説明

照明パネル及び照明器具

【課題】消費電力の増大や印加電圧の増大を招くことなく消灯時における照射面の見栄えを改善することができる照明パネル、及びこれを用いた照明装置を提供する。
【解決手段】透光性の第1電極層12と、透光性の発光層13と、透光性の第2電極層14と、第2電極層12を透過して入射した光を拡散反射させる拡散反射層15とをこの順に積層して照明パネルを構成した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、EL(Electro Luminescence)を用いたEL照明パネルのように、電極層が透光性の発光層を挟持して成る照明パネルに関し、特に消灯時に照射面の見栄えが良い照明パネル、及びこれを用いた照明器具に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、電極層が透光性の発光層を挟持して成なる表示パネルとして、EL発光体を透明電極と金属電極とで挟み、透明電極と金属電極との間に電圧を印加することにより、EL発光体を発光させ、その光を透明電極側から取り出すようにしたEL発光パネルが知られている。しかし、このようなEL発光パネルは、消灯時に外部から入射した光が透明電極とEL発光体とを透過して金属電極で鏡面反射するため、消灯時に照射面の見栄えが悪いという不都合があった。特に、このようなEL発光パネルを照明に用いた場合、発光面が大きく目立つ上に、部屋の天井などに取り付けると天井に鏡を取り付けたようになって、ユーザが違和感を生じるという不都合があった。
【0003】
一方、上述のような電極層による鏡面反射を抑制することができるEL発光パネルとして、特開平11−111464号公報(特許文献1)に記載されているものが参考技術として知られている。これは、金属電極の上に絶縁反射層、EL発光体、透明電極が順に積層され、さらに透明電極が透明なオーバーコート層で覆われてなるEL表示パネルであり、金属電極の上に絶縁反射層が積層されることで、絶縁反射層によって、EL発光体が発した光を透明電極側へ拡散反射するものである。かかるEL表示パネルは、発光していない場合には外光が拡散反射されることにより、発光面の見栄えが良くなる。
【0004】
また同様に、特開2000−40591号公報(特許文献2)に記載されている発光素子が参考技術として知られている。この発光素子は、第1の電極層と、この第1の電極層の一方の面に隣接して形成された有機電界発光層と、この有機電界発光層の他方の面に隣接して形成されると共に、可視光に対する光反射率が50%以下である第2の電極層とを備えた有機電界発光素子であり、第2の電極層の光反射率を50%以下とすることで、第2の電極層による光の反射を抑制し、発光した場合のコントラストを強めるようにされている。かかる発光素子は、発光していない場合には外光が吸収されることとなり、発光面の見栄えが良くなる。
【特許文献1】特開平11−111464号公報
【特許文献2】特開2000−40591号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上述の特許文献1に記載のEL表示パネルでは、EL発光体と金属電極との間に絶縁反射層が介在するため、金属電極から絶縁反射層を介してEL発光体に発光用の電力が供給されることとなる。そうすると、絶縁反射層は光硬化性樹脂にチタン酸バリウムを分散させたものであって、電気抵抗が大きいため、絶縁反射層における電力損失が増大する結果、消費電力が増大するという不都合があった。また、EL発光体を発光させる際の絶縁反射層における電圧降下が大きいため、EL発光体を十分な発光輝度で発光させるためには、EL発光体と金属電極との間の印加電圧を増大する必要がある。しかし、印加電圧を増大させると、絶縁反射層やEL発光体、あるいは配線パターン等、電圧が印加されるEL表示パネルの各部において、絶縁劣化が生じ易くなり、故障が発生しやすくなるおそれがある。
【0006】
また、上述の特許文献2に記載の発光素子では、第2の電極層の光反射率が低いので、消灯時には外光が吸収されることとなり、発光面の見栄えが良くなるものの、このようなパネルを照明に用いた場合、有機電界発光層の発光により得られた光も反射されずに吸収されてしまうので、エネルギー効率が低下し、消費電力が増大するという不都合があった。
【0007】
本発明は、このような問題に鑑みて為された発明であり、消費電力の増大や印加電圧の増大を招くことなく消灯時における照射面の見栄えを改善することができる照明パネル、及びこれを用いた照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述の目的を達成するために、本発明の第1の手段に係る照明パネルは、透光性の第1電極層と、透光性の発光層と、透光性の第2電極層と、前記第2電極層を透過して入射した光を拡散反射させる拡散反射層とがこの順に積層されて成ることを特徴としている。
【0009】
また、上述の照明パネルにおいて、前記拡散反射層における前記第2電極層に臨む面は、粗面であることを特徴としている。
【0010】
また、上述の照明パネルにおいて、前記拡散反射層における前記第2電極層に臨む面は、白色であることを特徴としている。
【0011】
また、上述の照明パネルにおいて、前記拡散反射層における前記第2電極層に臨む面は、前記発光層の補色であることを特徴としている。
【0012】
また、上述の照明パネルにおいて、前記発光層は、EL発光体であることを特徴としている。
【0013】
そして、本発明の第2の手段に係る照明器具は、上述のいずれかに記載の照明パネルと、前記第1電極層と前記第2電極層との間へ電力を供給することにより、前記発光層を発光させる電源部とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【0014】
このような構成の照明パネル及び照明器具は、消灯時に外部から入射した光が、第1電極層、発光層、及び第2電極層を透過して拡散反射層で拡散反射され、再び第2電極層、発光層、及び第1電極層を透過して拡散光として外部に出射するため、消灯時における照射面の見栄えを改善することができる。また、拡散反射層は、発光層を挟む第1及び第2電極層の外側に設けられているので、第1及び第2電極層間の印加電圧を増大する必要がなく、さらに拡散反射層により電力損失が生じることが無いので、消費電力の増大を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図1は、本発明の一実施形態に係る照明パネルを用いた照明装置の構成の一例を示す図である。図1に示す照明装置1は、照明パネル2と、電源部3とを備えている。図1において、照明パネル2は、断面図で示している。
【0016】
図1に示す照明パネル2は、発光層として例えば有機EL発光体を用いた有機ELパネルである。照明パネル2は、基板11と、基板11上に積層された透光性の第1電極層12と、第1電極層12上に積層された透光性の発光層13と、発光層13上に積層された透光性の第2電極層14と、第2電極層14上に第2封止部材17を挟んで積層された拡散反射層15と、拡散反射層15の外側に設けられた金属基板18と、第1及び第2封止部材16,17とを備えて構成される。
【0017】
基板11は、透光性の一対の第1及び第2封止部材16,17によって発光層13を挟んで成る有機EL層を支持するための平板状の部材であり、発光層13で発光する光の波長に対して透明な材料、例えばガラス等から成る。金属基板18は、反射鏡自体又は反射面の支持板であり、例えばアルミの金属板が用いられる。
【0018】
第1及び第2電極層12,14は、発光層13で発光する光の波長に対して透明な材料から成る導電性の薄膜であり、一方が陽極、他方が陰極となる。第1及び第2電極層12,14は、発光層13が可視光を発光するので、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)等で形成される。第1電極層12は、その一部が基板11の一方端側に第1封止部材16から露出するように引き出されて端子部121を形成している。また、第2電極層14は、その一部が基板11の一方端側に対向する他方端側に第1封止部材16から露出するように引き出されて端子部141を形成している。
【0019】
発光層13は、例えば、正孔注入層、蛍光物質の有機材料又は蛍光物質を含む有機材料から成る発光層、及び電子注入層の各層を備えて構成される有機EL発光体が用いられる。なお、発光層13は、有機EL発光体に限られず、例えば無機EL発光体やLED(Light Emitting Diode)等、他の発光素子であってもよい。
【0020】
拡散反射層15は、第2電極層14及び第2封止部材17を透過して入射した光を第2封止部材17に向けて拡散反射させる反射部材である。図2は、拡散反射層15の構成の一例を示す断面図である。図2に示す拡散反射層15は、白色の反射層で、例えば、以下のような工程で製造される。まず、金属基板18の表面に、エポキシメラミンアクリル樹脂(久保考ペイント社製、品番KMクリアー596−003)をスプレー塗装した後、160℃で30分加熱して、厚み8〜15μmのアンダーコート層151を形成する。次いで、アンダーコート層151の表面に、スパッタリング法により銀の金属層152を150nm形成する。
【0021】
次に、熱硬化シリコン変性アクリル系樹脂(大日本インキ化学工業社製、品番HC6225/HC6202)に、光拡散粒子Aとしてシリカ粒子(粒径1〜3μm)及びアエロジル粒子を含有し、金属不活性化剤としてトリルトリアゾールの誘導体(Ciba Specialty chemicals社製、商品名Irgamet39)を含有する樹脂組成物を、金属層の表面にスプレー塗装した後、140℃で30分加熱して、厚み8〜13μmのオーバーコート層153を形成する。なお、オーバーコート層153を形成する樹脂組成物100重量部中には、シリカ粒子を2重量部含有し、金属不活性化剤を0.5重量部含有するようにしてもよい。これにより、第2封止部材17に臨む側の一方面154が白色の拡散反射層15が構成される。
【0022】
また、例えば、このようにして得られた白色の拡散反射層15における一方面154を、例えばサンドブラストにより粗面にしてもよい。
【0023】
また、拡散反射層15は、第2封止部材17に臨む側の一方面154が、フォトリソグラフィー法により粗面にされていてもよい。例えば金属基板18の表面に感光性樹脂を塗布し、パターン形成されたマスクを介して感光性樹脂層に紫外線を照射し、樹脂層の露光部分又は未露光部分を現像液で除去して露出面を形成し、さらに再度同様の工程を繰り返して、一方面154に凹凸を形成し、すなわち粗面にされた拡散反射層15を形成するフォトリソグラフィー法により、拡散反射層15を作製してもよい。
【0024】
あるいは、上述のようなフォトリソグラフィー法により作製したフィルム状の拡散反射層15において、一方面154とは反対側の表面に、さらにスパッタによりAl金属膜0.1μmを成膜して拡散反射層15を作製してもよい。また、粗面にされた一方面154の、凹凸段差は例えば2〜3μm程度、凹凸ピッチは例えば10μm程度のものを用いることができる。
【0025】
あるいは、拡散反射層15として、ポリエステルフィルムを延伸することにより、フィルム内部に微細な気泡(大きさとしては1〜数十μm)が生じ、これによる拡散反射により白い外観を呈するもの、例えば東レ株式会社製のルミラー(登録商標)を用いてもよい。
【0026】
上述のように、一方面154が白色にされ、あるいは粗面にされた拡散反射層15は、一方面154から入射した光を拡散反射することができる。
【0027】
第1及び第2封止部材16,17は、基板11と協同して発光層13を気密に封止するための絶縁性の部材である。そして、例えば、基板11、第1電極層12、発光層13、及び第2電極層14が積層され、その上に第2封止部材17が載せられ、例えば接着性を有する樹脂製の第1封止部材16が、端子部121を除く第1電極層12、発光層13、端子部141を除く第2電極層14、及び拡散反射層15を覆うように塗布され、第1封止部材16を介して第2電極層14上に載せられた第2封止部材17に圧力が加えられことによって、第2封止部材17が第1封止部材16によって第2電極層14に接着されると共に、第2封止部材17の周縁部が第1封止部材16によって基板11に気密に接着して接合される。これによって第1及び第2封止部材16,17は、基板11と協同して発光層13を気密に封止する。
【0028】
このような照明パネル2は、例えば、次の各工程によって製造される。まず、8cm□のガラス製の基板11上における略中央部にITOの第1電極層12を幅6cm、厚み1500オングストローム、シート抵抗10Ω/□で形成する。次に、この第1電極層12のITO薄膜を形成した基板11を、アセトン、イソプロピルアルコール(共に(株)関東化学製)、セミコクリーン(フルウチ科学製)、超純水で、それぞれ10分間超音波洗浄を行った後、イソプロピルアルコールの蒸気で洗浄し、乾燥させる。次に、大気圧プラズマ表面処理装置(松下電工(株)製)で、3分間、この第1電極層12のITO薄膜が形成された基板11の表面処理を行う。
【0029】
次に、6.4cm□の開口部を有する有機発光層用マスクを用い、4、4’−ビス[N−(ナフチル)−N−フェニル−アミノ]ビフェニル(α−NPD)を500オングストローム、Alq3にクマリンを1質量%ドープした層を厚み300オングストロームで蒸着する。次に、Alq3を厚み400オングストローム、LiFを厚み5オングストロームで蒸着する。これによって正孔注入層、発光層及び電子注入層を備える発光層13が形成される。
【0030】
次に、ITO薄膜の第1電極層12と直交する向きに幅6cmの開口部を有する第2電極用マスクを用いて、ITOの第2電極層14を幅6cm、厚み1500オングストローム、シート抵抗10Ω/□で形成する。
【0031】
次に、第2封止部材17を、拡散反射層15が第2電極層14に接するように第1封止部材16としてのエポキシ系接着剤で基板11に貼付することによって気密に封止する。さらに、第2封止部材17の上に、上述のようにして表面に拡散反射層15が形成された金属基板18が拡散反射層15を内側にして接着され、照明パネル2が形成される。これによって図1に示す照明パネル2が作製される。
【0032】
このような構成の照明パネル2は、電源部3によって、第1電極層12の端子部121と第2電極層14の端子部141との間に直流の電力を供給することによって、発光層13が発光する。この発光層13で発光した光は、一部が第1電極層12と基板11とを透過して照明パネル2の出力光として外部へ射出され、残りの一部が第2電極層14、第2封止部材17を透過して拡散反射層15で拡散反射され、第2封止部材17、第2電極層14、発光層13、第1電極層12、基板11を透過して照明パネル2の出力光として外部へ射出される。
【0033】
図3は、電源部3の構成の一例を示す回路図である。図3に示す電源部3は、電源スイッチSWと、整流器REと、コンデンサC1、C2と、スイッチング素子Qと、ダイオードDと、コイルLと、出力制御回路31とを備えて構成される。整流器REは、電源スイッチSWを介して交流電源ACに接続される。コンデンサC1は、整流器REの出力陽極端子と出力陰極端子との間に並列に接続され、整流器REの出力電圧を平滑する。スイッチング素子Qの一方端子は、整流器REの出力陽極端子に接続され、スイッチング素子Qの他方端子は、出力制御回路31のモニタ入力、ダイオードDのカソード及びコイルLの一方端に接続される。ダイオードDのアノードは、整流器REの出力陰極端子に接続され、コイルLの他方端は、コンデンサC2を介して整流器REの出力陰極端子に接続される。スイッチング素子Qにおけるオンオフの制御端子は、出力制御回路31の制御出力に接続される。このような構成の電源部3では、電源スイッチSWがオンされると、交流電源ACの交流は、整流器REで直流に変換され、その電圧がコンデンサC1で平滑される。コンデンサC1で電圧が平滑された直流は、スイッチング素子Q、ダイオードD、コイルL、コンデンサC2及び出力制御回路31から成るDC−DCコンバータにより降圧され、コンデンサC2の両端子から所定の電圧で出力され、発光層13が発光する。
【0034】
そして、電源スイッチSWがオフされると、電源部3の出力電圧がゼロとなり、発光層13が消灯する。そうすると、照明パネル2の外部から基板11に入射した光は、基板11、第1電極層12、発光層13、第2電極層14、及び第2封止部材17を透過して拡散反射層15で拡散反射され、再び第2封止部材17、第2電極層14、発光層13、第1電極層12、基板11を透過して照明パネル2から外部へ拡散光として射出される。そうすると、照明パネル2の消灯時に、外部から照明パネル2に入射した光は、拡散反射層15で拡散反射され、拡散光として出射されるので、照射面の見栄えを改善することができる。
【0035】
また、拡散反射層15は、発光層13を挟持する第1及び第2電極層12,14の外側に設けられているので、背景技術に係る特許文献1に記載のEL表示パネルのように、拡散反射層15により電力損失が生じることが無く、消費電力の増大を抑制することができる。また、拡散反射層15が、発光層13を挟持する第1及び第2電極層12,14の外側に設けられていることにより、拡散反射層15で電圧降下が生じることが無く、第1及び第2電極層12,14間の印加電圧の増大を抑制し、故障が発生するおそれの増大を抑制することができる。
【0036】
また、拡散反射層15は、例えば白色の拡散反射層であって、背景技術に係る特許文献2に記載の発光素子のように光反射率の低い材料ではないので、照明パネル2の点灯時には、発光層13から出力された光のうち、第1電極層12側へ出力された光は、第1電極層12と基板11とを透過して照明パネル2の出力光として外部へ射出され、第2電極層14側へ出力された光は、第2電極層14及び第2封止部材17を透過して拡散反射層15で拡散反射され、第2封止部材17、第2電極層14、発光層13、第1電極層12、基板11を透過して照明パネル2の出力光として外部へ射出される。そうすると、発光層13から第2電極層14側へ出力された光も、照明パネル2の出力光として外部へ射出されるので、特許文献2に記載の発光素子のように、エネルギー効率が低下して消費電力が増大することが抑制される。
【0037】
なお、拡散反射層15は、白色に限られず、例えば、発光層13の補色としてもよい。発光層13を構成する有機EL発光体は、一般に、赤褐色から黄褐色であることが多い。そのため、拡散反射層15が白色であると、照明パネル2の消灯時に外部から入射した光は、照明パネル2に入射する際と、拡散反射層15で拡散反射されて出射する際に発光層13を透過し、赤褐色から黄褐色の光となる。そうすると、照明パネル2の照射面が赤褐色から黄褐色に見えるため、ユーザに違和感を生じるおそれがある。
【0038】
そこで、拡散反射層15を、例えば発光層13の色である赤褐色から黄褐色の補色、すなわち緑、青緑、あるいは紺といった色にすることにより、照明パネル2による反射光を無彩色にすることができるので、照射面の見栄えを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明の一実施形態に係る照明パネルを用いた照明装置の構成の一例を示す図である。
【図2】図1に示す拡散反射層の構成の一例を示す断面図である。
【図3】図1に示す電源部の構成の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
【0040】
1 照明装置
2 照明パネル
3 電源部
11 基板
12 第1電極層
13 発光層
14 第2電極層
15 拡散反射層
16 第1封止部材
17 第2封止部材
18 金属基板
121 端子部
141 端子部
151 アンダーコート層
152 金属層
153 オーバーコート層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
透光性の第1電極層と、
透光性の発光層と、
透光性の第2電極層と、
前記第2電極層を透過して入射した光を拡散反射させる拡散反射層とがこの順に積層されて成ること
を特徴とする照明パネル。
【請求項2】
前記拡散反射層における前記第2電極層に臨む面は、粗面であること
を特徴とする請求項1記載の照明パネル。
【請求項3】
前記拡散反射層における前記第2電極層に臨む面は、白色であること
を特徴とする請求項1又は2記載の照明パネル。
【請求項4】
前記拡散反射層における前記第2電極層に臨む面は、前記発光層の補色であること
を特徴とする請求項1又は2記載の照明パネル。
【請求項5】
前記発光層は、EL発光体であること
を特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の照明パネル。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれかに記載の照明パネルと、
前記第1電極層と前記第2電極層との間へ電力を供給することにより、前記発光層を発光させる電源部とを備えること
を特徴とする照明器具。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2007−200597(P2007−200597A)
【公開日】平成19年8月9日(2007.8.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−14909(P2006−14909)
【出願日】平成18年1月24日(2006.1.24)
【出願人】(000005832)松下電工株式会社 (17,916)
【Fターム(参考)】