JP6124059B2 - 照明装置 - Google Patents

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Description

本発明は、有機ＥＬ素子を光源とする照明装置に関する。
有機ＥＬ素子は、低電圧で高輝度の発光が可能であり、含有する有機化合物の種類によって様々な発光色が得られ、また、平板状の面発光パネルとしての製造が容易である。図１２に示すように、このような面発光パネル１０として、基材２０と、基材２０の中央に設けられた有機ＥＬ素子３０と、有機ＥＬ素子３０周囲の基材２０上に設けられた複数の電極パッド４０と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。複数の電極パッド４０の各々は、有機ＥＬ素子３０の陽極層又は陰極層（共に不図示）のいずれか一方と電気的に接続され、外部電源から陽極層又は陰極層への給電を仲介する。面発光パネル１０では、有機ＥＬ素子３０に対応する領域が光を放射する発光領域１０Ａとなり、有機ＥＬ素子３０周囲の電極パッド４０に対応する領域（ドットで示す）が光を放射しない非発光領域１０Ｂとなる。
図１３に示すように、このような面発光パネル１０を光源とする照明装置５０として、面発光パネル１０を収納する筐体６０と、面発光パネル１０の発光面側に配置された透光材７０と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。透光材７０と面発光パネル１０の基板２０とは、互いに透光性樹脂８０により接着されている。面発光パネル１０から出射された光は、透光性樹脂８０及び透光材７０を透過して外部へ照射される。
特開２０１２−１８２１２９号公報 特開２０１１−１０８５６８号公報
しかしながら、上述したような照明装置５０では、発光領域１０Ａの正面方向は照射光輝度の高い明部となるが、非発光領域１０Ｂの正面方向は照射光輝度の低い暗部となり、光を放射する光放射領域が小さい。また、例えば、複数の照明装置５０をマトリクス状に配置した場合には、光照射面が明部と暗部の入り混じった不均一なものとなって見た目が悪い。
本発明は、上記課題を解決するものであって、光放射領域を大きくすることができ、しかも均一照度の光照射面を得ることができる照明装置を提供することを目的とする。
本発明の照明装置は、一方の面を発光面とする面発光パネルと、前記面発光パネルの発光面側に配置された平板状の透光材と、を備え、前記面発光パネルは、光を放射する発光領域と、前記発光領域の周囲にあって光を放射しない非発光領域と、を有し、前記透光材は、前記非発光領域と相対する領域に光を反射する反射部を有し、前記反射部は、前記面発光パネルの発光領域に相対する領域まで延設されていることを特徴とする。
前記反射部は、前記透光材に白色塗料を塗布する又は白色テープを貼付することにより形成されることが好ましい。
前記透光材は、その側面に光を反射する側方反射部を更に有することが好ましい。
前記透光材の光出射面は、光を拡散する光拡散面となっていることが好ましい。
上記照明装置において、前記透光材の光出射面に、光を拡散する光拡散層を更に付加することが好ましい。
前記透光材は、光を拡散する光拡散剤を内含していることが好ましい。
前記透光材と前記面発光パネルとは、互いに透光性樹脂を介して密着又は接着されていることが好ましい。
前記透光材は、その周縁から前記面発光パネルの側面を覆うように伸びる周枠を更に有することが好ましい。
本発明によれば、透光材の非発光領域に相対する領域に反射部が設けられているので、面発光パネルから出射されて透光材により導光された光を反射部によって反射して非発光領域の正面方向に出射させることができる。そのため、非発光領域の正面方向が暗部にならないので、光放射領域を大きくすることができ、また、例えば、複数の照明装置をマトリクス状に配置した場合に、均一照度の光照射面を得ることができる。
本発明の第１の実施形態に係る照明装置の分解斜視図。 （ａ）は上記照明装置を構成する光源部の断面図、（ｂ）は（ａ）の破線で囲んだ領域の拡大図。 （ａ）（ｂ）は上記光源部において透光材に対して面発光パネルが位置ずれした場合を示す断面図。 （ａ）（ｂ）は上記実施形態のより好ましい形態に係る光源部において透光材に対して面発光パネルが位置ずれした場合を示す断面図。 （ａ）は上記実施形態の変形例に係る照明装置を構成する光源部の断面図、（ｂ）は（ａ）の破線で囲んだ領域の拡大図。 上記実施形態の他の変形例に係る照明装置を構成する光源部の断面図。 上記実施形態の更に他の変形例に係る照明装置を構成する光源部の断面図。 上記実施形態の更に他の変形例に係る照明装置を構成する光源部の断面図。 本発明の第２の実施形態に係る照明装置を構成する光源部の分解斜視図。 上記光源部の断面図。 上記実施形態の変形例に係る照明装置を構成する光源部の断面図。 一般的な面発光パネルの平面図。 上記一般的な面発光パネルを用いた従来の照明装置の断面図。
本発明の第１の実施形態に係る照明装置について図１及び図２を参照して説明する。図１に示すように、照明装置１は、光源部２と、光源部２を着脱可能に装着する装着部３と、を備える。
装着部３は、矩形平板状とされ、光源部２と相対する面を光源部２が装着される装着面とし、装着面とは反対側の面を天井や壁面等の施工面に取り付けられる取付面としている。装着部３は、その装着面に光源部２との係合に用いられる保持部３１及び係合部３２を有する。図例では、保持部３１は、装着面における一の辺の中央に１つ設けられ、係合部３２は、一の辺に対向する辺の中央に２つ設けられている。また、装着部３は、光源部２に設けられ光源部２への給電に用いられる一対の給電端子（不図示）の各々が挿通される一対の端子受け部３３、３４と、端子受け部３３、３４と電気的に接続され外部電源から光源部２への給電を制御する回路基板３５と、を有する。
光源部２は、矩形平板状とされ、装着部３と相対する面を装着部３に装着される装着面とし、装着面とは反対側の面を発光面としている。なお、以下の説明においては、図１に従って発光面側を上面側といい、装着面側を下面側という。光源部２は、上面（一面）を発光面とする面発光パネル４と、面発光パネル４の上面側（発光面側）に配置された透光材５と、を有する（図２（ａ）も参照）。これら面発光パネル４及び透光材５は、透光材５の上面が外部に露出するように面発光パネル４の下面側から背面ケース６によって保持されている。
面発光パネル４は、矩形平板状の基材４１と、基材４１の下面中央に設けられた矩形状の有機ＥＬ素子４２と、有機ＥＬ素子４２周囲の基材４１下面に設けられた複数の電極パッド４３と、有機ＥＬ素子４２の下面側に設けられた配線基板４４と、を有する。
基材４１は、透光性材料により構成され、例えば、透明ガラス板により構成される。有機ＥＬ素子４２は、一般的な層構造を有するものとされ、図例（図２（ｂ）参照）では、基材４１側から陽極層４２ａ、有機発光材料を含む有機層４２ｂ、光反射性を有する陰極層４２ｃが順次積層されたものにより構成される。陽極層４２ａ及び陰極層４２ｃの各々は、それ自体又は補助電極（不図示）を介して有機層４２ｂよりも外側へ延設され、その延設箇所に複数の電極パッド４３が設けられている。複数の電極パッド４３の各々は、それぞれ導電性ワイヤ４５（図２（ａ）参照）により配線基板４４と電気的に接続されている。配線基板４４は、上述した一対の給電端子（不図示）を有する。この給電端子を介して装着部３の回路基板３５から配線基板４４に給電された電力は、導電性ワイヤ４５及び電極パッド４３を経て有機ＥＬ素子４２に供給される。電極パッド４３を有機ＥＬ素子４２の周囲に配置することで、有機ＥＬ素子４２への印加電圧を均一化して有機ＥＬ素子４２を輝度むらなく発光させることができる。
上記のように構成された面発光パネル４において、有機ＥＬ素子４２が設けられた領域は、光を放射する発光領域４Ａとなる。一方、有機ＥＬ素子４２周囲の電極パッド４３が設けられた領域（図１においてドットで示す）は、光を放射しない非発光領域４Ｂとなる。
透光材５は、面発光パネル４の基材４１と略同じ大きさの矩形平板状とされ、例えば、透明ガラス板や透明アクリル樹脂板等の透光性材料により構成される。透光材５は、面発光パネル４に相対する面（下面）の非発光領域４Ｂと相対する領域に、光を反射及び拡散する反射部５１を有する。反射部５１は、例えば、透光材５の下面周縁部に白色塗料を塗布したり白色テープを貼付することで形成されるが、これらに限定されず、光を反射及び拡散するもので構成されていればよい。
背面ケース６は、上面に開口を有する箱形形状とされ、その内部に面発光パネル４及び透光材５を収容する。背面ケース６は、その下面の外側に、装着部３の保持部３１と係合する被保持部６１と、装着部３の係合部３２と係合する被係合部６２と、を有する。
上記のように構成された照明装置１において、図２（ｂ）に示すように、有機ＥＬ素子４２から出射された光の多く（一点鎖線矢印で示す）は、基材４１及び透光材５を透過して、発光領域４Ａの正面方向に出射する。このとき、有機ＥＬ素子４２から出射された光の一部（破線矢印で示す）は、透光材５の内部を装置外方に向かって導光されて非発光領域４Ｂに達し、そこで反射部５１によって反射及び拡散されて非発光領域４Ｂの正面方向に出射する。
本実施形態の照明装置１によれば、透光材５の非発光領域４Ｂに相対する領域に反射部５１が設けられているので、面発光パネル４から出射されて透光材５の内部を導光された光を反射部５１によって反射して非発光領域４Ｂの正面方向に出射させることができる。そのため、非発光領域４Ｂの正面方向が暗部にならないので、光が放射される光放射領域を大きくすることができる。また、このような照明装置１を複数マトリクス状に配置した場合には、隣り合う照明装置１間に非発光領域４Ｂによる暗部がなくなるので、全体として均一照度の大きな光照射面を得ることができる。
ところで、光源部２を組み立てる際の作業性を考慮して、面発光パネル４や透光材５は、背面ケース６に対して所定の大きさの隙間を設けて配置されている。そのため、透光材５に対して面発光パネル４が僅かながら位置ずれすることがある。図３（ａ）は、透光材５に対して面発光パネル４が位置ずれしていない状態の光源部２を示し、図３（ｂ）は、透光材５に対して面発光パネル４が位置ずれした状態の光源部２を示す。図３（ｂ）に示すように、透光材５に対して面発光パネル４が位置ずれした場合には、非発光領域４Ｂの一部である非発光領域４Ｃが、反射部５１によって覆われず直接に透光材５と相対することがある。このような場合には、非発光領域４Ｃの正面方向が強い暗部となり、照明装置１の光照射面に黒い筋が入って見栄えが悪くなる。
そこで、上記実施形態のより好ましい形態として図４（ａ）に示す光源部２ａにおいては、反射部５１が、面発光パネル４の発光領域４Ａに相対する領域まで延設されている。このようにすることで、図４（ｂ）に示すように、仮に透光材５に対して面発光パネル４が位置ずれしたとしても、非発光領域４Ｂを確実に反射部５１によって覆い、非発光領域４Ｂによる暗部の出現を防止することができる。なお、図例では、理解を易しくするために反射部５１を装置内方に大きく延設した構成を示したが、実際には上記のような位置ずれは僅かであるので、反射部５１は、反射部５１によって囲まれる領域が発光領域４Ａよりも僅かに小さくなるように延設されればよい。また、これにより、反射部５１によって囲まれる領域と発光領域４Ａとを正確に一致させなくてもよくなるので、透光材５に反射部５１を設ける際に高精度の加工を行う必要がなく、歩留まりを良くすることができる。
次に、上記実施形態の変形例に係る照明装置を構成する光源部について図５（ａ）（ｂ）を参照して説明する。光源部２ｂは、上述の光源部２を基に、透光材５の側面に光を反射する側方反射部５２を更に設けたものである。側方反射部５２は、反射部５１と同様に、白色塗料の塗布や白色テープの貼付により形成される。このような側方反射部５２を設けることで、透光材５の内部を装置外方に向かって導光されてきた光（図５（ｂ）おいて破線で示す）は、側方反射部５２によって反射及び拡散されて装置外部へ出射する。これにより、透光材５の周縁部における照射光輝度をより増加することができる。
次に、上記実施形態の他の変形例に係る照明装置を構成する光源部について図６を参照して説明する。光源部２ｃは、上述の光源部２ｂを基に、透光材５の光出射面５３を光を拡散する光拡散面としたものである。このような光拡散面は、例えば、光出射面５３にサンドブラスト処理やフロスト処理を施して微細な凹凸を形成することで得られる。このようにすることで、面発光パネル４からの光が透光材５において種々の方向に拡散されてから外部に出射するので、高度に輝度むらを低減することができる。また、導光されてきた光が透光材５の内面へ拡散反射するので、反射部５１及び側方反射部５２へ届く光が増加して、発光領域４Ａと非発光領域４Ｂとの境界をより目立たなくすることができる。
次に、上記実施形態の更に他の変形例に係る照明装置を構成する光源部について図７を参照して説明する。光源部２ｄは、上述の光源部２ｂを基に、光出射面５３の光出射面側に光を拡散する光拡散層５４を更に付加したものである。光拡散層５４は、例えば、拡散塗装や光拡散シートの貼付により形成される。光源部２ｄによれば、上述の光源部２ｃと同様の効果を得ることができる。
次に、上記実施形態の更に他の変形例に係る照明装置を構成する光源部について図８を参照して説明する。光源部２ｅは、上述の光源部２ｂを基に、光を拡散する光拡散剤５５を透光材５に内含させたものである。このような光拡散剤５５は、例えば、粒子状二酸化チタン、粒子状二酸化ケイ素又は粒子状セラミックにより構成される。光拡散剤５５を透光材５に内含させることで、光拡散剤５５によって拡散されて透光材５内を導光する光が多くなるので、より輝度むらを低減し、また、より発光領域４Ａと非発光領域４Ｂとの境界を目立たなくすることができる。
次に、本発明の第２の実施形態に係る照明装置を構成する光源部について図９及び図１０を参照して説明する。光源部２ｆは、上述の光源部２を基に、透光材５の周縁から面発光パネル４の側面を覆うように伸びる周枠５６を更に設けたものである。周枠５６は、透光材５と同じ透光性材料により構成され、周枠５６の端部は背面ケース６の上面側の端部と係合する。このようにすることで、面発光パネル４からの光が周枠５６を透過して外部へ照射されるようになるので、光源部２ｆの側方にも光を照射することができる。
次に、上記実施形態の変形例に係る照明装置を構成する光源部について図１１を参照して説明する。光源部２ｇは、上述の光源部２ｆを基に、基材４１（面発光パネル４）と透光材５とを互いに透光性樹脂７を介して密着又は接着したものである。透光性樹脂７は、例えば、基材４１を構成する材料又は透光材５を構成する材料と同じ屈折率を有する材料、若しくはこれら材料の中間の屈折率を有する材料により構成される。このようにすることで、基材４１と透光性樹脂７との界面における全反射及び透光性樹脂７と透光材５との界面における全反射が抑制されるので、光取り出し効率を向上することができる。
なお、本発明に係る照明装置は、上記実施形態及びその変形例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上述した光源部２ｃ乃至２ｅを基に、更に、反射部を発光領域まで延設し、且つ面発光パネルと透光材との間に透光性樹脂を設けた構成としてもよい。また、上述した光源部２ｇを基に、更に、反射部を発光領域まで延設し、且つ透光材に光拡散性を付与した構成としてもよい。
１ 照明装置
４ 面発光パネル
４Ａ 発光領域
４Ｂ、４Ｃ 非発光領域
５ 透光材
５１ 反射部
５２ 側方反射部
５３ （透光材の）光出射面
５４ 光拡散層
５５ 光拡散剤
５６ 周枠
７ 透光性樹脂

Claims (8)

  1. 一方の面を発光面とする面発光パネルと、前記面発光パネルの発光面側に配置された平板状の透光材と、を備えた照明装置であって、
    前記面発光パネルは、光を放射する発光領域と、前記発光領域の周囲にあって光を放射しない非発光領域と、を有し、
    前記透光材は、前記非発光領域と相対する領域に光を反射する反射部を有し、
    前記反射部は、前記面発光パネルの発光領域に相対する領域まで延設されていることを特徴とする照明装置。
  2. 前記反射部は、前記透光材に白色塗料を塗布する又は白色テープを貼付することにより形成されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  3. 前記透光材は、その側面に光を反射する側方反射部を更に有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の照明装置。
  4. 前記透光材の光出射面は、光を拡散する光拡散面となっていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の照明装置。
  5. 前記透光材の光出射面に、光を拡散する光拡散層を更に付加したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の照明装置。
  6. 前記透光材は、光を拡散する光拡散剤を内含していることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の照明装置。
  7. 前記透光材と前記面発光パネルとは、互いに透光性樹脂を介して密着又は接着されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の照明装置。
  8. 前記透光材は、その周縁から前記面発光パネルの側面を覆うように伸びる周枠を更に有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の照明装置。
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