JP6198121B2 - 発光モジュール及びそれを用いた照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、有機ＥＬ素子を光源とする発光モジュール及びそれを用いた照明装置に関する。

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、且つ平板状の発光パネルとしての製造が容易である。そのため、近年、有機ＥＬ素子を光源とする発光モジュールの開発が進められている。

このような発光モジュールとして、有機ＥＬ素子を有する平板状の光源部と、この光源部を着脱可能に装着する平板状の装着部（ベース部）と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。光源部は、一面を発光面とし、この発光面とは反対側の面（背面）にベース部との係合に用いられる爪部を有し、ベース部は、この爪部に係合する保持部を光源部と相対する装着面に有する。保持部は、装着面と平行な方向にスライド可能となるように付勢機構によって付勢されており、付勢された状態で爪部と係合する。

また、光源部は、装着面に対して直交する向きに立設された給電端子を有し、ベース部は、給電端子と接続される端子受け部を有する。給電端子は、光源部に用いられる発光パネルの配線基板に接続されており、光源部のケースには、給電端子をケース外に露出させるための通し孔が形成されている。そして、上記爪部及び保持部により、光源部がベース部に取り付けられたとき、給電端子もまた端子受け部に接続される。

特開２０１２−１８６００６号公報

しかしながら、上述したような発光モジュールの光源部の組み立てに際して、給電端子をケースの通し孔に正確に通す緻密な作業が必要となり、これが適切になされないと、給電端子が配線基板から外れてしまうことがある。また、近年では、光源部の薄型化及び軽量化のために、配線基板としてフレキシブルプリント（ＦＰＣ）基板が多く用いられるようになっている。しかしながら、ＦＰＣ基板を用いた場合、基板の変形により給電端子が位置ズレする虞があるので、給電端子をケースに固定する必要がある。このとき、給電端子は、ケースに収容される配線基板に接続されているので、給電端子をケースの内側面にネジ等により固定する必要がある。ところが、組み立て時における発光パネルとケースとの間の隙間は狭く、この狭い隙間に固定用ネジやネジ締用工具を差し込んで給電端子をケースに固定することは容易でなく、作業性が悪い。

本発明は、上記課題を解決するものであって、給電端子の固定が容易で、組み立ての作業性を向上させることができる発光モジュールを提供することを目的とする。

本発明は、平板状の発光パネルと、この発光パネルの非発光面側に配置される配線基板と、前記発光パネル及び配線基板を収容するケースと、前記配線基板と電気的に接続される給電端子と、を備えた発光モジュールであって、前記配線基板は、前記発光パネルの外周に沿うように形成される枠状部と、前記枠状部から内方に延出されて前記接続端子が搭載される帯状部と、を有し、前記配線基板は可撓性を有し、前記帯状部の一部が前記ケース外に取り出し可能とされ、前記ケースは、前記発光パネルとは反対側の面において前記給電端子が固定される端子固定部を有することを特徴とする。

上記発光モジュールにおいて、前記帯状部及び給電端子を前記ケース外に取り出すための端子通り孔を有することが好ましい。

上記発光モジュールにおいて、前記端子通り孔は、その一部の幅が前記帯状部の幅よりも狭くなるように形成されていることが好ましい。

上記発光モジュールにおいて、前記端子通り孔は、前記帯状部を支持する支持片を有し、該支持片が耐熱性樹脂により形成されていることが好ましい。

上記発光モジュールにおいて、前記給電端子は、前記帯状部と接続される接続部と、前記接続部に対して立設された端子部と、前記接続部の前記端子部が立設された辺と対峙する辺に延設されて前記端子固定部に固定される固定部と、を有することが好ましい。

上記発光モジュールは、照明装置に用いられることが好ましい。

本発明によれば、ケースの発光パネルとは反対側の面（外側）から、給電端子を容易に固定することができ、組み立ての作業性を向上させることができる。

（ａ）は、本発明の一実施形態に係る発光モジュールにける光源部をベース部に取り付けた状態を示す斜視図、（ｂ）は上記光源部を上記ベース部から外した状態を示す斜視図。 上記光源部の構成を示す分解斜視図。 （ａ）乃至（ｃ）は上記光源部を上記ベース部に取り付ける手順を説明するための側断面図。 上記光源部の背面カバーの上面図と、端子通り孔周囲の拡大上面図。 上記光源部に用いられる給電端子の斜視図。 上記光源部に用いられる背面カバー、配線基板及び給電端子の斜視図。 （ａ）は上記給電端子の斜視図、（ｂ）は同給電端子に対応する端子通り孔の形状例を示す図。 （ａ）（ｂ）は上記給電端子を背面カバーの端子固定部に固定する手順を示す斜視図。 （ａ）（ｂ）は上記給電端子を背面カバーの端子固定部に固定する別の手順を示す斜視図。

本発明の一実施形態に係る発光モジュールについて、図面を参照して説明する。本発光モジュールは、照明装置の一部を構成するものである。

図１（ａ）（ｂ）に示すように、発光モジュール１は、矩形平板状の光源部２と、光源部２を着脱可能に装着し光源部２よりも小さい円板状のベース部（以下、ソケット３）と、を備える。光源部２は、一の面を発光面２Ａとして、発光面２Ａとは反対側の取付面２Ｂを介してソケット３に装着されている。ソケット３は、一の面を光源部２が装着される装着面３Ａとして、装着面３Ａとは反対側の面を介して天井や壁等の施工面に設けられた孔（不図示）に埋込設置されている。

ソケット３は、発光モジュール１をソケット３側から見た平面視において、光源部２の中心に配置されている。また、ソケット３は、光源部２の取付面２Ｂに設けられた給電端子２１を挟持する端子受部（不図示）と、この端子受部を介した商用電源から光源部２への電力供給を制御する回路基板（不図示）と、を有する。

図２に示すように、光源部２は、有機ＥＬ素子を光源とする矩形平板状の発光パネル２２と、この発光パネル２２の非発光面側に配置される配線基板２３と、発光パネル２２及び配線基板２３を収容するケースと、を有する。ケースは、発光パネル２２の発光面及び側面を覆う透光性の前面カバー２４と、発光パネル２２の発光面とは反対側の面を覆い前面カバー２４と係合する背面カバー２５と、から成る。背面カバー２５には、ソケット３側の係止爪（後述する図３参照）を保持する保持部２６ａ、２６ｂが設けられている。

発光パネル２２は、矩形平板形状の有機ＥＬ素子２２ａを有する（図３参照）。有機ＥＬ素子２２ａは、例えば、発光面側から順に、透光性基板、ＩＴＯ等から成る透明電極、有機発光材料を含む発光層、光を反射する金属電極が積層されたものにより構成される。

配線基板２３は、発光パネル２２の外周に沿うように形成された枠状部２３ａと、枠状部２３ａから器具内方に向けて延設された一対の帯状部２３ｂと、を有する。給電端子２１は、一対の帯状部２３ｂの夫々に接合される。給電端子２１は、後述する所定形状に成形された導電性金属板から成る。また、配線基板２３は、柔軟性のあるフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）により構成されており、帯状部２３ｂの端部がケース外に取り出し可能とされる。

前面カバー２４は、透光性樹脂から形成され、発光パネル２２と相対する面が開口した扁平な矩形の箱体とされ、その内周に背面カバー２５の引っ掛かり部２５ａの各々と係合する複数の引っ掛け部（不図示）を有する。前面カバー２４は、発光パネル２２、配線基板２３及び背面カバー２５を収納することができる大きさに構成され、光源部２の発光面及び側面を覆っている。背面カバー２５は、発光パネル２２及び配線基板２３と相対する面が開口した扁平な矩形の箱体とされる。

図３（ａ）に示すように、光源部２は、取付面２Ｂに自身をソケット３に着脱可能に取り付けるための保持部２６ａ、２６ｂを有し、ソケット３は、装着面３Ａに光源部２の保持部２６ａ、２６ｂと係合する係合爪３１ａ、３１ｂを有する。光源部２の保持部２６ａ、２６ｂは、光源部２の中心に対して互いに点対称な位置に設けられ、光源部２の内方に向かって伸び係合爪３１ａ、３１ｂとの係合に用いられる各爪を有する。ソケット３は、装着面３Ａに設けられ保持部２６ａ、２６ｂが挿通される孔３２ａ、３２ｂと、係合爪３１ａ、３１ｂをソケット３の中央から外方に向かって弾性付勢するバネ３３ａ、３３ｂを有する。

光源部２をソケット３に装着するときの動作について、上述した図３（ａ）に加えて図３（ｂ）（ｃ）を更に参照して説明する。まず、図３（ａ）に示したように、ソケット３の孔３２ａ、３２ｂと光源部２の保持部２６ａ、２６ｂとが互いに相対するように、ソケット３に対して光源部２を配置する。この状態から、図３（ｂ）に示すように、光源部２をソケット３の方に近づけると、孔３２ａ、３２ｂに保持部２６ａ、２６ｂが挿入されて、保持部２６ａ、２６ｂの各爪が係合爪３１ａ、３１ｂと接触する。そうすると、係合爪３１ａ、３１ｂは、バネ３３ａ、３３ｂによる付勢に抗してソケット３の内方側にスライド移動し、各爪の頂部を乗り越えた時点で再びバネ３３ａ、３３ｂによってソケット３の外方側に付勢される。これにより、図３（ｃ）に示すように、保持部２６ａ、２６ｂの各爪と係合爪３１ａ、３１ｂとが互いに係合し、光源部２がソケット３に装着される。一方、光源部２をソケット３から取り外す場合には、光源部２をソケット３から引き離すように引っ張って、上述した図３（ａ）乃至（ｃ）の過程を逆に行えばよい。

図４に示すように、背面カバー２５には、発光パネル２２とは反対側の面（取付面２Ｂ）において給電端子２１（図２参照）が固定される端子固定部２５ａと、帯状部２３ｂ及び給電端子２１をケース外に取り出すための端子通り孔２５ｂが形成されている。また、端子通り孔２５ｂは、帯状部２３ｂを支持する支持片２５ｃを有し、この支持片２５ｃは、端子通り孔２５ｂの一部の幅が、帯状部２３ｂの幅よりも狭くなるように形成される。端子固定部２５ａは、背面カバー２５の取付面２Ｂよりも一段高い台場となるように形成され、その台場の中央にネジを挿通するために孔２５ｄが形成されている。また、背面カバー２５には、端子通り孔２５ｂの側部に端子保持片２５ｅが形成されており、この端子保持部２５ｅは、背面カバー２５の取付面２Ｂよりも僅かに低くなっている。

図５に示すように、給電端子２１は、帯状部２３ｂと接続される接続部２１ａと、接続部２１ａに対して立設された端子部２１ｂと、接続部２１ａの端子部２１ｂが立設された辺と対峙する辺に延設されて端子固定部２５ａに固定される固定部２１ｃと、を有する。また、接続部２１ａは、端子部２１ｂ及び固定部２１ｃが形成される両方向とは直交する方向に形成された半田用延出部２１ｄを有し、この半田用延出部２１ｄを介して帯状部２３ｂと接続される。固定部２１ｃは、接続部２１ａに対して段違いとなるように形成される。固定部２１ｃには、端子固定部２５ａの孔２５ｄと併せてネジを挿通するための孔２１ｅが形成されている。このような給電端子２１は、一の導電性金属片が切削及び折り曲げ加工されることにより形成される。

次に、上記のように構成された発光モジュール１の光源部２の組み立て手順を説明する。ここでは、給電端子２１が、配線基板２３の帯状部２３ｂに予め半田付けされているケースに基づいて説明する。配線基板２３は可撓性を有するＦＰＣ基板から構成されているので、図６に示すように、帯状部２３ｂの一部を捻ることができる。このように、帯状部２３ｂの一部を捻れば、背面カバー２５には、少なくとも帯状部２３ｂの厚みより幅の広い孔（スリット）があれば、帯状部２３ｂを背面カバー２５の内側から端子通り孔２５ｂを通して外側へ取り出すことができる。

また、図７（ａ）に示すように、給電端子２１の３面（前後面（同図の（１）方向）、両側面（同（２）方向）、上下面（同（３）方向））のうち、端子通り孔２５ｂは、少なくとも最も面積の小さい面よりも大きければよい。そうすれば、給電端子２１を背面カバー２５の内側から外側へ取り出すことができる。なお、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示した３面の夫々に対応する端子通り孔２５ｂの形状例を示す。給電端子２１を構成する接続部２１ａ、端子部２１ｂ及び固定部２１ｃが金属片の折り曲げ加工に形成され、各構成が連続しているので、端子通り孔２５ｂを、図７（ｂ）の（１）で示したような細いスリット形状にすることができる。端子通り孔２５ｂは、小さ過ぎると、給電端子２１や帯状部２３ｂを通す作業が難しくなり、作業性が悪くなる。一方、大き過ぎると、帯状部２３ｂがぐらつき易くなり、また、光源部２内に埃等が混入し易くなるといった問題がある。

このように、帯状部２３ｂを捻ることにより、図８（ａ）に示すように、給電端子２１及び帯状部２３ｂの一部を背面カバー２５の外側へ取り出すことができる。そして、捻られた帯状部２３ｂを捻る前の状態に戻し、給電端子２１の固定部２１ｃを端子固定部２５ａに配置して、ネジ５でそれらを固定することにより、図８（ｂ）に示すように、給電端子２１を背面カバー２５の外側面に固定することができる。この構成によれば、背面カバー２５（ケース）の外側から、ネジ５及びネジ締用工具を用いて、給電端子２１をケースに容易に固定することができ、給電端子２１をケースの内側面に固定する場合に比べて、組み立ての作業性を向上させることができる。

また、上記構成によれば、端子固定部２５ａが台場となるように形成され、固定部２１ｃが接続部２１ａに対して段違いとなるように形成されているので、端子固定部２５ａと発光パネル２２との間に、ネジ５先を収納する空間が生まれる。そのため、ケース外側からネジ５を締め付けた場合であっても、ネジ先が発光パネル２２を損傷することを抑制することができる。

更に、給電端子２１は、接続部２１ａの一部が、端子保持部２５ｅに載った状態となるので、発光パネル２２とは僅かに隙間を空けて保持される。そのため、光源部２をソケット３に着脱する際に、給電端子２１に予期せぬ力が付加されても、給電端子２１が発光パネル２２を損傷させ難くなり、モジュールの故障を抑制することができる。

次に、給電端子２１は、配線基板２３の帯状部２３ｂに半田付けされていないケースに基づいて説明する。このケースでは、まず、発光パネル２２をケース（前面カバー２４及び背面カバー２５）に収納する際に、配線基板２３の帯状部２３ｂを端子通り孔２５ｂから帯状部２３ｂの端部を外部に露出させておき、前面カバー２４と背面カバー２５とを組み合わせる（図２も参照）。そして、図９（ａ）に示すように、給電端子２１及び帯状部２３ｂを所定位置に配置する。次に、図９（ｂ）に示すように、帯状部２３ｂを支持片２５ｃで支持させ、且つ帯状部２３ｂの端部上に給電端子２１の半田用延出部２１ｄを載せた状態で、ネジ５で給電端子２１を背面カバー２５に固定し、半田用延出部２１ｄと帯状部２３ｂとを半田付けする。こうすれば、上記のケースと同様に、給電端子２１を外部から固定できるだけでなく、給電端子２１を端子通り孔２５ｂから通す手間も不要であり、また、給電端子２１と帯状部２３ｂとの位置関係が固定されているので、半田付けが容易で、作業性が更に良くなる。

また、帯状部２３ｂは、支持片２５ｃによって発光パネル２２とは僅かに隙間を空けた状態で支持されるので、半田付けの工程で発生する熱は、発光パネル２２には伝わり難い、そのため、光源部２の組み立て工程において発光パネル２２が損傷するリスクを小さくすることができる。

ここで、支持片２５ｃは、耐熱性樹脂により形成されていることが好ましい。こうすれば、半田付けの工程で発生する熱によって支持片２５ｃが変形することを抑制でき、しかも発光パネル２２への熱を伝わり難くすることができる。また、この支持片２５ｃにのみ耐熱性樹脂を用い、背面カバー２５の他の部材を一般の構造用樹脂を用いることにより、比較的高価な耐熱性樹脂の使用を少なくし、モジュールの材料コストを抑制することができる。

なお、本発明に係る発光モジュールは、上記実施形態に限定されず種々の変形が可能である。上記実施形態は、配線基板２３がＦＰＣ基板である構成に基づいて説明したが、少なくとも帯状部２３ｂが可撓性を有していればよく、枠状部２３ａに相当する構成については、一般的なガラスエポキシ基板等の硬質な基板が用いられていてもよい。また、ソケット３の構成も、上記に限られず、例えば、複数の光源部２を取り付けることができる長尺状のベース部材が用いられてもよい。

１ 発光モジュール
２１ 給電端子
２１ａ 接続部
２１ｂ 端子部
２１ｃ 固定部
２２ 発光パネル
２３ 配線基板
２３ａ 枠状部
２３ｂ 帯状部
２５ 背面カバー（ケース）
２５ａ 端子固定部
２５ｂ 端子通り孔
２５ｃ 支持片

Claims (6)

1. 平板状の発光パネルと、この発光パネルの非発光面側に配置される配線基板と、前記発光パネル及び配線基板を収容するケースと、前記配線基板と電気的に接続される給電端子と、を備えた発光モジュールであって、
   前記配線基板は、前記発光パネルの外周に沿うように形成される枠状部と、前記枠状部から内方に延出されて前記接続端子が搭載される帯状部と、を有し、
   前記帯状部は可撓性を有し、その一部が前記ケース外に取り出し可能とされ、
   前記ケースは、前記発光パネルとは反対側の面において前記給電端子が固定される端子固定部を有することを特徴とする発光モジュール。
2. 前記帯状部及び給電端子を前記ケース外に取り出すための端子通り孔を有することを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
3. 前記端子通り孔は、その一部の幅が前記帯状部の幅よりも狭くなるように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の発光モジュール。
4. 前記端子通り孔は、前記帯状部を支持する支持片を有し、該支持片が耐熱性樹脂により形成されていることを特徴とする請求項３に記載の発光モジュール。
5. 前記給電端子は、前記帯状部と接続される接続部と、前記接続部に対して立設された端子部と、前記接続部の前記端子部が立設された辺と対峙する辺に延設されて前記端子固定部に固定される固定部と、を有することを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載の発光モジュール。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の発光モジュールを備えたことを特徴とする照明装置。