JP2020013684A - Light emitting device including film light source - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は透明フィルムにLED(発光ダイオード)等の発光素子を搭載したフィルム光源を備える発光装置に関するものである。 The present invention relates to a light emitting device including a film light source having a light emitting element such as an LED (light emitting diode) mounted on a transparent film.
LEDチップを2枚の透光性フィルムの間にラミネートしたフィルム光源が提供されており、各種の発光装置、例えば自動車の照明用あるいは標識用の発光装置に適用することが考えられている。特許文献1には、このフィルム光源を用いた発光装置を自動車のハイマウントストップランプに適用することが提案されている。
A film light source in which an LED chip is laminated between two translucent films is provided, and it is considered to be applied to various light emitting devices, for example, a light emitting device for lighting or a sign of an automobile.
この種のフィルム光源では、LEDが発光したときに出射される光は、フィルム光源の両面から出射されるため、フィルム光源の正面(一方の面)から出射される光を利用して発光装置を構成したときには、背面(他方の面)から出射される光を有効利用することが難しく、発光装置の全体の発光効率が低下することになる。 In this type of film light source, the light emitted when the LED emits light is emitted from both sides of the film light source, so that the light emitting device is utilized by utilizing the light emitted from the front (one surface) of the film light source. When configured, it is difficult to effectively use the light emitted from the back surface (the other surface), and the overall luminous efficiency of the light emitting device is reduced.
特許文献1では、フィルム光源の背面側に反射面を配設し、背面から出射された光を反射面で反射し、この反射光をフィルム光源の透光性フィルムを透過させて正面方向に出射させることにより、発光効率を高めることが行われている。
In
特許文献1のように、フィルム光源の背面側に反射面を配設すると、フィルム光源を正面側および背面側から観察したときに、当該反射面によりフィルム光源の透視性が失われてしまう。特許文献1では反射面をハーフミラーで構成することも提案されているが、この場合でも光透過率の低下により透視性が損なわれることは避けられない。そのため、このような発光装置を特許文献1のように自動車のリアウインドに配設してハイマウントストップランプを構成したような場合には、反射面が存在する領域においてリアウインドにおける自動車の後方視認性が損なわれ、安全走行における課題が生じることになる。
If a reflection surface is provided on the back side of the film light source as in
本発明の目的は、発光効率が高く、かつ透視性を損なうことがないフィルム光源を備える発光装置を提供するものである。 An object of the present invention is to provide a light emitting device having a film light source that has high luminous efficiency and does not impair transparency.
本発明は、透光性フィルムの内部に発光素子を配設し、当該発光素子で発光した光を透光性フィルムの正面と背面の両面から出射するフィルム光源と、このフィルム光源の背面に一体化された透光性の背面レンズとを備える発光装置であって、背面レンズはフィルム光源の背面から出射される光を正面側に向けて内面反射する透光性の光学ステップを備える。 According to the present invention, a light-emitting element is provided inside a light-transmitting film, and a film light source that emits light emitted from the light-emitting element from both the front and back surfaces of the light-transmitting film; A light-transmitting rear lens, wherein the rear lens includes a light-transmitting optical step of internally reflecting light emitted from the back of the film light source toward the front side.
本発明においては、発光素子と光学ステップが所定の位置関係を保った状態で、フィルム光源と背面レンズとが接着されることが好ましい。また、本発明において、光学ステップは、背面レンズの背面に形成され、当該背面レンズの正面から入射された光を再帰反射する背面ステップを備える。また、光学ステップは、背面レンズの正面に形成され、フィルム光源から出射された光を背面ステップに向けて収束する正面ステップを備えることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the film light source and the back lens are adhered in a state where the light emitting element and the optical step maintain a predetermined positional relationship. Also, in the present invention, the optical step includes a back step formed on the back of the back lens and retroreflecting light incident from the front of the back lens. Preferably, the optical step includes a front step formed in front of the rear lens and converging light emitted from the film light source toward the rear step.
本発明によれば、フィルム光源から背面方向に出射された光を背面レンズに設けた光学ステップにより正面方向に向けて反射するので、発光素子における発光効率を高めることができる。また、光学ステップは透光性であるので、発光装置の透視性を確保することもできる。 According to the present invention, the light emitted from the film light source in the rear direction is reflected toward the front by the optical step provided on the rear lens, so that the luminous efficiency of the light emitting element can be increased. Further, since the optical step is translucent, the transparency of the light emitting device can be ensured.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の発光装置をハイマウントストップランプに適用した自動車の背面図である。このハイマウントストップランプHMSLは自動車CARのリアウインドガラスRWGの上部領域に配設されており、自動車のブレーキ操作時に発光して点灯状態となるように構成されている。なお、本書において正面と背面は、発光装置(ハイマウントストップランプ)の光出射側を正面と称し、その反対側を背面と称する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a rear view of an automobile in which the light emitting device of the present invention is applied to a high-mount stop lamp. The high-mount stop lamp HMSL is arranged in an upper region of the rear window glass RWG of the car CAR, and is configured to emit light and be turned on when a brake operation of the car is performed. Note that in this document, the front and back sides are referred to as the front side on the light emitting side of the light emitting device (high-mount stop lamp), and the opposite side is referred to as the back side.
図2は前記リアウインドガラスRWGの内面側から見た前記ハイマウントストップランプHMSLの概略斜視図であり、このハイマウントストップランプHMSLは、前記リアウインドガラスRWGの内面に接着剤等により接着されている。 FIG. 2 is a schematic perspective view of the high-mount stop lamp HMSL viewed from an inner surface side of the rear window glass RWG. I have.
図3は図1のIII-III線に沿った拡大縦断面図である。前記ハイマウントストップランプHMSLは、フィルム光源1と背面レンズ2を有しており、これらは厚み方向に一体化されている。前記フィルム光源1は、2枚の透光性フィルム11が透光性接着剤12によって貼り合わされたラミネート構造をしており、これら透光性フィルム11の間に、赤色光を発光する複数のLEDチップ3が鉛直方向および水平方向にそれぞれ複数列に配列された状態で実装されている。図1,2にはこのLEDチップ3の配列を概略的に示している。
FIG. 3 is an enlarged vertical sectional view taken along the line III-III of FIG. The high mount stop lamp HMSL has a
前記2枚の透光性フィルム11の各内面、すなわち貼り合わせる面には、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電膜で構成された給電配線13が所要のパターンに形成されている。この給電配線13は前記複数のLEDチップ3に電気接続されるとともに、その一部は図1,2に示した透光性フィルム11の一つの縁部に配設されており、この部位においてエッジコネクタ14として構成されている。このエッジコネクタ14は自動車CARのウインドサッシ等に設けた給電コネクタCに接続可能であり、この給電コネクタCを介して前記各LEDチップ3に対する給電が行われるようになっている。
A
前記LEDチップ3は、2枚の透光性フィルム11にそれぞれ対向する両側面に正負の電極32が形成され、かつこれら電極32で挟まれた一つの側面が光を出射する発光面31として構成とされている。各LEDチップ3は前記給電配線13を介して給電され、給電により発光したときには、発光面31から出射された光は各透光性フィルム11の両面方向、すなわちフィルム光源1の正面と背面の両面方向に向けて出射されるようになっている。
The
前記背面レンズ2は、可撓性のある透光樹脂により所要の板厚を有するシート状に形成されており、この背面レンズ2の正面と背面にはそれぞれ前記LEDチップ3に対向する位置、ここではLEDチップ3の発光面31に対向する位置に、透光性のある光学ステップとして正面ステップ21と背面ステップ22が一体に形成されている。
The
前記正面ステップ21は前記LEDチップ3の発光面31を焦点とする凸レンズに形成されており、フィルム光源1の背面から出射されてくるLEDチップ3からの光をほぼ平行光束(光ビーム)となるように収束させる。
The
前記背面ステップ22は頂角がほぼ90度の円錐状に形成されており、正面ステップ21で収束された光をこの背面ステップ22の内面で全反射し、フィルム光源1に向けて再帰させる。この背面ステップ22は再帰ステップとして構成されるので、角錘状であってもよい。
The
前記背面レンズ2は、これら正面ステップ21と背面ステップ22がそれぞれ前記した光の収束および内面での全反射を実現するために、所定の屈折率の透光樹脂材料で構成される。あるいは、背面レンズ2は、予め所定の形状に成形されたガラスで構成されてもよい。
The
そして、前記背面レンズ2は、その正面が前記フィルム光源1の背面に透光性樹脂シート4により接着されて一体化されている。この透光性樹脂シート4は、ここではUV(紫外線)硬化樹脂シートとして構成されており、前記正面ステップ21が形成されている領域には穴41が開口されている。この穴41は、フィルム光源1と背面レンズ2を接着したときに正面ステップ21の高さ寸法に相当する隙間を形成し、正面ステップ21がフィルム光源1の背面に干渉しないようにされている。
The rear surface of the
以上の構成のハイマウントストップランプHMSLでは、発光されたときには、図4に概略の光路を示すように、LEDチップ3の発光面31から出射した赤色光はフィルム光源1の正面及び背面から出射される。正面から出射される光はそのままリアウインドガラスRWGを透過して自動車CARの後方に向けて照射される。
In the high mount stop lamp HMSL having the above configuration, when emitted, the red light emitted from the
また、フィルム光源1の背面から出射された光は、発散光の状態で背面レンズ2に入射されるが、この入射された光は正面ステップ21により収束されて平行光束とされる。さらにこの光は背面ステップ22において、その内面反射により全反射されて正面側に再帰される。さらに、フィルム光源1を背面側から正面側に透過され、LEDチップ3から正面側に向けて出射された光に重畳される。したがって、LEDチップ3から出射された光の殆ど全てが正面方向、すなわち自動車CARの後方に向けて照射されることになり、発光効率の高いハイマウントストップランプHMSLとして構成されることになる。
The light emitted from the rear surface of the
一方、ハイマウントストップランプHMSLは、構成要素であるフィルム光源1と背面レンズ2はいずれも透光性部材で形成されているので、リアウインドガラスRWG及びハイマウントストップランプHMSLを透して自動車CARの内外間での透視が可能である。この場合、LEDチップ3が配設されている箇所では、当該LEDチップ3により視界が遮られるが、LEDチップ3は微小サイズであるので透視性に影響を与えることはほとんどない。
On the other hand, in the high-mount stop lamp HMSL, since the
また、背面レンズ2の正面ステップ21や背面ステップ22は、特許文献1のような光反射面として構成されてはおらず、透光性を有しているので、ハイマウントストップランプHMSLを正面側からあるいは背面側から観察したときに、その透視性が損なわれることはない。特に、図4に破線の光路で示すように、自動車の乗員Mが外部を視認する際に、正面ステップ21や背面ステップ22によって透視性が損なわれることはない。したがって、乗員MはハイマウントストップランプHMSLを透して、すなわちリアウインドガラスRWGの全面を透して自車の後部領域が視認でき、安全確認を行う上で好ましいものとなる。
Further, the
以上説明した発光装置、ここでは前記ハイマウントストップランプHMSLの製造方法を説明する。このハイマウントストップランプHMSLでは、前記したようにフィルム光源1に設けられたLEDチップ3と、背面レンズ2に設けられた正面ステップ21および背面ステップ22が対向位置されるように、両者を正確に位置合せした上で一体化することが要求されており、この製造方法の説明では、主にこの位置合せについて説明する。なお、フィルム光源1と背面レンズ2のそれぞれの製造方法については、ここでは説明は省略する。
A method for manufacturing the above-described light emitting device, here, the high mount stop lamp HMSL will be described. In the high mount stop lamp HMSL, as described above, the
まず、予備作業として、図5に示すように、キャリアシート6にフィルム光源1を支持させる。図5(a)において、キャリアシート6は、フィルム光源1よりも大きなサイズの可撓性のある透光性の板材で形成されており、その数箇所、ここでは3箇所に位置決め穴61が板厚方向に貫通した状態で開口されている。また、このキャリアシート6の表面には粘着力がそれほど強くない粘着剤が塗布されており、フィルム光源1を粘着することが可能とされている。
First, as a preliminary operation, the
位置決めシート5は、概ね前記キャリアシート6と同じサイズで、かつある程度の剛性のある板部材で形成されており、フィルム光源1の平面形状と同一形状をした位置決め窓52が板厚方向に貫通した状態で開口されている。また、位置決めシート5の一方の面、すなわち前記キャリアシート6に向けられる側の面には、当該キャリアシート6の前記位置決め穴61に対応する位置にそれぞれ位置決め突起51が形成されている。
The
そして、粘着剤側を上に向けたキャリアシート6上に位置決めシート5を載置する。このとき、位置決め突起51を位置決め穴61に嵌合させることにより、キャリアシート6に対する位置決めシート5の位置決めが行われる。
Then, the
次いで、位置決めシート5の位置決め窓52内に、背面側を上に向けた状態でフィルム光源1を載置する。この載置により、フィルム光源1は位置決めシート5に対して位置決めされることになり、同時にキャリアシート6に対しても位置決めされることになる。このときフィルム光源1は粘着剤によりキャリアシート6に対して仮止めされる。
Next, the
しかる上で、位置決めシート5をキャリアシート6から取り外すと、図5(b)のように、フィルム光源1のみがキャリアシート6の上面の所定の位置に載置された状態で支持される。なお、この位置決めシート5を取り外す前あるいは後に、フィルム光源1の上面、すなわち背面に透光性樹脂シート4を載置し、かつこれをフィルム光源1の背面に仮接着する。
Then, when the
図6はフィルム光源1を背面レンズ2に一体化する方法を説明する縦断面図である。図6(a)に示すように、製造装置として、背面レンズ2を支承する基台100を備えている。この基台100には、上面に凹所101が設けられており、この凹所101内に背面レンズ2が正面を上方に向けて載置される。この凹所101は背面レンズ2の外形に対応した平面形状で、かつ上方に凸の曲面形状に形成されている。この曲面形状はリアウインドガラスRWGの曲面に対応する形状である。この凹所101内に背面レンズ2を載置すれば、基台100に対する背面レンズ2の位置決めが自動的に行われる。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view for explaining a method of integrating the
また、前記基台100の上面には、前記凹所101に隣接する3箇所に位置決めピン102が立設されている。この位置決めピン102は、前記キャリアシート6に設けられた位置決め穴61に対応しており、この位置決め穴61に嵌合することが可能とされている。
In addition, positioning pins 102 are erected on the upper surface of the base 100 at three places adjacent to the
次いで、キャリアシート6の上下面を反転させてフィルム光源1を下向きにした上で、基台100の上から下降させる。そして、図6(b)に示すように、キャリアシート6の位置決め穴61を基台100の位置決めピン102に嵌合させる。これにより、基台100に対するキャリアシート6の位置決めが行われ、同時に背面レンズ2に対するフィルム光源1の位置決めが行われる。
Next, the upper and lower surfaces of the
そして、背面レンズ2の正面にフィルム光源1の背面を密接させた状態とし、この状態を保持したまま、キャリアシート6の上方からUV光を投射する。これにより、フィルム光源1と背面レンズ2の間に介在されていた透光性樹脂シート4は硬化され、フィルム光源1と背面レンズ2は接着されて一体化され、ハイマウントストップランプHMSLが製造される。
Then, the rear surface of the
このように、この製造方法によれば、フィルム光源1と背面レンズ2を所定の位置関係を保った状態で一体化でき、特にLEDチップ3から出射した光のうち、背面側に出射された光を背面レンズ2により好適に正面側に向けて再帰させることができる。
As described above, according to this manufacturing method, the
ここで、以上説明した実施形態では、背面レンズ2に設けた正面ステップ21は、背面レンズ2の正面から突出された構成であるが、図7(a)に示すように、背面レンズ2の正面に凹部23を設け、この凹部23内に凸レンズ状の正面ステップ21を形成してもよい。このようにすれば、背面レンズ2の正面に突起物が存在することはなく、フィルム光源1を接着する際に、透光性樹脂シート4に開口を設ける手間が省け、製造工程の簡略化が可能になる。また、背面レンズ2と透光性樹脂シート4の厚みを低減し、発光装置の薄型化が可能になる。
Here, in the embodiment described above, the
また、図7(b)に示すように、さらに背面レンズ2の背面に凹部24を設け、この凹部24内に再帰反射用の背面ステップ22を形成してもよい。これにより、背面レンズ2の厚みをさらに低減し、発光装置の薄型化が可能になる。また、このように発光装置の背面側、すなわちハイマウントストップランプHMSLを構成した場合には、リアウインドガラスRWGの車室内側の面に背面ステップ22による突起物が生じることが防止できる。
Further, as shown in FIG. 7B, a
本発明においては、背面レンズの背面ステップは、正面側から入射される光を正面側に向けて内面反射する構成であればよいので、前記した実施形態の形状に限定されるものではない。例えば、図8に示すように、背面レンズ2の背面に、正面側に向けて凸状、すなわち背面からみて凹曲面状の背面ステップ22Aを形成し、入射された光を発散状態で内面反射させるようにしてもよい。この例では背面ステップ22Aで内面反射された光は、背面レンズ2の他の内面において再度反射されて最終的に正面方向に向けられる。このように構成したときには、背面レンズ2には、特に正面ステップを形成しなくてもよい。
In the present invention, the rear step of the rear lens is not limited to the shape of the above-described embodiment, as long as the light incident from the front side is internally reflected toward the front side. For example, as shown in FIG. 8, a
以上の説明では本発明の発光装置を自動車のハイマウントストップランプに適用した例を示したが、他の標識ランプとして構成することも可能である。あるいは、照明用ランプとして構成することも可能である。いずれの場合でも、車両のウインドのような透視性が要求される部位に本発明の発光装置を適用することにより、車両の内外間の視認性を確保するとともに、発光装置の発光効率を改善することができる。 In the above description, an example in which the light emitting device of the present invention is applied to a high-mount stop lamp of an automobile has been described. However, the light emitting device may be configured as another sign lamp. Alternatively, it can be configured as an illumination lamp. In any case, by applying the light emitting device of the present invention to a portion where transparency is required, such as a vehicle window, the visibility between the inside and the outside of the vehicle is ensured, and the light emitting efficiency of the light emitting device is improved. be able to.
1 フィルム光源
2 背面レンズ
3 LEDチップ(発光素子)
4 透光性樹脂シート
5 位置合せシート
6 キャリアシート
11 透光性フィルム
12 透光性接着剤
13 給電配線
21 正面ステップ(光学ステップ)
22 背面ステップ(光学ステップ)
31 発光面
CAR 自動車(車両)
HMSL ハイマウントストップランプ(発光装置)
RWG リアウインドガラス
1 Film
4
22 Back Step (Optical Step)
31 Light-emitting surface CAR Automobile (vehicle)
HMSL high mount stop lamp (light emitting device)
RWG rear window glass
Claims (7)
The light emitting device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a film light source disposed in a window of the vehicle with the front of the film light source facing the outside of the vehicle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018134633A JP2020013684A (en) | 2018-07-18 | 2018-07-18 | Light emitting device including film light source |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018134633A JP2020013684A (en) | 2018-07-18 | 2018-07-18 | Light emitting device including film light source |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020013684A true JP2020013684A (en) | 2020-01-23 |
Family
ID=69170675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018134633A Pending JP2020013684A (en) | 2018-07-18 | 2018-07-18 | Light emitting device including film light source |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2020013684A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020170922A1 (en) * | 2019-02-18 | 2020-08-27 | 株式会社小糸製作所 | Light source unit and vehicular lamp |
CN114353016A (en) * | 2020-10-13 | 2022-04-15 | 株式会社小糸制作所 | Vehicle lamp |
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2018
- 2018-07-18 JP JP2018134633A patent/JP2020013684A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2020170922A1 (en) * | 2019-02-18 | 2020-08-27 | 株式会社小糸製作所 | Light source unit and vehicular lamp |
JPWO2020170922A1 (en) * | 2019-02-18 | 2021-12-16 | 株式会社小糸製作所 | Light source unit and vehicle lighting equipment |
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