面発光型照明装置
【課題】表示する画像を変更可能であって、且つ、照明用に必要な光量を出力可能な面発光型照明装置を提供する。
【解決手段】第１および第２の各面状発光モジュール２ａ，２ｂは、基板５と、基板５上に設けられた薄膜状の第１電極６と、第１電極６上に設けられ非発光時には透明になる発光層７と、第１電極６との間に発光層７を挟む薄膜状の第２電極８とをそれぞれ有する。第１電極６および第２電極７は透明電極材料からなる。第１の面状発光モジュール２ａの発光面１２側を覆うように配設される第２の面状発光モジュール２ｂにおいては、基板５が透明なガラスから形成される。第２の面状発光モジュール２ｂは、複数の画素を有し画素ごとに点灯制御されることで画像を表示するディスプレイとして機能し、第１の面状発光モジュール２ａは周囲を照明する照明光源として機能する。
【解決手段】第１および第２の各面状発光モジュール２ａ，２ｂは、基板５と、基板５上に設けられた薄膜状の第１電極６と、第１電極６上に設けられ非発光時には透明になる発光層７と、第１電極６との間に発光層７を挟む薄膜状の第２電極８とをそれぞれ有する。第１電極６および第２電極７は透明電極材料からなる。第１の面状発光モジュール２ａの発光面１２側を覆うように配設される第２の面状発光モジュール２ｂにおいては、基板５が透明なガラスから形成される。第２の面状発光モジュール２ｂは、複数の画素を有し画素ごとに点灯制御されることで画像を表示するディスプレイとして機能し、第１の面状発光モジュール２ａは周囲を照明する照明光源として機能する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状に発光する発光面を有する面状発光モジュールを備えた面発光型照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、面状に発光する発光面を有し電力供給されることで発光する面状発光モジュールを、光源として用いた面発光型照明装置（以下、照明装置と略称する）が提案されている。
【０００３】
この種の照明装置の一例として、ガラス材料からなる基板と、基板の前面に形成された薄膜状の第１電極と、第１電極上に設けられ厚さ方向に通電されることにより発光する有機薄膜からなる発光層と、第１電極との間に発光層を挟むように透明電極材料（たとえばＩＴＯ）から形成された薄膜状の第２電極とを有した有機ＥＬ素子を、面状発光モジュールとして用いたものがある。この構成では、第１電極−第２電極間に直流電流を供給すれば、発光層からの光は第２電極を通して前方に出射され、第２電極の前面が面状に発光する発光面となる。
【０００４】
一方、上記面状発光モジュールを用いて画像を表示する技術も提案されている。具体的には、文字または図柄の形に光透過性の表示部を有する表示板の裏側に前記面状発光モジュールを配設し、面状発光モジュールを発光させることで表示部の文字または図柄を表示するものが知られている（たとえば特許文献１参照）。また、発光面が所望の画像の形に形成された面状発光モジュールを発光させることで、前記画像を表示するものも知られている（たとえば特許文献２参照）。特許文献２には、面状発光モジュールが配設される透光性の透光プレートの裏側に蛍光灯を用いたバックライトを設け、透光プレートを背後から照明することで表示輝度を向上させることも記載されている。
【特許文献１】実開平２−５１５６８号公報
【特許文献２】特開平１０−２２８２５５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、特許文献１，２に記載の構成では表示できる画像（文字、図柄）は予め決められており、変更することができない。
【０００６】
ところで、面状に発光する面状発光モジュール（たとえば有機ＥＬ素子）において、複数の画素を設定し画素ごとに点灯制御することで、所望の画像を表示するディスプレイも考えられている。しかし、このディスプレイは、全画素を点灯させたとしても照明用に必要な光量を出力することができず、照明装置として使用することはできない。
【０００７】
本発明は上記事由に鑑みてなされたものであって、表示する画像を変更可能であって、且つ、照明用に必要な光量を出力可能な面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】
【０００８】
請求項１の発明は、それぞれ面状に発光する発光面を有した第１および第２の面状発光モジュールを、第１の面状発光モジュールの発光面側を第２の面状発光モジュールで覆うように一体化して成る発光ブロックを備え、第２の面状発光モジュールが、非発光時には透明であって、第１および第２の面状発光モジュールの一方が、複数の画素を有し画素ごとに点灯制御されることで画像を表示するディスプレイとして機能し、他方が電力供給されることで周囲を照明する照明光源として機能することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、第１の面状発光モジュールの発光面側を覆う第２の面状発光モジュールが非発光時には透明であって、第１および第２の面状発光モジュールの一方がディスプレイとして機能し、他方が照明光源として機能するから、照明光源を発光、ディスプレイを非発光とした場合、照明光源からの光を取り出すことで、照明用に必要な光量を出力することができ、一方、ディスプレイを発光、照明光源を非発光とした場合、ディスプレイからの光を取り出すことで、変更可能な任意の画像を表示することができる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、画像を記憶する記憶部と、前記照明光源の消灯時に、記憶部に記憶されている画像を前記ディスプレイに表示させる画像出力部とを前記発光ブロックと一体に備えることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、記憶部に記憶されている画像をディスプレイに表示させることで、照明装置に対して外部から画像信号を与えることなくディスプレイに画像を表示させることができるので、照明装置に画像信号伝送用の信号線を接続する必要がない。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記発光ブロックが設置される設置面の画像を撮像する撮像部と、前記照明光源の消灯時に、撮像部で撮像された画像を前記ディスプレイに表示させる画像出力部とを発光ブロックと一体に備えることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、発光ブロックが設置される設置面の画像をディスプレイに表示させることができるので、照明光源の消灯時には、視覚的に照明装置を設置面と一体化させることができ、照明装置の存在を目立たなくすることができる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、前記第１の面状発光モジュールが、非発光時に透明であることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、第２の面状発光モジュールだけでなく第１の面状発光モジュールも非発光時には透明であるから、第１および第２の両面状発光モジュールの非発光時においては、発光ブロックに光を透過させることができ、たとえば外光を屋内に取り込むための窓として照明装置を利用することができる。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記発光ブロックが、電力供給の有無によって透明と不透明とが切り替わる液晶シャッターを、前記第１の面状発光モジュールにおける前記第２の面状発光モジュールと反対側の表面を覆う位置に備えることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、第１および第２の両面状発光モジュールの非発光時においても、液晶シャッターの通電をオンオフすることで、発光ブロックにおいて光を透過させるか否かを切り換えることができるので、たとえば照明装置を通して屋外からの外光を屋内に取り込むか否かを必要に応じて切り換えることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、第１の面状発光モジュールの発光面側を覆う第２の面状発光モジュールが非発光時には透明であって、第１および第２の面状発光モジュールの一方がディスプレイとして機能し、他方が照明光源として機能するから、表示する画像を変更可能であって、且つ、照明用に必要な光量を出力可能になるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（実施形態１）
本実施形態の面発光型照明装置（以下、照明装置と略称する）は、それぞれ直流電力が供給されることで発光する第１および第２の面状発光モジュール２ａ，２ｂを一体化して成る発光ブロック１と、両面状発光モジュール２ａ，２ｂを収納する筐体３と、各面状発光モジュール２ａ，２ｂに直流電力を供給する一対の給電端子４ａ，４ｂとを備えている。
【００２０】
第１および第２の各面状発光モジュール２ａ，２ｂは、図１に示すように、板面矩形状の基板５と、基板５の前面（図１の上面）上に設けられた薄膜状の第１電極６と、第１電極６上に設けられた発光層７と、第１電極６との間に発光層７を挟む薄膜状の第２電極８とをそれぞれ有するものである。第１電極６や第２電極８や発光層７は基板５よりもやや小さい矩形状に形成されている。なお、各面状発光モジュール２ａ，２ｂにおける第１電極６と第２電極８との対向面間には、絶縁材料からなる絶縁層９が形成されている。
【００２１】
ここでは、各面状発光モジュール２ａ，２ｂの発光層７は厚さ方向に通電されることにより発光する有機薄膜であって、第１および第２の各面状発光モジュール２ａ，２ｂはいずれも有機ＥＬ素子を構成する。これらの発光層７は、非通電時（非発光時）に少なくとも発光層７からの光に対して透光性を有する有機薄膜からなる。各面状発光モジュール２ａ，２ｂにおける第１電極６および第２電極７は、透明電極材料であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）のように、発光層７からの光に対して透光性を有する導電材料から形成される。これにより、第１および第２の各面状発光モジュール２ａ，２ｂにおいて、それぞれの発光層７から出た光を、それぞれの第２電極８を通して前方（図１の上方）に取り出すことが可能となる。また、第２の面状発光モジュール２ｂにおいては、基板５をたとえばガラスのような透明な絶縁材料から形成している。
【００２２】
筐体３は、矩形枠状に形成されており、一方（背面側）の開口面を建造物の壁材となる建材１０で閉塞するように建材１０の一表面に一体に結合される。このように、本実施形態の照明装置は建材１０と一体化されている。第１の面状発光モジュール２ａは、基板５の背面（図１の下面）を建材１０の前記一表面に突き合わせる形で筐体３の開口内に収納される。また、第２の面状発光モジュール２ｂは、基板５の背面を第１の面状発光モジュール２ａの第２電極８に突き合わせる形で筐体３の開口内に収納される。ここで、両面状発光モジュール２ａ，２ｂは、筐体３の開口内において基板５同士を平行させるように所定間隔を空けて並設され、筐体３の開口内においては、第１の面状発光モジュール２ａと第２の面状発光モジュール２ｂとの間および第２の面状発光モジュール２ｂの前面側の空間を埋めるように封止材１１が充填される。封止材１１は、たとえばシリコーン樹脂からなり、少なくとも両面状発光モジュール２ａ，２ｂからの光に対して透光性を有する。
【００２３】
各給電端子４ａ，４ｂは、筐体３の開口内において筐体３の内側面と両面状発光モジュール２ａ，２ｂとの間に配設され、両面状発光モジュール２ａ，２ｂにおける第１電極６と第２電極８とのそれぞれに電気的に接続される。給電端子４ａ，４ｂは、筐体３の内側面に沿って基板５の厚み方向の全域に亘って延設されており、筐体３における建材１０と反対側（前面側）の開口面から一部が露出する。なお、一対の給電端子４ａ，４ｂは第１および第２の各面状発光モジュール２ａ，２ｂに対して個別に設けられており、図１の例では、右側の給電端子４ａが第１の面状発光モジュール２ａの第１電極６に接続され、左側の給電端子４ｂが第１の面状発光モジュール２ａの第２端子８に接続されている。
【００２４】
上記構成の照明装置は、一対の給電端子４ａ，４ｂを介して第１電極６−第２電極８間に直流電力を供給する点灯回路（図示せず）と共に照明器具を構成する。点灯回路は筐体３内や建材１０内に組み込まれていてもよいが、筐体３および建材１０と別に設けられる構成としてもよい。点灯回路から第１電極６−第２電極８間に直流電力を供給すれば、発光ブロック１において各面状発光モジュール２ａ，２ｂの発光層７がそれぞれ発光し、各発光層７からの光はそれぞれの第２電極８を通して前方に出射されることとなる。したがって、第１および第２の各面状発光モジュール２ａ，２ｂのうち、それぞれ第２電極８の前面が面状に発光する発光面１２を構成する。
【００２５】
ここにおいて、本実施形態では、第１の面状発光モジュール２ａの発光面１２側に、第２の面状発光モジュール２ｂを配設しているものの、第２の面状発光モジュール２ｂにおいては、基板５と第１電極６と第２電極８とがいずれも透明であって、さらに発光層７も非発光時には透明であるから、第２の面状発光モジュール２ｂの非発光時には、第１の面状発光モジュール２ａの発光面１２から出射される光は第２の面状発光モジュール２ｂを通して前方に取り出されることになる。なお、第１の面状発光モジュール２ａと第２の面状発光モジュール２ｂとの間および第２の面状発光モジュール２ｂの前方には封止材１１が充填されているものの、当該封止材１１も透明であるから第１の面状発光モジュール２ａからの光を遮ることはない。
【００２６】
ところで、本実施形態の照明装置は、第１の面状発光モジュール２ａが、通電時に発光面１２の全域を単色（ここでは白色とする）に発光させることで周囲を照明する照明光源として機能する一方で、第２の面状発光モジュール２ｂが、多数の画素を有し画素ごとに点灯制御されることで画像を表示するディスプレイとして機能する。すなわち、第２の面状発光モジュール２ｂにおいては、多数の画素が設定され、画素ごとに点灯制御可能とすることで所望の画像を表示することができる。
【００２７】
ここでは、第２の面状発光モジュール２ｂについて、発光面１２上に互いに直交するＸ軸とＹ軸とを設定し、第１電極６をＸ軸に沿って複数本形成するとともに第２電極８をＹ軸に沿って複数本形成することで、第１電極６と第２電極８との各交点に画素を設定した所謂パッシブマトリクス方式を採用する。この方式では、選択的に第１電極６−第２電極８に電圧（電気信号）をかけると、選択された第１電極６と第２電極８との交点に対応する箇所でのみ発光層７に電流が流れることとなり、第１電極６と第２電極８との組み合わせに応じて画素ごとの点灯制御が可能となる。さらに、本実施形態では、光の三原色であるＲＧＢ（赤、緑、青）の各色の発光層７を各画素内にサブピクセルとして形成し、第１電極６あるいは第２電極８をサブピクセルごとに設けることにより、各画素の発光色を任意に制御できるようにしてある。なお、サブピクセルは基板５の表面に沿って３色の発光層７を並設した構成とするが、基板５の表面に直交する方向に３色の発光層７を積層した構成であってもよい。
【００２８】
以上説明した構成の照明装置は、第１の面状発光モジュール２ａを発光させ、第２の面状発光モジュール２ｂを発光させない動作モード（以下、照明モードという）で動作することで、照明光源としての第１の面状発光モジュール２ａからの光を筐体３の開口面から前方に出射することができ、また、第２の面状発光モジュール２ｂを発光させ、第１の面状発光モジュール２ａを発光させない動作モード（以下、ディスプレイモードという）で動作することで、ディスプレイとしての第２の面状発光モジュール２ｂの光を筐体３の開口面から前方に取り出すことができる。要するに、照明装置は、照明モードにおいては第１の面状発光モジュール２ａからの照明光（白色光）を出力することで、照明用に必要な光量を出力することができ、また、ディスプレイモードにおいては第２の面状発光モジュール２ｂに画像を表示することで、任意の画像を表示することができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、後方に位置する第１の面状発光モジュール２ａが照明光源、前方に位置する第２の面状発光モジュール２ｂがディスプレイとしてそれぞれ機能する例を示したが、第１および第２の面状発光モジュール２ａ，２ｂのいずれか一方が照明光源として機能し、他方がディスプレイとして機能するものであればよく、すなわち、第１の面状発光モジュール２ａがディスプレイ、第２の面状発光モジュール２ｂが照明光源としてそれぞれ機能する構成としてもよい。
【００３０】
（実施形態２）
本実施形態の照明装置は、図２に示すように画像を記憶する記憶部１３と、記憶部１３内の画像をディスプレイとしての第２の面状発光モジュール２ｂに表示させる画像出力部（図示せず）とを発光ブロック１と一体に備える点が実施形態１の照明装置と相違する。
【００３１】
記憶部１３は、図示しない入力端子から入力される写真や絵などの画像を少なくとも１つ記憶するものであって、筐体３の開口内において筐体３の内側面と給電端子４ｂとの間に配設される。本実施形態では、発光ブロック１が設置される設置面となる建材１０の一表面の柄と同一の柄の画像が記憶部１３に記憶されており、記憶部１３への画像情報の書き込みは照明装置の製造時に行われる。画像出力部は、照明光源としての第１の面状発光モジュール２ａの消灯時（つまり、ディスプレイモード）に、記憶部１３内の画像を第２の面状発光モジュール２ｂに表示させるものである。
【００３２】
上述した構成によれば、記憶部１３に記憶されている画像をディスプレイに表示させることで、照明装置に対して外部から画像信号を与えることなくディスプレイに画像を表示させることができるので、照明装置に画像信号伝送用の信号線を接続する必要はなく、照明装置の設置作業が簡単になる。また、照明装置を取り付けた建材（ここでは壁材）１０を他の建材と共に設置した状態で、第１の面状発光モジュール２ａを消灯させてディスプレイモードとすれば、発光ブロック１の設置面と同一の柄の画像がディスプレイとしての第２の面状発光モジュール２ｂに表示されることとなるので、発光ブロック１の前面と周囲の建材１０とで柄が一致し、視覚的に照明装置を周囲の建材１０と一体化させることができる。したがって、照明が不要なときには、照明装置をディスプレイモードとしておくことで、照明装置の存在を目立たなくすることができる。
【００３３】
また、記憶部１３に記憶させる画像は、建材１０と同一の柄に限るものではなく、たとえば絵画などの画像であってもよい。この場合、記憶部１３内の画像を第２の面状発光モジュール２ｂに表示させることにより、筐体３を額縁とみなして絵画を飾ってあるように見せることができる。つまり、照明が不要なときには、照明装置を絵画のように見せることで空間の演出に利用することができる。
【００３４】
その他の構成および機能は実施形態１と同様である。
【００３５】
（実施形態３）
本実施形態の照明装置は、図３に示すように発光ブロック１が設置される設置面の画像を撮像する撮像部１４を発光ブロック１と一体に備える点が実施形態２の照明装置と相違する。
【００３６】
撮像部１４は、イメージセンサからなり、設置面となる建材１０の一表面の画像を撮像するように、筐体３の外側面の一部から露出する形で筐体３に埋め込まれている。本実施形態では、照明装置を設置する際に撮像部１４で設置面の画像を撮像し、撮像された画像は記憶部１３に記憶される。ここで、記憶部１３内の画像をディスプレイとしての第２の面状発光モジュール２ｂに表示させる画像出力部１５が撮像部１４と共に筐体３に埋設されており、したがって、撮像部１４で撮像された画像は画像出力部１５によってディスプレイとしての第２の面状発光モジュール２ｂに表示される。
【００３７】
上述した構成によれば、照明装置を取り付けた建材（ここでは壁材）１０を他の建材と共に設置した状態で、第１の面状発光モジュール２ａを消灯させてディスプレイモードとすれば、発光ブロック１の設置面と同一の柄の画像がディスプレイとしての第２の面状発光モジュール２ｂに表示させることとなるので、発光ブロック１の前面と周囲の建材１０とで柄が一致し、視覚的に照明装置を周囲の建材１０と一体化させることができる。
【００３８】
また、撮像部１４で撮像された設置面の画像を記憶部１３に記憶することなく画像出力部１５によって第２の面状発光モジュール２ｂに表示させる構成としてもよい。この場合、撮像部１４で撮像されている現在の設置面の状態を第２の面状発光モジュール２ｂに表示することができるので、設置面の経時変化が第２の面状発光モジュール２ｂの表示に反映され、視覚的に照明装置を周囲の建材１０と確実に一体化させることができる。
【００３９】
その他の構成および機能は実施形態２と同様である。
【００４０】
（実施形態４）
本実施形態の照明装置は、第１の面状発光モジュール２ａの基板５を、第２の面状発光モジュール２ｂの基板５と同様にたとえばガラスのような透明な絶縁材料から形成した点が実施形態２の照明装置と相違する。すなわち、本実施形態では、第１の面状発光モジュール２ａにおいても、基板５と第１電極６と第２電極８とがいずれも透明であって、さらに発光層７も非発光時には透明であるから、第１の面状発光モジュール２ａと第２の面状発光モジュール２ｂとの両方の非発光時には、発光ブロック１全体が透明となる。
【００４１】
また、本実施形態の照明装置は、建材１０の一表面に結合されるのではなく、図４に示すように建材１０の一部に形成され建材１０の厚み方向に貫通する窓孔１６内に、各面状発光モジュール２ａ，２ｂの基板５の厚み方向を窓孔１６の貫通方向と一致させる形で配設される。ここで、発光ブロック１の前面は建材１０の前面と面一になり、発光ブロック１の背面は建材１０の背面と面一になる。
【００４２】
上述した構成によれば、照明装置は、第１および第２の両面状発光モジュール２ａ，２ｂの非発光時に、窓孔１６の貫通方向に光を透過させる窓として機能する。したがって、照明装置を窓孔１６内に設けた建材１０を、たとえば屋内と屋外とを仕切る壁として用いる場合には、両面状発光モジュール２ａ，２ｂの非発光時に、発光ブロック１を通して照明装置の背後から屋内に外光を取り込むことができる。
【００４３】
また、本実施形態の他の構成として、図５に示すように発光ブロック１が第１の面状発光モジュール２ａの背面側に液晶シャッター１７を備えるようにしてもよい。液晶シャッター１７は、電力供給の有無に応じて透明・不透明が切り替わるものであって、第１の面状発光モジュール２ａにおける第２の面状発光モジュール２ｂと反対側の表面（背面）を全域に亘って覆う矩形平板状に形成されている。ここでは、液晶シャッター１７は第１の面状発光モジュール２ａの基板５の背面側に積層されている。
【００４４】
図５の構成によれば、第１および第２の両面状発光モジュール２ａ，２ｂの非発光時であっても、液晶シャッター１７の通電をオンオフすることによって、筐体３の開口内で光を遮断する状態と光を透過させる状態とを切り換えることができる。したがって、第１および第２の両面状発光モジュール２ａ，２ｂの非発光時において、照明装置の背後から取り込まれる外光を必要に応じて遮断することが可能となる。ここで液晶シャッター１７は屋内の目隠しとしても機能する。
【００４５】
その他の構成および機能は実施形態２と同様である。
【００４６】
なお、上記各実施形態では、壁材としての建材１０に照明装置を一体に形成する例を示したが、本発明の照明装置は、壁に設置されるものに限らず、たとえば床や天井などに設置されるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態１の構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態２の構成を示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施形態３の構成を示す概略断面図である。
【図４】本発明の実施形態４の構成を示す概略断面図である。
【図５】同上の他の構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 発光ブロック
２ａ 第１の面状発光モジュール
２ｂ 第２の面状発光モジュール
１２ 発光面
１３ 記憶部
１４ 撮像部
１５ 画像出力部
１７ 液晶シャッター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状に発光する発光面を有する面状発光モジュールを備えた面発光型照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、面状に発光する発光面を有し電力供給されることで発光する面状発光モジュールを、光源として用いた面発光型照明装置（以下、照明装置と略称する）が提案されている。
【０００３】
この種の照明装置の一例として、ガラス材料からなる基板と、基板の前面に形成された薄膜状の第１電極と、第１電極上に設けられ厚さ方向に通電されることにより発光する有機薄膜からなる発光層と、第１電極との間に発光層を挟むように透明電極材料（たとえばＩＴＯ）から形成された薄膜状の第２電極とを有した有機ＥＬ素子を、面状発光モジュールとして用いたものがある。この構成では、第１電極−第２電極間に直流電流を供給すれば、発光層からの光は第２電極を通して前方に出射され、第２電極の前面が面状に発光する発光面となる。
【０００４】
一方、上記面状発光モジュールを用いて画像を表示する技術も提案されている。具体的には、文字または図柄の形に光透過性の表示部を有する表示板の裏側に前記面状発光モジュールを配設し、面状発光モジュールを発光させることで表示部の文字または図柄を表示するものが知られている（たとえば特許文献１参照）。また、発光面が所望の画像の形に形成された面状発光モジュールを発光させることで、前記画像を表示するものも知られている（たとえば特許文献２参照）。特許文献２には、面状発光モジュールが配設される透光性の透光プレートの裏側に蛍光灯を用いたバックライトを設け、透光プレートを背後から照明することで表示輝度を向上させることも記載されている。
【特許文献１】実開平２−５１５６８号公報
【特許文献２】特開平１０−２２８２５５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、特許文献１，２に記載の構成では表示できる画像（文字、図柄）は予め決められており、変更することができない。
【０００６】
ところで、面状に発光する面状発光モジュール（たとえば有機ＥＬ素子）において、複数の画素を設定し画素ごとに点灯制御することで、所望の画像を表示するディスプレイも考えられている。しかし、このディスプレイは、全画素を点灯させたとしても照明用に必要な光量を出力することができず、照明装置として使用することはできない。
【０００７】
本発明は上記事由に鑑みてなされたものであって、表示する画像を変更可能であって、且つ、照明用に必要な光量を出力可能な面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】
【０００８】
請求項１の発明は、それぞれ面状に発光する発光面を有した第１および第２の面状発光モジュールを、第１の面状発光モジュールの発光面側を第２の面状発光モジュールで覆うように一体化して成る発光ブロックを備え、第２の面状発光モジュールが、非発光時には透明であって、第１および第２の面状発光モジュールの一方が、複数の画素を有し画素ごとに点灯制御されることで画像を表示するディスプレイとして機能し、他方が電力供給されることで周囲を照明する照明光源として機能することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、第１の面状発光モジュールの発光面側を覆う第２の面状発光モジュールが非発光時には透明であって、第１および第２の面状発光モジュールの一方がディスプレイとして機能し、他方が照明光源として機能するから、照明光源を発光、ディスプレイを非発光とした場合、照明光源からの光を取り出すことで、照明用に必要な光量を出力することができ、一方、ディスプレイを発光、照明光源を非発光とした場合、ディスプレイからの光を取り出すことで、変更可能な任意の画像を表示することができる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、画像を記憶する記憶部と、前記照明光源の消灯時に、記憶部に記憶されている画像を前記ディスプレイに表示させる画像出力部とを前記発光ブロックと一体に備えることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、記憶部に記憶されている画像をディスプレイに表示させることで、照明装置に対して外部から画像信号を与えることなくディスプレイに画像を表示させることができるので、照明装置に画像信号伝送用の信号線を接続する必要がない。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記発光ブロックが設置される設置面の画像を撮像する撮像部と、前記照明光源の消灯時に、撮像部で撮像された画像を前記ディスプレイに表示させる画像出力部とを発光ブロックと一体に備えることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、発光ブロックが設置される設置面の画像をディスプレイに表示させることができるので、照明光源の消灯時には、視覚的に照明装置を設置面と一体化させることができ、照明装置の存在を目立たなくすることができる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、前記第１の面状発光モジュールが、非発光時に透明であることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、第２の面状発光モジュールだけでなく第１の面状発光モジュールも非発光時には透明であるから、第１および第２の両面状発光モジュールの非発光時においては、発光ブロックに光を透過させることができ、たとえば外光を屋内に取り込むための窓として照明装置を利用することができる。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記発光ブロックが、電力供給の有無によって透明と不透明とが切り替わる液晶シャッターを、前記第１の面状発光モジュールにおける前記第２の面状発光モジュールと反対側の表面を覆う位置に備えることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、第１および第２の両面状発光モジュールの非発光時においても、液晶シャッターの通電をオンオフすることで、発光ブロックにおいて光を透過させるか否かを切り換えることができるので、たとえば照明装置を通して屋外からの外光を屋内に取り込むか否かを必要に応じて切り換えることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、第１の面状発光モジュールの発光面側を覆う第２の面状発光モジュールが非発光時には透明であって、第１および第２の面状発光モジュールの一方がディスプレイとして機能し、他方が照明光源として機能するから、表示する画像を変更可能であって、且つ、照明用に必要な光量を出力可能になるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（実施形態１）
本実施形態の面発光型照明装置（以下、照明装置と略称する）は、それぞれ直流電力が供給されることで発光する第１および第２の面状発光モジュール２ａ，２ｂを一体化して成る発光ブロック１と、両面状発光モジュール２ａ，２ｂを収納する筐体３と、各面状発光モジュール２ａ，２ｂに直流電力を供給する一対の給電端子４ａ，４ｂとを備えている。
【００２０】
第１および第２の各面状発光モジュール２ａ，２ｂは、図１に示すように、板面矩形状の基板５と、基板５の前面（図１の上面）上に設けられた薄膜状の第１電極６と、第１電極６上に設けられた発光層７と、第１電極６との間に発光層７を挟む薄膜状の第２電極８とをそれぞれ有するものである。第１電極６や第２電極８や発光層７は基板５よりもやや小さい矩形状に形成されている。なお、各面状発光モジュール２ａ，２ｂにおける第１電極６と第２電極８との対向面間には、絶縁材料からなる絶縁層９が形成されている。
【００２１】
ここでは、各面状発光モジュール２ａ，２ｂの発光層７は厚さ方向に通電されることにより発光する有機薄膜であって、第１および第２の各面状発光モジュール２ａ，２ｂはいずれも有機ＥＬ素子を構成する。これらの発光層７は、非通電時（非発光時）に少なくとも発光層７からの光に対して透光性を有する有機薄膜からなる。各面状発光モジュール２ａ，２ｂにおける第１電極６および第２電極７は、透明電極材料であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）のように、発光層７からの光に対して透光性を有する導電材料から形成される。これにより、第１および第２の各面状発光モジュール２ａ，２ｂにおいて、それぞれの発光層７から出た光を、それぞれの第２電極８を通して前方（図１の上方）に取り出すことが可能となる。また、第２の面状発光モジュール２ｂにおいては、基板５をたとえばガラスのような透明な絶縁材料から形成している。
【００２２】
筐体３は、矩形枠状に形成されており、一方（背面側）の開口面を建造物の壁材となる建材１０で閉塞するように建材１０の一表面に一体に結合される。このように、本実施形態の照明装置は建材１０と一体化されている。第１の面状発光モジュール２ａは、基板５の背面（図１の下面）を建材１０の前記一表面に突き合わせる形で筐体３の開口内に収納される。また、第２の面状発光モジュール２ｂは、基板５の背面を第１の面状発光モジュール２ａの第２電極８に突き合わせる形で筐体３の開口内に収納される。ここで、両面状発光モジュール２ａ，２ｂは、筐体３の開口内において基板５同士を平行させるように所定間隔を空けて並設され、筐体３の開口内においては、第１の面状発光モジュール２ａと第２の面状発光モジュール２ｂとの間および第２の面状発光モジュール２ｂの前面側の空間を埋めるように封止材１１が充填される。封止材１１は、たとえばシリコーン樹脂からなり、少なくとも両面状発光モジュール２ａ，２ｂからの光に対して透光性を有する。
【００２３】
各給電端子４ａ，４ｂは、筐体３の開口内において筐体３の内側面と両面状発光モジュール２ａ，２ｂとの間に配設され、両面状発光モジュール２ａ，２ｂにおける第１電極６と第２電極８とのそれぞれに電気的に接続される。給電端子４ａ，４ｂは、筐体３の内側面に沿って基板５の厚み方向の全域に亘って延設されており、筐体３における建材１０と反対側（前面側）の開口面から一部が露出する。なお、一対の給電端子４ａ，４ｂは第１および第２の各面状発光モジュール２ａ，２ｂに対して個別に設けられており、図１の例では、右側の給電端子４ａが第１の面状発光モジュール２ａの第１電極６に接続され、左側の給電端子４ｂが第１の面状発光モジュール２ａの第２端子８に接続されている。
【００２４】
上記構成の照明装置は、一対の給電端子４ａ，４ｂを介して第１電極６−第２電極８間に直流電力を供給する点灯回路（図示せず）と共に照明器具を構成する。点灯回路は筐体３内や建材１０内に組み込まれていてもよいが、筐体３および建材１０と別に設けられる構成としてもよい。点灯回路から第１電極６−第２電極８間に直流電力を供給すれば、発光ブロック１において各面状発光モジュール２ａ，２ｂの発光層７がそれぞれ発光し、各発光層７からの光はそれぞれの第２電極８を通して前方に出射されることとなる。したがって、第１および第２の各面状発光モジュール２ａ，２ｂのうち、それぞれ第２電極８の前面が面状に発光する発光面１２を構成する。
【００２５】
ここにおいて、本実施形態では、第１の面状発光モジュール２ａの発光面１２側に、第２の面状発光モジュール２ｂを配設しているものの、第２の面状発光モジュール２ｂにおいては、基板５と第１電極６と第２電極８とがいずれも透明であって、さらに発光層７も非発光時には透明であるから、第２の面状発光モジュール２ｂの非発光時には、第１の面状発光モジュール２ａの発光面１２から出射される光は第２の面状発光モジュール２ｂを通して前方に取り出されることになる。なお、第１の面状発光モジュール２ａと第２の面状発光モジュール２ｂとの間および第２の面状発光モジュール２ｂの前方には封止材１１が充填されているものの、当該封止材１１も透明であるから第１の面状発光モジュール２ａからの光を遮ることはない。
【００２６】
ところで、本実施形態の照明装置は、第１の面状発光モジュール２ａが、通電時に発光面１２の全域を単色（ここでは白色とする）に発光させることで周囲を照明する照明光源として機能する一方で、第２の面状発光モジュール２ｂが、多数の画素を有し画素ごとに点灯制御されることで画像を表示するディスプレイとして機能する。すなわち、第２の面状発光モジュール２ｂにおいては、多数の画素が設定され、画素ごとに点灯制御可能とすることで所望の画像を表示することができる。
【００２７】
ここでは、第２の面状発光モジュール２ｂについて、発光面１２上に互いに直交するＸ軸とＹ軸とを設定し、第１電極６をＸ軸に沿って複数本形成するとともに第２電極８をＹ軸に沿って複数本形成することで、第１電極６と第２電極８との各交点に画素を設定した所謂パッシブマトリクス方式を採用する。この方式では、選択的に第１電極６−第２電極８に電圧（電気信号）をかけると、選択された第１電極６と第２電極８との交点に対応する箇所でのみ発光層７に電流が流れることとなり、第１電極６と第２電極８との組み合わせに応じて画素ごとの点灯制御が可能となる。さらに、本実施形態では、光の三原色であるＲＧＢ（赤、緑、青）の各色の発光層７を各画素内にサブピクセルとして形成し、第１電極６あるいは第２電極８をサブピクセルごとに設けることにより、各画素の発光色を任意に制御できるようにしてある。なお、サブピクセルは基板５の表面に沿って３色の発光層７を並設した構成とするが、基板５の表面に直交する方向に３色の発光層７を積層した構成であってもよい。
【００２８】
以上説明した構成の照明装置は、第１の面状発光モジュール２ａを発光させ、第２の面状発光モジュール２ｂを発光させない動作モード（以下、照明モードという）で動作することで、照明光源としての第１の面状発光モジュール２ａからの光を筐体３の開口面から前方に出射することができ、また、第２の面状発光モジュール２ｂを発光させ、第１の面状発光モジュール２ａを発光させない動作モード（以下、ディスプレイモードという）で動作することで、ディスプレイとしての第２の面状発光モジュール２ｂの光を筐体３の開口面から前方に取り出すことができる。要するに、照明装置は、照明モードにおいては第１の面状発光モジュール２ａからの照明光（白色光）を出力することで、照明用に必要な光量を出力することができ、また、ディスプレイモードにおいては第２の面状発光モジュール２ｂに画像を表示することで、任意の画像を表示することができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、後方に位置する第１の面状発光モジュール２ａが照明光源、前方に位置する第２の面状発光モジュール２ｂがディスプレイとしてそれぞれ機能する例を示したが、第１および第２の面状発光モジュール２ａ，２ｂのいずれか一方が照明光源として機能し、他方がディスプレイとして機能するものであればよく、すなわち、第１の面状発光モジュール２ａがディスプレイ、第２の面状発光モジュール２ｂが照明光源としてそれぞれ機能する構成としてもよい。
【００３０】
（実施形態２）
本実施形態の照明装置は、図２に示すように画像を記憶する記憶部１３と、記憶部１３内の画像をディスプレイとしての第２の面状発光モジュール２ｂに表示させる画像出力部（図示せず）とを発光ブロック１と一体に備える点が実施形態１の照明装置と相違する。
【００３１】
記憶部１３は、図示しない入力端子から入力される写真や絵などの画像を少なくとも１つ記憶するものであって、筐体３の開口内において筐体３の内側面と給電端子４ｂとの間に配設される。本実施形態では、発光ブロック１が設置される設置面となる建材１０の一表面の柄と同一の柄の画像が記憶部１３に記憶されており、記憶部１３への画像情報の書き込みは照明装置の製造時に行われる。画像出力部は、照明光源としての第１の面状発光モジュール２ａの消灯時（つまり、ディスプレイモード）に、記憶部１３内の画像を第２の面状発光モジュール２ｂに表示させるものである。
【００３２】
上述した構成によれば、記憶部１３に記憶されている画像をディスプレイに表示させることで、照明装置に対して外部から画像信号を与えることなくディスプレイに画像を表示させることができるので、照明装置に画像信号伝送用の信号線を接続する必要はなく、照明装置の設置作業が簡単になる。また、照明装置を取り付けた建材（ここでは壁材）１０を他の建材と共に設置した状態で、第１の面状発光モジュール２ａを消灯させてディスプレイモードとすれば、発光ブロック１の設置面と同一の柄の画像がディスプレイとしての第２の面状発光モジュール２ｂに表示されることとなるので、発光ブロック１の前面と周囲の建材１０とで柄が一致し、視覚的に照明装置を周囲の建材１０と一体化させることができる。したがって、照明が不要なときには、照明装置をディスプレイモードとしておくことで、照明装置の存在を目立たなくすることができる。
【００３３】
また、記憶部１３に記憶させる画像は、建材１０と同一の柄に限るものではなく、たとえば絵画などの画像であってもよい。この場合、記憶部１３内の画像を第２の面状発光モジュール２ｂに表示させることにより、筐体３を額縁とみなして絵画を飾ってあるように見せることができる。つまり、照明が不要なときには、照明装置を絵画のように見せることで空間の演出に利用することができる。
【００３４】
その他の構成および機能は実施形態１と同様である。
【００３５】
（実施形態３）
本実施形態の照明装置は、図３に示すように発光ブロック１が設置される設置面の画像を撮像する撮像部１４を発光ブロック１と一体に備える点が実施形態２の照明装置と相違する。
【００３６】
撮像部１４は、イメージセンサからなり、設置面となる建材１０の一表面の画像を撮像するように、筐体３の外側面の一部から露出する形で筐体３に埋め込まれている。本実施形態では、照明装置を設置する際に撮像部１４で設置面の画像を撮像し、撮像された画像は記憶部１３に記憶される。ここで、記憶部１３内の画像をディスプレイとしての第２の面状発光モジュール２ｂに表示させる画像出力部１５が撮像部１４と共に筐体３に埋設されており、したがって、撮像部１４で撮像された画像は画像出力部１５によってディスプレイとしての第２の面状発光モジュール２ｂに表示される。
【００３７】
上述した構成によれば、照明装置を取り付けた建材（ここでは壁材）１０を他の建材と共に設置した状態で、第１の面状発光モジュール２ａを消灯させてディスプレイモードとすれば、発光ブロック１の設置面と同一の柄の画像がディスプレイとしての第２の面状発光モジュール２ｂに表示させることとなるので、発光ブロック１の前面と周囲の建材１０とで柄が一致し、視覚的に照明装置を周囲の建材１０と一体化させることができる。
【００３８】
また、撮像部１４で撮像された設置面の画像を記憶部１３に記憶することなく画像出力部１５によって第２の面状発光モジュール２ｂに表示させる構成としてもよい。この場合、撮像部１４で撮像されている現在の設置面の状態を第２の面状発光モジュール２ｂに表示することができるので、設置面の経時変化が第２の面状発光モジュール２ｂの表示に反映され、視覚的に照明装置を周囲の建材１０と確実に一体化させることができる。
【００３９】
その他の構成および機能は実施形態２と同様である。
【００４０】
（実施形態４）
本実施形態の照明装置は、第１の面状発光モジュール２ａの基板５を、第２の面状発光モジュール２ｂの基板５と同様にたとえばガラスのような透明な絶縁材料から形成した点が実施形態２の照明装置と相違する。すなわち、本実施形態では、第１の面状発光モジュール２ａにおいても、基板５と第１電極６と第２電極８とがいずれも透明であって、さらに発光層７も非発光時には透明であるから、第１の面状発光モジュール２ａと第２の面状発光モジュール２ｂとの両方の非発光時には、発光ブロック１全体が透明となる。
【００４１】
また、本実施形態の照明装置は、建材１０の一表面に結合されるのではなく、図４に示すように建材１０の一部に形成され建材１０の厚み方向に貫通する窓孔１６内に、各面状発光モジュール２ａ，２ｂの基板５の厚み方向を窓孔１６の貫通方向と一致させる形で配設される。ここで、発光ブロック１の前面は建材１０の前面と面一になり、発光ブロック１の背面は建材１０の背面と面一になる。
【００４２】
上述した構成によれば、照明装置は、第１および第２の両面状発光モジュール２ａ，２ｂの非発光時に、窓孔１６の貫通方向に光を透過させる窓として機能する。したがって、照明装置を窓孔１６内に設けた建材１０を、たとえば屋内と屋外とを仕切る壁として用いる場合には、両面状発光モジュール２ａ，２ｂの非発光時に、発光ブロック１を通して照明装置の背後から屋内に外光を取り込むことができる。
【００４３】
また、本実施形態の他の構成として、図５に示すように発光ブロック１が第１の面状発光モジュール２ａの背面側に液晶シャッター１７を備えるようにしてもよい。液晶シャッター１７は、電力供給の有無に応じて透明・不透明が切り替わるものであって、第１の面状発光モジュール２ａにおける第２の面状発光モジュール２ｂと反対側の表面（背面）を全域に亘って覆う矩形平板状に形成されている。ここでは、液晶シャッター１７は第１の面状発光モジュール２ａの基板５の背面側に積層されている。
【００４４】
図５の構成によれば、第１および第２の両面状発光モジュール２ａ，２ｂの非発光時であっても、液晶シャッター１７の通電をオンオフすることによって、筐体３の開口内で光を遮断する状態と光を透過させる状態とを切り換えることができる。したがって、第１および第２の両面状発光モジュール２ａ，２ｂの非発光時において、照明装置の背後から取り込まれる外光を必要に応じて遮断することが可能となる。ここで液晶シャッター１７は屋内の目隠しとしても機能する。
【００４５】
その他の構成および機能は実施形態２と同様である。
【００４６】
なお、上記各実施形態では、壁材としての建材１０に照明装置を一体に形成する例を示したが、本発明の照明装置は、壁に設置されるものに限らず、たとえば床や天井などに設置されるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態１の構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態２の構成を示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施形態３の構成を示す概略断面図である。
【図４】本発明の実施形態４の構成を示す概略断面図である。
【図５】同上の他の構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 発光ブロック
２ａ 第１の面状発光モジュール
２ｂ 第２の面状発光モジュール
１２ 発光面
１３ 記憶部
１４ 撮像部
１５ 画像出力部
１７ 液晶シャッター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ面状に発光する発光面を有した第１および第２の面状発光モジュールを、第１の面状発光モジュールの発光面側を第２の面状発光モジュールで覆うように一体化して成る発光ブロックを備え、第２の面状発光モジュールは、非発光時には透明であって、第１および第２の面状発光モジュールの一方は、複数の画素を有し画素ごとに点灯制御されることで画像を表示するディスプレイとして機能し、他方は電力供給されることで周囲を照明する照明光源として機能することを特徴とする面発光型照明装置。
【請求項２】
画像を記憶する記憶部と、前記照明光源の消灯時に、記憶部に記憶されている画像を前記ディスプレイに表示させる画像出力部とを前記発光ブロックと一体に備えることを特徴とする請求項１記載の面発光型照明装置。
【請求項３】
前記発光ブロックが設置される設置面の画像を撮像する撮像部と、前記照明光源の消灯時に、撮像部で撮像された画像を前記ディスプレイに表示させる画像出力部とを発光ブロックと一体に備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の面発光型照明装置。
【請求項４】
前記第１の面状発光モジュールは、非発光時に透明であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の面発光型照明装置。
【請求項５】
前記発光ブロックは、電力供給の有無によって透明と不透明とが切り替わる液晶シャッターを、前記第１の面状発光モジュールにおける前記第２の面状発光モジュールと反対側の表面を覆う位置に備えることを特徴とする請求項４記載の面発光型照明装置。
【請求項１】
それぞれ面状に発光する発光面を有した第１および第２の面状発光モジュールを、第１の面状発光モジュールの発光面側を第２の面状発光モジュールで覆うように一体化して成る発光ブロックを備え、第２の面状発光モジュールは、非発光時には透明であって、第１および第２の面状発光モジュールの一方は、複数の画素を有し画素ごとに点灯制御されることで画像を表示するディスプレイとして機能し、他方は電力供給されることで周囲を照明する照明光源として機能することを特徴とする面発光型照明装置。
【請求項２】
画像を記憶する記憶部と、前記照明光源の消灯時に、記憶部に記憶されている画像を前記ディスプレイに表示させる画像出力部とを前記発光ブロックと一体に備えることを特徴とする請求項１記載の面発光型照明装置。
【請求項３】
前記発光ブロックが設置される設置面の画像を撮像する撮像部と、前記照明光源の消灯時に、撮像部で撮像された画像を前記ディスプレイに表示させる画像出力部とを発光ブロックと一体に備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の面発光型照明装置。
【請求項４】
前記第１の面状発光モジュールは、非発光時に透明であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の面発光型照明装置。
【請求項５】
前記発光ブロックは、電力供給の有無によって透明と不透明とが切り替わる液晶シャッターを、前記第１の面状発光モジュールにおける前記第２の面状発光モジュールと反対側の表面を覆う位置に備えることを特徴とする請求項４記載の面発光型照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−７６３９０（Ｐ２００９−７６３９０Ａ）
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４５９６２（Ｐ２００７−２４５９６２）
【出願日】平成１９年９月２１日（２００７．９．２１）
【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４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２１日（２００７．９．２１）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]