JP2007305621A - 発光構造物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】表面に導電部が形成された複数片の耐熱性フィルムと、前記導電部に接合される複数の発光素子と、前記複数片の耐熱性フィルムが貼り付けられる下地フィルムと、を備える発光素子組込み発光フィルムと、前記発光素子組込み発光フィルムの前記発光素子の発光面側に、前記発光素子から所定の間隔をあけて組み付けられる回折格子フィルムと、からなる発光構造物とした。
【選択図】図13
Description
表面に導電部が形成された複数片の耐熱性フィルムと、
前記導電部に接合される複数の発光素子と、
前記複数片の耐熱性フィルムが貼り付けられる下地フィルムと、
を備える発光素子組込み発光フィルムと、
前記発光素子組込み発光フィルムの前記発光素子の発光面側に、前記発光素子から所定の間隔をあけて組み付けられる回折格子フィルムと、
からなる発光構造物である。
本発明の実施形態による発光構造物は、発光ダイオード組込み発光フィルムと、回折格子フィルムと、からなる。
〈構成〉
図1は、本発明の実施形態に係る発光ダイオード組込み発光フィルムの断面を示す図である。土台のフィルムとしての非耐熱性のPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム5(本発明の下地フィルムに相当)の上に複数片の耐熱性のPI(ポリイミド)フィルム4が接合されている。PIフィルム4上には、導電性材料である銅箔が貼り合わされ、銅箔により配線パターンが形成されている。発光ダイオード1が銅箔の上に配置され、発光ダイオード1の各端子と銅箔とが、ハンダ2により電気的に接続されている。発光ダイオードは、単色のものを使用しても、白色のものを使用してもよい。
るように並べられている。図5のそれぞれのPIフィルム4は、図4の回路を構成している。例えば、PIフィルム4上の上方の導電部3Aが正の電極に、下方の導電部3Bが負の電極になるように、PIフィルム4が並べられている。それぞれ極性の同じ電極は接続されて、電源に接続される。このとき、各発光ダイオード1は並列に接続されている。
図6は、図3に示す配線パターンの変形例を示す図である。図3に示すようにPIフィルム4上に1列に発光ダイオード1を配置する代わりに、図6の例では、PIフィルム4上に複数列に発光ダイオード1を配置している。この配置であっても、各発光ダイオード1は並列に電気的に接続されている。この場合も、発光ダイオード1を均一に発光させるために、発光ダイオード1と並列に電気抵抗や低電圧装置を接続することもできる。
図7を参照して、本発明の実施形態に係る発光ダイオード組込み発光フィルムの製造方法を説明する。導電性の銅箔と耐熱性のPIフィルム4とを接着剤で接着する。銅箔の厚さは、好ましくは4乃至20μmである。接着剤として、PMMA(Polymethyl methacrylate)、ポリエステル、ウレタン等の熱可塑性接着剤が使用される。貼り合わせた複合
フィルムの銅箔側にマスキング法により図2等のような配線パターンをエッチングにより形成する。配線パターン上の発光ダイオード1を配置する位置に、ハンダ2を付着させる。ハンダ2には、好ましくは鉛を含まないものが使用される。ハンダ2を付着させた位置に、発光ダイオード1を載せる。発光ダイオード1には、好ましくは発光ダイオードチップ(表面実装型の発光ダイオード)を使用する。発光ダイオードチップを使用することにより、砲弾型の発光ダイオードを使用するより薄型にすることができる。必要に応じて、電気抵抗等の素子も同様に配置することもできる。配置する発光ダイオード1の数や位置は、使用目的等に応じて自由に選択することができる。発光ダイオード1等の素子の端子には、フラックスを付ける。溶接剤であるフラックスを使用することにより、ハンダが付き易くなる。
〈構成〉
図8は、本発明の実施形態にかかる回折格子フィルムの断面を示す図である。回折格子フィルムは、土台のフィルムとしてのPETフィルム302と、PETフィルム302に接合される複数の円柱状のPMMAフィルムと、からなる。
正方格子の格子点上に円柱を配置する代わりに、図10の例では、三角格子の格子点上に円柱を配置している。このように配置することにより、正方格子の場合と違った方向に回折光が出現することが期待される。
図12を参照して、本発明の実施形態にかかる回折格子フィルムの製造方法を説明する。PETフィルム302の表面に、UV(Ultra Violet、紫外線)硬化塗料301(PMMA)を塗布する(図12(A))。UV硬化塗料301をコートしてマスク303をかけて所望の配置にパターニングする。パターニングは、電子ビームレジストを塗布して、電子ビームでパターン形成し現像することによりできる。また、フォトレジストを用いて形成することもできる。その後、マスク303をした表面側からUV照射して、UV硬化塗料301を硬化させる(図12(B))。未硬化部分は、酸で洗浄することによって、所望のパターンの回折格子フィルムを得ることができる(図12(C))。また、エッチングや熱プレスによって、円柱を形成することにより、回折格子フィルムを作成することもできる。
〈構成〉
図13は、本発明の実施形態にかかる発光構造物の断面を示す図である。上記した発光ダイオード組込み発光フィルム220の発光ダイオードの発光面側に、発光ダイオード221から所定の間隔をあけて上記した回折格子フィルム200が組み付けられる。回折格子フィルム200は、樹脂、金属その他適切な物質によって、発光ダイオード組み込みフィルム220に固定される。発光ダイオード221から発光した光は、回折格子フィルム200を通じて、外部から視認される。発光ダイオードとして、発光ダイオードチップ(表面実装型の発光ダイオード)を使用することにより、より薄くすることが可能となる。
θ:光の方向と回折格子フィルムの面の法線とのなす角
m:任意の整数
λ:発光ダイオードの光の波長
ほぼ同じ方向に出た光の光路差が、発光源の波長(λ)の整数倍になったときに干渉する。この式から、回折光が干渉する光の方向(角度)が決まる。ここで、(式1)におけるsinθは、(式2)のように表される。
x:発光面の中心から回折格子フィルムに下ろした垂線の足からの距離
発光面と回折格子フィルムとの間の距離(L)及び回折格子の格子間隔(d)を調整することにより、回折格子フィルムにおいて回折光が干渉する位置を任意に決定することができる。
を有している。よって、回折光が干渉する位置も一定の面積を有する。直接光の中心と回折光が干渉する位置の中心との距離(図14のx)を発光ダイオードの発光面の直径と等しくなるようにしている。こうすることにより、光源の面積を擬似的に大きく見せることができる。直接光の中心と回折光が干渉する位置の中心との距離(図14のx)は、発光面と回折格子フィルムとの距離(図14のL)を調整することにより決定できる。
子フィルムは、三角格子のものを使用している。こうすることにより、光源の面積を擬似的に大きく見せることができる。三角格子の回折格子フィルムを使用することにより、直接工の周りの回折光の干渉の強さをより均質にすることができる。直接光の中心と回折光が干渉する位置の中心との距離(図14のx)は、発光面と回折格子フィルムとの距離(図14のL)を調整することにより決定できる。
本発明の実施形態によると、回折格子フィルムを発光ダイオードから適切な距離の位置に配置することにより、発光源を大きく見せることが可能となる。また、発光源を複数に見せることが可能となる。さらに、表面実装型の発光ダイオードを使用することにより、発光構造物をより薄型にすることができる。
2 ハンダ
3 導電部
3A 導電部(+)
3B 導電部(−)
4 耐熱性フィルム(PIフィルム)
5 下地フィルム(PETフィルム)
101 直接光
102 回折光
200 回折格子フィルム
201 回折格子フィルム
202 回折格子フィルム
203 回折格子フィルム
211 円柱
212 四角柱
220 発光ダイオード組み込み発光フィルム
221 発光ダイオード
301 UV硬化塗料
302 PET
303 マスク
Claims (7)
- 表面に導電部が形成された複数片の耐熱性フィルムと、
前記導電部に接合される複数の発光素子と、
前記複数片の耐熱性フィルムが貼り付けられる下地フィルムと、
を備える発光素子組込み発光フィルムと、
前記発光素子組込み発光フィルムの前記発光素子の発光面側に、前記発光素子から所定の間隔をあけて組み付けられる回折格子フィルムと、
からなる発光構造物。 - 前記下地フィルムは前記耐熱性フィルムよりも耐熱性の劣るフィルムである
請求項1に記載の発光構造物。 - 前記耐熱性フィルムはポリイミドフィルム、PPS、耐熱ウレタンフィルム又は液晶ポリマーフィルムである
請求項1及び2のいずれか1つに記載の発光構造物。 - 前記発光素子は発光ダイオードである
請求項1乃至3のいずれか1つに記載の発光構造物。 - 前記下地フィルムはポリエチレンテレフタレートフィルム、PPフィルム、PEフィルム、PSフィルム又はPPMAフィルムである
請求項1乃至4のいずれか1つに記載の発光構造物。 - 前記回折格子フィルムは、ポリエチレンテレフタレートフィルムと、PMMAとからなる、
請求項1乃至5のいずれか1つに記載の発光構造物。 - 前記回折格子フィルムは、正方格子又は三角格子の回折格子を有する、
請求項1乃至6のいずれか1つに記載の発光構造物。
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