自発光式照明装置
【課題】誤点灯を低減し、屋外でも人的補助なしに、効率よく発光及び発電を実現可能な自発光型照明装置を提供する。
【解決手段】透光性の面発光モジュール１００と、前記面発光モジュール１００の背面に配置される太陽電池２００と、前記面発光モジュールの発光部を側方から囲む縁部に並置された照度センサ５００と、前記太陽電池の背面側に配設され、前記太陽電池による起電力を蓄積する蓄電池４００とを具備し、前記照度センサ５００の出力に応じて、前記蓄電池から電圧供給を行うことで前記面発光モジュールの点灯を制御する点灯制御部３００とを具備したことを特徴とする。
【解決手段】透光性の面発光モジュール１００と、前記面発光モジュール１００の背面に配置される太陽電池２００と、前記面発光モジュールの発光部を側方から囲む縁部に並置された照度センサ５００と、前記太陽電池の背面側に配設され、前記太陽電池による起電力を蓄積する蓄電池４００とを具備し、前記照度センサ５００の出力に応じて、前記蓄電池から電圧供給を行うことで前記面発光モジュールの点灯を制御する点灯制御部３００とを具備したことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自発光式照明装置に関し、特に、昼間は太陽光で太陽電池による発電を行い、その起電力で、面発光モジュールを点灯する面発光型の自発光式照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、壁面の照明方法としては、投光器を用いたライトアップが主流であったが、給電設備を要することなく、取り付けが容易な照明装置として、近年、太陽光を用いて太陽電池による発電を行い、その起電力で、面発光モジュールを点灯する面発光型の自発光式照明装置は、電源配線が不要であり、地面や塀の壁面など、屋外での使用に適し、自然エネルギーに基づく省エネ性能の高い照明装置として、注目されている。
【０００３】
このような自発光式照明装置においては、昼間太陽光があるときには、面発光モジュールは点灯せず、太陽電池発電を行い、暗時には面発光モジュールを点灯するという制御が必要であり、照度センサを用いて照度検出を行い、その検出結果に応じて、太陽電池と面発光モジュールとの通電切り替えを行うという方法をとっている。
【０００４】
例えば、透光性基板上のエレクトロルミネッセンス素子形成領域以外のところに発電素子を設けた複合発光装置が提案されている（特許文献１）。この装置では発電素子が設けられている部分にセンサが設けられており、このセンサからの信号に基づいてエレクトロルミネッセンス素子の点灯あるいは消灯を制御している。
【０００５】
また、小型化を企図して透光性基板の一方の面に透光性有機エレクトロルミネッセンス素子を形成すると共に他方の面に太陽電池を形成した携帯端末用の発光表示装置も提案されている（特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２０３２３９号
【特許文献２】特開２００２−６７６９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、従来、発光素子と太陽電池などの電力発生装置とを備えた複合素子は種々提案されてはいるものの、特許文献２の発光表示装置では、エレクトロルミネッセンス素子と太陽電池とを積層しているもの携帯用の表示装置であり、人による制御も可能であることから照度センサは搭載していない。
また特許文献１では、透光性基板上のエレクトロルミネッセンス素子形成領域以外の領域に太陽電池を設け、この太陽電池の設けられている部分に照度センサを設けている。この構成では、より省エネ性能を追求しようとして照度センサの検知結果により、必要なときだけ点灯するように制御しようとすると、面発光モジュール自体からの光が照度センサによって検出され、誤って消灯する可能性がある。特に透光性の面発光モジュールからの光を効率よく出力するために太陽電池の表面を光沢面とすると、透光性面状発光モジュールが発光していなくとも、これが太陽光等を反射するため、これに基づく誤消灯や誤点灯（以下誤消灯と誤点灯を総称して誤点灯とする）が生じる可能性がある。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、誤点灯を低減し、屋外でも人的補助なしに、効率よく発光及び発電を実現可能な自発光型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】
【０００９】
そこで本発明の自発光式照明装置は、透光性の面発光モジュールと、前記面発光モジュールの背面に配置される太陽電池と、前記面発光モジュールの発光部を側方から囲む縁部に並置された照度センサと、前記太陽電池の背面側に配設され、前記太陽電池による起電力を蓄積する蓄電池とを具備し、前記照度センサの出力に応じて、前記蓄電池から電圧供給を行うことで前記面発光モジュールの点灯を制御する点灯制御部とを具備したことを特徴とする。
この構成により、面発光モジュールの発光部を側方から囲む縁部に照度センサを並置しているため、光沢表面を有する太陽電池に直接は臨まないように配置することができ，外乱光の検出を低減し、誤点灯の少ない自発光型照明装置を提供することができる。
【００１０】
また、本発明は、上記自発光式照明装置において、前記照度センサは、前記面発光モジュールの縁部に設けられた切り欠き部に配置され、前記面発光モジュールの発光面と同一表面上にセンサ部を具備したものを含む。
この構成により、面発光モジュールの縁部に設けられた切り欠き部に照度センサを配しているため、太陽電池表面で反射した光も、発光素子自体の光も遮断することができ、外乱なしに、外光のみを効率よく検出することができる。
【００１１】
また、本発明は、上記自発光式照明装置において、前記切り欠き部は、遮光表面を構成するものを含む。
この構成により、切り欠き部が遮光表面を構成しているため、面発光モジュールからの光を確実に遮光することができる。
【００１２】
また、本発明は、上記自発光式照明装置において、前記太陽電池の前記面発光モジュールと対向する面は、透光性の第３電極上に形成された反射防止膜で構成され、前記反射防止膜は所望の屈折率となるように、成分調整がなされたものを含む。
この構成により、太陽電池の透光性の第３電極表面に形成された反射防止膜で構成され、この反射防止膜の組成あるいは膜質を調整することで、太陽電池表面での反射と吸収を調整し、前面への光の導出量と、発電効率とを調整し、所望の光量を得るようにすることができる。
【００１３】
また、本発明は、上記自発光式照明装置において、前記面発光モジュールと前記太陽電池は、透光性の接着性樹脂で接合されており、前記接着性樹脂の屈折率が、それぞれ相対向する表面の屈折率の中間値をもつものを含む。
この構成により、面発光モジュールと太陽電池とを近づけ、さらに界面での反射が低減されるように、相対向する表面の屈折率の中間値をもつ接着性樹脂で接合しているため、より薄型でかつ高効率の自発光式照明装置を提供することが可能となる。
【００１４】
また、本発明は、上記自発光式照明装置において、前記太陽電池の前記エレクトロルミネッセンス素子と対向する面は、透光性の第３電極で構成され、前記第３電極は前記第２電極よりも高屈折率であるものを含む。
この構成により、透光性の第３電極表面での反射を低減することが可能となる。
【００１５】
また、本発明は、上記自発光式照明装置において、前記太陽電池と前記エレクトロルミネッセンス素子は、一体的に形成されたものを含む。
この構成により、より薄型化をはかることができる。なお、太陽電池とエレクトロルミネッセンス素子は、接着剤を介して接合してもよいし、同一基板上に順次積層して太陽電池及びエレクトロルミネッセンス素子の積層構造体を形成してもよい。
【００１６】
また、本発明は、上記自発光式照明装置において、さらに箱状の気密ケースを具備したものを含む。
この構成により、屋外での使用に際しても耐久性の高い自発光式照明装置を提供することが可能となる。
【００１７】
また、本発明は、上記自発光式照明装置において、前記面発光モジュールは、透光性基板上に、透光性の第１電極と、発光機能を有する層と、透光性の第２電極とが順次積層されたエレクトロルミネッセンス素子を備えたものを含む。
この構成により、面発光モジュールを透光性の第１および第２の電極で発光機能を有する層を挟んだエレクトロルミネッセンス素子で構成しているため、背面の太陽電池への光量の減衰を抑制し、高効率の発電を実現することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明の自発光式照明装置によれば、照度センサは，面発光モジュールの縁部に配置されたので，特に，光沢表面を有する太陽電池を直接臨まないように配置することができ，外乱光の検出を低減し、誤点灯の少ない自発光型照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の自発光式照明装置は、図１及び図２に示すように、透光性の有機エレクトロルミネッセンス素子からなる面発光モジュール１００と、前記面発光モジュール１００の背面に配置された太陽電池２００と、前記面発光モジュール１００の発光部１０１を側方から囲む縁部１０２に並置された照度センサ５００と、前記太陽電池２００の背面側に配設され、前記太陽電池２００による起電力を蓄積する蓄電池３００と、前記照度センサ５００の出力に応じて、前記蓄電池３００から電圧供給を行うことで前記面発光モジュールの点灯を制御する点灯制御部を構成する回路基板４００とを具備し、これが容器６００と、外カバー７００とで封止され、屋外に埋め込まれるように構成したことを特徴とする。ここで図１はこの自発光式照明装置の断面図、図２はこの自発光式照明装置で用いられる面発光モジュール１００を示す斜視図である。図１は図２のＡ−Ａ断面に相当する。図３は照度センサおよびその取り付け部の要部拡大図である。
【００２０】
ここで、面発光モジュールの発光部１０１を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光材料を選択することにより、透光性にするのが容易であり、図４に概略断面図を示すように、透光性のガラス基板１０５上にスパッタリング法により形成された膜厚１００から２００ｎｍ程度のＩＴＯパターンからなる第１の電極１０６上に、α―ＮＰＤなどの芳香族ジアミン化合物からなるホール輸送層、Ａｌｑ3からなる発光層、クマリンからなる電子輸送層とで構成される発光機能層１０７と、第２の電極１０８として膜厚１００から２００ｎｍ程度のＩＴＯパターンからなる第２電極が順次積層形成されて、透光性の有機エレクトロルミネッセンス素子として構成される。そしてこのガラス基板を、周縁を覆うようにアルミキャストで構成された枠部１０２が配設されている。
この枠部１０２には外側部に切り欠き部１０３が形成され、この切り欠き部１０３にＣｄＳ焦電素子からなる照度センサ５００が配設され、外部の照度を検出するようになっている。なおこの切り欠き部１０３の表面にはアルミキャストが露呈しており、反射面を構成している。
【００２１】
また太陽電池２００は、透光性の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光部１０１の投影面積内に収まる大きさで、面発光モジュール１００の発光部１０１と所定の間隔を隔てて配置される。この太陽電池は、図４に概略断面図を示すように、支持基板２０１上に形成されたアルミニウムなどの金属製の第４電極２０２と、光電変換層としての多結晶シリコン層２０３と、膜厚１００から２００ｎｍ程度のＩＴＯを主成分とする透光性の第３電極２０４と、反射防止膜２０５との積層体で構成されており、面発光モジュール１００の発光部１０１に相対向する側にＩＴＯからなる透光性の第３電極が配される。太陽電池は光源の必要電力量に対して大きさを要求されるが、有機エレクトロルミネッセンス素子は省電力性であるため、有機エレクトロルミネッセンス素子の有効領域すなわち発光領域と同程度の受光面積で十分であり、積層構造体として構成することで、小型化が可能となる。また、必要に応じて受光面側である第３電極の表面を覆う反射防止膜を調整することで、所望のカラーを構成することができる、いわゆるカラー太陽電池であり，表面は光沢を有する面となっている。
【００２２】
すなわち、カラー太陽電池は、従来の太陽電池が濃紺色または紫色であるのに対して、太陽電池の反射防止膜の膜厚や屈折率を変えることにより見かけ上の呈色を自在に変化させ（薄膜の光の干渉効果を利用）、各種色調を呈する。このようにカラー太陽電池の反射防止膜の組成や膜質、膜厚を調整することで、有機エレクトロルミネッセンス素子からの光を反射して前面に導く比率と、太陽電池における発電に寄与するように光を取り込む比率とを調整するようにしている。
【００２３】
また、照度センサー５００は、ＣｄＳ焦電素子で構成され、外光を検出するように構成されたもので、図３に要部拡大図を示すように、面発光モジュール１００の縁部１０２に設けられた切り欠き部１０３に取り付けられている。
【００２４】
さらに、蓄電池３００は、太陽電池２００の起電力を蓄え、必要に応じて面発光モジュール１００に給電するために設けられており、有機エレクトロルミネッセンス素子は省電力性をもつため小型化が可能となり、携帯電話用のような、小型の電子機器などにも適用することができる。
【００２５】
また、回路基板４００は、蓄電池３００を電源とし、照度センサ５００の出力に基づいて、面発光モジュール１００の有機エレクトロルミネッセンス素子への給電を制御し、点滅を制御するように構成されたシステムＬＳＩが搭載されてなり、照度センサ５００、蓄電池３００、面発光モジュール１００、太陽電池２００に接続され、各部の駆動を制御するものである。ここでは、日中は、有機エレクトロルミネッセンス素子は消灯、太陽電池２００による起電力を蓄電池３００に導き充電するようにし、夜間は、有機エレクトロルミネッセンス素子を点灯させるように制御する。なお、照度センサ５００の検出値に応じて有機エレクトロルミネッセンス素子のオンオフを制御するだけでなく、印加電圧を制御し、明るさに応じて輝度を制御するようにしてもよい。また有機エレクトロルミネッセンス素子への給電部にタイマー機能を付加することで、真夜中は調光して省エネを実現することもできる。また、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光時には、わずかに太陽電池に光が漏れるが、この光によってもわずかながらも起電力が発生し、発電を行うことができる。
【００２６】
またケース６００は、蓄電池３００及び回路基板４００を底部に固定するとともに、この上に太陽電池２００、そして上縁近傍に面発光モジュール１００を固定する、防水性の樹脂で構成される。
【００２７】
そして、外カバー７００は、これら内蔵物を外的衝撃より保護し、透光性を有するものでガラス製あるいはポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂などの高強度の樹脂で構成される。この外カバー７００の表面には、光触媒膜をコーティングすることにより、汚れ防止することもできるし、ムシベールコーティングと指称する虫除け用コーティングを併用すれば、虫が寄り付き見苦しくなるのを防止することが可能である。また、この外カバーには、外壁面などに取付けできるように、取付け穴を設けてもよい。
【００２８】
この構成により、面発光モジュールの発光部を側方から囲む縁部に照度センサを並置しているため、光沢表面を有する太陽電池に直接は臨まないように配置することができ，外乱光の検出を低減し、誤点灯の少ない自発光型照明装置を提供することができる。
【００２９】
なお、面発光モジュールは、面発光モジュールを透光性の第１および第２の電極で発光機能を有する層を挟んだ有機エレクトロルミネッセンス素子で構成しているため、背面の太陽電池への光量の減衰を抑制し、高効率の発電を実現することができる。
【００３０】
また、面発光モジュールの縁部に設けられた切り欠き部に照度センサを配しているため、太陽電池表面で反射した光も、発光素子である有機エレクトロルミネッセント素子自体の光も遮断することができ、外乱なしに、外光のみを効率よく検出することができる。
【００３１】
また、縁部がアルミキャストの枠状体で構成されているため、切り欠き部は遮光表面を構成しており、面発光モジュールからの光を確実に遮光することができる。
なおこの縁部はアルミニウムに限定されることなく樹脂などを用いてもよい。仮に遮光性材料で構成されていない場合は。切り欠き部に遮光膜あるいは反射性膜を形成するようにしてもよい。
【００３２】
また、本発明の自発光式照明装置は、容器６００と外カバーとを封止樹脂（図示せず）で気密封止して構成した気密ケースを用いて形成しているため、地面への埋設あるいは屋外での使用に際しても耐久性の高い自発光式照明装置を提供する。
【００３３】
（実施の形態２）
前記実施の形態１では、面発光モジュールと太陽電池は容器内で支持されるように装着したが、図５に要部断面図を示すように面発光モジュール１００と太陽電池２００を透光性の接着性樹脂８００で接合してもよい。ここでは、透光性の接着性樹脂８００の屈折率は、それぞれ相対向する面発光モジュール１００の透光性の第２電極１０９と、太陽電池２００の第３電極２０４上に形成された反射防止膜２０５の屈折率の中間値をもつように構成する。他部については前記実施の形態１と同様に形成されるため、ここでは説明を省略する。
【００３４】
この構成により、面発光モジュールと太陽電池とを近づけ、さらに界面での反射が低減されるように、相対向する表面の屈折率の中間値をもつ接着性樹脂で接合しているため、より薄型でかつ高効率の自発光式照明装置を提供することが可能となる。
【００３５】
（実施の形態３）
前記実施の形態２では、面発光モジュール１００と太陽電池２００を透光性の接着性樹脂８００で接合したが、ここでは、図６に示すように、太陽電池が面発光モジュール１００を構成するエレクトロルミネッセンス素子と対向する面を、面発光モジュール１００の第２電極１０９よりも高屈折率材料で構成した反射防止膜２０５をこの第２電極１０９に密着したことを特徴とする。他部については前記実施の形態１と同様に形成されるため、ここでは説明を省略する。
【００３６】
この構成により、より薄型化をはかることができるとともに有機エレクトロルミネッセンス素子からの光を前面に導出するとともに反射防止膜表面での反射を低減することが可能となる。
【００３７】
なお、前記実施の形態２および３では、太陽電池とエレクトロルミネッセンス素子は、接着剤を介してあるいは直接接合したが、支持基板上に第４電極、多結晶シリコン層、透光性の第３電極、反射防止膜を積層して太陽電池を形成した後、この上層に透光性の第２電極、発光機能層、透光性の第１電極を順次塗布形成することで、同一基板上に太陽電池及びエレクトロルミネッセンス素子を順次積層して積層構造体を形成してもよい。
【００３８】
すなわち、太陽電池とエレクトロルミネッセンス素子を、積層構造をなすように、一体的に形成するもので、この構成により、より薄型化をはかることができる。
【００３９】
また、前記実施の形態では、面発光モジュールとして有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたが無機エレクトロルミネッセンス素子を用いるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上説明してきたように、本発明の自発光式照明装置は、自己発電型であるため電源が不要で、かつ誤動作を抑制することができ、薄型であることから、既存の壁面等に任意に連結施工可能であり、大型の壁面照明などの演出にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る自発光式照明装置を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態１に係る自発光式照明装置の面発光モジュールを示す図
【図３】本発明の実施の形態１に係る自発光式照明装置の照度センサおよびその取り付け部を示す図
【図４】本発明の実施の形態１に係る自発光式照明装置の要部概略断面図
【図５】本発明の実施の形態２に係る自発光式照明装置の要部概略断面図
【図６】本発明の実施の形態３に係る自発光式照明装置の要部概略断面図
【符号の説明】
【００４２】
１００ 面発光モジュール
２００ 太陽電池
３００ 蓄電池
４００ 回路基板
５００ 照度センサ
６００ 容器
７００ 外カバー
８００ 接着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自発光式照明装置に関し、特に、昼間は太陽光で太陽電池による発電を行い、その起電力で、面発光モジュールを点灯する面発光型の自発光式照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、壁面の照明方法としては、投光器を用いたライトアップが主流であったが、給電設備を要することなく、取り付けが容易な照明装置として、近年、太陽光を用いて太陽電池による発電を行い、その起電力で、面発光モジュールを点灯する面発光型の自発光式照明装置は、電源配線が不要であり、地面や塀の壁面など、屋外での使用に適し、自然エネルギーに基づく省エネ性能の高い照明装置として、注目されている。
【０００３】
このような自発光式照明装置においては、昼間太陽光があるときには、面発光モジュールは点灯せず、太陽電池発電を行い、暗時には面発光モジュールを点灯するという制御が必要であり、照度センサを用いて照度検出を行い、その検出結果に応じて、太陽電池と面発光モジュールとの通電切り替えを行うという方法をとっている。
【０００４】
例えば、透光性基板上のエレクトロルミネッセンス素子形成領域以外のところに発電素子を設けた複合発光装置が提案されている（特許文献１）。この装置では発電素子が設けられている部分にセンサが設けられており、このセンサからの信号に基づいてエレクトロルミネッセンス素子の点灯あるいは消灯を制御している。
【０００５】
また、小型化を企図して透光性基板の一方の面に透光性有機エレクトロルミネッセンス素子を形成すると共に他方の面に太陽電池を形成した携帯端末用の発光表示装置も提案されている（特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２０３２３９号
【特許文献２】特開２００２−６７６９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、従来、発光素子と太陽電池などの電力発生装置とを備えた複合素子は種々提案されてはいるものの、特許文献２の発光表示装置では、エレクトロルミネッセンス素子と太陽電池とを積層しているもの携帯用の表示装置であり、人による制御も可能であることから照度センサは搭載していない。
また特許文献１では、透光性基板上のエレクトロルミネッセンス素子形成領域以外の領域に太陽電池を設け、この太陽電池の設けられている部分に照度センサを設けている。この構成では、より省エネ性能を追求しようとして照度センサの検知結果により、必要なときだけ点灯するように制御しようとすると、面発光モジュール自体からの光が照度センサによって検出され、誤って消灯する可能性がある。特に透光性の面発光モジュールからの光を効率よく出力するために太陽電池の表面を光沢面とすると、透光性面状発光モジュールが発光していなくとも、これが太陽光等を反射するため、これに基づく誤消灯や誤点灯（以下誤消灯と誤点灯を総称して誤点灯とする）が生じる可能性がある。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、誤点灯を低減し、屋外でも人的補助なしに、効率よく発光及び発電を実現可能な自発光型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】
【０００９】
そこで本発明の自発光式照明装置は、透光性の面発光モジュールと、前記面発光モジュールの背面に配置される太陽電池と、前記面発光モジュールの発光部を側方から囲む縁部に並置された照度センサと、前記太陽電池の背面側に配設され、前記太陽電池による起電力を蓄積する蓄電池とを具備し、前記照度センサの出力に応じて、前記蓄電池から電圧供給を行うことで前記面発光モジュールの点灯を制御する点灯制御部とを具備したことを特徴とする。
この構成により、面発光モジュールの発光部を側方から囲む縁部に照度センサを並置しているため、光沢表面を有する太陽電池に直接は臨まないように配置することができ，外乱光の検出を低減し、誤点灯の少ない自発光型照明装置を提供することができる。
【００１０】
また、本発明は、上記自発光式照明装置において、前記照度センサは、前記面発光モジュールの縁部に設けられた切り欠き部に配置され、前記面発光モジュールの発光面と同一表面上にセンサ部を具備したものを含む。
この構成により、面発光モジュールの縁部に設けられた切り欠き部に照度センサを配しているため、太陽電池表面で反射した光も、発光素子自体の光も遮断することができ、外乱なしに、外光のみを効率よく検出することができる。
【００１１】
また、本発明は、上記自発光式照明装置において、前記切り欠き部は、遮光表面を構成するものを含む。
この構成により、切り欠き部が遮光表面を構成しているため、面発光モジュールからの光を確実に遮光することができる。
【００１２】
また、本発明は、上記自発光式照明装置において、前記太陽電池の前記面発光モジュールと対向する面は、透光性の第３電極上に形成された反射防止膜で構成され、前記反射防止膜は所望の屈折率となるように、成分調整がなされたものを含む。
この構成により、太陽電池の透光性の第３電極表面に形成された反射防止膜で構成され、この反射防止膜の組成あるいは膜質を調整することで、太陽電池表面での反射と吸収を調整し、前面への光の導出量と、発電効率とを調整し、所望の光量を得るようにすることができる。
【００１３】
また、本発明は、上記自発光式照明装置において、前記面発光モジュールと前記太陽電池は、透光性の接着性樹脂で接合されており、前記接着性樹脂の屈折率が、それぞれ相対向する表面の屈折率の中間値をもつものを含む。
この構成により、面発光モジュールと太陽電池とを近づけ、さらに界面での反射が低減されるように、相対向する表面の屈折率の中間値をもつ接着性樹脂で接合しているため、より薄型でかつ高効率の自発光式照明装置を提供することが可能となる。
【００１４】
また、本発明は、上記自発光式照明装置において、前記太陽電池の前記エレクトロルミネッセンス素子と対向する面は、透光性の第３電極で構成され、前記第３電極は前記第２電極よりも高屈折率であるものを含む。
この構成により、透光性の第３電極表面での反射を低減することが可能となる。
【００１５】
また、本発明は、上記自発光式照明装置において、前記太陽電池と前記エレクトロルミネッセンス素子は、一体的に形成されたものを含む。
この構成により、より薄型化をはかることができる。なお、太陽電池とエレクトロルミネッセンス素子は、接着剤を介して接合してもよいし、同一基板上に順次積層して太陽電池及びエレクトロルミネッセンス素子の積層構造体を形成してもよい。
【００１６】
また、本発明は、上記自発光式照明装置において、さらに箱状の気密ケースを具備したものを含む。
この構成により、屋外での使用に際しても耐久性の高い自発光式照明装置を提供することが可能となる。
【００１７】
また、本発明は、上記自発光式照明装置において、前記面発光モジュールは、透光性基板上に、透光性の第１電極と、発光機能を有する層と、透光性の第２電極とが順次積層されたエレクトロルミネッセンス素子を備えたものを含む。
この構成により、面発光モジュールを透光性の第１および第２の電極で発光機能を有する層を挟んだエレクトロルミネッセンス素子で構成しているため、背面の太陽電池への光量の減衰を抑制し、高効率の発電を実現することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明の自発光式照明装置によれば、照度センサは，面発光モジュールの縁部に配置されたので，特に，光沢表面を有する太陽電池を直接臨まないように配置することができ，外乱光の検出を低減し、誤点灯の少ない自発光型照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の自発光式照明装置は、図１及び図２に示すように、透光性の有機エレクトロルミネッセンス素子からなる面発光モジュール１００と、前記面発光モジュール１００の背面に配置された太陽電池２００と、前記面発光モジュール１００の発光部１０１を側方から囲む縁部１０２に並置された照度センサ５００と、前記太陽電池２００の背面側に配設され、前記太陽電池２００による起電力を蓄積する蓄電池３００と、前記照度センサ５００の出力に応じて、前記蓄電池３００から電圧供給を行うことで前記面発光モジュールの点灯を制御する点灯制御部を構成する回路基板４００とを具備し、これが容器６００と、外カバー７００とで封止され、屋外に埋め込まれるように構成したことを特徴とする。ここで図１はこの自発光式照明装置の断面図、図２はこの自発光式照明装置で用いられる面発光モジュール１００を示す斜視図である。図１は図２のＡ−Ａ断面に相当する。図３は照度センサおよびその取り付け部の要部拡大図である。
【００２０】
ここで、面発光モジュールの発光部１０１を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光材料を選択することにより、透光性にするのが容易であり、図４に概略断面図を示すように、透光性のガラス基板１０５上にスパッタリング法により形成された膜厚１００から２００ｎｍ程度のＩＴＯパターンからなる第１の電極１０６上に、α―ＮＰＤなどの芳香族ジアミン化合物からなるホール輸送層、Ａｌｑ3からなる発光層、クマリンからなる電子輸送層とで構成される発光機能層１０７と、第２の電極１０８として膜厚１００から２００ｎｍ程度のＩＴＯパターンからなる第２電極が順次積層形成されて、透光性の有機エレクトロルミネッセンス素子として構成される。そしてこのガラス基板を、周縁を覆うようにアルミキャストで構成された枠部１０２が配設されている。
この枠部１０２には外側部に切り欠き部１０３が形成され、この切り欠き部１０３にＣｄＳ焦電素子からなる照度センサ５００が配設され、外部の照度を検出するようになっている。なおこの切り欠き部１０３の表面にはアルミキャストが露呈しており、反射面を構成している。
【００２１】
また太陽電池２００は、透光性の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光部１０１の投影面積内に収まる大きさで、面発光モジュール１００の発光部１０１と所定の間隔を隔てて配置される。この太陽電池は、図４に概略断面図を示すように、支持基板２０１上に形成されたアルミニウムなどの金属製の第４電極２０２と、光電変換層としての多結晶シリコン層２０３と、膜厚１００から２００ｎｍ程度のＩＴＯを主成分とする透光性の第３電極２０４と、反射防止膜２０５との積層体で構成されており、面発光モジュール１００の発光部１０１に相対向する側にＩＴＯからなる透光性の第３電極が配される。太陽電池は光源の必要電力量に対して大きさを要求されるが、有機エレクトロルミネッセンス素子は省電力性であるため、有機エレクトロルミネッセンス素子の有効領域すなわち発光領域と同程度の受光面積で十分であり、積層構造体として構成することで、小型化が可能となる。また、必要に応じて受光面側である第３電極の表面を覆う反射防止膜を調整することで、所望のカラーを構成することができる、いわゆるカラー太陽電池であり，表面は光沢を有する面となっている。
【００２２】
すなわち、カラー太陽電池は、従来の太陽電池が濃紺色または紫色であるのに対して、太陽電池の反射防止膜の膜厚や屈折率を変えることにより見かけ上の呈色を自在に変化させ（薄膜の光の干渉効果を利用）、各種色調を呈する。このようにカラー太陽電池の反射防止膜の組成や膜質、膜厚を調整することで、有機エレクトロルミネッセンス素子からの光を反射して前面に導く比率と、太陽電池における発電に寄与するように光を取り込む比率とを調整するようにしている。
【００２３】
また、照度センサー５００は、ＣｄＳ焦電素子で構成され、外光を検出するように構成されたもので、図３に要部拡大図を示すように、面発光モジュール１００の縁部１０２に設けられた切り欠き部１０３に取り付けられている。
【００２４】
さらに、蓄電池３００は、太陽電池２００の起電力を蓄え、必要に応じて面発光モジュール１００に給電するために設けられており、有機エレクトロルミネッセンス素子は省電力性をもつため小型化が可能となり、携帯電話用のような、小型の電子機器などにも適用することができる。
【００２５】
また、回路基板４００は、蓄電池３００を電源とし、照度センサ５００の出力に基づいて、面発光モジュール１００の有機エレクトロルミネッセンス素子への給電を制御し、点滅を制御するように構成されたシステムＬＳＩが搭載されてなり、照度センサ５００、蓄電池３００、面発光モジュール１００、太陽電池２００に接続され、各部の駆動を制御するものである。ここでは、日中は、有機エレクトロルミネッセンス素子は消灯、太陽電池２００による起電力を蓄電池３００に導き充電するようにし、夜間は、有機エレクトロルミネッセンス素子を点灯させるように制御する。なお、照度センサ５００の検出値に応じて有機エレクトロルミネッセンス素子のオンオフを制御するだけでなく、印加電圧を制御し、明るさに応じて輝度を制御するようにしてもよい。また有機エレクトロルミネッセンス素子への給電部にタイマー機能を付加することで、真夜中は調光して省エネを実現することもできる。また、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光時には、わずかに太陽電池に光が漏れるが、この光によってもわずかながらも起電力が発生し、発電を行うことができる。
【００２６】
またケース６００は、蓄電池３００及び回路基板４００を底部に固定するとともに、この上に太陽電池２００、そして上縁近傍に面発光モジュール１００を固定する、防水性の樹脂で構成される。
【００２７】
そして、外カバー７００は、これら内蔵物を外的衝撃より保護し、透光性を有するものでガラス製あるいはポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂などの高強度の樹脂で構成される。この外カバー７００の表面には、光触媒膜をコーティングすることにより、汚れ防止することもできるし、ムシベールコーティングと指称する虫除け用コーティングを併用すれば、虫が寄り付き見苦しくなるのを防止することが可能である。また、この外カバーには、外壁面などに取付けできるように、取付け穴を設けてもよい。
【００２８】
この構成により、面発光モジュールの発光部を側方から囲む縁部に照度センサを並置しているため、光沢表面を有する太陽電池に直接は臨まないように配置することができ，外乱光の検出を低減し、誤点灯の少ない自発光型照明装置を提供することができる。
【００２９】
なお、面発光モジュールは、面発光モジュールを透光性の第１および第２の電極で発光機能を有する層を挟んだ有機エレクトロルミネッセンス素子で構成しているため、背面の太陽電池への光量の減衰を抑制し、高効率の発電を実現することができる。
【００３０】
また、面発光モジュールの縁部に設けられた切り欠き部に照度センサを配しているため、太陽電池表面で反射した光も、発光素子である有機エレクトロルミネッセント素子自体の光も遮断することができ、外乱なしに、外光のみを効率よく検出することができる。
【００３１】
また、縁部がアルミキャストの枠状体で構成されているため、切り欠き部は遮光表面を構成しており、面発光モジュールからの光を確実に遮光することができる。
なおこの縁部はアルミニウムに限定されることなく樹脂などを用いてもよい。仮に遮光性材料で構成されていない場合は。切り欠き部に遮光膜あるいは反射性膜を形成するようにしてもよい。
【００３２】
また、本発明の自発光式照明装置は、容器６００と外カバーとを封止樹脂（図示せず）で気密封止して構成した気密ケースを用いて形成しているため、地面への埋設あるいは屋外での使用に際しても耐久性の高い自発光式照明装置を提供する。
【００３３】
（実施の形態２）
前記実施の形態１では、面発光モジュールと太陽電池は容器内で支持されるように装着したが、図５に要部断面図を示すように面発光モジュール１００と太陽電池２００を透光性の接着性樹脂８００で接合してもよい。ここでは、透光性の接着性樹脂８００の屈折率は、それぞれ相対向する面発光モジュール１００の透光性の第２電極１０９と、太陽電池２００の第３電極２０４上に形成された反射防止膜２０５の屈折率の中間値をもつように構成する。他部については前記実施の形態１と同様に形成されるため、ここでは説明を省略する。
【００３４】
この構成により、面発光モジュールと太陽電池とを近づけ、さらに界面での反射が低減されるように、相対向する表面の屈折率の中間値をもつ接着性樹脂で接合しているため、より薄型でかつ高効率の自発光式照明装置を提供することが可能となる。
【００３５】
（実施の形態３）
前記実施の形態２では、面発光モジュール１００と太陽電池２００を透光性の接着性樹脂８００で接合したが、ここでは、図６に示すように、太陽電池が面発光モジュール１００を構成するエレクトロルミネッセンス素子と対向する面を、面発光モジュール１００の第２電極１０９よりも高屈折率材料で構成した反射防止膜２０５をこの第２電極１０９に密着したことを特徴とする。他部については前記実施の形態１と同様に形成されるため、ここでは説明を省略する。
【００３６】
この構成により、より薄型化をはかることができるとともに有機エレクトロルミネッセンス素子からの光を前面に導出するとともに反射防止膜表面での反射を低減することが可能となる。
【００３７】
なお、前記実施の形態２および３では、太陽電池とエレクトロルミネッセンス素子は、接着剤を介してあるいは直接接合したが、支持基板上に第４電極、多結晶シリコン層、透光性の第３電極、反射防止膜を積層して太陽電池を形成した後、この上層に透光性の第２電極、発光機能層、透光性の第１電極を順次塗布形成することで、同一基板上に太陽電池及びエレクトロルミネッセンス素子を順次積層して積層構造体を形成してもよい。
【００３８】
すなわち、太陽電池とエレクトロルミネッセンス素子を、積層構造をなすように、一体的に形成するもので、この構成により、より薄型化をはかることができる。
【００３９】
また、前記実施の形態では、面発光モジュールとして有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたが無機エレクトロルミネッセンス素子を用いるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上説明してきたように、本発明の自発光式照明装置は、自己発電型であるため電源が不要で、かつ誤動作を抑制することができ、薄型であることから、既存の壁面等に任意に連結施工可能であり、大型の壁面照明などの演出にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る自発光式照明装置を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態１に係る自発光式照明装置の面発光モジュールを示す図
【図３】本発明の実施の形態１に係る自発光式照明装置の照度センサおよびその取り付け部を示す図
【図４】本発明の実施の形態１に係る自発光式照明装置の要部概略断面図
【図５】本発明の実施の形態２に係る自発光式照明装置の要部概略断面図
【図６】本発明の実施の形態３に係る自発光式照明装置の要部概略断面図
【符号の説明】
【００４２】
１００ 面発光モジュール
２００ 太陽電池
３００ 蓄電池
４００ 回路基板
５００ 照度センサ
６００ 容器
７００ 外カバー
８００ 接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性の面発光モジュールと、
前記面発光モジュールの背面に配置される太陽電池と、
前記面発光モジュールの発光部を側方から囲む縁部に並置された照度センサと、
前記太陽電池の背面側に配設され、前記太陽電池による起電力を蓄積する蓄電池と、
前記照度センサの出力に応じて、前記蓄電池から電圧供給を行うことで前記面発光モジュールの点灯を制御する点灯制御部とを具備した自発光式照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自発光式照明装置であって、
前記照度センサは、前記面発光モジュールの縁部に設けられた切り欠き部に配置され、前記面発光モジュールの発光面と同一表面上にセンサ部を具備した自発光式照明装置。
【請求項３】
請求項２に記載の自発光式照明装置であって、
前記切り欠き部は、遮光表面を構成する自発光式照明装置。
【請求項４】
請求項２に記載の自発光式照明装置であって、
前記太陽電池の前記面発光モジュールと対向する面は、透光性の第３電極上に形成された反射防止膜で構成され、
前記反射防止膜は所望の屈折率となるように、成分調整がなされた自発光式照明装置。
【請求項５】
請求項２に記載の自発光式照明装置であって、
前記面発光モジュールと前記太陽電池は、透光性の接着性樹脂で接合されており、前記接着性樹脂の屈折率が、それぞれ相対向する表面の屈折率の中間値をもつ自発光式照明装置。
【請求項６】
請求項２に記載の自発光式照明装置であって、
前記太陽電池と前記エレクトロルミネッセンス素子は、一体的に形成された自発光式照明装置。
【請求項７】
請求項１乃至６に記載の自発光式照明装置であって、
前記面発光モジュールは、透光性基板上に、透光性の第１電極と、発光機能を有する層と、透光性の第２電極とが順次積層されたエレクトロルミネッセンス素子を備えた自発光式照明装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の自発光式照明装置であって、
さらに箱状の気密ケースを具備した自発光式照明装置。
【請求項１】
透光性の面発光モジュールと、
前記面発光モジュールの背面に配置される太陽電池と、
前記面発光モジュールの発光部を側方から囲む縁部に並置された照度センサと、
前記太陽電池の背面側に配設され、前記太陽電池による起電力を蓄積する蓄電池と、
前記照度センサの出力に応じて、前記蓄電池から電圧供給を行うことで前記面発光モジュールの点灯を制御する点灯制御部とを具備した自発光式照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自発光式照明装置であって、
前記照度センサは、前記面発光モジュールの縁部に設けられた切り欠き部に配置され、前記面発光モジュールの発光面と同一表面上にセンサ部を具備した自発光式照明装置。
【請求項３】
請求項２に記載の自発光式照明装置であって、
前記切り欠き部は、遮光表面を構成する自発光式照明装置。
【請求項４】
請求項２に記載の自発光式照明装置であって、
前記太陽電池の前記面発光モジュールと対向する面は、透光性の第３電極上に形成された反射防止膜で構成され、
前記反射防止膜は所望の屈折率となるように、成分調整がなされた自発光式照明装置。
【請求項５】
請求項２に記載の自発光式照明装置であって、
前記面発光モジュールと前記太陽電池は、透光性の接着性樹脂で接合されており、前記接着性樹脂の屈折率が、それぞれ相対向する表面の屈折率の中間値をもつ自発光式照明装置。
【請求項６】
請求項２に記載の自発光式照明装置であって、
前記太陽電池と前記エレクトロルミネッセンス素子は、一体的に形成された自発光式照明装置。
【請求項７】
請求項１乃至６に記載の自発光式照明装置であって、
前記面発光モジュールは、透光性基板上に、透光性の第１電極と、発光機能を有する層と、透光性の第２電極とが順次積層されたエレクトロルミネッセンス素子を備えた自発光式照明装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の自発光式照明装置であって、
さらに箱状の気密ケースを具備した自発光式照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１２９６９９（Ｐ２００９−１２９６９９Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０３４２１（Ｐ２００７−３０３４２１）
【出願日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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