(57)【要約】【課題】任意の長さに切断が可能で、任意な形状に曲げることでき低消費電力で寿命が長くＬＥＤを使用するにかかわらずＬＥＤの存在が視認できない長手方向に一様な輝きの照明器を実現する。【解決手段】サイドビューのチップＬＥＤと電流制限用のチップ抵抗器を対としてフレキシブル基板に等ピッチで多数個配置し、フレキシブル基板に平行に光を照射させることによりフレキシブル基板を曲げて光を曲げることを可能とする。更に光拡散材料を含有した透明の樹脂に内蔵させることにより個別のＬＥＤの光を繋ぎＬＥＤの並び方向に一様な明るさとする。また、一対のＬＥＤと抵抗器と隣の対のＬＥＤと抵抗器の間のフレキシブル基板を切断すれば、電源が供給される側から切断されたところまでのＬＥＤは光るので任意の長さに切断が可能となる。切断されて電源が供給されない方も外部電源に接続させる電線を半田付けすることで放棄することなく有効に使用できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープ状に細長い形状のフレキシブル基板にサイドビューのチップＬＥＤと電流制限用のチップ抵抗器を直列に電気接続した電子部品を対にした電子部品対を複数個並列に電気接続し等ピッチで一列に搭載したＬＥＤ基板と、２枚の金属箔からなる一対の正側共通電極板と負側共通電極板の長手方向を横とし電気接続しないよう隙間を空けて上下方向に並べその表面にＬＥＤ基板を貼り合わせ、貼り合わせた正側共通電極板とＬＥＤ基板の正側電源端子と電気接続し、負側共通電極板をＬＥＤ基板の負側電源端子に電気接続し、樹脂製の角パイプにＬＥＤ基板を貼り合わせた共通電極板と反射板をＬＥＤ基板が内側を向く方向に平行に立てて収納する樹脂製角パイプからなることを特徴とするＬＥＤ照明器。
【請求項２】
前記樹脂製の角パイプは透明の樹脂に光を反射する粉末を含有して混ぜ合わせ押し出し成形にて形成し、内蔵された前記ＬＥＤ基板のＬＥＤが照射する光を拡散する機能を備えていることを特徴とする請求項１に記載したＬＥＤ照明器。
【請求項３】
前記ＬＥＤ基板はサイドビューのチップＬＥＤ及び電流制限用チップ抵抗器を搭載する部位と正側共通電極板と負側共通電極板を電気接続する部位以外は光の反射が良好な色の絶縁材料で覆われ、前記一対の共通電極板は光の反射が良好な表面処理が施されていることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載のＬＥＤ照明器。
【請求項４】
前記樹脂製の角パイプは、前記ＬＥＤ基板と平行方向の内側の壁面の両サイドに溝を角パイプの長手方向全長に備えており、また、ＬＥＤ基板と直角方向の外側の２つの壁面に溝を角パイプの長手方向全長にわたり備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＬＥＤ照明器。
【請求項５】
前記正側共通電極板及び負側共通電極板と反射板は容易に切断できる厚みが０．１ｍｍ程度の金属箔であり、前記樹脂の角パイプとともに切断が可能であり前期サイドビューのチップＬＥＤ及び電流制限用チップ抵抗器の対毎に回路を切断できることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＬＥＤ照明器。
【請求項６】
前記ＬＥＤ基板を複数枚長手方向に、ＬＥＤ基板に搭載されたＬＥＤのピッチとＬＥＤ基板間のＬＥＤのピッチを同じになるように並べた位置で前記正側共通電極板及び負側共通電極板に貼り、正側共通電極板を各ＬＥＤ基板の正側電源端子と電気接続し、負側共通電極板と各ＬＥＤ基板の負側電源端子を接続したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＬＥＤ照明器。
【請求項７】
前記ＬＥＤ基板の一対のサイドビューのチップＬＥＤと電流制限用のチップ抵抗器は密接して配置され隣の対との間に正側電源端子と負側電源端子を設け、ＬＥＤ基板の長手方向に直角の基板の端まで電源端子の銅箔が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のＬＥＤ照明器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ＬＥＤを用いた照明器の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】  ネオンサインは鮮やかに文字等を表示するために、過去、多く利用されてきた。特殊なガラスを使用し表現する形に曲げ加工をし、ガスを封入する等特殊な材料及び技能を要するために高額になっている。近年、景気の状態が悪いため、また、大規模な店舗に押され小売店に余裕が無いこともありネオンサインの導入が減少傾向にある。さらに、消費電力が大きいことも、昨今の電力不足の影響を受けネオンサインの導入の妨げとなっている。【０００３】  消費電力の低いＬＥＤがクリスマスの飾りつけを中心として線状の照明器が普及している。これを利用して簡易な文字を表現しているものを見かけるが、等ピッチで点在するＬＥＤの存在が分かりピッチも粗いため低品位な文字表現に留まっている。店舗向けに棚等の明り取り用としてＬＥＤのテープ照明器が出回っているが同様に文字を表現する事は出来ない。
車のヘッドライトの周囲に巻いて照らすＬＥＤのテープ照明が販売されている。ＬＥＤは光が横に照射するタイプのサイドビューのチップＬＥＤが使用され基板は柔らかく自由に曲げることができ、ヘッドライトの周囲に巻くと前方に光が照射されるようになっている。この照明器を使用し文字を表現しようとすると、ＬＥＤのピッチが粗く、また、ＬＥＤの存在が分かるため好ましくない。【０００４】  ステンレス等の鉄系の金属板をレーザーにて文字加工をおこない綺麗に表面処理を施し、その裏にＬＥＤを金属板と反対向きに配列し壁に向かって照射し、壁に反射する反射光にて文字を表現している例が多々見受けられるが、直接光で無いため輝度が十分でなく遠くからは視認しづらい。【０００５】  また、アクリル等の透明な樹脂板に文字を切りかき、樹脂板の横にＬＥＤを一列に並べＬＥＤの光を樹脂板に照射し文字で光を反射させ文字を表現する例があるが、輝度を十分に取れない、多色を表現できない等の欠点がある。【０００６】  さらに、光を透過する樹脂板を文字の形に切り抜きその裏に樹脂の方向に光が照射する向きにＬＥＤを配置し文字を表現している例があるが、樹脂の加工、また、文字に合わせた形の筐体を準備する必要があり高価なものとなっている。さらに、施工毎に材料を準備しなければならず時間を要している。店舗の建設のとき、しばしば、文字の大きさ、フォント等の決定が遅れることが多く、短時間で製作しなければならず製作ミスの要因ともなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１４６１１１
【特許文献２】特願２００３−０６６８８０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  ネオンサインに変わり、ＬＥＤにて多色でＬＥＤの存在が分からない一様な光で文字、イラスト等を表現することを可能とする。また、遠くからでも視認ができるよう十分な輝度を実現し、更に、施工現場で簡単に短時間で作成することを可能とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  テープ状に細長い形状のフレキシブル基板にサイドビューのチップＬＥＤと電流制限用のチップ抵抗器を直列に電気接続した電子部品を対にした電子部品対を複数個並列に電気接続し等ピッチで一列に搭載したＬＥＤ基板と、２枚の金属箔からなる一対の正側共通電極板と負側共通電極板の長手方向を横とし電気接続しないよう隙間を空けて上下方向に並べその上にＬＥＤ基板を貼り合わせ、貼り合わせた正側共通電極板とＬＥＤ基板の正側電源端子と電気接続し、負側共通電極板をＬＥＤ基板の負側電源端子に電気接続し、樹脂製の角パイプにＬＥＤ基板を貼り合わせた共通電極板と反射板をＬＥＤ基板が内側を向く方向に平行に立てて収納する樹脂製角パイプからなることを特徴とするものである。【００１０】  前記樹脂製の角パイプは透明の樹脂に光を反射する粉末を含有して混ぜ合わせ押し出し成形にて形成し、内蔵された前記ＬＥＤ基板のＬＥＤが照射する光を拡散する機能を備えていることを特徴とするものである。【００１１】  前記ＬＥＤ基板はサイドビューのチップＬＥＤ及び電流制限用チップ抵抗器を搭載する部位と正側共通電極板と負側共通電極板を電気接続する部位以外は光の反射が良好な色の絶縁材料で覆われ、前記一対の共通電極板は光の反射が良好な表面処理が施されていることを特徴とするものである。【００１２】  前記樹脂製の角パイプは、前記ＬＥＤ基板と平行方向の内側の壁面の両サイドに溝を角パイプの長手方向全長に備えており、また、ＬＥＤ基板と直角方向の外側の２つの壁面に溝を角パイプの長手方向全長にわたり備えていることを特徴とするものである。【００１３】  前記正側共通電極板及び負側共通電極板と反射板は容易に切断できる厚みが０．１ｍｍ程度の金属箔であり、前記樹脂の角パイプとともに切断が可能であり前記サイドビューのチップＬＥＤ及び電流制限用チップ抵抗器の対毎に回路を切断できることを特徴とするものである。【００１４】  前記ＬＥＤ基板を複数枚長手方向に、ＬＥＤ基板に搭載されたＬＥＤのピッチとＬＥＤ基板間のＬＥＤのピッチを同じになるように並べた位置で前記正側共通電極板及び負側共通電極板に貼り、正側共通電極板を各ＬＥＤ基板の正側電源端子と電気接続し、負側共通電極板と各ＬＥＤ基板の負側電源端子を接続したことを特徴とするものである。【００１５】  前記ＬＥＤ基板の一対のサイドビューのチップＬＥＤと電流制限用のチップ抵抗器は密接して配置され隣の対との間に正側電源端子と負側電源端子を設け、ＬＥＤ基板の長手方向に直角の基板の端まで電源端子の銅箔が設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】  本発明のＬＥＤ照明器は、光拡散機能を備えておりＬＥＤの並び方向に光が一様に見えＬＥＤの存在がわからない光を実現できる。ＬＥＤ毎に明りが点在して見えるのではなくＬＥＤ間も一様に光る。ＬＥＤはサイドビューのものを使用しているためＬＥＤ基板に平行して光が照射され、フレキ基板等を曲げることが可能なため光のラインを任意な形に表現できる。また、等間隔に配置されたＬＥＤとＬＥＤ間を切断しても問題が無くピッチ単位の任意の長さにでき、さらに切断されて不要になった側も再使用が可能で無駄が無い。ネオンサインより材料が安く、作業性が良く、消費電力が小さくすることが実現できる。さらに前もって準備できるため工期を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例のＬＥＤ基板と共通電極板の正面図。
【図２】本発明の実施例のＬＥＤ基板と共通電極板の回路図。
【図３】本発明の実施例の角棒状ＬＥＤ照明器の断面図。
【図４】本発明の実施例の角棒状ＬＥＤ照明器を使用して文字を表現した例のサインを正面から見た図。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１８】  図１は、本発明の実施例のＬＥＤ基板と共通電極板を正面から見た図である。本実施例ではサイドビューのチップＬＥＤと電流制限用チップ抵抗器対として３対ＬＥＤ基板に搭載し、そのＬＥＤ基板を２枚使用した例である。図２は、本発明の実施例の回路図である。【００１９】  ポリイミドベースで厚みが３５μｍの銅が形成されている基材をフォトリソグラフィー技術で回路を形成したフレキシブル基板１にサイドビューのチップＬＥＤ２と電流制限用チップ抵抗器３を対にして３対半田にて電気接続しＬＥＤ基板２０を作成した。一般的に使用されるガラスエポキシをベースとするプリント基板では任意に曲げることができないため高価ではあるが光のラインを曲げることができるようにするためフレキシブル基板を採用した。フレキシブル基板が曲がる方向とＬＥＤが照射する光の方向を平行にすると光の線を曲げることができるためＬＥＤの横から光を照射するサイドビューのチップＬＥＤを使用した。本実施例では、日亜化学工業製のＮＳＳＷ２０６ＢＴを使用した。ＬＥＤ基板２０を曲げるとサイドビューのチップＬＥＤ２の光の列がＬＥＤ基板２０の形状に沿って曲がって点灯する。【００２０】  ＬＥＤ基板２０は正側共通電極板４と負側共通電極板５に貼った。本実施例では両面テープで貼った。正側共通電極板４と正側電源端子６は正側半田盛８で電気接続され、負側共通電極板５には負側電源端子７と負側半田盛９にて電気接続されている。本実施例では、正側共通電極板４と負側共通電極板５は０．１ｍｍの厚みの銅に比較的柔らかいスズメッキされたものを使用した。よって、フレキシブル基板１の銅の厚みよりはるかに厚いため直流抵抗が低く電源ラインの抵抗を下げることができている。正側半田盛８と外部の５ｖ電源端子と半田付けし、負側半田盛９と５ｖ電源のグランドと半田付けすることにより外部から５ｖの電源が供給されるようになる。【００２１】  ＬＥＤ基板２０の回路は図２のようになっており、外部の５ｖ電源の正側を正側半田盛８に、５ｖ電源のアース側を負側半田盛９に接続するとすべてのサイドビューのチップＬＥＤ２に電流が流れる。一対のサイドビューのチップＬＥＤ２と電流制限用チップ抵抗器３を隣の対の間を切断しても切断した場所から５ｖ電源が繋がっている側は全て電源が繋がっている状態が維持され点灯する。５ｖ電源が繋がっていない側の切断されたＬＥＤ基板２０の正側電源端子６と負側電源端子７を正側共通電極板４及び負側共通電極板５と半田付けを行い正側半田盛８と負側半田盛９を形成し、それぞれ５ｖの電源に接続すると再度きり捨てられた側の全てのサイドビューのチップＬＥＤ２が点灯するようになる。【００２２】  フレキ基板１の電流制限用チップ抵抗器３を電気接続させる部位１０とサイドビューのチップＬＥＤ２を電気接続させる部位１１と正側電源端子を接続させる部位６と負側電源端子を接続させる部位７以外は絶縁処理を施しているが、本実施例ではＬＥＤ２が照射する光を効率よく外部に放出させるために白い樹脂を採用して反射効率を上げている。【００２３】  図３は本実施例の角棒状ＬＥＤ照明器のサイドビューのチップＬＥＤ２の中心で切った時の断面図である。全体が樹脂製の角パイプ３１で���われている。角パイプは透明の樹脂に光を反射する粉末を混ぜ光の拡散機能を持たせた。本実施例では透明のシリコン樹脂に積水化成品工業のテクポリマーを混ぜたものを使用した。硬度は５０程度のものであり容易に曲げることができる。
角パイプ３１は内部の上下の壁の左右に溝３２を備えている。【００２４】  ＬＥＤ基板２０と正側共通電極板４と負側共通電極板５は角パイプ３１の片側の溝３２に沿って挿入される。また、反射板３３を反対側の溝３２に沿って挿入する。本実施例では反射板３３として０．１ｍｍの厚みのアルミ箔を使用した。反射板３３とＬＥＤ基板２０と正側共通電極板４と負側共通電極板５は溝３２で固定されるため接触することが無く電気ショートから防止されている。また、反射板３３とＬＥＤ基板２０は光を反射させるためサイドビューのチップＬＥＤ２から上方に照射された光は効率よく上側に放出される。角パイプ３１は柔らかい樹脂製であり、正側共通電極板４及び負側共通電極板５は０．１ｍｍの銅箔で、更に、反射板３３も０．１ｍｍのアルミ箔であるため横方向には曲げ易い構造となっている。ＬＥＤから照射されたテープ状の光は任意に曲がるため、複数の角状のＬＥＤ照明器を使用すると簡単に文字等を表現できる。【００２５】  図４は、本発明の技術を使用して文字を表現した例である。角状のＬＥＤ照明器５本にて「ＴＰＩ」の文字を表現している。予め作成されている１０００ｍｍの長さの角状のＬＥＤ照明器を個別に切断し、各々外部に接続する２本の電源端子を正側半田盛８と負側半田盛９に半田付けにて接続した。ＬＥＤは１０ｍｍピッチで１００個搭載されている。よって１０ｍｍの単位で切断が可能である。７０ｍｍと１２０ｍｍに切断された角状のＬＥＤ照明器２本で「Ｔ」を、１２０ｍｍに切断された角状のＬＥＤ照明器２本で「Ｐ」を１２０ｍｍに切断された角状のＬＥＤ照明器１本で「Ｉ」を表現した。本実施例では「Ｔ」と「Ｐ」の２本のＬＥＤ照明器の接する部分は信越化学製の一液型ＲＴＶゴムにて接着して形を整えた。【００２６】  本実施例の角状のＬＥＤ照明器の断面寸法は幅４ｍｍ、高さ１５ｍｍであり横方向に容易に曲がった。ＬＥＤの光を拡散し１本の光とするためにはＬＥＤから拡散部の距離がＬＥＤのピッチ程度にしなければならず１０ｍｍ以上の縦寸法が必要となる。
切断される角状のＬＥＤの長さは１０ｍｍの整数倍ではなく、切断するところの寸法は±３ｍｍ調節しても回路には支障がないのでより細かな表現を可能としている。
樹脂製の角パイプの左右の外側には、角パイプの長手方向の全長にわたり取り付け溝３４が設けられており、この取り付け溝３４に取り付け冶具の先端を通し取り付けることを可能としている【００２７】  本実施例の角状のＬＥＤ照明器は、曲げることが可能であるので予め照明器の準備を済ませ現場にて要求される文字を作成することができるため所定の寸法で在庫することが可能となり材料費の低減化につながる。また、ＬＥＤピッチ単位で任意の位置で切断でき、且つ切った先の照明器も外部からの電源線を容易に半田付けできるため廃棄する必要がなく無駄なく使用でき経済的で環境にも優しいものとなっている。
【符号の説明】
【００２８】  １・・・フレキシブル基板
２・・・サイドビューのチップＬＥＤ
３・・・電流制限用チップ抵抗器
４・・・正側共通電極板
５・・・負側共通電極板
６・・・正側電源端子
７・・・負側電源端子
８・・・正側半田盛
９・・・負側半田盛
１０・・・抵抗器搭載端子
１１・・・ＬＥＤ搭載端子
２０・・・ＬＥＤ基板
３１・・・角状樹脂パイプ
３２・・・溝
３３・・・反射板
３４・・・取り付け溝
４１〜４５・・・個片角状ＬＥＤ照明器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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