する。ここで、図6は、有機EL面発光パネル3を支持体4に取り付ける前の状態を図2と同様にして示す断面図である。また、図7は、有機EL面発光パネル3を担持部22に取り付けた状態を図2と同様にして示す断面図である。
図6に示すように、有機EL面発光パネル3を支持体4に取り付ける前の状態においては、バネ23が伸びた状態となり、担持部22の一部が本体部21の開口21aから突出している。このように担持部22の一部が突出していると、有機EL面発光パネル3を容易に担持させることができる。なお、図6の状態は、バネ23が完全に伸びている必要はなく、若干の付勢力が作用するものの担持部22が移動しないような状態であってもよい。
次に、設置する有機EL面発光パネル3のねじ込み部材を担持部22の凹部に螺合させ、有機EL面発光パネル3を担持部22によって担持させる。このような有機EL面発光パネル3を着脱自在にすることができる位置(すなわち、図6及び図7に示されているような担持部22の一部が本体部21の開口21aから突出した位置)をパネル着脱位置と称する。当該パネル着脱位置から有機EL面発光パネル3が本体部21の開口21aに沿って移動するように、有機EL面発光パネル3を押圧する。当該押圧により、有機EL面発光パネル3と担持部22とが一体的に移動することになる。この際、バネ23が縮み、有機EL面発光パネル3及び担持部22をパネル着脱位置に向かって付勢する付勢力が徐々に大きくなる。
そして、有機EL面発光パネル3が所定の位置まで到達すると、係止部24の係止機構が作動し、バネ23の付勢力を抑制して有機EL面発光パネル3が当該所定の位置に係止される(図2を参照)。ここで、所定の位置とは、有機EL面発光パネル3が本体部21の開口21a内に嵌め込まれた嵌め込み位置である。より具体的に、所定の位置とは、有機EL面発光パネル3を使用する位置であり、且つ有機EL面発光パネル3の発光面と支持体4の本体部21の前面(壁2の露出面側に位置する面)とが面一になる位置である。なお、面発光照明装置1の美観の向上のために面一となる位置を嵌め込み位置にしているが、有機EL面発光パネル3の発光面と支持体4の本体部21の前面とが面一にならない位置を嵌め込み位置としてもよい。
このような嵌め込み位置に有機EL面発光パネル3が到達すると、有機EL面発光パネル3にケーブル26を介して所望の電力を供給することが可能になる。例えば、担持部22の電力接続端子とケーブル26の電力接続端子とが、有機EL面発光パネル3が当該嵌め込み位置に配置された状態のみに電気的に接続されるような構成としてもよく、或いは係止機構の作動開始を示すデジタル信号を制御回路36に供給するようにしてもよい。また、有機EL面発光パネル3が当該嵌め込み位置に到達したことを検出し、検出信号を制御回路36に供給するマイクロスイッチ又はセンサ(いずれも図示せず)を本体部21の開口21a内に搭載し、当該検出信号が供給されない状態においては電力供給を行わないようにインターロックシステムを形成してもよい。このように、有機EL面発光パネル3が嵌め込み位置にある場合のみ電力供給が可能な機構を用いることにより、パネル着脱位置に配置されている状態における電力供給を抑制できるため、有機EL面発光パネル3の着脱時における使用者の感電、及び有機EL面発光パネル3の破損を防止することができる。
故障又は寿命等の理由によって有機EL面発光パネル3を交換する場合には、有機EL面発光パネル3を押圧し、係止部24によるバネ23の付勢力の抑制を解除する。当該付勢力が解除されると、バネ23の付勢力が担持部22に伝達され、担持部22とともに有機EL面発光パネル3がパネル着脱位置に向かって移動する。そして、有機EL面発光パネル3がパネル着脱位置に到達することで(図7を参照)、有機EL面発光パネル3を担持部22から容易に取り外すことができる。
<本実施例の効果>
本実施例の面発光照明装置1は、有機面発光パネル3と、有機EL面発光パネル3をパネル着脱位置とパネル嵌め込み位置との間で移動可能とし、且つ有機EL面発光パネル3を支持する支持体4と、を有している。また、発光照明装置1の支持体4は、有機EL面発光パネル3を嵌め込み可能な開口21aを備える本体部21と、有機EL面発光パネル3を着脱支持し、且つパネル嵌め込み位置において有機EL面発光パネル3の支持をなす担持部22と、開口21aの内部に配置され、有機EL面発光パネル3をパネル嵌め込み位置からパネル着脱位置に向かって付勢するバネ23と、有機EL面発光パネル3に対するバネの付勢力の伝達を抑制し、パネル嵌め込み位置に有機EL面発光パネル3を係止する係止部24と、を備えている。
このような構成により、有機EL面発光パネル3と支持体4との間隔を狭くすることができるため、面発光照明装置1自体の美観及び照度を従来の照明装置と比較して向上することができる。また、特殊な治具又は工事等を必要とすることなく有機EL面発光パネル3を容易に交換することができるため、面発光照明装置1自体の製造コスト及び維持費用を低減することができる。
また、面発光照明装置1の係止部24は、パネル嵌め込み位置において有機EL面発光パネル3の発光面側が押圧されると、有機EL面発光パネル3の係止状態を解除することができる。このような単純な作業により有機EL面発光パネル3を交換することができるため、面発光照明装置1の維持を容易に行うことができ、有機EL面発光パネル3の交換の煩わしさを解消することができる。
<変形例>
上述した面発光照明装置1の構造は一例に過ぎず、各種の構成部材は、本発明の要旨を変更しない範囲において任意に変更することが可能である。以下において、面発光照明装置1及びその構成部材の変形例を説明する。
上述した実施例に係る面発光照明装置1においては、有機EL面発光パネル3を着脱自在に支持し、且つパネル嵌め込み位置において有機EL面発光パネル3の支持をなす支持手段として担持部22が設けられていたが、有機EL面発光パネル3の周囲を支持する支持ピンを設けても良い。このような支持ピンを備える変形例を面発光照明装置1’とし、図8及び図9を参照しつつ説明する。ここで、図8は、図1と同様にして示す変形例に係る面発光照明装置1’の概略構成図である。また、図9は、図2と同様にして示す変形例に係る面発光照明装置1’の断面図である。なお、図8及び図9において、上述した実施例に係る面発光照明装置1と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。
図8及び図9から分かるように、本変形例に係る面発光照明装置1’の支持体4’は、面発光パネル3の周囲を支持する複数の支持ピン41を有している。支持ピン41は、本体部21の内部に収納されており、有機EL面発光パネル3を支持する場合に有機EL面発光パネル3に向かって突出する。例えば、本体部21の前面にスイッチ等のボタンが設けられており、当該ボタンを押すことによって支持ピン41が突出するような機構を本体部21に設けてもよい。当該ボタンには、支持ピン41が突出した状態で再度ボタンを押す等の操作により、支持ピン41を本体21の内部に再度収納可能な機構を設けておく。このような支持ピン41が有機EL面発光パネル3に接触することにより、有機EL面発光パネル3が嵌め込み位置にて支持されることになる。
次に、図9乃至図11を参照しつつ、本変形例に係る面発光照明装置1’における有機EL面発光パネル3の取り付け及び取り外しについて説明する。ここで、図10は、有機EL面発光パネル3を支持体4’に取り付ける前の状態を図9と同様にして示す断面図である。また、図11は、有機EL面発光パネル3をバネ23に取り付けた状態を図9と同様にして示す断面図である。
図10に示すように、有機EL面発光パネル3を支持体4’に取り付ける前の状態においては、バネ23が伸びた状態となり、当該バネ23が本体部21の開口21aから突出している。また、ケーブル26も開口21aから外部に引き出されている。このような状態においては、有機EL面発光パネル3とケーブル26を容易に接続することができる。
次に、設置する有機EL面発光パネル3にケーブル26を接続し、有機EL面発光パネル3をバネ23と接触させる。このような有機EL面発光パネル3がバネ23と接触し、支持体4に取り付けられる位置(すなわち、図10及び図11に示すような開口21aから突出したバネ23の先端の位置)をパネル着脱位置と称する。当該パネル着脱位置から有機EL面発光パネル3が本体部21の開口21aに沿って移動するように、有機EL面発光パネル3を押圧する。当該押圧により、有機EL面発光パネル3が開口21aの内部に向かって移動することになる。この際、バネ23が縮み、有機EL面発光パネル3をパネル着脱位置に向かって付勢する付勢力が徐々に大きくなる。
続いて、有機EL面発光パネル3の発光面と本体部21の前面が面一となる状態まで有機EL面発光パネル3を移動させ、当該面一の状態において支持ピン41を突出させるためのボタン(図示せず)を押し、支持ピン41を有機EL面発光パネル3の周囲と接触するように突出させる。そして、当該面一の状態においては、係止部24の係止機構が作動し、バネ23の付勢力を抑制して有機EL面発光パネル3が当該所定の位置に係止される。このような有機EL面発光パネル3の発光面と本体部21の前面が面一となる位置が、有機EL面発光パネル3の嵌め込み位置に該当し、有機EL面発光パネル3を使用する位置でもある。
故障又は寿命等の理由によって有機EL面発光パネル3を交換する場合には、有機EL面発光パネル3を押圧し、係止部24によるバネ23の付勢力の抑制を解除するとともに、上述した支持ピン41を収納させるためのボタンを押し、支持ピン41を本体部21の内部に収納させる。これにより、バネ23の付勢力が有機EL面発光パネル3に伝達され、有機EL面発光パネル3がパネル着脱位置に向かって移動する。そして、有機EL面発光パネル3がパネル着脱位置に到達後に(図11を参照)、有機EL面発光パネル3からケーブル26を取り外し、支持体4からの有機EL面発光パネル3の取り外しが完了する。
このような変形例においても、上述した実施例と同様に、有機EL面発光パネル3と支持体4’との間隔を狭くすることができるため、面発光照明装置1’自体の美観及び照度を従来の照明装置と比較して向上することができる。また、特殊な治具又は工事等を必要とすることなく有機EL面発光パネル3を容易に交換することができるため、面発光照明装置1’自体の製造コスト及び維持費用を低減することができる。
また、有機EL面発光パネル3と本体部21との間に隙間があっても、支持ピン41が設けられているため、当該支持ピン41と本体部21との組合せ、又は有機EL面発光パネル3と支持ピン21との組合せ等によって何らかのデザインを表すことが可能となり、面発光照明装置1’の美観を向上させることができる。
なお、本変形例においては、支持手段として支持ピン41を用いたが、支持ピン41に代えて本体部21の内部又は開口21aの内周面に磁性体を設けてもよい。このような場合には、当該磁性体の磁力によって有機EL面発光パネル3が移動しないように支持することになる。また、支持ピン41はピン状のものに限らず、板状のものであってもよい。
また、上述した実施例及び変形例においては、支持体4、4’によって1枚の有機EL面発光パネル3のみが支持されていたが、複数の有機EL面発光パネル3を支持体4、4’内に並置してもよい。このような場合には、各有機EL面発光パネル3に対して担持部22、バネ23、係止部24、及びケーブル26が独立して設けられることになる。そして、このような場合であっても、有機EL面発光パネル3同士の間隔を狭くすることができるため、美観及び照度を従来の照明装置と比較して向上させることができる。更に、特殊な治具又は工事等を必要とすることなく各有機EL面発光パネル3を容易に交換することができるため、面発光照明装置1、1’自体の製造コスト及び維持費用を低減することができる。
1 面発光照明装置
2 壁
2a 開口
3 有機EL面発光パネル(面発光パネル)
4 支持体
11 透明基板
12、12R、12G、12B 有機EL発光素子
13 光拡散部
14 封止部
15、15R、15G、15B 陽極
16、16R、16G、16B 有機層
17、17R、17G、17B 陰極
21 本体部
21a 開口
22 担持部
23 バネ
24 係止部
25 係止ピン
26 ケーブル
31 赤色発光素子群
32 緑色発光素子群
33 青色発光素子群
34 電力供給回路
35、35R、35G、35B nチャネルMOSトランジスタ(nMOS)
36 制御回路
37 外部電源
41 支持ピン

Claims (9)

  1. 面発光パネルと、
    前記面発光パネルをパネル着脱位置とパネル嵌め込み位置との間で移動可能とし、且つ前記面発光パネルを支持する支持体と、を有し、
    前記支持体は、
    前記面発光パネルを嵌め込み可能な開口を備える本体部と、
    前記面発光パネルを支持し、且つ少なくとも前記パネル嵌め込み位置において前記面発光パネルの支持をなす支持手段と、
    前記開口の内部に配置され、前記面発光パネルを前記パネル嵌め込み位置から前記パネル着脱位置に向かって付勢する付勢手段と、
    前記面発光パネルに対する前記付勢手段の付勢力の伝達を抑制し、前記パネル嵌め込み位置に前記面発光パネルを係止する係止手段と、を含むことを特徴とする面発光照明装置。
  2. 前記係止手段は、前記パネル嵌め込み位置において前記面発光パネルの発光面側が押圧されると、前記面発光パネルの係止状態を解除することを特徴とする請求項1に記載の面発光照明装置。
  3. 前記支持手段は、前記面発光パネルを着脱自在に担持し、前記パネル着脱位置と前記パネル嵌め込み位置との間で前記面発光パネルと一体的に移動する担持部を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の面発光照明装置。
  4. 前記担持部は、前記面発光パネルに電力及び制御信号の少なくともいずれか一方を供給することを特徴とする請求項3に記載の面発光照明装置。
  5. 前記担持部は、前記パネル嵌め込み位置のみにおいて、前記面発光パネルに電力を供給することを特徴とする請求項3に記載の面発光照明装置。
  6. 前記担持部は、前記付勢手段と接続していることを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載の面発光照明装置。
  7. 前記支持手段は、前記パネル嵌め込み位置において、前記面発光パネルの周囲を支持する支持ピンを備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の面発光照明装置。
  8. 前記支持手段は、前記面発光パネルと前記付勢手段とを磁力によって連結する磁性体を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の面発光照明装置。
  9. 前記付勢手段は、バネであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の面発光照明装置。
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