JP5637604B2 - タグ要素を有するｏｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、タグ要素を有するＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）照明装置、このようなＯＬＥＤ装置との互換性を持つソケット、並びにこのようなＯＬＥＤ装置及びソケットを有する照明システムに関する。

欧州特許第１ ４１１ ７５０ Ａ２号から、互換性を持つ駆動ユニットにプラグ接続されることができる発光ダイオード（ＬＥＤ）を備える照明システムが、知られている。前記ＬＥＤは、前記ＬＥＤに並列に配されている抵抗器を有しており、この抵抗器の抵抗は、前記ＬＥＤの動作条件に関する情報を符号化している。

この背景に基づいて、本発明の目的は、前記照明装置の動作がより堅牢で経済的であることが望ましい前記照明装置の代替的な実施例を提供することにある。

この目的は、添付の請求項１に記載のＬＥＤ装置、添付の請求項９に記載のソケット、並びに添付の請求項１３に記載の照明システムによって達成される。好ましい実施例は、添付の従属請求項に開示されている。

第１の見地によれば、本発明は、ＯＬＥＤ装置、即ち光源としての有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を備える照明装置に関する。前記ＯＬＥＤ装置は、前記ＯＬＥＤ装置に関する動作情報（例えば、このＯＬＥＤに供給される公称値電流）を符号化する「タグ要素」を有しており、前記タグ要素は、動作情報が、無線によって及び／又はほとんどオーム損失を伴わずに有線によって電気的に、読み出されることができるように、設計されなければならない。前記有線の選択における「ほとんどオーム損失を伴わない」というフィーチャは、全ての電線又は導線が、ゼロオーム抵抗を有する理想的な状態を称している。実際、この状況は、この有線の読み出しに関連するオーム損失が、前記ＯＬＥＤ装置によって消費される全体の電力の１０％未満、好ましくは５％未満、最も好ましくは１％未満であるという要件によって規定されることができる。無線で読み込み可能なタグ要素の典型的な例は、高周波（ＲＦ）回路である。オーム損失のないワイヤによって電気的に読み出されることができるタグ要素の典型的な例は、前記ＯＬＥＤ装置上のコンデンサである。前記タグ要素の更なる実現は、本発明の好ましい実施例に関連して議論されるであろう。

上述の装置において、光の生成はＯＬＥＤに基づいており、前記ＯＬＥＤは、堅牢であり、用途が広く、電力効率が良い光源である。ＯＬＥＤの（輝度、スペクトル組成等の観点における）の光出力は、前記動作パラメータ（例えば、前記ＯＬＥＤに供給される電流及び／又は電圧）によって制御されることができる。前記タグ要素は、この場合、前記ＯＬＥＤ装置が結合されている前記ドライバによって読み出されることができると共に、前記ＯＬＥＤを適切に動作させるために使用されることができる動作情報としてのこのようなパラメータの符号化を可能にする。このようにして、異なる動作情報をこれらのタグ要素内にただ符合化することによって、（材料、大きさ等に関して）基本的には同じ設計を有するが異なる照明出力の振る舞いを有するＯＬＥＤ装置を生成することが可能になる。

前記動作情報の読み出しは、無線でなされることができる。このことは、物理的又は電気的な接触を必要せず、従って、機械的消耗を回避するので、有利である。前記タグ要素が有線によって読み出されることができる場合、読み出しは、オーム損失を伴うことなく、なされなければならず、従って、通常動作と干渉し得る前記ＯＬＥＤ装置の望ましくない加熱を回避する。更に、電力効率も、エネルギがオーム負荷に対して損失されないので、改善される。

前記ＯＬＥＤ装置の好ましい実施例よれば、前記タグ要素は、光学的に検出されることができるパターンを有している。このようなパターンの典型的な例は、バーコードである。光学パターンは、適切な光学センサによって無線で検出されることができ、容易に生成されＯＬＥＤ装置に容易に適用されることができるという有利な点を有する。

本発明の他の実施例において、前記タグ要素は、電極（以下、「タグ電極」と称する）を有しており、前記タグ電極は、（薄い）誘電層の下方に配されている又は前記ＯＬＥＤ装置の表面上に配されており自由にアクセス可能である。このようなタグ要素は、対応する読み出し装置の第２の電極への前記タグ電極の容量結合によって無線で読み出されることができる。

上述した実施例において、前記タグ電極の有効領域は、この領域が、読み出し装置の（既知の領域の）第２の電極と組み合わせて達成されることができる静電容量を決定するので、所望の動作情報を符号化するのに使用されることができる。前記静電容量は単一のスカラ値であるが、前記静電容量の値と前記動作パラメータとの間の適切な一対多数のマッピングによって、複数の動作パラメータを符号化することが可能であり得る。

前記タグ要素は、前記ＯＬＥＤ装置の表面上にオプションとして配されることもでき、従って、読み出しセンサに自由にアクセス可能である。更に、このような表面タグ要素を、ＯＬＥＤ装置の製造後に、前記ＯＬＥＤ装置に適用することが可能である。

代替的には、前記タグ要素は、カプセル封入（例えば、前記ＯＬＥＤを封止するために通常設けられるのと同じカプセル封入）によって覆われることもできる。光学的に検出されるべきであるタグ要素の場合、前記カプセル封入の材料は、透明でなければならない。

前記タグ要素によって符号化されることができる前記動作情報の特定の例は、前記ＯＬＥＤ装置の駆動パラメータであり、例えば、公称、最小及び／若しくは最大駆動電流、駆動電力及び／若しくは駆動電圧、色点、色温度及び／若しくは白点（特に、幾つかの独立に制御可能な原色を備えるＯＬＥＤ装置の場合）、又は前記ＯＬＥＤ装置が調光されることができるか否かを決定する「調光可能」フラッグである。

本発明は、更に、上述の種類のＯＬＥＤ装置のためのソケットに関し、前記「ソケット」なる語は、前記ＯＬＥＤ装置の設計に対して機械的及び電気的な互換性を有するユニットを称している。典型的には、安定な機械的及び電気的接続を達成するために、前記ＯＬＥＤ装置を前記ソケット内にプラグ接続することが可能である。前記ソケットは、前記ＯＬＥＤ装置（又は、より正確には、前記ＯＬＥＤ装置のタグ要素）から動作情報を読み出すための読み出しユニットを有している。このようにして、前記ソケット及び／又は対応する制御デバイスが、自身の仕様に従って前記ＯＬＥＤ装置を動作させることが可能である。

上述のソケットは、特に、ＯＬＥＤ装置が前記ソケットに取り付けられた場合、前記ＯＬＥＤ装置の前記タグ要素上のパターンを光学的に検出するための光学センサを有していても良い。前記光学センサは、例えば、前記タグ要素上のパターンを照らす光源と、前記パターンから反射される光を検出するための光感応性センサとを有する。

他の実施例において、前記ソケットは、電極（以下、「カウンタ電極」と称する）を有することができ、この電極は、「タグ電極」を備えるＯＬＥＤ装置が前記ソケットに取り付けられた場合、前記ＯＬＥＤ装置上の「タグ電極」に容量結合する。この取り組みは、最小の電力消費による非接触の読み出しを可能にする。

ＯＬＥＤ装置から読み出される前記動作情報は、異なる仕方において、更に使用される又は処理されることができる。ドライバは、例えば、読み込まれた動作情報が前記ドライバの仕様に対する互換性を持つ場合にのみ、活性化される。好ましい実施例において、前記ソケットは、ＯＬＥＤ装置から読み出された動作情報に従って前記ソケットに取り付けられている前記ＯＬＥＤ装置を駆動する制御回路を有している。従って、前記タグ要素上の前記動作情報は、前記ＯＬＥＤ装置が動作される仕方に対する直接的な影響を有し得る。

本発明は、更に、上述の種類のＯＬＥＤ装置及び上述の種類の対応するソケットを有する照明システムに関する。

本発明のこれら及び他の見地は、以下に記載される実施例を参照して、明らかになり、説明されるであろう。これらの実施例は、添付図面の助けを借りて、例として、記載されるであろう。

光学タグ要素を備える本発明によるＯＬＥＤ装置の第１の実施例に関する上面図を模式的に示している。 図１の線ＩＩ‐ＩＩにわたるＯＬＥＤ装置の断面を模式的に示している。 容量性タグ要素を備える本発明によるＯＬＥＤ装置の第２の実施例に関する上面図を模式的に示している。 図３の線ＩＶ‐ＩＶにわたるＯＬＥＤ装置の断面を模式的に示している。 図４のシステムのための簡略化された等価回路を示している。

添付図面において、類似の符号又は１００の整数倍だけ異なる符号は同一又は類似の構成要素を参照している。

一般的な照明のための蛍光灯は、典型的には、「等価な白熱出力」の観点において市場で提供されている。特定のソケットの大きさに対して、広範囲の出力レベル（例えば、２５Ｗ、５０Ｗ、７５Ｗ及び１００Ｗ）が、提供される。この場合、特定の輝度レベルを望んでいる顧客は、所望の出力値を有するランプ（例えば、５０Ｗを有する中間の輝度のランプ）を選択することができる。顧客にとっての有利な点は、高価な調光回路の必要とすることがないことにある。

異なる出力レベルを備える蛍光灯の範囲は、管の直径、ランプの特性（例えば蛍光体の種類）及び／又は管の数を変化させることによって技術的に実現される。この取り組みは、例えば、フラットパネルＯＬＥＤの領域の大きさは、固定されているので、輝度が、領域の大きさの減少によって低下されることのないＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）装置に対して、容易に適応化されることができない。

従って、前記ＯＬＥＤ装置の設計パラメータ（例えば、領域の大きさ、有機スタック）を変化させる代わりに、「プログラミング」によってＯＬＥＤ装置の公称駆動電流及び／又は他の動作パラメータを固定する又は制限するために「タグ要素」を使用することが提案される。従って、前記ＯＬＥＤ装置は、所望の「白熱出力レベル」に電子的に自動的調整されることができる。前記ＯＬＥＤ装置に接続されている駆動回路は、前記タグ要素を読み込むと共に、このタグの値によって決定されている特定の光度又は駆動電流が達成されるような仕方において、前記ＯＬＥＤに対する供給を調整することができなければならない。即ち、一組の同一のＯＬＥＤ装置（即ち同一のサイズ及び同一のスタック）は、前記タグ要素上の動作情報をただ変化させることによって異なるＯＬＥＤ装置に変えられることができる。更に、このＯＬＥＤのタグ付けが、後処理ステップであることが、たいへん望ましい。この場合、全てのＯＬＥＤ装置は、如何なるパラメータ変更も伴わずに同じ製造ラインにおいて製造されることができる。前記ＯＬＥＤを前記ドライバに対して異なるものにするタグ付けをするのみであるからである。

タグ要素に関する典型的な例は、容量性要素である。（コンデンサとして）前記ＯＬＥＤ装置上に完全に配されている容量性タグ要素の場合、このタグの値（静電容量）は、前記ＯＬＥＤの基板上に配されている少なくとも１つの付加的な電気的接触によって検出されることができる。タグ要素の他の例は、読み込み可能な光学要素である。これは、例えば、前記ＯＬＥＤ上に印刷されるバーコードを含み得て、又は電気的なＯＬＥＤ接触は、マーカによってトリムされたレーザであっても良い。前記光学タグ要素の場合、更なる電気的接触は、回避されることができ、前記タグの値は、例えば、ソケット内の光学センサによって検出されることができる。

図１は、上述の概念の第１の例示的な実施例によるＯＬＥＤ装置を更に詳細に示しており、図２は、対応するソケット５００にプラグ接続された後のこの装置１００を示している。底部発光ＯＬＥＤ装置１００は、
− 透明基板１１。例えば、残りの構成要素を担持している透明ガラス又はプラスチック板。
− 基板１１上に配されている陽極１２。陽極１２のエッジ領域１２ａは、接触のための領域を提供している。前記陽極は、透明導電性材料（例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ））でできている。
− 当業者に知られている過程によって光の生成が生じる有機発光層１３。
− 有機発光層１３の上方に配された金属陰極１４。陰極１４のエッジ領域１４ａは、接触のための領域を提供している。
− 照明装置全体をカプセル封止するために封止１６上の列挙された構成要素の上方に配されているカバー板１５（例えば、ガラス又はプラスチック板）。
を有する。

図２から分かるように、コンタクト領域１２ａ（同様に、１４ａ）は、ソケット５００のコンタクト要素５２によって接触されているプラグイン状態にあり、制御的に前記ＯＬＥＤに電力を供給する制御ユニット５１に内部的に接続されている。

これらの図は、図２のプラグイン状態におけるソケット５００の取り付けスロット内に入るようにＯＬＥＤ装置１００のエッジ領域に位置されているタグ要素１０１を更に示している。タグ要素１０１は、ソケット５００の光学読み出しセンサ５０１によって光学的に検出されることができるパターンを有している。前記パターンは、例えば、バーコードのようなものであっても良い。底部発光ＯＬＥＤ装置のための陰極材料が、典型的には、銀又はアルミニウムのような、高い反射性の材料なので、陰極領域１４ａの一部が、タグ要素として使用されることができる。代替的には、バーコードパターンは、ＯＬＥＤの基板上に印刷されることができる。更に、タグ要素１５は、前記ＯＬＥＤ装置のカプセル封入１５の内側、外側又は両側の何れかに位置されることができる。

タグ要素１０１のパターンは、ソケット５００内に位置されている光学センサ５０１によって検出されることができる。この場合、前記パターンによって符号化されている動作情報は、ＯＬＥＤ制御ユニット（ドライバ）５１のために電流レベルを決定する。従って、前記電流レベルは、ＯＬＥＤ装置上に異なるパターンを印刷することによって、容易に変化されることができる。

図３乃至５は、本発明による照明システムの第２の実施例を示している。再び、図３は、ＯＬＥＤ装置２００の上面図を有しており、図４は、対応するソケット６００内への挿入後の当該装置の断面を示している。先行する図におけるものと類似又は同一の構成要素は、同じ符号を有しており、再び詳細には説明されない。

ＯＬＥＤ装置２００は、タグ要素２０１における前述の実施例のＯＬＥＤ装置と異なっており、前記タグ要素は、ここでは「タグ電極」として実現されている。示されている例において、タグ電極２０１は、ちょうど陰極１４の特定のサブ領域である。ＯＬＥＤ装置２００が、対応するソケット６００内に挿入される場合、タグ電極２０１は、これらの間に絶縁誘電体を有して、ソケット６００内のカウンタ電極６０１に直接的に隣接している。この誘電体は、タグ電極２０１及び／又はカウンタ電極６０１上に設けられることができる。

図５は、図４の照明システムのための等価回路を示している。タグ電極２０１及びカウンタ電極６０１は、プラグイン状態において、平行板コンデンサを構成しており、前記平行板コンデンサの静電容量は、制御回路５１によって検出されることができることが分かる。この静電容量の値Ｃは、
Ｃ＝ε・Ａ／ｄ
によって決定される。ここで、εは有効誘電率を、Ａは有効電極領域の大きさを、ｄは両電極２０１、６０１間の距離を示している。タグ電極２０１の大きさ及び／又はパターンを変化させることによって、前記静電容量の値は、ＯＬＥＤ装置２００の動作情報を符号化するために望まれるように変化されることができる。

上述のＯＬＥＤ装置において、前記タグ要素は、付属の装置ドライバ及び／又は他の動作パラメータの公称値電流を制限する及び／又は固有に決定する。このタグの値は、好ましくは、ＯＬＥＤ製造の間か後の後処理ステップとして調整されることができる。前記タグ要素は、前記ＯＬＥＤの基板上に位置されることもでき、オプションで、前記ＯＬＥＤカプセル封入によって封入されることもできる。

最後に、本明細書においてで、「有する」なる語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、単数形の構成要素は、複数のこのような構成要素を排除するものではなく、単一のプロセッサ又は他のユニットが、幾つかの手段の機能を果たすことができることが、指摘されている。本発明は、如何なる新規で特徴的なフィーチャにおいても、及び特徴的なフィーチャの如何なる組み合わせにおいても、存在する。更に、添付の請求項における符号は、前記請求項の範囲を制限するものとして解釈されてはならない。

Claims (12)

1. ＯＬＥＤ装置に関する動作情報を符号化しているタグ要素を有する前記ＯＬＥＤ装置であって、
   前記動作情報は、無線、及び／又は、有線によって電気的に読み出されることができ、
   前記タグ要素が、前記ＯＬＥＤ装置の電極領域の一部であるパターンを有する、前記ＯＬＥＤ装置。
2. 前記タグ要素が、光学的に検出されることができるパターンを有することを特徴とする、請求項１に記載のＯＬＥＤ装置。
3. 前記パターンが、バーコードであることを特徴とする、請求項２に記載のＯＬＥＤ装置。
4. 前記タグ要素が、前記ＯＬＥＤ装置の表面上又は誘電層の下方にタグ電極を有していることを特徴とする、請求項１に記載のＯＬＥＤ装置。
5. 前記動作情報が、前記タグ電極の有効領域内に符号化されていることを特徴とする、請求項４に記載のＯＬＥＤ装置。
6. 前記タグ要素が前記ＯＬＥＤ装置の表面上に配されていることを特徴とする、請求項１に記載のＯＬＥＤ装置。
7. 前記タグ要素が、カプセル封入によって覆われていることを特徴とする、請求項１に記載のＯＬＥＤ装置。
8. 前記動作情報が、公称、最小及び／又は最大の駆動電流、駆動電力又は駆動電圧と、前記ＯＬＥＤ装置の色点、色温度及び／又は白点と、前記ＯＬＥＤ装置の調光に関連付けられているパラメータとの少なくとも１つを含んでいることを特徴とする、請求項１に記載のＯＬＥＤ装置。
9. 請求項１に記載のＯＬＥＤ装置と、
   前記ＯＬＥＤ装置からの動作情報を読み出すための読み出しユニットを具備するソケットと、
   を有する、照明システム。
10. 前記ＯＬＥＤ装置が前記ソケットに取り付けられた場合、前記ＯＬＥＤ装置のタグ要素によって担持されているパターンを光学的に検出するための光学センサを有することを特徴とする、請求項９に記載の照明システム。
11. 前記ＯＬＥＤ装置が前記ソケットに取り付けられた場合、前記ＯＬＥＤ装置のタグ電極に容量結合する読み出し電極を有することを特徴とする、請求項９に記載の照明システム。
12. 前記ＯＬＥＤ装置から読み出された動作情報に従って前記ソケットに取り付けられている前記ＯＬＥＤ装置を駆動する制御回路を有することを特徴とする、請求項９に記載の照明システム。

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