(57)【要約】【課題】本発明は、ハロー現象を防止することができる発光ガラス及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る発光ガラスは、表面に電気回路が形成されるガラスベースと、ガラスカバーと、前記ガラスベース及び前記ガラスカバーの間に設置される中間層と、前記ガラスベース及び前記ガラスカバーの間に設置され且つ前記電気回路と接続される発光ダイオードと、を備え、前記中間層には、前記発光ダイオードを収容するための開口が設けられ、前記発光ダイオードから出射された光は、前記開口を通過して前記ガラスカバーから出射し、前記ガラスベース、前記中間層、前記ガラスカバーは、前記発光ダイオードの光出射方向からずれた位置で固定される。本発明は、さらに発光ガラスの製造方法を提供する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に電気回路が形成されるガラスベースと、ガラスカバーと、前記ガラスベース及び前記ガラスカバーの間に設置される中間層と、前記ガラスベース及び前記ガラスカバーの間に設置され且つ前記電気回路と接続される発光ダイオードと、を備える発光ガラスにおいて、前記中間層には、前記発光ダイオードを収容するための開口が設けられ、前記発光ダイオードから出射された光は、前記開口を通過して、前記ガラスカバーから出射され、前記ガラスベース、前記中間層、前記ガラスカバーは、前記発光ダイオードの光出射方向からずれた位置で固定されることを特徴とする発光ガラス。
【請求項２】
前記中間層は、中空のフレームを備え、該フレームは、４つの辺を有し、前記開口は、前記フレームの４つの辺が順次に相互に連接することによって囲まれて形成されることを特徴とする請求項１に記載の発光ガラス。
【請求項３】
前記中間層は透明板であり、該透明板には、複数の前記開口が設けられ、前記発光ダイオードの数量は複数であり、且つ各々の開口にそれぞれ収容されることを特徴とする請求項１に記載の発光ガラス。
【請求項４】
前記中間層の外輪郭と、前記ガラスベース及び前記ガラスカバーとの間に空間が形成され、前記空間に接着剤が充填されることを特徴とする請求項２又は３に記載の発光ガラス。
【請求項５】
表面に電気回路が形成されたガラスベース、及び該ガラスベースの表面に設置され且つ前記電気回路と接続する発光ダイオードを用意するステップと、
中間層を提供し、該中間層にその外輪郭の内側で開口を設けるステップと、
前記中間層を前記ガラスベース上に設置し且つ前記発光ダイオードを前記開口の内部に収容させるステップと、
ガラスカバーを提供し且つ該ガラスカバーを前記中間層上に設置するステップと、
前記中間層の外輪郭を前記ガラスベース及び前記ガラスカバーに固定するステップと、
を備えることを特徴とする発光ガラスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ガラス及びその製造方法に関するものであり、特に発光ダイオードを光源とする発光ガラス及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、新しいタイプの光源として、道路灯、交通信号機、トンネル灯などの様々な用途に広く利用されているが、近年は、発光ガラスと呼ばれる新しいＬＥＤ製品が応用されている。発光ガラスは、一般的に、ガラスベース、ガラスカバー、ガラスベースとガラスカバーとの間に設置される複数の発光ダイオードを備え、他の一般的なＬＥＤデバイスと比較して、透き通った光の効果を有している。
【０００３】
現在、この発光ガラスを製造する際、ガラスベースとガラスカバーを固定するために、一般的には、先ず、発光ダイオードが設置されたガラスベースの表面に、発光ダイオードを覆う透明な接着層（一般的に、ＰＶＢ材料）を設置し、次いで、ガラスカバーを該接着層上に設置した後、ガラスベースとガラスカバーを一緒に加熱する。これにより、接着層は溶融し、ガラスベースとガラスカバーを固定することができる。
【０００４】
しかし、接着層が加熱過程で溶融するため、その屈折率が一定の程度で変化し易い。従って、発光ダイオードから出射される光は、発光ダイオードの真上に位置し且つ屈折率が変化する接着層を通過した後、ハロー現象を発生する可能性があり、発光ガラスの発光効果に影響を与える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の課題を解決するために、本発明は、ハロー現象を防止することができる発光ガラス及びその製造方法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】
【０００６】
本発明に係る発光ガラスは、表面に電気回路が形成されるガラスベースと、ガラスカバーと、前記ガラスベース及び前記ガラスカバーの間に設置される中間層と、前記ガラスベース及び前記ガラスカバーの間に設置され且つ前記電気回路と接続される発光ダイオードと、を備え、前記中間層には、前記発光ダイオードを収容するための開口が設けられ、前記発光ダイオードから出射された光は、前記開口を通過して、前記ガラスカバーから出射し、前記ガラスベース、前記中間層、前記ガラスカバーは、前記発光ダイオードの光出射方向からずれた位置で固定される。
【０００７】
また、本発明に係る発光ガラスの製造方法は、表面に電気回路が形成されたガラスベース及び該ガラスベースの表面に設置され且つ前記電気回路と接続する発光ダイオードを用意するステップと、中間層を提供し、該中間層にその外輪郭の内側で開口を設けるステップと、前記中間層を前記ガラスベース上に設置し且つ前記発光ダイオードを前記開口の内部に収容させるステップと、ガラスカバーを提供し且つ該ガラスカバーを前記中間層上に設置するステップと、前記中間層の外輪郭を前記ガラスベース及び前記ガラスカバーに固定するステップと、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
従来の技術と比べて、本発明に係る発光ガラスは、その中間層に、発光ダイオードを収容するための開口が設けられ、発光ダイオードから出射された光は、該開口を通過してガラスカバーから出射され、ガラスベース、中間層、ガラスカバーは、発光ダイオードの光出射方向からずれた位置で固定される。従って、中間層は、発光ダイオードの出射光に影響しないため、ハロー現象の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第一実施形態に係る発光ガラスの立体図である。
【図２】図１に示した発光ガラスを反転させた立体図である。
【図３】図１に示した発光ガラスの分解図である。
【図４】図１に示した発光ガラスを反転させた分解図である。
【図５】図４に示した発光ガラスのガラスベースの電気回路を示す図である。
【図６】図１に示した発光ガラスの断面図である。
【図７】図６に示した発光ガラスのＶＩＩ部分の拡大図である。
【図８】本発明の第二実施形態に係る発光ガラスの中間層を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
図１〜図４を参照するに、本発明の第一実施形態に係る発光ガラス１０は、ガラスベース２０と、ガラスカバー３０と、ガラスベース２０上に固定される複数の発光ダイオード４０と、ガラスベース２０とガラスカバー３０との間に設置される中間層５０と、ガラスベース２０及びガラスカバー３０の一側に固定されるブラケット６０と、を備える。
【００１２】
図５を合わせて参照するに、ガラスベース２０は、透明なガラス材料からなり、可視光線に優れ、透き通る効果を有する。ガラスベース２０は矩形を呈し且つその隣り合う２つの角には、固定部品を穿設するための２つの貫通孔２２が各々設けられている。また、ガラスベース２０の内表面には、発光ダイオードと電気接続する電気回路２４が形成される。電気回路２４は、銀ペースト、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）または他の導電性材料からなる。本実施形態において、電気回路２４は、高い導電性を有する銀ペーストからなる。
【００１３】
複数の発光ダイオード４０は、ガラスベース２０の表面上に固定され且つ半田付けなどの方法によって、電気回路２４と電気接続される。発光ダイオード４０は、白色の可視光を出射することができるが、実際の要求に基づいて、他の色の可視光を出射することもできる。本実施形態において、複数の発光ダイオード４０は、アレイ状に配列されるが、該複数の発光ダイオード４０は、実際の要求に基づいて他のパターン或いは形状に配列されることもできる。
【００１４】
中間層５０は、中空のフレーム５２を備える。該フレーム５２は、４つの辺を有し、４つの辺が順次に相互に連接されて、矩形開口５２０を形成する。フレーム５２は、ガラスベース２０よりもサイズが僅かに小さく、ガラスベース２０の表面上に設置されて、上記複数の発光ダイオード４０を矩形開口５２０内に収容する。つまり、上記複数の発光ダイオード４０は、フレーム５２によって囲まれている。また、フレーム５２の４つの辺は、ブラケット６０に対応する一つの辺を含む。一例において、該一つの辺と、ガラスベース２０の対応する側面（即ち、ガラスベース２０の２つの貫通孔２２に対応する側面）との間隔は５０ｍｍであり、フレーム５２の他の互いに隣接する３つの辺と、ガラスベース２０に対応する３つの側面との間隔は５ｍｍである。また、ガラスベース２０上の電気回路２４の一部は、中間層５０のブラケット６０に対応する辺の外まで延伸する。これにより、ブラケット６０の内部の電気回路構造と接続することができる。
【００１５】
フレーム５２は、ポリカーボネート（ＰＣ）またはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のような透明且つ剛性の材料からなり、これら材料は、１００〜２００℃の熱を受けても、その剛性を保持することができる。従って、フレーム５２のガラスカバー３０を支持することができる強度を確保することができる。また、ガラスカバー３０を支持するために、フレーム５２の厚さは、発光ダイオード４０の厚さより大きい。従って、ガラスカバー３０が発光ダイオード４０の表面を押圧することによって、発光ダイオード４０の表面が損傷されることを防止することができる。フレーム５２の隣り合う２つの角には、２つの突出部５４が形成され、各々の突出部５４には、ガラスベース２０の貫通孔２２に対応する貫通孔５４０がそれぞれ設けられている。貫通孔５４０と貫通孔２２は、固定部品を穿設するために用いられる。
【００１６】
図６及び図７を併せて参照するに、ガラスカバー３０とガラスベース２０との材料、形状及びサイズは同じである。ガラスカバー３０の隣り合う２つの角には、ガラスベース２０の２つの貫通孔２２に対応する貫通孔３２がそれぞれ設けられている。ガラスカバー３０が中間層５０上に設置された際、上述の例において、フレーム５２のブラケット６０に対応する一つの辺と、ガラスカバー３０の対応する側面との間隔も５０ｍｍであり、フレーム５２の他の隣接する３つの辺と、ガラスカバー３０の対応する３つの側面との間隔も５ｍｍである。フレーム５２の４つの辺の外側面、ガラスカバー３０及びガラスベース２０の表面によって、４つの空間がそれぞれ形成され、上述の例において、そのうちブラケット６０に対応する空間の幅は、５０ｍｍであり、他の３つの空間の幅は、５ｍｍである。
【００１７】
ガラスベース２０、中間層５０、ガラスカバー３０を組み立てた後、これらによって形成された上記４つの空間の各々に、透明な接着剤７０をそれぞれ充填する。これにより、ガラスベース２０、中間層５０、ガラスカバー３０を固定する。接着剤７０は、シリコン接着剤或いはＵＶ（紫外線）硬化型接着剤でもよい。幅が５ｍｍである３つの空間に対しては、接着剤７０を完全に充填し、幅が５０ｍｍである一つの空間に対しては、中間層５０の外側面に近い位置（例えば、５ｍｍの幅）のみに接着剤７０を充填する。つまり、全ての空間に接着剤７０を完全に充填する必要はない。中間層５０の厚さは、発光ダイオード４０の高さより大きいため、ガラスベース２０、中間層５０、ガラスカバー３０が固定された後、発光ダイオードの光出射面とガラスカバー３０の内表面（光入射面）との間に一定の間隙が形成され、発光ダイオード４０から出射する光は、中間層５０の開口５２０を通過した後、ガラスカバー３０から出射する。
【００１８】
ブラケット６０は、ハウジング６２と、該ハウジング６２に固定される支持アーム６４と、ハウジング６２の内部に設置される駆動電源６６及び制御モジュール６８と、を備える。また、ハウジング６２は、頂蓋６５と、該頂蓋６５に対向する底蓋６１と、２つの側蓋６３と、を備える。底蓋６１は、金属片を曲げて形成され、矩形で且つ水平な底板６１０と、該底板６１０の長手方向の１つの側辺から該底板６１０に対して垂直に且つ上方に延伸する側板６１２と、底板６１０の長手方向の他の側辺から該底板６１０に対して垂直に且つ上方へ延伸する側板６１４と、側板６１４の頂部から該側板６１４に対して垂直に且つ側板６１２の方に向かって延伸する頂板６１６と、を備える。側板６１２の高さは、側板６１４の高さより低い。頂蓋６５は、金属片を曲げて形成され、矩形で且つ水平な頂板６５０と、頂板６５０の長手方向の１つの側辺から該頂板６５０に対して垂直に且つ下方に延伸する側板６５２と、頂板６５０の長手方向の他の側辺から該頂板６５０に対して垂直に且つ下方へ延伸する側板６５４と、側板６５４の底部から該側板６５４対して垂直に且つ側板６５２の方に向かって延伸する底板６５６と、を備える。側板６５２の高さは、側板６５４の高さより低い。また、頂蓋６５の底板６５６には、下方に向けて２つのネジ６５８が互いに間隔をあけて設置されている。頂蓋６５の底板６５６がガラスベース２０を押圧し、底蓋６１の頂板６１６がガラスカバー３０を押圧した後、該２つのネジ６５８をガラスベース２０と中間層５０とガラスカバー３０との貫通孔２２、５４０、３２に対して順に穿設させることによって、ガラスベース２０、中間層５０及びガラスカバー３０をブラケット６０に固定することができる。
【００１９】
各々の側蓋６３は、側板６３２、及び側板６３２の一側から垂直に且つ側板６１４に向かってそれぞれ延伸するバッフル板６３４を備える。側板６３２は、底蓋６１及び頂蓋６５の側板６１４、６５４に平行であり、バッフル板６３４は、底蓋６１の底板６１０及び頂蓋６５の頂板６５０に垂直である。底蓋６１の側板６１２及び頂蓋６５の側板６５２は、２つの側蓋６３の側板６３２の上下両方にそれぞれ固定され、この際、２つの側蓋６３のバッフル板６３４は、底蓋６１及び頂蓋６５の長手方向の両端をそれぞれ覆う。頂蓋６５の底板６５６と底蓋６１の頂板６１６との間隔は、ガラスベース２０、中間層５０、ガラスカバー３０が組み立てられた後の全体の厚さにほぼ等しい。また、バッフル板６３４には、該バッフル板６３４における側板６３２から遠い方の側辺から側板６３２に向かって、矩形のスロット６３６が設けられ、該スロット６３６は、頂蓋６５の底板６５６と底蓋６１の頂板６１６との間隙に対応する。ガラスベース２０、中間層５０、ガラスカバー３０が組み立てられた後、これらはスロット６３６を介して、頂蓋６５の底板６５６と底蓋６１の頂板６１６との間隙の中に挿入される。
【００２０】
駆動電源６６は、フレキシブルプリント回路板８０を介して、ガラスベース２０上に設置された電気回路２４に接続される。ガラスベース２０と中間層５０とガラスカバー３０を組み立てる際、フレキシブルプリント回路板８０の一端は、ガラスベース２０上に固定され且つ異方導電性接着剤によって、ガラスベース２０上に設置された電気回路２４から中間層５０の外輪郭まで延伸する部分に電気接続される。この際、フレキシブルプリント回路板８０の他端は、駆動電源６６に接続される。これにより、発光ダイオード４０に電力を供給することができる。制御モジュール６８は、駆動電源６６と接続し、予め設定された方法によって、発光ダイオード４０を点灯させるために用いられる。本実施形態において、制御モジュール６８は、外部からの無線信号を受信することができるＧＰＰＳカードである。
【００２１】
本実施形態において、ガラスベース２０、中間層５０、及びガラスカバー３０は、それらの外輪郭の近傍の位置に透明な接着剤７０を充填することによって固定され、発光ダイオード４０からの光は、中間層５０の開口５２０から出射されるので、中間層５０の影響を受けない。従って、ハロー現象が発生することを防止することができる。
【００２２】
図８を参照するに、本発明の第二実施形態に係る発光ガラス１０の中間層５０は、図８に示すような透明板５０ａでも良い。透明板５０ａの材料と第一実施形態の中間層５０の材料とは同じである。透明板５０ａには、各々の発光ダイオード４０に対応する複数の開口５２０ａが設けられ、該複数の開口５２０ａは、マトリクス状に設置されており、透明板５０ａの底面及び頂面を貫通する。各々の発光ダイオード４０は、透明板５０ａの複数の開口５２０ａの中にそれぞれ収容される。発光ダイオード４０からの光は、開口５２０ａを通過して、ガラスカバー３０から外部へ出射される。このような構造の透明板５０ａは、発光ガラス１０の強度を更に増加させることができる。
【００２３】
本発明の第一実施形態及び第二実施形態において、開口５２０、５２０ａは、貫通孔である。他の実施形態において、前記開口５２０、５２０ａは、半閉鎖した溝でも良い。発光ダイオード４０を該溝に完全に収容させるために、溝の深さは、発光ダイオード４０の高さより高い必要がある。半閉鎖した溝の構造は、防水の役目を果たすことができる。
【００２４】
また、中間層５０または透明板５０ａは、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）のような柔らかい材料によって作ることもできる。ＰＶＢ材料は、１００〜３００℃の温度範囲で溶融して、接着剤になることができる。従って、ガラスベース２０、中間層５０、ガラスカバー３０を固定する際、接着剤７０を使用する必要がなく、ガラスベース２０、中間層５０、ガラスカバー３０を共に加熱することによって、これらを固定することができる。発光ダイオード４０から出射された光は、中間層５０の開口５２０または透明板５０ａの開口５２０ａを通過して外部へ出射されるので、中間層５０または透明板５０ａの屈折率が変化しても、発光ダイオード４０の光出射に影響しない。
【符号の説明】
【００２５】
１０  発光ガラス
２０  ガラスベース
２２、３２、５４０  貫通孔
２４  電気回路
３０  ガラスカバー
４０  発光ダイオード
５０  中間層
５０ａ  透明板
５２  フレーム
５２０、５２０ａ  開口
５４  突出部
６０  ブラケット
６１  底蓋
６１０、６５６  底板
６１２、６１４、６３２、６５２、６５４  側板
６１６、６５０  頂板
６２  ハウジング
６３  側蓋
６３４  バッフル板
６３６  スロット
６４  支持アーム
６５  頂蓋
６５８  ネジ
６６  駆動電源
６８  制御モジュール
７０  接着剤
８０  フレキシブルプリント回路板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2013115044.tif 000008
【図７】
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【図８】
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