JP2015170574A - 発光装置およびフレキシブル基板 - Google Patents

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Abstract

【課題】天井面や壁面などに容易且つ安定的に固定することが可能な発光装置を提供する。
【解決手段】発光装置100は、面光源20と、面光源20の一方の面側に設けられたフレキシブル基板30と、フレキシブル基板30に設けられた電気素子(例えば駆動回路60)と、充填層40と、を備えている。フレキシブル基板30は、面光源20の一方の面に設けられた第1部分31と、第1部分31よりも面光源20から離間している第2部分32と、第2部分32と第1部分31とを相互に接続している第3部分33を有する。充填層40は、少なくとも、面光源20の一方の面と第2部分32との間隙に配置されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、発光装置およびフレキシブル基板に関する。
面発光装置が備える面光源(例えば有機EL発光装置が備える有機EL光源など)は、一般的に背面側に複数の端子を有しており、この端子間に電圧を印加することにより発光するようになっている。
特許文献1には、有機EL光源(同文献の有機ELパネル)が取り付けられた基板の背面側に、有機EL光源を駆動する駆動素子が設けられた照明装置について記載されている。
特開2013−219262号公報
ところで、基板の背面側に駆動素子などの電気素子を設けた場合、電気素子の高さに相当する凹凸が基板の背面側に生じるため、照明装置などの発光装置を天井面や壁面などの固定対象面に固定する作業が容易でないとともに、固定された発光装置の安定性にも改善の余地が生じる。
本発明が解決しようとする課題としては、天井面や壁面などの固定対象面に容易且つ安定的に固定することが可能な発光装置を提供することが一例として挙げられる。
更には、そのような発光装置に好適に用いられるフレキシブル基板を提供することが、本発明が解決しようとする他の課題の一例として挙げられる。
請求項1に記載の発明は、
面光源と
前記面光源の一方の面側に設けられたフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板に設けられた電気素子と、
充填層と、
を備え、
前記フレキシブル基板は、
前記面光源の前記一方の面に設けられた部分であって、前記面光源と電気的に接続された第1端子を有する第1部分と、
前記第1部分よりも前記面光源から離間して配置されているとともに、前記面光源の前記一方の面と対向し、且つ、前記面光源側とは反対側の面に第2端子を有する第2部分と、
前記第1部分の面方向に対して交差する方向に沿って配置され、前記第1部分と前記第2部分とを機械的及び電気的に相互に接続している第3部分と、
を有し、
前記電気素子は、前記第1部分における前記面光源側とは反対側の面に設けられ、
前記充填層は、少なくとも、前記面光源の前記一方の面において前記第2部分と対向している領域と前記第2部分との間隙に配置されている発光装置である。
請求項9に記載の発明は、
一方の面に電気素子が設けられているとともに、第1端子を有する第1部分と、
一方の面に第2端子を有する第2部分と、
前記第1部分と前記第2部分とを機械的及び電気的に相互に接続している第3部分と、
を有し、
前記第2部分は、当該第2部分の周囲において前記第3部分の形成領域を除く部分では、スリットを介して前記第1部分から分離されているフレキシブル基板である。
図1(a)および図1(b)は実施形態に係る発光装置を示す図であり、このうち図1(a)は斜視図、図1(b)は分解斜視図である。 図2(a)〜図2(c)は実施形態に係る発光装置のフレキシブル基板を示す図であり、このうち図2(a)は一方の面を示す平面図、図2(b)は他方の面を示す平面図、図2(c)は図2(a)のC部の拡大図である。 図3(a)および図3(b)は実施形態に係る発光装置の充填層を示す図であり、このうち図3(a)は一方の面側から見た斜視図、図3(b)は他方の面側から見た斜視図である。 実施形態に係る発光装置の側面図である。 実施例1に係る発光装置の面光源の層構造を示す断面図である。 図6(a)〜図6(c)の各々は面光源の背面を示す図である。 図7(a)は面光源の有機機能層の層構造の第1例を示す断面図であり、図7(b)は面光源の有機機能層の層構造の第2例を示す断面図である。 図8(a)は実施例1に係る発光装置の施工例を示す模式図であり、図8(b)はこの施工例において複数の発光装置が形成する回路を示す回路図である。 図9(a)および図9(b)は実施例2に係る発光装置のフレキシブル基板を示す図であり、このうち図9(a)は平面図、図9(b)は斜視図である。
以下、実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
図1(a)および図1(b)は実施形態に係る発光装置100を示す図であり、このうち図1(a)は斜視図、図1(b)は分解斜視図である。図2(a)〜図2(c)は実施形態に係る発光装置100のフレキシブル基板30を示す図であり、このうち図2(a)は一方の面を示す平面図、図2(b)は他方の面を示す平面図、図2(c)は図2(a)のC部の拡大図である。図3(a)および図3(b)は実施形態に係る発光装置100の充填層40を示す図であり、このうち図3(a)は一方の面側から見た斜視図、図3(b)は他方の面側から見た斜視図である。図4は実施形態に係る発光装置100の側面図である。
本実施形態に係る発光装置100は、面光源20と、面光源20の一方の面(第2面20b)側に設けられたフレキシブル基板30と、フレキシブル基板30に設けられた電気素子(例えば駆動回路60等)と、充填層40と、を備えている。フレキシブル基板30は、第1部分31、第2部分32および第3部分33を有している。第1部分31は、面光源20の一方の面(第2面20b)に設けられている。第1部分31は、面光源20と電気的に接続された第1端子51(図2(b))を有している。第2部分32は、第1部分31よりも面光源20から離間して配置されているとともに、面光源20の一方の面(第2面20b)と対向し、且つ、当該第2部分32における面光源20側とは反対側の面に第2端子52を有している。第3部分33は、第1部分31の面方向に対して交差する方向に沿って配置され、第1部分31と第2部分32とを機械的(構造的)及び電気的に相互に接続している。電気素子は、第1部分31における面光源20側とは反対側の面に設けられている。充填層40は、少なくとも、面光源20の一方の面(第2面20b)において第2部分32と対向している領域と第2部分32との間隙に配置されている。本実施形態に係る発光装置100は、例えばディスプレイ、照明装置、又は光通信装置の光源として用いることができる。
以下においては、説明を簡単にするため、発光装置100の各構成要素の位置関係(上下関係等)が各図に示す関係であるものとして説明を行う場合がある。ただし、この説明における位置関係は、発光装置100の使用時や製造時の位置関係とは必ずしも一致しない。
本実施形態に係る発光装置100は、有機EL(Electro Luminescence)発光装置或いはその他の、面発光装置である。発光装置100の平面形状は特に限定されない。発光装置100の平面形状は多角形、円形、楕円形、或いはその他の任意の形状とすることができる。
面光源20は、面状の光源であれば、どのような発光方式のものであっても良い。面光源20は、例えば、有機EL光源、無機EL光源とすることができる。或いは、面光源20は、例えば、LED(Light Emitting Diode)と導光板とを組み合わせることにより面状の構造とされたものであっても良いし、複数のLEDをアレイ状に配列することにより面状の構造とされたものであっても良い。
面光源20は、発光面となる第1面20a(図4)と、第1面20aに対する裏面である第2面20b(図4、図1(b))と、を有する。図1(b)に示すように、第2面20bには、複数の端子が設けられている。すなわち、第2面20bには、例えば、第1電極端子131と、第2電極端子151とが設けられている。面光源20は、第1電極端子131と第2電極端子151との間に電圧が印加されることにより発光するように構成されている。
フレキシブル基板30は、上述の第1〜第3部分31〜33を有している。
図2(a)に示すように、第1部分31における面光源20側とは反対側の面には、駆動回路60等の電気素子が設けられている。駆動回路60は、面光源20を駆動させる回路である。すなわち、電気素子には、面光源20を駆動させる駆動回路60が含まれている。
図2(b)に示すように、第1部分31における面光源20側の面には、複数の第1端子51が形成されている。第1端子51には、面光源20の第1電極端子131に対して接触して該第1電極端子131と電気的に接続された端子51aと、面光源20の第2電極端子151に対して接触して該第2電極端子151と電気的に接続された端子51bと、が含まれる。第1端子51は、フレキシブル基板30の内部(例えば第1部分31の内部)に形成された配線(図示略)を介して、駆動回路60に対して電気的に接続されている。
図2(a)に示すように、第2部分32における面光源20側とは反対側の面には、複数の第2端子52が形成されている。第2端子52の各々は、フレキシブル基板30の内部に形成された配線(図示略)を介して、駆動回路60に対して電気的に接続されている。なお、これらの配線は、第2部分32の内部と、第3部分33の内部と、第1部分31の内部と、を通過している。
また、第2端子52には、外部電源から電力を受電する受電端子が含まれている。具体的には、外部電源から電力を受電する2つの受電端子が含まれている。駆動回路60は、例えば、複数の第2端子52のうち受電端子から供給される定電圧を、面光源20を駆動するための定電流に変換し、面光源20に供給する。
すなわち、フレキシブル基板30の内部には、駆動回路60と端子51a(端子51aが複数存在する場合には、端子51aの各々)とを相互に電気的に接続する配線と、駆動回路60と端子51b(端子51bが複数存在する場合には、端子51bの各々)とを相互に電気的に接続する配線と、が形成されている。そして、端子51aが面光源20の第1電極端子131に対して電気的に接続されるとともに、端子51bが面光源20の第2電極端子151に対して電気的に接続されることにより、駆動回路60から面光源20に対して定電流が供給される状態となる。
このように、第2端子52に供給された電力は、駆動回路60を介して、第1電極端子131に供給される。
ここで、面光源20が有する第1電極端子131の数にかかわらず、共通の第2端子52から、駆動回路60を介して、第1電極端子131に対して(第1電極端子131が複数の場合には、第1電極端子131の各々に対して)、電力を供給することができるようになっている。
同様に、面光源20が有する第2電極端子151の数にかかわらず、共通の第2端子52から、駆動回路60を介して、第2電極端子151に対して(第2電極端子151が複数の場合には、第2電極端子151の各々に対して)、電力を供給することができるようになっている。
また、図1(b)、図4に示すように、第3部分33がヒンジとして機能することにより、第1部分31の面直方向において、第1部分31から第2部分32が離間している。すなわち、第3部分33が第1部分31と第2部分の双方に対して起立するように、例えば第1部分31と第3部分33との境界部36a、並びに、第3部分33と第2部分32との境界部36bを折り曲げることによって、第1部分31と第2部分32とが第1部分31の面直方向において相互に離間している(第2部分32が第1部分31から持ち上がっている)。上述のように、第3部分33は、第1部分31の面方向に対して交差する(例えば直交する)方向に沿って配置されている。
充填層40は、上述のように、少なくとも、面光源20の一方の面(第2面20b)において第2部分32と対向している領域と第2部分32との間隙に配置されている。これにより、第2部分32は、充填層40を介して面光源20の一方の面上に支持される。これにより、発光装置100の背面側に第2部分32が存在しない場合と比べて、発光装置100の背面側を平坦化することができる。よって、発光装置100を両面テープ等によって天井面や壁面などの固定対象面に対して容易且つ安定的に固定することができる。
以上、本実施形態によれば、発光装置100は、面光源20と、フレキシブル基板30と、電気素子(例えば駆動回路60等)と、充填層40と、を備え、フレキシブル基板30は、上述の第1部分31、第2部分32および第3部分33を有している。そして、充填層40は、少なくとも、面光源20の一方の面(第2面20b)において第2部分32と対向している領域と第2部分32との間隙に配置されている。これにより、発光装置100の背面側における凹凸(段差)を抑制して発光装置100の背面側を平坦化することができるので、発光装置100を天井面や壁面などの固定対象面に容易且つ安定的に固定することが可能となる。
また、第2端子52には、外部電源から電力を受電する受電端子が含まれているので、第2端子52が外部電源に対して電気的に接続されるように、発光装置100を天井面や壁面などの固定対象面に固定することにより、発光装置100に対して外部電源からの電力を供給することができる。
また、電気素子には、面光源20を駆動させる駆動回路60が含まれているので、発光装置100を固定対象面に固定して駆動回路60を外部電源に対して電気的に接続することにより、駆動回路60によって面光源20を駆動させることができる。
(実施例1)
本実施例では、図1〜図4に加えて図5〜図7を参照して、上記の実施形態をより具体的に説明する。
図5は実施例1に係る発光装置100の面光源20の層構造の一例を示す断面図である。
本実施例の場合、発光装置100は有機EL発光装置であり、面光源20は有機EL光源である。
面光源20は、例えば、透光性の基材110と、透光性の第1電極130と、有機機能層140と、第2電極150と、封止部160と、を有する。第1電極130は、基材110の一方の面側(図5において下側)に配置されている。有機機能層140は、第1電極130を基準として基材110とは反対側(図5において下側)に配置されている。第2電極150は、有機機能層140を基準として第1電極130とは反対側(図5において下側)に配置されている。なお、基材110と第1電極130とは相互に接していても良いし、それらの間に他の透光性の層が存在していても良い。第2電極150の下面側には、有機機能層140を大気や水分から保護するための封止部160が設けられている。
基材110、第1電極130、有機機能層140および第2電極150により、発光素子22が構成されている。
基材110は、ガラスや樹脂などの透光性を有する材料からなる板状部材である。本実施例の場合、面光源20はフレキシブルなものである。この場合、基材110は、樹脂により構成することが一般的である。
基材110の上面が、発光面となる第1面20aとなっていても良いし、基材110の上面に光取り出しフィルム等の光学フィルム(図示略)が貼り付けられ、該光学フィルムの上面が発光面となる第1面20aとなっていても良い。
第1電極130は、例えばITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)などの金属酸化物導電体からなる透明電極とすることができる。ただし、第1電極130は、光が透過する程度に薄い金属薄膜であっても良い。有機機能層140は、少なくとも発光層を含んで構成されており、単層構造でも積層構造でも良い。第2電極150は、例えば、AlやAgなどの金属膜からなる反射電極である。第2電極150は、有機機能層140から第2電極150側に向かう光を、基材110側に向けて反射する。
第1電極130は、第1電極端子131を有しているか、又は、第1電極端子131に対して電気的に接続されている。
同様に、第2電極150は、第2電極端子151を有しているか、又は、第2電極端子151に対して電気的に接続されている。
第1電極端子131と第2電極端子151との間に電圧が印加されることにより、すなわち第1電極130と第2電極150との間に電圧が印加されることにより、有機機能層140の発光層が発光する。有機機能層140、第1電極130および基材110は、いずれも、有機機能層140の発光層が発光した光の少なくとも一部を透過する。発光層が発光した光の一部は、発光面である第1面20aから、発光装置100の外部に放射される(取り出される)。
本実施例の場合、面光源20を構成する各構成要素は可撓性を有しており、面光源20はフレキシブル性を有している。すなわち、第1電極130、有機機能層140および第2電極150の他、基材110および封止部160も可撓性を有している。このため、面光源20は、任意の方向に屈曲可能となっている。
図6(a)〜図6(c)の各々は面光源20の背面を示す図である。面光源20の第1電極端子131および第2電極端子151の配置は、様々な配置とすることができる。図6(a)の例では、面光源20の背面の互いに対向する2辺の各々に沿って、第1電極端子131、第2電極端子151がそれぞれ配置されている。また、発光面となる第1面20aの輝度均一性を向上するために、第1電極端子131および第2電極端子151の各々を複数箇所に配置した複雑な構造もある。図6(b)の例では、面光源20の背面の互いに対向する2辺の各々に沿って第1電極端子131が配置され、面光源20の背面の残りの2辺の各々に沿って第2電極端子151が配置されている。図6(c)の例では、面光源20の背面の各辺に沿って、第1電極端子131および第2電極端子151の各々が複数ずつ配置されている。何れの場合にも、第1電極端子131および第2電極端子151は、例えば、面光源20の背面の周縁部に配置されている。
なお、本実施例の以下の説明においては、第1電極端子131および第2電極端子151が図6(b)に示すような配置となっているものとする。
以下、有機機能層140の層構造の具体的な例を説明する。
図7(a)は有機機能層140の層構造の第1例を示す断面図である。この有機機能層140は、正孔注入層141、正孔輸送層142、発光層143、電子輸送層144、及び電子注入層145をこの順に積層した構造を有している。すなわち有機機能層140は、有機エレクトロルミネッセンス発光層である。なお、正孔注入層141及び正孔輸送層142の代わりに、これら2つの層の機能を有する一つの層を設けてもよい。同様に、電子輸送層144及び電子注入層145の代わりに、これら2つの層の機能を有する一つの層を設けてもよい。
発光層143は、例えば赤色の光を発光する層、青色の光を発光する層、又は緑色の光を発光する層である。この場合、平面視において、赤色の光を発光する発光層143を有する領域、緑色の光を発光する発光層143を有する領域、及び青色の光を発光する発光層143を有する領域が繰り返し設けられていても良い。この場合、各領域を同時に発光させると、発光装置は白色等の単一の発光色で発光する。
なお、発光層143は、複数の色を発光するための材料を混ぜることにより、白色等の単一の発光色で発光するように構成されていても良い。
図7(b)は有機機能層140の層構造の第2例を示す断面図である。この有機機能層140の発光層143は、発光層143a、143b、143cをこの順に積層した構成を有している。発光層143a、143b、143cは、互いに異なる色の光(例えば赤、緑、及び青)を発光する。そして発光層143a、143b、143cが同時に発光することにより、発光装置は白色等の単一の発光色で発光する。
以下、図1〜図4に示す構造についてより詳細に説明する。
上記のように、発光装置100の平面形状は特に限定されないが、本実施例の場合、例えば、図1(a)に示すように、矩形状となっている。
すなわち、図1(b)に示すように、面光源20は矩形状に形成されている。また、フレキシブル基板30は、例えば、面光源20の外形と同様の矩形状に形成されている。また、充填層40も、例えば、面光源20の外形と同様の矩形状に形成されている。
図1及び図2に示すように、フレキシブル基板30は、上述の第1〜第3部分31〜33を有している。図2に示すように、第2部分32は、当該第2部分32の周囲において第3部分33の形成領域を除く部分では、フレキシブル基板30に形成されたスリット35を介して第1部分31から分離されている。
すなわち、フレキシブル基板30は、一方の面に電気素子(駆動回路60)が設けられているとともに、第1端子51を有する第1部分31と、一方の面に第2端子52を有する第2部分32と、第1部分31と第2部分32とを機械的及び電気的に相互に接続している第3部分33と、を有し、第2部分32は、当該第2部分32の周囲において第3部分33の形成領域を除く部分では、スリット35を介して第1部分31から分離されている。
スリット35は、例えば、第2部分32を囲む環状に形成されている。ただし、スリット35は、第3部分33において分断されて、複数の部分に分かれている。第2部分32は、第1部分31に周囲を囲まれた島状の部分となっており、第1部分31と第2部分32とは、第3部分33を介して相互に連結されている。
各第3部分33がヒンジとして機能することにより、第1部分31の面直方向において、第1部分31から第2部分32が離間するようになっている。すなわち、第3部分33が第1部分31と第2部分の双方に対して起立するように、例えば第1部分31と第3部分33との境界部36a、並びに、第3部分33と第2部分32との境界部36bを折り曲げることによって、第1部分31と第2部分32とが第1部分31の面直方向において相互に離間する(第2部分32が第1部分31から持ち上がる)(図1(b))。つまり、フレキシブル基板30の背面側から見たときに、図2(c)に示すように、各第3部分33について、境界部36aを谷折りにし、境界部36bを山折りにすることにより、第2部分32を第1部分31から持ち上げることができる。
より具体的には、本実施例の場合、スリット35は、第1スリット35aと第2スリット35bとの2つの部分からなる。
各第3部分33が第1部分31および第2部分32に対して起立した状態においても、各第3部分33が互いに同一平面上に位置するように、各第3部分33が配置されている。
第1スリット35aと第2スリット35bの各々は、矩形の外形線のうち、一辺を除去したような、開口端を有するU字形の形状(半環状の形状)に形成されている。そして、第1スリット35aおよび第2スリット35bの集合体が環状のスリット35を形成するように、第1スリット35aおよび第2スリット35bが配置されている。ここで、第1スリット35aの開口の間口が、第2スリット35bの開口の間口よりも狭くなっており、且つ、第1スリット35aの開口端が、第2スリット35bの開口端の内側に配置されている。そして、一方の第3部分33は、第1スリット35aの一端と第2スリット35bの一端との間に形成され、他方の第3部分33は、第1スリット35aの他端と第2スリット35bの他端との間に形成されている。
これにより、第2部分32は、それぞれ矩形状の幅狭部分32aおよび幅広部分32bとを有している。第3部分33の並び方向において、幅広部分32bの寸法は、幅狭部分32aの寸法よりも大きい。
一方、第2部分32の面方向であって、且つ、第3部分33の並び方向に対して直交する方向では、幅狭部分32aの寸法と幅広部分32bの寸法とが互いに同等となっているとともに、当該方向において、第3部分33は、第2部分32のほぼ中央部に配置されている。
より具体的には、第3部分33をヒンジとして第2部分32を第1部分31から持ち上げたときに、第3部分33を支点として幅狭部分32aと幅広部分32bとが釣り合うように、第3部分33の位置が設定されている。これにより、第3部分33をヒンジとして第2部分32を第1部分31から持ち上げる際に、第2部分32をバランス良く(重量配分良く)持ち上げることができる。
なお、図2に示す状態のフレキシブル基板30は、第2部分32を第1部分31から持ち上げる折り曲げ加工を行う前の状態を示している。この状態のフレキシブル基板30は、シート状の形態をなしている。
一方、第2部分32を第1部分31から持ち上げる折り曲げ加工を行った後のフレキシブル基板30は、図1(b)に示すような立体形状をなす。
図2(a)に示すように、第2部分32には、複数の第2端子52が形成されている。より具体的には、例えば、3つの第2端子52が形成されている。これら第2端子52は、一列に配置されていることが好ましい。
第1部分31における面光源20側とは反対側の面には、駆動回路60を含む電気素子が設けられている。この駆動回路60には、定電流回路61(図8(b)参照)が含まれている。
駆動回路60を含む電気素子は、スリット35から離間して配置されていることが好ましい。
図2(b)に示すように、第1部分31における面光源20側の面の周縁部には、複数の第1端子51が形成されている。第1端子51には、第1電極端子131と電気的に接続された端子51aと、第2電極端子151と電気的に接続された端子51bと、が含まれる。図2(b)の例では、各端子51aおよび各端子51bは、図6(b)に示す第1電極端子131および第2電極端子151と対応する位置に配置されている。
すなわち、フレキシブル基板30における面光源20側の面の互いに対向する2辺の各々に沿って端子51aが配置され、フレキシブル基板30における面光源20側の面の残りの2辺の各々に沿って端子51bが配置されている。
本実施例の場合、充填層40は、図3に示すように、予め所定の形状に成形された構造物である。充填層40は、その全体が一体的に構成されていても良いし、複数の部分に分割された構造となっていても良い。図3の例では、充填層40は、互いに別体に形成された第1充填層41と第2充填層42とを有している。第1充填層41および第2充填層42は、それぞれ平板状に形成されている。より具体的には、例えば、第1充填層41および第2充填層42は、それぞれ平面視矩形状に形成されている、すなわち扁平な直方体形状に形成されている。
第1充填層41の厚み(後述する凹部44以外の部分の厚み)と、第2充填層42の厚みとは、互いに等しいことが好ましい。このようにすることにより、発光装置100の平面側の平坦性を向上することができる。
第1充填層41と第2充填層42とは、図1(a)に示すように、互いの間に僅かなクリアランス43が存在するように、互いに同一平面上に並べて配置されている。このクリアランス43を通して、フレキシブル基板30の第3部分33が充填層40の一方の面側から他方の面側へ導かれている。すなわち、第3部分33は、充填層40を貫通している。
充填層40は、第1部分31の面光源20側とは反対側の面において、少なくとも駆動回路60等の電気素子の配置領域とは異なる領域上にも配置されている。これにより、発光装置100の背面側を更に平坦化することができるので、発光装置100を両面テープ等によって天井面や壁面などの固定対象面に対して、より容易且つ安定的に固定することができる。
充填層40(例えば第1充填層41)は、第1部分31における面光源20側とは反対側の面上において、駆動回路60等の電気素子の配置領域上にも配置されている。そして、充填層40(例えば第1充填層41)における第1部分31側の面には凹部44が形成されており、凹部44に駆動回路60等の電気素子が収容されている。なお、電気素子として、駆動回路60以外の素子が含まれている場合、その素子も駆動回路60の近傍に配置されており、駆動回路60とともに凹部44に収容されている。
充填層40の厚みは、充填層40に形成した凹部44に駆動回路60等の電気素子を収容することが可能な程度の最低限の厚みであれば良く、このようにすることにより、発光装置100の厚みの増大を抑制することができる。
なお、図1(b)に示すように第1部分31から第2部分32を持ち上げたときの、第1部分31の面直方向における第1部分31と第2部分32との間の距離は、充填層40の厚みと等しく設定されている。
本実施例の場合、充填層40は、フレキシブル性を有している。すなわち、本実施例の場合、面光源20および充填層40は、それぞれフレキシブル性を有する。このため、面光源20の屈曲に伴い、充填層40およびフレキシブル基板30も屈曲することができるようになっている。
すなわち、発光装置100自体がフレキシブル性を有することとなる。
なお、発光装置100のフレキシブル性を十分に確保するために、駆動回路60等の電気素子として用いられる個々の電気部品としては、なるべく小さいものを選択する。これにより、発光装置100を曲げたとき、個々の電気部品からなる微小部分にはリジッド性があるが、全体としては十分なフレキシブル性を確保することができる。
充填層40の材料としては、柔軟性に優れる材料、例えば、発泡プラスチック、軟質プラスチック、軟質ゴムなどが挙げられる。このうち発泡プラスチックは、特に柔軟性に優れるとともに、軽量性にも優れる。
発泡プラスチックとしては、例えば、発泡ポリウレタン、発泡ポリスチレン、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレンなどが挙げられる。
また、軟質プラスチックとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニールなどが挙げられる。
また、面光源20および駆動回路60の熱を背面側へ良好に放熱できるように、充填層40には、当該充填層40の表裏を貫通する放熱用の複数の穴(図示略)を形成しても良い。放熱用の複数の穴を充填層40に形成することによって、充填層40の柔軟性を向上する効果も得られる。
なお、充填層40は、第1部分31の面直方向において、第2部分32よりも第1部分31から遠い領域には存在していないように、充填層40の厚みが設定されていることが好ましい。
次に、発光装置100の組み立て方の例を説明する。
先ず、折り曲げ加工前のフレキシブル基板30を面光源20の第2面20b上に固定する(図1(a)、図4参照)。
この固定の際には、各端子51aをそれぞれ対応する第1電極端子131に対して接触させて該第1電極端子131と電気的に接続するとともに、各端子51bをそれぞれ対応する第2電極端子151に対して接触させて該第2電極端子151と電気的に接続する(図1(b)、図2(b)参照)。
なお、フレキシブル基板30において、第2面20bに直接固定する部分は、第1部分31である。第2部分32および第3部分33は、直接的には第2面20bに対して固定せず、第1部分31を介して間接的に面光源20に固定する。
面光源20に対するフレキシブル基板30の固定は、両面テープ又は接着剤等を用いて行うことができる。ここで、端子51aと第1電極端子131との接続、並びに、端子51bと第2電極端子151との接続は、ACF圧着(Anisotropic Conductive Film:異方性導電膜)、導電性接着剤又は導電性両面テープ等を用いて行うことができる。
次に、フレキシブル基板30を上述のように折り曲げ加工するとともに、フレキシブル基板30の第3部分33をヒンジとして用いて、第2部分32を第1部分31から持ち上げる。
次に、充填層40を面光源20およびフレキシブル基板30に固定する。
充填層40の第1充填層41は、図4において第3部分33よりも左側の領域に配置し、第2充填層42は、図4において第3部分33よりも右側の領域に配置する。
第1充填層41は、図4において第3部分33よりも左側の領域において、第2部分32の幅狭部分32aと面光源20の第2面20bとの間の領域と、第1部分31における面光源20側とは反対側の面上の領域(なお、この領域の一部は、第2部分32と対向している)と、に亘って配置する。第1充填層41は、第2部分32の幅狭部分32aにおける面光源20側の面、面光源20の第2面20b、および、第1部分31における面光源20側とは反対側の面に対して、両面テープ又は接着剤等によって固定する。
第2充填層42は、図4において第3部分33よりも右側の領域において、第2部分32の幅広部分32bと面光源20の第2面20bとの間の領域と、面光源20の第2面20b上の領域と、第1部分31における面光源20側とは反対側の面上の領域と、に亘って配置する。第2充填層42は、第2部分32の幅広部分32bにおける面光源20側の面、面光源20の第2面20b、および、第1部分31における面光源20側とは反対側の面に対して、両面テープ又は接着剤等によって固定する。
ここで、第1充填層41を配置する際には、幅狭部分32aを上方にめくり上げることにより、凹部44に駆動回路60等の電気素子を収容しつつ、両面テープ又は接着剤が所望の箇所以外に接触することなく、第1充填層41を容易に配置することができる。
同様に、第2充填層42を配置する際には、幅広部分32bを上方にめくり上げることにより、両面テープ又は接着剤が所望の箇所以外に接触することなく、第2充填層42を容易に配置することができる。
こうして、図1(a)および図4に示す発光装置100が組み立てられている。
このような発光装置100において、発光面に対する背面(図1(a)、図4における上側の面)は、略平坦に形成されている。また、第2端子52が発光装置100の発光面に対する背面に露出している。
ここで、発光装置100の各部の厚さの例を説明する。
面光源20は、例えば、0.1mm以上0.5mm以下程度、具体的には例えば0.3mm程度とすることができる。
駆動回路60は、例えば、1mm以上5mm以下程度、具体的には例えば3mm程度とすることができる。
充填層40は、例えば、2mm以上6mm以下程度、具体的には例えば4mm程度とすることができる。
フレキシブル基板30は、例えば、0.1mm以上0.5mm以下程度、具体的には例えば0.3mm程度とすることができる。
次に、図8(a)を参照して、面光源20を天井面や壁面等の設置対象面に設置する方法の一例を説明する。図8(a)は実施例1に係る発光装置100の施工例を示す模式図である。
ここでは、発光装置100に対して、外部電源(例えば、図8(b)に示す定電圧電源80)からのVCC電位、GND電位を入力する他、調光器(図示略)からのPWM制御信号を入力する例を説明する。
先ず、図8(a)に示すように、VCC電位を入力するための第1配線71、GND電位を入力するための第2配線72およびPWM制御信号を入力するための第3配線73を、互いに等間隔で並列に延在するように設置対象面に設ける。なお、設置対象面は、平面に限らず、曲面(例えば円柱状の構造物の外周面など)であっても良い。本実施例では、発光装置100がフレキシブルであるため、曲面に沿って設置することも可能である。
3本の第1〜第3配線71〜73は、それぞれ導電性両面テープにより構成することができる。すなわち、3本の導電性両面テープの各々の片面を、設置対象面に貼り付けることにより、第1〜第3配線71〜73を設けることができる。なお、第1〜第3配線71〜73のうち、隣り合う配線どうしの間隔は、一列に並んだ3つの第2端子52のうち、隣り合う第2端子52どうしの間隔と等しい間隔に設定する。
次に、第1配線71および第2配線72の各々の一端部を、線材を介して、外部電源に対して結線する。同様に、第3配線73の一端部を、線材を介して、調光器に対して結線する。
このように、1組の第1〜第3配線71〜73を設置対象面に設け、各配線71〜73を外部電源又は調光器に結線することにより、発光装置100を一列に設置するための配線の施工が完了する。
なお、発光装置100を複数列に配置する場合は、複数組の第1〜第3配線71〜73を設ける。
また、調光器からのPWM制御信号は、必ずしも発光装置100に入力する必要が無く、入力しない場合は、第1配線71と第2配線72とにより1組の配線が構成される。
次に、発光装置100を設置対象面に取り付ける。
発光装置100の取り付けは、発光装置100を第1〜第3配線71〜73を構成する導電性両面テープに対して貼り付けることにより行うことができる。なお、発光装置100において第1〜第3配線71〜73が貼り付けられない部位については、接着剤又は両面テープを用いて設置対象面に貼り付けても良い。
このとき、発光装置100の各第2端子52が、第1〜第3配線71〜73のうちの対応する配線に対して貼り付けられるように、発光装置100を設置対象面に対して位置あわせする。
こうして、発光装置100が外部電源及び調光器に対して電気的に接続される。
なお、同様の作業を必要なだけ繰り返すことにより、必要数の発光装置100を、設置対象面に取り付けることができるとともに、外部電源及び調光器に対して電気的に接続することができる。
図8(b)は図8(a)の施工例において複数の発光装置100が形成する回路を示す回路図である。なお、PWM制御信号の供給ラインについては、図8(b)では図示を省略している。
図8(b)に示すように、定電圧電源80から発光装置100への配線は、VCC電位を入力するための第1配線71と、GND電位を入力するための第2配線72と、の2本だけで足りる。
第1配線71および第2配線72からそれぞれ供給された電位は、定電流回路61に入力される。定電流回路61から、第1電極端子131と第2電極端子151との間に電流が印加されることにより、面光源20が発光する。
本実施例では、各発光装置100へのVCC電位、GND電位、PWM制御信号の入力は、バスライン方式により、各配線71〜73における任意の1箇所ずつから行うことができる。このため、各配線71〜73に十分な長さがあれば、発光装置100の追加を容易に行うことができる。
なお、図8(b)では、面光源20の背面の互いに対向する2辺の各々に沿って第1電極端子131が配置され、面光源20の背面の残りの2辺の各々に沿って第2電極端子151が配置されている例を示しているが、面光源20の第1電極端子131および第2電極端子151の数や配置にかかわらず、定電圧電源80から発光装置100への配線は同じにすることができる。すなわち、例えば、面光源20の第1電極端子131および第2電極端子151が、図6(a)又は図6(c)のように配置されている場合でも、定電圧電源80から発光装置100への配線は、図8(b)と同じである。
駆動回路60が予め発光装置100に組み込まれているため、外部電源および調光器と発光装置100との電気的接続および発光装置100の取り付けは、設置対象面に配線を設けた後、発光装置100を貼り付けるだけで、簡単に行うことができる。
ここで、上述のように、発光装置100の背面側が略平坦となっているので、単に発光装置100を設置対象面に直接貼り付けるだけで、設置対象面と発光装置100との間に実質的に隙間が生じることなく、発光装置100を美観性良く施工することができる。
また、配線作業自体についても、上述のように、例えば導電性両面テープ等を設置対象面に貼り付けて、その端部を外部電源及び調光器に対して電気的に接続するだけで、完了することができるため、発光装置100の設置の際の配線作業が極めて容易になる。
以上、本実施例によれば、上記の実施形態と同様の効果が得られる他、以下の効果が得られる。
充填層40は、第1部分31の面光源20側とは反対側の面において、少なくとも駆動回路60等の電気素子の配置領域とは異なる領域上にも配置されている。これにより、発光装置100の背面側を更に平坦化することができるので、発光装置100を両面テープ等によって天井面や壁面などの固定対象面に対して、より容易且つ安定的に固定することができる。
ここで、フレキシブル基板30のコストについて説明すると、フレキシブル基板30のコストには、大判のシートから何枚のフレキシブル基板30を取れるか(つまり取り数)が大きく影響する。取り数が多ければコストも相応に安くなる。一方で例えフレキシブル基板30の面積が小さくても、外形が矩形でない異形のため大判シートからの取り数が少ない場合は、コストは高くなる。
このような事情に対し、本実施例では、フレキシブル基板30の第2部分32は、当該第2部分32の周囲において第3部分33の形成領域を除く部分では、フレキシブル基板30に形成されたスリット35を介して第1部分31から分離されている。つまり、外周側の第1部分31に囲まれた領域を第2部分32として利用する。このような構成とすることにより、大判シートから矩形などのシンプルな形状のシートを切り離すことによってフレキシブル基板30を作製することができるため、大判シートの各部を無駄なく活用し、大判シートからの取り数を最大限多くすることができる。よって、フレキシブル基板30を低コストに作製することが可能となる。
特に、フレキシブル基板30が矩形状の場合は、より容易にフレキシブル基板30を低コスト化することができる。
また、上記のように、外周側の第1部分31に囲まれた領域を第2部分32として利用する場合などにおける好適な構造の例として、第3部分33が充填層40を貫通した構造とすることができる。このような構造とすることにより、第3部分33の周囲においても充填層40を配置することができるので、発光装置100の背面側を位置によらず概ね平坦化することができる。
また、充填層40は、第1部分31における面光源20側とは反対側の面上において電気素子の配置領域上にも配置され、充填層40における第1部分31側の面には凹部44が形成され、凹部44に電気素子が収容されている。これにより、充填層40と電気素子との干渉を抑制することができる。
また、面光源20および充填層40は、それぞれフレキシブル性を有するので、発光装置100をフレキシブル性のものとすることができる。よって、発光装置100を平坦な設置対象面だけでなく、曲面状の設置対象面に沿って配置することができる。
また、フレキシブル基板30は、一方の面に電気素子が設けられているとともに他方の面に第1端子51を有する第1部分31と、一方の面に第2端子52を有する第2部分32と、第1部分31と第2部分32とを機械的及び電気的に相互に接続している第3部分33と、を有し、第2部分32は、当該第2部分32の周囲において第3部分33の形成領域を除く部分では、スリット35を介して第1部分31から分離されている。
このようなフレキシブル基板30は、天井面や壁面などの固定対象面に容易且つ安定的に固定することが可能な発光装置100のフレキシブル基板30として好適に用いることができる。
(実施例2)
図9(a)および図9(b)は実施例2に係る発光装置のフレキシブル基板30を示す図であり、このうち図9(a)は平面図、図9(b)は斜視図である。
本実施例に係る発光装置のフレキシブル基板30は、以下に説明する点で、上記の実施例1に係る発光装置のフレキシブル基板30と相違し、その他の点では、実施例1に係る発光装置のフレキシブル基板30と同様に構成されている。
上記の実施例1では、各第3部分33が第1部分31および第2部分32に対して起立した状態においても、各第3部分33が互いに同一平面上に位置する例を説明した。
これに対し、本実施例の場合、複数の第3部分33には、第1部分31および第2部分32に対して起立した状態において、互いに異なる平面上に位置する第3部分33が含まれる。
具体的には、例えば、図9に示すように、フレキシブル基板30は、3つの第3部分33を有しており、これら第3部分33のうち、2つ(右側の2つ)の第3部分33は、上記の実施例1と同様に、第1部分31および第2部分32に対して起立した状態でも、互いに同一平面に含まれる位置に配置されている。
一方、3つの第3部分33のうち、残りの1つ(左側の1つ)の第3部分33は、第1部分31および第2部分32に対して起立した状態において、他の2つの第3部分33とは異なる平面上に位置する。
このような構造のフレキシブル基板30においては、第1部分31と第2部分32とを常に略平行に維持することができる。
以上、本実施例によれば、上記の実施例1と同様の効果が得られる他、フレキシブル基板30の第1部分31と第2部分32とを常に略平行に維持することができるという効果が得られる。
以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
例えば、上記の各実施例では、面光源20がフレキシブル性を有する例を説明したが、面光源20は、フレキシブル性を持たないリジッドなものであってもよい。この場合も、充填層40によって発光装置100の背面側における凹凸(段差)を抑制して発光装置100の背面側を平坦化し、発光装置100を天井面や壁面などに容易且つ安定的に固定することを可能とする効果については、上記の各実施例と同様に得られる。なお、この場合は、充填層40についても、フレキシブル性を持たないリジッドなものとすることができる。
また、上記の各実施例では、充填層40として、予め成形された構造物を、面光源20の一方の面において第2部分32と対向している領域と第2部分32との間隙と、第1部分31の面光源20側とは反対側の面において少なくとも電気素子の配置領域とは異なる領域上と、に配置する例を説明した。ただし、これらの領域に対して樹脂材料を塗布することによって、充填層40を形成しても良い。この場合も、充填層40は、全体が連続的に形成されていても良いし、複数の部分に分割して形成されていても良い。
また、上記の各実施例では、充填層40の第1充填層41と第2充填層42とが互いに別体に形成されている例を説明したが、第1充填層41と第2充填層42とは互いのクリアランス43の端部等において相互に連結されて一体化されていても良い。
また、上記の各実施例では、スリット35が幅を有する例(図2)を示したが、スリット35は、幅を持たない単なる切れ目であっても良い。
また、上記においては、第2端子52には、外部電源から電力を受電する受電端子が含まれている例を説明したが、第2端子52は、単に外部からの制御信号を受けるものであっても良い。
また、上記においては、電気素子に駆動回路60が含まれている例を説明したが、フレキシブル基板30の第1部分31に設けられた電気素子には、駆動回路60が含まれていなくても良い。
また、上記の各実施例では、充填層40に凹部44を形成し、凹部44に駆動回路60等の電気素子を収容する例を説明したが、充填層40は、電気素子の非配置領域にのみ配置しても良い。この場合、充填層40の厚さを、第1部分31の面直方向における電気素子の高さ(最も高さの高い電気素子)と同等程度まで薄くすることもでき、発光装置100の更なる薄型化も可能となる。この場合も、充填層40の厚さは、最も高さの高い電気素子の高さ以上の厚さとすることが好ましく、最も高さの高い電気素子の高さよりも厚くすることも好ましい。ただし、充填層40の厚さが、最も高さの高い電気素子の高さ未満の厚さであっても、フレキシブル基板30の第2部分32および充填層40が存在しない場合と比べると、発光装置100の背面側を平坦化することが可能である。
また、上記の各実施例では、第2部分32の幅広部分32bの周囲に形成された第2スリット35bが幅広部分32bの3辺を囲んでいる例を説明したが、第2スリット35bは、幅広部分32bの2辺に沿って配置されていても良い。すなわち、図2(a)に示される第2スリット35bにおいて、フレキシブル基板30の辺37に向かって(例えば辺37に対して直交する方向に)延びる一対の部分351bの各々の一端が辺37に達しており、且つ、辺37に沿って延びる部分352bが存在していなくても良い。
20 面光源
20b 第2面(面光源の一方の面)
30 フレキシブル基板
31 第1部分
32 第2部分
33 第3部分
35 スリット
40 充填層
41 第1充填層
42 第2充填層
44 凹部
51 第1端子
52 第2端子
60 駆動回路(電気素子)
100 発光装置

Claims (9)

  1. 面光源と
    前記面光源の一方の面側に設けられたフレキシブル基板と、
    前記フレキシブル基板に設けられた電気素子と、
    充填層と、
    を備え、
    前記フレキシブル基板は、
    前記面光源の前記一方の面に設けられた部分であって、前記面光源と電気的に接続された第1端子を有する第1部分と、
    前記第1部分よりも前記面光源から離間して配置されているとともに、前記面光源の前記一方の面と対向し、且つ、前記面光源側とは反対側の面に第2端子を有する第2部分と、
    前記第1部分の面方向に対して交差する方向に沿って配置され、前記第1部分と前記第2部分とを機械的及び電気的に相互に接続している第3部分と、
    を有し、
    前記電気素子は、前記第1部分における前記面光源側とは反対側の面に設けられ、
    前記充填層は、少なくとも、前記面光源の前記一方の面において前記第2部分と対向している領域と前記第2部分との間隙に配置されている発光装置。
  2. 前記充填層は、更に、前記第1部分の前記面光源側とは反対側の面において少なくとも前記電気素子の配置領域とは異なる領域上にも配置されている請求項1に記載の発光装置。
  3. 前記第3部分は、前記充填層を貫通している請求項1又は2に記載の発光装置。
  4. 前記第2部分は、当該第2部分の周囲において前記第3部分の形成領域を除く部分では、前記フレキシブル基板に形成されたスリットを介して前記第1部分から分離されている請求項1〜3の何れか一項に記載の発光装置。
  5. 前記第2端子には、外部電源から電力を受電する受電端子が含まれている請求項1〜4の何れか一項に記載の発光装置。
  6. 前記充填層は、前記第1部分における前記面光源側とは反対側の面上において前記電気素子の配置領域上にも配置され、
    前記充填層における前記第1部分側の面には凹部が形成され、
    前記凹部に前記電気素子が収容されている請求項1〜5の何れか一項に記載の発光装置。
  7. 前記電気素子には、前記面光源を駆動させる駆動回路が含まれている請求項1〜6の何れか一項に記載の発光装置。
  8. 前記面光源および前記充填層は、それぞれフレキシブル性を有する請求項1〜7の何れか一項に記載の発光装置。
  9. 一方の面に電気素子が設けられているとともに、第1端子を有する第1部分と、
    一方の面に第2端子を有する第2部分と、
    前記第1部分と前記第2部分とを機械的及び電気的に相互に接続している第3部分と、
    を有し、
    前記第2部分は、当該第2部分の周囲において前記第3部分の形成領域を除く部分では、スリットを介して前記第1部分から分離されているフレキシブル基板。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023100281A1 (ja) * 2021-12-01 2023-06-08 シャープディスプレイテクノロジー株式会社 表示装置及びその製造方法

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