JP5735565B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、照明装置に関し、より詳しくは、導光板構造を省略して全体の厚さを薄型化し光効率を確保できる照明装置の構造に関する。

ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子は、化合物半導体の特性を利用して電気信号を赤外線又は光に変換させる素子であって、蛍光灯とは異なり、水銀などの有害物質を使用せず、環境を汚染させる要因が少なく、従来の光源に比べて寿命が長いという利点を有している。さらに、従来の光源に比べて消費電力が低く、高い色温度により視認性に優れ、眩しさが少ないという利点を有している。

したがって、照明装置は、従来の白熱電球や蛍光灯などのような従来の光源を利用する形態から、上述したＬＥＤ素子を光源として利用する形態に発展しており、特に特許文献１に開示されているような、導光板を用いて面発光機能を実現する照明装置が提供されている。

図１及び図２は、面発光機能を実現する従来の照明装置１を概略的に示す図である。図１及び図２を参照すると、従来の照明装置１は、基板２０上に平坦な導光板３０が配置され、この導光板３０の側面には複数の側面型ＬＥＤ１０（一つのみ図示）がアレイ状に配置される。

ＬＥＤ１０から導光板３０に入射された光Ｌは、導光板３０の下面に提供された微細な反射パターン又は反射シート４０によって上部に反射されて導光板３０から出射された後、導光板３０の上部に出射されることにより、透明材質の外部ハウジング５０などを通じて外部に光を提供するようになる。このような照明装置１には図２に示す概念図のように、導光板３０と外部ハウジング５０との間に拡散シート３１や、プリズムシート３２、３３、保護シート３４などの複数の光学シートをさらに備える構造で形成することができる。

上述した照明装置１は外部に均一に光を供給する役割を果たし、導光板３０は照明装置１の輝度向上及び均一な光を供給する機能を実行するものであって、光源（ＬＥＤ）から発散される光を均一に伝達するプラスチック成形レンズの一つである。したがって、このような導光板３０は、基本的に、従来の照明装置１の必須の部品として用いられるが、導光板３０自体の厚さにより製品の薄型化に限界があり、導光板３０自体の材質が柔らかくないため、屈曲した外部ハウジング５０などには適用しにくいという欠点があり、これにより製品設計及びデザインの変更が容易ではないという問題点を有している。

なお、導光板の側面から外部に光が放出されることにより、光損失が発生して光効率が低下するという問題点、及び照明装置の輝度が低下するという問題点も有している。

なお、点光源であるＬＥＤを用いる特性上、これを面光源に変換しても様々な照明デザインを実現するのには限界があった。

韓国特開第１０-２０１２-０００９２０９号公報

本発明は、上述した従来の問題点を解決するためになされたものであり、導光板を使用せずにレジン層を用いて発光ユニットから出射される光を外部に誘導することにより、全体の厚さを薄型化できる照明装置の構造を提供することを目的とする。

さらに、照明装置自体が柔軟性を有するようにして製品デザインの自由度を向上させると共に、信頼性を確保できる照明装置の構造を提供することを目的とする。

さらに、レジン層の側面に光反射ユニットを配置することにより、レジン層の側面で発生する光の損失を最小化すると共に、光効率を向上させることができる照明装置の構造を提供することを目的とする。

さらに、面発光部の側面に間接発光部を形成することにより、フレア効果を発生させ、照明装置のデザインを差別化することを目的とする。

上述した課題を解決するために本発明の照明装置は、プリント回路基板と、プリント回路基板上に形成された一つ以上の発光ユニットと、プリント回路基板上に形成されて発光ユニットを埋めるレジン層と、レジン層の上側に形成される拡散板と、を含んでなる。

本発明によれば、導光板を省略し、レジン層を用いて光を誘導することにより、発光ユニットの数を低減することができ、照明装置の全体の厚さを薄型化することができるという効果が得られる。

さらに、本発明によれば、フレキシブルプリント回路基板及びレジン層を用いて照明装置を形成することにより、柔軟性を確保することができ、製品デザインの自由度を高めることができるという効果が得られる。

さらに、本発明によれば、発光ユニットから出射される光を効率的に反射させることができる構造物である反射部材及び反射パターンを備えることにより、光反射率の向上と共に輝度向上を極大化できる効果及び均一な面光源を提供することができるという効果が得られる。

さらに、本発明によれば、光学パターンを備える第１光学基板又は第２光学基板を形成し、接着層にエアギャップを備えることにより、遮光パターン部分に発生するホットスポット及び暗部の発生を防ぐことができ、接着層と接着される部品間の信頼性が確保されると共に、光学的特性の有意差がない照明装置を実現することができる効果、部品間の精密な位置合わせ（ａｌｉｇｎ）が可能であるという効果が得られる。

さらに、本発明によれば、光反射ユニットを備えることにより、レジン層の側面で発生する光の損失を最小化することができ、照明装置の輝度及び照度を向上させることができるという効果が得られる。

さらに、本発明によれば、面発光部の側面に光を反射する間接発光部を配置することにより、フレア現象を利用した様々な照明効果を実現できるという利点、及び、様々なデザインの照明を実現できるという効果が得られる。

さらに、本発明によれば、レジン層の側面に放出される光を用いて照明効果を実現するので、別途の発光ユニットをさらに備えなくても淡い照明効果を実現できるという利点が得られる。

従来の照明装置の構造を概略的に示す図である。 従来の照明装置の構造を概略的に示す図である。 本発明に係る照明装置の要部を示す図である。 図３に示す本発明の照明装置にビーズ及び反射部材を付加した構造を示す図である。 図３に示す本発明の照明装置に反射部材及び光学シートを付加した構造を示す図である。 図５に示す本発明の照明装置に接着層を形成した構造を示す図である。 本発明に係る照明装置を車両用ヘッドライトに適用した構造を概略的に示す図である。 図３に示す本発明の照明装置に光反射ユニットを付加した構造を示す図である。 図４に示す本発明の照明装置に光反射ユニットを付加した構造を示す図である。 図５に示す本発明の照明装置に光反射ユニットを付加した構造を示す図である。 図６に示す本発明の照明装置に光反射ユニットを付加した構造を示す図である。 光反射ユニットの有無による輝度及び照度測定結果を示すグラフである。 図３に示す本発明の照明装置に間接発光部を付加した構造を示す図である。 図４に示す本発明の照明装置に間接発光部を付加した構造を示す図である。 図５に示す本発明の照明装置に間接発光部を付加した構造を示す図である。 図６に示す本発明の照明装置に間接発光部を付加した構造を示す図である。 本発明に係る照明装置の実際動作状態を示すイメージである。

以下、添付の図面を参照して本発明の実施例について説明する。但し、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。本明細書に亘って同じ構成要素については同じ符号を付し、これについての重複説明は省略する。

本発明は、発光ユニットであって、ＬＥＤを光源として用いる照明装置に関するものであり、導光板を省略し、これをレジン層に代替して形成することにより、照明装置の全体の厚さを格段に減少させる一方、柔軟性を確保し、光源の数を低減できる構造を提供することを要旨とする。

なお、本発明に係る照明装置は、照明を必要とする様々なランプ装置、例えば車両用ランプ、家庭用照明装置、産業用照明装置への適用が可能である。例えば車両用ランプに適用する場合には、ヘッドライト、車室内照明、ドアスカーフ、後方ライトなどにも適用が可能である。さらに、本発明の照明装置は、液晶表示装置に適用されるバックライトユニットの分野にも適用可能であり、これ以外にも、現在開発されて市販されているか、今後の技術発展に伴って実現可能な全ての照明関連分野に適用可能であろう。

図３は、本発明に係る照明装置の要部を示す図である。

図３を参照すると、本発明に係る照明装置は、プリント回路基板１１０と、プリント回路基板１１０上に形成された一つ以上の発光ユニット１３０と、発光ユニット１３０上に形成されて発光ユニット１３０を埋め、出射される光を拡散板２９０に誘導するレジン層１５０と、入射される光を均一に拡散して外部に発散させる拡散板２９０とを含んで構成され、図示されてはいないが、拡散板２９０の上部又は下部にはプリズムシート及び保護シートなどをさらに備えることができる。

プリント回路基板１１０は、基板上に回路パターンが形成された基板、即ち、ＰＣＢを意味し、特に本発明では一定の柔軟性を確保するためにフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣＢ）で形成することが望ましい。

発光ユニット１３０は、プリント回路基板１１０上に一つ以上の個数で配列されて光を出射するものであり、本発明の発光ユニット１３０は、例えば側面型発光ダイオードからなる。即ち、出射される光の方向が直に上部に直進するのではなく、側面に向かって出射する構造の発光ダイオードを本発明の発光ユニット１３０として用いることができる。これによれば、本発明の照明装置は、側面型発光ダイオードからなる発光ユニット１３０を直下型に配置し、光拡散及び反射機能を実行するレジン層を活用して、拡散板２９０の方向に光を拡散及び誘導することで、発光ユニットの数を低減させることができ、照明装置の全体の重量及び厚さを格段に減少させることができる。

レジン層１５０は、プリント回路基板１１０及び発光ユニット１３０の上部に形成され、このようなレジン層１５０は、発光ユニット１３０から出射される光を前方に拡散及び誘導させる。即ち、レジン層１５０は、発光ユニット１３０を埋める構造で形成することにより、発光ユニット１３０から側方向に出射する光を分散させる機能を実行することになる。即ち、従来の導光板の機能をレジン層１５０で実行することになる。

このような本発明のレジン層１５０は、基本的に光を拡散させることができる材質の樹脂からなる。例えば、本発明のレジン層１５０は、オリゴマーを含む紫外線硬化樹脂からなり、より具体的にはレジン層１５０は、ウレタンアクリレートオリゴマーを主原料とする樹脂を用いて形成することが可能である。例えば、合成オリゴマーであるウレタンアクリレートオリゴマーとポリアクリルであるポリマータイプを混合した樹脂を用いることができる。勿論、ここに低沸点希釈型反応性モノマーであるＩＢＯＡ（ｉｓｏｂｏｒｎｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、ＨＰＡ（Ｈｙｄｒｏｘｙｌｐｒｏｐｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、２-ＨＥＡ（２-ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）などが混合されたモノマーをさらに含むことができ、添加剤として光重合開始剤（例えば、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（１-ｈｙｄｒｏｘｙ ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌ ｐｈｅｎｙｌ-ｋｅｔｏｎｅ）など）又は酸化防止剤などを混合することができる。但し、上述した内容は一例に過ぎず、これ以外にも、現在開発され市販されているか、今後の技術発展に伴って実現可能な光拡散機能を実現できる全ての樹脂を用いて本発明のレジン層１５０を形成できる。

本発明によれば、レジン層１５０の存在により、従来の導光板の占めていた厚さを格段に減少させることができることから、製品の薄型化を実現することができ、軟性の材質を有するようになり、屈曲面にも容易に適用できるという利点、デザインの自由度を向上させることができるという利点、及びその他のフレキシブルディスプレイにも応用及び適用が可能であるという利点を有することになる。

拡散板２９０は、レジン層１５０の上部に形成され、レジン層１５０を通過して出射される光を全面に亘って均一に拡散させる役割を果たす。このような拡散板２９０は、一般的にアクリル樹脂で形成するが、これには限定されず、その他にもポリスチレン（ＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、レジン（ｒｅｓｉｎ）のような高透過性プラスチックなどの拡散機能を実行できる全ての材質で形成することができる。

このとき、拡散板２９０とレジン層１５０との間には、エア層（第１エアギャップ）２８０をさらに形成することができ、第１エアギャップ２８０の存在により拡散板２９０に供給される光の均一性を向上させることができ、結果的に拡散板２９０を通過して拡散及び出射される光の均一性を向上させる効果を実現することができる。このとき、レジン層１５０を透過した光のばらつきを最小化するために、第１エアギャップ２８０の厚さＨ１は０から２０ｍｍの範囲で形成するが、これには限定されず、必要に応じて適宜設計及び変更可能である。

図４は、図３に示す本発明の照明装置にビーズ及び反射部材を付加した構造を示す図である。

図３及び図４を参照すると、本発明のレジン層１５０には、内部に中空（又は空隙）が形成された複数のビーズ１５１が混合及び拡散された形態でさらに含まれ、このようなビーズ１５１は、光の反射及び拡散特性を向上させる役割を果たす。例えば、発光ユニット１３０から出射された光がレジン層１５０の内部のビーズ１５１に入射すると、光はビーズ１５１の中空により反射及び透過されて拡散及び集光され拡散板２９０に出射される。このとき、ビーズ１５１によって光の反射率及び拡散率が増加することになり、その後の拡散板２９０に供給される出射光の光量及び均一性が向上し、結果的に照明装置の輝度を向上させる効果が得られる。

このようなビーズ１５１の含有量は、所望の光拡散効果を得るために適宜調節することができ、より具体的には、レジン層１５０の全重量に対して０.０１〜０.３％の範囲で調節できるが、これには限定されない。即ち、発光ユニット１３０から側方向に出射される光は、レジン層１５０とビーズ１５１を通じて拡散及び反射されて上部方向に進行できるようになる。このようなビーズ１５１は、シリコン、シリカ、グラスバブル、ＰＭＭＡ、ウレタン、Ｚｎ、Ｚｒ、Ａｌ₂Ｏ₃、アクリルから選択されるいずれか一つからなり、ビーズ１５１の粒径は、１μｍ〜２０μｍの範囲で形成されるが、これには限定されない。

本発明の反射部材１２０は、プリント回路基板１１０の上面に形成され、発光ユニット１３０が貫通して形成される構造からなる。このような本発明の反射部材１２０は、反射効率が高い材質で形成されることにより、光の損失を減らす役割を果たす。このような反射部材１２０は、フィルム形態でなり、光の反射特性及び光の分散を促進する特性を実現するために、白色顔料を分散及び含有する合成樹脂を含んで形成することができる。例えば、白色顔料としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、炭酸鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなどを用いることができ、合成樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリオレフィン、セルロースアセテート、耐候性塩化ビニルなどを用いることができるが、これらには限定されない。

このような反射部材１２０の表面には反射パターン１２１が形成され、反射パターン１２１は、入射される光を散乱及び分散させることで、拡散板２９０に光が均一に伝達されるようにする役割を果たす。反射パターン１２１は、ＴｉＯ₂、ＣａＣＯ₃、ＢａＳＯ₄、Ａｌ₂Ｏ₃、シリコン、ＰＳのうちいずれか一つを含む反射インクを用いて反射部材１２０の表面に印刷することにより形成されるが、これらには限定されない。また、反射パターン１２１は、複数の突出したパターンを備える構造からなり、光の散乱効果を増大させるためにプリズム形状、レンチキュラー形状、レンズ形状、又はこれらを組み合わせた形状になるが、これらには限定されない。また、反射パターン１２１の断面は、三角形、四角形、半円形、正弦波など様々な形状を有してもよい。

図５は、図３に示す本発明の照明装置に反射部材及び光学シートを付加した構造を示す図である。

図３〜図５を参照すると、本発明の照明装置は、レジン層１５０の上面に形成された第１光学シート１７０、及び第１光学シート１７０上に形成された第２光学シート１９０をさらに含んで形成できる。また、第１光学シート１７０の上面又は第２光学シート１９０の下面には、光学パターン１８３をさらに形成することができ、第２光学シート１９０上に追加的に一つ以上の光学シートをさらに形成することも可能である。

第１光学シート１７０の上面又は第２光学シート１９０の下面に形成された光学パターン１８３は、発光ユニット１３０から出射する光の集中を防ぐために形成される遮光パターンで形成でき、このためには、光学パターン１８３と発光ユニット１３０との間で位置合わせが必要である。このとき、位置合わせ後、固定力を確保するために以下で説明する接着層を用いて第１光学シート１７０及び第２光学シート１９０を接着することになる。

第１光学シート１７０及び第２光学シート１９０は、光透過性に優れた材質を用いて形成することができ、一例としてＰＥＴを用いることができる。

第１光学シート１７０と第２光学シート１９０との間に配置される光学パターン１８３は、基本的に、発光ユニット１３０から出射される光が集中しないようにする機能を果たす。このような光学パターン１８３は、光の強度が過度に強くて光学特性が悪くなったり、黄色光が導き出されたりする現象を防止するために一定部分の遮光効果が実現されるように遮光パターンで形成され、このような遮光パターンは、遮光インクを用いて第１光学シート１７０の上面又は第２光学シート１９０の下面に印刷工程を行うことにより形成することができる。

光学パターン１８３は、光を完全に遮断するのではなく、光の部分的遮光及び拡散の機能を実行できるように一つの光学パターンで光の遮光度や拡散度を調節できるように形成することができる。より具体的には、本発明に係る光学パターン１８３は、複合的なパターンの重畳印刷構造で形成することもできる。重畳印刷構造とは一つのパターンを形成し、その上部にもう一つのパターン形状を印刷して形成する構造をいう。

一例としては、光学パターン１８３は、光の出射方向に高分子フィルム（例えば、第２光学シート）の下面にＴｉＯ₂、ＣａＣＯ₃、ＢａＳｏ₄、Ａｌ₂Ｏ₃、シリコンから選択されるいずれか一つ以上の物質を含む遮光インクを用いて形成される拡散パターンと、Ａｌ又はＡｌとＴｉＯ₂の混合物質を含む遮光インクを用いて形成される遮光パターンとの重畳構造で形成することができる。即ち、高分子フィルムの表面に拡散パターンを白色印刷して形成した後、その上に遮光パターンを形成したり、これとは逆の順序で２重構造に形成したりすることも可能である。勿論、このようなパターン形成のデザインは光の効率と強度、遮光率を考慮して多様に変形できることは明らかであろう。又は、順次積層構造において中央層に金属パターンの遮光パターンを形成し、その上部と下部にそれぞれ拡散パターンを形成する３重構造で形成することも可能である。このような３重構造においては上述した物質を選択して形成することが可能であり、望ましい一例としては、屈折率に優れたＴｉＯ₂を用いて拡散パターンのいずれか一つを形成し、光安定性と色感に優れたＣａＣＯ₃をＴｉＯ₂と共に用いて他の拡散パターンを形成し、遮蔽性に優れたＡｌを用いて遮光パターンを形成する３重構造により光の効率性と均一性を確保することができる。特に、ＣａＣＯ₃は、黄色光の露出を遮断する機能により、最終的に白色光を実現するように機能することでより安定した光効率を実現でき、ＣａＣＯ₃以外にもＢａＳＯ₄、Ａｌ₂Ｏ₃、シリコンビーズなどの粒子サイズが大きく、類似の構造を有する無機材料を活用することもできる。さらに、光学パターン１８３は、ＬＥＤ光源の出射方向から遠ざかるほどパターン密度が低くなるようにパターン密度を調節して形成することが光効率の面で望ましい。

図６は、図５に示す本発明の照明装置に接着層を形成した構造を示す図である。

図３〜図６を参照すると、本発明の照明装置は、第１光学シート１７０と第２光学シート１９０との間に形成された接着層１８０をさらに含んで形成することができ、接着層１８０には第２エアギャップ１８１をさらに形成することができる。即ち、接着層１８０は、光学パターン１８３の周りに離隔された空間（第２エアギャップ）１８１を形成し、その他の部分には接着物質を塗布して第１光学シート１７０及び第２光学シート１９０を相互に接着する構造で形成することができ、第２光学シート１９０上に追加的に一つ以上の光学シートをさらに形成することも可能である。第１光学シート１７０、第２光学シート１９０、接着層１８０、及び光学パターン１８３を含む構造は、光学パターン層Ａと定義することが可能である。

接着層１８０は、光学パターン１８３の周辺部を取り囲み、その他の部分に第２エアギャップ１８１を形成する構造又は光学パターン１８３の周辺部に第２エアギャップ１８１を形成する構造で形成することができ、これにより、二つの光学シートを接着して位置合わせできるようになる。即ち、第１光学シート１７０及び第２光学シート１９０の接着構造は、印刷された光学パターン１８３を固定する機能をさらに実現することができる。

このとき、接着層１８０は、熱硬化型ＰＳＡ、熱硬化型接着剤、ＵＶ硬化型ＰＳＡタイプの物質を用いることができるが、これに限定されるものではない。

このとき、図３に示すように第１エアギャップ２８０は、第２光学シート１９０と拡散板１７０との間に形成することができ、第１エアギャップ２８０の存在により、拡散板２９０に供給される光の均一性を向上させることができ、結果的に拡散板２９０を通過して拡散及び出射される光の均一性を向上させる効果を実現することができる。このとき、レジン層１５０を透過した光のばらつきを最小化するために、第１エアギャップ２８０の厚さは０から２０ｍｍの範囲で形成されるが、これに限定されるものではなく、必要に応じて適宜設計及び変更可能であることは図３の説明で上述した通りである。

また、図示してはいないが、必要に応じて光学パターン層Ａ上に追加的に一つ以上の光学シートをさらに形成できることは上述した通りである。

図７は、本発明に係る照明装置を車両用ヘッドライトに適用した構造を概略的に示す図である。

図７を参照すると、本発明に係る照明装置１００ａは、フレキシブルプリント回路基板及びレジン層を用いて形成し、それ自体が一定の柔軟性を有するようになる。したがって、図７に示すように屈曲部が形成された車両用ヘッドライトハウジングＨにも容易に装着可能であり、これによりハウジングと結合した完成品のデザインの自由度を向上させることができる効果及びデザインの自由度の向上にもかかわらず、均一な輝度及び照度を確保できるという効果を奏することができる。一方、図７には、図３に示す照明装置が装着されたものが示されているが、これは一例に過ぎず、図４〜図６に示す照明装置が装着されても良い。

図８〜図１１は、図３〜図６に示された本発明の照明装置に光反射ユニットと光反射ユニット支持部を付加した構造を示す図である。

図８〜図１１を参照すると、本発明に係る照明装置は、レジン層１５０の一側面及び他側面のうち少なくともいずれか一面に配置される光反射ユニット１６０をさらに含んでなる。このような光反射ユニット１６０は、発光ユニット１３０から出射される光がレジン層１５０の上部に放出されるように誘導し、レジン層１５０の側面を通じて光が外部に放出されることを防止するガイドの役割を果たす。このような光反射ユニット１６０は、光反射率に優れた物質、例えば白色レジストからなり、さらに白色顔料を分散及び含有する合成樹脂や光反射特性に優れた金属粒子が分散されている合成樹脂からなっても良い。このとき、白色顔料としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、炭酸鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなどを用いることができ、金属粉末を含む場合には反射率に優れたＡｇ粉末が含まれても良い。また、別途の蛍光増白剤がさらに含まれても良い。即ち、本発明の光反射ユニット１６０は、現在開発されて市販されているか、今後の技術発展に伴って実現可能な、光反射率に優れた全ての材質を用いて形成することができる。

一方、光反射ユニット１６０は、レジン層１５０の側面に直接モールディングして結合することもでき、別途の接着物質（又は接着テープ）を媒介にして付着することもできる。

また、別途の光反射ユニット支持部１６１を用いてレジン層１５０と結合することも可能である。

これによれば、レジン層１５０の側面に光反射ユニット１６０を形成することにより、レジン層１５０の側面への漏光を防止できるようになり、光の損失を減少させ、光効率を増加させることができる効果、及び同一の電力を有する場合で比較して、照明装置の輝度と照度を向上させることができる効果を奏することができる。また、光反射ユニット１６０の外側に光反射ユニット支持部１６１をさらに形成することにより、発光ユニット１３０及びレジン層１５０を安定的にシールすることができ、照明装置の耐久性及び信頼性を向上させることができるという効果も得られる。

図１２は、光反射ユニットの有無による輝度及び照度測定結果を示すグラフであり、グラフＡは輝度（ｎｉｔ）、グラフＢは照度（ｌｕｘ）を示す。図６を参照すると、光反射ユニットを装着していない構造の照明装置に比べて、本発明の光反射ユニットを備えた照明装置の場合、輝度及び照度が３０〜４０％程度改善されたことを確認することができ、これによれば、光損失の減少に応じて光効率が向上する効果及び発光ユニットの数を減らしても同じ輝度及び照度を実現できる効果が得られることを確認することができる。

図１３〜図１６は、図３〜図６に示す本発明の照明装置に間接発光部を付加した構造を示す図であり、特に、図１３（ａ）は照明装置の平面図、図１３（ｂ）は図３に間接発光部が付加された照明装置の側断面図を示す図である。

以下では、説明を容易とするために、図３〜図６での照明装置を面発光部Ｘとする。

図１３〜図１６を参照すると、本発明に係る照明装置は、面発光部Ｘ及び面発光部Ｘの側面に形成された間接発光部Ｙからなる。ここで面発光部Ｘは、図３〜図６での照明装置であり、発光ユニットから照射される光を面光源に変換して外部に放出するものである。また、間接発光部Ｙは、面発光部Ｘの発光ユニットから照射される光を反射して反射光を発生することにより、光漏れ効果（又はフレア効果）を実現するものである。一方、図１３（ａ）にはこのような間接発光部Ｙが面発光部Ｘの全ての側面に形成されたものが示されているが、これは一例に過ぎず、面発光部Ｘの一部側面にのみ形成されても良い。

面発光部Ｘの構成は、上述したように図３〜図６での照明装置と同一であるので、これについての説明は省略する。

間接発光部Ｙの構成は、面発光部Ｘの側面に形成された光反射ユニット１６１からなり、このような光反射ユニット１６０は、面発光部Ｘ、より具体的には面発光部Ｘのレジン層１５０と一定の距離で離隔して形成することができる。以下では、面発光部Ｘと光反射ユニット１６０との間の離隔空間を間接発光エアギャップ１６２と定義する。

光反射ユニット１６０は、発光ユニット１３０から出射される光がレジン層１５０の側面を通じて放出されると、放出された光を反射して反射光（又は間接光）を形成する。これにより、照明装置で損失される光が光反射ユニット１６０によって再反射されて光が淡く広がるフレア現象が発生し、これを利用して室内外のインテリア及び車両照明に適用可能であり、様々な照明効果を実現できるようになる。

一方、上述したフレア現象を最大化するために光反射ユニット１６０と面発光部Ｘとの間には、間接発光エアギャップ１６２をさらに形成することができる。これによりレジン層１５０の側面に放出される光が間接発光エアギャップ１６２で散乱され、散乱された光が光反射ユニット１６０によって再反射されてフレア現象を最大化することができる。

このような光反射ユニット１６０は、光反射率に優れた物質、例えば白色レジストからなり、さらに白色顔料を分散及び含有する合成樹脂や光反射特性に優れた金属粒子が分散されている合成樹脂からなっても良い。このとき、白色顔料としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、炭酸鉛、硫酸バリウム、及び炭酸カルシウムなどを用いることができ、金属粉末を含む場合には反射率に優れたＡｇ粉末が含まれても良い。また、さらに別途の蛍光増白剤が含まれても良い。

一方、図には、光反射ユニット１６０の高さがプリント回路基板１１０及びレジン層１５０の高さと同一であるものが示されているが、これは一例に過ぎず、その高さには制限がない。例えば、必要に応じて拡散板２９０の側面まで延長して形成することも可能であり、レジン層１５０の側面にのみ形成することも可能である。

なお、図には、光反射ユニット１６０は、水平面と垂直をなすものが示されているが、これも一例に過ぎず、必要に応じて水平面と一定の角度となるように傾いた形状に形成することも可能である。

本発明の照明装置は、図１３〜図１６に示すように、光反射ユニット１６０の外側面及び面発光部Ｘの下部を取り囲む構造からなる支持ユニット１６３をさらに含むことができる。このような支持ユニット１６３は、照明装置の各構成を支持及び保護する役割を果たすものであり、その材質には制限がない。例えば、金属材質からなっても、プラスチック材質からなっても良い。また、一定の柔軟性を有する材質で形成されてもよい。これによれば、支持ユニット１６３をさらに形成することにより、面発光部Ｘ及び間接発光部Ｙを安定的にシールすることができ、照明装置の耐久性及び信頼性を向上させることができる効果も得られる。

図１７は、本発明に係る照明装置の実際動作状態を示すイメージである。

図１７を参照すると、面発光部Ｘの発光ユニットから照射される光が面発光に変換されて外部に放出されていることを確認することができ、また、間接発光部Ｙには、光の散乱及び再反射によりフレア効果が発生して淡い間接光が外部に放出されていることを確認することができる。即ち、本発明によれば、発光ユニットを追加しなくても、より安定した形状を有する間接光を実現できることを確認することができ、様々なデザインの照明効果を実現できることを確認することができる。

１１０ プリント基板
１２０ 反射部材
１２１ 反射パターン
１３０ 発光ユニット
１５０ レジン層
１５１ ビーズ
１６０ 光反射ユニット
１６１ 光反射ユニット支持部
１６３ 支持ユニット
１７０ 第１光学基板
１８０ 接着層
１８１ 第２エアギャップ
１８３ 光学パターン
１９０ 第２光学基板
２８０ 第１エアギャップ
２９０ 拡散板
Ｘ 面発光部
Ｙ 間接発光部

Claims (20)

1. 柔軟性を有するプリント回路基板と、
   前記プリント回路基板上に実装され、側面発光を行う一つ以上の発光ユニットと、
   前記プリント回路基板上に配置されて前記発光ユニットを埋め、前記発光ユニットの出射光を面発光部を通じて発光させるレジン層と、
   前記レジン層の上側に配置される拡散板と、
   前記レジン層上に配置され、一対の光学シート間に光学パターンを含む光学シート層と、
   前記レジン層の側面に配置されて前記レジン層の側面を通じて放出される光を再反射する光反射ユニットと、を含み、
   照明装置自体が一定の柔軟性を有することを特徴とする照明装置。
2. 前記光反射ユニットは、前記レジン層、前記拡散板及び前記光学シート層の側面と密着する、請求項１に記載の照明装置。
3. 前記光反射ユニットは、前記プリント回路基板の水平面と垂直をなすように配置される、請求項２に記載の照明装置。
4. 前記光反射ユニットの外側面に配置され、前記光反射ユニットを接着支持する光反射ユニット支持部をさらに含む、請求項３に記載の照明装置。
5. 前記光反射ユニットは、前記レジン層の一側及び他側と離隔して配置されて間接発光エアギャップを形成する間接発光部を具現する、請求項１に記載の照明装置。
6. 前記レジン層の側面と前記光反射ユニットとの間には間接発光エアギャップが形成され、前記光反射ユニットは、前記光学シート層が配置された高さまで延長するように形成される、請求項５に記載の照明装置。
7. 前記光反射ユニットの外側面及び前記プリント回路基板の下部に形成された支持ユニットをさらに含む、請求項６に記載の照明装置。
8. 前記光反射ユニットは、白色顔料又は金属を含んで形成される、請求項２又は６に記載の照明装置。
9. 前記レジン層と前記拡散板との間には第１エアギャップが形成される、請求項１に記載の照明装置。
10. 前記プリント回路基板と前記レジン層との間に形成され、前記発光ユニットによって貫通される構造からなる反射部材をさらに含む、請求項１に記載の照明装置。
11. 前記反射部材上に反射パターンが形成される、請求項１０に記載の照明装置。
12. 前記反射パターンは、ＴｉＯ2、ＣａＣＯ3、ＢａＳＯ4、Ａｌ2Ｏ3、シリコン、ＰＳのうちいずれか一つを含む反射インクで形成される、請求項１１に記載の照明装置。
13. 前記レジン層の上面に形成されて出射される光を分散する第１光学シートをさらに含む、請求項１に記載の照明装置。
14. 前記第１光学シート上に形成された第２光学シートをさらに含む、請求項１３に記載の照明装置。
15. 前記第１光学シートの上面又は前記第２光学シートの下面に出射される光を遮光又は反射する光学パターンが形成される前記光学パターンは、拡散パターンと遮光パターンとが２重又は３重構造で重畳構造で配置され、
    前記発光ユニットの光出射方向から遠ざかるほどパターン密度が低くなるように形成される、請求項１４に記載の照明装置。
16. 前記光学パターンは、
    ＴｉＯ2、ＣａＣＯ3、ＢａＳＯ4、Ａｌ2Ｏ3、シリコンのうちいずれか一つ以上の物質を含む遮光インクを用いて形成される拡散パターンと、
    Ａｌ又はＡｌとＴｉＯ2の混合物質を含む遮光インクを用いて形成される遮光パターンと、を含む重畳構造からなり、
    前記遮光パターンと前記拡散パターンとの２重重畳構造であるか、又は
    前記遮光パターンの上部と下部に拡散パターンが重畳印刷される３重重畳構造である、請求項１５に記載の照明装置。
17. 前記遮光パターンはＡｌで形成され、前記遮光パターンの上部にはＴｉＯ2を用いて拡散パターン及び前記遮光パターンの下部にはＣａＣＯ3とＴｉＯ2を用いる拡散パターンが具現される、請求項１６に記載の照明装置。
18. 前記レジン層は、オリゴマーを含む紫外線硬化樹脂からなる、請求項１に記載の照明装置。
19. 前記オリゴマーは、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、アクリルアクリレートから選択されるいずれか一つの物質を含んでなる、請求項１８に記載の照明装置。
20. 前記レジン層は、シリコン、シリカ、グラスバブル、ＰＭＭＡ、ウレタン、Ｚｎ、Ｚｒ、Ａｌ2Ｏ3、アクリルから選択されるいずれか一つからなるビーズをさらに含む、請求項１９に記載の照明装置。