(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
担体と、
前記担体上に配置される少なくとも第１の担体電極を含む電極パターンと、
光電子モジュールと、
を含み、
前記光電子モジュールは、
四面体を共に画定するように配置される第１の、第２の、第３の及び第４の電気接点と、
ＡＣ電圧が前記第１の電気接点と前記第２の電気接点との間に印加されることに反応して発光する第１の光源と、
ＡＣ電圧が前記第３の電気接点と前記第４の電気接点との間に印加されることに反応して発光する第２の光源と、
を含み、
前記電極パターンは、前記光電子モジュールの前記第１の電気接点と前記第２の電気接点との間、又は、前記第３の電気接点と前記第４の電気接点との間のＡＣ電圧の提供を可能にする、照明デバイス。
【請求項２】
複数の光電子モジュールを含む、請求項１に記載の照明デバイス。
【請求項３】
前記第１の光源は、前記第１の電気接点に接続される第１の端子と、前記第２の電気接点に接続される第２の端子とを有し、前記第２の光源は、前記第３の電気接点に接続される第１の端子と、前記第４の電気接点に接続される第２の端子とを有する、請求項１又は２に記載の照明デバイス。
【請求項４】
カバーシートを更に含み、前記光電子モジュールは、前記担体と前記カバーシートとの間に挟まれている、請求項１乃至３の何れか一項に記載の照明デバイス。
【請求項５】
前記電極パターンは、前記カバーシート上に配置されるカバーシート電極を含み、前記カバーシート電極は、前記光電子モジュールの前記第１の、第２の、第３の及び第４の電気接点のうちの少なくとも１つに電気的に接触している、請求項４に記載の照明デバイス。
【請求項６】
前記第１の電気接点、前記第２の電気接点、前記第３の電気接点及び前記第４の電気接点のうちの３つは、前記第１の担体電極に接続し、前記第１の電気接点、前記第２の電気接点、前記第３の電気接点及び前記第４の電気接点のうちの１つは、前記カバーシート電極に接続している、請求項５に記載の照明デバイス。
【請求項７】
前記第１の光源及び前記第２の光源のそれぞれは、アノード及びカソードを含み、前記光電子モジュールは、それぞれ、アノード及びカソードを含む第３の光源及び第４の光源を更に含み、
前記第１の光源の前記アノードは、前記第１の電気接点に接続され、
前記第２の光源の前記カソードは、前記第３の電気接点に接続され、
前記第３の光源の前記カソードは、前記第２の電気接点に接続され、
前記第４の光源の前記アノードは、前記第４の電気接点に接続され、
前記第１の光源の前記カソード、前記第２の光源の前記アノード、前記第３の光源の前記アノード及び前記第４の光源の前記カソードは、互いに接続されている、請求項１乃至６の何れか一項に記載の照明デバイス。
【請求項８】
前記電極パターンは、前記担体上に配置される第２の担体電極を更に含む、請求項１乃至７の何れか一項に記載の照明デバイス。
【請求項９】
前記光電子モジュールは、前記第１の光源及び前記第２の光源によって放射された光を散乱させるために、前記第１の電気接点、前記第２の電気接点、前記第３の電気接点及び前記第４の電気接点によって画定される前記四面体内に配置される拡散器材料を含む、請求項１乃至８の何れか一項に記載の照明デバイス。
【請求項１０】
吸音材料を更に含む、請求項１乃至９の何れか一項に記載の照明デバイス。
【請求項１１】
前記第１の光源及び前記第２の光源のそれぞれは、固体光源である、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の照明デバイス。
【請求項１２】
前記光電子モジュールは、少なくとも１つの標準的なダイオードを含む、請求項１乃至１１の何れか一項に記載の照明デバイス。
【請求項１３】
前記電極パターンは、抵抗電極、透明電極及び反射性不透明電極のうち少なくとも１つを含む、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の照明デバイス。
【請求項１４】
照明デバイスを製造する方法であって、
担体を提供するステップと、
四面体を共に画定するように配置される第１の、第２の、第３の及び第４の電気接点と、ＡＣ電圧が前記第１の電気接点と前記第２の電気接点との間に印加されることに反応して発光する第１の光源と、ＡＣ電圧が前記第３の電気接点と前記第４の電気接点との間に印加されることに反応して発光する第２の光源とを含む、少なくとも１つの光電子モジュールを前記担体上に配置するステップと、
前記少なくとも１つの光電子モジュールを、前記第１の電気接点と前記第２の電気接点との間、又は、前記第３の電気接点と前記第４の電気接点との間のＡＣ電圧の印加を可能にする電極パターンに接続するステップと、
を含む、方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの光電子モジュールを、前記担体とカバーシートとの間に挟むステップを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、照明デバイス及び照明デバイスを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の照明装置及び光源は、何年にも及ぶ研究及び開発の間に、開発され改良されてきている。最近では、壁、天井又は床の一部といった大きい面用の照明装置に関する関心が高まっている。しかし、従来の照明装置を製造するのに適している既存の製造方法では、大きい面用の照明デバイスを、費用効果的に製造することは難しい。例えば従来のピックアンドプレース技術は、容量、効率及び表面積について、技術的制限がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術の上記の及び他の欠点を鑑みて、本発明は、概して、効率的な製造の可能性を低価格解決策の可能性と組み合わせた改良型照明デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様によれば、照明デバイスが提供される。当該照明デバイスは、担体と、担体上に配置される少なくとも第１の担体電極を含む電極パターンと、光電子モジュールとを含み、当該光電子モジュールは、四面体を共に画定するように配置される第１の、第２の、第３の及び第４の電気接点と、ＡＣ電圧が第１の電気接点と第２の電気接点との間に印加されることに反応して発光する第１の光源と、ＡＣ電圧が第３の電気接点と第４の電気接点との間に印加されることに反応して発光する第２の光源と、を含み、当該電極パターンは、光電子モジュールの第１の電気接点と第２の電気接点との間、又は、第３の電気接点と第４の電気接点との間のＡＣ電圧の提供を可能にする。
【０００５】
本発明は、大面積照明に特に適している照明デバイスが、３次元光電子モジュールを担体上に配置することによって達成可能であるという認識に基づいている。３次元モジュールは、面全体に容易に分布させられる。モジュールは、光電子モジュールの様々な方向付けを容易にするように３方向に延在する。光電子モジュールの高さ、幅及び長さによって、当該光電子モジュールが、例えば２つの電極間に挟まれる、又は、面内電極上に配置させることを可能にする。本発明者は更に、光電子モジュールを四面体として形成することにより、すべての方向に高い安定性が達成されることも認識している。本発明のコンテキストでは、「四面体」との用語は、４つの必ずしも同一ではない三角面からなる多面体を指し、そのうちの３つは、多面体の各頂点（即ち、端点）において交わる。また、当該用語は、正四面体及び非正四面体の両方を含む。向きに関係なく、四面体形状の光電子モジュールの底面は、全部で４つの電気接点のうちの３つによって支持される担体面上にある。３つの電気接点が面上にあるという構造は、担体が完全には平坦ではないことに対し、光電子モジュールがあまり影響を受けないようにする。更に、電気接点を、光電子モジュールの角に配置することによって、可能な限り多くの光が放射されることを確実にする。
【０００６】
光電子モジュール内の光源は、四面体形状の光電子モジュールの向きに関係なく光を放射する。即ち、光源の構造は、ＡＣ電圧で駆動される場合に、四面体のどの面が底面であるかは問題としない。光電子モジュールは、ＡＣ電圧が第１及び第２の電気接点間に印加される場合に発光するように第１の光源を構成し、また、ＡＣ電圧が第３及び第４の電気接点間に印加される場合に発光するように第２の光源を構成することによって、光電子モジュールの向きに関係なく、発光する。
【０００７】
２つの電源が光電子モジュール内に配置される場合、光源のうちの少なくとも１つが、照明デバイスがＡＣ電圧で駆動されると発光する。
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、照明デバイスは、複数の光電子モジュールを更に含む。
【０００９】
この実施形態の利点は、幾つかの光電子モジュールは、光出力を増加させ、また、担体全面に亘って配置される幾つかの光電子モジュールは、比較的大きい面積に適した費用効率的な照明デバイスを可能にする点である。複数の光電子モジュールを用いる利点は、面上に配置される場合に、光電子モジュールは同じ高さを有する点であり、これは、光電子モジュールが電極パターン間に挟まれる応用を容易にする。
【００１０】
本発明の一実施形態によれば、第１の光源は、第１の電気接点に接続される第１の端子と、第２の電気接点に接続される第２の端子とを有し、第２の光源は、第３の電気接点に接続される第１の端子と、第４の電気接点に接続される第２の端子とを有する。
【００１１】
光電子モジュールがどのように配置されているかに関係なく、光電子モジュール内に含まれる光源の上記の構成は、少なくとも１つの光源が、様々な電極配置に対し発光することを確実にする。第１及び第２の光源の端子のそれぞれを、別々の電気接点に接続することによって、第１及び第２の光源の一方が、光電子モジュールの向きに関係なく、常に、担体に平行に配置される一方で、もう一方の光源は、常に、光電子モジュールの底面上の電気接点と、光電子モジュールの単一の頂点の電気接点との間に配置され、したがって、光電子モジュール内で垂直方向に延在する。
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、照明デバイスはカバーシートを更に含み、光電子モジュールは、担体とカバーシートとの間に挟まれている。
【００１３】
カバーシートは、透明であっても半透明であってもよい。代わりに、カバーシートは、不透明領域と半透明領域とを組み合わせて照明パターンを形成してもよい。カバーシートは更に、光電子モジュールを覆う拡散器、又は、色付きフィルタといったフィルタを含む。カバーシートは、光源によって放射された波長を調節する波長変換材料を含んでもよい。
【００１４】
本発明の一実施形態によれば、電極パターンは、カバーシート上に配置されるカバーシート電極を含み、カバーシート電極は、光電子モジュールの第１の、第２の、第３の及び第４の電気接点のうちの少なくとも１つに電気的に接触している。
【００１５】
光電子モジュールは、少なくとも、第１の電気接点と第２の電気接点との間、又は、第３の電気接点と第４の電気接点との間に、電位差が印加されるように、カバー電極と第１の担体電極との間に挟まれる。光電子モジュールを、担体電極とカバーシート電極との間に挟むことによって、光電子モジュールのすべての電気接点が、電極パターンと電気的に接触するように配置される。
【００１６】
本発明の一実施形態によれば、第１の電気接点、第２の電気接点、第３の電気接点及び第４の電気接点のうちの３つは、第１の担体電極に接続し、第１の電気接点、第２の電気接点、第３の電気接点及び第４の電気接点のうちの１つは、カバーシート電極に接続している。
【００１７】
光電子モジュールが、２つの電極間に挟まれると、光電子モジュールの単一の頂点の電気接点は、カバーシート電極における凹凸に対し特に寛容となる。
【００１８】
本発明の一実施形態によれば、第１の光源及び第２の光源のそれぞれは、アノード及びカソードを含み、光電子モジュールは、それぞれ、アノード及びカソードを含む第３の光源及び第４の光源を更に含み、第１の光源のアノードは、第１の電気接点に接続され、第２の光源のカソードは、第３の電気接点に接続され、第３の光源のカソードは、第２の電気接点に接続され、第４の光源のアノードは、第４の電気接点に接続され、第１の光源のカソード、第２の光源のアノード、第３の光源のアノード及び第４の光源のカソードは、互いに接続されている。
【００１９】
この実施形態の効果は、ＡＣ電圧が、電気接点のうちの１つと、残りの３つの接点との間に印加されると、４つの光源のうちの３つが光を生成する点である。４つの光源のうちの３つが光を生成できるようにするために、３つの電気接点は、同じ電位及び符号を経験する一方で、残りの電気接点は、反対の符号を有する。固体光源といった幾つかの光源は、順方向バイアス条件下でしか動作しない。光源の順方向バイアス条件とは、アノードからカソードへの光源の両端間の電位降下として理解されるべきである。順方向バイアス条件の間、光源は、電流を送り、光を生成することができる。電位差が電極間に印加されると、４つの光源のうちの３つが、順方向バイアスにあり、発光することができる。しかし、４つの光源のうちの１つは、どの電位でも発光しない。
【００２０】
更に、光を生成する３つの光源について、２倍の電流が１つの光源の中を送られる一方で、残りの２つの光源が互いに電流を分けるように、１つの電源がオーバードライブされてもよい。オーバードライブされる光源は、他の２つの機能光源が合わされた光量と同じ光量を供給する。
【００２１】
一実施形態によれば、電極パターンは、担体上に配置される第２の担体電極を更に含む。
【００２２】
照明デバイスは、第１及び第２の担体電極を、同じ平面内に有して、１つの電気接点が第１の担体電極に接続される一方で、別の電気接点が第２の担体電極に接続され、少なくともＡＣ電圧が、第１及び第２の電気接点間に印加されるか、又は、ＡＣ電圧が、第３及び第４の電気接点間に印加されると、光電子モジュールから光が生成されることを可能にする。２つの電極が同じ平面内に配置される電極配置では、４つの電気接点のうち３つのみが、担体上の電極に接続する。
【００２３】
本発明の一実施形態によれば、光電子モジュールは、第１の光源及び第２の光源によって放射された光を散乱させるために、第１の電気接点、第２の電気接点、第３の電気接点及び第４の電気接点によって画定される四面体内に配置される拡散器材料を含む。
【００２４】
透明なシリコーンといった透明材料が、ＴｉＯ２といった散乱性の高い材料と混合され、これにより、放射された光は拡散される。代わりに、又は、上記と組み合わされて、四面体は、蛍光体といった波長変換材料を含んでもよい。四面体は、光電子モジュールが白色光を放射するように見えるように、青色光が放射されると、当該光を蛍光体層がより長い波長に変換するように当該蛍光体の層で被覆されていてもよい。
【００２５】
一実施形態によれば、照明デバイスは、吸音材料を更に含む。
【００２６】
吸音材料は、導電性発泡体、スチールウール及び金属カールのうちの何れかを含んでもよい。吸音空洞が、光電子モジュール内又は光電子モジュール上に配置されるカバーシート内に配置されてもよい。従来の吸音タイル、発泡体、絶縁体が、カバーシート内に配備されてもよい。吸音材料を含む照明デバイスが、照明及び音環境の両方を向上させるように、公共の場のタイル、壁及び天井に実施されてもよい。
【００２７】
本発明の一実施形態によれば、各光源は、固体光源である。
【００２８】
固体光源は、光が電子及び正孔の再結合によって生成される光源である。固体光源の例としては、発光ダイオード及び半導体レーザが挙げられる。光源は更に、色付き光を放射するように適応されてもよい。固体光源によって放射される光の色は、半導体材料のエネルギーギャップに依存する。
【００２９】
本発明の一実施形態によれば、光電子モジュールは、少なくとも１つの標準的なダイオードを含む。
【００３０】
標準的なダイオードとは、発光しないダイオードであり、例えば半導体ダイオード及びツェナーダイオードである。ダイオードは、ダイオードの順方向に電流を通過させる一方で、逆方向における電流を遮断する。しかし、ツェナーダイオードは、順方向及び逆方向の両方において電流が流れることを可能にする。ツェナーダイオードについては、降伏電圧が、電流が逆方向に流れる場合の電圧の値である。
【００３１】
様々な色の固体光源は、異なる閾値電圧を有する。これは、半導体材料における異なるエネルギーギャップによるものである。閾値電圧は、固体光源が光を生成するために印加される必要のある電圧を示す。様々な色の固体光源を、少なくとも１つのダイオードと直列に組み合わせることによって、光電子モジュールは、複数の色を放射する。半導体ダイオード又はツェナーダイオードといったダイオードは、当該ダイオードが固体光源と共に、異なる固体光源の別の順方向閾値電圧に一致し、両方の光源が発光することを可能とするように、当該固体光源と直列に接続されてもよい。１つ又は幾つかのダイオードを光源と組み合わせることによって、１つの電圧が、光電子モジュールが様々な色の固体光源の様々な順方向閾値電圧に適合するように、当該光電子モジュールの両端に印加されことが可能となる。ツェナーダイオードの利点は、様々な閾値電圧で提供される点である。しかし、〜０．７Ｖの順方向閾値電圧を有するシリコンダイオード又は０．３Ｖの順方向閾値電圧を有するゲルマニウムダイオードといった半導体ダイオードが使用されてもよい。
【００３２】
本発明の一実施形態によれば、電極パターンは、抵抗電極、透明電極及び反射性不透明電極のうち少なくとも１つを含む。
【００３３】
電極パターンは、光電子モジュールから光を透過させるように透明電極を含む。透明電極の一例としては、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）電極が挙げられる。更に、ＩＴＯの厚さが、材料の導電性に影響を及ぼす。電荷キャリアの濃度を増加させるためには、材料の厚さが増加される。電極パターンは、抵抗電極を含んでもよい。例えば第１の担体電極が抵抗電極であってもよい。電極の長さに亘る電圧降下が、２つの電気接点間の長さと四面体の動作電圧とに適合する場合、単一のパターン化されていない電極が採用される。電極パターンは、光源によって放射された光を周囲環境に向けて反射させる反射性不透明電極を含んでもよい。
【００３４】
本発明の第２の態様によれば、照明デバイスを製造する方法が提供される。当該方法は、担体を提供するステップと、四面体を共に画定するように配置される第１の、第２の、第３の及び第４の電気接点と、ＡＣ電圧が第１の電気接点と第２の電気接点との間に印加されることに反応して発光する第１の光源と、ＡＣ電圧が第３の電気接点と第４の電気接点との間に印加されることに反応して発光する第２の光源とを含む、少なくとも１つの光電子モジュールを担体上に配置するステップと、少なくとも１つの光電子モジュールを、第１の電気接点と第２の電気接点との間、又は、第３の電気接点と第４の電気接点との間のＡＣ電圧の印加を可能にする電極パターンに接続するステップと、を含む。
【００３５】
複数の光電子モジュールが比較的大きい面積に亘って単一の動作ステップで効率的に配置されるので、大面積照明用の照明デバイスが、容易に製造される。単一の動作ステップは、例えばロール２ロール又はロール２シートであるインライン製造処理である。照明デバイスは、光電子モジュールを、第１の担体電極とカバーシート電極との間に挟むことによって、又は、光電子モジュールを、同じ平面内の第１の担体電極及び第２の担体電極に接続することによって、製造される。更に、光電子モジュールは、少なくとも第１の電気接点と第２の電気接点との間、又は、第３の電気接点と第４の電気接点との間の電位降下が、光源のうちの少なくとも１つが発光するような電位降下である抵抗電極上に配置される。
【００３６】
本発明の一実施形態によれば、当該方法は、少なくとも１つの光電子モジュールを、担体とカバーシートとの間に挟むステップを更に含む。
【００３７】
カバーシート上に、カバーシート電極が、少なくとも１つの接触パッドが光電子モジュールの少なくとも１つの電気接点と電気的に接続するように、配置される。光電子モジュールは、当該モジュールを適切な位置に保つことを確実にするために、カバーシートと担体との間に挟まれる。カバーシートは、光電子モジュールから放射された光を拡散してもよい。
【００３８】
本発明の第２の態様の更なる変形態様及び利点は、本発明の第１の態様に関連して提供された変更態様及び利点と大きく類似する。
【００３９】
本発明の更なる特徴及び利点は、添付の請求項及び以下の説明を検討することによって明らかとなろう。当業者であれば、本発明の様々な特徴は組み合わされて、本発明の範囲から逸脱することなく、以下に説明される実施形態以外の実施形態が作成されることは認識できよう。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
本発明のこれらの及び他の態様は、本発明の現在好適である実施形態を示す添付図面を参照して、より詳細に説明される。
【００４１】
【図１ａ】図１ａは、天井に配置された発光パネルの形式の本発明の様々な実施形態に係る照明デバイスの例示的な応用を概略的に示す。
【図１ｂ】図１ｂは、図１ａの発光パネルの概略斜視図である。
【図２】図２は、２つの電極間に挟まれた光電子モジュールを含む照明デバイスの一実施形態の斜視図である。
【図３】図３は、２つの電極が担体上に配置されている光電子モジュールを含む照明デバイスの一実施形態の斜視図である。
【図４】図４は、１つのタイプの光電子モジュールの斜視図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る例示的な製造方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下の説明において、本発明は、主に、２つの担体と、その中の４つの接触点が正四面体を画定し、少なくとも２つの固体光源を有する光電子モジュールとを含む照明デバイスを参照して説明される。
【００４３】
しかし、当然ながら、これは、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明は、例えば光源の他の配置、又は、フィラメント光源といった固体光源以外の他の光源にも同等に適用可能である。更に、光電子モジュールにおける光源の構成は、半導体ダイオード又はツェナーダイオードといった他の構成要素を含んでもよい。
【００４４】
図１ａは、部屋３の天井２に配置された発光パネル１の形式の本発明に係る照明デバイスの実施形態の例示的な応用を概略的に示す。発光パネル１は、日光の代わりとなることを目的とし、したがって、白色光を放射する。
【００４５】
図１ａにおける発光パネルの斜視図である図１ｂを参照するに、発光パネル１は、カバーシート１０４、複数の光電子モジュール１０２及び担体１０６を含み、複数の光電子モジュール１０２は、カバーシート１０４と担体１０６との間に挟まれている。カバーシート１０４は、光電子モジュール１０２から放射された光を拡散する半透明シートであってよい。更に、光電子モジュール１０２は、より明るい発光パネルのために、提供されている面をより効率的に活用できるように、より構造化された方法で編成されていてもよい。例えば光電子モジュール１０２は、列を成して互いの近くに配置される。図１ａにおける例示的な照明デバイス１を介して、比較的大きな面積が発光する。なお、図１ｂは、図１ａにおける発光パネル１の簡易化された例示であって、光電子モジュール１０２への電気的接続や天井２に発光パネル１を取付けるための構造体といった様々な構造体は、明示的に示されてはいない。このような構造体は、当業者には明らかな多くの様々な方法で提供される。
【００４６】
図２を参照して、照明デバイスの一実施形態が、以下により詳細に説明される。図２では、カバーシート２０４と担体２０６との間に配置された光電子モジュール２０２を有する照明デバイス２００が示されている。更に、カバーシート電極２１２が、光電子モジュール２０２とカバーシート２０４との間に配置されている。同様に、第１の担体電極２１４が、光電子モジュール２０２と担体２０６との間に配置されている。光電子モジュール２０２は、正四面体の角に配置されている４つの電気接点２１６、２１８、２２０、２２２を有する。光電子モジュール２０２は、ここでは、発光ダイオードの形式である第１の光源２０８及び第２の光源２１０を含む。第１の光源２０８は、第１の電気接点２１６と第２の電気接点２１８との間に接続され、第２の光源２１０は、第３の電気接点２２０と第４の電気接点２２２との間に接続されている。第２の電気接点２１８は、カバーシート電極２１２に接続され、第１の電気接点２１６、第３の電気接点２２０及び第４の電気接点２２２は、第１の担体電極２１４に接続されている。図２における光電子モジュールにおける光源の配置は、ＡＣ電圧が電極２１２、２１４間に印加されると、第１の光源２０８に発光させる。少なくとも１つの光源２０８、２１０は、ＡＣ電圧が電極２１２、２１４間に印加されると、電気接点によって画定される四面体の４つの面のうちのどの面が担体電極２１４上にあるかに関係なく、発光する。
【００４７】
図３では、図２における照明デバイス２００と同様の照明デバイス３００が示され、相違点は、当該照明デバイスは、光電子モジュール３０２に面している担体３０６の片面上に配置された第１の担体電極３１２及び第２の担体電極３１４を含む点である。光電子モジュール３０２は、カバーシート３０４と担体３０６との間に挟まれている。カバーシート３０４は、光電子モジュールからの光を周囲環境へと透過させる拡散シートである。第１の担体電極３１２及び第２の担体電極３１４は、当該電極が隣り合わせに配置されるように、担体３０６上に配置される。第３の電気接点３２０が第１の担体電極３１２に接続され、第１の電気接点３１６及び第４の電気接点３２２が第２の担体電極３１４に接続されている。光電子モジュール３０２は、第１の固体光源３０８及び第２の固体光源３１０を含む。第１の固体光源３０８は、第１の電気接点３１６及び第２の電気接点３１８に取付けられ、第２の固体光源３１０は、第３の電気接点３２０及び第４の電気接点３２２に取付けられている。第２の固体光源３１０は、ＡＣ電圧が担体電極３１２、３１４間に印加されると、点灯する。２つの光源３０８、３１０のうちの１つは、ＡＣ電圧が印加される場合に、第１の電気接点３１６及び第２の電気接点３１８が別々の電極３１２、３１４に接続されている、又は、第３の電気接点３２０及び第４の電気接点３２２が別々の電極３１２、３１４に接続されている限り、光電子モジュールの４つの面のうちのどの面が担体上あるかに関係なく、発光する。しかし、照明デバイスは、ＡＣ電圧による駆動に限定されない。代わりに、ＤＣ電圧が使用されてもよい。
【００４８】
図４では、第１の電気接点４１６、第２の電気接点４１８、第３の電気接点４２０、第４の電気接点４２２が四面体の角として配置されている光電子モジュール４０２が示される。光電子モジュール４０２は、図２の光電子モジュール２０２又は図３の光電子モジュールを置換してもよい。光電子モジュール４０２は、図２に見られるように、第１の担体電極２１４とカバーシート電極２１２との間に挟まれると、又は、図３に見られるように、光電子モジュールに面している担体３０６の片面上に配置される第１の担体電極３１２及び第２の担体電極３１４上に置かれると、発光する。接点は、ここでは、発光ダイオード（ＬＥＤ）である光源に接続される。発光ダイオードは、それぞれ、アノード及びカソードが具備される。第１の光源４０８のアノードは、第１の電気接点４１６に接続され、第２の光源４１０のカソードは、第３の電気接点４２０に接続され、第３の光源４２６のカソードは、第２の電気接点４１８に接続され、第４の光源４２４のアノードは、第４の電気接点４２２に接続される。更に、第１の光源４０８のカソード、第２の光源４１０のアノード、第３の光源４２６のアノード及び第４の光源４２４のカソードは、互いに接続されている。光電子モジュール４０２が２つの電極間に挟まれ、ＡＣ電圧が印加されると、４つの光源のうち３つの光源が発光する。第１の電気接点４１６が、第２の電気接点４１８、第３の電気接点４２０及び第４の電気接点４２２よりも高い電圧を経験すると、第１の発光ダイオード４０８は、電流を、アノードからカソードに伝達することができる。第２の発光ダイオード４１０及び第３の発光ダイオード４２６のアノード及びカソードの方向は、電位降下に従うため、これらの光源は共に、電流を伝達することができる。しかし、第４の発光ダイオード４２４は、第４の発光ダイオード４２４の両端間の電位降下に関して、逆のバイアス方向に配置されている。したがって、第４の発光ダイオード４２４は、この構成では、発光しない。しかし、他の３つの発光ダイオードは、発光する。様々な光源が、光電子モジュールの向き及び電気接点によって経験される電位の符号に依存して、点灯する。
【００４９】
第１、第２、第３及び第４の光源が異なる色の発光ダイオードである場合、順方向閾値電圧は、４つの光源のそれぞれについて異なる。一例として、第１の光源は、１．６〜１．８Ｖで赤色光を放射する発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、第２の光源は、２．２〜２．４Ｖで緑色光を放射するＬＥＤである。更に、第３の光源は、例えば３．０〜３．１Ｖで動作する青色ＬＥＤであり、第４の光源は、３．０〜３．１Ｖで発光する白色変換ＬＥＤである。第１の光源は、２つのＳｉダイオードに直列に接続される一方で、第２の光源は、１つのＳｉダイオードに直列に接続されて、様々な光源に対する順方向閾値電圧における差のバランスが取られる。Ｓｉダイオードは、〜０．７Ｖの順方向閾値電圧を有する。しかし、他のダイオード及び光源が使用されてもよい。代わりに、赤色光を放射する第１の光源は、３．２〜３．４Ｖをもたらすために赤色光を放射する追加のＬＥＤに直列に接続される一方で、第３の光源は、ゲルマニウムダイオードに直列に接続されてもよい。代わりに、第１の光源は、４．８Ｖをもたらすために、赤色光を放射する２つの他のＬＥＤに直列に接続されてもよい。第２の光源も、４．８Ｖをもたらすために、緑色光を放射する追加のＬＥＤに直列に接続される一方で、第３及び第４の光源は、それぞれ、１．８Ｖのツェナーダイオードに直列に接続されてもよい。各光源は、直列接続されたダイオードとは別個に、又は、直列接続されたダイオードと合せて、所定の電圧に調節される。所定の電圧は、例えば最高閾値を有する光源の閾値電圧の値に設定される。
【００５０】
最後に、本発明の一実施形態に係る照明デバイスの例示的な製造方法が提示される。
【００５１】
第１のステップ５０１において、担体１０６、２０６、３０６が提供される。
【００５２】
次のステップ５０２において、複数の光電子モジュール１０２、２０２、３０２、４０２が、担体１０６、２０６、３０６上に配置される。
【００５３】
ステップ５０３において、電子モジュール１０２、２０２、３０２、４０２は、第１の電気接点２１６、３１６、４１６と第２の電気接点２１８、３１８、４１８との間、又は、第３の電気接点２２０、３２０、４２０と第４の電気接点２２２、３２２、４２２との間のＡＣ電圧の印加を可能にするように構成された電極パターンに接続される。
【００５４】
ステップ５０４において、複数の光電子モジュール１０２、２０２、３０２、４０２は、担体１０６、２０６、３０６と、カバーシート１０４、２０４、３０４との間に挟まれる。この場合、電極パターンは、カバーシート電極２１２と第１の担体電極２１４、３１２とを含む。カバーシート電極２１２は、当該カバーシート電極２１２が光電子モジュール１０２、２０２、３０２、４０２に面するように、カバーシート１０４、２０４、３０４上に配置される。光電子モジュール１０２、２０２、３０２、４０２に面する第１の担体電極２１４、３１２は、担体１０６、２０６、３０６上に配置される。光電子モジュール１０２、２０２、３０２、４０２は、担体１０６、２０６、３０６上に、例えば均一に又はパターン状に置かれる。光電子モジュール１０２、２０２、３０２、４０２は、ＡＣ電圧が第１の電気接点２１６、３１６、４１６と第２の電気接点２１８、３１８、４１８との間、又は、第３の電気接点２２０、３２０、４２０と第４の電気接点２２２、３２２、４２２との間に印加される限り、モジュールの向きに関係なく、担体１０６、２０６、３０６上に配置される。配置された光電子モジュール１０２、２０２、３０２、４０２は、担体に支えられている３つの電気接点によって支持され、固定される。光電子モジュールの形状及び構造と、光源の配置とは、光電子モジュール１０２、２０２、３０２、４０２が、より高速に動く担体１０６、２０６、３０６上に置かれることを可能にする。
【００５５】
カバーシート電極２１２は、金属ワイヤ、金属カール又は孔付き金属シートを含むワイヤメッシュ電極であってよい。カバーシート電極に接続される電気接点は、加圧固定によって固定される。例えば外部結合剤を使用して電気接点をカバーシート電極に固定してもよい。代わりに、はんだ付け及び／又は硬化性導電接着剤を使用してもよい。はんだ付けの場合、光電子モジュールは、各電気接点において、事前にはんだが具備される。
【００５６】
製造ラインは、電極パターンを付与する電極パターニングマシン、製造ラインにおける１つのステーションとして配置されるはんだ付けオーブンから熱を与えることによって、光電子モジュールの電気接点が電極パターンにはんだ付けされるようにはんだを供給するはんだディスペンサといった様々なインラインステーションが伴う。例えば導電性、絶縁性、透明、不透明、パターンが付けられた及び／又はパターンが付けられていない担体が使用される。光電子モジュールは、分散スリット、チューブ及び／又はファンネルのうちの少なくとも１つを含む固定又は移動ユニットを介して、担体上に置かれる。光電子モジュールは更に、固定ユニットを介して、電極パターンに固定されてもよく、これは、電気接点と電極との電気的接続を更に向上させる。固定ユニットは、例えばはんだオーブン、ホットエアブレード又はナイフ、誘導ヒーター、又は、光電子モジュールの電気接点と電極パターンとの接続の周りのはんだ付け材料を液化するはんだ付け波動である。代わりに、感圧接着剤又はサーモソニックボンダを使用してもよい。例えば感圧接着剤は、金属粒子が充填されていてもよい。代わりに、光電子モジュールが担体上に落とされても、モジュールは熱硬化性複合材料の硬化を介して固定されるように、絶縁性担体が熱硬化性複合材料で予め被覆されてもよい。熱硬化性複合材料は更に、抵抗性であってもよい。
【００５７】
また、保護コーティングが、保護コーティングユニットから塗布されてもよい。更に、パターンが付けられ、不透明の担体には、反射性の表面コーティングが塗布されてもよい。例えば電気泳動コーティングといった電気泳動堆積が、照明デバイス１に与えられてもよい。別の代案は、静電コーティングである。光電子モジュールは更に、非湿潤材料で作られてもよい。
【００５８】
パターンが付けられた担体の場合、少なくとも２つの駆動電極が提供される。
【００５９】
光電子モジュールは、第１の、第２の、第３及び第４の面を含み、各面は、表面トポロジーにおけるパターンが与えられる。光電子モジュールは、電気接点によって画定される正四面体形状内に配置される透明又は半透明の材料を含む。光電子モジュールの面は、凹面であっても凸面であってもよい。代わりに、面には、光電子モジュールが互いにくっつく恐れを少なくするために、正弦波パターン、ジグザグパターン、方形波パターン又はのこぎり歯パターンが付けられていてもよい。代わりに、光電子モジュールの面が互いに反発し合うように、当該面は、帯電させる材料で作られるか、又は、そのような材料で後処理されてもよい。
【００６０】
更に、開示された実施形態の変形態様は、図面、開示内容及び添付の請求項の検討から、請求項に係る発明を実施する当業者によって理解され且つ実現されるであろう。請求項において、「含む」との用語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、また、「ａ」又は「ａｎ」との不定冠詞は、複数形を排除するものではない。特定の手段が相互に異なる従属項に記載されるからと言って、これらの手段の組み合わせを有利に使用することができないということを示すものではない。
【要約】  本発明は、担体１０６、２０６、３０６と、担体上に配置される少なくとも第１の担体電極２１４、３１２を含む電極パターンと、光電子モジュール１０２、２０２、３０２、４０２とを含む照明デバイス１に関する。光電子モジュール１０２、２０２、３０２、４０２は、四面体を共に画定するように配置される第１の、第２の、第３の及び第４の電気接点と、ＡＣ電圧が第１の電気接点２１６、３１６、４１６と第２の電気接点２１８、３１８、４１８との間に印加されることに反応して発光する第１の光源２０８、３０８、４０８と、ＡＣ電圧が第３の電気接点２２０、３２０、４２０と第４の電気接点２２２、３２２、４２２との間に印加されることに反応して発光する第２の光源２１０、３１０、４１０とを含む。電極パターンは、光電子モジュール１０２、２０２、３０２、４０２の第１の電気接点２１６、３１６、４１６と第２の電気接点２１８、３１８、４１８との間、又は、第３の電気接点２２０、３２０、４２０と第４の電気接点２２２、３２２、４２２との間のＡＣ電圧の提供を可能にする。【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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