イルミネーションデバイスおよびその製造方法
【課題】イルミネーションデバイスに関し、特に、光透過性層を利用するイルミネーションデバイスおよびその製造方法に関する。イルミネーションデバイスおよびデバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】デバイス１０は、特に、基材１２と基材上に配設された導電性領域とを含む。基材の表面上に、かつ電流を供給するために導電性領域に電気結合された状態で、１つ以上の光源１４（たとえばＬＥＤ）を配設する。デバイス１０はまた、光源１４を封入するようにさらには光透過性層１６中を光が通過するときに光源１４からの光供給の特性を制御するように基材１２と少なくとも１つの光源１４との上に配設された１層以上の光透過性層１６を含む。
【解決手段】デバイス１０は、特に、基材１２と基材上に配設された導電性領域とを含む。基材の表面上に、かつ電流を供給するために導電性領域に電気結合された状態で、１つ以上の光源１４（たとえばＬＥＤ）を配設する。デバイス１０はまた、光源１４を封入するようにさらには光透過性層１６中を光が通過するときに光源１４からの光供給の特性を制御するように基材１２と少なくとも１つの光源１４との上に配設された１層以上の光透過性層１６を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、イルミネーションデバイスに関し、特に、光管理フィルムまたは光管理デバイスを利用する薄型イルミネーションデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
光管理デバイスや光ガイドを使用するイルミネーションデバイスは、当技術分野で公知であり多数の用途を有する。そのようなデバイスは、光源と、光源により生成された光を所望の方式で導光するためのいくつかの光管理デバイス（たとえば、ガラスまたは他の導光媒体）と、を含む。そのようなデバイスは、特に、特に薄型の光ガイドや光管理デバイスの場合には最小限のスペースを利用して、イルミネーションを提供すべく使用可能である。しかしながら、主にイルミネーションを提供するために使用される公知の照明装置および照明器具は、典型的には、照明デバイス（たとえば、白熱電球照明具および類似の照明デバイス）を収容する嵩高いハウジングを利用する。たとえば自動車用照明具のような特定用途では、こうした公知のイルミネーションデバイスは、比較的多くのスペースを利用する。
【０００３】
いくつかの公知のイルミネーションデバイス（スペース節約の努力がなされている）は、多数の孔を配列して有するガラス基材を利用している。このほかに、デバイスは、接続線を孔に通してＬＥＤチップに接続するための孔のアレイの上に配置された照明デバイス用発光ダイオード（ＬＥＤ）チップのアレイを含む。そのようなデバイスは、自動車用の後部制動灯を提供すべく接着テープで自動車の後部窓ガラスに固着される。各チップはさらに透明樹脂材料の被覆により個別に覆われることが知られているが、そのようなデバイスでは、ＬＥＤチップを電源に接続する配線が基材の対向面上に施されるので、基材中に孔を設ける必要がある。さらに、デバイスは、典型的には、デバイスが自動車の窓の表面に近接して配置されるように両面接着テープで固着される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一例によれば、基材と、基材上に配設された少なくとも１つの導電性領域と、基材の表面上に配設されたかつ少なくとも１つの導電性領域に電気結合された少なくとも１つの光源と、少なくとも１つの光源と少なくとも１つの導電性領域の少なくとも一部分とを封入するように基材と少なくとも１つの光源との上に配設された少なくとも１層の光透過性層と、を含むイルミネーションデバイスが開示される。
【０００５】
他の例によれば、イルミネーションデバイスの作製方法が開示される。本方法は、基材の表面上に少なくとも１種の導電性材料を配設することと、基材の表面上に、かつ少なくとも１種の導電性材料に電気結合された状態で、少なくとも１つの光源を配設することと、少なくとも１つの光源と導電性材料の少なくとも一部分とを封入するように光デバイス回路と基材の表面の少なくとも一部分との上に光透過性層を配設することと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】開示されたイルミネーションデバイスの例の側面図である。
【図２】図１のデバイスの分解側面図である。
【図３】開示されたイルミネーションデバイスの他の例の側面図である。
【図４】図３のデバイスの分解側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本開示は、従来技術で公知の照明デバイスよりも薄型で少ないスペースを要する照明デバイスを提供する薄型プロファイルを有するイルミネーションデバイスと、そのようなデバイスの作製方法と、を特徴とする。そのようなイルミネーションデバイスは、多種多様な用途で利用可能である。そのような用途の一つは、スペース使用量が問題となる乗物における使用でありうる。このほかに、本発明に開示されたイルミネーションデバイスのいくつかは、光源を封入する光透過性接着剤を含む。この接着剤はまた、乗物の窓のような対象物にイルミネーションデバイスを固着させるためにも使用される。
【０００８】
他の例によれば、開示された内容は、乗物または建築物の内部照明または外部照明に供されるイルミネーションデバイスに関する。外部照明は、特に、「ライトボックス」と呼ばれることもあるイルミネーションサインを含みうる。イルミネーションサインは、多くの場合、画像および／または文字の表示を向上させるために使用される。イルミネーションサインの例は、たとえば、空港、大量輸送交通機関の駅、ショッピングモール、および他の公共の場に見いだしうる。サインは、典型的には、グラフィックス（画像および／または文字を含む）が上置されるイルミネーション面を有する筐体を含む。開示されたイルミネーションデバイスは、少なくとも１つの光源と光透過性デバイスとを組み込むことにより、そのようなタイプのイルミネーションサインを得るべく使用可能であり、このデバイスは、フラット型、少なくともほぼフラット型、または湾曲型のいずれかである。
【０００９】
本明細書中で使用する場合、「乗物」という用語は、何かを運搬または輸送する手段として広義に定義される。本明細書に開示されるイルミネーションデバイスを利用しうるタイプの乗物としては、たとえば、自動車、トラック、バス、列車、レクレーション用の乗物、船、航空機、オートバイなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１０】
同様に本明細書中で使用する場合、「光源」という用語は、任意の固体照明デバイスを意味し、例としては、ＬＥＤ、蛍光ランプまたは白熱ランプ、エレクトロルミネセンス灯、および他の類似の光源が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１１】
本明細書中で使用する場合、「光透過性層」という用語は、可視光を透過するかまたは可視光の透過性を変化させる任意の材料を意味する。性質を変化させる例としては、反射、屈折、分散、回折、および干渉が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１２】
本明細書に開示されるイルミネーションデバイスは、乗物や建築物に使用される照明具を提供する。この照明具は、より薄型であり、より効率的であり、イルミネーションが均一であり、かつ審美的に魅力がある。
【００１３】
ここで、特に記載がないかぎり、本開示に記載の例中に報告された部、パーセント、および比はすべて重量基準であることに留意されたい。
【００１４】
イルミネーションデバイス中の要素の位置または方位を記述するために、「上方」、「上側」、「真上」、「上向き」、「真下」、「下方」、「下側」、および「下向き」のような用語を本出願中で使用する場合、これらの用語は、単に便宜を図る目的でイルミネーションデバイスの目視面が水平でありかつ上方から目視されると仮定して使用される。これらの用語は、完成イルミネーションデバイスに必要される方位を意味するものでもなければ、完成デバイスを実際に使用する際に供給光もしくはアンビエント光が通る経路に必要される方位を意味するものでもない。
【００１５】
図１は、本開示に係るイルミネーションデバイス１０の例を示している。デバイス１０は、基材１２と、１つ以上の光源１４と、基材上に配設されかつ光源を封入する光透過性層１６と、所望によりさらにオプションの光透過性デバイス１８と、を有する形態で示されている。一例として、基材１２は、電気絶縁体（たとえば、ガラス、ガラスエポキシ、透明ポリエステル、または類似の絶縁体）でありうる。さらなる例では、可撓性または剛性になるように基材１２を構成することも可能である。さらには、光透過性になるようにしたり、透明性、半透明性、拡散性、屈折性、または反射性のいずれかを有するようにしたりするように、基材１２を構成することも可能である。一例として、反射材料は、色や反射性（すなわちミラー）のような種々の特性を光に付与する。反射材料は、ミラーフィルム、不透明フィルム、または光反射の可能な他の材料でありうる。基材１２は、空間的に均一であるかパターン化されているかにかかわらず、主に、正反射体、拡散反射体、または正反射体／拡散体の組み合わせでありうる。いくつかの場合には、高反射率コーティングを有する剛性金属基材または支持基材にラミネートされた高反射率フィルムから基材１２を作製することが可能である。好適な高反射率材料としては、３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手可能なビキュイティ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）（登録商標）高性能正反射（ＥＳＲ）多層高分子フィルム、厚さ０．４ミルのイソオクチルアクリレートアクリル酸感圧接着剤を用いて硫酸バリウム充填ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ２ミル）をビキュイティ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）（登録商標）ＥＳＲフィルムにラミネートすることにより作製されたフィルム（得られたラミネートフィルムは本明細書中では「ＥＤＲ ＩＩ」フィルムと記される）、東レ株式会社（Ｔｏｒａｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．）から入手可能なＥ−６０系列ルミラー（Ｌｕｍｉｒｒｏｒ）（登録商標）ポリエステルフィルム、ポーラスポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルム（たとえば、Ｗ．Ｌ．ゴア＆アソシエーツ，Ｉｎｃ．（Ｗ．Ｌ．Ｇｏｒｅ ＆ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｉｎｃ．）から入手可能なもの）、ラブスフェア，Ｉｎｃ．（Ｌａｂｓｐｈｅｒｅ，Ｉｎｃ．）から入手可能なスペクトラロン（Ｓｐｅｃｔｒａｌｏｎ）（登録商標）反射材料、アラノッド・アルミニウム・フェアエードルングＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．（Ａｌａｎｏｄ Ａｌｕｍｉｎｕｍ−Ｖｅｒｅｄｌｕｎｇ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．）から入手可能なミロ（Ｍｉｒｏ）（登録商標）陽極処理アルミニウムフィルム（ミロ（Ｍｉｒｏ）（登録商標）２フィルムを含む）、古河電気工業株式会社（Ｆｕｒｕｋａｗａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．）製のＭＣＰＥＴ高反射率フォームシート、ならびに三井化学株式会社（Ｍｉｔｓｕｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．）製のホワイトレフスター（Ｗｈｉｔｅ Ｒｅｆｓｔａｒ）（登録商標）フィルムおよびＭＴフィルムが挙げられる。
【００１６】
そのほかに、さらなる例では、熱伝導性になるように基材１２を構成したり、または少なくとも熱伝導性の領域もしくは部分を基材１２に組み入れたりすることも可能である。さらに、発熱要素（たとえば、１つ以上の光源１４）から熱を伝達するために熱伝導性バイア（図示せず）を基材に組み入れることが可能である。
【００１７】
光源１４を電源に電気結合するために、導電体からなる導電性領域を基材１２に組み入れることが可能である。そのような導電性領域の例としては、光源１４の電気結合を提供するように基材１２の上に配設された導電性材料が挙げられる。材料としては、導電性インク、導電性塗料、導電性接着剤、インジウムスズ酸化物、導電性ポリマー、もしくは金属（たとえば、銅、銀、金、アルミニウム、パラジウム、チタン）、または任意の他の好適な導電性材料が挙げられうるが、これらに限定されるものではない。さらに、例として、プリンティング、スプレーイング、ブレードコーティング、ロールコーティング、蒸気コーティング、プラズマコーティング、電気メッキ、または無電解メッキにより、基材１２上に導電性領域を形成しうることに注目されたい。
【００１８】
このほかに、例として、スクリーンプリンティング、シャドウマスキング、フォトリソグラフィー、エッチング、アブレーティング、またはレーザー誘起サーマルイメージングにより、導電性領域を選択されたパターンで形成することが可能である。所望に応じて光源デバイス１４を作動させる回路を形成するように、パターン化導電性領域を構成することが可能である。回路構成は、デバイス１４が横切って接続される並列バス、直列回路接続、並列バスのアレイ、直列回路のアレイ、並列バスにより接続された直列回路のアレイ、直列回路により接続された並列バスのアレイ、個別回路のアレイ、またはこれらのいずれかの組合せを含みうる。特に、光源１４も配設された基材１２の表面上に配設されたパターン化導電性領域または回路を用いて、光源１４を電源（図示せず）に電気結合することが可能である。
【００１９】
光源１４は、アレイ状に配置された１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）でありうるが、これに限定されるものではない。使用しうるＬＥＤの例としては、種々の色のＬＥＤ、たとえば、白色、赤色、橙色、琥珀色、黄色、緑色、青色、紫色、または当技術分野で公知の任意の他の色のＬＥＤが挙げられる。ＬＥＤはまた、順バイアスであるか逆バイアスであるか赤外光もしくは紫外光を放出するタイプであるかに依存して、複数の色を放出するタイプでありうる。さらに、ＬＥＤは、基材１２上に直接に装着可能なパッケージ化ＬＥＤまたは非パッケージ化ＬＥＤを含みうる。
【００２０】
光透過性層１６は、透明性、半透明性、部分反射性（たとえば、米国特許第６，２０８，４６６号明細書（参照により本明細書に援用されるものとする）に開示されているような制御透過性もしくは選択透過性の反射材料および反射フィルム）、屈折性、拡散性、またはなんらかの方式で光源１４から層１６を通って放出される光の少なくとも一部分を透過させるのに有効な任意の他の性質のいずれであってもよい。一例として、光透過性層１６は、光源１４により放出された光を均一に分配するのに有効である。当業者であればわかるであろうが、いかなる数の光学層、光学デバイス、または光学フィルム、たとえば、光透過性層１６であっても、本明細書に記載のイルミネーションデバイスの使用に適する可能性がある。特に、光透過性層１６はまた、後述されるように、光透過性接着剤、ガラス、またはガラスエポキシでありうる。
【００２１】
光透過性層１６はまた、拡散性であってもよく、任意の好適な拡散フィルムまたは拡散プレートを含みうる。たとえば、層１６は、１種もしくは複数種の任意の好適な拡散材料を含みうる。いくつかの実施形態では、層１６は、ガラス、ポリスチレンビーズ、およびＣａＣＯ3粒子をはじめとするさまざまな分散相を有するポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）の高分子マトリックスを含みうる。例示的な拡散体としては、ミネソタ州セントポールの３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手可能な３Ｍ（登録商標）スコッチカル（Ｓｃｏｔｃｈｃａｌ）（登録商標）拡散フィルム（タイプ３６３５−３０および３６３５−７０）が挙げられうる。このほかに考えられることとして、拡散体は、一例としてサインとして使用されるような画像および／または文字を有することを特徴としうるグラフィックスを含みうる。光透過性層はまた、反射偏光子を含みうる。任意の好適なタイプの反射偏光子、たとえば、多層光学フィルム（ＭＯＦ）反射偏光子、拡散反射偏光フィルム（ＤＲＰＦ）偏光子（たとえば、連続相／分散相偏光子）、ワイヤグリッド反射偏光子、またはコレステリック反射偏光子が使用可能である。
【００２２】
ＭＯＦ反射偏光子および連続相／分散相反射偏光子はいずれも、少なくとも２種の材料（通常は高分子材料）間の屈折率差に基づいて、１つの偏光状態の光を選択的に反射するとともに直交偏光状態の光を透過する。ＭＯＦ反射偏光子のいくつかの例については、同一所有権者の米国特許第５，８８２，７７４号明細書（ジョンザ（Ｊｏｎｚａ）ら）に記載されている。ＭＯＦ反射偏光子の市販品の例としては、３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手可能な拡散表面を含むビキュイティ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）（登録商標）ＤＢＥＦ−Ｄ２００およびＤＢＥＦ−Ｄ４４０多層反射偏光子が挙げられる。
【００２３】
本開示との関連で有用なＤＲＰＦの例としては、たとえば同一所有権者の米国特許第５，８２５，５４３号明細書（アウダーカーク（Ｏｕｄｅｒｋｉｒｋ）ら）に記載されるような連続相／分散相反射偏光子およびたとえば同一所有権者の米国特許第５，８６７，３１６号明細書（カールソン（Ｃａｒｌｓｏｎ）ら）に記載されるような拡散反射多層偏光子が挙げられる。他の好適なタイプのＤＲＰＦについては、米国特許第５，７５１，３８８号明細書（ラーソン（Ｌａｒｓｏｎ））に記載されている。
【００２４】
本開示との関連で有用なワイヤグリッド偏光子のいくつかの例としては、たとえば、米国特許第６，１２２，１０３号明細書（パーキンス（Ｐｅｒｋｉｎｓ）ら）に記載のものが挙げられる。ワイヤグリッド偏光子は、ユタ州オレムのモクステックＩｎｃ．（Ｍｏｘｔｅｋ Ｉｎｃ．，Ｏｒｅｍ，Ｕｔａｈ）から市販されている。
【００２５】
本開示との関連で有用なコレステリック偏光子のいくつかの例としては、たとえば、米国特許第５，７９３，４５６号明細書（ブルール（Ｂｒｏｅｒ）ら）および米国特許公開第２００２／０１５９０１９号明細書（ポコルニー（Ｐｏｋｏｒｎｙ）ら）に記載のものが挙げられる。コレステリック偏光子は、多くの場合、コレステリック偏光子を透過した光が直線偏光光に変換されるように出力側の１／４波長遅延層と共に提供する。
【００２６】
図２は、図１のデバイス１０の分解側面図であり、同じ参照番号は、図１に示されるものと同一の要素を意味する。図２に示されるように、基材１２は、基材１２のトップ表面２２上で配設された１つ以上の導電性領域２０を含む。以上に記載したように、導電性領域２０は、種々の方法を用いて、たとえば、スクリーン印刷、エッチング、および基材上に導電性材料を配設するための他の公知の方法を用いて、作製可能である。
【００２７】
たとえば、スクリーン印刷を用いる第１の作製例に従って、次のように導電性領域を作製した。ミネソタ州セントポールのボメラ・カンパニー（Ｖｏｍｅｌａ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）を介して利用可能な通常の光現像プロセスを用いて、ミズーリ州セントルイスのライアン・スクリーン・プリンティング・サプライズ（Ｒｙａｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ｓｕｐｐｌｉｅｓ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，Ｍｉｓｓｏｕｒｉ）から市販されている５１ｃｍ×６１ｃｍの２３０メッシュスクリーン（９１スレッド／ｃｍ）で作製した。７０ジュロメーターのスキージーおよび中圧〜低圧の印圧を用いて、導電性インクをスクリーンにフラッド充填し、次に、基材１２（２５ｃｍ×２５ｃｍ）としての５ミル（１２７マイクロメートル）透明ポリエステルシートにスクリーンを押圧接触させた。導電性インクをスクリーン上の開口領域のパターンでスクリーンからシートに転写させた。銀導電性インク（一例として、マサチューセッツ州ウェアハムのエルコンＩｎｃ．（Ｅｒｃｏｎ，Ｉｎｃ．，Ｗａｒｅｈａｍ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）製の商品名「１６６０−１３６」のインク）をポリエステルシート上にスクリーン印刷して対向バスレールを形成した。この例では、１０本の独立したレールを印刷した。印刷されたレールは、０．２５ｍｍ、０．５０ｍｍ、０．７５ｍｍ、１．００ｍｍ、１．２５ｍｍ、１．５０ｍｍ、１．７５ｍｍ、２．００ｍｍ、２．２５ｍｍ、および２．５０ｍｍの幅であり、それぞれ、３１ミル（０．７９ｍｍ）のギャップを有する。
【００２８】
次に、ノースカロライナ州ケアリーのロード・コーポレーション（Ｌｏｒｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｃａｒｙ，Ｎｏｒｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ）から「ＭＤ−１４０」という商品名で入手した銀充填導電性接着剤を用いて、メイン州ポートランドのフェアチャイルド・セミコンダクター・コーポレーション（Ｆａｉｒｃｈｉｌｄ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｐｏｒｔｌａｎｄ，Ｍａｉｎｅ）から部品番号「ＱＴＬＴ６０１Ｃ１ＷＴＲ」として入手した白色光ＬＥＤをバスレールのギャップに結合させ、１８５°Ｆ（８５℃）で３０分間硬化させた。カリフォルニア州パロアルトのヒューレット・パッカード・カンパニー（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）からモデル番号「６２１４ａ」として市販されているミリアンペア電流電源を用いて、ＬＥＤを発光させた。ヒューレット・パッカード・コーポレーション（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製の３４６６Ａディジタルマルチメーターを用いて、各印刷レールの抵抗を測定した。レール幅とスクリーンメッシュとの関数として抵抗を表１に列挙する。
【００２９】
【表１】
【００３０】
予想どおり、各ＬＥＤの光強度は、電源からの距離に逆比例した。
【００３１】
第２の作製例として、第１の例を反復したが、ただし、基材１２上の導電性領域２０としての並列導電性回路トレースによりＬＥＤを接続した。複数の回路を並置して形成した。複数の回路をすべて、導電性バスにより並列に接続一体化した。この構成を用いて、均一に発光するＬＥＤの二次元アレイを得た。
【００３２】
さらに第３の作製例では、以上の第１の例のパターンを作製したが、ただし、３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から市販されている基材としてのフレキシブル回路材料上にパターン化された銅により導電性インク回路を置き換えた。並列バスに接続されたいくつかの直列回路または並列回路で導電性回路トレースをパターン化し、伝統的な半田付け技術により適用されたＬＥＤを用いて均一な面イルミネーションを行うための二次元アレイを提供した。この第３の例では、拡散光源を作製するために、３Ｍ ＥＳＲフィルムを基材として回路の真下に配置しかつ半透明拡散フィルムを光透過性層１６として回路の上方に公称距離で離間させて配置したことに留意されたい。公称距離の間隔は図１および２に示されていないことに留意されたい。
【００３３】
図２に戻って説明すると、この図はまた、基材１２上に配設されたかつ導電性領域２０に電気結合された各光源デバイス１４を示している。任意の数の種々の好適な方法を用いて、たとえば、以上の例中で既に記載したような導電性接着剤または伝統的な半田付け法を用いて、ＬＥＤのような光源デバイスを基材に結合させ、かつ領域２０に電気結合させることが可能である。しかしながら、当業者であればわかるであろうが、光源デバイス１４を基材１２に配設または結合するために、他の好適な方法およびプロセスを使用することが可能である。
【００３４】
光源１４を基材１２に固着させた後、少なくとも１層の光透過性層１６を基材１２のトップ表面２２上に直接適用することが可能である。層１６の適用は、導電性領域２０だけでなく光源１４をも封入する役割を果たしうる。しかしながら、第２および第３の例で上述したように、たとえば、基材１２と層１６との間に配設されたスペーサーを用いて、層１６と基材１２との間の公称間隔を得ることも可能である。
【００３５】
光透過性層１６はまた、接着剤組成物を用いて器具上に装着することなどのような他の機能に影響を及ぼす可能性もある。例としては、感圧接着剤（ＰＳＡ）、キャスト接着剤、たとえば、ポリウレタン、ポリアクリレート、またはポリウレタンアクリレート、たとえば、３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から「ＶＨＢテープ」という商品名で入手可能なものが挙げられる。一例として、最初に基材１２としてのガラスシートに第１の作製例（上記参照）のＬＥＤ回路（すなわち、導電性領域２０および光源１４）を適用することにより、図２のデバイス１０に類似した構造を有する第４のデバイスを作製した。次に、回路および基材１２のトップ表面２２の上に接着剤ベースシロップの層を適用した。
【００３６】
この例だけの目的で、ただし、これに限定されるものではないが、１パイント（０．４７リットル）ガラスジャー中、室温で、３０７．５グラムのイソオクチルアクリレート（ＩＯＡ）と、１２グラムのアクリル酸（ＡＡ）と、６．３グラムのＣＴＢ（ＩＯＡ中の四臭化炭素の２５重量％溶液；ペンシルバニア州アレンタウンのエピケムＩｎｃ．（Ｅｐｉｃｈｅｍ Ｉｎｃ．Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ、Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から入手した）と、０．１６グラムの第１の光開始剤（ＰＩ１）（ニューヨーク州タリータウンのチバ・スペシャルティー・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）から「ダロキュア（Ｄａｒｏｃｕｒ）１１７３」という商品名で市販されている）と、を手作業で混合することにより、接着剤ベースシロップを調製した。混合物を軽くカバーで覆って窒素で１０分間パージし、その後、粘度が約１，０００センチポアズ（１Ｐａｓ）になるまで２つの１５ワットブラックライト電球に暴露することにより部分的に重合した。紫外線照射および窒素パージを中断し、１．８８グラムの第２の光開始剤（ニュージャージー州フローハムパークのＢＡＳＦコーポレーション（ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）から「ルセリン（Ｌｕｃｅｒｉｎ）ＴＰＯ」という商品名で市販されているＰＩ２）を添加し、ジャーを密閉し、次に、３０分間にわたりローラーミルにかけて接着剤ベースシロップを調製した。次に、２５０ミリリットルガラスジャー中で３５．２グラムのベースシロップを１．０グラムの１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）と手作業で２分間混合した。得られた接着剤シロップは、重量基準でそれぞれ９３．２：３．９：２．８のＩＯＡ：ＡＡ：ＨＤＤＡ比を有していた。
【００３７】
回路と基材１２のトップ表面２２との上に接着剤ベースシロップの層を適用した後、次に、バージニア州マーチンズビルのＣＰフィルムズ・カンパニー（ＣＰ Ｆｉｌｍｓ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｍａｒｔｉｎｓｖｉｌｌｅ，Ｖｉｒｇｉｎｉａ）から「Ｔ−１０」という商品名で入手した厚さ２５マイクロメートルのシリコーン被覆ポリエステル剥離ライナーを接着剤ベースシロップ上に適用する。この集成体を約１ミリメートルのギャップに設定されたバーコーターに通し、次に、約４インチ（１０．２ｃｍ）の距離で２つの４０ワットブラックライト電球で約１０分間照射することにより硬化させた。接着剤ベースシロップを硬化させて光透過性層１６を形成した後、剥離ライナーを除去した。
【００３８】
以上の例では、光透過性層１６が、たとえば、アップリケとして表面にデバイスを固着させるために使用しうる光透過性接着剤でもあるイルミネーションデバイス１０が得られることに留意された。このデバイスは、たとえば、自動車の窓のようなガラスに固着させることが可能である。
【００３９】
以上の第４の例に基づくさらなる例では、図１および２に示されるオプションの光透過性層１８、たとえば、接着剤ベース層（光透過性層１６）で固着された他方のガラス層を追加することが可能である。このほかに、ヒューレット・パッカード・カンパニー（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ Ｃｏｍｐａｎｙ）からモデル番号「６２１４ａ」として市販されているミリアンペア電流電源を用いて、ＬＥＤ（光源１４）を発光させることが可能である。
【００４０】
たとえば、アンビエントイルミネーション源として使用するために、大きい配光角（９０度超）を有するイルミネーションデバイスを提供するように光透過性層１６または１８のいずれかを構成することも可能である。同様に、機能的イルミネーション（たとえば、読書灯、スポット灯、出口照明灯など）を得るために、小さい配光角（９０度未満）で配光を提供するように層１６、１８を構成することが可能である。
【００４１】
ＬＥＤの表面における抽出効率を改良するために光源１４を封入したりまたはそれにコーティングを施して、たとえば、ＬＥＤ／光透過境界における全内部反射が起こらないようにすることにより、１つ以上の光源１４からの光抽出を向上させることも可能である。これは、全内部反射を用いて封入材料内またはコーティング内に光を導光して均一配光を提供することにより、達成可能である。例として、ナノ粒子、ガラスマイクロスフェア、またはブラッググレーティングを組み込むことにより、反射または散乱による媒体内からの拡散配光を生成することが可能である。例として、プリズム状表面もしくはマイクロ構造化表面、レンズレットアレイ、造形リブ、またはランダムカオス表面パターンを用いて、媒体内からの他の指向配光を達成することが可能である。
【００４２】
図３は、基材３２と光源３４と光透過性層３６と２層の輝度向上フィルム３８および４０とカバー４２とを含む多層イルミネーションデバイス３０のさらなる例を示している。２層の輝度向上フィルム層３８、４０は、光を再方向付けしてリサイクルさせることによりイルミネーションデバイスからの光の輝度を増大させるように機能する。そのようなフィルムの例としては、市販の一次元（線形）プリズム状高分子フィルム、たとえば、ビキュイティ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）（登録商標）輝度向上フィルム（ＢＥＦ）、ビキュイティ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）（登録商標）直角透過フィルム（ＴＲＡＦ）、ビキュイティ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）（登録商標）画像方向付けフィルム（ＩＤＦ）、およびビキュイティ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）（登録商標）光学照明フィルム（ＯＬＦ）（これらはすべて、３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手可能である）、さらには従来の両面凸状線形レンズアレイが挙げられる。これらの一次元プリズム状フィルムを開示されたダイレクトライト型バックライト中で光抽出フィルムとして使用する場合、通常、プリズム状構造化表面は、光源に対向することが望ましい。
【００４３】
構造化表面が二次元特性を有する光増強フィルムのさらなる例としては、米国特許第４，５８８，２５８号明細書（フープマン（Ｈｏｏｐｍａｎ））、同第４，７７５，２１９号明細書（アペルドルン（Ａｐｐｅｌｄｏｒｎ）ら）、同第５，１３８，４８８号明細書（シュチェフ（Ｓｚｃｚｅｃｈ））、同第５，１２２，９０２号明細書（ベンソン（Ｂｅｎｓｏｎ））、同第５，４５０，２８５号明細書（スミス（Ｓｍｉｔｈ）ら）および同第５，８４０，４０５号明細書（シュスタ（Ｓｈｕｓｔａ）ら）に開示されているようなキューブコーナー表面構成体、米国特許第６，２８７，６７０号明細書（ベンソン（Ｂｅｎｓｏｎ）ら）および同第６，２８０，８２２号明細書（スミス（Ｓｍｉｔｈ）ら）に記載されるような逆プリズム表面構成体、米国特許第６，７５２，５０５号明細書（パーカー（Ｐａｒｋｅｒ）ら）および米国特許公開第２００５／００２４７５４号明細書（エプスタイン（Ｅｐｓｔｅｉｎ）ら）に開示されている構造化表面フィルム、およびビーズ型シートが挙げられる。
【００４４】
示されるように、カバー４２は、全構成体の上に配置される。一例では、カバー４２は、透明または半透明の高分子材料である。さらなる実施形態では、カバー４２は、拡散層のような光管理デバイスでありうる。
【００４５】
図４は、図３のイルミネーションデバイス３０のさらなる分解図を示している。この図に示されるように、デバイス３０は、図１および２の例の導電性領域２０と同様に、基材３２上に配設された導電性領域４４を含む。さらに、図１および２の例と同様に、図４に示される例は、同様な方式で、基材３２から開始して、導電性領域４４と光源３４と光透過性層３６と輝度向上フィルム３８および４０とカバー４２とを追加して作製される。
【００４６】
さらなる作製例を、以下の本文中に記載する。
【００４７】
第５の作製例では、以上で考察された第１の作製例を反復したが、ただし、以下のように光テープにウレタンの薄肉均一コーティングを施した。１．０部の（Ａ）〔これは、ペンシルバニア州フィラデルフィアのイノレックス・ケミカル・カンパニー（Ｉｎｏｌｅｘ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）製の９９．７部の５９０１−３００ポリオール（ジプロピレングリコールフタレートアジペートで架橋されたポリエステルポリオールであり、３０５のヒドロキシル価を有する）および０．３部のジブチルスズジラウレート触媒であった〕と、１．１５部の（Ｂ）〔これは、ペンシルバニア州ピッツバーグのバイエル・コーポレーション（Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｉｎ Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から入手可能な１００部のデスモジュール（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ）Ｎ−１００脂肪族ポリイソシアネート（ヘキサメチレンジイソシアネートをベースとし、１９１の当量を有する）であった〕と、を混合することにより、硬化性二部構成ポリウレタン組成物を調製した。ウレタンは、光透過性層３６としてＬＥＤを封入し保護する役割を果たし、さらには、ＬＥＤが空気中に存在するときよりも良好にマッチングされた屈折率を有する媒体を提供することによりＬＥＤからの光を多層構造体（３８，４０，４２）に結合した。
【００４８】
さらに第６の作製例では、第１の作製例１を反復したが、ただし、光透過性層３６としての５ミル（１２７マイクロメートル）透明ポリエステルを、３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から「ビキュイティ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）ＥＳＲ」（ＥＳＲ）という商品名で市販されている高性能正反射フィルムで置き換えて、イルミネーションミラーのようなフィルムを提供した。
【００４９】
さらに第７の作製例では、基材３２としてＥＳＲフィルムを使用して下側反射表面を提供することに加えて、ＥＳＲフィルムの保護シートを層としてＬＥＤ上にラミネートして上側反射表面を提供した。得られた構造体は、上側および下側のミラー表面からの光放出を最小限に抑えてテープ構造体の長さ方向に沿って均一なエッジイルミネーションを提供した。この例は、図３の多層構造体を用いることなく、図１および２の構造体の代わりに使用可能である。
【００５０】
第８の作製例では、光透過性層１６または３６として輝度向上フィルム（ＢＥＦ）を基材（３２または１２のいずれか）上に配設した。ＢＥＦは、３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から「ビキュイティ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）ＢＥＦ」（ＢＥＦ）という商品名で取得したものであった。光源３４（または１４）の表面から放出された光の輝度は、制御目視角全体にわたり増大された。
【００５１】
第９の作製例では、第８の作製例を反復したが、ただし、上側表面上にＢＥＦフィルムを他のＢＥＦ層（すなわち層３８）と直交する方向にさらにラミネートした。光源３４の表面から放出された光の輝度は、目視角をさらに制御することにより増大された。
【００５２】
第１０の作製例では、以上で考察した第３の例を反復したが、ただし、ＢＥＦ（たとえば３８）を拡散フィルム（すなわち１６または３６）上に配置して、輝度および発光角をさらに制御した。第２のＢＥＦ（たとえば４０）を第１のＢＥＦ上で直交方向に向けることにより、さらに高輝度かつより均一な指向性光源を提供した。
【００５３】
第１１の作製例では、第１０の例を反復したが、ただし、ＢＥＦフィルムにより許容される好ましい角度でキャビティーから逃散できるようになるまでキャビティー内の光を表面間で反復して反射させるキャビティーを形成して目視方向の均一性および輝度を増大させるように、反射体として作用するバック表面上の例１０のＥＳＲ ＬＥＤ回路と、ＥＳＲ表面からある距離を隔ててかつＥＳＲ表面に平行して配置された単独のまたは例１に記載されるように組み合わされたＢＥＦと、を有する光キャビティーを形成することにより、均一な指向性面光源を作製した。
【００５４】
第１２の作製例では、第１の作製例に記載したような光ストリップを作製した。欧州特許第０３９２８４７号明細書（その内容は参照により援用されるものとする）に記載の方法を用いて、成形ウレタン要素に位置整合させて発光体を有する成形三次元物品を作製した。成形型中のキャビティーに位置整合させて第１の例のストリップから発光体を有するポーラス成形型を作製した。記載のごとく熱および真空を用いて、透明ポリオレフィンフィルムを成形型の形態に成形した。フィルムは、成形物品の一体化部分であった。１．０部の（Ａ）〔これは、ペンシルバニア州フィラデルフィアのイノレックス・ケミカル・カンパニー（Ｉｎｏｌｅｘ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）製の９９．７部の５９０１−３００ポリオール（ジプロピレングリコールフタレートアジペートで架橋されたポリエステルポリオールであり、３０５のヒドロキシル価を有する）および０．３部のジブチルスズジラウレート触媒であった〕と、１．１５部の（Ｂ）〔これは、ペンシルバニア州ピッツバーグのバイエル・コーポレーション（Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から入手可能な１００部のデスモジュール（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ）Ｎ−１００脂肪族ポリイソシアネート（ヘキサメチレンジイソシアネートをベースとし、１９１の当量を有する）であった〕と、を混合することにより、硬化性二部構成ポリウレタン組成物を調製した。透明ウレタン組成物をフィルム上に注ぎ、加温成形型（８０℃）の形態に成形した。ウレタンを硬化させて固体にする前に、成形型中のキャビティーに位置整合させて光ストリップを液体ウレタンに適用した。ローラーを用いて光テープのバック面に圧力を加えることにより、成形要素ができるかぎり平滑になるようにする。５分間かけてウレタンを硬化させ、次に、離型した。光ストリップ上のバスバーの一方の端はウレタンによりまったく覆われておらず、バスバーへの電源の電気接続が行えるようになっていることに留意されたい。
【００５５】
第１３の作製例によれば、以上に記載の第１２の例を反復したが、ただし、３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から「Ｋ２５スコッチライト（Ｓｃｏｔｃｈｌｉｔｅ）ガラスバブル」という商品名で入手した０．２％のガラスバブルをウレタンに添加して、拡散封入材料を作製した。
【００５６】
第１４の作製例によれば、第１の例のＬＥＤのストリップをバスバーの長さ方向に沿って２．５ｃｍ×１４．０ｃｍの部片にカットした。ガラスを１００ｍｍ×１２５ｍｍの部片にカットした。ガラスは、厚さ２ｍｍの自動車グレードのソーラーガラスであり、ミネソタ州オワトーナのビラコン／クルブライト（Ｖｉｒａｃｏｎ／Ｃｕｒｖｌｉｔｅ Ｉｎｃ．，Ｏｗａｔｏｎｎａ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手したものであった。ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）フィルムもまた、１００ｍｍ×１２５ｍｍの部片にカットした。ＰＶＢフィルムは、厚さ３７５ミクロンのセーフレックス（Ｓａｆｌｅｘ）ＲＫ１１であり、ミズーリ州セントルイスのソルーシアＩｎｃ．（Ｓｏｌｕｔｉａ Ｉｎｃ．，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，Ｍｉｓｓｏｕｒｉ）により供給されたものである。フィルムは、空気を逃がしやくするために一方の表面上にテクスチャーを有していた。ＰＶＢフィルムは、テクスチャー表面を有し、空気を逃がしやくするためにガラス表面に適用された。ガラスの層と、セーフレックス（Ｓａｆｌｅｘ）ＲＫ−１１の層と、例１の光テープのストリップと、セーフレックス（Ｓａｆｌｅｘ）ＲＫ−１１の層と、を含む積重体を作製した。ただし、ＬＥＤパターンとセーフレックス（Ｓａｆｌｅｘ）ＲＫ−１１の第３のシートとガラスの第２の層とに位置整合させて、パンチングにより３ｍｍ孔をシート中に設けた。
【００５７】
３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）製の白色「４７１」テープを用いて、サンプルの隅角をテープ留めした。積重体を所定の位置に保持するために、バージニア州マーチンズビルのシーピーフィルムズ（ＣＰＦｉｌｍｓ，Ｍａｒｔｉｎｓｖｉｌｌｅ，Ｖｉｒｇｉｎｉａ）から製品名「Ｔ１」として入手した厚さ２５ミクロンのシリコーン被覆ポリエステル剥離ライナーを１２５ｍｍ×２７５ｍｍにカットして、スタックにラッピングした。ライナーでラッピングされたスタックを真空封止バッグ中に挿入した。バッグから空気を減圧除去し、通常の真空食品貯蔵装置を用いて封止した。温度および圧力を制御するオートクレーブ中に、封止されたバッグを入れた。表２に示される以下のスケジュールに従って温度および圧力を調整した。
【００５８】
【表２】
【００５９】
サンプルをオートクレーブから取り出し、保護ライナーおよびテープを除去した。サンプルをガラスクリーナーで清浄化した。サンプルは、空気を閉じ込めることなく透明であった。これは、安全ガラスを製造するための典型的なサイクルであった。照明されたガラスのトップ表面上に種々のフィルムが適用されているとき、独特な効果が観測された。フィルムを組み合わせることにより、独特な効果が発揮された。フィルムとしては、ＢＥＦ、ＤＢＥＦ、ＥＳＲ、拡散フィルム、および半透明ティンテッドフィルムが含まれていた。
【００６０】
本明細書に記載のイルミネーションデバイスは、さまざまな用途で表面にイルミネーションを施すべく使用するのに好適であり、たとえば、乗物の内表面や外表面などのイルミネーションに好適である。そのほかに、開示されたイルミネーションデバイスは、以上で述べたように、建築物の内部照明または外部照明およびイルミネーションサインなどの他の用途でも使用可能である。
【００６１】
ライトボックスと呼ばれることもあるイルミネーションサインは、多くの場合、画像および／または文字の表示を向上させるために使用される。イルミネーションサインの例は、たとえば、空港、大量輸送交通機関の駅、ショッピングモール、および他の公共の場に見いだしうる。サインは、典型的には、グラフィックス（画像および／または文字を含む）が上置されるイルミネーション面を有する筐体を含む。本明細書に記載のデバイスとの関連では、グラフィックスは、光学カバー構造体１６、１８、３６、３８、４０、および４２の一部分上に配置しうるか、その一部分を形成しうる。また、いくつかの実施形態では、基材１２、３２上の反射表面の一部分として形成可能である。
【００６２】
本明細書に記載のイルミネーションデバイスは、オーバーヘッドドーム照明具、グローブボックス照明具、床照明具、マップ灯、ミラー灯、装飾灯、後部窓ブレーキ灯などのような照明具を伝統的に備えた乗物の任意の表面上で使用するのに好適である。そのほかに、本明細書に記載のイルミネーションデバイスは、先行技術の照明システムが利用困難または利用不可能である場所に照明具を提供するのに好適である。デバイスの薄型構成および光源の構成に基づいて、本開示に係るイルミネーションデバイスは、限られたスペース内に設置可能である。
【００６３】
当業者であればわかるであろうが、好適なイルミネーションデバイスを提供すべく、本明細書に記載の要素の種々の組合せが可能である。たとえば、導電性領域を可撓性材料から作製するだけでなく、本開示に係る開示された基材を他の可撓性材料から形成することも可能であると予想される。たとえば、３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から「フレキシブル・サーキット（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ）」という商品名で入手されるようなポリエステルテレフタレート（ＰＥＴ）上またはポリアミド上の銅食刻回路。バージニア州マーチンズビルのシーピーフィルムズ（ＣＰ Ｆｉｌｍｓ，Ｉｎｃ．，Ｍａｒｔｉｎｓｖｉｌｌｅ Ｖｉｒｇｉｎｉａ）から入手されるポリエステルフィルム上にインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）をパターンスパッターコーティングすることにより、透明導電性領域を作製することも可能である。導電性領域のパターンを形成するのに利用可能な他の選択肢は、ＩＴＯ被覆ポリエステルの全シートからパターンのレーザーアブレーションまたはエッチングを行うことである。
【００６４】
保護カバー（たとえば４２）は、ミネソタ州セントポールの３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から「スコッチカル（Ｓｃｏｔｃｈｃａｌ）」という商品名で入手されるキャストポリビニルクロリドフィルムのような他の透明整合性テープから形成可能である。さらに、ＬＥＤ光源からの強度を拡散させたりもしくは再方向付けしたりするために、フィルムをテクスチャー化して拡散体を形成したり、構造化したり、もしくはマイクロ構造化したりすることが可能であり、または他の照明効果を得るために、着色したり、もしくは３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から「ビキュイティ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）」および「フォトニクス・フィルター・フィルム（Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｆｉｌｔｅｒ Ｆｉｌｍ）」のような商品名で入手される多層光学フィルム（ＭＯＦ）などの他の光学的変性フィルムを利用したりすることが可能である。同様に、光テープの表面にラミネートしうる他の形態の輝度向上フィルムが存在する。それらは、それぞれ、その特別な光学的性質に基づいて、輝度および目視角を制御すべく、単独でまたは組み合わせて使用される。
【００６５】
保護カバーはまた、ウレタン、シリコーン、アクリレート、ポリビニルブチラール、または構造特性もしくは光学特性に基づいて選択される他のポリマーのようなコーティングで構成することも可能である。これらの保護コーティングは、それらの基本形態で使用しうるか、または拡散性、均一性の向上、色の変更などのために、ナノ粒子、ガラスマイクロスフェアなどを含みうる。
【００６６】
さらに、本発明に係るイルミネーションデバイスは、ボタン、コーヒーカップ、交通用視線誘導標、ウィンドウハウジング、ボディーサイドモールディング、バンパーカバー、家具、カウンタートップ、便座、シャワードアなどをはじめとする種々のイルミネーション付き製品の形態に成形可能であると考えられるが、これらに限定されるものではない。
【００６７】
さらにまた、開示されたイルミネーションデバイスは、他の選択肢として、ＬＥＤを保護したり屈折率整合を提供したりするために、アクリル樹脂、ポリビニルブチラールポリマー、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、またはシリコーン樹脂などをはじめとする他の好適な材料で被覆可能であると考えられる。ガラスビーズ、シリカ粒子、繊維、または顔料のような拡散性要素を樹脂に充填することが可能である。
【００６８】
図に示されるイルミネーションデバイスは、ほぼ平面状の物品としてデバイスを示しているが、当然のことながら、デバイスは、湾曲した物品として作製することも可能である。当業者であればわかるであろうが、種々の構成の光源と共に光管理デバイスのさまざまな組合せを利用してイルミネーションデバイスを作製することが可能である。さらに、当業者であればわかるであろうが、図１〜４に示される構造全体をハウジング内に収容することが可能である。
【００６９】
本明細書に記載のイルミネーションデバイスの光学的品質は、追加の光管理フィルムまたは光管理フィルム層を使用することによりさらに向上させることが可能である。本明細書に記載のイルミネーションデバイスに使用するのに好適な光管理デバイスとしては、グレアおよび反射の管理を行う光制御フィルム、プリズム輝度向上フィルム、拡散フィルム、反射フィルム、反射偏光輝度向上フィルム、反射体、および方向変換フィルムが挙げられる。
【００７０】
同様に、当業者であればわかるであろうが、本明細書に記載のデバイスで使用される光源は、さまざまな形態で提供可能である。光源は、たとえば、１種以上のＬＥＤの線形もしくは非線形のアレイまたは他の形態の光源（たとえば、蛍光ランプもしくは白熱ランプ、エレクトロルミネセンス灯など）でありうる。他の例では、ＬＥＤ灯のマトリックスまたはグリッドを使用することが可能である。いくつかの例では、光は、着色したものでありうる。さらに他の例では、２種以上の光源をイルミネーションデバイス中に提供しうる。光源は、調光制御、オン／オフ制御、色制御などを含みうる。
【００７１】
以上に照らして、本開示は、薄型で、効率的で、イルミネーションが均一で、かつ審美的に魅力のあるイルミネーションデバイスを提供する。このほかに、開示されたイルミネーションデバイスの態様は、使用容易性、たとえば、表面（自動車の窓や他の内表面もしくは外表面など）への装着容易性を提供する。
【００７２】
以上に詳述された例は、単に例示および説明を目的として提供されているにすぎず、これらに限定されるものではない。したがって、本開示は、以上に開示された根底をなす基本原理の精神および範囲ならびに添付の特許請求の範囲に含まれる任意のさらなる修正形態、変更形態、または等価形態を包含するとみなされる。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、イルミネーションデバイスに関し、特に、光管理フィルムまたは光管理デバイスを利用する薄型イルミネーションデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
光管理デバイスや光ガイドを使用するイルミネーションデバイスは、当技術分野で公知であり多数の用途を有する。そのようなデバイスは、光源と、光源により生成された光を所望の方式で導光するためのいくつかの光管理デバイス（たとえば、ガラスまたは他の導光媒体）と、を含む。そのようなデバイスは、特に、特に薄型の光ガイドや光管理デバイスの場合には最小限のスペースを利用して、イルミネーションを提供すべく使用可能である。しかしながら、主にイルミネーションを提供するために使用される公知の照明装置および照明器具は、典型的には、照明デバイス（たとえば、白熱電球照明具および類似の照明デバイス）を収容する嵩高いハウジングを利用する。たとえば自動車用照明具のような特定用途では、こうした公知のイルミネーションデバイスは、比較的多くのスペースを利用する。
【０００３】
いくつかの公知のイルミネーションデバイス（スペース節約の努力がなされている）は、多数の孔を配列して有するガラス基材を利用している。このほかに、デバイスは、接続線を孔に通してＬＥＤチップに接続するための孔のアレイの上に配置された照明デバイス用発光ダイオード（ＬＥＤ）チップのアレイを含む。そのようなデバイスは、自動車用の後部制動灯を提供すべく接着テープで自動車の後部窓ガラスに固着される。各チップはさらに透明樹脂材料の被覆により個別に覆われることが知られているが、そのようなデバイスでは、ＬＥＤチップを電源に接続する配線が基材の対向面上に施されるので、基材中に孔を設ける必要がある。さらに、デバイスは、典型的には、デバイスが自動車の窓の表面に近接して配置されるように両面接着テープで固着される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一例によれば、基材と、基材上に配設された少なくとも１つの導電性領域と、基材の表面上に配設されたかつ少なくとも１つの導電性領域に電気結合された少なくとも１つの光源と、少なくとも１つの光源と少なくとも１つの導電性領域の少なくとも一部分とを封入するように基材と少なくとも１つの光源との上に配設された少なくとも１層の光透過性層と、を含むイルミネーションデバイスが開示される。
【０００５】
他の例によれば、イルミネーションデバイスの作製方法が開示される。本方法は、基材の表面上に少なくとも１種の導電性材料を配設することと、基材の表面上に、かつ少なくとも１種の導電性材料に電気結合された状態で、少なくとも１つの光源を配設することと、少なくとも１つの光源と導電性材料の少なくとも一部分とを封入するように光デバイス回路と基材の表面の少なくとも一部分との上に光透過性層を配設することと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】開示されたイルミネーションデバイスの例の側面図である。
【図２】図１のデバイスの分解側面図である。
【図３】開示されたイルミネーションデバイスの他の例の側面図である。
【図４】図３のデバイスの分解側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本開示は、従来技術で公知の照明デバイスよりも薄型で少ないスペースを要する照明デバイスを提供する薄型プロファイルを有するイルミネーションデバイスと、そのようなデバイスの作製方法と、を特徴とする。そのようなイルミネーションデバイスは、多種多様な用途で利用可能である。そのような用途の一つは、スペース使用量が問題となる乗物における使用でありうる。このほかに、本発明に開示されたイルミネーションデバイスのいくつかは、光源を封入する光透過性接着剤を含む。この接着剤はまた、乗物の窓のような対象物にイルミネーションデバイスを固着させるためにも使用される。
【０００８】
他の例によれば、開示された内容は、乗物または建築物の内部照明または外部照明に供されるイルミネーションデバイスに関する。外部照明は、特に、「ライトボックス」と呼ばれることもあるイルミネーションサインを含みうる。イルミネーションサインは、多くの場合、画像および／または文字の表示を向上させるために使用される。イルミネーションサインの例は、たとえば、空港、大量輸送交通機関の駅、ショッピングモール、および他の公共の場に見いだしうる。サインは、典型的には、グラフィックス（画像および／または文字を含む）が上置されるイルミネーション面を有する筐体を含む。開示されたイルミネーションデバイスは、少なくとも１つの光源と光透過性デバイスとを組み込むことにより、そのようなタイプのイルミネーションサインを得るべく使用可能であり、このデバイスは、フラット型、少なくともほぼフラット型、または湾曲型のいずれかである。
【０００９】
本明細書中で使用する場合、「乗物」という用語は、何かを運搬または輸送する手段として広義に定義される。本明細書に開示されるイルミネーションデバイスを利用しうるタイプの乗物としては、たとえば、自動車、トラック、バス、列車、レクレーション用の乗物、船、航空機、オートバイなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１０】
同様に本明細書中で使用する場合、「光源」という用語は、任意の固体照明デバイスを意味し、例としては、ＬＥＤ、蛍光ランプまたは白熱ランプ、エレクトロルミネセンス灯、および他の類似の光源が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１１】
本明細書中で使用する場合、「光透過性層」という用語は、可視光を透過するかまたは可視光の透過性を変化させる任意の材料を意味する。性質を変化させる例としては、反射、屈折、分散、回折、および干渉が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１２】
本明細書に開示されるイルミネーションデバイスは、乗物や建築物に使用される照明具を提供する。この照明具は、より薄型であり、より効率的であり、イルミネーションが均一であり、かつ審美的に魅力がある。
【００１３】
ここで、特に記載がないかぎり、本開示に記載の例中に報告された部、パーセント、および比はすべて重量基準であることに留意されたい。
【００１４】
イルミネーションデバイス中の要素の位置または方位を記述するために、「上方」、「上側」、「真上」、「上向き」、「真下」、「下方」、「下側」、および「下向き」のような用語を本出願中で使用する場合、これらの用語は、単に便宜を図る目的でイルミネーションデバイスの目視面が水平でありかつ上方から目視されると仮定して使用される。これらの用語は、完成イルミネーションデバイスに必要される方位を意味するものでもなければ、完成デバイスを実際に使用する際に供給光もしくはアンビエント光が通る経路に必要される方位を意味するものでもない。
【００１５】
図１は、本開示に係るイルミネーションデバイス１０の例を示している。デバイス１０は、基材１２と、１つ以上の光源１４と、基材上に配設されかつ光源を封入する光透過性層１６と、所望によりさらにオプションの光透過性デバイス１８と、を有する形態で示されている。一例として、基材１２は、電気絶縁体（たとえば、ガラス、ガラスエポキシ、透明ポリエステル、または類似の絶縁体）でありうる。さらなる例では、可撓性または剛性になるように基材１２を構成することも可能である。さらには、光透過性になるようにしたり、透明性、半透明性、拡散性、屈折性、または反射性のいずれかを有するようにしたりするように、基材１２を構成することも可能である。一例として、反射材料は、色や反射性（すなわちミラー）のような種々の特性を光に付与する。反射材料は、ミラーフィルム、不透明フィルム、または光反射の可能な他の材料でありうる。基材１２は、空間的に均一であるかパターン化されているかにかかわらず、主に、正反射体、拡散反射体、または正反射体／拡散体の組み合わせでありうる。いくつかの場合には、高反射率コーティングを有する剛性金属基材または支持基材にラミネートされた高反射率フィルムから基材１２を作製することが可能である。好適な高反射率材料としては、３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手可能なビキュイティ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）（登録商標）高性能正反射（ＥＳＲ）多層高分子フィルム、厚さ０．４ミルのイソオクチルアクリレートアクリル酸感圧接着剤を用いて硫酸バリウム充填ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ２ミル）をビキュイティ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）（登録商標）ＥＳＲフィルムにラミネートすることにより作製されたフィルム（得られたラミネートフィルムは本明細書中では「ＥＤＲ ＩＩ」フィルムと記される）、東レ株式会社（Ｔｏｒａｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．）から入手可能なＥ−６０系列ルミラー（Ｌｕｍｉｒｒｏｒ）（登録商標）ポリエステルフィルム、ポーラスポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルム（たとえば、Ｗ．Ｌ．ゴア＆アソシエーツ，Ｉｎｃ．（Ｗ．Ｌ．Ｇｏｒｅ ＆ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｉｎｃ．）から入手可能なもの）、ラブスフェア，Ｉｎｃ．（Ｌａｂｓｐｈｅｒｅ，Ｉｎｃ．）から入手可能なスペクトラロン（Ｓｐｅｃｔｒａｌｏｎ）（登録商標）反射材料、アラノッド・アルミニウム・フェアエードルングＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．（Ａｌａｎｏｄ Ａｌｕｍｉｎｕｍ−Ｖｅｒｅｄｌｕｎｇ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．）から入手可能なミロ（Ｍｉｒｏ）（登録商標）陽極処理アルミニウムフィルム（ミロ（Ｍｉｒｏ）（登録商標）２フィルムを含む）、古河電気工業株式会社（Ｆｕｒｕｋａｗａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．）製のＭＣＰＥＴ高反射率フォームシート、ならびに三井化学株式会社（Ｍｉｔｓｕｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．）製のホワイトレフスター（Ｗｈｉｔｅ Ｒｅｆｓｔａｒ）（登録商標）フィルムおよびＭＴフィルムが挙げられる。
【００１６】
そのほかに、さらなる例では、熱伝導性になるように基材１２を構成したり、または少なくとも熱伝導性の領域もしくは部分を基材１２に組み入れたりすることも可能である。さらに、発熱要素（たとえば、１つ以上の光源１４）から熱を伝達するために熱伝導性バイア（図示せず）を基材に組み入れることが可能である。
【００１７】
光源１４を電源に電気結合するために、導電体からなる導電性領域を基材１２に組み入れることが可能である。そのような導電性領域の例としては、光源１４の電気結合を提供するように基材１２の上に配設された導電性材料が挙げられる。材料としては、導電性インク、導電性塗料、導電性接着剤、インジウムスズ酸化物、導電性ポリマー、もしくは金属（たとえば、銅、銀、金、アルミニウム、パラジウム、チタン）、または任意の他の好適な導電性材料が挙げられうるが、これらに限定されるものではない。さらに、例として、プリンティング、スプレーイング、ブレードコーティング、ロールコーティング、蒸気コーティング、プラズマコーティング、電気メッキ、または無電解メッキにより、基材１２上に導電性領域を形成しうることに注目されたい。
【００１８】
このほかに、例として、スクリーンプリンティング、シャドウマスキング、フォトリソグラフィー、エッチング、アブレーティング、またはレーザー誘起サーマルイメージングにより、導電性領域を選択されたパターンで形成することが可能である。所望に応じて光源デバイス１４を作動させる回路を形成するように、パターン化導電性領域を構成することが可能である。回路構成は、デバイス１４が横切って接続される並列バス、直列回路接続、並列バスのアレイ、直列回路のアレイ、並列バスにより接続された直列回路のアレイ、直列回路により接続された並列バスのアレイ、個別回路のアレイ、またはこれらのいずれかの組合せを含みうる。特に、光源１４も配設された基材１２の表面上に配設されたパターン化導電性領域または回路を用いて、光源１４を電源（図示せず）に電気結合することが可能である。
【００１９】
光源１４は、アレイ状に配置された１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）でありうるが、これに限定されるものではない。使用しうるＬＥＤの例としては、種々の色のＬＥＤ、たとえば、白色、赤色、橙色、琥珀色、黄色、緑色、青色、紫色、または当技術分野で公知の任意の他の色のＬＥＤが挙げられる。ＬＥＤはまた、順バイアスであるか逆バイアスであるか赤外光もしくは紫外光を放出するタイプであるかに依存して、複数の色を放出するタイプでありうる。さらに、ＬＥＤは、基材１２上に直接に装着可能なパッケージ化ＬＥＤまたは非パッケージ化ＬＥＤを含みうる。
【００２０】
光透過性層１６は、透明性、半透明性、部分反射性（たとえば、米国特許第６，２０８，４６６号明細書（参照により本明細書に援用されるものとする）に開示されているような制御透過性もしくは選択透過性の反射材料および反射フィルム）、屈折性、拡散性、またはなんらかの方式で光源１４から層１６を通って放出される光の少なくとも一部分を透過させるのに有効な任意の他の性質のいずれであってもよい。一例として、光透過性層１６は、光源１４により放出された光を均一に分配するのに有効である。当業者であればわかるであろうが、いかなる数の光学層、光学デバイス、または光学フィルム、たとえば、光透過性層１６であっても、本明細書に記載のイルミネーションデバイスの使用に適する可能性がある。特に、光透過性層１６はまた、後述されるように、光透過性接着剤、ガラス、またはガラスエポキシでありうる。
【００２１】
光透過性層１６はまた、拡散性であってもよく、任意の好適な拡散フィルムまたは拡散プレートを含みうる。たとえば、層１６は、１種もしくは複数種の任意の好適な拡散材料を含みうる。いくつかの実施形態では、層１６は、ガラス、ポリスチレンビーズ、およびＣａＣＯ3粒子をはじめとするさまざまな分散相を有するポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）の高分子マトリックスを含みうる。例示的な拡散体としては、ミネソタ州セントポールの３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手可能な３Ｍ（登録商標）スコッチカル（Ｓｃｏｔｃｈｃａｌ）（登録商標）拡散フィルム（タイプ３６３５−３０および３６３５−７０）が挙げられうる。このほかに考えられることとして、拡散体は、一例としてサインとして使用されるような画像および／または文字を有することを特徴としうるグラフィックスを含みうる。光透過性層はまた、反射偏光子を含みうる。任意の好適なタイプの反射偏光子、たとえば、多層光学フィルム（ＭＯＦ）反射偏光子、拡散反射偏光フィルム（ＤＲＰＦ）偏光子（たとえば、連続相／分散相偏光子）、ワイヤグリッド反射偏光子、またはコレステリック反射偏光子が使用可能である。
【００２２】
ＭＯＦ反射偏光子および連続相／分散相反射偏光子はいずれも、少なくとも２種の材料（通常は高分子材料）間の屈折率差に基づいて、１つの偏光状態の光を選択的に反射するとともに直交偏光状態の光を透過する。ＭＯＦ反射偏光子のいくつかの例については、同一所有権者の米国特許第５，８８２，７７４号明細書（ジョンザ（Ｊｏｎｚａ）ら）に記載されている。ＭＯＦ反射偏光子の市販品の例としては、３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手可能な拡散表面を含むビキュイティ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）（登録商標）ＤＢＥＦ−Ｄ２００およびＤＢＥＦ−Ｄ４４０多層反射偏光子が挙げられる。
【００２３】
本開示との関連で有用なＤＲＰＦの例としては、たとえば同一所有権者の米国特許第５，８２５，５４３号明細書（アウダーカーク（Ｏｕｄｅｒｋｉｒｋ）ら）に記載されるような連続相／分散相反射偏光子およびたとえば同一所有権者の米国特許第５，８６７，３１６号明細書（カールソン（Ｃａｒｌｓｏｎ）ら）に記載されるような拡散反射多層偏光子が挙げられる。他の好適なタイプのＤＲＰＦについては、米国特許第５，７５１，３８８号明細書（ラーソン（Ｌａｒｓｏｎ））に記載されている。
【００２４】
本開示との関連で有用なワイヤグリッド偏光子のいくつかの例としては、たとえば、米国特許第６，１２２，１０３号明細書（パーキンス（Ｐｅｒｋｉｎｓ）ら）に記載のものが挙げられる。ワイヤグリッド偏光子は、ユタ州オレムのモクステックＩｎｃ．（Ｍｏｘｔｅｋ Ｉｎｃ．，Ｏｒｅｍ，Ｕｔａｈ）から市販されている。
【００２５】
本開示との関連で有用なコレステリック偏光子のいくつかの例としては、たとえば、米国特許第５，７９３，４５６号明細書（ブルール（Ｂｒｏｅｒ）ら）および米国特許公開第２００２／０１５９０１９号明細書（ポコルニー（Ｐｏｋｏｒｎｙ）ら）に記載のものが挙げられる。コレステリック偏光子は、多くの場合、コレステリック偏光子を透過した光が直線偏光光に変換されるように出力側の１／４波長遅延層と共に提供する。
【００２６】
図２は、図１のデバイス１０の分解側面図であり、同じ参照番号は、図１に示されるものと同一の要素を意味する。図２に示されるように、基材１２は、基材１２のトップ表面２２上で配設された１つ以上の導電性領域２０を含む。以上に記載したように、導電性領域２０は、種々の方法を用いて、たとえば、スクリーン印刷、エッチング、および基材上に導電性材料を配設するための他の公知の方法を用いて、作製可能である。
【００２７】
たとえば、スクリーン印刷を用いる第１の作製例に従って、次のように導電性領域を作製した。ミネソタ州セントポールのボメラ・カンパニー（Ｖｏｍｅｌａ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）を介して利用可能な通常の光現像プロセスを用いて、ミズーリ州セントルイスのライアン・スクリーン・プリンティング・サプライズ（Ｒｙａｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ｓｕｐｐｌｉｅｓ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，Ｍｉｓｓｏｕｒｉ）から市販されている５１ｃｍ×６１ｃｍの２３０メッシュスクリーン（９１スレッド／ｃｍ）で作製した。７０ジュロメーターのスキージーおよび中圧〜低圧の印圧を用いて、導電性インクをスクリーンにフラッド充填し、次に、基材１２（２５ｃｍ×２５ｃｍ）としての５ミル（１２７マイクロメートル）透明ポリエステルシートにスクリーンを押圧接触させた。導電性インクをスクリーン上の開口領域のパターンでスクリーンからシートに転写させた。銀導電性インク（一例として、マサチューセッツ州ウェアハムのエルコンＩｎｃ．（Ｅｒｃｏｎ，Ｉｎｃ．，Ｗａｒｅｈａｍ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）製の商品名「１６６０−１３６」のインク）をポリエステルシート上にスクリーン印刷して対向バスレールを形成した。この例では、１０本の独立したレールを印刷した。印刷されたレールは、０．２５ｍｍ、０．５０ｍｍ、０．７５ｍｍ、１．００ｍｍ、１．２５ｍｍ、１．５０ｍｍ、１．７５ｍｍ、２．００ｍｍ、２．２５ｍｍ、および２．５０ｍｍの幅であり、それぞれ、３１ミル（０．７９ｍｍ）のギャップを有する。
【００２８】
次に、ノースカロライナ州ケアリーのロード・コーポレーション（Ｌｏｒｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｃａｒｙ，Ｎｏｒｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ）から「ＭＤ−１４０」という商品名で入手した銀充填導電性接着剤を用いて、メイン州ポートランドのフェアチャイルド・セミコンダクター・コーポレーション（Ｆａｉｒｃｈｉｌｄ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｐｏｒｔｌａｎｄ，Ｍａｉｎｅ）から部品番号「ＱＴＬＴ６０１Ｃ１ＷＴＲ」として入手した白色光ＬＥＤをバスレールのギャップに結合させ、１８５°Ｆ（８５℃）で３０分間硬化させた。カリフォルニア州パロアルトのヒューレット・パッカード・カンパニー（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）からモデル番号「６２１４ａ」として市販されているミリアンペア電流電源を用いて、ＬＥＤを発光させた。ヒューレット・パッカード・コーポレーション（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製の３４６６Ａディジタルマルチメーターを用いて、各印刷レールの抵抗を測定した。レール幅とスクリーンメッシュとの関数として抵抗を表１に列挙する。
【００２９】
【表１】
【００３０】
予想どおり、各ＬＥＤの光強度は、電源からの距離に逆比例した。
【００３１】
第２の作製例として、第１の例を反復したが、ただし、基材１２上の導電性領域２０としての並列導電性回路トレースによりＬＥＤを接続した。複数の回路を並置して形成した。複数の回路をすべて、導電性バスにより並列に接続一体化した。この構成を用いて、均一に発光するＬＥＤの二次元アレイを得た。
【００３２】
さらに第３の作製例では、以上の第１の例のパターンを作製したが、ただし、３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から市販されている基材としてのフレキシブル回路材料上にパターン化された銅により導電性インク回路を置き換えた。並列バスに接続されたいくつかの直列回路または並列回路で導電性回路トレースをパターン化し、伝統的な半田付け技術により適用されたＬＥＤを用いて均一な面イルミネーションを行うための二次元アレイを提供した。この第３の例では、拡散光源を作製するために、３Ｍ ＥＳＲフィルムを基材として回路の真下に配置しかつ半透明拡散フィルムを光透過性層１６として回路の上方に公称距離で離間させて配置したことに留意されたい。公称距離の間隔は図１および２に示されていないことに留意されたい。
【００３３】
図２に戻って説明すると、この図はまた、基材１２上に配設されたかつ導電性領域２０に電気結合された各光源デバイス１４を示している。任意の数の種々の好適な方法を用いて、たとえば、以上の例中で既に記載したような導電性接着剤または伝統的な半田付け法を用いて、ＬＥＤのような光源デバイスを基材に結合させ、かつ領域２０に電気結合させることが可能である。しかしながら、当業者であればわかるであろうが、光源デバイス１４を基材１２に配設または結合するために、他の好適な方法およびプロセスを使用することが可能である。
【００３４】
光源１４を基材１２に固着させた後、少なくとも１層の光透過性層１６を基材１２のトップ表面２２上に直接適用することが可能である。層１６の適用は、導電性領域２０だけでなく光源１４をも封入する役割を果たしうる。しかしながら、第２および第３の例で上述したように、たとえば、基材１２と層１６との間に配設されたスペーサーを用いて、層１６と基材１２との間の公称間隔を得ることも可能である。
【００３５】
光透過性層１６はまた、接着剤組成物を用いて器具上に装着することなどのような他の機能に影響を及ぼす可能性もある。例としては、感圧接着剤（ＰＳＡ）、キャスト接着剤、たとえば、ポリウレタン、ポリアクリレート、またはポリウレタンアクリレート、たとえば、３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から「ＶＨＢテープ」という商品名で入手可能なものが挙げられる。一例として、最初に基材１２としてのガラスシートに第１の作製例（上記参照）のＬＥＤ回路（すなわち、導電性領域２０および光源１４）を適用することにより、図２のデバイス１０に類似した構造を有する第４のデバイスを作製した。次に、回路および基材１２のトップ表面２２の上に接着剤ベースシロップの層を適用した。
【００３６】
この例だけの目的で、ただし、これに限定されるものではないが、１パイント（０．４７リットル）ガラスジャー中、室温で、３０７．５グラムのイソオクチルアクリレート（ＩＯＡ）と、１２グラムのアクリル酸（ＡＡ）と、６．３グラムのＣＴＢ（ＩＯＡ中の四臭化炭素の２５重量％溶液；ペンシルバニア州アレンタウンのエピケムＩｎｃ．（Ｅｐｉｃｈｅｍ Ｉｎｃ．Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ、Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から入手した）と、０．１６グラムの第１の光開始剤（ＰＩ１）（ニューヨーク州タリータウンのチバ・スペシャルティー・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）から「ダロキュア（Ｄａｒｏｃｕｒ）１１７３」という商品名で市販されている）と、を手作業で混合することにより、接着剤ベースシロップを調製した。混合物を軽くカバーで覆って窒素で１０分間パージし、その後、粘度が約１，０００センチポアズ（１Ｐａｓ）になるまで２つの１５ワットブラックライト電球に暴露することにより部分的に重合した。紫外線照射および窒素パージを中断し、１．８８グラムの第２の光開始剤（ニュージャージー州フローハムパークのＢＡＳＦコーポレーション（ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）から「ルセリン（Ｌｕｃｅｒｉｎ）ＴＰＯ」という商品名で市販されているＰＩ２）を添加し、ジャーを密閉し、次に、３０分間にわたりローラーミルにかけて接着剤ベースシロップを調製した。次に、２５０ミリリットルガラスジャー中で３５．２グラムのベースシロップを１．０グラムの１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）と手作業で２分間混合した。得られた接着剤シロップは、重量基準でそれぞれ９３．２：３．９：２．８のＩＯＡ：ＡＡ：ＨＤＤＡ比を有していた。
【００３７】
回路と基材１２のトップ表面２２との上に接着剤ベースシロップの層を適用した後、次に、バージニア州マーチンズビルのＣＰフィルムズ・カンパニー（ＣＰ Ｆｉｌｍｓ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｍａｒｔｉｎｓｖｉｌｌｅ，Ｖｉｒｇｉｎｉａ）から「Ｔ−１０」という商品名で入手した厚さ２５マイクロメートルのシリコーン被覆ポリエステル剥離ライナーを接着剤ベースシロップ上に適用する。この集成体を約１ミリメートルのギャップに設定されたバーコーターに通し、次に、約４インチ（１０．２ｃｍ）の距離で２つの４０ワットブラックライト電球で約１０分間照射することにより硬化させた。接着剤ベースシロップを硬化させて光透過性層１６を形成した後、剥離ライナーを除去した。
【００３８】
以上の例では、光透過性層１６が、たとえば、アップリケとして表面にデバイスを固着させるために使用しうる光透過性接着剤でもあるイルミネーションデバイス１０が得られることに留意された。このデバイスは、たとえば、自動車の窓のようなガラスに固着させることが可能である。
【００３９】
以上の第４の例に基づくさらなる例では、図１および２に示されるオプションの光透過性層１８、たとえば、接着剤ベース層（光透過性層１６）で固着された他方のガラス層を追加することが可能である。このほかに、ヒューレット・パッカード・カンパニー（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ Ｃｏｍｐａｎｙ）からモデル番号「６２１４ａ」として市販されているミリアンペア電流電源を用いて、ＬＥＤ（光源１４）を発光させることが可能である。
【００４０】
たとえば、アンビエントイルミネーション源として使用するために、大きい配光角（９０度超）を有するイルミネーションデバイスを提供するように光透過性層１６または１８のいずれかを構成することも可能である。同様に、機能的イルミネーション（たとえば、読書灯、スポット灯、出口照明灯など）を得るために、小さい配光角（９０度未満）で配光を提供するように層１６、１８を構成することが可能である。
【００４１】
ＬＥＤの表面における抽出効率を改良するために光源１４を封入したりまたはそれにコーティングを施して、たとえば、ＬＥＤ／光透過境界における全内部反射が起こらないようにすることにより、１つ以上の光源１４からの光抽出を向上させることも可能である。これは、全内部反射を用いて封入材料内またはコーティング内に光を導光して均一配光を提供することにより、達成可能である。例として、ナノ粒子、ガラスマイクロスフェア、またはブラッググレーティングを組み込むことにより、反射または散乱による媒体内からの拡散配光を生成することが可能である。例として、プリズム状表面もしくはマイクロ構造化表面、レンズレットアレイ、造形リブ、またはランダムカオス表面パターンを用いて、媒体内からの他の指向配光を達成することが可能である。
【００４２】
図３は、基材３２と光源３４と光透過性層３６と２層の輝度向上フィルム３８および４０とカバー４２とを含む多層イルミネーションデバイス３０のさらなる例を示している。２層の輝度向上フィルム層３８、４０は、光を再方向付けしてリサイクルさせることによりイルミネーションデバイスからの光の輝度を増大させるように機能する。そのようなフィルムの例としては、市販の一次元（線形）プリズム状高分子フィルム、たとえば、ビキュイティ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）（登録商標）輝度向上フィルム（ＢＥＦ）、ビキュイティ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）（登録商標）直角透過フィルム（ＴＲＡＦ）、ビキュイティ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）（登録商標）画像方向付けフィルム（ＩＤＦ）、およびビキュイティ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）（登録商標）光学照明フィルム（ＯＬＦ）（これらはすべて、３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手可能である）、さらには従来の両面凸状線形レンズアレイが挙げられる。これらの一次元プリズム状フィルムを開示されたダイレクトライト型バックライト中で光抽出フィルムとして使用する場合、通常、プリズム状構造化表面は、光源に対向することが望ましい。
【００４３】
構造化表面が二次元特性を有する光増強フィルムのさらなる例としては、米国特許第４，５８８，２５８号明細書（フープマン（Ｈｏｏｐｍａｎ））、同第４，７７５，２１９号明細書（アペルドルン（Ａｐｐｅｌｄｏｒｎ）ら）、同第５，１３８，４８８号明細書（シュチェフ（Ｓｚｃｚｅｃｈ））、同第５，１２２，９０２号明細書（ベンソン（Ｂｅｎｓｏｎ））、同第５，４５０，２８５号明細書（スミス（Ｓｍｉｔｈ）ら）および同第５，８４０，４０５号明細書（シュスタ（Ｓｈｕｓｔａ）ら）に開示されているようなキューブコーナー表面構成体、米国特許第６，２８７，６７０号明細書（ベンソン（Ｂｅｎｓｏｎ）ら）および同第６，２８０，８２２号明細書（スミス（Ｓｍｉｔｈ）ら）に記載されるような逆プリズム表面構成体、米国特許第６，７５２，５０５号明細書（パーカー（Ｐａｒｋｅｒ）ら）および米国特許公開第２００５／００２４７５４号明細書（エプスタイン（Ｅｐｓｔｅｉｎ）ら）に開示されている構造化表面フィルム、およびビーズ型シートが挙げられる。
【００４４】
示されるように、カバー４２は、全構成体の上に配置される。一例では、カバー４２は、透明または半透明の高分子材料である。さらなる実施形態では、カバー４２は、拡散層のような光管理デバイスでありうる。
【００４５】
図４は、図３のイルミネーションデバイス３０のさらなる分解図を示している。この図に示されるように、デバイス３０は、図１および２の例の導電性領域２０と同様に、基材３２上に配設された導電性領域４４を含む。さらに、図１および２の例と同様に、図４に示される例は、同様な方式で、基材３２から開始して、導電性領域４４と光源３４と光透過性層３６と輝度向上フィルム３８および４０とカバー４２とを追加して作製される。
【００４６】
さらなる作製例を、以下の本文中に記載する。
【００４７】
第５の作製例では、以上で考察された第１の作製例を反復したが、ただし、以下のように光テープにウレタンの薄肉均一コーティングを施した。１．０部の（Ａ）〔これは、ペンシルバニア州フィラデルフィアのイノレックス・ケミカル・カンパニー（Ｉｎｏｌｅｘ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）製の９９．７部の５９０１−３００ポリオール（ジプロピレングリコールフタレートアジペートで架橋されたポリエステルポリオールであり、３０５のヒドロキシル価を有する）および０．３部のジブチルスズジラウレート触媒であった〕と、１．１５部の（Ｂ）〔これは、ペンシルバニア州ピッツバーグのバイエル・コーポレーション（Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｉｎ Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から入手可能な１００部のデスモジュール（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ）Ｎ−１００脂肪族ポリイソシアネート（ヘキサメチレンジイソシアネートをベースとし、１９１の当量を有する）であった〕と、を混合することにより、硬化性二部構成ポリウレタン組成物を調製した。ウレタンは、光透過性層３６としてＬＥＤを封入し保護する役割を果たし、さらには、ＬＥＤが空気中に存在するときよりも良好にマッチングされた屈折率を有する媒体を提供することによりＬＥＤからの光を多層構造体（３８，４０，４２）に結合した。
【００４８】
さらに第６の作製例では、第１の作製例１を反復したが、ただし、光透過性層３６としての５ミル（１２７マイクロメートル）透明ポリエステルを、３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から「ビキュイティ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）ＥＳＲ」（ＥＳＲ）という商品名で市販されている高性能正反射フィルムで置き換えて、イルミネーションミラーのようなフィルムを提供した。
【００４９】
さらに第７の作製例では、基材３２としてＥＳＲフィルムを使用して下側反射表面を提供することに加えて、ＥＳＲフィルムの保護シートを層としてＬＥＤ上にラミネートして上側反射表面を提供した。得られた構造体は、上側および下側のミラー表面からの光放出を最小限に抑えてテープ構造体の長さ方向に沿って均一なエッジイルミネーションを提供した。この例は、図３の多層構造体を用いることなく、図１および２の構造体の代わりに使用可能である。
【００５０】
第８の作製例では、光透過性層１６または３６として輝度向上フィルム（ＢＥＦ）を基材（３２または１２のいずれか）上に配設した。ＢＥＦは、３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から「ビキュイティ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）ＢＥＦ」（ＢＥＦ）という商品名で取得したものであった。光源３４（または１４）の表面から放出された光の輝度は、制御目視角全体にわたり増大された。
【００５１】
第９の作製例では、第８の作製例を反復したが、ただし、上側表面上にＢＥＦフィルムを他のＢＥＦ層（すなわち層３８）と直交する方向にさらにラミネートした。光源３４の表面から放出された光の輝度は、目視角をさらに制御することにより増大された。
【００５２】
第１０の作製例では、以上で考察した第３の例を反復したが、ただし、ＢＥＦ（たとえば３８）を拡散フィルム（すなわち１６または３６）上に配置して、輝度および発光角をさらに制御した。第２のＢＥＦ（たとえば４０）を第１のＢＥＦ上で直交方向に向けることにより、さらに高輝度かつより均一な指向性光源を提供した。
【００５３】
第１１の作製例では、第１０の例を反復したが、ただし、ＢＥＦフィルムにより許容される好ましい角度でキャビティーから逃散できるようになるまでキャビティー内の光を表面間で反復して反射させるキャビティーを形成して目視方向の均一性および輝度を増大させるように、反射体として作用するバック表面上の例１０のＥＳＲ ＬＥＤ回路と、ＥＳＲ表面からある距離を隔ててかつＥＳＲ表面に平行して配置された単独のまたは例１に記載されるように組み合わされたＢＥＦと、を有する光キャビティーを形成することにより、均一な指向性面光源を作製した。
【００５４】
第１２の作製例では、第１の作製例に記載したような光ストリップを作製した。欧州特許第０３９２８４７号明細書（その内容は参照により援用されるものとする）に記載の方法を用いて、成形ウレタン要素に位置整合させて発光体を有する成形三次元物品を作製した。成形型中のキャビティーに位置整合させて第１の例のストリップから発光体を有するポーラス成形型を作製した。記載のごとく熱および真空を用いて、透明ポリオレフィンフィルムを成形型の形態に成形した。フィルムは、成形物品の一体化部分であった。１．０部の（Ａ）〔これは、ペンシルバニア州フィラデルフィアのイノレックス・ケミカル・カンパニー（Ｉｎｏｌｅｘ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）製の９９．７部の５９０１−３００ポリオール（ジプロピレングリコールフタレートアジペートで架橋されたポリエステルポリオールであり、３０５のヒドロキシル価を有する）および０．３部のジブチルスズジラウレート触媒であった〕と、１．１５部の（Ｂ）〔これは、ペンシルバニア州ピッツバーグのバイエル・コーポレーション（Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から入手可能な１００部のデスモジュール（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ）Ｎ−１００脂肪族ポリイソシアネート（ヘキサメチレンジイソシアネートをベースとし、１９１の当量を有する）であった〕と、を混合することにより、硬化性二部構成ポリウレタン組成物を調製した。透明ウレタン組成物をフィルム上に注ぎ、加温成形型（８０℃）の形態に成形した。ウレタンを硬化させて固体にする前に、成形型中のキャビティーに位置整合させて光ストリップを液体ウレタンに適用した。ローラーを用いて光テープのバック面に圧力を加えることにより、成形要素ができるかぎり平滑になるようにする。５分間かけてウレタンを硬化させ、次に、離型した。光ストリップ上のバスバーの一方の端はウレタンによりまったく覆われておらず、バスバーへの電源の電気接続が行えるようになっていることに留意されたい。
【００５５】
第１３の作製例によれば、以上に記載の第１２の例を反復したが、ただし、３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から「Ｋ２５スコッチライト（Ｓｃｏｔｃｈｌｉｔｅ）ガラスバブル」という商品名で入手した０．２％のガラスバブルをウレタンに添加して、拡散封入材料を作製した。
【００５６】
第１４の作製例によれば、第１の例のＬＥＤのストリップをバスバーの長さ方向に沿って２．５ｃｍ×１４．０ｃｍの部片にカットした。ガラスを１００ｍｍ×１２５ｍｍの部片にカットした。ガラスは、厚さ２ｍｍの自動車グレードのソーラーガラスであり、ミネソタ州オワトーナのビラコン／クルブライト（Ｖｉｒａｃｏｎ／Ｃｕｒｖｌｉｔｅ Ｉｎｃ．，Ｏｗａｔｏｎｎａ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手したものであった。ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）フィルムもまた、１００ｍｍ×１２５ｍｍの部片にカットした。ＰＶＢフィルムは、厚さ３７５ミクロンのセーフレックス（Ｓａｆｌｅｘ）ＲＫ１１であり、ミズーリ州セントルイスのソルーシアＩｎｃ．（Ｓｏｌｕｔｉａ Ｉｎｃ．，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，Ｍｉｓｓｏｕｒｉ）により供給されたものである。フィルムは、空気を逃がしやくするために一方の表面上にテクスチャーを有していた。ＰＶＢフィルムは、テクスチャー表面を有し、空気を逃がしやくするためにガラス表面に適用された。ガラスの層と、セーフレックス（Ｓａｆｌｅｘ）ＲＫ−１１の層と、例１の光テープのストリップと、セーフレックス（Ｓａｆｌｅｘ）ＲＫ−１１の層と、を含む積重体を作製した。ただし、ＬＥＤパターンとセーフレックス（Ｓａｆｌｅｘ）ＲＫ−１１の第３のシートとガラスの第２の層とに位置整合させて、パンチングにより３ｍｍ孔をシート中に設けた。
【００５７】
３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）製の白色「４７１」テープを用いて、サンプルの隅角をテープ留めした。積重体を所定の位置に保持するために、バージニア州マーチンズビルのシーピーフィルムズ（ＣＰＦｉｌｍｓ，Ｍａｒｔｉｎｓｖｉｌｌｅ，Ｖｉｒｇｉｎｉａ）から製品名「Ｔ１」として入手した厚さ２５ミクロンのシリコーン被覆ポリエステル剥離ライナーを１２５ｍｍ×２７５ｍｍにカットして、スタックにラッピングした。ライナーでラッピングされたスタックを真空封止バッグ中に挿入した。バッグから空気を減圧除去し、通常の真空食品貯蔵装置を用いて封止した。温度および圧力を制御するオートクレーブ中に、封止されたバッグを入れた。表２に示される以下のスケジュールに従って温度および圧力を調整した。
【００５８】
【表２】
【００５９】
サンプルをオートクレーブから取り出し、保護ライナーおよびテープを除去した。サンプルをガラスクリーナーで清浄化した。サンプルは、空気を閉じ込めることなく透明であった。これは、安全ガラスを製造するための典型的なサイクルであった。照明されたガラスのトップ表面上に種々のフィルムが適用されているとき、独特な効果が観測された。フィルムを組み合わせることにより、独特な効果が発揮された。フィルムとしては、ＢＥＦ、ＤＢＥＦ、ＥＳＲ、拡散フィルム、および半透明ティンテッドフィルムが含まれていた。
【００６０】
本明細書に記載のイルミネーションデバイスは、さまざまな用途で表面にイルミネーションを施すべく使用するのに好適であり、たとえば、乗物の内表面や外表面などのイルミネーションに好適である。そのほかに、開示されたイルミネーションデバイスは、以上で述べたように、建築物の内部照明または外部照明およびイルミネーションサインなどの他の用途でも使用可能である。
【００６１】
ライトボックスと呼ばれることもあるイルミネーションサインは、多くの場合、画像および／または文字の表示を向上させるために使用される。イルミネーションサインの例は、たとえば、空港、大量輸送交通機関の駅、ショッピングモール、および他の公共の場に見いだしうる。サインは、典型的には、グラフィックス（画像および／または文字を含む）が上置されるイルミネーション面を有する筐体を含む。本明細書に記載のデバイスとの関連では、グラフィックスは、光学カバー構造体１６、１８、３６、３８、４０、および４２の一部分上に配置しうるか、その一部分を形成しうる。また、いくつかの実施形態では、基材１２、３２上の反射表面の一部分として形成可能である。
【００６２】
本明細書に記載のイルミネーションデバイスは、オーバーヘッドドーム照明具、グローブボックス照明具、床照明具、マップ灯、ミラー灯、装飾灯、後部窓ブレーキ灯などのような照明具を伝統的に備えた乗物の任意の表面上で使用するのに好適である。そのほかに、本明細書に記載のイルミネーションデバイスは、先行技術の照明システムが利用困難または利用不可能である場所に照明具を提供するのに好適である。デバイスの薄型構成および光源の構成に基づいて、本開示に係るイルミネーションデバイスは、限られたスペース内に設置可能である。
【００６３】
当業者であればわかるであろうが、好適なイルミネーションデバイスを提供すべく、本明細書に記載の要素の種々の組合せが可能である。たとえば、導電性領域を可撓性材料から作製するだけでなく、本開示に係る開示された基材を他の可撓性材料から形成することも可能であると予想される。たとえば、３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から「フレキシブル・サーキット（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ）」という商品名で入手されるようなポリエステルテレフタレート（ＰＥＴ）上またはポリアミド上の銅食刻回路。バージニア州マーチンズビルのシーピーフィルムズ（ＣＰ Ｆｉｌｍｓ，Ｉｎｃ．，Ｍａｒｔｉｎｓｖｉｌｌｅ Ｖｉｒｇｉｎｉａ）から入手されるポリエステルフィルム上にインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）をパターンスパッターコーティングすることにより、透明導電性領域を作製することも可能である。導電性領域のパターンを形成するのに利用可能な他の選択肢は、ＩＴＯ被覆ポリエステルの全シートからパターンのレーザーアブレーションまたはエッチングを行うことである。
【００６４】
保護カバー（たとえば４２）は、ミネソタ州セントポールの３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から「スコッチカル（Ｓｃｏｔｃｈｃａｌ）」という商品名で入手されるキャストポリビニルクロリドフィルムのような他の透明整合性テープから形成可能である。さらに、ＬＥＤ光源からの強度を拡散させたりもしくは再方向付けしたりするために、フィルムをテクスチャー化して拡散体を形成したり、構造化したり、もしくはマイクロ構造化したりすることが可能であり、または他の照明効果を得るために、着色したり、もしくは３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から「ビキュイティ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）」および「フォトニクス・フィルター・フィルム（Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｆｉｌｔｅｒ Ｆｉｌｍ）」のような商品名で入手される多層光学フィルム（ＭＯＦ）などの他の光学的変性フィルムを利用したりすることが可能である。同様に、光テープの表面にラミネートしうる他の形態の輝度向上フィルムが存在する。それらは、それぞれ、その特別な光学的性質に基づいて、輝度および目視角を制御すべく、単独でまたは組み合わせて使用される。
【００６５】
保護カバーはまた、ウレタン、シリコーン、アクリレート、ポリビニルブチラール、または構造特性もしくは光学特性に基づいて選択される他のポリマーのようなコーティングで構成することも可能である。これらの保護コーティングは、それらの基本形態で使用しうるか、または拡散性、均一性の向上、色の変更などのために、ナノ粒子、ガラスマイクロスフェアなどを含みうる。
【００６６】
さらに、本発明に係るイルミネーションデバイスは、ボタン、コーヒーカップ、交通用視線誘導標、ウィンドウハウジング、ボディーサイドモールディング、バンパーカバー、家具、カウンタートップ、便座、シャワードアなどをはじめとする種々のイルミネーション付き製品の形態に成形可能であると考えられるが、これらに限定されるものではない。
【００６７】
さらにまた、開示されたイルミネーションデバイスは、他の選択肢として、ＬＥＤを保護したり屈折率整合を提供したりするために、アクリル樹脂、ポリビニルブチラールポリマー、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、またはシリコーン樹脂などをはじめとする他の好適な材料で被覆可能であると考えられる。ガラスビーズ、シリカ粒子、繊維、または顔料のような拡散性要素を樹脂に充填することが可能である。
【００６８】
図に示されるイルミネーションデバイスは、ほぼ平面状の物品としてデバイスを示しているが、当然のことながら、デバイスは、湾曲した物品として作製することも可能である。当業者であればわかるであろうが、種々の構成の光源と共に光管理デバイスのさまざまな組合せを利用してイルミネーションデバイスを作製することが可能である。さらに、当業者であればわかるであろうが、図１〜４に示される構造全体をハウジング内に収容することが可能である。
【００６９】
本明細書に記載のイルミネーションデバイスの光学的品質は、追加の光管理フィルムまたは光管理フィルム層を使用することによりさらに向上させることが可能である。本明細書に記載のイルミネーションデバイスに使用するのに好適な光管理デバイスとしては、グレアおよび反射の管理を行う光制御フィルム、プリズム輝度向上フィルム、拡散フィルム、反射フィルム、反射偏光輝度向上フィルム、反射体、および方向変換フィルムが挙げられる。
【００７０】
同様に、当業者であればわかるであろうが、本明細書に記載のデバイスで使用される光源は、さまざまな形態で提供可能である。光源は、たとえば、１種以上のＬＥＤの線形もしくは非線形のアレイまたは他の形態の光源（たとえば、蛍光ランプもしくは白熱ランプ、エレクトロルミネセンス灯など）でありうる。他の例では、ＬＥＤ灯のマトリックスまたはグリッドを使用することが可能である。いくつかの例では、光は、着色したものでありうる。さらに他の例では、２種以上の光源をイルミネーションデバイス中に提供しうる。光源は、調光制御、オン／オフ制御、色制御などを含みうる。
【００７１】
以上に照らして、本開示は、薄型で、効率的で、イルミネーションが均一で、かつ審美的に魅力のあるイルミネーションデバイスを提供する。このほかに、開示されたイルミネーションデバイスの態様は、使用容易性、たとえば、表面（自動車の窓や他の内表面もしくは外表面など）への装着容易性を提供する。
【００７２】
以上に詳述された例は、単に例示および説明を目的として提供されているにすぎず、これらに限定されるものではない。したがって、本開示は、以上に開示された根底をなす基本原理の精神および範囲ならびに添付の特許請求の範囲に含まれる任意のさらなる修正形態、変更形態、または等価形態を包含するとみなされる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
該基材上に配設された少なくとも１つの導電性領域と、
該基材の表面上に配設されたかつ該少なくとも１つの導電性領域に電気結合された少なくとも１つの光源と、
該少なくとも１つの光源と該少なくとも１つの導電性領域の少なくとも一部分とを封入するように該基材と該少なくとも１つの光源との上に配設された少なくとも１層の光透過性層と、
を含む、イルミネーションデバイス。
【請求項２】
前記少なくとも１層の光透過性層が透明または半透明のうちの１つである、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項３】
前記少なくとも１層の光透過性層が偏光フィルムである、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項４】
前記少なくとも１層の光透過性層が光拡散体である、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項５】
前記少なくとも１層の光透過性層が光透過性接着剤で構成される、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項６】
前記光透過性接着剤を用いて前記第１の光透過層の表面に固着された第２の光透過性層
をさらに含む、請求項５に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項７】
前記基材および前記第２の光透過性層がガラスまたはガラスエポキシのうちの１つである、請求項６に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項８】
前記基材が、光透過性であるように構成される、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項９】
前記光透過性基材が、透明、半透明、屈折性、回折性、反射性、または拡散性のうちの少なくとも１つである、請求項７に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項１０】
前記基材が、熱伝導性であるように構成される、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの導電性領域が、導電性のインク、塗料、接着剤、インジウムスズ酸化物、および導電性のポリマーのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの導電性領域が、銅、銀、金、アルミニウム、パラジウム、およびチタンのうちの少なくとも１つで構成された金属導体を含む、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの導電性領域が、光透過性である導電体で構成される、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項１４】
前記導電体が透明および半透明のうちの１つである、請求項１３に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項１５】
前記基材が可撓性である、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項１６】
前記イルミネーションデバイスが少なくとも２つの光管理デバイスを含有する、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項１７】
前記基材と前記少なくとも１つの光源との上に配設された第１の透過性層と、該第１の透過性層の上に配設された第２の透過性層と、を含む少なくとも２層の光透過性層を含む、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項１８】
前記光透過性層のうちの少なくとも１つが、透明、半透明、屈折性、回折性、拡散性、または反射性のうちの１つである、請求項１７に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項１９】
前記光透過性層のうちの少なくとも１つが輝度向上フィルム（ＢＥＦ）である、請求項１７に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項２０】
前記第２の透過性層の上に配設されたカバーをさらに含む、請求項１７に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項２１】
前記カバーが、透明、半透明、屈折性、回折性、拡散性、または反射性のうちの１つである、請求項２０に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項２２】
前記基材の形状がほぼ平面状である、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項２３】
前記基材が湾曲している、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項２４】
自動車と組み合わされる、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項２５】
建築物と組み合わされる、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項２６】
イルミネーションサインと組み合わされる、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項２７】
基材の表面上に少なくとも１種の導電性材料を配設することと、
該基材の表面上に、かつ該少なくとも１種の導電性材料に電気結合された状態で、少なくとも１つの光源を配設することと、
該少なくとも１つの光源と該導電性材料の少なくとも一部分とを封入するように該導電性材料と該基材の表面の少なくとも一部分との上に少なくとも１層の光透過性層を配設することと、
を含む、イルミネーションデバイスの作製方法。
【請求項２８】
前記少なくとも１層の光透過性層が透明または半透明のうちの１つである、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記少なくとも１層の光透過性層が偏光フィルムである、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記少なくとも１層の光透過性層が光拡散体である、請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記少なくとも１層の光透過性層が光透過性接着剤シロップで構成される、請求項２７に記載の方法。
【請求項３２】
前記光透過性接着剤シロップの表面上に剥離ライナーを適用することと、
前記光透過性接着剤シロップを硬化させることと、
該剥離ライナーを除去することと、
硬化された前記光透過性接着剤シロップの上に第２の光透過性層を配設することと、
をさらに含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記基材および前記第２の光透過性層がガラスまたはガラスエポキシのうちの１つである、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記基材が、光透過性であるように構成される、請求項２７に記載の方法。
【請求項３５】
前記光透過性基材が、透明、半透明、屈折性、回折性、反射性、または拡散性のうちの少なくとも１つである、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記基材が、熱伝導性であるように構成される、請求項２７に記載の方法。
【請求項３７】
前記少なくとも１つの導電性領域が、導電性のインク、塗料、接着剤、インジウムスズ酸化物、および導電性のポリマーのうちの少なくとも１つを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３８】
前記少なくとも１つの導電性領域が、銅、銀、金、アルミニウム、パラジウム、およびチタンのうちの少なくとも１つで構成された金属導体を含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３９】
前記少なくとも１つの導電性領域が、光透過性である導電体で構成される、請求項２７に記載の方法。
【請求項４０】
前記導電体が透明および半透明のうちの１つである、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記基材が可撓性である、請求項２７に記載の方法。
【請求項４２】
前記イルミネーションデバイスが少なくとも２つの光管理デバイスを含有する、請求項２７に記載の方法。
【請求項４３】
少なくとも２層の光透過性層を含むようにすることが、前記基材と前記少なくとも１つの光源との上に第１の透過性層を配設することと、該第１の透過性層の上に第２の透過性層を配設することと、を含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項４４】
前記光透過性層のうちの少なくとも１つが、透明、半透明、屈折性、回折性、拡散性、または反射性のうちの１つである、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記光透過性層のうちの少なくとも１つが輝度向上フィルム（ＢＥＦ）である、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記第２の透過性層の上にカバーを配設することをさらに含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４７】
前記カバーが、透明、半透明、屈折性、回折性、拡散性、または反射性のうちの１つである、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記基材の形状がほぼ平面状である、請求項２７に記載の方法。
【請求項４９】
前記基材が湾曲している、請求項２７に記載の方法。
【請求項５０】
前記基材の表面上に少なくとも１種の導電性材料を配設することが、プリンティング、スプレーイング、ブレードコーティング、ロールコーティング、蒸気コーティング、プラズマコーティング、電気メッキ、および無電解メッキからなる群から選択されるプロセスを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項５１】
前記基材の表面上に少なくとも１種の導電性材料を配設することが、スクリーンプリンティング、シャドウマスキング、フォトリソグラフィー、エッチング、アブレーティング、およびレーザー誘起サーマルイメージングからなる群から選択されるプロセスを用いて、導電性材料の所定のパターンを形成することを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項１】
基材と、
該基材上に配設された少なくとも１つの導電性領域と、
該基材の表面上に配設されたかつ該少なくとも１つの導電性領域に電気結合された少なくとも１つの光源と、
該少なくとも１つの光源と該少なくとも１つの導電性領域の少なくとも一部分とを封入するように該基材と該少なくとも１つの光源との上に配設された少なくとも１層の光透過性層と、
を含む、イルミネーションデバイス。
【請求項２】
前記少なくとも１層の光透過性層が透明または半透明のうちの１つである、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項３】
前記少なくとも１層の光透過性層が偏光フィルムである、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項４】
前記少なくとも１層の光透過性層が光拡散体である、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項５】
前記少なくとも１層の光透過性層が光透過性接着剤で構成される、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項６】
前記光透過性接着剤を用いて前記第１の光透過層の表面に固着された第２の光透過性層
をさらに含む、請求項５に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項７】
前記基材および前記第２の光透過性層がガラスまたはガラスエポキシのうちの１つである、請求項６に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項８】
前記基材が、光透過性であるように構成される、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項９】
前記光透過性基材が、透明、半透明、屈折性、回折性、反射性、または拡散性のうちの少なくとも１つである、請求項７に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項１０】
前記基材が、熱伝導性であるように構成される、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの導電性領域が、導電性のインク、塗料、接着剤、インジウムスズ酸化物、および導電性のポリマーのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの導電性領域が、銅、銀、金、アルミニウム、パラジウム、およびチタンのうちの少なくとも１つで構成された金属導体を含む、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの導電性領域が、光透過性である導電体で構成される、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項１４】
前記導電体が透明および半透明のうちの１つである、請求項１３に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項１５】
前記基材が可撓性である、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項１６】
前記イルミネーションデバイスが少なくとも２つの光管理デバイスを含有する、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項１７】
前記基材と前記少なくとも１つの光源との上に配設された第１の透過性層と、該第１の透過性層の上に配設された第２の透過性層と、を含む少なくとも２層の光透過性層を含む、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項１８】
前記光透過性層のうちの少なくとも１つが、透明、半透明、屈折性、回折性、拡散性、または反射性のうちの１つである、請求項１７に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項１９】
前記光透過性層のうちの少なくとも１つが輝度向上フィルム（ＢＥＦ）である、請求項１７に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項２０】
前記第２の透過性層の上に配設されたカバーをさらに含む、請求項１７に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項２１】
前記カバーが、透明、半透明、屈折性、回折性、拡散性、または反射性のうちの１つである、請求項２０に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項２２】
前記基材の形状がほぼ平面状である、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項２３】
前記基材が湾曲している、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項２４】
自動車と組み合わされる、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項２５】
建築物と組み合わされる、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項２６】
イルミネーションサインと組み合わされる、請求項１に記載のイルミネーションデバイス。
【請求項２７】
基材の表面上に少なくとも１種の導電性材料を配設することと、
該基材の表面上に、かつ該少なくとも１種の導電性材料に電気結合された状態で、少なくとも１つの光源を配設することと、
該少なくとも１つの光源と該導電性材料の少なくとも一部分とを封入するように該導電性材料と該基材の表面の少なくとも一部分との上に少なくとも１層の光透過性層を配設することと、
を含む、イルミネーションデバイスの作製方法。
【請求項２８】
前記少なくとも１層の光透過性層が透明または半透明のうちの１つである、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記少なくとも１層の光透過性層が偏光フィルムである、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記少なくとも１層の光透過性層が光拡散体である、請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記少なくとも１層の光透過性層が光透過性接着剤シロップで構成される、請求項２７に記載の方法。
【請求項３２】
前記光透過性接着剤シロップの表面上に剥離ライナーを適用することと、
前記光透過性接着剤シロップを硬化させることと、
該剥離ライナーを除去することと、
硬化された前記光透過性接着剤シロップの上に第２の光透過性層を配設することと、
をさらに含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記基材および前記第２の光透過性層がガラスまたはガラスエポキシのうちの１つである、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記基材が、光透過性であるように構成される、請求項２７に記載の方法。
【請求項３５】
前記光透過性基材が、透明、半透明、屈折性、回折性、反射性、または拡散性のうちの少なくとも１つである、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記基材が、熱伝導性であるように構成される、請求項２７に記載の方法。
【請求項３７】
前記少なくとも１つの導電性領域が、導電性のインク、塗料、接着剤、インジウムスズ酸化物、および導電性のポリマーのうちの少なくとも１つを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３８】
前記少なくとも１つの導電性領域が、銅、銀、金、アルミニウム、パラジウム、およびチタンのうちの少なくとも１つで構成された金属導体を含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３９】
前記少なくとも１つの導電性領域が、光透過性である導電体で構成される、請求項２７に記載の方法。
【請求項４０】
前記導電体が透明および半透明のうちの１つである、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記基材が可撓性である、請求項２７に記載の方法。
【請求項４２】
前記イルミネーションデバイスが少なくとも２つの光管理デバイスを含有する、請求項２７に記載の方法。
【請求項４３】
少なくとも２層の光透過性層を含むようにすることが、前記基材と前記少なくとも１つの光源との上に第１の透過性層を配設することと、該第１の透過性層の上に第２の透過性層を配設することと、を含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項４４】
前記光透過性層のうちの少なくとも１つが、透明、半透明、屈折性、回折性、拡散性、または反射性のうちの１つである、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記光透過性層のうちの少なくとも１つが輝度向上フィルム（ＢＥＦ）である、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記第２の透過性層の上にカバーを配設することをさらに含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４７】
前記カバーが、透明、半透明、屈折性、回折性、拡散性、または反射性のうちの１つである、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記基材の形状がほぼ平面状である、請求項２７に記載の方法。
【請求項４９】
前記基材が湾曲している、請求項２７に記載の方法。
【請求項５０】
前記基材の表面上に少なくとも１種の導電性材料を配設することが、プリンティング、スプレーイング、ブレードコーティング、ロールコーティング、蒸気コーティング、プラズマコーティング、電気メッキ、および無電解メッキからなる群から選択されるプロセスを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項５１】
前記基材の表面上に少なくとも１種の導電性材料を配設することが、スクリーンプリンティング、シャドウマスキング、フォトリソグラフィー、エッチング、アブレーティング、およびレーザー誘起サーマルイメージングからなる群から選択されるプロセスを用いて、導電性材料の所定のパターンを形成することを含む、請求項２７に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−９２７８７（Ｐ２０１３−９２７８７Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−２７２５２９（Ｐ２０１２−２７２５２９）
【出願日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【分割の表示】特願２００８−５２６３１２（Ｐ２００８−５２６３１２）の分割
【原出願日】平成１８年３月１０日（２００６．３．１０）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２７２５２９（Ｐ２０１２−２７２５２９）
【出願日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【分割の表示】特願２００８−５２６３１２（Ｐ２００８−５２６３１２）の分割
【原出願日】平成１８年３月１０日（２００６．３．１０）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
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