(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源を供給する接続端子を備えた多角形状をした有機ＥＬパネルを複数枚接続した照明装置であって、
前記有機ＥＬパネルのそれぞれに供給する導線は、前記電源から専用に設けられており、少なくとも最短の一辺の長さに渡り電源を供給する導線が設けられていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記電源を供給する導線が、光源の厚み方向に重層されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記電源を供給する導線は、前記有機ＥＬパネルと一体となっていることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の平面光源を用いた照明装置、接続装置及び照明接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬなどを光源とする面状自発光型（有機ＥＬパネルという）の照明装置が注目されている。有機ＥＬは、一般に発光層を含む有機層（蛍光性有機化合物を含む有機化合物からなる薄膜）を陽極と陰極とで挟んだ構成を有し、当該電極間に電流を供給することにより発光する素子である。
【０００３】
従って、このような薄膜の有機ＥＬを光源として利用すると、装置の薄型化、軽量化を図ることができる。
【０００４】
しかし、有機ＥＬパネルを照明用として大面積にすると、透明電極（ＩＴＯという）は一般的にそのシート抵抗が高いために、光源の中央に近づくに従ってＩＴＯのシート抵抗による電圧降下により陽極−陰極電極間の電位差が小さくなる。その結果、電極間を流れる電流が少なくなり、輝度が低下し、光源の中心と周辺では輝度が異なり、輝度ムラが生ずる。
【０００５】
すなわち、一枚の有機ＥＬパネルの面積を増加させることにより輝度ムラのない大面積の照明用のパネルを製造することは困難であるという問題がある。
【０００６】
このような問題に対して例えば特許文献１では、一枚の有機ＥＬパネルをそのパネル内輝度ムラが現れない程度の面積の有機ＥＬパネルを複数枚使用して、それらを複数行・複数列に配置して大面積とする技術が開示されている。各パネルには発光輝度が既定値になるように調整した電流制限素子（抵抗）を設けて複数枚のパネルの発光輝度が均一になるようにしている。
【０００７】
また、特許文献２には、短冊状にした有機ＥＬの一面に半円柱形状のレンズを設け、このレンズにより輝度を均一化するという技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−６９７７４号公報
【特許文献２】特開２００４−２２７９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示されている技術では各パネル毎に電流制限素子を設けさらに個々に既定値となるように調整しなければならず、パネル枚数が多くなるとその調整に多大な時間と労力が係ると言う問題がある。さらにパネルの寿命による輝度低下に対して特に記載されていない。
【０００９】
また、特許文献２に開示されている技術では、半円柱形状のレンズと短冊状の有機ＥＬとの配列を調整しなければならず、調整するための時間が係り、さらに構造が複雑になるという問題が生じる。
【００１０】
また、そもそも電力供給という目的のためだけに、光源と同じ面積をもつ部材を作成し、接続金具を設置し、目的の場所に設置しなければならず、これはコストアップであると同時に、自由な光源の組合せの変更が困難となる。
【００１１】
本発明の目的は、有機ＥＬパネルを複数枚接続して大面積の照明用のパネルを形成する際に、配置とその変更が自由でなおかつコストアップせず、また、輝度ムラや輝度低下などを回避する照明装置、接続装置、及びその接続方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的は、下記構成により達成できる。
１．電源を供給する接続端子を備えた多角形状をした有機ＥＬパネルを複数枚接続した照明装置であって、
前記有機ＥＬパネルのそれぞれに供給する導線は、前記電源から専用に設けられており、少なくとも最短の一辺の長さに渡り電源を供給する導線が設けられていることを特徴とする照明装置。
２．前記電源を供給する導線が、光源の厚み方向に重層されていることを特徴とする１に記載の照明装置。
３．前記電源を供給する導線は、前記有機ＥＬパネルと一体となっていることを特徴とする１または２に記載の照明装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電源を供給する接続端子を備えた有機ＥＬパネルを複数枚接続した照明装置であっても、それぞれに供給する導線が供給電源から専用に設けられているので、陽極層の抵抗（シート抵抗）による電圧降下が抑制されるので輝度ムラを最小限に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限らない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１５】
図１は本実施の形態に係る有機ＥＬパネル１０の模式図であり、図２は有機ＥＬパネルの断面を模式的に示した図である。
【００１６】
図１、図２において、有機ＥＬパネルは透明でフレキシブルな樹脂を用いた基板１１上に、導電性のある正孔（ホール）を発生する透明電極層（ＩＴＯという）１１ａが形成されている。ＩＴＯ１１ａの上（画像の奥の方向）にはホールを輸送するホール輸送層１１ｂ、発光層１１ｃ、電子輸送層１１ｄ、電子注入層１１ｅなど発光のための層が形成されている。
【００１７】
発光のしくみを、図２の模式的な断面図を用いて説明する。ＩＴＯ１１ａにプラスの電圧が、陰極層１２にマイナスの電圧が供給されると、ＩＴＯ１１ａからはホールが励起され、ホール輸送層１１ｂを通って発光層１１ｃ移動する。また陰極層１２からは電子が励起され、電子は電子注入層１１ｅに注入されて電子輸送層１１ｄを通って発光層１１ｃに移動し、そこで電子が結合される。そのとき電位差が生じることにより光が発生する。発生した光はＩＴＯ１１ａと基板１１を通り、外部へ放射される。
【００１８】
基板１１上には、光が放射される光放射領域の外側に、照明装置１から放射された光が天井などに当たって反射された光の量を測定する輝度センサＳ１と、温度を測定する温度センサＳ２と、有機ＥＬパネル１０の固有の番号を示すタグＴＧが設けられている。
【００１９】
ここで、基板１１にはプラスの電圧が陽極良導体１４の陽極接続端子１４ｂを通じて給電され、陰極層１２にはマイナスの電圧が陰極良導体１６から制御回路１６Ｂ（図１９にブロック図で図示）を通じて給電される。その結果、有機ＥＬパネルを複数枚接続しても、陽極良導体１４や陰極良導体１６は良導体で形成されているので電力のロスが少なくて済み、不要な発熱も少なくなる。また、陽極良導体１４や陰極良導体１６の厚みは発光層付近の構造と独立して厚みや強度を設定することができるので、電気抵抗を必要とするレベルまで下げることが可能である。また、給電は絶縁層や他の電極にあけた穴を通して給電されるので、ショートすることはない。
【００２０】
ここで、陰極層１２を良導体にて形成することができれば、陰極層１２に１６Ａのような接続端子を設けて、陰極良導体１６を省略することも可能である。制御回路１６Ｂは、輝度センサＳ１と、温度を測定する温度センサＳ２の情報から、発光層に流れる電力を制御するものである。これより有機ＥＬパネル一個一個を差別して制御することができる。しかし、個別に制御する必要のない装置であれば省略ことができ、その場合は単なる導体とする。
【００２１】
照明装置１は、照明装置１内に制御手段ＣＰ（図２０のブロック図で図示）を有し、制御手段ＣＰは輝度センサＳ１により測定された値が、予め実験などにより求められた規定の値と異なるかどうかを判定する。そして異なる値と判定した場合、制御手段ＣＰは、既定の値となるように有機ＥＬパネルの発光体に供給する電力を制御する。
【００２２】
さらに制御手段ＣＰは、異なる値を示す有機ＥＬパネル１０をタグＴＧから特定し、例えば表示部（図２０のブロック図で図示）などに表示する。
【００２３】
なお、有機ＥＬパネル１０の温度と、そのときの電流値と、パネルの輝度が一定の法則がある場合は、温度センサを輝度センサの変わりに用いることができる。また、温度センサにより、異常な発熱の発生などのチェックもできるので便利である。この温度情報は、寿命の予測にも用いることができる。
【００２４】
陰極側の接続端子１６Ａ、陽極側の接続端子１４Ａは、それぞれ他の照明装置と接続し、一体化して光らせることができる。このとき、極性を間違えないよう、接続部分の形状を陰極と陽極とで大きく異ならせることが望ましい。極性を間違えた場合導通しないような形状が望ましい。また、一体化したときに光源部分の隙間が広がらないように、接続部分は可撓性をもち、光源部分が密接に配置できることが望ましい。
【００２５】
図３は、給電部分を厚み方向ではなく、発光体の周辺に配置したものである。これは、普段は透明で、電流を流すと光るといった光源のため、図１のように良導体を厚み方向にしたのでは透明にすることが困難な場合に用いる構成である。図４は、図３を模式的に断面図にしたもので、接続部の上側と下側は、それぞれ良導体で結ばれており、陽極良導体１４０から展開された透明電極１１０ａと陰極良導体１６０から展開された透明電極１１０ｆにサンドイッチされるように輸送するホール輸送層１１０ｂ、発光層１１０ｃ、電子輸送層１１０ｄ、電子注入層１１０ｅなどが配置されている。陽極良導体１４０、陰極良導体１６０は電源供給のため、ＩＴＯ層である１１０ａや１１０ｆに比べて十分な厚みをもち、電気抵抗が低いものとする。
【００２６】
制御回路１７０は、輝度センサＳ１と、温度を測定する温度センサＳ２の情報から、発光層に流れる電流を制御するものである。制御する必要のない装置であれば制御回路１７０を省略ことができる。
【００２７】
図５は、図３の陽極接続部、陰極接続部の断面が分かるよう模式的に断面図にしたものである。陽極側はｄ２とｄ３の部分が嵌合し、陰極側はｄ４とｄ５が勘合する。ｄ２＞ｄ６であれば、陽極と陰極が誤って接合されことはない。これにより、自在に組み合わせて複数光源を立体的に接合しながら、極性を間違うことがない。このように、接続部分の形状を陰極と陽極とで大きく異ならせることで、極性を間違えた場合導通しないような形状とすることができる。
【００２８】
図６はフレキシブルな基板上に形成した有機ＥＬパネル１０を複数枚接続した例である。有機ＥＬパネル１０の発光領域外に次のパネルを接続するための接続子１０１ａと次の有機ＥＬパネル１０側に接続子１０１ｂが陽極電源と陰極電源用に設けられ、同じ極性の接続子同士を接続することにより電源が接続されるようになっている。このときパネル用の電流は、導線を通して流れるのでシート抵抗による電圧降下は少ない。
【００２９】
図７は図３の接続子１０１の換わりにラビットイア形状１０２をした電源端子を用いた例である。端子形状を非対称とし逆差しを防止できるという利点がある。
【００３０】
図８は、図６または図７に示す接続方法を用いて、例えば店などのデコレーションを演出する例である。図８（ａ）の照明装置の接続方法を組み替えることにより容易に図８（ｂ）のようにすることもできる。
【００３１】
図９は、多角形（本実施の形態では６角形）をした有機ＥＬパネル１０の接続方法を示す。６角形の少なくとも１辺に陽極の電源を供給する導線と、その辺の両端部に電気接続用の接続子１０３を設け、複数枚の有機ＥＬパネル１０を繋ぎ合わせる際に、ＩＴＯ１２に電源を供給するようにすれば、シート抵抗による電圧降下を最小限に抑えることができる。
【００３２】
ここで、接続子を図５のように陰極陽極を間違えない形状として、多角形の周辺に交互に配列することで、極性を間違えずに自由な形状に接続し、照明を構成することが可能となる。
【００３３】
図１０は、有機ＥＬパネル１０が円形状をしたときの導線の接続方法を示す。円形の発光面の外側に、発光面側に凹形状をした電極接続端子１０４ａと、基板裏側に凸形状をした電極接続子１０４ｂを等間隔に複数個陰極陽極交互に設け、さらにＩＴＯ１２の導線は少なくとも半径の長さに相当する長さを有することで、シート抵抗による電圧降下を最小限に抑えている。
【００３４】
図１１〜１３は、直列接続、並列接続のどちらも可能な照明装置である。図１１において陽極接続子は照明装置の上側の裏側にあり、陰極接続子は照明装置の下側の表側に設置されている。
【００３５】
図１２は直列接続の接続で、陽極接続子と陰極接続子を嵌合させることにより、直列に接続できる。有機ＥＬは電流発光であるため直列接続のほうが、制御が容易である。また、有機ＥＬは低電圧で駆動するが、直列に接続することで、一個あたりの電圧に接続数をかけただけの電圧をかけることになるが、これは一般に利用されているある程度高い電圧の電源を利用する場合に好都合である。また、電流は一本道であるため、照明装置間の輝度のムラが少ないことが期待できる。
【００３６】
図１３図は並列接続であり、これは図６や図７と同様の接続方式である。この場合、照明装置どうしが重なり合うため、左右に設けられた切り欠きを利用して重ね合わせ、接続している。このように、導線と接続子が一体となった形状によって、直列接続、並列接続のどちらも可能な照明装置を実現できる。直列接続、並列接続では、電源の制御も異なるが、その区別をタグＴＧやセンサＳ１、Ｓ２を利用して検出することができる。
【００３７】
タグ情報により、接続された照明装置が特定できるため、使用上の定格を知ることができる。また、接続された照明装置の個数が検出できる。そのため、電圧と電流の関係と個数から、照明装置の抵抗値が分かり、それと照明装置の定格、接続個数から、直列接続か並列接続かを判別することが可能となる。（直列であれば抵抗値は高く、並列であれば低くなる）また、輝度センサによる値や、温度センサによる値を、この判別に利用しても良い。
【００３８】
図１４は並列接続用の電源部の一例である。商用電源から、それを変換して光源に供給する定電圧回路、照明制御用の回路、安全装置などを内蔵することができる。照明の制御や可視光通信の情報受信用に、通信ポートがあり、それは有線ＬＡＮ、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４など用途に応じた形式を備えることができる。無線ＬＡＮ用のアンテナを設けることができる。また、赤外線リモコン用の受信窓を設けることができる。
【００３９】
図１５は直列接続用の電源である。直列接続の両端に接続して使用する。また、本発明においては、デザイン、配置などの必要性から、自身は発光しないが、電力伝達をするためだけの装置も適宜利用することができる。並列接続の場合は、単に発光部分を取り除くだけでよいが、直列接続の場合はそれのみでは絶縁されてしまうため、図１６のように陽極と陰極を導線で短絡させた装置を用いることができる。この装置は、誤って並列接続に使うと電源がショートして危険であるが、側面の切り欠きをなくすことで、並列接続にあやまって接続することを阻止できるので便利である。
【００４０】
図１７は、直列接続専用の装置である。この場合は、光源に接続しない導体部分を設置する。そして、終端部において、端部を短絡する（左側下の終端専用部品）か、または、発光部をもつ終端装置（右側下の装置）を使って、終端することができる。ここで、終端専用部品は、誤って定電流電源に直接接続しないよう、外形を違えて、例えば図１７の実施例のようにヒレを付けて、電源装置に直接接続できなくすることが望ましい。
【００４１】
図１８は、並列接続専用の装置である。装置の４辺すべてに、陽極、陰極の接続子を設定することで、縦方向、横方向、自在に接続が可能である。しかし、この場合、接続の向きを間違えると、ショートを起こすため、接触部だけでなく、装置外形も、違った向きには接続できないようにすることが望ましい。また、この図では長方形または正方形の装置の４方面に接続を可能としたが、一つの面は接続子をもたず、３面での接続を可能とする装置を用意してもよい。これは、例えば装置を組み合わせて大きな長方形または正方形の発光する装置を組み立てた場合の、周辺部にはこの接続子のない面を配置することにより、無用なショートや感電、漏電を防ぐことができる。以上は、長方形または正方形に限らず他の多角形あるいは外形に曲線をもつ装置にも利用できる。
【００４２】
このように、電源を供給する接続端子を備えた有機ＥＬパネルを複数枚接続した照明装置であっても、それぞれに供給する導線が供給電源から専用に設けられているので、陽極層の抵抗（シート抵抗）による電圧降下が抑制されるので輝度ムラを最小限に抑えることができる。また、有機ＥＬパネルの所定の位置に天井などから反射された光の量を測定する輝度センサを有し、その測定値が規定の値と異なるかどうかを判定し、異なる値と判定した場合、既定値となるように有機ＥＬパネルの発光体に供給する電力を制御することにより一定の照度を確保している。なおこの判定は照明装置が有する制御手段ＣＰによって行われる。
【００４３】
また、有機パネルに固有の番号を付与することにより制御手段は、輝度センサにより測定された値が異なる値を示す有機ＥＬパネルを、固有の番号を用いて特定し、表示部などに固有の番号を表示することも行っている。
【００４４】
接続子の形状の工夫により、逆差しを防止し、さらに直列接続、並列接続を自在に選択でき、しかも、間違った方向に接続することを避けられる。また、導線と接続子を一体にすることで強度保持とコストダウンにも貢献する。また、外形も形状を工夫し、間違った方向に接続することを避けることが望ましい。
【００４５】
また、制御手段ＣＰは、有機ＥＬパネルの温度センサＳ２からパネルの温度を測定することができる。温度、電流とパネルの輝度に一定の法則がある場合は、温度センサを輝度センサの換わりに用いることができる。また、温度センサにより、異常な発熱の発生などのチェックもできるので便利である。また、温度と寿命に密接な関係がある場合には、この温度情報は、寿命の予測にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施の形態に係る有機ＥＬパネル１０の模式図である。
【図２】有機ＥＬパネル１０の模式的断面図である。
【図３】給電部分を発光体の周辺に配置した図である。
【図４】図３を模式的に断面図にした図である。
【図５】図３の陽極接続部、陰極接続部の断面が分かるよう模式的に断面図にした図である。
【図６】フレキシブルな基板上に形成した有機ＥＬパネル１０を複数枚接続した例である。
【図７】ラビットイア形状１０２をした接続子を用いた例である。
【図８】図８（ａ）は店などのデコレーションを演出する例である。図８（ｂ）は照明装置の接続方法を組み替えた例を示す。
【図９】６角形をした有機ＥＬパネル１０の接続方法を示す。
【図１０】有機ＥＬパネル１０が円形状をしたときの導線の接続方法を示す。
【図１１】陽極接続子が照明装置の上側の裏側、陰極接続子が照明装置の下側の表側に設置されている図である。
【図１２】直列接続の接続で、陽極接続子と陰極接続子を嵌合させる図である。
【図１３】並列接続の図である。
【図１４】並列接続用の電源部の一例を示す図である。
【図１５】直列接続用の電源を示す図である。
【図１６】陽極と陰極を導線で短絡させた装置を用いた図である。
【図１７】直列接続専用の装置を示す図である。
【図１８】並列接続専用の装置を示す図である。
【図１９】電力制御部を有機ＥＬパネル内に持つ場合のブロック図である。
【図２０】電力制御部を有機ＥＬパネル外に持つ場合のブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  照明装置
１０  有機ＥＬパネル
１１  基板
１２  陰極層
１４  陽極良導体
Ｓ１  輝度センサ
Ｓ２  温度センサ
ＣＰ  制御手段
ＴＧ  タグ
【図１】
0004992771.tif 000002
【図２】
0004992771.tif 000003
【図３】
0004992771.tif 000004
【図４】
0004992771.tif 000005
【図５】
0004992771.tif 000006
【図６】
0004992771.tif 000007
【図７】
0004992771.tif 000008
【図８】
0004992771.tif 000009
【図９】
0004992771.tif 000010
【図１０】
0004992771.tif 000011
【図１１】
0004992771.tif 000012
【図１２】
0004992771.tif 000013
【図１３】
0004992771.tif 000014
【図１４】
0004992771.tif 000015
【図１５】
0004992771.tif 000016
【図１６】
0004992771.tif 000017
【図１７】
0004992771.tif 000018
【図１８】
0004992771.tif 000019
【図１９】
0004992771.tif 000020
【図２０】
0004992771.tif 000021