(57)【要約】  電気絶縁層（１４）と導電層を有する担体上に、いわゆるＬＥＤのような発光照明エレメント（５）が配列された平面照明装置である。発光照明エレメントは、電力を供給するために、導体経路（３）状の給電線に接続されている。導体経路は、例えば、電気絶縁層上にプリントされた導体経路である。発光照明エレメントは、いずれの場合にも担体の電気絶縁層上に、連続する担体経路上に一連のユニットとして配列されている。発光照明エレメントからの電流の排出は、担体の導電層（１５）に連結されることによって、電流を排出する導電体によって行なわれる。平面照明エレメントは、縦横方向に所望の数だけ延在するユニットで構成されている。ユニット間には切断域が設けられ、この切断域に沿って所望の数のユニット又はユニット群を分離又は分割することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気絶縁層と導電層を有する担体上に、少なくとも導体経路状の給電線と連結されて電力供給される発光照明エレメントが配列された、平面照明装置において、前記発光照明エレメントは、担体の電気絶縁層上に配置された連続する担体経路上の一連の同一ユニットであり、前記担体の導電層は電流排出の働きをすることを特徴とする、平面照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載された平面照明装置において、前記連続する担体経路は、幅が少なくとも１ユニット、長さが少なくとも２ユニットであることを特徴とする、前記平面照明装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された平面照明装置において、前記ユニットは、縦横方向に又はそのいずれかの方向に整列していることを特徴とする、前記平面照明装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載された平面照明装置において、前記各ユニットは無端の導体経路に囲繞されていることを特徴とする、前記平面照明装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載された平面照明装置において、前記各ユニットは、隣接したユニットと、導体経路を介して電気が伝導されるように接続されていることを特徴とする、前記平面照明装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載された平面照明装置において、前記発光照明エレメントは、各ユニットにおいて電気絶縁層の凹所を貫通して導電するように、前記担体の導電層に接続されていることを特徴とする、前記平面照明装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載された平面照明装置において、前記ユニット間には切断域が設けられていることを特徴とする、前記平面照明装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載された平面照明装置において、前記ユニットは、縦横方向に又はそのいずれかの方向に整列し、前記ユニット間には切断域が配置されていることを特徴とする、前記平面照明装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載された平面照明装置において、前記照明装置は、一つ又はそれ以上のユニットで構成される切り取り、又は、断片に分割され、分離されることを特徴とする、前記平面照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光照明エレメントを備えた平面照明装置に関し、これらの発光照明エレメントは、導電層と絶縁層を含む担体(キャリア)上に配置され、かつ、電流を供給するために、少なくとも一つの導体経路の形で電流供給線に接続された、平面照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
平面照明装置は、ＷＯ  ２００６／０９７２２５から既知である。この文献には、担体上に配置された複数の発光照明エレメントが記載されている。金属性の箔が担体と呼ばれている。この担体は絶縁層で覆われている。絶縁層上には、複数の導体経路が電流供給線及び電流放出線として給電線及びアースとして配置され、両者の間には、照明エレメントと直列抵抗面が直列接続により配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００６／０９７２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、平面照明装置の応用範囲を拡大し、更なる使用可能性を備えた新規な照明装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、この目的は、複数の発光照明エレメントが、担体の電気絶縁層上に配置された、連続した担体経路上の一連の同一ユニットであり、この担体の導電層は電流放出装置となることで、達成される。
【０００６】
発光照明エレメントとして、例えば、いわゆるＬＥＤ（発光ダイオード）のようなダイオードが存在する。
【０００７】
担体は、例えば、多層構造の箔である。箔状の構造は、導電層と、この導電層の一方の面に互いに隣接して位置する電気絶縁層を含む。
【０００８】
この導電層は、例えば、金属層又は金属性の層であることができる。この金属層は、例えば、金、銀、鉄、鋼、銅、錫、又は、アルミニウムの箔等の金属箔であることができる。この金属箔は、これらの金属のうちの少なくとも一つの金属を含む合金で構成されても良い。アルミニウム箔、特に、アルミニウム合金製の箔が好ましい。同様に、少なくとも二つの異なる金属で構成された多層構造の箔を使用することもできる。典型的には、この金属箔の厚さは約３μm乃至３００μmであり、アルミニウム箔には、特に、７μm乃至７０μmの厚さが適している。担体材料の、特に、担体箔の、例えば、厚さ、硬度、弾性等を選択することによって、可撓性、屈曲性、巻回性を備え、又は、その他の二次元又は三次元に変形可能な照明装置を提供することが可能であり、場合によっては、圧縮応力を印加された照明装置を提供することができる。このような金属箔の代わりに、例えば、帯材、金属板、又は、形材のような、既定の３００μmより厚い箔又は材料を使用することができる。これは、例えば、導電層が同時に担持機能を具備しなければならないときに、すなわち、形状安定性が達成されなければならないときに、必要になる。発光照明エレメントによって発出される熱を消散させるために、金属箔又は金属板の表面は、折り畳まれることにより、又は、異形材に冷却用のリブを設けることにより、増大させることができる。金属層は、又、導電性金属を含有するラッカーを用いて、このラッカーをプラスチック材料からなる基板や紙等の基板に塗布することによっても製造することができる。
【０００９】
金属性の層は、例えば、箔の形態を有する、特に、プラスチック材料上に生成され、かつ、化学的又は物理的析出法によって析出された、金属性の層であることができる。このコーティングは、プラスチック材料の電気鍍金(ガルバーニゼイション)のような化学的方法によって、又は、陰極スパッタリングのような溶液の噴霧によって、行なうことができる。物理的析出の例としては、スパッタリングや真空蒸着法がある。金属層がスパッタリングされ、又は、真空薄膜法で析出されるときには、例えば、金、銀、銅、鉄、ニッケル、錫、亜鉛、アルミニウム等の析出又は蒸着された金属は、それらの合金又は混合物であることが可能であり、又は、これらの層はこれらの金属を含有することができる。スパッタリングされた層又は蒸着された層は、例えば、２乃至２００nｍ（ナノメートルズ）の厚さを有することができる。
【００１０】
絶縁層は、紙、コート紙、半厚紙、厚紙又は板紙、又はプラスチックであることができる。コート紙は、ワックスやホットメルトやプラスチック材料で被覆された紙であることができる。プラスチック材料の例として、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、又は、これらのコポリマー又はグラフト重合体等を使用することができる。絶縁層として、ゴムも適している。プラスチック材料で作られた絶縁層は、フィルムとして存在することが好ましい。これらのフィルムは、二つ又はそれ以上のプラスチック材料層からなるラミネート又は層状材料であることが可能であり、例えば、ラミネーションや押出し成形によって製造されたものであることができる。このような形式のフィルムの典型的な厚さは、１２μm乃至２００μmである。この絶縁層が同時に担体としての機能を有する必要があるとき、又、形態安定性が達成される必要があるときには、この絶縁層は、例えば、板又は成形部品として、２００μm以上の厚さで使用することもできる。
【００１１】
電気絶縁層はプラスチック材料からなるフィルムとして存在することが望ましく、導電層は金属箔として存在することが望ましい。これらの二つの箔は、プライマーを用いて、又は、プライマーと接着剤を用いて、又は、接着剤を用いて、ラミネーションによって、互いに結合することができる。この他に、プラスチック材料は、押出しラミネーションによって、金属箔上に層として積層することができる。発光照明エレメントの電流を供給する部品は、一般に、湿式化学法を適用し又は蒸着法によって電気絶縁層上に印刷され、或いは、全面導体層が、必須の導体経路及び導体経路の一部が直列抵抗の作用で残存するまで、絶縁層上で、蒸発又はエッチング等によって除去される。
【００１２】
硬く圧延されたアルミニウム箔は、特に、担体用の箔として使用されるのが有益である。担体用の箔には、平面状に絶縁層が設けられ、例えば、この絶縁層として上塗りラッカー層が設けられる。種々の導体経路と接続接触面を上塗りラッカー層上に印刷することが可能であり、例えば、グラビア印刷法によって、例えば、銀を含有する導電性塗料のような導電性塗料を用いて、一つ又はそれ以上の層に印刷することができる。場合によっては、銀及び／又はグラファイト導電塗料のような、好ましくは、グラファイト導電塗料のような、更なる導電性塗料を用いて、直列抵抗を印刷することが可能である。この場合、一回のグラビア印刷動作において、照明装置の表面と発光構造エレメント用の接続面とで電流の供給と電流の分配に使用される導体経路が、銀を含有する導電性塗料で印刷される。例えば、グラファイト導電塗料で構成された直列抵抗の抵抗表面は、望ましくは銀で構成された導入導出部から給電され、グラビア印刷法で印刷されるのが有利である。直列抵抗の避けられない電力損失は、印刷された直列抵抗面の比較的大きな面積の配置によりもたらされる。発光照明エレメントは、例えば、銀を含有する導電接着剤を用いて、対応する接続接触面に接着されるか、はんだ付けされる。銀を含有する導電接着剤は極めて小さな熱伝導係数を有するから、発光照明エレメントから金属性の担体箔への良好な熱消散が行なわれる。
【００１３】
個々の照明エレメントは、例えば、発光ダイオードは、作動中に発生した熱を、担体に、例えば、担体として使用された金属性の担体箔に、消散させることができる。個々の照明エレメントは、例えば、０．１ワット乃至５ワットの電力消費量を有することができる。例えば、０．１乃至０．５ワットの弱いＬＥＤは勿論のこと、例えば、２乃至５ワット、望ましくは、３ワットの、いわゆるパワーＬＥＤを使用することができる。ＬＥＤは、それらの数によって、例えば２０Ｖの作動電圧で動作させることができる。このように、作動電圧はドイツ電子技術者連盟（ＶＤＥ）の規格に準じた小電圧の範囲内にある。したがって、絶縁のための出費は低く維持されることが望ましい。ＬＥＤは、電線に直接接着されて接合され又は接続された、筐体を有さない半導体チップであっても良い。
【００１４】
発光照明エレメントは一連のユニットであり、その領域内で一方向又は双方向に延在する一連の同一ユニットであることが望ましい。発光照明エレメントは、例えば、担体経路の形態に連続的に製造されることが可能であり、その際、担体経路の幅及び長さ自体は問題ではなく、出発材料と機械的な条件に依存する。発光照明エレメントは、例えば、担体経路の幅に亘って１乃至１００ユニットを有する経路形状に配列され、かつ、担体経路の長さに亘って１乃至任意数のユニットが延在する経路形状に配列されるのが典型的である。平面照明装置は、その連続する担体経路が、少なくとも幅１ユニットで、かつ、少なくとも長さ２ユニットであるのが適当である。担体経路幅には、２乃至５０ユニットが望ましい。担体経路長さには、２乃至２００ユニットが望ましい。
【００１５】
特に望ましい実施態様においては、平面照明装置のユニットは、いずれの場合にも、長手方向及び／又は横断方向に、整列しているか、同じパターンを繰り返して並んでいる。これらのユニットは、個々に外側境界を有することができる。平面照明ユニットを選択的に配列されたユニット群に後から分割するのは、相応に、より骨の折れる作業になる。
【００１６】
各ユニットは、その平面照明装置において、一つの無端の導体経路によって囲繞されているのが有利である。囲繞する導体経路は、平面照明装置内で、電流の供給又は電流給電の働きをしている。この導電経路は、囲繞する導体経路からＬＥＤに至る。この導電経路は、その全長及び一部の長さで抵抗になり、これにより直列抵抗を形成する。この導電経路の抵抗の大きさは、経路又は経路の一部の横断面積及び／又は導電性によって得られる。
【００１７】
各ユニットは、導体経路によって、隣接するユニットに導電可能に連結することができる。
【００１８】
この発光照明エレメントの各ユニットは、本発明による平面照明装置の絶縁層の凹所を介して、担体に電気伝導するように連結可能である。この担体は、電流を排出させる。絶縁層を貫通する凹所は、例えば、針形状の器具によって穿孔することによって、穿孔又はドリルによる穴開けのような機械的な除去によって、電子ビーム又はレーザービームによるエッチングや蒸発によって、形成することができる。発光照明エレメントから担体箔への電流排出導体は、前述のように、導体経路であることができる。場合によっては、絶縁層の凹所を介して、導体経路と担体箔の間の接触を改善し、或いは、この接触を全体的に設定することまでもが必要であることが判明するかも知れない。これは、凹所を実質的に貫通する導電性ラッカーやはんだポイントによって、導体経路と担体箔を連結することにより行なわれる。
【００１９】
これらのユニットは、いずれの場合にも、縦および／又は横方向に整列するのが有利である。複数の切断域がこれらのユニット間に配置されているのが有利である。これらの切断域は個々のユニット間に配置され、これにより、後でユニット又はユニット群を絶縁するための切断線用のスペースを形成する。各ユニットは、導体経路によって導電状態で隣接するユニットに連結されているのが有利であるから、いずれのユニットも切り離して相互に独立して機能させることができる。
【００２０】
多数のユニットで構成された照明装置を提供することができる。この照明装置は、例えば、特に機械的に連続的に製造されたロールであることが可能であり、又は、多数のユニットを有するシートを積み重ねて構成されたシートでありることができる。これらのユニット間に切断域が配置されることが望ましい。分離切断部は、切断領域の内側の各ユニット間に配置することが可能であり、少なくとも１つのユニットが照明装置から取り外され、又は、照明装置からその縁部で分離されることができる。ユニット又はユニット群又はパターン化されて配置されたユニット群の分離又は取り外しは、押し抜きのような分離法や刃物や鋏によって機械的に行なうことができる。レーザー切断法のような分離法や、水の噴射による分離等も、同様に用いることができる。これらの分離法はコンピューターを利用して実施されても良い。これは、分割装置によって、平面照明装置から複雑なパターンを分離させ又は取り外すことを可能にし、直線でない、曲がった切断線を追うことを可能にする。従って、平面照明装置は、一つ又はそれ以上のユニットから構成される分離した切り抜きや部分に分割され、分離される。一つ又はそれ以上のユニットから構成された切り抜き又は部分は、所望により、個々に電流を印加され、照明体として使用可能であり、操作可能である。
【００２１】
本発明による平面照明装置を作動させるために、例えば、一つ又はそれ以上の無端の導体経路や、ユニットを連結する一つ又はそれ以上の導体経路のような、少なくとも１つの導体経路が、給電線を介して電流に接続可能である。同様に、導電層は排電線によって回路に接続される。各ダイオード又はＬＥＤは無端の導体経路及び導電路又は直列抵抗を介して電流を供給され、この電流回路は導電層に電流を排出することによって閉じられる。
【００２２】
本発明の更に望ましい実施例では、可撓性の金属性担体箔は安定した複合部品によって強化され、これにより、自己支持性照明パネルを製造することができる。このとき、担体は、例えば、プラスチック材料製パネル、木製パネル、プラスチック材料製フォーム、又は、ハニカムプレートのような、成形され、発泡させられ、又は、ハニカム状の材料で構成された板の上に、接着剤によって固定され、すなわち、複合部品を形成するように処理される。発光照明エレメントを有する面は、例えば、光学的に透明で光の色合いを変更し、又は、不透明で散光分配を引き起こす、プラスチック材料製保護層で覆うことができる。このプラスチック層によって、発光照明エレメント、導体経路及び抵抗が機械的及び電気的影響から保護されることは有益である。平面照明装置の一方の面に安定した複合部品を配置し、発光照明エレメント側にプラスチック保護層を配置することもできる。熱消散性及び／又は形態安定性を有する裏面と発光する表面とを備えた、安定した、分割可能なサンドイッチエレメントが製造される。ＬＥＤの電力供給のために、例えば、コンタクトクリップを給電のために導体経路の少なくとも一個所に接続することが可能であり、他方において、導電層に接しているコンタクトクリップを介して排電を行なうことができる。一つ又はそれ以上のクリップの代わりに、導電装置は導体経路又は導電層にはんだ付け可能であり、或いは、他の方法で導電的に固定可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図は本発明の実施例を示し、図１は、平面照明装置の平面図である。
【図２】図２は、一つのユニットの一部を通る断面図である。
【図３】図３は、本発明の照明装置の同等の回路図である。
【実施例】
【００２４】
図１は、平面照明装置の１部１の平面図である。ユニット２は、縦及び横方向に配列されている。縦横にそれぞれ四つのユニットが例示されている。隣り合って、あるいは次々に並んでいるユニット２の総数は、限定的でなく、担体経路の横幅と長さ及び機械的な条件に依存する。すなわち、ユニットは、担体上に無端に反復的に塗付されている。担体は、その構造中に、絶縁層及び導電層を有する。ユニット２は、主として正方形で例示されている。ユニット２を、長方形や三角形等の多角形や、円形、楕円形等で表わすことも可能である。各ユニット２はエンドレスな導体経路３に囲繞されている。導体経路３から各ユニット２の中に導電経路４が分岐している。導電経路４は、全長に亘って又は一部分において抵抗となる。抵抗となる導電経路４又は導電経路の抵抗となる一区間は、例えば、銀又は黒鉛（グラファイト）又はそれらの混合によって構成され、又は、銀及び黒鉛又はそのいずれかを含有することができる。これらは、例えば、ラッカーや印刷ラッカー又は蒸着された又は湿式化学法によって沈着された経路である。導電経路４は発光ダイオード（ＬＥＤ）５に接続されている。導電経路４は絶縁層上に配列されている。ダイオード５から導体リードが伸び、絶縁層の中の凹所６に連結され、そこで絶縁層を貫通して導電層と結合されている。ユニットは、供給導体７によって、相互に結合されている。供給導体は導体経路３のコーナー部の間に位置する。交差する供給導体７の代わりに、パッチ状の供給導体が四つのコーナー部の間にそれぞれ設けられ、又は、担体経路の縁の二つのコーナー部の間に設けられ、これにより、四つの全てのコーナー部に又は二つのコーナー部に互いに導電性を持って連結された導体接続を付与する。隣接するユニット３同士の側縁部間には交線８を認識することができる。本発明の平面照明装置は、交線８に沿って任意に切断することができる。平面照明装置１を有する帯状体から縦横に多数のユニットを分離することができる。平面全体から、ユニットで構成される所望の型を切り取ることも可能であり、又、個々のユニットを又は幾つかのユニットを切り離すことも可能である。切断された平面照明装置は、その後、電流供給体に接続されるのみで良い。発光ダイオードの欠損又は導体経路の電流遮断は、それぞれの発光ダイオードが動作しないという影響を与えるのみである。別のユニットへの又は別のユニット間の電気の流れは、残りの導体経路を通して実現され、影響を受けなかったユニットの発光ダイオードは然るべく活性化され続ける。
【００２５】
図２は、ユニット２の一部の断面図である。一つの発光ダイオード（ＬＥＤ）５がその筐体を表わして図式的に示されている。本図では、ダイオード５は、接続コンパウンド１３上で、絶縁層１４と導電層１５で構成されるように描写されている支持構造体又は担体と機械的に且つ熱伝導的に結合されている。ダイオード５から接続脚１０、１１が突出している。電流供給接続脚１０は、導電経路４に連結されている。少なくとも導電経路４の一区間は抵抗として作用する。導電経路４は導体経路３に流入する。電流排出接続脚１１は電流排出導体１６に連結されている。電流排出導体１６は凹所６に導かれている。導体１６の凹所６は、絶縁層１４を貫通する凹所１７として連続し、絶縁層１４及び導電層を完全に貫通するように連続する。例えば、電気伝導ラッカー又ははんだのような、伝導物体１２が導電層１５と電流排出導体１６の間を電気的に接続する。矢印Ａはダイオード５の光放射を示す。矢印Ｂはダイオード５の中に発生した熱が担体に排出される状態を示している。
【００２６】
図３は、本発明による照明装置の同等の回路図である。導電経路は、導体経路３から四つの同一のユニット２にそれぞれ分岐している。導電経路は抵抗４に接続され、抵抗４から発光ダイオード（ＬＥＤ）５に接続されている。光放射は矢印で表されている。電流排出導体１６は伝導層１５に接続して終端している。この接続は、例えば、図示されていない絶縁層の中の凹所６において形成され得る。電流排出導体１６と伝導層１５の間の接続は、凹所を貫通して延在する伝導性ラッカーやはんだのような接続コンパウンドを介して達成される。交線８は、各部位で、所望とあれば二つのユニット２の間においても、ユニット２を互いに分離することができることを示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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