JP4770450B2

JP4770450B2 - 有機ｅｌ照明装置

Info

Publication number: JP4770450B2
Application number: JP2005367460A
Authority: JP
Inventors: 善秀今岡; 理棚橋; 陽介近藤; 謙司河野; 友也信井
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2025-12-21
Also published as: JP2007173424A

Description

本発明は、背面側に電極を有する有機ＥＬ（electro luminescence）パネルを備えて成る有機ＥＬ照明装置に関する。

少なくとも一方が透光性を有し、対を成す第１および第２の電極層によって少なくとも発光層を含む有機発光層を挟んで成る有機ＥＬ層を透光性の基板上に配設し、封止部材が前記基板との間で前記有機ＥＬ層を封止して成る前記有機ＥＬパネルを備えて成る有機ＥＬ照明装置は、従来の蛍光灯などに比べて薄型化でき、また平面を略均等に発光させられることから、輝度の向上に伴い、照明用途で注目されている。

典型的な従来技術である特許文献１では、図７で示すように、高輝度の平板状の有機ＥＬパネル１の外周が外枠２で保持されて器具本体３が構成され、その器具本体３が、図８で示すように天井または壁面に直付けされ、或いは環状の蛍光灯を備える照明器具と同様に、図９で示すように引掛けシーリング４を使用して、給電線５によって天井から吊下げされ、または図１０で示すようにチェーン６などで天井から吊下げされている。
特開２００１−２８３６０６号公報

上述の従来技術によれば、前記第１および第２の電極層からの端子の引出しは有機ＥＬパネルの周縁部で行われるので、図７や図８で示すように、器具本体３には外枠２が必要になる。また、図９や図１０で示すように、器具本体３の中央部で吊下げるにしても、前記外枠２から裏板７を強固にしなければならないという問題がある。

また、大型のパネルの場合には、片側支持の場合は無理な荷重がかかり、図１１で示すように、有機ＥＬパネル１１を、天井などに取付けた取付け板と、２箇所以上の取付け部材１２，１３で取付けなければならず、器具自体が大型化してしまうという問題がある。また、大型のパネルの場合には、電極の抵抗などで、輝度むら、特に中央部の輝度が低下し易いという問題もある。

本発明の目的は、外枠が無く、大きなパネルであっても、有機ＥＬパネルに無理な荷重がかからず、輝度むらも生じ難い有機ＥＬ照明装置を提供することである。

本発明の有機ＥＬ照明装置は、少なくとも一方が透光性を有し、対を成す第１および第２の電極層によって少なくとも発光層を含む有機発光層を挟んで成る有機ＥＬ層を透光性の基板上に配設し、封止部材が前記基板との間で前記有機ＥＬ層を封止して成る有機ＥＬパネルを備えて成る有機ＥＬ照明装置において、少なくとも前記第１および第２の電極層ならびに有機発光層は、面方向の略中央部が開口した環状に形成されるとともに、前記第１および第２の電極層からの端子は前記封止部材で封止された開口部内に引出され、前記有機ＥＬパネルの中央部を支持する筒状の支持部材を備え、前記支持部材は、その軸方向の一端側が前記有機ＥＬパネルに固着され、他端側が前記開口部を通して、光の放射方向とは反対側となる背後側に延設されていることを特徴とする。

上記の構成によれば、有機ＥＬパネルを備えて成る有機ＥＬ照明装置において、第１および第２の電極層からの端子を、従来では縁部から引出していたものを、少なくとも前記第１および第２の電極層ならびに有機発光層を面方向の略中央部が開口した環状に形成することで、封止部材で封止された開口部内に引出すようにする。そして、この端子の支持を、基板の機械的な支持を行う支持部材によって行い、該支持部材が天井や壁面に取付けられることで、前記有機ＥＬパネルの支持が行われるとともに、前記端子へ給電を行うようにする。

したがって、端子の引出しを略中央部の開口部に行うことで、外枠が無く、縁部まで光る斬新な意匠の有機ＥＬ照明装置を実現することができる。また、略中央部で有機ＥＬパネルを支持することで、大きなパネルであっても、該有機ＥＬパネルには無理な荷重がかからず、輝度むらも生じ難い。

また、本発明の有機ＥＬ照明装置では、天井または壁面に設けられ、該有機ＥＬ照明装置を前記支持部材の部分で前記天井または壁面に支持させる取付け部材をさらに備え、前記取付け部材の給電端子からは商用交流が供給され、前記支持部材内には前記商用交流を用いて前記有機ＥＬ層を駆動する駆動回路が内蔵されることを特徴とする。

上記の構成によれば、通常、直流が連続または高周波スイッチングされて駆動が行われる有機ＥＬパネルにおいて、前記第１および第２の電極層からの端子の引出しのために略中央部に形成した開口部内に、商用交流を直流に変換し、上述のような駆動電流を作成したり、保護動作を行ったりする駆動回路を設けることで、該有機ＥＬ照明装置のために壁面内に別途直流配線を敷設する必要がなく、前記取付け部材としては、従来から天井などに設けられている引掛けシーリングを使用し、該有機ＥＬ照明装置をその引掛けシーリングに直付けすることができる。

さらにまた、本発明の有機ＥＬ照明装置は、前記基板も環状の開口部を有し、前記支持部材がこの開口部から光の放射面側に延設され、かつ前記取付け部材に設けられる給電端子と同様の給電端子を有することで、他の有機ＥＬ照明装置を連結可能であることを特徴とする。

上記の構成によれば、他の有機ＥＬ照明装置を樹状（連結される有機ＥＬ照明装置の径が小さくなってゆくとき）や塔状（連結される有機ＥＬ照明装置の径が略等しいとき）に連結してゆくことが可能になり、従来の平面的な照明から、立体的な照明まで実現することができる。

また、本発明の有機ＥＬ照明装置では、前記基板は面方向にも光が伝播する導光部材から成り、該基板の中心には、その面方向に伝播した光を前方に放射する凹所が形成されることを特徴とする。

上記の構成によれば、前記開口部の輝度低下を抑え、中央部から縁部まで、むらが少なく発光する有機ＥＬ照明装置を実現することができる。

さらにまた、本発明の有機ＥＬ照明装置は、前記開口部には別途発光素子が設けられることを特徴とする。

上記の構成によれば、前記開口部に、ＬＥＤやランプなどの他の発光素子を別途設けることで、該開口部の輝度低下を抑え、中央部から縁部まで、むらが少なく発光する有機ＥＬ照明装置を実現することができる。

本発明の有機ＥＬ照明装置は、以上のように、少なくとも一方が透光性を有し、対を成す第１および第２の電極層によって少なくとも発光層を含む有機発光層を挟んで成る有機ＥＬ層を透光性の基板上に配設し、封止部材が前記基板との間で前記有機ＥＬ層を封止して成る有機ＥＬパネルを備えて成る有機ＥＬ照明装置において、第１および第２の電極層からの端子を、従来では縁部から引出していたものを、少なくとも前記第１および第２の電極層ならびに有機発光層を面方向の略中央部が開口した環状に形成することで、封止部材で封止された開口部内に引出すようにする。そして、この端子の支持を、基板の機械的な支持を行う支持部材によって行い、該支持部材が壁面に取付けられた取付け部材に嵌着することで、前記有機ＥＬ照明パネルの支持が行われるとともに、前記端子へ給電を行うようにする。

それゆえ、端子の引出しを略中央部の開口部に行うことで、外枠が無く、縁部まで光る斬新な意匠の有機ＥＬ照明装置を実現することができる。また、略中央部で有機ＥＬパネルを支持することで、大きなパネルであっても、該有機ＥＬパネルには無理な荷重がかからず、輝度むらも生じ難い。

［実施の形態１］
図１は本発明の実施の第１の形態に係る有機ＥＬ照明装置２１の使用方法を説明するための図であり、図２はその有機ＥＬ照明装置２１の内部構造を示す断面図であり、図３はその有機ＥＬ照明装置２１を天井２２に取付けた状態を示す断面図である。この有機ＥＬ照明装置２１は、環状に形成される有機ＥＬパネル２３の中央部を支持部材２４が支持し、その支持部材２４内に駆動回路２５が内蔵されて構成されており、作業者２６が前記支持部材２４を把持し、天井２２に設置されている引掛けシーリング２７に嵌着することで機械的に取付けられるとともに、給電が行われる。

有機ＥＬパネル２３は、前記環状の基板３１と、基板３１の一方面上に積層された第１電極層３２と、第１電極層３２上に積層された有機発光層３３と、有機発光層３３上に積層された第２電極層３４と、前記の各層３３，３４を気密に封止する封止部材３５と、前記封止部材３５上を覆い、周縁部で第１電極層３２と電気的に接続される電極３６と、前記第２電極層３４および電極３６から引出される端子３７，３８とを備えて構成される。前記有機発光層３３を第１電極層３２および第２電極層３４で挟んで、有機ＥＬ層が形成される。

基板３１は、ガラス等から成り、有機発光層３３で発生する光に対して透光性を有し、第１電極層３２は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）から成り、同様に有機発光層３３で発生する光に対して透光性を有する。この第１電極層３２は前記電極３６から端子３８に接続されて陽極となり、第２電極層３４は端子３７に接続されて陰極となる。第２電極層３４は、導電性の薄膜から成り、第１電極層３２と同様に有機発光層３３で発生する光に対して透光性を有する材料から形成されてもよいが、光取出し効率を高めるために、アルミニウム（Ａｌ）、アルミリチウム（Ａｌ：Ｌｉ）またはマグネシウム銀（Ｍｇ：Ａｇ）等の金属や合金などの光を反射する材料から形成されてもよい。この第２電極層３４の一部が封止部材３５から露出して、前記基板３１に形成された開口部３９の内周面に延設され、前記端子３７となって前記駆動回路２５に引込まれる。前記電極３６は、アルミ板が型抜きされて形成され、裏側筐体としての機能を有し、外周側３６ａが前記各層３３，３４，３５を内部に収納するために曲折されて、その端面が前記第１電極層３２の外周面と溶接され、中央部には前記開口部３９が形成され、その開口部３９に臨む一部分が垂下し、前記端子３８となって前記駆動回路２５に引込まれる。

この有機ＥＬパネル２３における第１電極層３２および第２電極層３４のパターン形状は任意であり、基板３１に対応した広幅の単一のリング状に形成されてもよく、狭幅の複数のリングに分割されていてもよく、或いは中心から放射状に延びるように形成されていてもよい。また、端子３７，３８の取出し形状も任意であり、前記第１電極層３２および第２電極層３４のパターン形状に対応して、複数の端子が任意の位置から引出されてもよい。

前記有機発光層３３は、蛍光物質の有機材料または蛍光物質を含む有機材料から成る発光層を少なくとも含んで構成され、必要に応じて、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層および電子注入層等を備える。より具体的には、第１電極層３２および第２電極層３４も記載すると、たとえば以下の層構造である。
（１）（第１電極層３２；陽極）／発光層／（第２電極層３４；陰極）
（２）（第１電極層３２；陽極）／正孔輸送層／発光層／（第２電極層３４；陰極）
（３）（第１電極層３２；陽極）／発光層／電子輸送層／（第２電極層３４；陰極）
（４）（第１電極層３２；陽極）／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／（第２電極層３４；陰極）
（５）（第１電極層３２；陽極）／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／（第２電極層３４；陰極）

前記駆動回路２５は、取付け部材である引掛けシーリング２７から供給される商用交流を、２４Ｖの直流または高周波スイッチングされた直流に変換して、前記端子３７，３８から第１電極層３２および第２電極層３４に与え、また保護動作を行ったりする。このため、前記商用交流を整流・平滑化する回路や、スイッチングする回路などを備えており、また前記第１電極層３２や第２電極層３４が複数に分割されていたり、スイッチングの周波数やデューティが変更可能であるなどして、調光可能である場合には、リモコン受光部などが設けられていてもよい。

前記駆動回路２５からは、支持部材２４を通して、一対の栓刃４１，４２が立設されている。これらの栓刃４１，４２は、支持部材２４が引掛けシーリング２７に嵌着することで、給電端子である引掛けシーリング２７側の受け刃４３，４４と接触し、該受け刃４３，４４に接続されている給電線４５，４６から給電が可能になるとともに、機械的な支持も行われる。引掛けシーリング２７は、吊下げ式の照明器具などをワンタッチで機械的に支持するとともに、給電を可能とする汎用のもので、木ねじ４７，４８などによって天井２２にねじ止め固定されている。

このように本実施の形態の有機ＥＬ照明装置２１では、有機ＥＬパネル２３の第１および第２の電極層３２，３４からの端子３７，３８を、従来では縁部から引出していたものを、基板３１、第１および第２の電極層３２，３４ならびに有機発光層３３を面方向の中央部が開口した環状に形成し、封止部材３５で各層から封止された開口部３９内に引出すようにするとともに、端子３７，３８の支持を、基板３１の機械的な支持を行う支持部材２４によって行い、該支持部材２４が壁面に取付けられた引掛けシーリング２７に嵌着することで、前記有機ＥＬパネル２３の支持が行われるとともに、前記端子３７，３８へ給電を行うように構成するので、外枠が無く、縁部まで光る斬新な意匠の有機ＥＬ照明装置を実現することができるとともに、大きなパネルであっても、有機ＥＬパネル２３には無理な荷重がかからず、輝度むらも生じ難くすることができる。

また、前記引掛けシーリング２７からは商用交流が供給され、前記開口部３９内に前記商用交流から前記有機ＥＬ層３３の駆動電流を作成したり、保護動作を行ったりする駆動回路２５を内蔵することで、該有機ＥＬ照明装置２１のために壁面内に別途直流配線を敷設する必要がなく、従来から天井などに設けられている引掛けシーリング２７をそのまま使用し、該有機ＥＬ照明装置２１をその引掛けシーリング２７に直付けすることができる。

［実施の形態２］
図４は、本発明の実施の第２の形態に係る有機ＥＬ照明装置５１ａ，５１ｂ，５１ｃを天井２２に取付けた状態を示す側面図である。これらの有機ＥＬ照明装置５１ａ，５１ｂ，５１ｃは、上述の有機ＥＬ照明装置２１に類似している。注目すべきは、本実施の形態では、複数（図４の例では３つ）の有機ＥＬ照明装置５１ａ，５１ｂ，５１ｃが積層されることである。各有機ＥＬ照明装置５１ａ，５１ｂ，５１ｃは、有機ＥＬパネル５３ａ，５３ｂ，５３ｃに、支持部材５４ａ，５４ｂ，５４ｃを備えて構成される。

このため、少なくとも下層（天井２２）側となる支持部材５４ａ，５４ｂは、開口部３９から光の放射面側に延設されており、その部分に前記引掛けシーリング２７の受け刃４３，４４と同様の受け刃４３ａ，４４ａ；４３ｂ，４４ｂを有し、最下層の有機ＥＬパネル５３ａの栓刃４１ａ，４２ａが前記引掛けシーリング２７の受け刃４３，４４と接触するとともに、上層側の有機ＥＬパネル５３ｂ，５３ｃの栓刃４１ｂ，４２ｂ；４１ｃ，４２ｃが下層側の有機ＥＬパネル５３ａ，５３ｂの前記受け刃４３ａ，４４ａ；４３ｂ，４４ｂとそれぞれ接触することで、連結状態で、機械的な支持および給電が可能となっている。

この場合、前記駆動回路２５は、最下層の支持部材５４ａのみに設けられ、受け刃４３ａ，４４ａ；４３ｂ，４４ｂおよび栓刃４１ｂ，４２ｂ；４１ｃ，４２ｃを通して直流電流が供給されてもよく、或いは各層の支持部材５４ａ，５４ｂ，５４ｃに設けられ、受け刃４３ａ，４４ａ；４３ｂ，４４ｂおよび栓刃４１ｂ，４２ｂ；４１ｃ，４２ｃには商用交流が供給されるようにしてもよい。

この図４の例では、各有機ＥＬ照明装置５１ａ，５１ｂ，５１ｃは、積層状態で、径が徐々に小さくなる樹状に形成されているけれども、径が略等しい塔状に形成されてもよい。このように構成することで、有機ＥＬパネルによる従来の平面的な照明から、立体的な照明まで実現することができる。

［実施の形態３］
図５は、本発明の実施の第３の形態に係る有機ＥＬ照明装置６１の構造を示す断面図である。この有機ＥＬ照明装置６１は、前述の有機ＥＬ照明装置２１に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、本実施の形態では、基板７１には前記開口部３９が形成されておらず、支持部材７４は背後側にのみ延びて形成され、残余の前記第１電極層３２、有機発光層３３、第２電極層３４、封止部材３５および電極３６には前記開口部３９が形成され、その開口部３９内には、ＬＥＤやランプなどの他の発光素子６２が別途設けられることである。

このように構成することで、開口部３９の輝度低下を抑え、中央部から縁部まで、むらが少なく発光する有機ＥＬ照明装置を実現することができる。

［実施の形態４］
図６は、本発明の実施の第４の形態に係る有機ＥＬ照明装置８１の構造を示す断面図である。この有機ＥＬ照明装置８１は、前述の有機ＥＬ照明装置２１，６１に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、本実施の形態では、基板９１は面方向にも光が伝播する導光部材から成り、該基板９１における前記開口部３９の中心には、その面方向に伝播した光を前方に放射する凹所９５が形成されていることである。

このように構成してもまた、前記開口部３９の輝度低下を抑え、中央部から縁部まで、むらが少なく発光する有機ＥＬ照明装置を実現することができる。

本発明の実施の第１の形態に係る有機ＥＬ照明装置の使用方法を説明するための図である。前記有機ＥＬ照明装置の内部構造を示す断面図である。前記有機ＥＬ照明装置を天井に取付けた状態を示す断面図である。本発明の実施の第２の形態に係る有機ＥＬ照明装置を天井に取付けた状態を示す側面図である。本発明の実施の第３の形態に係る有機ＥＬ照明装置の構造を示す断面図である。本発明の実施の第４の形態に係る有機ＥＬ照明装置の構造を示す断面図である。典型的な従来技術の有機ＥＬ照明装置の一部分を切り欠いて示す斜視図である。図７で示す有機ＥＬ照明装置を天井に取付けた状態を示す斜視図である。他の従来技術の有機ＥＬ照明装置を天井に取付けた状態を示す断面図である。図９の斜視図である。さらに他の従来技術の有機ＥＬ照明装置を天井に取付けた状態を示す斜視図である。

２１；５１ａ，５１ｂ，５１ｃ；６１；８１有機ＥＬ照明装置
２２天井
２３；５３ａ，５３ｂ，５３ｃ有機ＥＬパネル
２４；５４ａ，５４ｂ，５４ｃ；７４支持部材
２５駆動回路
２６作業者
２７引掛けシーリング
３１，７１，９１基板
３２第１電極層
３３有機発光層
３４第２電極層
３５封止部材
３６電極
３７，３８端子
３９開口部
４１，４２；４１ｂ，４２ｂ；４１ｃ，４２ｃ栓刃
４３，４４；４３ａ，４４ａ；４３ｂ，４４ｂ受け刃
４５，４６給電線
４７，４８木ねじ
６２他の発光素子
９５凹所

Claims

少なくとも一方が透光性を有し、対を成す第１および第２の電極層によって少なくとも発光層を含む有機発光層を挟んで成る有機ＥＬ層を透光性の基板上に配設し、封止部材が前記基板との間で前記有機ＥＬ層を封止して成る有機ＥＬパネルを備えて成る有機ＥＬ照明装置において、
少なくとも前記第１および第２の電極層ならびに有機発光層は、面方向の略中央部が開口した環状に形成されるとともに、前記第１および第２の電極層からの端子は前記封止部材で封止された開口部内に引出され、
前記有機ＥＬパネルの中央部を支持する筒状の支持部材を備え、
前記支持部材は、その軸方向の一端側が前記有機ＥＬパネルに固着され、他端側が前記開口部を通して、光の放射方向とは反対側となる背後側に延設されていることを特徴とする有機ＥＬ照明装置。
天井または壁面に設けられ、該有機ＥＬ照明装置を前記支持部材の部分で前記天井または壁面に支持させる取付け部材をさらに備え、
前記取付け部材の給電端子からは商用交流が供給され、前記支持部材内には前記商用交流を用いて前記有機ＥＬ層を駆動する駆動回路が内蔵されることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ照明装置。
前記基板も環状の開口部を有し、前記支持部材がこの開口部から光の放射面側に延設され、かつ前記取付け部材に設けられる給電端子と同様の給電端子を有することで、他の有機ＥＬ照明装置を連結可能であることを特徴とする請求項２記載の有機ＥＬ照明装置。
前記基板は面方向にも光が伝播する導光部材から成り、該基板の中心には、その面方向に伝播した光を前方に放射する凹所が形成されることを特徴とする請求項１または２記載の有機ＥＬ照明装置。
前記開口部には別途発光素子が設けられることを特徴とする請求項１または２記載の有機ＥＬ照明装置。