JP2015106474A - 面発光照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】小型化及びコストの低減を容易に図ることができ、且つ近傍の被照射体及び遠方の被照射部の両方を良好に照らすことができる面発光照明装置を提供すること。【解決手段】有機EL素子を備えるパネル発光部と、前記パネル発光部の発光面側に配設された導光部と、を有し、前記導光部は、前記パネル発光部から入射した光を拡散光として出射する少なくとも1つの第1導光領域、及び前記パネル発光部から入射した光を非拡散光として出射する少なくとも1つの第2導光領域を備えること。【選択図】図5

Description

本発明は、有機EL素子からなる面発光パネルを備える面発光照明装置に関する。
従来から、照明装置として白熱電球や蛍光灯が広く用いられている。これに対し、近年においては、面発光照明装置がそのソフトな印象の光や省エネルギー性能などの理由から次世代照明として注目を浴びており、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL(Electro Luminescence)、OEL:Organic Electro Luminescence)、無機エレクトロルミネッセンス、又は発光ダイオードと導光板とを組合せたものが開発されている。中でも有機ELは非常に薄く、機器の小型軽量化が可能であり、発熱も小さいといった点で注目されている。
有機ELとは、有機物質からなる発光材料に電圧を印可してエネルギーを付与し、励起された当該発光材料が元の状態に戻る際に、光としてエネルギーを放出する現象のことをいう。有機EL技術を用いた発光素子である有機EL発光素子には、有機物質からなる発光材料を含む有機層と、当該有機層を挟むように対向した2つの電極(陰極及び陽極)と、を基板上に順次積層した構造が一般的に用いられている。
しかしながら、複数の発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)を用いた点光源の照明装置と比較して、有機EL等の面発光照明装置から出射される光は拡散して被照射体を照射するため、近傍(例えば、数十センチ先)の被照射体を良好に照らすことができるが、遠方(例えば、数メートル先)の照射物を良好に照らすことが困難であった。このような問題を解決するため、有機ELパネルの前面に集光用のレンズを設けることにより、面発光照明装置によって遠方の照射物を良好に照らす方法が用いられている。
例えば、特許文献1には、面発光パネルであるOELスタックの前面にレンズアレイを配置した構造を有する照明デバイスが開示されている。特に、特許文献1の照明デバイスにおいては、一部の有機EL素子に電極を配置しないため、OELスタックの一部のみから光を出射させ、当該出射した光をレンズアレイに入射している。これにより、OELスタックから出射した光をレンズアレイによって確実に集光して指向性を備える光として出射することができる。
特表2009−540519号公報
しかしながら、特許文献1に開示されているような照明デバイスにおいては、集光された指向性の光を出射するため、遠方の照射物を良好に照らすことができるが、近傍の照射物を良好に照射することが困難となる。特に、近傍の被照射体を集光された指向性の光によって照らすと、コントラストが強すぎて当該被照射体を目視しにくくなる。すなわち、1つの面発光照明装置によって近傍の被照射体及び遠方の被照射部の両方を良好に照らすことが困難である。
また、特許文献1の照明デバイスにおいては、OELスタックの一部のみから光を出射させ、当該出射した光をレンズアレイによって確実に集光するため、光の取り出し効率の向上は可能となるが、OELスタックの非発光部分が無駄となる。このため、OELスタック及び照明デバイスの小型化及びコストの低減が困難となる。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、小型化及びコストの低減を容易に図ることができ、且つ近傍の被照射体及び遠方の被照射体の両方を良好に照らすことができる面発光照明装置を提供することにある。
上述した目的を達成するため、本発明の面発光照明装置は、有機EL素子を備えるパネル発光部と、前記パネル発光部の発光面側に配設された導光部と、を有し、前記導光部は、前記パネル発光部から入射した光を拡散光として出射する少なくとも1つの第1導光領域、及び前記パネル発光部から入射した光を非拡散光として出射する少なくとも1つの第2導光領域を備えることを特徴とする。
上述した面発光照明装置において、前記第2導光領域は、前記パネル発光部から入射した光を平行光又は収束光として出射してもよい。このような面発光照明装置において、前記第2導光領域は、前記パネル発光部から入射した光を前記収束光として出射し、前記パネル発光部の発光面を所定位置にて結像してもよい。
上述したいずれかの面発光照明装置において、前記第1導光領域が前記第2導光領域を囲むように配設されていてもよく、前記第2導光領域が前記第1導光領域を囲むように配設されていてもよく、又は前記第1導光領域及び前記第2導光領域が交互に複数ずつ配設されていてもよい。
前記第1導光領域及び前記第2導光領域が交互に複数ずつ配設されている場合、前記第1導光領域及び前記第2導光領域は、ストライプ状に形成されていてもよい。
上述したいずれかの面発光照明装置において、前記第2導光領域は、フレネルレンズ、マイクロレンズ、レンチキュラーレンズ、又はシリンドリカルレンズから形成されていてもよい。
本発明に係る面発光照明装置によれば、小型化及びコストの低減を容易に図ることができ、且つ近傍の被照射体及び遠方の被照射部の両方を良好に照らすことができる。
実施例に係る面発光照明装置の正面図である。 図1の線II-IIに沿った面発光照明装置の断面図である。 実施例に係る面発光照明装置を構成する有機ELパネルの斜視図である。 実施例に係る面発光照明装置を構成する有機ELパネルの断面図である。 実施例に係る面発光照明装置の使用状態における非照射体の影を説明するための斜視図である。 実施例に係る面発光照明装置の結像を形成する場合を説明する断面図である。 変形例に係る面発光照明装置の正面図である。 変形例に係る面発光照明装置の正面図である。 変形例に係る面発光照明装置の正面図である。
以下、図面を参照し、本発明による面発光照明装置の実施の形態について、実施例又は変形例に基づき詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施例又は変形例の説明に用いる図面は、いずれも本発明による面発光照明装置又はその構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、又は省略等を行っており、各構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。更に、実施例又は変形例で用いる様々な数値は、いずれも一例を示すものであり、必要に応じて様々に変更することが可能である。
<実施例1>
(面発光照明装置の構造)
先ず、図1及び図2を参照しつつ、本発明の実施例に係る面発光照明装置1の全体的な構成を説明する。図1は、本実施例に係る面発光照明装置1の正面図である。また、図2は、図1の線II-IIに沿った面発光照明装置1の断面図である。
図1及び図2から分かるように、本実施例に係る面発光照明装置1は、光源であるパネル発光部として機能する有機ELパネル2と、有機ELパネル2の発光面側に配設された導光部3と、有機ELパネル2及び導光部3を収納する筐体4と、を有している。また、導光部3は、第1導光領域5及び第2導光領域6から構成されている。このような構成により、面発光照明装置1においては、有機ELパネル2から出射した光が導光部3を経由し、筐体4の外部へと出射することになる。
次に、図3及び図4を参照しつつ、面発光照明装置1の構成部材である有機ELパネル2の構造について説明する。ここで、図3は有機ELパネル2の斜視図である。また、図4は当該有機ELパネル2の断面図である。
図3に示すように、有機ELパネル2は、透明基板11、有機EL発光素子12、及び封止部14から構成されている。また、有機EL発光素子12は、発光色が赤色である有機EL発光素子12R、発光色が緑色である有機EL発光素子12G、発光色が青色である有機EL発光素子12Bの3種類に分類される。
本実施例において、透明基板11は、ガラス製の基板である。なお、透明基板11は、可視光を透過する特性を有する基板であればよく、例えば、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート又はポリスルホン等の透明な樹脂;セラミックスなどから構成されてもよい。
より具体的な有機ELパネル2の構成として、透明基板11の有機EL発光素子形成面11a上には、有機EL発光素子12R、有機EL発光素子12G、及び有機EL発光素子12Bが各々複数個ずつ、隣接する素子同士が互いに離間してストライプ状に並設されている。これらの有機EL発光素子は、有機EL発光素子12R、12G、12Bの順序で繰り返して並置されている。このような構成により、有機EL発光素子12Rから放射される赤色の光、有機EL発光素子12Gから放射される緑色の光、及び有機EL発光素子12Bから放射される青色の光を合成し、有機ELパネル2から全体的に均一色の合成光を放射することになる。なお、各色の光を放射する有機EL発光素子12R、12G、12Bのそれぞれの個数は1個ずつであってもよいが、発光面の拡大化、有機ELパネル2の高輝度化及び良好な光の混合を図る場合には、多くの有機EL発光素子12R、12G、12Bを並置することが好ましい。また、各有機EL発光素子は、本実施例のように空隙18によって離間させられてもよいが、各有機EL発光素子の間に絶縁性の樹脂等からなる隔壁(図示せず)を設けることによって離間させられていてもよい。
図4に示すように、発光色が赤色である有機EL発光素子12Rは、透明基板11上に形成された陽極(透明電極)15R、陽極15R上に形成された有機層16R、及び有機層16R上に形成された陰極(金属電極)17Rから構成されている。同様に、発光色が緑色である有機EL発光素子12Gは、透明基板11上に形成された陽極(透明電極)15G、陽極15G上に形成された有機層16G、有機層16G上に形成された陰極(金属電極)17Gから構成され、発光色が青色である有機EL発光素子12Bは、透明基板11上に形成された陽極(透明電極)15B、陽極15B上に形成された有機層16B、有機層16B上に形成された陰極(金属電極)17Bから構成されている。陽極15R、15G、15Bのいずれかを指定しない場合には単に陽極15と称し、有機層16R、16G、16Bのいずれかを指定しない場合には単に有機層16と称し、陰極17R、17G、17Bのいずれかを指定しない場合には単に陰極17と称する場合がある。すなわち、本実施例において、透明基板11上には、各有機EL発光素子12を構成する陽極15、有機層16及び陰極17が順次積層されている。
また、陽極15、有機層16及び陰極17の平面形状(すなわち、面積)は略同一である。従って、陽極15、有機層16及び陰極17の側面は同一平面であり、有機EL発光素子12の形状は、直方体である。
本実施例においては、陽極15は、インジウム錫酸化物(ITO)から構成されている。このため、陽極15は、有機層16に正孔を注入する機能を有し、且つ有機層16からの発光に対して透光性を備えている。すなわち、陽極15は、透明電極として機能する。陽極15の形成は、スパッタリング法や真空蒸着法等により行われる。陽極15の表面には、陽極15上の不純物除去や、イオン化ポテンシャルの調整による正孔注入性向上の点から、紫外線照射やオゾン処理をしてから有機層16を形成することが好ましい。
なお、陽極15は、インジウム錫酸化物から構成されていることに限定されることなく、有機層16に正孔を注入する機能を有し、且つ有機層16からの発光に対して透光性を備えていれば、例えば、インジウム亜鉛酸化物等の金属酸化物、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、ヨウ化銅等のハロゲン化金属、カーボンブラック、ポリ(3−メチルチオフェン)、ポリピロール等の導電性高分子等から構成されてもよい。また、陽極15は、有機EL発光素子12R、12G、12B毎に異なる材料から構成されてもよい。
図4において図示されていないが、有機EL発光素子12は、更に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び/又は電子注入層を有してもよい。その場合、陽極15側から正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層の順に積層された構造を有していることが好ましい。なお、このような積層構造の場合、有機層16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から構成されてもよく、これらの一部の層から構成されてもよい。すなわち、各層の材料に有機材料を用いるか否かによって、有機層16を構成する層が異なってくる。
上記正孔注入層及び正孔輸送層は、正孔輸送性の材料から形成されることが好ましく、芳香族アミン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ベンジルフェニル誘導体、フルオレン基で3級アミンを連結した化合物、ヒドラゾン誘導体、シラザン誘導体、シラナミン誘導体、ホスファミン誘導体、キナクリドン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリチエニレンビニレン誘導体、ポリキノリン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、カーボン等が挙げられる。また、電子輸送層は、電子輸送性の材料から形成されることが好ましく、例えば、8−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体、10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、3−ヒドロキシフラボン金属錯体、5−ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン、キノキサリン化合物、フェナントロリン誘導体、2−t−ブチル−9,10−N,N’−ジシアノアントラキノンジイミン、n型水素化非晶質炭化シリコン、n型硫化亜鉛、n型セレン化亜鉛などが挙げられる。電子注入層は、仕事関数の低い金属からなることが好ましい。例としては、ナトリウムやセシウム等のアルカリ金属、バリウムやカルシウムなどのアルカリ土類金属などが挙げられる。
上記発光層に用いられる発光材料としては、以下のものが挙げられる。赤色発光を与える発光材料としては、例えば、DCM(4−(dicyanomethylene)−2−methyl−6−(p−dimethylaminostyryl)−4H−pyran)系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン等が挙げられる。また、緑色発光を与える発光材料としては、例えば、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、Al(C96NO)3等のアルミニウム錯体等が挙げられる。更に、青色発光を与える発光材料としては、例えば、ナフタレン、ペリレン、ピレン、アントラセン、クマリン、p−ビス(2−フェニルエテニル)ベンゼン及びそれらの誘導体等が挙げられる。なお、上述した発光材料は、いずれか1種類のみを用いてもよく、2種類以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
本実施例においては、陰極17は、透光性を有する必要がないため、アルミニウムから構成されている。すなわち、陰極17は金属電極である。陰極17の形成は、スパッタリング法や真空蒸着法等により行われる。なお、陰極17は、アルミニウムに限定されること無く、例えば、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、銀等の金属又はそれらの合金等が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金等の低仕事関数の合金電極等が挙げられる。また、陰極17は、有機EL発光素子12R、12B、12G毎に異なる材料から構成されてもよい。
上述したように、透明基板11は各有機EL発光素子12から放射された各色の光を透過する特性を備えている。このため、図4に示すように、各有機EL発光素子12から放射された光は、透明基板11を透過して、有機ELパネル2から外部へ放射される。
図3及び図4に示すように、封止部14は、各有機EL発光素子12を覆い、各有機EL発光素子12の発光材料が大気によって酸化劣化すること等を防止する機能がある。本実施例において、封止部14は、エポキシ樹脂である。
なお、本実施例においては、ボトムエミッションタイプの有機ELパネル2を用いたが、トップエミッションタイプの有機EL面発光パネルを用いてもよい。この場合には、有機EL発光素子12を支持する透明基板11に代えて不透明な各種の支持基板を用いることができる。この際に封止部14は、透光性を備えるエポキシ樹脂とする。なお、封止部14は、エポキシ樹脂以外にもシリコーン樹脂等の透光性を備える他の透明樹脂であってもよい。層構成は陽極から陰極までをボトムエミッションタイプとは逆向きに形成すればよい。また、封止部14は、上述したような樹脂から構成されていることに限定されることはない。例えば、封止部14は、有機EL発光素子12を全体的に覆うようなプラスチックや硝子等の透光性部材であってもよい。
また、上述した実施例においては、有機EL発光素子12ごとに発光色の異なる有機層16が用いられていたが、全ての有機EL発光素子12の有機層16が、赤色光用の発光材料、緑色光用の発光材料、及び青色光用の発光材料が均一に分散された高分子分散型のEL材料から構成されてもよい。また、赤色光用の発光材料からなる層、緑色光用の発光材料からなる層、及び青色光用の発光材料からなる層を積層した積層型の有機EL発光素子を用いてもよいし、いずれか2色の発光材料を混合させた層と残りの1色の発光材料を含む層とを積層させた積層型の有機EL発光素子を用いてもよい。これら積層型の有機EL発光素子においては、上述した隔壁によって各有機EL発光素子を離間してもよく、当該隔壁を省略してもよい。
そして、本実施例においては、面発光のパネル発光部として有機ELパネル2を用いたが、無機EL発光体や、LEDと導光板とを組み合わせた発光体パネル用いてもよい。また、本実施例において、有機ELパネル2の発光面の形状は長方形であるが、その形状は限定されるものではなく、正方形、円形、楕円形、三角形、又はその他の形状であってもよい。
次に、図1及び図2を参照しつつ、導光部3について詳細に説明する。図1及び図2から分かるように、導光部3は、平板状に形成されており、筐体4の内部において有機ELパネル2に対して平行となるように配設されている。また、導光部3においては、矩形状の第2導光領域6が中央部に位置し、当該第2導光領域6を囲むように枠状の第1導光領域5が配置されている。本実施例において、導光部3は、透光性を備えるガラス基板から構成されている。
なお、導光部3は、ガラス基板のみならず、一般的な光学シートから構成されていてもよい。また、導光部3は、筐体4の内部に配置されることなく、筐体4の開口を覆うように筐体4の外側表面に配設されてもよい。
導光部3の第1導光領域5には、有機ELパネル2から入射した光を拡散する光拡散材が分散して保持されている。すなわち、導光部3を構成するガラス基板は、その外縁部分に光拡散材を含有しており、当該光拡散材が存在する部分が第1導光領域5となる。このような第1導光領域5の構造により、有機ELパネル2から第1導光領域5に入射した光は、拡散されて拡散光として出射することになる。なお、第1導光領域5は、入射した光を拡散光として出射することができれば、他の構造を備えていてもよい。例えば、導光部3であるガラス板の第1導光領域5の表面に、微細な凹凸形成することによって拡散光を出射するようにしてもよい。
ここで、有機ELパネル2から出射する光は拡散した光であるため、本実施例においては、第1導光領域5が、有機ELパネル2から入射する拡散した光を更に拡散させて拡散光として出射しているが、第1導光領域5に光拡散材を分散させることなく、有機ELパネル2から入射した光をそのまま透過してもよい。更に、第1導光領域5が、有機ELパネル2から入射した光が収束光とならない範囲において集光してもよい。これらの場合であっても、第1導光領域5から出射する光は拡散光となる。
一方、導光部3の第2導光領域6には、有機ELパネル2から入射した光を収束光として出射することができるレンズ構造が形成されている。ここで、収束光とは、拡散していない光であり、非拡散光とも称する。当該レンズ構造としては、例えば、フレネルレンズ、マイクロレンズ、レンチキュラーレンズ、又はシリンドリカルレンズを用いることができる。すなわち、第2導光領域6は、フレネルレンズ、マイクロレンズ、レンチキュラーレンズ、又はシリンドリカルレンズから構成されている。本実施例においては、収束光を第2導光領域6から出射することにより、面発光照明装置1の光取り出し効率が向上することになる。
なお、有機ELパネル2から入射する光を収束光として出射することができる他のレンズにより、第2導光領域6を形成してもよい。また、第2導光領域6は、非拡散光として収束光を出射することに限定されることなく、例えば、平行光を非拡散光として出射してもよい。
以上のような導光部3の構成により、導光部3からは拡散光及び収束光が照射光として出射されることになる。ここで、第1導光領域5と第2導光領域6との面積比率を変更することによって拡散光と収束光との比率を調整することができるため、面発光照明装置1の使用用途等に応じて第1導光領域5と第2導光領域6との面積比率を変更し、使用用途に適した照射光を出射することができる。
なお、本実施例において、導光部3は、1枚のガラス基板に第1導光領域5及び第2導光領域6が形成された部材を想定していたが、第1導光領域5が形成された部材と、第2導光領域が形成された部材とを組合せた複合部材であってもよい。また、第1導光領域5において有機ELパネル2から入射した光をそのまま透過する場合には、導光部3は第2導光領域6を形成するレンズ等の光学部材から構成されてもよい。
図1及び図2から分かるように、筐体4は、直方体状の外形を有するとともに、有機ELパネル2及び導光部3を収納するための開口4aが形成されている。筐体4は、比較的に強固な材料から形成されていることが好ましく、例えば、プラスチック、樹脂、金属、又はガラス等から構成されている。また、開口4a深さは、有機ELパネル2及び導光部3の合計厚みよりも厚くなっている。これにより、有機ELパネル2と筐体4との間、及び有機ELパネル2と導光部3との間に隙間を設けることができる。例えば、有機ELパネル2と筐体4との間の隙間には所望の配線等が収納され、有機ELパネル2と導光部3との間の隙間は焦点距離等を調整するために設けられている。なお、有機ELパネル2及び導光部3は、接着剤やネジ止め等により、筐体4に対して強固に固定されることになる。
(面発光照明装置の使用態様)
次に、図5を参照しつつ、本実施例に係る面発光照明装置1の使用態様について説明する。ここで、図5は、本実施例に係る面発光照明装置1の使用状態における非照射体の影を説明するための斜視図である。
先ず、図5に示すように、面発光照明装置1、被照射体21、及び壁22が一直線上に並ぶように配置する。そして、面発光照明装置1から被照射体21に光を照射すると、壁22に被照射体21の影23が形成される。本実施例において、面発光照明装置1の光出射面側に第1導光領域5及び第2導光領域6が形成されているため、面発光照明装置1から拡散光及び収束光が出射される。また、本実施例に係る面発光照明装置1においては、収束光を出射する第2導光領域6が拡散光を出射する第1導光領域5によって囲まれている。これらのことから、面発光照明装置1から出射される照射光は、中央部分が第2導光領域6から出射される収束光から構成され、外側部分が第1導光領域5から出射される拡散光から構成されることになる。
上述したような構成の照射光が面発光照明装置1から出射されると、図5に示すように、被照射体21の影23は、中央部分が最も濃くなり、外側に向かうにつれて薄くなっていく。このような影23の状態が形成される理由は、第2導光領域6から出射する収束光の回り込みが小さくなり、影23の外側部分に第1導光領域5から出射する拡散光が照射されるからである。これらのことを換言すると、本実施例においては、面発光照明装置1の光出射面の外側部分から拡散光が出射されるため、面発光照明装置1から収束光にのみを出射する場合と比較して、影を減らすことができる。
このように被照射体21の影23を減らすことで、コントラストを抑制することができる。すなわち、被照射体21が眩しくなくなり、被照射体21を自然な状態で目視することができる。そして、本実施例に係る面発光照明装置1を用いて、比較的に近距離に位置する被照射体21を照らしても、被照射体21を目視しやすい状態となるように、被照射体21を良好に照らすことができる。ここで、近距離とは、例えば、数十センチの距離をいう。
一方、本実施例に係る面発光照明装置1を用いて、比較的に遠距離に位置する被照射体21を照らしても、面発光照明装置1の光出射面の中央部分から収束光が出射されるため、比較的に強い光によって被照射体21をスポット的に確実に照らすことができる。すなわち、比較的に遠方に位置する被照射体21が霞むこと無く、確実に目視することができるように、被照射体21を良好に照らすことができる。ここで、遠距離とは、例えば、数メートルの距離をいう。
(本実施例の効果)
本実施例に係る面発光照明装置1においては、拡散光を出射する第1導光領域5及び収束光を出射する第2導光領域6が設けられるとともに、第2導光領域6が第1導光領域によって囲まれた構造が用いられている。このような構成により、本実施例に係る面発光照明装置1は、収束光等の指向性が強い光のみを出射する照明装置と比較して影が出来にくくなり、照明による不自然さが低減される。すなわち、比較的に近傍に位置する被照射体を良好に照らすことができる。また、第2導光領域6から指向性の強い収束光が出射されるため、拡散光のみを出射する面発光装置と比較して、比較的に遠方に位置する被照射体を良好に照らすことができる。
また、本実施例に係る面発光照明装置1においては、有機ELパネル2から出射される拡散した光を第1導光領域5において更に拡散している。すなわち、面発光照明装置1における輝度が徐々に低下するように構成されていることから、輝度段階差を減らすことができ、面発光照明装置1を目視した場合の眩しさを低減することができる。
更に、本実施例に係る面発光照明装置1は、有機ELパネル2から出射する全ての光を拡散光又は収束光として出射している。このため、本実施例に係る面発光照明装置1は、有機ELパネル2の全面を有効に利用することができ、容易に小型化及びコスト低減を図ることができる。また、面発光照明装置1の光学設計は、有機ELパネル2及び導光部3から構成されており、複雑な構造を備える光源及びレンズ構造を用いることが必要ないため、より一層のコスト低減を図ることができる。
そして、近傍の被照射体を照らすための照明装置と、遠方の被照射部を照らすための照明装置との2種類の照明装置を備える必要が無いことからも、コスト低減に寄与できる。
以上のことから、本実施例に係る面発光照明装置1は、小型化及びコストの低減を容易に図ることができ、且つ近傍の被照射体及び遠方の被照射部の両方を良好に照らすことができる。
<実施例2>
次に、実施例2として、面発光照明装置の結像を形成し、当該結像から被照射物に向かって光が照射させることができる面発光照明装置について、図6を参照しつつ説明する。ここで、図6は、本実施例に係る面発光照明装置101の使用状態において、面発光照明装置101の結像を形成する場合を説明する断面図である。
図6から分かるように、本実施例に係る面発光照明装置101は、実施例1の面発光照明装置1と同様に、光源であるパネル発光部として機能する有機ELパネル102と、有機ELパネル102の発光面側に配設された導光部103と、有機ELパネル102及び導光部103を収納する筐体104と、を有している。また、導光部103は、第1導光領域105及び第2導光領域106から構成されている。このような構成により、面発光照明装置101においては、有機ELパネル102から出射した光が導光部103を経由し、筐体104の外部へと出射することになる。
本実施例に係る面発光照明装置101の構造は、上述した実施例1に係る面発光照明装置1の構造と基本的に同一であり、各構成部材の構造も同一である。しかしながら、本実施例においては面発光照明装置101の結像を形成するため、本実施例では導光部103の第2導光領域106に近焦点の凸レンズ構造のマイクロレンズを構成し、有機ELパネル102と第2導光領域106とによって結像を形成することができる光学設計が構成されている。当該マイクロレンズは近い焦点距離となる構造を取ることが可能となるため、有機ELパネル102と第2導光領域106との距離が短い場合(すなわち、有機ELパネル102と第2導光領域106との距離が近く近接している場合)であっても、結像を投光できる。具体的な光学設計としては、例えば、有機ELパネル102から第2導光領域106までの距離を、第2導光領域106から焦点までの焦点距離の1倍から2倍とする。このような光学設計を採用することにより、図6に示すように、本実施例に係る面発光照明装101を使用すると、有機ELパネル102の結像131を所定位置(図6においては壁132の近傍)に形成することができる。
図6に示すように結像131を形成すると、壁132には面発光照明装置101から実際に出射する光以外に、結像131から出射する光が照射されることになる。ここで、有機ELパネル102の光を第2導光領域106を経由して壁に実際に照射すると、第2導光領域106から出射する光は収束光であることからその広がりが抑制されているものの、収束光の外周部分は中央部分と比較して若干暗くなってしまう。しかしながら、結像131が壁132の近傍に形成されるため、結像131から出射して壁132に照射する光は、照度が一定であり、外周部分が暗くなることがない。すなわち、結像131を形成することにより、面発光照明装置101から壁132に対して、照度が一定の比較的に良好な光を照射することができる。
このような結像131を形成して光を照射する面発光照明装置101の使用例としては、例えば道路用照明がある。より詳細には、道路のカードレールに面発光照明装置101を設置し、道路の中央近傍に結像131を形成し、道路の中央部分を良好に照らす使用例がある。このようにすることで、ガードレールから道路の中央に向けて比較的に強い光を照射する必要がなくなり、乗物の運転手がガードレールを目視した場合に眩しくなくなり、且つ道路全体を良好に照らすことができる。
また、本実施例に係る面発光照明装置101においては、拡散光を出射する第1導光領域105及び収束光を出射する第2導光領域106が設けられるとともに、第2導光領域106が第1導光領域によって囲まれた構造が用いられている。このような構成により、本実施例に係る面発光照明装置101は、収束光等の指向性が強い光のみを出射する照明装置と比較して影が出来にくくなり、照明による不自然さが低減される。すなわち、比較的に近傍に位置する被照射体を良好に照らすことができる。また、第2導光領域106から指向性の強い収束光が出射されるため、拡散光のみを出射する面発光装置と比較して、比較的に遠方に位置する被照射体を良好に照らすことができる。
更に、本実施例に係る面発光照明装置101においては、有機ELパネル102から出射される拡散した光を第1導光領域105において更に拡散している。すなわち、面発光照明装置101における輝度が徐々に低下するように構成されていることから、輝度段階差を減らすことができ、面発光照明装置101を目視した場合の眩しさを低減することができる。
そして、本実施例に係る面発光照明装置101は、有機ELパネル102から出射する全ての光を拡散光又は収束光として出射している。このため、本実施例に係る面発光照明装置101は、有機ELパネル102の全面を有効に利用することができ、容易に小型化及びコスト低減を図ることができる。また、面発光照明装置1の光学設計は、有機ELパネル102及び導光部103から構成されており、複雑な構造を備える光源及びレンズ構造を用いることが必要ないため、より一層のコスト低減を図ることができる。
以上のことから、本実施例に係る面発光照明装置101においても、小型化及びコストの低減を容易に図ることができ、且つ近傍の被照射体及び遠方の被照射部の両方を良好に照らすことができる。
<変形例>
上述した実施例は、本発明に係る面発光照明装置の一形態に過ぎず、面発光照明装置における第1導光領域及び第2導光領域の数量、及び配置関係等を使用用途等に応じて適宜変更することができる。以下において、図7乃至図9を参照しつつ、第1導光領域及び第2導光領域の数量及び配置関係を変更した変形例を説明する。ここで、図7乃至図9は、変形例に係る面発光照明装置の正面図である。なお、上述した実施例と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
先ず、図7に示すように、面発光照明装置201においては、拡散光を出射する第1導光領域205が、収束光を出射する第2導光領域206によって囲まれている。すなわち、上述した実施例と比較して、第1導光領域205と第2導光領域206とが入れ替わって配置されている。
図7に示す面発光照明装置201においては、遠方の被照射体に対しては拡散光の影響が低下するものの、収束光が被照射体に対して照射されるため、被照射体を良好に照らすことができる。また、第2導光領域206が光出射面の外側部分に配置されているため、遠方の被照射体を照らす際に、収束光の回り込みが大きくなり、被照射体に影が形成されにくくなる。すなわち、面発光照明装置201を用いて遠方の被照射体を照らす場合にも、被照射体を自然な状態で目視することが可能になる。
更に、面発光照明装置201を用いて近傍の被照射体を照らす場合には、拡散光を出射する第1導光領域205が光出射面の中央部分に配置されているため、拡散光による光の分散が抑制され、収束光及び拡散光によってスポット的に被照射体を照らすことができる。また、面発光照明装置201から出射する光に拡散光が含まれるため、収束光のみを出射する照明装置と比較して、近傍の被照射体に形成される影のコントラストを低減することができ、被照射体を自然な状態で目視することが可能になる。
このような効果を奏するため、本変形例に係る面発光照明装置201は、飛行機及びバス等の乗物に設置される読書灯に適している。
なお、第1導光領域205の形状は、矩形状に限定されることなく、円形又は楕円形等の他の形状としてもよい。
次に、図8に示すように、面発光照明装置301においては、収束光を出射する1つの第2導光領域306が、拡散光を出射する2つの第1導光領域305により、上下方向において挟まれている。このように、第1導光領域305及び第2導光領域306を配置すると、遠方の被照射体の中央部分を収束光にて確実に照らししつつ、遠方の被照射体の上下部分を拡散光にて照らすことができる。このような効果により、本変形例に係る面発光照明装置301は、塀又はガードレールに並べて取り付けることで、道路を良好に照らすことができる。より具体的には、道路の中央部分を第2導光領域306から出射する収束光で照らすとともに、道路の端部を第1導光領域305から出射する拡散光で照らすことができる。
また、面発光照明装置301を用いて近傍の被照射体を照らす場合には、面発光照明装置301から出射する光に拡散光が含まれるため、収束光のみを出射する照明装置と比較して、近傍の被照射体に形成される影のコントラストを低減することができ、被照射体を自然な状態で目視することが可能になる。
なお、面発光照明装置301において、第1導光領域305と第2導光領域306とを入れ替えてもよい。すなわち、2つの第2導光領域306により、1つの第1導光領域305を上下方向において挟むようにしてもよい。また、第1導光領域305及び第2導光領域306が交互に複数並設されてもよい。更に、1つの第1導光領域305と1つの第2導光領域306とを隣接して並設するようにしてもよい。
次に、図9に示すように、面発光照明装置401においては、拡散光を出射する1つの第1導光領域405が、収束光を出射する2つの第2導光領域406により、左右方向において挟まれている。このように、第1導光領域405及び第2導光領域406を配置すると、遠方の被照射体の中央部分を収束光にて確実に照らししつつ、遠方の被照射体の左右の両端部分を拡散光にて照らすことができる。また、面発光照明装置401を用いて近傍の被照射体を照らす場合には、面発光照明装置401から出射する光に拡散光が含まれるため、収束光のみを出射する照明装置と比較して、近傍の被照射体に形成される影のコントラストを低減することができ、被照射体を自然な状態で目視することが可能になる。
なお、面発光照明装置401において、第1導光領域405と第2導光領域406とを入れ替えてもよい。すなわち、2つの第1導光領域405により、1つの第2導光領域406を左右方向において挟むようにしてもよい。また、第1導光領域405及び第2導光領域406が交互に複数並設されてもよい。更に、1つの第1導光領域405と1つの第2導光領域406とを隣接して並設するようにしてもよい。
そして、図8及び図9に示す面発光照明装置301、401のそれぞれにおいて、複数の第1導光領域305、405と、複数の第2導光領域306、406とを交互に並設するとともに、第1導光領域305、405と、第2導光領域306、406との区別を認識することが出来ないように各幅を狭く(例えば、数ミリメートル〜数マイクロメートル)してもよい。すなわち、複数の第1導光領域305、405と、複数の第2導光領域306、406とをストライプ状に形成し、導光部が視認できない程度の微細構造を備えていてもよい。
このような微細構造により、面発光照明装置301、401の輝度が均一化されるとともに、発光面における輝度が高い領域が微小化されつつ分散されるため、発光面の眩しさが抑制される。これにより、面発光照明装置301、401にから出射する光によって照らされた被照射体を自然な状態で目視することができ、更には面発光照明装置301、401の発光面に目視することができる。
1 面発光照明装置
2 有機ELパネル
3 導光部
4 筐体
5 第1導光領域
6 第2導光領域
11 透明基板
12 有機EL発光素子
14 封止部
15、15R、15G、15B 陽極
16、16R、16G、16B 有機層
17、17R、17G、17B 陰極
18 空隙
21 被照射体
22 壁
23 影
31 結像
32 壁

Claims (8)

  1. 有機EL素子を備えるパネル発光部と、
    前記パネル発光部の発光面側に配設された導光部と、を有し、
    前記導光部は、前記パネル発光部から入射した光を拡散光として出射する少なくとも1つの第1導光領域、及び前記パネル発光部から入射した光を非拡散光として出射する少なくとも1つの第2導光領域を備えることを特徴とする面発光照明装置。
  2. 前記第2導光領域は、前記パネル発光部から入射した光を平行光又は収束光として出射することを特徴とする請求項1に記載の面発光照明装置。
  3. 前記第2導光領域は、前記パネル発光部から入射した光を前記収束光として出射し、前記パネル発光部の発光面を所定位置にて結像することを特徴とする請求項2に記載の面発光照明装置。
  4. 前記第1導光領域は、前記第2導光領域を囲むように配設されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の面発光照明装置。
  5. 前記第2導光領域は、前記第1導光領域を囲むように配設されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の面発光照明装置。
  6. 前記第1導光領域及び前記第2導光領域は、交互に複数ずつ配設されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の面発光照明装置。
  7. 前記第1導光領域及び前記第2導光領域は、ストライプ状に形成されていることを特徴とする請求項6に記載の面発光照明装置。
  8. 前記第2導光領域は、フレネルレンズ、マイクロレンズ、レンチキュラーレンズ、又はシリンドリカルレンズから形成されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の面発光照明装置。
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