JP6054426B2

JP6054426B2 - 発光装置

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Publication number: JP6054426B2
Application number: JP2014558392A
Authority: JP
Inventors: 黒田　和男; 和男黒田
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2013-01-25
Filing date: 2013-01-25
Publication date: 2016-12-27
Anticipated expiration: 2033-01-25
Also published as: US20150323158A1; WO2014115311A1; JPWO2014115311A1

Description

本発明は、発光装置に関する。

近年は、発光装置の光源として有機ＥＬ（Organic Electroluminescence）素子やＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いるケースが増えてきている。

例えば特許文献１において、発光パネルの発光層の一例として有機層を用いることが記載されている。特許文献１には、さらに、両面から光が出射する発光パネルの両面に光学フィルムを設けることが記載されている。これら光学フィルムは、透過する光の偏光方向が互いに直交するようになっている。これにより、発光パネルの背景が透けて見えることを抑制できる、と記載されている。

また特許文献２には、赤色のＬＥＤ、緑色のＬＥＤ、及び青色のＬＥＤを有する光源の上に透過型の液晶パネルを配置した表示装置が記載されている。特許文献２には、さらに、ＬＥＤの発光強度をキャリブレーションする際に、赤色のＬＥＤ、緑色のＬＥＤ、及び青色のＬＥＤを時分割して駆動させることが記載されている。

特開２００５−１９１０１５号公報特開２００７−２６５９８４号公報

透光性の面発光部を光源として用いた場合、面発光部の両面に光が出射する。また、使用態様によっては、特許文献１に記載されているように、面発光部の背景が透けて見える。本発明者は、このような場合において、面発光部のうち一面の光透過性を可変にすると、発光装置の用途が広がる、と考えた。

本発明が解決しようとする課題としては、発光装置の用途を広げることが一例として挙げられる。

請求項１に記載の発明は、透光性層と、
前記透光性層の第１面側に形成された発光部と、
前記発光部を基準として前記透光性層とは逆側に設けられ、外部から入力される信号に従って光の透過量を調整する光透過量調整部と、
前記透光性層の第２面側に設けられた光取出層と、
を備える発光装置である。

請求項３に記載の発明は、透光性の面発光部と、
前記面発光部の一面側に設けられ、前記面発光部からの発光の出射を制御する光透過量調整部と、
前記面発光部が発光するタイミングに基づいて前記光透過量調整部を制御する制御部と、
を備える発光装置である。

上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。

実施形態１に係る発光装置の構成を示す図である。実施形態２に係る発光装置の構成を示す図である。実施例１に係る発光装置の構成を示す図である。制御部による光透過量調整部の制御の第１例を示す図である。制御部による光透過量調整部の制御の第２例を示す図である。実施例２に係る発光装置の構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

なお、以下に示す説明において、制御部３００は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。制御部３００の各構成要素は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶メディア、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置には様々な変形例がある。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る発光装置１０の構成を示す図である。発光装置１０は、例えば、照明装置の光源や光通信装置の光源として使用される。本実施形態に係る発光装置１０は、透光性基板１１０（透光性層）、発光部１３０、光取出層１５０、及び光透過量調整部２００を備えている。発光部１３０は、透光性基板１１０の第１面側に形成されている。光透過量調整部２００は、発光部１３０を基準として透光性基板１１０とは逆側に設けられ、外部から入力される信号に従って光の透過量を調整する。光取出層１５０は、透光性基板１１０の第２面側に設けられている。そして、透光性基板１１０、発光部１３０、及び光取出層１５０によって、面発光部１００の少なくとも一部が形成されている。

透光性基板１１０は、例えばガラス又は樹脂材料によって形成されている。透光性基板１１０が樹脂材料によって形成されている場合、透光性基板１１０を薄くしてフィルム状にすると、面発光部１００に可撓性を持たせることができる。

発光部１３０は、例えば有機ＥＬであるが、ＬＥＤや他の光源であってもよい。発光部１３０は、透光性基板１１０上に形成されている。発光部１３０を構成する層は、透光性を有している。

発光部１３０と光透過量調整部２００の間には、保護層１６０が設けられている。保護層１６０は、発光部１３０を保護するために設けられており、透光性の絶縁材料によって形成されている。保護層１６０は、例えばＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）やＰＥＮ（Polyethylene naphthalate）などの樹脂である。

光取出層１５０は、透光性基板１１０から光が出射する割合（光取り出し効率）を向上させるために設けられている。光取出層１５０は、例えば光取り出しフィルムである。背景を透過させないようにするには拡散効果の大きい光取り出しフィルムを用いればよく、逆に背景を透過するようにするには、例えばモスアイ構造の反射防止フィルムを用いればよい。

なお、本図に示す例では、透光性基板１１０の第１面上に発光部１３０が形成されており、透光性基板１１０の第２面上に光取出層１５０が形成されている。ただし、透光性基板１１０と発光部１３０の間に他の層やパターンが形成されていても良いし、光取出層１５０と透光性基板１１０の間に他の層やパターンが形成されていても良い。

また、保護層１６０の発光部１３０とは反対側の面に光透過量調整部２００が設けられているが、光透過量調整部２００と保護層１６０の間にスペースや他の層が設けられていても良い。

また本図に示す例において、発光装置１０は制御部３００を備えている。制御部３００は、面発光部１００が発光するタイミングに基づいて光透過量調整部２００を制御する。

光透過量調整部２００は、例えば液晶を有している。この場合、光透過量調整部２００は、液晶の配向方向を制御することにより、光透過量調整部２００における光の透過量を制御する。ただし、光透過量調整部２００は、他の方式、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）で駆動するシャッターを用いて光の透過量を制御しても良い。

本実施形態によれば、透光性基板１１０は透光性を有しているため、発光部１３０からの光は、透光性基板１１０を介して外部に出射する。特に本実施形態では、透光性基板１１０の第２面側に光取出層１５０を設けているため、透光性基板１１０の第２面側からの光取り出し効率は高くなる。そして、透光性基板１１０の第１面側には、光透過量調整部２００が設けられている。このため、所望するタイミングで、透光性基板１１０の第１面側の光の透過量を制限することができる。このため、発光装置１０の用途を広げることができる。

特に本実施形態において、制御部３００は、面発光部１００が発光するタイミングに基づいて、光透過量調整部２００を制御する。このため、面発光部１００からの光を第１面側に出射させたり、出射させなかったりすることができる。このため、発光装置１０の用途を広げることができる。例えば発光装置１０を光通信装置の光源として使用する場合、透光性基板１１０の第１面側及び第２面側のそれぞれに、光信号を出力することもできるし、第２面側（光透過量調整部２００が設けられていない側）にのみ光信号を出力することもできる。

（実施形態２）
図２は、実施形態２に係る発光装置１０の構成を示す図である。本実施形態に係る発光装置１０は、光透過量調整部２００及び光取出層１５０の位置が逆になっている点を除いて、実施形態１に係る発光装置１０と同様の構成である。すなわち本実施形態において、光透過量調整部２００は透光性基板１１０の第２面側に配置されており、光取出層１５０は保護層１６０のうち発光部１３０とは逆側の面に取り付けられている。本実施形態では、保護層１６０が透光性層となっている。

本実施形態によっても、実施形態と同様の効果を得ることができる。

（実施例１）
図３は、実施例１に係る発光装置１０の構成を示す図である。本実施例において、面発光部１００は有機ＥＬパネルであり、光透過量調整部２００は液晶層２１０を有している。

まず、面発光部１００について説明する。面発光部１００の発光部１３０は有機層によって形成されている。この有機層は、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層をこの順に積層させた構成を有している。ただし、正孔輸送層及び電子輸送層の少なくとも一方は省略されていても良い。また、有機層を構成する各層は、塗布法によって形成されていても良いし、蒸着法によって形成されていても良い。また各層は、全てが同一の方法によって形成されている必要はない。

発光部１３０は、第１電極１２０及び第２電極１４０に挟まれている。第１電極１２０及び第２電極１４０は、いずれも発光部１３０が発光する光に対して透光性を有している。第１電極１２０及び第２電極１４０を構成する材料は、例えばＩＴＯ（Indium Thin Oxide）やＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）などの無機材料、またはポリチオフェン誘導体などの導電性高分子材料である。ただし、第１電極１２０及び第２電極１４０は、光が透過する程度に薄い金属薄膜であっても良い。そして第１電極１２０及び第２電極１４０は、制御部３００に接続されている。

次に、光透過量調整部２００について説明する。光透過量調整部２００は、液晶層２１０及び偏光部２３２，２３４を有している。液晶層２１０は、偏光部２３２，２３４の間に位置している。偏光部２３２の偏光方向は、偏光部２３４の偏光方向に直交している。また、液晶層２１０は第１電極２２２及び第２電極２２４によって狭持されている。そして第１電極２２２及び第２電極２２４は、制御部３００に接続されている。すなわち液晶層２１０における液晶の配向方向は、制御部３００によって制御される。

図４は、制御部３００による光透過量調整部２００の制御の第１例を示す図である。本図に示す例において、制御部３００は、面発光部１００が発光するタイミングにおいては、光透過量調整部２００の光の透過量を少なくし（好ましくは最小値、例えば５％以下）、それ以外のタイミングにおいては、光透過量調整部２００の光の透過量を大きくする（好ましくは最大）。このようにすると、面発光部１００が発光しないタイミングにおいては、人は、透光性基板１１０の第１面側及び第２面側の双方から面発光部１００の背景を認識することができる。また、透光性基板１１０の第１面側に面発光部１００からの光が出射することを抑制できる。そして、透光性基板１１０の第１面側にいる人には、面発光部１００の存在を意識させにくくすることができる。

さらに、面発光部１００を３０Ｈｚ以上で点滅させた場合、透光性基板１１０の第２面側にいる人には面発光部１００が連続して発光していると認識させることができる。

図５は、制御部３００による光透過量調整部２００の制御の第２例を示す図である。本図に示す例は、制御部３００が、面発光部１００の発光が開始するタイミングよりも前に、光透過量調整部２００の光透過量を少なく（好ましくは最小値、例えば５％以下）する点を除いて、図４に示した例と同様である。このようにすると、例えば信号を入力してから液晶の配向方向が変化するまでに時間を要しても、透光性基板１１０の第２面側から光が出射されることを抑制できる。

本実施例によれば、光透過量調整部２００は、液晶層２１０及び偏光部２３２，２３４を有している。このため、制御部３００は、容易に光透過量調整部２００の光透過率を制御することができる。

（実施例２）
図６は、実施例２に係る発光装置１０の構成を示す図である。本実施形態に係る発光装置１０は、照明用のスタンドであり、台座４１０及び支持部材４２０を備えている。支持部材４２０は上下に延在しており、面発光部１００及び光透過量調整部２００を上下にスライド可能に支持している。また台座４１０は、支持部材４２０の下部に取り付けられており、制御部３００を内蔵している。

本実施例によれば、面発光部１００及び光透過量調整部２００をスタンドの光源として使用しているため、面発光部１００の裏側（すなわち透光性基板１１０の第１面側）にいる人は、スタンドの光を認識しなくて済む。また、面発光部１００が発光していない間、スタンドの利用者は面発光部１００の背面側の光景を見ることができる。

なお、上述した各実施例で用いた図において、面発光部１００に対する光透過量調整部２００の位置は、実施形態１に示した位置になっている。ただし、これらの実施例において、光透過量調整部２００は、実施形態２に示した位置であってもよい。

以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

Claims

透光性層と、
前記透光性層の第１面側に形成された発光部と、
前記発光部を基準として前記透光性層とは逆側に設けられ、外部から入力される信号に従って光の透過量を調整する光透過量調整部と、
前記透光性層の第２面側に設けられた光取出層と、
前記発光部が発光するタイミングに基づいて前記光透過量調整部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記発光部の発光時に前記透過量を少なくし、かつ、前記発光部の発光開始前から前記透過量を少なくする発光装置。
請求項１に記載の発光装置において、
前記制御部は、前記発光部の非発光時において、前記光透過量調整部の光の透過量を大きくする発光装置。
請求項１又は２に記載の発光装置において、
前記光透過量調整部は、
２つの偏光層と
前記２つの偏光層の間に位置する液晶層と、
を備える発光装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の発光装置において、
前記透光性層、前記発光部、前記光取出層、及び前記光透過量調整部を支持する支持部材と、
前記支持部材の下部に取り付けられた台座と、
を備える発光装置。