(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性のアクリル樹脂により中実状に成形され、その内部にＬＥＤが埋もれるようにして配置されている電気的発光装置の光照射部の製造方法であって、
透光性のアクリル樹脂を用いて表面がＬＥＤを内部に配置した光照射部の表面と同じ形状を成す表側成形板を成形する工程と、
透光性のアクリル樹脂を用いて裏面がＬＥＤを内部に配置した光照射部の裏面と同じ形状を成す裏側成形板を成形する工程と、
雄型内と雌型内にそれぞれ前記表側成形板と裏側成形板を配置し、前記雄型及び前記雌型を合致させ互いに合わさる前記表側成形板と裏側成形板とにより囲まれるように形成される空間に前記ＬＥＤが埋もれるようにして透光性のアクリル樹脂を注入し、前記表・裏側成形板とその間の前記アクリル樹脂とを重合させ一体化させる工程と、を備えてなることを特徴とする電気的発光装置の光照射部の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤを使用した各種照明灯や各種表示灯等の電気的発光装置に用いられる光照射部およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電気的発光装置としての照明灯については、白熱電球や蛍光灯を用いた照明灯と比較して寿命が長く、しかも、少ない電力量で済むことから極めて経済的であるという理由により、近時、各種のＬＥＤ照明灯が開発され、広くその普及が図られている。具体的には、次に示すようなＬＥＤ照明灯がある。
【０００３】
すなわち、第一のＬＥＤ照明灯は、その光照射部が、一側面に複数のＬＥＤを配置した平板状をなす取付板と、該取付板の一側面に複数のＬＥＤを覆うようにして固着される半球空洞状をなす透光性のレンズと、からなっている（例えば、特許文献１参照。）。また、第二のＬＥＤ照明灯は、その光照射部が、両端に電極端子を備えた透光性の円筒管と、該円筒管内にその長手方向に沿って配置され複数のＬＥＤが配設された支持基板と、からなっている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−５４６３３号公報（第５−第９頁、図１）
【特許文献２】実用新案登録第３１５８０８３号公報（第３−第４頁、図１，２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１や特許文献２に示される第一・第二のＬＥＤ照明灯における各光照射部にあっては、いずれも複数のＬＥＤが取付板や支持基板の一側面に配置され、これらが半球状のレンズや円筒管内の空間内に密閉された状態で配置されている。ところで、ＬＥＤは、使用している間に多くの熱を発生する。このため、前記第一・第二ＬＥＤ照明灯には、必要な大きさの放熱用のフィンや放熱用の金属板等の放熱手段を採る必要があるので、その分ＬＥＤ照明灯が大型化するばかりか、その製作コストが嵩むという課題が有る。しかも、前記レンズや円筒管は他の物に衝突して傷が付いたり破損する恐れが有る。また、レンズや円筒管が脱着式の場合には、内部の空間内に埃や虫が入り易く、このため、それらレンズや円筒管の内周面が汚れて曇り光度が落ちるといった課題もある。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされたもので、放熱手段が極力小さくて済み小型化が可能となって取り扱い易く、しかも、他の物に衝突しても破損することがほとんどなく長期に亘り優れた光度が維持でき、更に制作上、成形が容易であり、大きな設備も必要としないことから設備コスト・製品コストが抑えられる電気的発光装置の光照射部およびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するために、本発明に係る電気的発光装置の光照射部は、透光性のアクリル樹脂により中実状に成形され、その内部に発光源であるＬＥＤが埋もれるようにして配置されていることを特徴とする。
【０００８】
また、前記電気的発光装置の光照射部の製造方法は、透光性のアクリル樹脂を用いて表面がＬＥＤを内部に配置した光照射部の表面と同じ形状を成す表側成形板を成形する工程と、透光性のアクリル樹脂を用いて裏面がＬＥＤを内部に配置した光照射部の裏面と同じ形状を成す裏側成形板を成形する工程と、雄型内と雌型内にそれぞれ前記表側成形板と裏側成形板を配置し、前記雄型及び前記雌型を合致させ互いに合わさる前記表側成形板と裏側成形板とにより囲まれるように形成される空間に前記ＬＥＤが埋もれるようにして透光性のアクリル樹脂を注入し、前記表・裏側成形板とその間の前記アクリル樹脂とを重合させ一体化させる工程と、を備えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る電気的発光装置の光照射部は、透光性のアクリル樹脂により中実状に成形される内部にＬＥＤが埋もれるようにして配置されているので、該ＬＥＤから生ずる熱は該ＬＥＤを包むアクリル樹脂層を伝わって、その一部が外部に放出されることになる。よって、電気的発光装置における放熱手段の大きさをその分小さくでき、これにより電気的発光装置の小型化が可能になって取り扱い易くなる。しかも、光照射部がアクリル樹脂により中実状に成形されているので、他の物に衝突しても傷ついたり破損することがほとんどなく、また、光照射部内に埃や虫が入る余地が全くないことから、長期に亘り使用でき優れた光度が維持できるという効果を奏する。
【００１０】
本発明に係る電気的発光装置の光照射部の製造方法は、透光性のアクリル樹脂を用いて表面がＬＥＤを内部に配置した光照射部の表面と同じ形状を成す表側成形板を成形する工程と、透光性のアクリル樹脂を用いて裏面がＬＥＤを内部に配置した光照射部の裏面と同じ形状を成す裏側成形板を成形する工程と、雄型内と雌型内にそれぞれ表側成形板と裏側成形板を配置し、雄型及び雌型を合致させ互いに合わさる表側成形板と裏側成形板とにより囲まれるように形成される空間にＬＥＤが埋もれるようにして透光性のアクリル樹脂を注入し、表・裏側成形板とその間のアクリル樹脂とを重合させ一体化させる工程と、を備えてなる。そこで、表側・裏側成形板間の空間に注入され溶融した状態のアクリル樹脂は、表側・裏側成形板の内面に接触して重合反応を起こし、これらは一体化される。よって、光照射部が比較的厚い成形品であっても、樹脂型による常温成形が可能となり温度制御が容易となって成形し易い。しかも、簡便な樹脂型を用いて成形できることから、設備コストが大幅に軽減でき製品コストも低廉になし得るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る屋外用の照明灯の斜視図。
【図２】屋外用の照明灯における光照射部部位の拡大断面図。
【図３】（イ）〜（ニ）は表側成形板の成形工程を示す概略斜視図。
【図４】（イ）〜（ハ）は光照射部の成形工程を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る電気的発光装置の光照射部およびその製造方法の最良の実施の形態について詳しく説明する。本発明に係る電気的発光装置とは、屋内用の照明灯、屋外用の照明灯、車両用の照明灯、懐中電灯等の照明灯および信号灯等の表示灯も含むものである。そこで、この内、その一例として屋外用の照明灯について説明する。図１は本発明に係る屋外用の照明灯の斜視図、図２は屋外用の照明灯における光照射部部位の拡大断面図である。
【００１３】
図１に示される屋外用の照明灯Ｂは、例えば駐車場Ｐの所定位置に配置されている。すなわち、地面に立設される主柱ｂの上部が二股に分かれ、各支柱ｂ１，ｂ１の先端部に屋外用の照明灯Ｂが設けられてる。該各屋外用の照明灯Ｂは、図２に示すように下面が開口１する中空状のカバー２と、該開口１に表面３ａが該開口１から外部に露出する光照射部３と、から構成される。
【００１４】
前記光照射部３は透光性のアクリル樹脂により中実状に成形され、該光照射部３は表面３ａが蒲鉾の上面のように外側へ膨出し、裏面３ｂは平坦面に形成されている。また、裏面３ｂ側には、その両側から該裏面３ｂと平行に突出する取付片部４，４が一体に設けられる。これら取付片部４，４は、後記する裏側成形板１０により形成される。そして、光照射部３内には、その裏面３ｂ側に寄せアクリル樹脂内に埋もれるようにして複数のＬＥＤ５が配置される。これらＬＥＤ５は、各ＬＥＤ５から導出されるリード６が光照射部３の裏面３ｂ側へ引き出され、同側に設けられる制御基板７に電気的に接続される。
【００１５】
前記カバー２にあっては、その開口１の両側に対向位置して支持溝８，８が設けられ、開口１から表面３ａが露出する状態で、光照射部３両側の各取付片部４を各支持溝８に差し込む。これにより、光照射部３にカバー２が取り付けられる。
【００１６】
このように、本発明に係る屋外用の照明灯の光照射部３は、透光性のアクリル樹脂により中実状に成形され、その内部に発光源であるＬＥＤ５が埋もれるようにして配置される。よって、該ＬＥＤ５から生ずる熱の一部は、該ＬＥＤ５を包むアクリル樹脂層を伝わって表面３ａから外部に放出されることになる。これにより、屋外用の照明灯における放熱手段の大きさをその分小さくでき、屋外用の照明灯の小型化が可能になって取り扱い易くなる。しかも、光照射部３がアクリル樹脂により中実状に成形されているので、他の物に衝突しても傷ついたり破損することがほとんどない。また、光照射部内に埃や虫の入る余地が全くないことから、長期に亘り使用でき優れた光度が維持できる。更に、紫外線に強いことから、特に屋外に設置する場合には実益がある。
【００１７】
次に、屋外用の照明灯の光照射部の製造方法について説明する。図３（イ）〜（ニ）は表側成形板の成形工程を示す概略斜視図、図４（イ）〜（ハ）は光照射部の成形工程を示す概略断面図である。光照射部３は、後で詳しく説明する表側成形板９、裏側成形板１０及びその間に注入されたアクリル樹脂層１１の三層が重なって成形されている。表側・裏側成形板９，１０もその間のアクリル樹脂層１１も、共に透光性すなわち透明なアクリル樹脂を素材としている。ここで、表側成形板９とは、その表面９ａが成形しようとする光照射部３の表面３ａと同じ形状をなすようにして成形されたものである。また、裏側成形板１０とは、その裏面１０ｂが成形しようとする光照射部３の裏面３ｂと同じ形状をなすようにして成形されたものである。よって、表側成形板９と裏側成形板１０を重ね合わせると、成形品である光照射部３が出来上がることになる。また、この際、表側成形板９と裏側成形板１０との間には後記するように空間１２が成形される。
【００１８】
そこで、まず、表側成形板９を成形するため図３（イ）に示すように透明なアクリル樹脂板Ｅを用意する。該アクリル樹脂板Ｅは、例えば、１〜５ｍｍの間で選定され、しかも、長方形状であって所定の大きさからなる。そして、図３（ロ）に示すように該アクリル樹脂板Ｅの上下に加熱ヒータＨ，Ｈを配置し、該アクリル樹脂板Ｅを所定の温度で加熱する。次に、図３（ハ）に示すように所定温度に加熱されたアクリル樹脂板Ｅを真空成形型枠Ｄの上面に載置し内部を密閉した状態で、該内部の空気を吸引し所謂真空成形法により所定形状に屈曲させる。これにより、図３（ニ）に示すように表側成形板９が成形される。
【００１９】
裏側成形板１０は、所定の大きさを有する平板状の透明なアクリル樹脂板からなる。この場合、該裏側成形板１０は前記表側成形板９のように湾曲させ凹凸を付ける必要がないことから、平板状のアクリル樹脂板がそのまま使用される。裏側成形板１０についても、その形状により凹凸を付ける必要がある場合は前記のように真空成形法により成形する。
【００２０】
次に、このようにして成形された裏側成形板１０を図４（イ）に示すように樹脂型１３である雄型１３ａの上面に配置し、しっかりと固定する。また、樹脂型１３である雌型１３ｂの下面に前記裏側成形板１０に対応するようにして表側成形板９を配置し、しっかりと固定する。また、この際、平板状の裏側成形板１０における表側成形板９と対向位置する対向面すなわち表面１０ａに、複数のＬＥＤ５が配置される。これらＬＥＤ５のリード６は、裏側成形板１０の前記対向面１０ａとは反対面すなわち裏面１０ｂ側へ導出される。この状態で、図４（ロ）に示すように雄型１３ａと雌型１３ｂを重ね合わせ、表側成形板９の周囲の下端面と裏側成形板１０の周囲の上端面との間にシール部材Ｓを介入させ密着した状態で固定する。この際、表側成形板９と裏側成形板１０との間に、密閉された空間１２が形成されている。
【００２１】
この状態で、前記表側成形板９と裏側成形板１０との間の空間１２に、注入口Ｋから溶融した透明なアクリル樹脂を注入する。注入されたアクリル樹脂は、表側成形板９の裏面９ｂ及び裏側成形板１０の対向面である表面１０ａに接触する。これにより、アクリル樹脂層１１と同質素材のアクリル樹脂からなる表側成形板９及び裏側成形板１０の接触面で重合反応が起こり、アクリル樹脂が表側・裏側成形板９，１０に融着し一体化される。この際、接触するものは同じアクリル樹脂であるので、少しの温度変化が生じても接触面が曇ってしまうといったことがない。図中、Ｒは空気抜き孔である。ＬＥＤ５の耐用温度が８０℃位なので、前記溶融したアクリル樹脂もほぼ８０℃に保持される。
【００２２】
そして、注入したアクリル樹脂層１１が硬化した後に、雄型１３ａと雌型１３ｂとを開いて光照射部３を取り出す。該光照射部３は、図４（ハ）に示すように本来その断面が表側成形板９、裏側成形板１０及びアクリル樹脂層１１との三層構造になっているが、外側からはすべて透明であってそれらの区別は分からない。前記したような各工程を経ることによって、光照射部３が成形される。このようにして成形された光照射部３の裏面３ｂに制御基板７を取り付け、各ＬＥＤ５のリード６を該制御基板７に電気的に接続する。これにより、屋外用の照明灯Ｂが構成される。
【００２３】
このように、本発明に係る屋外用の照明灯の光照射部の製造方法は、樹脂型１３内に光照射部３の形状と合致するように表側成形板９と裏側成形板１０とをそれぞれ重ね合わせて配置し、これら表側成形板９と裏側成形板１０とにより囲まれるようにして形成される空間１２にアクリル樹脂を注入するのみで光照射部３が成形できる。よって、該光照射部３が比較的厚いアクリル樹脂の成形品であっても、樹脂型による常温成形が可能となり温度制御が容易となって成形し易い。しかも、簡便な樹脂型を用いて成形できることから、設備コストが大幅に軽減でき製品コストも低廉になし得る。
【００２４】
また、屋外用の照明灯Ｂの光照射部３はＬＥＤ５を除いて総てアクリル樹脂により成形されているので、長年使用して古くなった場合は、アクリル樹脂をそのまま溶融して各ＬＥＤ５を取り除くようにする。このように、アクリル樹脂からＬＥＤを分離することは簡単であり、光照射部３をリサイクルする上においても、その分別処理はし易い。
【符号の説明】
【００２５】
３              光照射部
３ａ            表面
３ｂ            裏面
５              ＬＥＤ
９              表側成形板
９ａ            表面
９ｂ            裏面
１０            裏側成形板
１０ａ          表面
１０ｂ          裏面
１１            アクリル樹脂層
１２            空間
１３            樹脂型
１３ａ          雄型
１３ｂ          雌型
Ｂ              電気的発光装置（屋外用の照明灯）
【図１】
0005513236.tif 000002
【図２】
0005513236.tif 000003
【図３】
0005513236.tif 000004
【図４】
0005513236.tif 000005