JP2011505056A - 輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】高効率の反射率と透過率により、発光モジュールの輝度を明確に向上させる輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールの提供。
【解決手段】輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールにおいて、透明外殻体（１０）の内部に発光部（２０）を設け、前記発光部（２０）は紫外線または青色光を発し、前記透明外殻体（１０）は第一壁と第二壁を備え、第一壁と第二壁の内側には相対位置にある第一内側壁（１０１）と第二内側壁（１０３）を形成し、その外側には相対位置にある第一外側壁（１０２）と第二外側壁（１０４）を形成し、第一壁には一部或いは全部の光学フィルム（１２）を形成し、前記光学フィルム（１２）は少なくとも蛍光／燐光層を励起する紫外線或いは青色光を含み反射を行い、且つ少なくとも可視光線波長領域内にある可視光源を含み、それを通過射出させ、第二壁上には可視光層（１１）或いは可視光層（１１）と光反射層を設置し、前記発光部（２０）を透明外殻体（１０）を設置する相対位置に設置する。
【選択図】図１

Description

本発明は光学フィルム表層の発光モジュールの発光部及びその透明外殻体の反射層を同心円の関係位置を使って一定距離に間隔をあけて配置し、その高効率の反射率と透過率により、発光モジュールの輝度を明確に向上させる構造に係る。

公知技術において使用されている発光モジュールには、例えば電球型蛍光ランプや直管型蛍光灯など多種あり、それは主に透明外殻体を設けて内側壁周囲全体に蛍光層を塗布したもので、前記外殻体の内部には水銀や無水銀気体のキセノン、ネオン等のエレクトロルミネセンス気体を充填する。電源に接続後、内部気体は高電圧作用を受け励起されて紫外線を放射し、紫外線が蛍光層を照射すると可視光線が励起され、可視光線は蛍光層と透明外殻体を通過した後、外界を照射する。この種の発光モジュールは実際の作動上において蛍光層の内壁が最初に紫外線に励起されて最も明るい区域となるが、人に使用させるためには蛍光層自体の壁の厚みを通過して外界に達しなければならず、蛍光層は紫外線を可視光に変換するものの、可視光についていえば理想的でない透過体であるため、発光効率はあまり良くない。そこで、業界は光透過率を向上させるために蛍光層を薄く塗布することに尽力し、光透過率を強化したのであるがそれと同時に紫外線は未だ充分に吸収されておらず、よって業界は蛍光層の透明度を高め紫外線を充分に吸収する中に最良点を求めている。蛍光体においては有機蛍光体の透明度が比較的高いが寿命は短いため、業界の照明応用は無機蛍光体が主であり、前述の照明効率不良の問題点は一向に効果的に解決されないままである。

また、製品が最良の状況において、蛍光内層の可視光が自身の壁の厚みを通り抜けて外層に到達する場合、その輝度は既に半分以上が減少しており、これは図２４に示す通りである。一つの簡単な実験から蛍光層の可視光線透過率に対する影響を理解しることができる。点灯しない状態の直管型蛍光灯を通電し既に明るくなっている直管型蛍光灯の前に置くと、遮断後の蛍光灯の輝度と遮断されていない蛍光灯の輝度の差異が非常に明らかで輝度が非常に多く減少していることを比較できる。

本発明は公知技術の発光モジュールが生じさせる輝度とその効率が未だ不充分で改善が待たれている点に鑑み、本発明の輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールを設計し、発光モジュール全体の輝度を向上させエネルギーを節約することをその目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明は光学フィルムの蛍光／燐光を表層で発光させて使用しモジュール輝度を改善する構造を提供する。
輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールにおいて、透明外殻体と、光学フィルムと、発光部と、可視光層を備える。
前記透明外殻体は中空球体とし、相対位置にある第一壁と第二壁を備え、前記第一壁には第一内、外側壁面を備え、第一壁に相隣する第二壁には第二内、外側壁面を備える。
前記光学フィルムは、非全方位性の長波パスフィルタ機能を備える多層膜とし、前記透明外殻体の第一壁面上に塗布し第一壁面面積の30％以上を占め、光学フィルムは少なくとも蛍光／燐光層を励起する紫外線或いは青色光を含み反射させ、且つ少なくとも可視光線領域内の波長帯にある可視光源を含み、それは光学フィルムより射出される。
前記発光部は円球区域であり、並びに、前記透明外殻体の内部に配置し、発光部は紫外線または青色光を発する。
前記可視光層は蛍光／燐光層により構成され、前記透明外殻体の第二壁面に塗布し、紫外線或いは青色光を励起して可視光源とする。

前記光学フィルムの反射層上の任意一点Ａから発光部の球心Ｂまでの距離をｃとし、ＡとＢの繋がりは即ち反射層Ａの直角とし、反射層Ａ点から投射される発光部外周エッジのタンジェント箇所までの距離をｂとし、発光部の半径をｒ、光学フィルムの反射層Ａの入射角をαとすると、発光部中心点Ｂから反射層Ａの距離ｃはcscα×rより大きいか等しくなり、即ちｃ≧cscα×rとなる。
前記輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールでの発光部は発光管を発光区域内に繞設し、発光管の管体内の一部壁面には蛍光／燐光層を塗布する。
前記輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールでの発光管の管体内下方壁面には平直壁面を形成し、前記平直壁面には蛍光／燐光層を塗布する。
前記輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールでの発光部は少なくともＵＶ（紫外線）或いは青色光発光ダイオードを発光区域内に設けるか投射する。
前記輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールでの透明外殻体は一部円球体とし、それは相互に連結する一部円球の円弧球面と外殻体底部を備え、第一壁は一部円球の円弧球面上に位置し、第二壁は外殻体底部に位置する。
前記輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールでの透明外殻体は一部円球体とし、それは相互に連結する一部円球の円弧球面と外殻体底部を備え、前記第一壁は一部円球の円弧球面上に位置し、第二壁は外殻体内部に位置する。

前記輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールでの発光部は少なくとも一つの一部円球形をなすもので、その円弧球面は透明外殻体の円弧球面に対応する。
前記輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールでの発光部は一部円球形をなし、その円弧球面が透明外殻体に対応する少なくとも一つの円弧球面であり、透明外殻体の第二壁は発光部内に延伸する。
前記輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールは、更に光線反射ライトカバーを設け、それは半円球形をなし且つその内部には半円球状もしくは二つの半円球状を合わせて一つの円球状を形成する少なくとも一つの透明外殻体を設け、前記光線反射ライトカバーの半径は透明外殻体の直径より大きいか等しいものとし、また、半円球状の透明外殻体底部の延伸線は光線反射ライトカバーの球心とライトカバー壁上の任意一点に位置し、前記透明外殻体と光線反射ライトカバーとは同心円関係を保ち、ｃ≧cscα×rの前記公式の応用の如く一定距離を維持して、光線反射ライトカバーの反射層において全誘導体の可視光線反射膜を使用できることを期待し、現在は既に０〜４５°、４００ｎｍ〜８００ｎｍの反射率≧99.5％の製品があるが、前記延伸線の最良位置は光線反射ライトカバーの球心と中心箇所とする。

前記輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールでの入射角αは０度乃至60度とし、最良の入射角αは０度乃至15度とする。
前記輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールでの透明外殻体の第二内側壁は可視光層の外側に塗布する光反射層にある。
前記輝度を改善する技術手段によって、本発明は発光部と透明外殻体の内側壁に塗布した光学フィルム非全方位性（Non-Omni directional Angle of Incidence）長波パスフィルター（Long wave Pass Filter）間の設計を一定距離におくことにより、発する紫外線もしくは青色光光源の一部または全部を可視光層に反射させ、可視光層が紫外線もしくは青色光を吸収した後に励起して射出される可視光源は更に光学フィルムを通過し、一定のエネルギー源のもと比較的明るい蛍光表層を形成して発光されるため、発光輝度を改善し向上させることができる。発光部内の発光モジュールが紫外線を発する蛍光灯管もしくはＵＶ-ＬＥＤライトであるなら、透明外殻体の第一壁面の光学フィルムを全ての壁面に塗布し、発光部内の発光モジュールが青色発光の蛍光灯管もしくは青色光のＬＥＤであるなら、光学フィルムを一部メッキの膜とする。膜のメッキしていない部分には青色光と可視光層を通過させ、メッキした膜部分には青色光によって励起された赤色光と緑色光を通過させ、膜をメッキするか、しないかの比率を調節することにより適当な赤色緑色青色を生じさせて白色光の射出を達成する。

よって、本発明の蛍光層はできる限り厚みを持たせることが可能であり、しかも可視光線の通過が遮断されることを心配する必要がないため、紫外線は充分に吸収されて輝度は公知技術の蛍光灯管の内層と比較して更に向上する。前記輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールにおいて、前記可視光層中の蛍光／燐光層の厚みは60μｍ乃至1000μｍとし、厚みを加える目的は紫外線を充分且つ完全に吸収するためにあり、当然ながら固定強度の紫外線には最も適当な厚みを組み合わせるが、低圧水銀灯を例にとると、単一面の表層の発光塗布層を厚くした時にその輝度が明らかに向上することは公知の30μｍ以下の低圧水銀灯とは異なる点で、これも公知の円形全周囲塗布層の水銀灯が蛍光塗布層の透明度のために紫外線の吸収率を放棄し、それが実に大きなエネルギー源の損失となることを証明する。
また、厚すぎる蛍光塗布層が不要な場合は、蛍光層を平直面に形成しその垂直箇所に比較的大きな反射面を別に設けることも可能であり、表層と内層の蛍光発光と同時に低減せずに射出するばかりでなく、省エネのもと照明輝度と効率を高められる。

本発明の輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールは光学フィルム表層の発光モジュールの発光部及びその透明外殻体の反射層を同心円の関係位置を使って一定距離に間隔をあけて配置して、その高効率の反射率と透過率により、発光モジュールの輝度を明確に向上させる効果を有する。

本発明の全体図である。 本発明の光学フィルムと発光部の相対位置図である。 本発明の第二全体図である。 本発明の球体を呈する全体図である。 本発明の球体を呈する全体図である。 本発明の半球体を円錐形外観に組み合わせた実施例図である。 本発明の孤形球体を円錐形外観に組み合わせた実施例図である。 本発明の半球体の実施例図である。 本発明の半球体（或いは半円管体）の一部に光学フィルムを塗布した第二実施例図である。 本発明の半球体（或いは半円管体）の第三実施例図である。 本発明の半球体（或いは半円管体）の第四実施例図である。 本発明をライトに応用実施した場合の実施例図である。 本発明をライトに応用実施した場合の第二実施例図である。 本発明をライトに応用実施した場合の第二実施例図である。 本発明をライトに応用実施した場合の第二実施例図である。 本発明を電灯カバーに実施した場合の第一実施例図である。 本発明を電灯カバーに実施した場合の第二実施例図である。 本発明を電灯カバーに実施した場合の第三実施例図である。 本発明を電灯カバーに実施した場合の立体外観図である。 本発明の発光モジュールにＵＶ発光ダイオードを設けた場合の実施例図である。 図２０の第二実施例図である。 光学フィルムを一部塗布した青色発光ダイオード構造の実施例である。 長波パス光学フィルムに関する透過スペクトルである。 公知技術において蛍光層を単一面に塗布した場合の厚さと輝度に関する図である。

次に図面を参照し、本発明の前述及び他の技術特徴と長所に対して更に詳しい説明を行う。

透明外殻体は、ガラス、紫外線を吸収するガラス、或いはその他耐熱タイプの透明材質により構成される。例えばポリカーボネート（Polycarbonate）等であるが、前記透明外殻体を樹脂、プラスチック材、或いは紫外線を通過させるガラス等とする場合、長波パスフィルタが特定の蛍光層を励起する紫外線のみを反射する設計であるなら、その他の紫外線は可視光線に伴って長波パスフィルタを通過し人に影響を及ぼしたりして樹脂自体を損傷する可能性もある。この場合は、ＵＶカットの膜層をメッキする必要がある。
光学フィルムは、全方位性メッキ膜ではない。即ち、前記光学フィルムは非全方位性の長波パスフィルタ（Long wave Pass Filter）を主とする。光学フィルムのパスフィルタは全誘電体コート（All Dielectric Coating）により構成され、その厚みは非常に薄く、基本的には光の波長の1/4即ちλ/4により構成され、当然ながらλ/2、λ/10等を組み合わせたものも各種あり、屈折率高低の異なる材質を繰り返し組み合わせて構成し、その厚みも規格設定に基づき変化する。
可視光層は、蛍光／燐光層により構成され、紫外線により励起されて白い光となる材質もしくは青い光により励起されて赤色、緑色、黄色の光となる材質とする。

図１に示す通り、本発明が開示する輝度を改善した光学フィルム蛍光／燐光表層の発光モジュールにおいて、前記発光モジュールは透明外殻体１０と発光部２０と発光体（３０等）とを備える。
前記透明外殻体１０は、中空球体、中空の一部円球体、球状に近い中空体、或いは長型中空円管体等の透明外殻体とし、中空円球体を最良の実施例とし、図面では断面図を示す。前記透明外殻体10には第一壁と第二壁を相対設置し、第一壁と第二壁の内側壁には相対位置にある第一内側壁１０１と第二内側壁１０３を形成し、その外側壁には相対位置にある第一外側壁１０２と第二外側壁１０４を形成し、外殻体の内側壁、外側壁の第一内側壁１０１、第一外側壁１０２に隣接する壁面には光学フィルム１２を塗布し、また、外殻体の内側壁、外側壁の第二内側壁１０３、第二外側壁１０４の壁面上には可視光層１１を塗布するか可視光層１１と光反射層を塗布する。光学フィルム１２または可視光層１１を外側壁に塗布し紫外線を励起光源とするなら、透明外殻体10は紫外線を通過させて損傷させない材質としなければならない。
前記発光部２０は円球体もしくは円球区域を形成するものとし、一部を円球形とすることも可能である。その外径は透明外殻体10の内径より小さくし、並びに、透明外殻体10の内部に設置するため、透明外殻体10と発光部２０は間隔をあけて設置し、しかも二者間には一空間を形成し、前記空間には窒素もしくは惰性気体を充填し、発光部２０は透明外殻体10の形状に基づき設計する。

発光体３０が生じる紫外線光源や短波光源は四方に放出され、その内の可視光層に向かう紫外線や短波光が蛍光／燐光を励起し、しかも表層発光となる可視光線や長波光は光学フィルム１２を通過して放出され、また、塗布した光学フィルム１２に向かって投射される紫外線光源または短波光源（図２３を共に参照）は、光学フィルム１２の反射によって可視光層１１に投射され、この時、可視光層１１は既に蛍光／燐光の表層発光状態であるが、この他多くの紫外線や短波光が加わる為に蛍光／燐光を更に明るくし、可視光源は更に光学フィルム１２方向に放射され、全体の照射輝度を向上させる。
更に、前記発光部２０に形成可能な円球区域や一部円球区域内には発光管または複数の発光電極を設けて直接放電するか少なくとも一つのＵＶまたは青色発光ダイオードを設けて紫外線または青色光源を発して四方に放出し、発光管は発光区域内に繞設し、発光管の管体内の一部壁面には蛍光／燐光層を塗布する。

透明外殻体10壁面に塗布した光学フィルム１２の入射角（AOI,Angle of incidence）は非全方位性のコーティング（Omni-directional Coating）では通常0度に設定されているため、長波パスフィルタの反射と透過率は非常に良好であるが、使用する入射角の幅が大きくない場合、入射角度を0度に設定し±15度で使用した場合、あまり大きな差異はみられないが、±45度で使用した場合、非常に大きな青方偏移（Blue shift）が生じる。しかし、青方偏移が生じたとしても反射される必要のある紫外線バンドは依然として反射区内にある故、応用は可能である。図２３に示す通り、青色光励起では入射角の制限は小さく、しかも垂直のエッジフィルター（Edge Filter）に適合する。この種のコーティングは数百層を超える全方位性コーティングと比較するとその価格は安くしかも製作が比較的簡単であり、膜層は長期使用しても容易に剥離しない。本発明は更に、透明外殻体１０と発光部２０を同心円形状に設計し且つ二者間を特定距離範囲に設定して小さな入射角に符合させるため、非常に高い反射率（≧99.5％）と透過率（≧95％、他の一面に抗反射層（Anti-Reflection）を有する）でそれを使用でき、発光モジュールの生じる輝度を改善且つ増強する。

図２に示す通り、図中の光学フィルム１２の光線を濾過する反射層Ａは発光部２０の外側を含み、並びに一定の距離をあけて形成する。前記反射層Ａから発光部２０の中心点Ｂの距離をｃとし、反射層Ａから投射される発光部２０外周エッジのタンジェント箇所までの距離をｂとし、発光部２０の半径をｒとする。よって、光学フィルム１２の反射層Ａの入射角をαとして設定するなら、発光部２０の中心点Ｂから反射層Ａの距離ｃはcscα×rより大きいか等しくなり、即ちｃ≧cscα×rとなる。このように前記に基づいて距離ｃを即刻計算でき、並びに、発光部２０が一定の半径（ｒ）である時に反射層Ａの透明外殻体１０と発光部２０中心点Ｂ間の距離位置を設定できる。即ち、反射層Ａから発光部２０の距離ｘ＝ｃ-ｒで、例えば入射角αを０から30度とすると、ｃ＝2ｒ、ｘ＝ｒとなる。可視光層１１の放出する可視光源は光学フィルム１２を経て射出される他、その他の射出されない紫外線光源は反射されて可視光層１１で励起を起こし可視光線となった後に射出されるため、全体の発光輝度が向上する。（ここに記載された±α＝30度、ｃ＝2ｒは確認して下さい。α＝30度、ｃ＝2ｒであってこそ成立するのではないか。）

図３に、発光モジュールに関するもう一つの実施例を示す。透明外殻体１０’は半球体と半円弧体により構成される中空外殻体であり、半球体の内側もしくは外側にはそれぞれ第一内側壁１０１と第一外側壁１０２とを形成し、前記第一内側壁１０１もしくは第一外側壁１０２に光学フィルム１２’を塗布することを選択でき、また、半円弧体の内側壁、外側壁のそれぞれに第二内側壁１０３と第二外側壁１０４を形成し、前記第二内側壁１０３もしくは第二外側壁１０４上に可視光層１１’または可視光層１１’と光反射層を塗布し、前記透明外殻体１０’の内部には発光部２０’を設け、発光部２０’の中心は透明外殻体１０’の半球体中心箇所に位置させる。

図４に示す通り、本実施例の発光モジュールの外観は球形とし、その内の透明外殻体１０ａは中空状の球体とする。その内側壁（或いは外側壁）上には光学フィルム１２ａを塗布し、内部中央には第二壁を形成する。本実施例は中空の円柱体１００を突設し、円柱体１００の外側壁もしくは内側壁には可視光層１１ａを塗布し、透明外殻体１０ａ内部且つ円柱体１００外部に発光部２０ａを設け、前記発光部２０ａの具体的な実施方式は発光管２１ａを円柱体１００の外側に繞設し湾曲させて球状に近い円球区域を形成するものである。
図５に示した実施例では、発光モジュールの外観を球形とし、透明外殻体１０ｂを中空状の球体とする。その第一壁の内側壁（或いは外側壁）上には光学フィルム１２ｂを塗布し、前記透明外殻体１０ｂ内部には第二壁を形成する。第二壁箇所には発光部２０ｂを設け、具体的な実施例において前記第二壁は中空の支柱体１００ａとし、支柱体１００ａは方形或いは円形とし且つ発光管２１ｂを繞設し、発光管２１ｂは断面が半円形を成す管体とし、その平面側の外側壁は支柱体１００ａの壁面上に密着し、また、発光管２１ｂは平面側の内側壁と中空支柱体の壁面上にそれぞれ可視光層１１ｂ或いは可視光層１１ｂと光反射層を塗布する。
前述の二つの実施例における発光モジュールは発光部２０ａ、発光部２０ｂから光源を発した後、その内の可視光源が光学フィルム１２ａ、光学フィルム１２ｂを通過し、他の一部光源は反射されて光反射層で反射を経た後、外側に放出されて全体の輝度を高める。

図６に示したライトの具体的な実施例において、透明外殻体１０ｃの設計は断面が扇形の中空体であり、半球体（即ち第一壁）と円錐体（即ち第二壁）により構成される中空外殻体とし、前記半球体の内側壁（或いは外側壁）には光学フィルム１２ｃを塗布することが可能で、円錐体の内側壁（或いは外側壁）には可視光層１１ｃ或いは可視光層１１ｃと光反射層を塗布可能であり、透明外殻体１０ｃの内部に発光部２０ｃを備え、外部には相互に電気的接続をした電気接続部１３を備え、前記発光部２０ｃの中心を透明外殻体１０ｃの半球体中心箇所に位置させ、発光管を湾曲させ繞設する。

図７に示す実施例では、透明外殻体１０ｄとその内部に設けた発光部２０ｄの何れも中空円錐体に設計する。即ちその断面（図参照）は扇形状を為し、且つ透明外殻体１０ｄと発光部２０ｄの円心は同一位置に位置させ、透明外殻体１０ｄは球形外殻体（即ち第一壁）と円錐外殻体（即ち第二壁）により構成され、前記球形外殻体の内側壁（或いは外側壁）には光学フィルム１２ｄを塗布し、前記円錐外殻体の内側壁（或いは外側壁）には可視光層１１ｄ或いは可視光層１１ｄと光反射層とを塗布し、前記発光部２０ｄは発光管を湾曲し繞設して形成する。

図８に示す実施例では、透明外殻体１０ｅとその内部に設ける発光部２０ｅの何れも半球体より大きい形状に設計し、且つ二者の中心点を同じ箇所とし、前記透明外殻体１０ｅの円弧体（即ち第一壁）の内側壁（或いは外側壁）に光学フィルム１２ｅを塗布し、他の側面の平直面（即ち第二壁）の内側壁（或いは外側壁）には可視光層１１ｅ或いは可視光層１１ｅと光反射層とを塗布し、発光部２０ｅの発光管２１ｅは湾曲させて半球体に近い形状に繞設する。

図９に示す実施例は図８と同様、半球体（或いは半円管体）を成す透明外殻体１０ｆとその内部に設ける発光部２０ｆとを備え、しかも二者の中心点は同じ位置とし、前記透明外殻体１０ｆの円弧体（即ち第一壁）の内側壁（或いは外側壁）には光学フィルム８３ｅを一部塗布し、その平直面（即ち第二壁）の内側壁（或いは外側壁）には可視光層１１ｆ或いは可視光層１１ｆと光反射層とを塗布し、また、発光部２０ｆは湾曲させて繞設した青色光の発光管２１ｆにより構成され、各発光管２１ｆの管体中心と透明外殻体１０ｆの平直面は平行設計し、管体内の一部壁面には蛍光／燐光層を塗布する。

また、図１０に示した実施例は図９の構造と同様であり、透明外殻体１０ｇとその内部に設ける発光部２０ｇとを備え、しかも二者は同じ円心を有する半球体（或いは半円管体）とし、前記透明外殻体１０ｇの円弧体（即ち第一壁）の内側壁（或いは外側壁）には光学フィルム１２ｇを塗布し、平直面（即ち第二壁）には可視光層１１ｇ或いは可視光層１１ｇと光反射層とを塗布し、前記発光部２０ｇに設けた紫外線発光管２１ｇは平直面上に位置し、発光管２１ｇの断面は半円形をなし且つその管中心は平直面箇所に平行に配置し、管体内の平直な一部壁面には蛍光／燐光層を塗布する。平直面の蛍光／燐光塗布層の特徴は、励起されて生じた可視光線のほとんどがその他の蛍光／燐光塗布層を通過せずに即時人に使用されるため、蛍光／燐光表層の発光効率が更に低下することはないことにある。

図１１に示した他の実施例では、透明外殻体１０ｈを半球体（或いは半円管体、第一壁）に設計し、その平直面箇所には内側に窪み透明外殻体１０ｈの形状に係合する支持外殻体（即ち第二壁）を形成する。前記支持外殻体の半径は透明外殻体１０ｈより小さく、前記二つの異なる半径の外殻体間には透明外殻体を形成し、その内部且つ支持外殻体に密着する箇所には発光部２０ｈを設け、前記発光部２０ｈは断面が半円形を成す発光管２１ｈを湾曲させ繞設して形成したものとし、前記透明外殻体１０ｈの半球体の内側壁（或いは外側壁）には光学フィルム１２ｈを塗布し、また、透明外殻体１０ｈの平直面と支持外殻体の内側壁（或いは外側壁）には可視光層１１ｈ或いは可視光層１１ｈと光反射層を塗布し、この種の円弧度を有する可視光層は180度の発光を比較的平均にする。

図１２に示したのは、本発明の発光モジュールをライトに応用した第一実施例である。その内のライト４０は中空のライト外殻４１を備え、ライト外殻４１の一端には口の開いた収納空間を形成し、他の一端には電気接続部４１１を設け、前記ライト外殻４１の収納空間の内側壁面には光反射層４２を塗布し、並びに本発明の発光モジュールを設置する。図中に設けた図１０の如き発光モジュールにおいて、その発光管と電気接続部４１１は相互に電気的に接続し、発光モジュールの射出する光源もまた光反射層４２によって反射されるため、ライト４０の輝度を高められる。

図１３乃至図１４に示したのは、本発明の発光モジュールを応用したライトに関する第二実施例であり、前記ライト５０には長形の底部５１を備え、底部５１上には関連する本発明の発光モジュールを配置し、並びに、構造強化片５２によって底部５１への固定を強化する。図中に示したのは図８乃至図１１に示した発光モジュールを応用したものであり、各発光モジュールを相互に連結させて形成し、また各発光モジュールの発光管は発光管５４で相互に連結し、並びに発光管５４の二端の一部には管外に蛍光／燐光層を塗布する。
図１５に示す通り、図中のライト部５０ａは図１３と図１４に示したライト５０をデザインに基づき配列組み合わせたものである。

図１６に示したのは本発明の発光モジュールをライトカバー８０内部に配置した具体的な実施例であり、前記ライトカバー８０は光線反射ライトカバー８０１とその内側壁に設ける光線反射層８０２を備え、前記光線反射ライトカバー８０１は半円球体より大きな外観を有し、その中心箇所の深さはその半径より小さくなく（即ち大きいか等しい）、前記光線反射ライトカバー８０１内部には透明発光外殻体８１を設け、それは円球体、一部円球体、または二つの半円球体の非円弧面を一部密着して形成されたものとし、しかも透明発光外殻体８１の直径は光線反射ライトカバー８０１の半径より小さいものとする。
前記透明発光外殻体８１の円球体内部中央には平直する基材底部を形成し、基材底部上且つ発光区域に位置する箇所に発光管８２１を設け、基材底部上と基材底部位置に近い発光管８２１には何れにも蛍光／燐光層を塗布し、しかもそれが形成する延伸線は光線反射ライトカバー８０１の球心とライトカバー壁上の任意一点位置に位置し、前記延伸線の最良位置は光線反射ライトカバーの球心から中心箇所とする。
このように、発光管８２１の発する紫外線において、その可視光源は透明発光外殻体８１を通って射出される。また、蛍光／燐光を励起する紫外線は透明発光外殻体８１の光学フィルム８３の反射層に投射され、更に反射して基材底部と基材底部に近い発光管８２１の蛍光／燐光層上に戻される。この時、蛍光／燐光層は紫外線に励起されて可視光源となり、更に外部に投射されるため、全体の輝度が向上する。

図１７に示す通りその構造の概略は図１６と同様である。ライトカバー８０ａ内には透明発光外殻体８１ａを設け、その内部には発光管８２１ａの発光区域箇所に形成する発光部８２ａを設け、透明発光外殻体８１ａ壁面上には光学フィルム８３ａを設ける。本実施例での発光管８２１ａの管体断面は円形とし、且つ管内の一部壁面には蛍光／燐光層を塗布し、管体に相隣する壁面に塗布する蛍光／燐光層位置は相対箇所に位置させ、図に示す通り上から下方向の各管体内部の内、奇数の管体に塗布する蛍光／燐光層は内管壁の左側に位置させ、それに対して偶数の管体に塗布する蛍光／燐光層は内管壁の右側に位置させる。

また、図１８に示す通りその構造の概略は図１８と同様である。ライトカバー８０ｂ内には透明発光外殻体８１ｂを設け、その内部には発光管８２１ｂの発光区域箇所に形成する発光部８２ｂを設け、透明発光外殻体８１ｂ壁面上には光学フィルム８３ｂを設ける。本実施例での発光管８２１ｂの管体断面は三角形とし、且つ管内内部には同様に蛍光／燐光層を塗布する。

図１９に示したものは実施例の立体図であり、その構造は同様にライトカバー８０ｃ内に透明発光外殻体８１ｃを設け、その内部には発光管８２１ｃの発光区域箇所に形成する発光部を設け、前記発光管８２１ｃの断面は半円形とし、前記透明発光外殻体８１ｃは半円球体或いは二つの半円球体により構成される球体とし、透明発光外殻体８１ｃ壁面上には光学フィルム８３ｃを設ける。

図２０に示した本発明の発光モジュールのもう一つの実施例は図１６乃至図１９の実施例と同様であるが、異なる点は前記各実施例の部分である透明発光外殻体８１ｄ内部に設けた発光部８２ｄにあり、その発光区域箇所内の発光管を少なくとも一つのＵＶ発光ダイオード管８２１ｄに交換する。図には四つの異なる方向に向かうＵＶ発光ダイオード管８２１ｄを設けるが、それは透明発光外殻体８１ｄの非球心箇所に位置しており、透明発光外殻体８１ｄ壁面上には光学フィルム８３ｄを設け、更に前記透明発光外殻体８１ｄを装着設置するための光線反射のライトカバー８０ｄを設ける。

図２１に示した図は透明発光外殻体８１ｆに設けた発光部８２ｆが図２０と同様であり、その発光区域箇所に少なくとも一つのＵＶ発光ダイオード管８２１ｆを設けたもので、半円球体をなす透明発光外殻体８１ｆに対して発光部８２ｆも半円球体をなし、並びに平直な底部を備え、透明発光外殻体８１ｆの壁面上には光学フィルム８３ｆを設け、前記ＵＶ発光ダイオード管８２１ｆは平直底部の非球心箇所に位置させるのを最良とし、正円の円心から球面に反射されて戻る経路ではまた円心を通過するため、蛍光／燐光が励起されることはない。

図２２に示した実施例では、透明発光外殻体８１ｅがほぼ図２１と同様である。透明発光外殻体８１ｅの一部壁面上に光学フィルム８３ｅを塗布するか一部壁面を透かし彫りとし光学フィルム８３ｅを塗布しないかとする。異なる箇所は、その外形と発光部８２ｅが半円球面を有することを除き、それに対する底部の表面も円弧球形、即ち非平直面とする点であり、その底部には同様に少なくとも一つの青色の発光ダイオード管８２１ｆを設け、同様に各青色の発光ダイオード管８２１ｆを非球心箇所に位置させる。図中の青色の発光ダイオード管８２１ｆは三つであり、蛍光／燐光層は黄色光、赤色光、緑色光を発する塗料とし、青色ＬＥＤの実装についてはその透明発光外殻体内に透明のエポキシ樹脂類の物を充填するだけでよい。

本発明の蛍光層はできる限り厚みを持たせることが可能であり、しかも可視光線の通過が遮断されることを心配する必要はないため、紫外線は充分に吸収されて輝度は公知技術の蛍光灯管の内層と比較して更に向上する（図２４参照）。また、蛍光層を平直面及び垂直箇所に形成が可能であり比較的大きな反射面による場合、表層と内層の蛍光は発光と同時に減少することなく射出して使用できるため非常に省エネであり、照明の一大革新を引き起こすものである。

前述したものは単に本発明の良好な実施例であり、本発明について言えばそれはただ単に説明を行ったものに過ぎず、制限性を有するものではない。よって、専門技術員の理解を通して本発明の特許請求の範囲に定めた精神と範囲内において為される様々な変化や修正、同等効果を持たせることは全て本発明の保護範囲内に含むことをここに記す。

１０、１０’、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 透明外殻体
１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ 透明外殻体
１００ 円柱体
１００ａ 支柱体
１０１ 第一内側壁
１０２ 第一外側壁
１０３ 第二内側壁
１０４ 第二外側壁
１１、１１’、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ 可視光層
１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈ 可視光層
１２、１２’、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 光学フィルム
１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ、１２ｈ 光学フィルム
１３ 電気接続部
２０、２０’、２０ｂ、２０ｃ 発光部
２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ、２０ｈ 発光部
２１、２１ｂ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２１ｈ 発光管
３０ 発光体
４０ ライト
４１ ライト外殻
４１１ 電気接続部
４２ 光反射層
５０ ライト
５０ａ ライト部
５１ 底部
５２ 構造強化片
５３ 光反射片
５４ 発光管
６０ ライト
６１ 透明外殻体
６２ 発光部
６２１ 発光管
６２２ 光線反射片
７０ 透明外殻体
７１ 光学フィルム
７２ 発光部
７３１ 可視光層
８０、８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ ライトカバー
８０１ 光線反射ライトカバー
８０２ 光線反射層
８１、８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ、８１ｅ、８１ｆ 透明発光外殻体
８２、８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ、８２ｅ、８２ｆ 発光部
８２１、８２１ａ、８２１ｂ、８２１ｃ 発光管
８２１ｄ、８２１ｅ、８２１ｆ ＵＶ発光ダイオード管
８３、８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄ、８３ｅ、８３ｆ 光学フィルム
Ａ 反射層
Ｂ 中心点
Ｃ 距離

Claims (17)

1. 輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールにおいて、透明外殻体と、光学フィルムと、発光部と、可視光層を備え、
   中空球体とし、相対位置にある第一壁と第二壁を備え、前記第一壁には第一内、外側壁面を備え、第一壁に相隣する第二壁には第二内、外側壁面を備える前記透明外殻体と、
   非全方位性の長波パスフィルタ機能を備える多層膜とし、前記透明外殻体の第一壁面上に塗布し第一壁面面積の30％以上を占め、少なくとも蛍光／燐光層を励起する紫外線或いは青色光を含み反射を行い、且つ少なくとも可視光線波長領域内の長波帯にある可視光源を含みそれを通過射出させる前記光学フィルムと、
   円球区域であり、前記透明外殻体の内部に設置し、紫外線または青色光を発する前記発光部と、
   蛍光／燐光層により構成され、前記透明外殻体の第二壁面に塗布し、紫外線或いは青色光を励起して可視光源とする前記可視光層とにより構成されることを特徴とする輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュール。
2. 請求項１記載の輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールにおいて、前記光学フィルムの反射層上の任意一点のＡから発光部の球心Ｂまでの距離をｃとし、ＡとＢの繋がりは即ち反射層Ａの直角とし、反射層Ａ点から投射される前記発光部外周エッジのタンジェント箇所までの距離をｂとし、前記発光部の半径をｒ、前記光学フィルムの反射層Ａの入射角をαとすると、前記発光部中心点Ｂから反射層Ａの距離ｃはcscα×rより大きいか等しくなり、即ちｃ≧cscα×rとなることを特徴とする輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュール。
3. 請求項１記載の輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールにおいて、前記発光部は紫外線或いは青色光の発光管を発光区域内に繞設し、前記発光管の管体内の一部壁面には蛍光／燐光層を塗布することを特徴とする輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュール。
4. 請求項３記載の輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールにおいて、前記発光管の管体内下方壁面には平直壁面を形成し、前記平直壁面には蛍光／燐光層を塗布することを特徴とする輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュール。
5. 請求項３記載の輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールにおいて、前記透明外殻体は一部円球体とし、それは相互に連結する一部円球の円弧球面と外殻体底部を備え、前記第一壁は一部円球の円弧球面上に位置し、第二壁は外殻体底部に位置することを特徴とする輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュール。
6. 請求項５記載の輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールにおいて、前記発光部は少なくとも一つの一部円球形をなすものとし、その円弧球面は前記透明外殻体の円弧球面に対応することを特徴とする輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュール。
7. 請求項１の輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールにおいて、前記輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールには更に光線反射ライトカバーを設け、それは半円球形をなし且つその内部には少なくとも一つの半円球状をなす透明外殻体を設け、前記光線反射ライトカバーの半径は透明外殻体の直径と比較し小さくなく、また半円球状の透明外殻体底部の延伸線は光線反射ライトカバーの球心とライトカバー壁上の任意一点に位置し、前記延伸線の最良位置は光線反射ライトカバーの球心と中心箇所に位置することを特徴とする輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュール。
8. 請求項１または請求項２または請求項３または請求項４または請求項５または請求項６または請求項７記載の輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールにおいて、前記可視光層中の蛍光／燐光層の厚みは60μｍ乃至1000μｍとすることを特徴とする輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュール。
9. 請求項８記載の輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールにおいて、前記入射角αは０度乃至60度とし、最良の入射角αは０度乃至15度とすることを特徴とする輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュール。
10. 請求項９記載の輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールにおいて、前記透明外殻体の第二壁は可視光層の外側に塗布する光反射層にあることを特徴とする輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュール。
11. 輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールにおいて、透明外殻体と、光学フィルムと、発光部と、可視光層を備え、
    中空球体とし、相対位置にある第一壁と第二壁を備え、前記第一壁には第一内、外側壁面を備え、第一壁に相隣する第二壁には第二内、外側壁面を備える透明外殻体と、
    非全方位性の長波パスフィルタ機能を備える多層膜とし、前記透明外殻体の第一壁面上に塗布し第一壁面面積の30％以上を占め、少なくとも蛍光／燐光層を励起する紫外線或いは青色光を含み反射を行い、且つ少なくとも可視光線波長領域内の長波帯にある可視光源を含みそれを通過射出させる光学フィルムと、
    円球区域であり、前記透明外殻体の内部に設置し、紫外線を発し、少なくとも紫外線或いは青色光波長帯を発する発光ダイオードを前記発光区域内に設ける発光部と、
    蛍光／燐光層により構成され、前記透明外殻体の第二壁面に塗布し、紫外線或いは青色光を励起して可視光源とする可視光層とにより構成することを特徴とする輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュール。
12. 請求項１１記載の輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールにおいて、前記光学フィルムの反射層上の任意一点Ａから発光部の球心Ｂまでの距離をｃとし、ＡとＢの繋がりは即ち反射層Ａの直角とし、前記反射層Ａ点から投射される発光部外周エッジのタンジェント箇所までの距離をｂとし、前記発光部の半径をｒ、前記光学フィルムの反射層Ａの入射角をαとすると、前記発光部中心点Ｂから反射層Ａの距離ｃはcscα×rより大きいか等しくなり、即ちｃ≧cscα×rとなることを特徴とする輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュール。
13. 請求項１１記載の輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールにおいて、前記透明外殻体は一部円球体とし、それは相互に連結する一部円球の円弧球面と外殻体底部を備え、前記第一壁は一部円球の円弧球面上に位置し、第二壁は外殻体底部に位置することを特徴とする輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュール。
14. 請求項１３記載の輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールにおいて、前記発光部は少なくとも一つの一部円球形をなすものとし、その円弧球面は前記透明外殻体の円弧球面に対応することを特徴とする輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュール。
15. 請求項１１または請求項１２または請求項１３または請求項１４記載の輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールにおいて、前記可視光層中の蛍光／燐光層の厚みは60μｍ乃至1000μｍとすることを特徴とする輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュール。
16. 請求項１５記載の輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールにおいて、前記入射角αは０度乃至60度とし、最良の入射角αは０度乃至15度とすることを特徴とする輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュール。
17. 請求項１６記載の輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュールにおいて、前記透明外殻体の第二壁は可視光層の外側に塗布する光反射層にあることを特徴とする輝度を改善する光学フィルム表層の発光モジュール。

Images