(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子と、
複数の取付孔を有しており、該取付孔に連通した流路を一方の主面に有し、他方の主面上に前記流路と少なくとも互いに対向して配置された前記発光素子を有する保持部材と
を備え、隣接する前記発光素子間の領域に前記取付孔が配置されたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記発光素子は、一対の電極に挟まれた有機発光層を含む有機発光素子であ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】
前記取付孔に配置された散水ノズル及び所定のセンサを更に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記流路は、横断面が溝状の形状を有し、格子状に配置されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記流路は、前記一方の主面上に配置された配管内に形成されており、該配管は格子状に配置されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項６】
基板上に陽極層、有機発光層及び絶縁層を形成した後、陰極層を形成する工程と、
充填材を封止板に充填した後、前記封止板を前記基板上にシール材を介して封止する工程と、
前記基板の端部をリードピンを有するクリップで挟持して有機発光素子を形成する工程と、
保持部材に流路を形成する工程と、
前記保持部材に取付孔及びピン挿入孔を形成する工程と、
前記リードピンを前記ピン挿入孔に挿入して、前記有機発光素子を前記保持部材に取付けた後、散水ノズルを前記取付孔に取付ける工程と
を有することを特徴とする照明装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置及び照明装置の製造方法に関し、特に、発光素子を用いた植物育成用の照明装置及び照明装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光素子として有機ＥＬ（ＥＬ：Electroluminescence）素子を用いた照明装置が実用化に向けて開発が進められている。一方、植物育成に関して、自然光以外の人工光を利用することが検討されており、人工光として有機ＥＬ照明を適用することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来、植物育成用の照明は電球型又は蛍光灯型をしたものが用いられ、散水用配管や散水口は照明とは別にレイアウトされるのが一般的であった。この場合、照明装置の空間配置の構成によっては散水用配管や散水口を自由にレイアウトすることが困難であった。
【０００４】
照明装置に有機ＥＬ照明を用いた場合、照明装置の厚みを薄くできるので、照明装置の配置方法に自由度が高まる。しかしながら、この場合でも、散水用配管や散水口は別途レイアウトする必要があるという問題があった。
【０００５】
一方、有機ＥＬ照明は、発光効率が良く、また面で発光するため、白熱灯はもちろん蛍光灯と比べても、単位面積あたりの発熱は極めて小さい。しかしながら、長時間の使用における発熱は無視できず、有機ＥＬ素子の寿命が短くなるといった問題があった。
【特許文献１】特開２００５−８０６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、発光素子を効率よく除熱することができ、発光素子の寿命を改善した照明装置及び照明装置の製造方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、散水ノズル及び所定のセンサを所望の位置に配置することができ、レイアウトの自由度を高めた照明装置及び照明装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の一態様によれば、複数の発光素子と、複数の取付孔を有しており、該取付孔に連通した流路を一方の主面に有し、他方の主面上に前記流路と少なくとも互いに対向して配置された前記発光素子を有する保持部材とを備え、隣接する前記発光素子間の領域に前記取付孔が配置されたことを特徴とする照明装置が提供される。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、基板上に陽極層、有機発光層及び絶縁層を形成した後、陰極層を形成する工程と、充填材を封止板に充填した後、封止板を前記基板上にシール材を介して封止する工程と、前記基板の端部をリードピンを有するクリップで挟持して有機発光素子を形成する工程と、保持部材に流路を形成する工程と、前記保持部材に取付孔及びピン挿入孔を形成する工程と、前記リードピンを前記ピン挿入孔に挿入して、前記有機発光素子を前記保持部材に取付けた後、散水ノズルを前記取付孔に取付ける工程とを有することを特徴とする照明装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の照明装置及び照明装置の製造方法によれば、発光素子を効率よく除熱することができ、発光素子の寿命を改善することが可能となる。また、散水ノズル及び所定のセンサを所望の位置に配置することができ、レイアウトの自由度を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態による照明装置を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なり、また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることに留意すべきである。
【００１２】
[第１の実施の形態]
（照明装置の構造）
本発明の第１の実施の形態に係る照明装置は、図１及び図２に示すように、複数の発光素子２０と、複数の取付孔２１を有しており、取付孔２１に連通した流路１６を一方の主面に有し、他方の主面上に流路１６と少なくとも互いに対向して配置された発光素子２０を有する保持部材１５とを備え、隣接する発光素子２０間の領域に取付孔２１が配置される。なお、図１は、図２のＩ−Ｉ線の断面構造図を示し、図２は基板１側から見た構造図である。
【００１３】
本実施の形態によれば、発光素子２０は、一対の電極（２，４）に挟まれた有機発光層３を含む有機発光素子２０であってもよい。以下において、発光素子２０として有機発光素子を適用した例について説明する。
【００１４】
有機発光素子２０は、封止板１０により陽極端子６及び陰極端子７を除いて、陰極層４側の表面が封止されている。有機発光素子２０の端部において露出した陽極端子６及び陰極端子７は、クリップ（１８，１９）により有機発光素子２０の端部と共に挟持され、クリップ（１８，１９）を介してリードピン（１３，１４）に電気的に接続することができる。
【００１５】
保持部材１５は、複数の有機発光素子２０を保持すると共に、散水ノズル１７及び所定のセンサ２８を取付けるためのものである。保持部材１５は、有機発光素子２０を除熱する機能も有する。このため、保持部材１５は、伝熱性の高いものであるのがよく、例えば、アルミニウムや銅等の金属からなる。厚さは、例えば、約２〜２０ｍｍ程度、好ましくは、約５〜１５ｍｍ程度である。
【００１６】
保持部材１５は、ピン挿入孔（２２，２３）を有していてもよく、ピン挿入孔（２２，２３）にリードピン（１３，１４）を挿入することにより有機発光素子２０の封止板１０側表面を保持部材１５の表面に接合させて有機発光素子２０を保持することができる。また、保持部材１５は、有機発光素子２０を接着剤等を介して接合し、保持することもできる。
【００１７】
図２に示すように、有機発光素子２０は互いに隣接して配置されており、隣接する有機発光素子２０間の領域に取付孔２１が配置される。取付孔２１には、散水ノズル１７及び所定のセンサ２８を取付ける。所定のセンサ２８としては、例えば、周辺環境の温度や湿度、或いは植物の高さ等を測定するセンサを挙げることができる。また、取付孔２１には、適宜、封止栓（略図示）を取付けることもできる。取付孔２１は、ネジ状或いは円筒状の形状を有しており、内径は、例えば、約１〜３ｃｍ程度である。
【００１８】
保持部材１５の一方の主面に配置された流路１６は、散水用の水を流通させるためのものである。流路１６を流れる散水用の水は除熱機能を兼ねており、有機発光素子２０で発生する熱を保持部材１５を介して除熱する。
【００１９】
流路１６の形状は、特に限定されるものではないが、横断面が略矩形、略半円、或いは略楕円等の形状を有しているのがよい。また、流路１６は、保持部材１５の他方の主面に配置された有機発光素子２０と対向するように格子状に配置するのがよい。これにより、有機発光素子２０の発熱を効率よく除熱することができる。流路１６は、幅が、例えば、約１〜２ｃｍ程度、深さが、保持部材１５の厚さに応じて、例えば、約１〜１０ｍｍ程度であるのがよい。流路１６は、取付孔２１と連通しており、流路１６に流れる水を取付孔２１に配置された散水ノズル１７を介して外に散水することができる。流路１６の開口部は水を封止するために樹脂や金属等からなる板で密封するのがよい。
【００２０】
本実施の形態によれば、図３に示すように、照明装置３０は、例えば、栽培容器２９で育成される植物２４の上方に配置し、所定のセンサ２８を用いて、有機発光素子２０から光を照射すると共に、散水ノズル１７から散水を行う。
【００２１】
この有機発光素子２０では、基板１側から光が取り出されるように構成されているので、基板１は、ガラス基板等の光を透過する透明基板が用いられる。
【００２２】
基板１は、平面視で略矩形の形状を有しているのが好ましい。矩形の少なくとも２辺若しくは２角にそれぞれクリップ（１８，１９）を介してリードピン（１３、１４）が配置されている。
【００２３】
陽極層２は、基板１と同様に、光を透過可能で、厚さが、例えば、約１５０〜１６０ｎｍ程度のＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）の透明電極からなる。
【００２４】
有機発光層３は、基板１側から、正孔輸送層、発光部及び電子輸送層が順次積層されている。
【００２５】
正孔輸送層は、陽極層２から注入された正孔を円滑に発光部に輸送するためのものであり、厚さが、例えば、約６０ｎｍ程度のＮＰＢ（Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−ベンジデン）からなる。
【００２６】
電子輸送層は、陰極層４から注入された電子を円滑に発光部に輸送するためのものであり、厚さが、例えば、約３５ｎｍ程度のＡｌｑ３（アルミニウムキノリノール錯体）からなる。
【００２７】
発光部は、注入された正孔及び電子が再結合して発光するためのものであり、例えば発光種であるクマリン化合物（Ｃ５４５Ｔ）が約１％ドーピングされた厚さが、例えば、約３０ｎｍ程度のＡｌｑ３からなる。
【００２８】
なお、有機発光層３は、上記、正孔輸送層、電子輸送層以外の層、例えば、正孔注入層、電子注入層等を用いて構成しても良い。
【００２９】
陰極層４は、厚さが、例えば、約１５０ｎｍ程度のアルミニウムからなる。
【００３０】
絶縁層５は、酸化ケイ素や窒化ケイ素等の無機材料や、ポリイミド等の有機材料を用いることができる。
【００３１】
シール材（８，９）は、有機発光素子２０内への水分の浸入を防ぐためのものであり、ＵＶ硬化樹脂やエポキシ系接着樹脂等の樹脂を用いる。  
封止板１０は、陽極層２、陰極層４、および有機発光層３を保護し、これらを封止するためのものである。封止板１０の材質としては、ガラス、ステンレススチール（ＳＵＳ）や銅等の金属、或いはセラミック等が挙げられる。
【００３２】
充填材１１は、有機発光層３で発生したジュール熱を封止板１０側に伝え、放熱させるためのものである。充填材１１としては、ＵＶ硬化樹脂やエポキシ系樹脂等の樹脂を用いることが好ましい。
【００３３】
リードピン（１３、１４）は、基板１を保持部材１５に取り付けると共に、有機発光素子２０と外部電極端子（図示略）とを電気的に接続するためのものである。リードピン（１３、１４）は、保持部材１５から絶縁するために絶縁膜（図示略）で被覆されていることが好ましい。リードピン（１３、１４）の材質としては、ばね性を有する金属からなるのがよい。例えば、無酸素銅、真鍮、燐青銅、銀メッキ銅等が挙げられる。
【００３４】
クリップ（１８，１９）は、基板１の端部を挟持すると共に、陽極端子６及び陰極端子７とリードピン（１３，１４）を電気的に接続するためのものである。クリップ（１８，１９）は、リードピン（１３，１４）と一体的に接合されていることが好ましい。クリップ（１８，１９）の材質としては、ばね性を有する金属からなるのがよく、例えば、銅、真鍮、ニッケルメッキ鋼鉄等が挙げられる。
【００３５】
なお、リードピン（１３，１４）は、ハンダを介して陽極端子６及び陰極端子７と接続することもできる。
【００３６】
(動作原理)
第１の実施の形態に係る照明装置の動作原理は以下の通りである。
【００３７】
まず、外部電極から有機発光素子２０のリードピン（１３，１４）及び陽極端子６並びに陰極端子７を介して、陽極層２及び陰極層４の間に一定の電圧が印加される。これにより、陽極層２から正孔輸送層を介して発光部に正孔が注入されるとともに、陰極層４から電子輸送層を介して発光部に電子が注入される。そして、発光部に注入された正孔と電子とが再結合することによって、光を発光する。発光された光は、基板１を介して外部に出射され、植物２４を照射する。一方、散水用の水は、所定のタイミングで流路１６に送水され、散水ノズル１７より植物２４に散水される。
【００３８】
（製造方法）
第１の実施の形態に係る照明装置の製造方法は、図４及び図５に示すように、基板１上に陽極層２、有機発光層３及び絶縁層５を形成した後、陰極層４を形成する工程と、充填材１１を封止板１０に充填した後、封止板１０を基板１上にシール材（８，９）を介して封止する工程と、陽極端子６及び陰極端子７をリードピン（１３，１４）を有するクリップ（１８，１９）で挟持して有機発光素子２０を形成する工程と、保持部材１５に流路１６を形成する工程と、保持部材１５に取付孔２１及びピン挿入孔（２２，２３）を形成する工程と、リードピン（１３，１４）をピン挿入孔（２２，２３）に挿入して、有機発光素子２０を保持部材１５に取付けた後、散水ノズル１７を取付孔２１に取付ける工程とを有する。
【００３９】
以下に、製造工程を詳述する。
【００４０】
（ａ）まず、図４（ａ）に示すように、基板１上の陽極層２をパターニング、エッチングした後、真空蒸着法等により、正孔輸送層、発光部、及び電子輸送層を順に成膜して有機発光層３を形成する。次いで、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等により酸化ケイ素からなる絶縁層５を形成した後、陰極層４をスパッタリング等により成膜する。
【００４１】
（ｂ）次に、図４（ｂ）に示すように、充填材１１及びシール材（８，９）を塗布した後、陽極端子６及び陰極端子７を除いて封止板１０を基板１に貼り合わせて封止する。
【００４２】
（ｃ）次に、図４（ｃ）に示すように、基板１の端部を陽極端子６及び陰極端子７を介して、表面が樹脂（略図示）等により被覆されたリードピン（１３、１４）を有するクリップ（１８，１９）で挟みつけて固定し、有機発光素子２０を作製する。
【００４３】
（ｄ）次に、図５（ｄ）に示すように、例えば、アルミニウムからなる保持部材１５の表面に、フライス加工やレーザー加工、或いはフォトリソグラフィを用いたエッチング等により、例えば、横断面が略矩形状の流路１６を格子状に形成する。
【００４４】
（ｅ）次に、図５（ｅ）に示すように、保持部材１５に、ドリル加工やレーザー加工等により取付孔２１及びピン挿入孔（２２，２３）を形成する。
【００４５】
（ｆ）最後に、図５（ｆ）に示すように、ピン挿入孔（２２，２３）にリードピン（１３，１４）を差し込んで有機発光素子２０を保持部材１５に固定した後、取付孔２１に散水ノズル１７を嵌入し、図１に示す照明装置３０が完成する。
【００４６】
本実施の形態によれば、所定のセンサ２８を用いて、有機発光素子２０から光を照射すると共に、散水ノズル１７から散水を行うので、光の照射及び給水を適宜制御することが可能となり、良好な植物の育成ができる。
【００４７】
また、散水用の水が流路１６を流れるので、これにより保持部材１５を介して有機発光素子２０を効率よく除熱することができる。
【００４８】
また、隣接する有機発光素子２０間に取付孔２１を配置したので、散水ノズル１７及び所定のセンサ２８を容易に取付けることが可能となり、製造工程を簡略化することができる。
【００４９】
本実施の形態に係る照明装置及び照明装置の製造方法によれば、有機発光素子２０を効率よく除熱することができ、有機発光素子２０の寿命を改善することが可能となる。また、散水ノズル１７及び所定のセンサ２８を所望の位置に配置することができ、レイアウトの自由度を高めることが可能となる。
【００５０】
[第２の実施の形態]
本発明の第２の実施の形態に係る照明装置は、図６に示すように、複数の発光素子２０と、複数の取付孔２１を有しており、取付孔２１に連通した流路１６を一方の主面に有し、他方の主面上に流路１６と少なくとも互いに対向して配置された発光素子２０を有する保持部材１５とを備え、隣接する発光素子２０間の領域に取付孔２１が配置される。流路２６は、一方の主面上に配置された配管２５内に形成されており、配管２５は格子状に配置される。その他の構成は、第１の実施の形態と同様であるので説明は省略する。
【００５１】
配管２５は、散水用の水を流通させるためのものである。配管２５の形状は、特に限定されないが、横断面形状が、例えば、略円筒形、略楕円枠形、若しくは略矩形枠であるのがよく、保持部材１５の他方の主面に配置された有機発光素子２０と対向するように格子状に配置するのがよい。配管２５の材質としては、導電性を有するものがよく、例えば、アルミニウム、銅等の金属や樹脂等を用いることができる。
【００５２】
配管２５は、樹脂や金属等からなる固定部材２７により保持部材１５上に固定するのが好ましい。
【００５３】
本実施の形態に係る照明装置の製造方法は、配管２５を形成する方法が第１の実施の形態における製造方法と異なる点であり、他は第１の実施の形態と同様であるので、重複した説明は省略する。
【００５４】
本実施の形態に係る照明装置の製造方法において、横断面形状が、例えば、内径約１ｃｍ程度、厚み約０．１ｃｍ程度の略円筒形のアルミニウムからなる配管２５を保持部材１５の表面に格子状に形成する。次いで、配管２５の側面から枝分かれした配管２５を取付孔２１に連通するように形成する。そして、配管２５を樹脂からなる固定部材２７で固定することにより、図６に示す照明装置３０Ａを製造することができる。
【００５５】
本実施の形態によれば、流路２６の形成に配管２５を用いるので、製造工程を簡略化することができる。
【００５６】
本実施の形態に係る照明装置及び照明装置の製造方法によれば、有機発光素子２０を効率よく除熱することができ、有機発光素子２０の寿命を改善することが可能となる。また、散水ノズル１７及び所定のセンサ２８を所望の位置に配置することができ、レイアウトの自由度を高めることが可能となる。
【００５７】
[その他の実施の形態]
以上、上述した第１及び第２の実施の形態によって本発明を詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した第１及び第２の実施の形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更形態として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。以下、上述した第１及び第２の実施の形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００５８】
上述した第１の実施の形態に係る照明装置において、発光素子２０として有機発光素子を用いた説明をしたが、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）やレーザーダイオード（ＬＤ：Laser Diode）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る照明装置の模式的断面構造図。
【図２】図１の模式的底面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る照明装置の使用の一例を示す模式的側面図。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る照明装置の製造方法の説明図であって、（ａ）基板１上に陽極層２、有機発光層３及び絶縁層５を形成した後、陰極層４を形成する工程図、（ｂ）充填材１１を封止板１０に充填した後、封止板１０を基板１上にシール材（８，９）を介して封止する工程図、（ｃ）基板１の端部をリードピン（１３，１４）を有するクリップ（１８，１９）で挟持する工程図。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る照明装置の製造方法の説明図であって、（ｄ）保持部材１５に流路１６を形成する工程図、（ｅ）保持部材１５に取付孔２１及びピン挿入孔（２２，２３）を形成する工程図、（ｆ）リードピン（１３，１４）をピン挿入孔（２２，２３）に挿入して、有機発光素子２０を保持部材１５に取付けた後、散水ノズル１７を取付孔２１に取付ける工程図。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る照明装置の模式的断面構造図。
【符号の説明】
【００６０】
１・・・基板
２・・・陽極層
３・・・有機発光層
４・・・陰極層
５・・・絶縁層
６・・・陽極端子
７・・・陰極端子
８，９・・・シール材
１０・・・封止板
１１・・・充填材
１３，１４・・・リードピン
１５・・・保持部材
１６，２６・・・流路
１７・・・散水ノズル
１８，１９・・・クリップ
２０・・・有機発光素子
２１・・・取付孔
２２，２３・・・ピン挿入孔
２４・・・植物
２５・・・配管
２７・・・固定部材
２８・・・センサ
２９・・・栽培容器
３０，３０Ａ・・・照明装置
【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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【図６】
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