JP2014506730A - 光源及び光源帯 - Google Patents

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Abstract

少なくとも１つの発光構成部材１１２を備えるＬＥＤ光源１０５。発光構成部材１１２は脂肪族熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）を含む透過性保護材料１１３により少なくとも部分的に保護される。本発明はまた、光源帯に関する。
【選択図】図３

Description

本発明の目的は請求項１のプリアンブルにおいて規定されているような光源である。
本発明の目的はまた、請求項８のプリアンブルにおいて規定されているような光源帯である。
本発明は包括的には光源に関し、より詳細にはＬＥＤ光源に関する。本発明はまた、一般的に制御システム、誘導システム及び警報システムにおいて用いられる光源帯に関する。
光源、例えばＬＥＤ光源は通常、シリコン等の種々のプラスチック材料により保護される。現在用いられている材料は、弾性も要求されるが、ＵＶ光及び／又は熱に対して感度を有することが観察されている。このことにより多くの場合、時には非常に迅速に保護材料の透明性及び／又は透過性が低下し、また同時に光源の発光性能（luminescent capability）が低下する。不所望の影響が、黄変すなわち保護材料の比較的程度の強い着色及び透過性の低下として多くの場合現れる。
上記欠点は例えば白色光又は青色光を生成するＬＥＤ光源に関して一般的であり、上記欠点の影響範囲において保護材料の暗変、ひいては透過性の低下が観察されている。
上記欠点は、その波長が短く主にＵＶ光であるＬＥＤ光源、すなわち主に青色ＬＥＤ及び白色ＬＥＤに関して主に現れる。したがって問題は、ＵＶと熱、例えばＬＥＤ光源により生成される熱との組み合わさった影響により生じる保護プラスチックの暗変である。別の欠点はまた、上述の理由から不純物が拡散を経てＬＥＤ光源の表面に到達し、これによりＬＥＤ回路の表面が暗変することである。
従来、エポキシ樹脂タイプの保護剤がＬＥＤ光源のエンクロージャー内にある保護具において用いられていたが、シリコン樹脂が現在利用可能な高輝度構成部材において用いられるようにシフトしてきている。シリコン樹脂の使用はＬＥＤ灯の耐用年数を改善すると想定されているが、同時に、光源により達成される温度が従来の強度の低いＬＥＤにおける温度よりも高い場合、物質の拡散等の有害性を生じるとされている。これらの場合におけるエポキシの使用による障害はまさに上記の同じ問題、すなわち保護材料の色の変化である。シリコンもそれ自体では軟らかく、非常に良好な機械的保護を提供せず、それ自体では厳しい条件において湿気に対する良好な保護具とならない。
従来技術の欠点は例えば保護具として可撓性透過性保護外被を有するＬＥＤ光源帯に関して重大である。ＬＥＤ光源帯は例えば火事状況等の危険状況において人々を建物又は船舶の非常口まで誘導するため等の種々のシステムに関して用いることができる。これらのＬＥＤ光源帯は非常口用の種々の照明器具である。光源が帯の形状になるように連続して固定される誘導ライトが当該技術分野において既知である。帯の光源は危険状況において点灯するとともに非常口を照明するように構成される。しかし、保護材料として機能するプラスチック材料の暗変が光源の輝度を弱め、このことは例えば煙の発生に起因して光源がなければ視界が悪い可能性がある例えば火事状況においては大きな欠点である。
本発明の目的は、従来技術の解決策の欠点を回避する、ＬＥＤ灯用の全く新しいタイプの解決策を達成することである。別の目的は、保護材料の透明性及び／又は透過性が良好なままであるＬＥＤ光源帯を達成することである。
本発明による光源は、発光構成部材が脂肪族熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）を含む透過性保護材料により少なくとも部分的に保護されることを主に特徴とする。
本発明による光源はまた、請求項２〜７に述べられている事項を特徴とする。
本発明による光源帯は、光源又は光源の少なくとも発光構成部材が脂肪族熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）を含む透過性保護材料により少なくとも部分的に保護されることを特徴とする。
本発明による光源帯はまた、請求項９〜１１に述べられている事項を特徴とする。
本発明による解決策は多数の重要な利点を有する。本発明に従ってＬＥＤ光源又は光生成ダイオードを保護材料により保護することにより、従来技術の解決策の欠点を回避する解決策が達成される。保護材料は光作用及び／又は熱作用にもかかわらず透明かつ透過性のままである。この場合、光源により生成される光の視認性は設計通りのままであり、不所望の減光は起こらない。光学用脂肪族熱可塑性ポリウレタン（脂肪族ＴＰＵ）を保護材料として用いるとき、所望の保護効果が達成される。さらに、保護材料はまた、本発明の目的に従った使用において要求される他の性質を有し、この場合、保護材料は可撓性であり機械的疲労に対して良好に耐える。さらに、本発明による解決策は個々の光源の保護材料としても光源帯の外被材料としても適している。さらに、ＬＥＤ光源のレンズをこの材料から形成することができるか、又はこの材料をレンズに関する膜として若しくは光源構成部材に関する保護膜として用いることができる。したがって、保護材料は、シリコンに代えてエンクロージャー内においてＬＥＤの表面に直接用いることができ（包封又は注封）、この場合、良好な弾性及びシリコンに比べてより良好な機械的性質が達成される。保護材料をはんだ付けされた構成部材上の保護コーティングとして用いて、ＬＥＤ光源のシリコンレンズ上に同様に非破壊層を形成することができる。本発明による光源は例えば高輝度光源に関して、例えば可撓性透過性保護外被を保護具として有するＬＥＤ光源帯に関して良好に用いることができる。本発明によるＬＥＤ光源帯は例えば、火事状況等の危険状況において人々を建物又は船舶の非常口まで誘導するため等の種々のシステムに関して用いることができる。これらのＬＥＤ光源帯は非常口用の種々の照明器具である。光源が帯の形状になるように連続して固定される誘導ライトが当該技術分野において既知である。帯の光源は危険状況において点灯するとともに非常口を照明するように構成される。保護材料として用いられる脂肪族熱可塑性ポリウレタンは透明のままであり、この場合、例えば火事状況において煙の発生に起因して視界が不良であっても、非常口の誘導に用いられる光源の明るさが非常口の発見に役立つ。
以下では添付の図面を参照しながら実施形態を用いて、本発明をより詳細に説明する。
本発明による光源帯の上面図である。 図１による光源帯の断面図である。 本発明の一実施形態による光源を示す図である。 本発明の一実施形態による光源帯の断面図である。 本発明の第２の実施形態による光源を示す図である。
図１は、種々の構内、例えば空港又は病院内において例えば人々の通行を誘導するように用いられる平坦なＬＥＤ光源帯１０１を示している。ＬＥＤ光源帯１０１は通常、幅がおよそ２０ｍｍであり厚さがおよそ４ｍｍ〜５ｍｍである。ＬＥＤ光源帯１０１は中央に薄い弾性回路基板１０２を収容し、弾性回路基板１０２は、弾性プラスチック材料の帯と、上記帯の上側又は下側に例えばエッチング又は印刷により作製される銅配線１０３とからなる。ＬＥＤ光源１０５、さらにまた他の構成部材、例えばＬＥＤ光源を制御及び保護する抵抗１０６が、回路基板の上面に等間隔で接続される。ＬＥＤ光源１０５は単色性又は多色性とすることができ、ＬＥＤ光源１０５を用いて、ＬＥＤ光源１０５を閃光又は流動等するように制御することにより所望の誘導機能を達成することができる。図２によれば、通常例えば保護等級ＩＰ６８の十分に防水性であるＬＥＤ光源帯が好ましく得られるように、回路基板１０２及びそれに接続される構成部材はプラスチック材料の透過性外被部品１０７により周りを包囲される。
図３は弾性回路基板１０２上に配置されたＬＥＤ光源１０５の簡略拡大図を示している。ＬＥＤ光源は、発光ダイオード１１２と、発光ダイオード１１２を少なくとも側方に包囲する、反射面１１１を備える反射体１１０とを備える。反射体は凹部を含み、凹部側の側壁が反射面を形成する。発光構成部材１１２は反射体１１０の凹部に配置される。凹部は、発光ダイオード１１２が少なくとも部分的に透過性保護材料１１３内にあるように、保護材料により少なくとも部分的に満たされる。保護材料は、光、より詳細にはＬＥＤ光源及び／又はＵＶ光により生成される光及び／又は熱に対して著しく暗変することなく良好に耐える材料を含む。本発明によれば、保護材料１１３は部分的に又は全体的に光学用脂肪族熱可塑性ポリウレタン（脂肪族ＴＰＵ）である。
図５によれば、発光ダイオード１１２の保護材料１１３の上には、保護材料１１３の材料と同じ材料又は異なる材料とすることができるレンズ１１５がある。１つの場合において、レンズ１１５の外面は、本発明によれば脂肪族熱可塑性ポリウレタンである保護材料膜１１６により処理することができる。他方では、レンズ１１５は他の材料、例えばシリコン材料であることを想定することができる。対照的に、保護材料１１３及びレンズ１１５の双方を上述した脂肪族熱可塑性ポリウレタンとすることができ、この場合、保護材料膜１１６は必要ない。
図４は、図３のＬＥＤ帯１０１が外被部品１０７により包囲されている更に別の実施形態を示している。１つの実施形態によれば、外被部品１０７は全体的に又は部分的に脂肪族熱可塑性ポリウレタンであり、自身に対して働くＵＶ光作用等の光学的作用及び／又は熱作用にもかかわらず良好に自身の透明性及び透過性を維持する。さらに、当該材料から形成される外被部品１０７は機械的負荷に対して良好に耐える。したがって、外被部品１０７は部分的に又は全体的に保護材料として機能し、その透明性及び／又はその透過性は良好に維持される。
本発明によれば、光学用脂肪族ＴＰＵ（脂肪族熱可塑性ポリウレタン）はこうして部分的にでも又は全体的にでも保護材料として用いられる。この材料は例えば、特に車両のフロントガラスの間又は航空機のガラスの外面における薄膜として用いられてきた、又は用いられている。この材料は非常に良好なＵＶ耐性を有することが観察されている。
１つの実施形態によれば、本発明による材料は、例えば国際出願公開第９８２３８９６号において導電性テープに関して記載されている押出し等の押出しによりＬＥＤ帯に塗布される。
光学用脂肪族熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）は実施形態に応じて、シリコンに代えてエンクロージャー内においてＬＥＤの表面に直接用いることができる（包封又は注封）。この場合、弾性構造及びより良好な機械的性質も達成される。
１つの実施形態によれば、当該材料、すなわち光学用脂肪族熱可塑性ポリウレタンは、はんだ付けされた構成部材上の保護コーティングであり、シリコンレンズ上に同様に非破壊層を形成することができる。
１つの実施形態によれば、保護材料は例えばＥｓｔａｎｅ（商標）ＡＬＲ Ｅ８７Ａのタイプの透明な脂肪族熱可塑性ポリウレタンである。他の適した脂肪族ＴＰＵ材料も用いることができる。
本発明による弾性光源帯は、押出しプロセス、ロールツーロールプロセス等を用いて連続製造プロセスにおいて製造することができる。
１つの実施形態によれば、発光ダイオード１１２はより詳細には青色光又は白色光を放射するダイオードである。
１つの実施形態によれば、光源又は光源帯は、非常口灯若しくはその部品であるか、又は制御灯、誘導灯又は信号灯若しくはそれらの部品である。
したがって本発明は、少なくとも１つの発光構成部材１１２を備えるＬＥＤ光源１０５に関する。発光構成部材１１２は、脂肪族熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）を含む透過性保護材料１１３により少なくとも部分的に保護される。
１つの実施形態によれば、発光構成部材１１２は保護材料１１３により少なくとも部分的に満たされる凹部に配置される。
１つの実施形態によれば、保護材料は全体的に脂肪族熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）である。
１つの実施形態によれば、保護材料は部分的に脂肪族熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）である。
１つの実施形態によれば、脂肪族熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）を含む保護材料膜１１６は、発光構成部材１１２及び／又は保護材料１１３及び／又はレンズ１１５上に配置される。
１つの実施形態によれば、ＬＥＤ光源１０５は脂肪族熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）を含む透過性保護材料により全体的に保護される。
１つの実施形態によれば、発光ダイオード１１２はより詳細には青色光又は白色光を放射するダイオードである。
本発明はまた、連続して配置されるＬＥＤ光源等の光源１０５を備える光源帯に関し、該光源帯は透過性外被１０７により少なくとも部分的に包囲される。光源１０５又は光源の少なくとも発光構成部材１１２は、脂肪族熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）を含む透過性保護材料により少なくとも部分的に保護される。
１つの実施形態によれば、ＬＥＤ光源１０５は脂肪族熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）を含む透過性外被１０７により全体的に保護される。
１つの実施形態によれば、光源帯は請求項１〜７のいずれか１項に記載の光源１０５を備える。
１つの実施形態によれば、外被１０７は可撓性外被である。
本発明は、上記に示した実施形態に限定されないが、以下に示される特許請求の範囲の範囲内において変形することができることが当業者には明らかである。他の特徴とともに本明細書に示した可能性のある特徴はまた、必要であれば互いに別々に用いることができる。

Claims (11)

  1. 少なくとも１つの発光構成部材（１１２）を備えるＬＥＤ光源（１０５）であって、前記発光構成部材（１１２）は、脂肪族熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）を含む透過性保護材料（１１３）により少なくとも部分的に保護されることを特徴とする、ＬＥＤ光源。
  2. 前記発光構成部材（１１２）は保護材料（１１３）により少なくとも部分的に満たされる凹部に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ光源。
  3. 前記保護材料は全体的に脂肪族熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のＬＥＤ光源。
  4. 前記保護材料は部分的に脂肪族熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源。
  5. 脂肪族熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）を含む前記保護材料膜（１１６）は、前記発光構成部材（１１２）及び／又は前記保護材料（１１３）及び／又は前記レンズ（１１５）上に配置されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源。
  6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源であって、該ＬＥＤ光源（１０５）は脂肪族熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）を含む透過性保護材料により全体的に保護されることを特徴とする、ＬＥＤ光源。
  7. 前記発光ダイオード（１１２）はより詳細には青色光又は白色光を放射するダイオードであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源。
  8. 連続して配置されるＬＥＤ光源等の光源（１０５）を備える光源帯において、該光源帯は透過性外被（１０７）により少なくとも部分的に包囲される光源帯であって、前記光源（１０５）又は該光源の少なくとも前記発光構成部材（１１２）は、脂肪族熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）を含む透過性保護材料により少なくとも部分的に保護されることを特徴とする、光源帯。
  9. 前記ＬＥＤ光源（１０５）は脂肪族熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）を含む透過性外被（１０７）により全体的に保護されることを特徴とする、請求項８に記載の光源帯。
  10. 請求項８又は９に記載の光源帯であって、該光源帯（１０１）は請求項１〜７のいずれか１項に記載の光源（１０５）を備えることを特徴とする、光源帯。
  11. 前記外被（１０７）は可撓性外被であることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の光源帯。
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