(57)【要約】  １以上の実施形態は、１以上の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）素子を有する反射光源を有する光モジュールを備える。この反射光源は、他の光源からの光を反射する、及び／又は給電時に光を発する。反射光源は、反射又は発光された光の量を感知する制御回路を備え、この感知された反射光又は発光の強度に基づき光源に給電する。一実施形態では、反射光源は、光モジュール内の一次光源と共に使用され、この一次光源は、蛍光灯、直射日光、又は散乱昼光の形態であってもよい。反射光源は、一次光源からの光の一部分を反射し、制御回路は、一次光源に対して供給される電力の中断又は低下を感知し、電池などの無停電電源から二次光源に給電する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）デバイスを備える反射光源であって、反射光源が、異なる光源からの光を反射するように構成され、異なる光源から反射された光に基づき光を発するように構成される、反射光源
を備える、発光モジュール。
【請求項２】
反射光源は、基板を備え、１以上のＯＬＥＤデバイスが、基板上に配設される、請求項１記載の発光モジュール。
【請求項３】
基板は、約７０％の反射率を有するように構成された反射性コーティングを備える、請求項２記載の発光モジュール。
【請求項４】
基板は、１以上の光抽出フィルムを備える、請求項２記載の発光モジュール。
【請求項５】
１以上の光抽出フィルムは、散乱粒子を含む、請求項４記載の発光モジュール。
【請求項６】
基板は、１以上のバリア層を備える、請求項２記載の発光モジュール。
【請求項７】
１以上のバリア層は、実質的な有機ゾーンと実質的な無機ゾーンとの間において振動する傾斜構造を備える、請求項６記載の発光モジュール。
【請求項８】
反射光源内の１以上のＯＬＥＤは、ボトムエミッション型ＯＬＥＤである、請求項１記載の発光モジュール。
【請求項９】
異なる光源が給電されるが、光を発していない場合を検出するように構成された制御回路を備える、請求項１記載の発光モジュール。
【請求項１０】
反射光源は、異なる光源が光を発していない場合に、光を発するように構成される、請求項９記載の発光モジュール。
【請求項１１】
異なる光源が給電されないが、オン状態に切り替わっている場合を検出するように構成された制御回路を備える、請求項１記載の発光モジュール。
【請求項１２】
異なる光源は、異なる電源に接続するように構成された第１の導電性構造体を備え、反射光源は、二次電源に接続するように構成された第２の導電性構造体を備える、請求項１記載の発光モジュール。
【請求項１３】
二次電源と、異なる光源が光を発している場合に二次電源における充電量を維持するように構成された制御回路とを備える、請求項１記載の発光モジュール。
【請求項１４】
二次電源と、二次電源から反射光源に電荷を供給することにより反射光源に給電するように構成された制御回路とを備える、請求項１記載の発光モジュール。
【請求項１５】
制御回路と通信状態にある光感知素子を備え、光感知素子は、異なる光源が光を発しているか否かを検出するように構成され、制御回路は、異なる光源が光を発していない場合に、二次電源を使用して反射光源に給電するように構成される、請求項１記載の発光モジュール。
【請求項１６】
異なる光源は、直射日光、散乱昼光、又はそれらの組合せを含み、反射光源は、直射日光、散乱昼光、又はそれらの組合せの一部分を、反射光として閉鎖空間に反射するように構成される、請求項１記載の発光モジュール。
【請求項１７】
閉鎖空間に反射される光の量を判定するように構成され、反射光の量がしきい値未満に低下した場合に反射光源が光を発するように、反射光源に給電するように構成された、制御回路を備える、請求項１６記載の発光モジュール。
【請求項１８】
一次電源により給電された場合に光を発するように構成された一次光源と、
一次光源に結合された制御回路であって、一次光源が給電されたか否かを判定する制御回路と、
制御回路に結合された二次光源であって、１以上の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）デバイスを備え、制御回路は、一次光源が給電されていないと判定された場合に、二次光源に給電するように構成される、二次光源と、
二次光源に結合された二次電源であって、制御回路は、二次電源を使用して二次光源に給電するように構成される、二次電源と
を備える、照明システム。
【請求項１９】
制御回路と通信状態にある光感知デバイスを備え、制御回路は、少なくとも部分的に光感知デバイスの出力に基づき、一次光源が給電されるか否かを判定するように構成される、請求項１８記載の照明システム。
【請求項２０】
制御回路は、一次光源が給電されている場合に、一次電源を使用して二次電源の充電量を維持するように構成される、請求項１８記載の照明システム。
【請求項２１】
二次電源は、１以上のコンデンサ又は１以上の電池を備える、請求項１８記載の照明システム。
【請求項２２】
二次光源は、一次光源に対面する反射性コーティングを備える、請求項１８記載の照明システム。
【請求項２３】
二次光源は、一次光源の軸方向に対して角度を有して又は弧状に構成される、請求項１８記載の照明システム。
【請求項２４】
光モジュールを動作させる方法であって、
光モジュール内の一次光源が光を発しているか否かと、一次光源がオン状態に切り替わっているか否かを判定するために、一次光源をモニタリングし、
一次光源がオン状態に切り替わっているが、光を発していない場合に、光モジュール内の二次光源を作動させることを含み、二次光源は、１以上の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）デバイスを備える、方法。
【請求項２５】
一次光源により発せられた光の一部分を二次光源において反射することを含む、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
二次光源を作動させることは、一次光源に給電するために使用される一次電源とは別個の二次電源を使用して、二次光源に給電することを含む、請求項２４記載の方法。
【請求項２７】
一次光源が光を発しており、オン状態に切り替わっている場合に、二次電源を充電することを含む、請求項２４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明器具における有機発光ダイオードに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）などの光電子デバイスは、照明用途及びディスプレイ用途の使用が増加しつつある。ＯＬＥＤは、２つの帯電電極（アノード及びカソード）間に挟まれた薄い有機層のスタックを備える。これらの有機層には、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層が含まれ得る。ＯＬＥＤ照明デバイスに対して適切な電圧を印加すると、注入された正電荷及び負電荷が、発光層で再結合されて、光を生成する。
【０００３】
ＯＬＥＤデバイスは、照明用途での使用が増加してきているが、その理由の一部としては、ＯＬＥＤデバイスが、きわめて低いエネルギーを有する白熱灯デバイスと比較して同様の発光量を発し得ることがある。典型的なＯＬＥＤデバイスのこの効率的な性質により、ＯＬＥＤデバイスは、比較的低い電圧又は低い電流の電池によって比較的長い動作期間にわたって作動され得る。さらに、ＯＬＥＤデバイスは、ガラスなどの剛性基板上か、又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）もしくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの可撓性基板上に作製され得る。特に、可撓性基板は、ロール・ツー・ロール方式の大量生産技術を利用することにより効率的に作製され得るものであり、結果的に可撓性のより高いＯＬＥＤデバイスを得ることができる。一般的には、ＯＬＥＤデバイス用の基板として使用される可撓性ポリマーは、バリア材料で被覆され、このバリア材料は、ＯＬＥＤデバイス中の有機材料を劣化させることにより結果的に効率低下及び視覚的欠陥を招き得る、水蒸気、酸素、及び他の環境物質の進入を防止及び／又は遅滞させる。
【０００４】
ＯＬＥＤデバイスは、様々な照明用途において有利に使用され得るが、場合によっては、異なるタイプの光源が好ましい場合がある。例えば、既存の照明器具が、蛍光光源に給電するように構成される場合があり、ＯＬＥＤデバイスに給電するために建物及び／又は照明器具を配線し直すためのコストは、ＯＬＥＤデバイスへの転換による即時的なコスト節減額よりも高くつく場合がある。さらに、様々なタイプの光源によるいくつかの照明特徴が、様々な環境の照明に適する場合がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態では、発光モジュールが提供される。この発光モジュールは、１以上の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）デバイスを有する反射光源を備える。この反射光源は、異なる光源からの光を反射するように構成され、この異なる光源から反射された光に基づき光を発するように構成される。
【０００６】
別の実施形態では、照明システムが提供される。この照明システムは、一次光源、二次光源、制御回路、及び二次電源を備える。二次光源は、１以上の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）デバイスを備える。一次光源は、一次電源により給電される場合に、光を発するように構成される。制御回路は、一次光源が給電されるか否かを判定し、一次光源が給電されないと判定された場合には、二次電源を使用して二次光源に給電するように構成される。
【０００７】
さらに別の実施形態は、光モジュールを動作させる方法を含む。この方法は、一次光源が光を発しているか否かと、一次光源がオン状態に切り替えられているか否かを判定するために、光モジュール内の一次光源をモニタリングすることを含む。また、この方法は、一次光源が光を発していないが、オン状態に切り替わっている場合に、光モジュール内の二次光源を作動させることを含む。二次光源は、１以上の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）デバイスを備える。
【０００８】
本発明のこれらの特徴、態様、及び利点、並びに他の特徴、態様、及び利点は、添付の図面を参照として以下の詳細な説明を読むことによりさらによく理解されよう。添付の図面において、同様の符号は、全ての図面にわたって同様のパーツを指す。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の一実施形態による有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）スタックの側面図である。
【図２】本開示の一実施形態によるＯＬＥＤ光モジュールの斜視図である。
【図３】本開示の一実施形態による図２のＯＬＥＤ光モジュールの断面側面図である。
【図４】本開示の一実施形態による、頭上窓からの光を反射するように配置されたＯＬＥＤ光モジュールの部分概略図である。
【図５】本開示の一実施形態による、ＯＬＥＤ光モジュールが壁部窓からの光を反射するように配置された、内部閉鎖空間の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
有機材料の使用は、有機電子デバイス及び光電子デバイスにより実現される低コスト及び高性能が理由となり、回路及び照明分野の技術において増加しつつある。例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）などの光電子デバイスが、照明用途及びディスプレイ用途において使用される場合がある。本開示の１以上の実施形態は、光モジュールの二次光源として１以上のＯＬＥＤを有するＯＬＥＤデバイスを使用することを含む。いくつかの実施形態では、光モジュールは、任意の適切な光源を備える一次光源（例えば、線形蛍光灯、コンパクト蛍光灯、白熱灯、昼光等々）と、ＯＬＥＤデバイスを備える二次光源とを備えてもよい。
【００１１】
いくつかの実施形態では、ＯＬＥＤデバイスは、反射エリア又は反射表面を備えてもよく、一次光源により照明された光の一部分を反射することにより、光モジュールから被照明エリアへと（例えば天井取付け型光モジュールから下方向になど）発せられる光の量を増加させるように構成されていてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、ＯＬＥＤデバイスの反射エリア又は反射表面は、ＯＬＥＤの電極を備えてもよい。さらに、ＯＬＥＤデバイスは、一次光源による照明が中断した場合に作動されてもよい。例えば、一次光源からの照明の中断は、停電、又は一次光源の電気的故障もしくは機械的故障の結果である場合がある。ＯＬＥＤデバイスは、電力効率が比較的良いものとなり得るため、ＯＬＥＤデバイスは、一次光源が電力不足などにより作動停止した場合に、電池などの無停電電源を使用して照明を供給することができる。したがって、光モジュールは、一次光源からの照明が中断された場合でも、実質的に継続して光を供給することができる。
【００１２】
図１を参照すると、光電子デバイスのＯＬＥＤスタック１０の側面図が示される。このＯＬＥＤスタック１０は、代表的なＯＬＥＤデバイス内の層の一部分の断面側面図に相当し得る。ＯＬＥＤスタック１０は、上部電極（すなわちカソード）１２と、基板２８上に配設された下部電極（すなわちアノード）１４とを備えてもよく、有機層１６が、カソード１２とアノード１４との間に配設される。いくつかの実施形態では、有機層１６は、アノード１４の上に配設され得る正孔注入層２６を備えてもよい。正孔輸送層２４が、正孔注入層２６の上に配設されてもよく、発光層２２が、正孔輸送層２４の上に配設されてもよい。電子輸送層２０が、発光層２２の上に配設されてもよく、電子注入層１８が、電子輸送層２０の上に配設されてもよい。
【００１３】
いくつかの実施形態では、アノード１４は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、スズ酸化物、インジウム酸化物、亜鉛酸化物、インジウム亜鉛酸化物、亜鉛インジウムスズ酸化物、アンチモン酸化物、及びそれらの混合物などの、実質的に透明なドープされた薄い金属酸化膜を備えてもよい。アノード１４の厚さは、約１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲であってもよいが、他の厚さもまた予期される。
【００１４】
アノード１４上に配設された正孔注入層２６に適した材料の例には、プロトンドープされた（すなわち「ｐ−ドープされた」）ポリチオフェン又はポリアニリンなどのｐ−ドープ導電性ポリマー、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン（Ｆ４ＴＣＱＮ）などのｐ−ドープ有機半導体、ドープ有機半導体及びドープポリマー半導体、並びにトリアリールアミン含有合成物及びトリアリールアミン含有ポリマーが含まれ得る。
【００１５】
正孔注入層２６上に配設される正孔輸送層２４は、例えば、トリアリールジアミン、テトラフェニルジアミン、芳香族第三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を含むオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン、及び同様の材料などを含んでもよい。正孔輸送層２４に適した材料の非限定的な例には、ポリＮ−ビニルカルバゾール及び同様の材料が含まれ得る。
【００１６】
発光層２２は、電気刺激時に可視スペクトルで放射を放出する任意のエレクトロルミネッセンス有機材料を含んでもよい。いくつかの実施形態では、かかる材料は、所定の波長範囲において光を発するエレクトロルミネッセンス有機材料を含んでもよい。例えば、発光層２２のエレクトロルミネッセンス有機材料には、小分子、オリゴマー、ポリマー、コポリマー、又はそれらの混合物が含まれ得る。例えば、適切なエレクトロルミネッセンス有機材料２８には、トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム（Ａｌｑ３）及びその誘導体；ポリＮ−ビニルカルバゾール（ＰＶＫ）及びその誘導体；ポリフルオレン及びその誘導体（例えばポリ−９，９−ジヘキシルフルオレン、ポリジオクチルフルオレン、又はポリ−９，９−ｂｉｓ−３，６−ジオキサヘプチル−フルオレン−２，７−ジイルなどの、ポリアルキルフルオレンなど）；ポリパラフェニレン及びその誘導体（ポリ−２−デシルオキシ−１，４−フェニレン又はポリ−２，５−ジヘプチル−１，４−フェニレンなど）；ポリフェニレンビニレン及びその誘導体（ジアルコキシ置換ＰＰＶ及びシアノ置換ＰＰＶなど）；ポリチオフェン及びその誘導体（ポリ−３−アルキルチオフェン、ポリ−４，４’−ジアルキル−２，２’−ビチオフェン、ポリ−２，５−チエニレンビニレンなど）；ポリピリジンビニレン及びその誘導体；ポリキノキサリン及びその誘導体；並びにポリキノリン及びその誘導体が含まれ得る。一実施形態では、適切なエレクトロルミネッセンス材料は、Ｎ，Ｎ−ｂｉｓ４−メチルフェニル−４−アニリンで末端封止されたポリ−９，９−ジオクチルフルオレニル−２，７−ジイルである。これらのポリマーの中の１以上に基づくこれらのポリマー又はコポリマーの混合物が、使用され得る。他の適切な材料には、ポリシラン、或いは、アルキル側基及び／又はアリル側基で置換されたシリコン骨格を有する線状ポリマーが含まれ得る。ポリシランは、ポリマー骨格鎖に沿って非局在化されたシグマ共役電子を有する準一次元物質である。ポリシランの例には、ポリジ−ｎ−ブチルシラン、ポリジ−ｎ−ペンチルシラン、ポリジ−ｎ−ヘキシルシラン、ポリメチルフェニルシラン、及びポリビスｐ−ブチルフェニルシランが含まれる。
【００１７】
発光層２２上に配設される電子輸送層２０は、例えばポリスチレン基準を利用して判定された場合の約２００，０００グラム／モル未満の重量平均分子量を有する有機ポリマーなどの、小分子又は低〜中分子量有機ポリマーを含んでもよい。かかるポリマーには、例えば、ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン（ＰＤＯＴ）、ポリアニリン、ポリ−３，４−プロピレンジオキシチオフェン（ＰＰｒｏＤＯＴ）、ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、及び他の同様の材料が含まれ得る。電子輸送層２０上に配設される電子注入層１８は、例えば、フッ化ナトリウム又はフッ化カリウム又は他の同様の材料を含んでもよい。
【００１８】
カソード１２は、約１００ｎｍ〜１０００ｎｍの厚さを有する蒸着された金属層を備えてもよい。カソード１２は、アルミニウム、銀、インジウム、スズ、亜鉛、他の適切な金属、及びそれらの組合せなどの、導電性の反射材料を含んでもよい。また、いくつかの実施形態では、カソード１２は、比較的薄くてもよく（例えば約３０ｎｍ）、透明であってもよい。カソード１２は、例えば物理気相成長、化学気相成長、スパッタリング、又は液体被覆などによって、電子注入層１８の上に堆積されてもよい。
【００１９】
また、いくつかの実施形態では、ＯＬＥＤスタック１０は、発光層２２中のエレクトロルミネッセンス材料の性能又は寿命を向上させ得る、異なる又は追加の非発光材料を含んでもよい。例えば、正孔注入層２６、正孔輸送層２４、電子輸送層２０、及び電子注入層１８に加えて、スタック１０は、正孔注入促進層、電子注入促進層、ゲッター材料、又はそれらの任意の組合せなどの層を備えてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、ＯＬＥＤスタック１０の層は、異なる順序又は異なる組合せで構成されてもよく、追加の層が、図１に示す層間に配設されてもよい。
【００２０】
光電子デバイスの動作時に、電圧が、ＯＬＥＤスタック１０間に印加され得る。この電圧は、アノード１４に正電荷を及びカソード１２に負電荷を帯電させてもよく、電子が、負帯電したカソード１２から正帯電したアノード１４へとスタック１０を通り流れ得る。より具体的には、電子は、アノード１４に隣接する有機材料から引き離され、カソード１２に隣接する有機材料に注入され得る。アノード側の有機材料から電子を引き離すプロセスは、正孔注入及び正孔輸送とも呼ばれる場合があり、カソード側の有機材料に電子を注入するプロセスは、電子輸送及び電子注入とも呼ばれる場合がある。正孔及び電子の輸送／注入プロセス時には、電子は、正孔注入層２６から引き離され、正孔輸送層２４及び電子輸送層２０を通り輸送され、電子注入層１８に注入される。静電力によって、発光層２２において電子及び正孔を結合させることができるので、励起束縛状態（すなわち励起）が形成され、これにより、脱励起時に、可視領域の電磁スペクトルの周波数を有する放射（例えば可視光）を放出し得る。放出される放射の周波数、並びに可視光の色及び／又は特徴は、ＯＬＥＤスタック１０において使用される特定の材料の特性に応じて各実施形態で異なり得る。
【００２１】
いくつかの実施形態では、発光層２２により発せられる可視光は、有機層２４及び２６を通り伝達され、透明なアノード１４及び基板２８を通り、スタック１０から出ることができる（矢印３０により図示）。また、ボトムエミッション型ＯＬＥＤと呼ばれるかかるＯＬＥＤ構成においては、発光層２２から進む光は、有機層２０及び１８を通って進み得る。いくつかの実施形態では、カソード１２は、反射性であってもよく、基板２８から離れる方向に進む光は、この反射性カソード１２により反射され（矢印３２により図示）、基板２８を通りスタック１０から外へ伝達され得る。
【００２２】
さらに、いくつかの実施形態では、発光層２２により発せられる可視光は、有機層２０及び１８を通り伝達され、透明なカソード１２を通り、スタック１０から出ることができる（矢印３４により図示）。また、トップエミッション型ＯＬＥＤと呼ばれるかかるＯＬＥＤ構成においては、光は、かかるデバイスの有機層２４及び２６を通り進み得る。基板２８及び／又はアノード１４は、いくつかの実施形態では反射性であってもよく、又は、代替的に、スタック１０が、追加の反射層を備えてもよく、それにより、トップエミッション型ＯＬＥＤにおいて、カソード１２から離れる方向に進む光は、反射され（矢印３６により図示）、カソード１２を通り外に伝達され、スタック１０から出ることができる。スタック１０から外へ伝達された光は、光電子デバイスから出て照明をもたらし得る可視光として知覚され得る。
【００２３】
一般的には、ボトムエミッション型ＯＬＥＤは、光透過性を有するアノード１４と、光反射性を有するカソード１２とを有することにより、ＯＬＥＤデバイスの光抽出を上昇させ得る。トップエミッション型ＯＬＥＤは、光反射性を有するアノード１４を有することにより、ＯＬＥＤデバイスからの光抽出を上昇させ得る。反射性電極（例えば反射性カソード１２又は反射性アノード１４）は、蒸着技術（例えば、物理気相成長、化学気相成長、スパッタリング、又は液体被覆）を利用して作製されてもよく、この層の厚さは、１０ｎｍ〜１０００ｎｍの間であってもよい。適切な金属には、例えば、アルミニウム、銀、インジウム、スズ、亜鉛、又は、ＯＬＥＤデバイスの反射性及び電気効率を上昇させる他の適切な金属及びそれらの組合せなどが含まれ得る。いくつかの実施形態では、反射性カソード１２又は反射性アノード１４が、ミラー状の外観を有してもよい。
【００２４】
ＯＬＥＤデバイス及びその動作に関する前述の議論を念頭に置きつつ、本開示の１以上の実施形態は、光モジュール（例えば照明器具）中に１以上の反射層を有する発光ＯＬＥＤデバイスの使用を含む。二次光源として反射層を有するＯＬＥＤデバイスを使用する光モジュールの一実施形態が、図２の斜視図に示され、図３は、図２に示す実施形態の断面側面図のより詳細な図である。そのため、図２及び図３は、同時に論じられる。
【００２５】
光モジュール４０は、一次光源４２（図示する線形蛍光ランプなど）と、二次光源４４（ここではＯＬＥＤデバイスとして図示される）と、一次光源４２及び／又は二次光源４４に対して電力を送出及び／又は供給する電源及びコントローラ４６とを備えてもよい。二次光源４４は、複数の個別のＯＬＥＤ基板、複数のＯＬＥＤ画素を有する単一のＯＬＥＤ基板、又はそれらの組合せを備えてもよい。図２に示すように、一次光源４２、二次光源４４、並びに電源及びコントローラ４６は、フレーム４８内に実質的に収容されてもよく、光は、散光器５０を介して光モジュール４０から外に発せられ得る。光モジュール４０の他の構成要素をより明瞭に図示するために、図２においてはフレーム４８の一部分が図示され、図３においてはフレーム４８は図示されない点に留意されたい。しかし、いくつかの実施形態では、フレーム４８及び／又は散光器５０は、一次光源４２、二次光源４４、並びに電源及びコントローラ４６を実質的に包囲してもよい。
【００２６】
本開示によれば、二次光源４４は、散光器５０に向かってなど光モジュール４０から出る方向に、一次光源４２からの光の一部分を反射するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、二次光源４４の反射層が、一次光源４２からの光を光モジュール４０の外に反射することによって、光モジュール４０の効果を向上させ得る。また、いくつかの実施形態では、二次光源４４は、一次光源４２の動作の中断に応答して作動するように構成されてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、二次光源４４は、様々な構成のＯＬＥＤデバイスを備えてもよい。例えば、ＯＬＥＤデバイス５２は、１つの連続シートで構成されてもよく、又は、複数の別個のＯＬＥＤデバイス５２が、図２に示すように二次光源４４中に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、二次光源４４は、種々の色の光を発してもよい。例えば、ＯＬＥＤデバイス５２は、光モジュール４０の用途に応じて、赤色、緑色、青色、及び／又は白色の光を発するのに適した有機材料を含んでもよい。代替的に、いくつかの実施形態では、二次光源４４は、様々な色の光を発するためにカラーフィルタを備えてもよい。
【００２７】
一次光源４２は、線形蛍光ランプ、コンパクト蛍光ランプ、白熱灯電球等々の、任意の適切な光源を備えてもよい。また、一次光源４２は、図４及び図５に関連してさらに論じられるように、昼光を含んでもよい。いくつかの実施形態では、一次光源４２は、壁付きコンセントなどの電源により給電されてもよい。例えば、図３に示すように、第１の電源リード線５６及び第２の電源リード線５８が、部屋又は建物に付随する電源に対して一次光源４２を接続してもよい。いくつかの実施形態では、一次光源４２は、例えば壁スイッチなどによりオン又はオフに切り替えられてもよく、電源及びコントローラ４６内に制御回路６０が、電源リード線５６及び５８を介して一次光源４２に供給される電力を、壁スイッチの条件に基づいて接続又は切断してもよい。平常動作モードにおいては（すなわち一次光源４２がオンに切り替えられ、光を発している場合には）、制御回路６０は、電源リード線５６及び５８から一次光源４２への電力供給を制御し得る。また、制御回路６０は、以降で論じるように、無停電電源６４を充電してもよく、又は無停電電源６４の最大充電量を維持してもよい。
【００２８】
二次光源４４は、図１に示すＯＬＥＤスタック１０と同様の構成をそれぞれが有する１以上のＯＬＥＤデバイス５２を備えてもよい。図３に示すように、二次光源４４は、カソード１２と、アノード１４と、カソード１２とアノード１４との間に配設された１以上の有機層１６とを有する、ＯＬＥＤデバイス５２を備えてもよい。図３に示すＯＬＥＤデバイス５２は、一実装形態においては、有機層１６において発生する光が、アノード１４及び基板２８を通りデバイス５２から出る方向へと進み得る場合には、ボトムエミッション型ＯＬＥＤとなり得る。
【００２９】
カソード１２は、水、酸素、又は他の環境反応物質による劣化からＯＬＥＤデバイス５２を保護し得るバリア層６２によってカプセル封入されてもよい。バリア層６２は、例えば、絶縁体被覆された金属フォイルなどの実質的に不透過性の材料を含んでもよい。
【００３０】
基板２８は、金属酸化物又は導電性ポリマーを含むナノアレイなどの導電層で被覆された透明プラスチックを備えてもよい。いくつかの実施形態では、基板２８は、バリア層及び／又は光抽出フィルムで被覆されてもよい。例えば、基板２８は、有機富化ゾーンと無機富化ゾーンとの間で振動する傾斜構造などのバリア層を備えてもよい。光抽出フィルムは、表面テクスチャードフィルムか、又は立体光散乱複合材料を備えてもよい。例えば、立体光散乱複合材料が、適切なホスト材料（例えばポリメチルメタクリレート母材）中に埋設された粒子（例えば、ジルコニア粒子、燐光散乱粒子（フルオロクロロアパタイトなど）、又は持続性発光材料（ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ2，Ｄｙ3など）等々）を含んでもよい。
【００３１】
いくつかの実施形態では、基板２８、及びデバイス５２中の他の層は、二次光源４４がある角度を有して又は弧状に配置され得るように、実質的に可撓性を有してもよい。いくつかの実施形態では、二次光源４４は、一次光源４２の軸方向に対してある角度を有して又は弧状に配置されてもよい。例えば、二次光源４４は、トラフ形状を有してもよく、放物線状断面を有してもよい。一次光源４２は、いくつかの実施形態では、放物線の焦点位置付近に配置されてもよい。ある角度を有して又は弧状に二次光源を配置することにより、ＯＬＥＤデバイス５２により発せられる光の拡散反射が増大し、一次光源４２により発せられる光の部分が増加し得る。いくつかの実施形態において、ＯＬＥＤデバイス５２が反射性を有する場合、ＯＬＥＤデバイス５２は、拡散反射が可視領域の５０％以上となるように、角度を有しても又は弧状であってもよい。いくつかの実施形態では、ＯＬＥＤデバイス５２は、拡散反射が可視領域の８０％以上となるように、角度を有しても又は弧状であってもよい。
【００３２】
さらに、基板２８は、反射材料で被覆されてもよい。図２に示すように、基板２８は、反射エリア５４にＯＬＥＤデバイス５２の配列を含んでもよい。反射エリア５４は、ＯＬＥＤデバイス５２が配設されていない反射性基板２８のエリア（すなわちＯＬＥＤデバイス５２同士の間の基板２８の間隙）を含んでもよい。ＯＬＥＤデバイス５２上の基板２８及び反射エリア５４の反射性コーティングは、一次光源４２から進む光を、光モジュール４０の散光器５０を通して外へと反射し得る。いくつかの実施形態では、基板２８は、約７０％以上の反射率を有してもよい。いくつかの実施形態では、ＯＬＥＤデバイス５２上の基板２８の一部分における基板２８の反射性コーティングは、ＯＬＥＤデバイス５２により発せられた光が基板２８を通り外へと伝達されるのを大幅には妨げなくてもよい。
【００３３】
基板２８の反射性により、二次光源４４は、一次光源４２によって照明された光の一部分を反射し得る。例えば、図３に示すように、一次光源４２は、光モジュール４０から出る方向に（例えば図２の散光器５０の方向に）光７０を発してもよい。また、一次光源４２は、二次光源４４の方向に光７２を発してもよい。いくつかの実施形態では、二次光源４４上の反射素子（例えば基板２８上の反射性コーティング及び／又は反射性のミラー状カソード１２）が、二次光源４４の表面から離れて光モジュール４０から出る方向へと光７４を反射してもよい。そのため、二次光源４４は、光モジュール４０から出て被照明エリアの方向に（例えば天井取付け型光モジュール４０から下方向になど）発せられる光の量を増加させることができる。
【００３４】
いくつかの実施形態では、ＯＬＥＤデバイス５２は、一次光源４２の動作の中断に応答して作動する（すなわち「オン」になる又は光を発する）ように構成されてもよい。例えば、制御回路６０は、一次光源４２が本来であれば作動すべき場合に一次光源４２のかかる中断を検知するのに適したものであってもよい。一次光源４２の中断は、一次光源４２が光を発していない状況を指し得る。いくつかの実施形態では、一次光源４２の中断は、一次光源が、オン状態に切り替わってはいるが、一次光源４２が光を発してはいない状況を指し得る。例えば、かかる状況は、一次光源４２がオンに切り替わった（例えば壁スイッチによりオンに切り替えられた）が、電源の中断（例えば停電）により光を発していない場合に生じ得る。また、一次光源４２の中断は、光モジュール４０の１以上の構成要素の電気的故障又は機械的故障（例えば、一次光源４２の故障、電源の切断等々）を指し得る。
【００３５】
制御回路６０は、一次光源４２の電源リード線５６に対して接続された感知ワイヤ７６に対して接続されてもよい。制御回路６０は、電力が感知ワイヤ７６を通り一次光源４２に対して供給されるか否かを感知し得る。いくつかの実施形態では、他の感知機構が使用されてもよい。例えば、制御回路６０は、光が一次光源４２により発せられるか否かを感知するように構成された光センサ７８を備えてもよい。いくつかの実施形態では、制御回路６０は、光センサ７８の出力信号を受領し、少なくともこの光センサ７８の出力信号に基づいて一次光源４２が光を発しているか否かを判定し得る。例えば、いくつかの例においては、一次光源４２が、オンに切り替えられ、電力を受け得る。しかし、一次光源電球の故障により、一次光源４２が、光を発しない。かかる状況においては、一次光の切替え状態（すなわちオン）と、光センサ７８の出力（すなわち光を発していない）とに基づき、制御回路６０は、一次光源４２が中断されていると判定し得る。
【００３６】
一次光源４２の中断の感知に応答して、制御回路６０は、無停電電源６４から二次光源４４に電力を供給することにより、二次光源４４の作動を制御してもよい。無停電電源６４は、一次光源４２に給電する電源とは別個の任意の適切な電源を指し得る。いくつかの実施形態では、無停電電源６４は、１以上のコンデンサ又は電池に接続されてもよく、カソード接続点６６及びアノード接続点６８において二次光源４４に対して接続されてもよい。カソード接続点６６とアノード接続点６８との間においてＯＬＥＤデバイス５２を通り供給される電圧に応答して、有機層１６は、光を発し得る。したがって、光モジュール４０は、一次光源４２からの照明が中断されても、二次光源４４を介して実質的に継続的に光を供給し得る。
【００３７】
いくつかの実施形態では、制御回路６０は、光モジュール４０が正常に動作している（すなわち一次光源４２が光を発している）場合には、無停電電源６４に蓄積された充電量を維持してもよい。また、制御回路６０は、制御回路６０が一次光源４２の中断を感知した場合に、無停電電源６４を作動させてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、制御回路６０は、二次光源４４に対して供給される電力を計測してもよい。いくつかの実施形態では、制御回路６０は、１以上の電力変換装置（例えばＡＣ−ＤＣ変換器）、一体型電池充電回路（例えばＴｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（登録商標）のｂｑ２４０２２）、リチウム電池、及び二次光源４４の作動を可能にするためのデジタル論理回路を備えてもよい。いくつかの実施形態では、制御回路６０は、二次光源４４が、一次光源４２が給電されない場合にのみ作動し得るように、一体型電池充電回路の出力を計測してライン入力電力の存在を検出するデジタル論理回路を備えてもよい。
【００３８】
いくつかの実施形態では、一次光源４２により発せられる、二次光源４４により発せられる、及び／又は二次光源４４により反射される光は、散光器５０から出て進み得る。散光器５０は、光モジュール４０から出て進む光を拡散又は散乱させ得る。例えば、光モジュール４０から出て進む光を拡散又は散乱させることにより、光のいくつかの特徴が強化され得る。
【００３９】
いくつかの実施形態では、二次光源４４として反射層を有するＯＬＥＤデバイスを使用する光モジュール４０が、光モジュールから出て発せられるべき直射日光又は散乱昼光を反射するために使用されてもよい。かかる実施形態では、直射日光又は散乱昼光が、一次光源であってもよく、反射層を有するＯＬＥＤデバイスが、二次光源であってもよい。本明細書においては、日光又は昼光は、太陽又は環境内の任意の周囲光からの光などの光源を指し得る。一次光源が昼光を含む実施形態では、二次光源は、昼光照明を目的として、散乱昼光及び／又は直射日光を反射するように構成されてもよい。昼光照明は、自然昼光及び／又は直射日光が、商業用建物もしくは居住用建物、又は他の陸上構造物もしくは海洋構造物（船舶、列車、もしくは航空機など）の中に再配向される用途を指し、構造物内で使用可能な昼光の量は、従来的な窓開口、天窓等々と比較した場合に、増加し得る。いくつかの実施形態では、昼光照明に適した二次光源は、入射角からの光を建物内の異なるエリアへと転換させる、及び／又は本来光が通過するはずではなかった窓又は天窓などの開口に通過させるように光を再配向する、反射表面を備えてもよい。また、二次光源は、昼光又は日光がほとんど又は全く使用できない場合に光を発し得るＯＬＥＤデバイスを照明モジュール内に備えてもよい。
【００４０】
一次光源として昼光を、及び二次光源として反射層を有するＯＬＥＤデバイスを使用する一実施形態の図が、図４に示される。図４は、窓１００を有する内部空間９８の斜視図である。内部空間９８は、任意の閉鎖空間を指し得る（例えば、建物内の居住空間、家等々）。窓１００は、天窓、又は内部空間９８に直射日光もしくは散乱昼光を配向させるために位置決めされた任意の窓であってもよい。いくつかの実施形態では、窓１００は、窓１００の周辺に沿って又は窓１００の１以上のエッジに沿って配置された二次光源４４ａを備えてもよい。図２及び図３に関して説明した実施形態と同様に、二次光源４４ａは、光を発するように構成されたＯＬＥＤデバイス５２を備えてもよく、また、１以上の反射層を備えてもよく、実質的にミラー状であってもよい。直射日光１０２からの光線、又は二次光源４４ａまで進む散乱昼光１０４からの光線は、光線１１２として内部空間へと反射され得る。ミラー状二次光源４４ａが存在しない場合には、飛び込んでくる日光は、内部空間の壁部に吸収されて失われ得る点に留意されたい。そのため、二次光源４４ａは、内部空間９８に日光又は昼光を配向することにより、内部空間９８における光の効率を上昇させることができる。
【００４１】
また、二次光源４４ａは、内部空間９８に光線１１０を発してもよい。いくつかの実施形態では、二次光源４４ａは、二次光源４４ａに光線１１０を発光させる制御回路（例えば図３の制御回路６０）を備えてもよい。例えば、二次光源４４ａは、作動時（例えばスイッチによる）に光を発してもよく、又は二次光源４４ａは、反射光線１１２がしきい値強度未満に低下した場合に、二次光源４４ａ内のＯＬＥＤデバイスを自動的に作動させてもよい。いくつかの実施形態では、しきい値強度は、内部空間を照明するのに適した光強度レベルに相当するものであってもよく、反射光線１１２がしきい値強度未満に低下した場合には、反射光線１１２は、内部空間９８を不十分にしか照明しないことがある。いくつかの実施形態では、制御回路６０は、最適な内部昼光を得るために太陽を追跡するようにモジュールを移動させるために、センサ及び／又はアクチュエータを使用する能動システムを備えてもよい。代替的には、いくつかの実施形態では、二次光源４４ａは、剛性の不動取付け台上の受動システムであってもよい。さらに、一実施形態では、制御回路６０は、二次光源４４ａにより反射されている散乱昼光又は直射日光の量をモニタリングするように構成されてもよい。散乱昼光又は直射日光の量が、しきい値強度未満に低下した場合には、制御回路６０は、二次光源４４ａに給電し（例えば電源６４により又は電源リード線を介して）、それにより二次光源４４ａ内のＯＬＥＤデバイス５２を作動させてもよい。
【００４２】
さらに、制御回路６０は、反射光線１１２として二次光源４４ａから出るように配向される光の量を判定し、この反射光線１１２における不足を補償するために光線１１０を発するようにＯＬＥＤデバイス５２を作動させるのに適したものであってもよい。例えば、制御回路６０は、反射光線１１２の強度を判定してもよい。反射光線１１２の強度が、漸減するにつれて（例えば、太陽が沈んでゆく間に、又は太陽が移動する際に）、制御回路６０は、放射される光線１１０の明るさを漸増させて、反射光線１１２の低下を補償してもよい。そのため、二次光源４４ａは、光線１１２を反射し、同時に光線１１０を発することにより、実質的に一定量の光が、しきい値強度以上で内部空間９８に送られるようにすることができる。
【００４３】
ＯＬＥＤデバイス及び反射層を備える二次光源の別の実施形態が、図５に示される。図５は、内部空間９８に直射日光１０２及び散乱昼光１０４を配向させる窓１２０を有する内部空間９８と、日光１０２及び／又は昼光１０４の光効率を上昇させるように構成され、内部空間９８に光１１０を発するように構成された、二次光源４４ｂ及び４４ｃの配置との斜視図である。
【００４４】
一実施形態では、二次光源４４ｂは、窓１２０の平面に対して実質的に垂直になるように配置されてもよい。例えば、二次光源４４ｂは、窓１２０の垂直枠に対して水平に配置されてもよい。二次光源４４ｂは、いくつかの実施形態では窓１２０の幅内に（例えば窓敷居の幅内に）収容され得るものであり、又は窓１２０の幅を越えて内部空間９８に延在してもよい。二次光源４４ｂは、１以上のＯＬＥＤデバイス５２を備えてもよい。また、二次光源４４ｂは、１以上の反射層を備えてもよく、実質的にミラー状であってもよい。二次光源４４ｂの反射表面へと進む散乱昼光１０４又は直射日光１０２は、内部空間９８に反射されてもよい。
【００４５】
いくつかの実施形態では、二次光源４４ｂの反射表面は、二次光源４４ｂの上方表面上に位置するものであってもよく、それにより、二次光源４４ｂのこの上方表面に衝突する散乱昼光１０４又は直射日光１０２は、内部空間９８の天井に向かって上方に反射され得る。二次光源４４ｂの表面エリアは、様々な実施形態において、外部環境１２２から内部空間９８に反射される光線の量を増加又は最大化するために、曲線状であっても又は弧状であっても又は平坦状であってもよい。また、いくつかの実施形態では、二次光源４４ｂは、作動時に光１１０を発してもよく、内部空間９８に光１１０を発するのと同時に、内部空間９８及び／又は内部空間９８の天井に光１１２を反射してもよい。例えば、二次光源４４ｂは、しきい値光強度に達する又は超過する強度の光を反射及び／又は発光してもよい。いくつかの実施形態では、二次光源４４ｃは、ＯＬＥＤデバイス５２及び反射層を備えてもよく、二次光源４４ｃは、実質的にミラー状であってもよい。二次光源４４ｂにより上方に反射される光１１２は、二次光源４４ｃにより内部空間９８に向かって下方に反射されてもよい。
【００４６】
いくつかの実施形態では、二次光源４４ｂ及び／又は４４ｃのそれぞれ又はいずれか一方が、二次光源４４ｂ及び／又は４４ｃから出て反射される光１１２の量を判定し得る制御回路（例えば図３におけるような制御回路６０）を備えてもよい。また、制御回路６０は、反射される光１１２の量に基づき、二次光源４４ｂ及び／又は４４ｃに光線１１０を発光させるように構成されてもよい。例えば、二次光源４４ｂ及び／又は４４ｃは、これらの光源から出て反射及び／又は発光される光の総量がしきい値光強度に合致する又は超過するような光１１０の量を発光してもよい。
【００４７】
さらに、いくつかの実施形態では、二次光源内の反射層が、平坦又は曲線状又は弧状であってもよい。いくつかの実施形態では、二次光源４４ｂ及び／又は４４ｃは、トラフ形状であってもよく、放物線状断面を有してもよい。二次光源４４ｂ及び／又は４４ｃのエッジは、機能的、構造的、又は審美的な嗜好に応じて直線状又は曲線状であってもよい。様々な実施形態において、二次光源４４ｂ及び／又は４４ｃは、単一のＯＬＥＤデバイス５２を、又は直列もしくは並列の電線構成で接続された複数のＯＬＥＤデバイス５２を備えてもよい。
【００４８】
ここに記載した説明は、最良の態様を含む本発明を開示するために、また、任意のデバイス又はシステムの作製及び使用と、任意の組み込まれる方法の実施とを含む本発明を当業者が実施し得るようにするために、例を使用する。本発明の特許請求可能範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が想起する他の例を含み得る。かかる他の例は、それらが特許請求の範囲の文言と相違がない構造的要素を有する場合には、又はそれらが特許請求の範囲の文言と実質的な相違のない均等な構造的要素を備える場合には、特許請求の範囲に含まれるように意図される。
【図１】
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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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【国際調査報告】
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