本発明の面発光体1は、一例として図1、2� ��示すように、電気配線12を有した屈曲可能� �基板11と、この基板11上にほぼ規則的に配置� ��れる複数のLED素子13と、LED素子13を被覆する ように基板11の上から張設されるトップフィ� ��ム14とを具えて成るものである。以下、各� �成部材について説明する。

 まず基板11について説明する。基板11は、 LED素子13が規則的に取り付けられる(マウント される)ベース部材となるものであり、フィ� �ム状またはシート状を成し、絶縁性及び屈� �性を有する種々の素材が適用され得る。一� �には、取り扱いの利便性や加工のし易さ等� �点から、プラスチック(合成樹脂)が適用され 、特に耐熱性、耐光性、機械的強度等に優れ たポリエチレンテレフタレート、ポリエステ ル、ポリイミド、塩化ビニル、エポキシ樹脂 等の適用が望ましく、特に本実施例では白色 PETフィルムが適用される。

 また、この基板11上には、LED素子13に通電さ せ、これを点灯・点滅させるための電気配線 12が形成され、特に本実施例では基板11(面発� ��体1)に工事用の孔などを開けて、回路の途� �を部分的に切断しても、残った全てのLED素� �13を点灯・点滅させる配線パターンを採るも のであり、これについては後述する。
 そして、基板11上に電気配線12を形成するに あたっては、例えばフィルムまたはシート状 部材の一方の面に、予め設定された適宜の配 線パターンをプリントしておき(これをプリ� �ト配線と称し、電気配線と同じ符号12を付す )、このプリント配線12を基板11に重ね合わせ� ��ように貼着する等して、所望の電気配線12� �形成する。より具体的には、例えばシート� �部材に導電性銀ペーストをスクリーン印刷� �て、所望のプリント配線12を得るものであり 、これを基板12に接合して基板11上に電気配� �12を形成するものである。もちろん、基板11� ��に電気配線12を形成するには、このような� �刷(プリント)手法のみならず、蒸着やエッチ ングなど種々の方法が採り得る。

 次に、光源となるLED素子13について説明す� �。LED素子13は、このような基板11に対して複� ��、規則的に配設されるものであり、特にこ� ��では、図2に示すように、縦・横ともに一定 の間隔で複数のLED素子13が配置された基板11� �1ユニットとし、このユニットを複数連結(接 続)したり、カットしたりして実際の使用に� �するものである。ここで複数のLED素子13を縦 ・横方向ともに一定の間隔で配置するのは、 ユニットとしての汎用性(施工性)を高めるた� ��であり、またユニットを看板に使用した場� ��に、LED素子13のドットや、光のムラを生じ� �せないためである。
 なお、面発光体1をユニット化することによ って、配線や取り付けを簡便にする効果も挙 げられる。

 1ユニットの面発光体1としては、例えば基� �11を450mm×450mmの正方形の大きさとし、ここに 12個×12個(計144個)のLED素子13を均等にマウン� �するものである(一例として1ユニット当たり 約280g)。因みに1ユニットの面発光体1をカッ� �等して看板等に用いる場合でも、LED素子13は 少なくとも24個程度(例えば最低2列)用いるこ� ��が望ましい。なお、1ユニットの面発光体1� �列状(例えば2列、3列等)にカットして用いる� ��合、カットされた基板11の外縁から、最も� �縁寄りのLED素子13までの距離は、LED素子13ど� ��しの間隔の半分程度にすることが見栄え等� ��点から好ましい。
 もちろん面発光体1としては、必ずしも上記 450×450(12列)のユニットを適宜カットして用い るだけでなく、予め幾つかのユニットでパタ ーン化しておく製品展開が可能である。例え ば、本出願人が標準的なパターンとして想定 しているものとして、上記450×450(12列)以外に 、450×225(6列)、450×187.5(5列)、450×150(4列)、450� �112.5(3列)、450×75(2列)等がある。

 また、LED素子13としては、一例として日亜� �のNSSW100Cが適用され、発光角度(いわゆるビ� �ー角)としては約60度~約120度程度である。ま� ��LED素子13の形状(ケーシング形状)としては、 平面丸型または角形が好ましい。なお、上述 した実施例において、1ユニットの面発光体1� ��、LED素子13の縦・横の間隔が、概ね37.5mm程� �になるが(450mmí12)、この間隔は例えば10mm~60mm の範囲で適宜変更し得るものである。更に、 電気配線12を形成した基板11上に、LED素子13を マウントするにあたっては、ハンダ付けや接 着剤等による固定手法(接合手法)が採用でき� ��。
 因みに、LED素子13は、同じ色でも製造ロッ� �によって発色の違いが多少生じ得るため、� �一の面発光体1に使用する複数のLED素子13に� �、同一ロットのものを使用することが好ま� �い。

 次にトップフィルム14について説明する� �トップフィルム14は、LED素子13が取り付けら� ��た基板11の上から、これらをラミネート状� �被覆するものであり、主に面発光体1の防水� ��を高める作用・目的を担う。もちろん、こ� ��ような目的の他に、上記トップフィルム14� �、LED素子13(面発光体1)を外力や太陽光から保 護・強化する作用等も担っている。

 トップフィルム14としては、透過性に優� �た透明プラスチックシートだけでなく、曇� �ガラスシート、スリガラスシート、内装用� �ロス、印刷物などの透過性の低い素材も適� �でき、これらは主に面発光体1の使用形態(用 途)によって適宜選択され得る(使い分けられ� ��)。すなわち、従来の面発光体1は、専ら看� �(内照式看板SB)に組み込むことを前提として� ��たため、トップフィルム14としても、LED素� �13の光をほぼそのまま透過させる透明プラス チックシートに限定されていたが、本発明で は、面発光体1を看板だけでなく、直接屋外� �設けたり(筐体に収めることなく)、店舗や居 室内における壁面や床面あるいは衝立、タペ ストリー等の電飾、更には窓面の電飾等の用 途も想定しており、このために種々のトップ フィルム14を想定している。言い換えれば、� ��発明において面発光体1の防水性を格段に向 上させたのは、面発光体1を看板(内照式看板S B)以外の用途にも使用できるようにしたため� ��も言え、これにより屋内において水が掛か� ��浴室や水滴が付着する窓等への使用、ある� ��はプール、池、水槽などの底面や側面への� ��用も可能となったものである。因みに、面� ��光体1を内装材として壁面に設けた場合には 、もはや面発光体1という概念よりは、むし� �光る壁(内装材)、つまり「照明機能を具えた 壁面」あるいは「電飾機能を具えた内装材」 という概念に近く、極めて新規な内装材(面� �光体1)と言える。

 なお、上記数種のトップフィルム14のうち� �透明プラスチックシートは、ほぼ、そのま� �LED素子13の光を透過させる思想であるため、 上述したように主に面発光体1を看板(内照式� ��板SB)に組み込む形態が主に想定される。
 これに対し、曇りガラスシートやスリガラ� ��シートは、太陽光をそれほど遮らないため� ��例えば商業店舗の窓ガラスに面発光体1を設 ける場合等に適し、昼間は店舗内に充分光を 取り込みながら、夜間は窓ガラス面を電飾と して利用できるものである。もちろん、この ような曇りガラスシート等は、LED素子13の存� ��をぼやけさせるものであるから、非点灯時� ��はLED素子13が目立たなくなり、窓ガラスや� �面等に設置されるLED素子13を、店舗や居室の 雰囲気とマッチさせ、違和感のない空間演出 を実現するものである。
 更に、一般の壁紙や印刷物は、LED素子13の� �在をほぼ完全に隠蔽するものと言え、点灯� �にはLED素子13の光を柔らかく透過させ、言わ ば幻想的な光を演出するトップフィルム14と� ��える。なお、壁紙や印刷物としては長尺シ� ��トの適用が可能である。 

 このようなトップフィルム14の材質として� �、機械的強度が大きく、耐候性(耐水性、耐� ��性及び耐光性等)に優れ、加工性に良いもの が好ましく、例えばポリスチレン、ポリエス テル、塩化ビニル、ABS等が挙げられる。特に 、ここでは強粘着高伸縮塩ビフィルム(一例� �して広島化成製の100ミクロン)を用いること� ��好ましく、この強粘着高伸縮塩ビフィルム� ��、素材中にピンホールがないため、このこ� ��が防水性向上に大きく寄与するものと考え� ��れる。
 更に、トップフィルム14を基板11(LED素子13)� �張設する際には、フィルムをLED素子13の凹凸 に密着させて貼り、LED素子13とトップフィル� ��14との間にエアが入り込まないようにする� �のであり、この具体的手法については後述� �る。

 また面発光体1には、このような主要部材以 外にも、他の部材を設けることが可能であり 、以下このような他の構成部材について説明 する(図2参照)。
 例えば面発光体1には、基板11におけるLED素� ��13と反対側の面(裏側とする)に、粘着剤(両� �)を挟んで板厚0.5 mm程度のアルミ板15を設け� ��ことが可能であり、更にその裏側に粘着フ� ��ルムを設けることが可能である。なお、板� ��0.5 mm程度のアルミ板15は、面発光体1の安定 化、施工性の向上を図る目的で設けられるも のであり、特に面発光体1を内装材として用� �る場合には、アルミ箔(アルミテープ)等で代 用するのが現実的である。また粘着剤は、ア ルミ板15を貼るための接合剤(接着剤)として� �けられ、粘着フィルムは、錆止め保護の目� �で設けられる。因みに、図中符号16は定電流 回路である。

 面発光体1は、以上のような基本構造を有す るものであり、以下、このような面発光体1� �関し、本発明の特徴的事項について説明す� �。
(1)トップフィルムの密着接合
 本発明では、LED素子13の凹凸形状に合わせ� �トップフィルム14を密着状態に張設するもの であり、具体的にはLED素子13とトップフィル� ��14との間を真空状態にしてフィルムを張設� �る(真空圧着)。このような真空圧着を行うに は、一例として図3に示すような真空圧着装� �4を適用するものである。なお上記図3は、真 空圧着の施工の様子を分かり易く示したもの であり、接合処理を受ける基板11等と、装置� ��の縮尺は同一ではない。また、本明細書に� ��いて「(トップフィルム14を)密着状態に張設 する」とは、LED素子13とトップフィルム14と� �間にエアが入り込まないようにする、つま� �これらの間に空気ダマリarを生じさせずにト ップフィルム14を貼ることを意味する。以下� ��真空圧着装置4について説明する。

 上記図3に示す真空圧着装置4は、いわゆる� �次世代成形法(Next Generation Forming;NGF)」の一� ��であり、上下に密閉可能な一組のボックス� ��設けて成る。ここで上側のボックスを41A、� ��側のボックスを41Bとし、上側ボックス41Aは� ��方が開口される一方、下側ボックス41Bは、� ��方が開口されて成り、上下のボックス41A、4 1Bを当接させた際に、張設するトップフィル� ��14を挟んで内部が密閉空間となる。ここで� �ボックス内に形成される密閉空間を各々、41 AR、41BRとする。
 また、上側ボックス41Aは、ボックス自体が� ��下動自在に形成され、該ボックス内には電� ��ヒータ42が内蔵される。更に下側ボックス41 Bは、不動状態に形成されるものの、その内� �には、上下動可能な昇降テーブル43が設けら れる。なお、図中符号44は圧空タンク、符号4 5は真空タンク、符号46は切換バルブである。
 以下、この真空圧着装置4によって、トップ フィルム14を密着状態に張設する作動態様に� ��いて説明する。

〔1〕準備作業
 実質的な処理作業に先立ち、以下のような� ��備作業を行う。これには、まず図3(a)に示す ように、離間開放状態にある下側ボックス41B 内の昇降テーブル43に、LED素子13を取り付け� �状態の基板11(これを中間製品1aとする)を載� �する。次いで、下側ボックス41Bの上方を、� �Fに保持させたトップフィルム14によって覆� �ようにセットする。

〔2〕加熱(真空)
 その後、図3(b)に示すように、上側ボックス 41Aを下降させて、トップフィルム14を上下の� ��ックス41A、41Bで挟み込む。この状態で、上� ��のボックス41A、41B内には、トップフィルム1 4を挟んで各々独立した密閉空間41AR、41BRが形 成される。また切換バルブ46を操作して、真� ��タンク45が密閉空間41ARにも作用するように� ��た後、両密閉空間41AR、41BRを同時に真空状� �にする。
 そして、両密閉空間41AR、41BRが、一定の真� �度に達した後、上側ボックス41A内の電気ヒ� �タ42を作動させ、トップフィルム14を加熱す� ��。

〔3〕一次成形
 加熱によってトップフィルム14が所望の成� �温度に達すると(フィルムの伸び率が最高と� ��る温度が望ましい)、図3(c)に示すように、� �側ボックス41B内の昇降テーブル43を上昇させ て一次成形を行う。この一次成形において、 トップフィルム14は、図示するように中間製� ��1aの最も高い位置(トップ面)に付着した状態 となる。

〔4〕二次成形
 次に、上側ボックス41Aの内部(密閉空間41AR)� ��み、真空を解除する。これには、図3(d)に示 すように、切換バルブ46を操作して、密閉空� ��41ARを大気開放状態に切り換えた後、ここに 大気を導入して、上側ボックス41A内を大気圧 状態にする。このとき下側ボックス41B内すな わち中間製品1aが存在するトップフィルム14� �りも下側の空間は、依然として真空状態で� �るため、上側ボックス41A内に導入した大気� �により、言い換えればトップフィルム14の上 下に形成される圧力差によって、トップフィ ルム14が中間製品1aに押し付けられ、角部に� �確実に密着する。

 このように、本発明では、トップフィル� ��14と中間製品1aとの間を真空状態にしてフィ ルムを張設するため、フィルムとLED素子13と� ��間にエアが侵入することがない(空気ダマリ arができない)ものである。また張設時にトッ プフィルム14を加熱しているためフィルムが� ��く伸びて、皺が発生することがなく、トッ� ��フィルム14をLED素子13の凹凸形状に密着させ ることができる。また、空気ダマリarができ� ��いことから、LED素子13が外部からの熱影響� �受けにくい。逆に言えば、空気ダマリarがで きてしまった場合には、外部からの熱により 閉じ込められた空気が膨張してLED素子13の脱� ��に繋がることが懸念されるが、本発明では� ��気ダマリarを発生させないため、LED素子13が 抜け落ちてしまう心配もない。もちろん、本 手法は、トップフィルム14自体を直接ローラ� ��により加圧してLED素子13に押し付ける手法� �はないため、張設時にフィルムを裂いてし� �う恐れもない。

(2)トップフィルムとして強粘着高伸縮塩ビフ ィルムを適用
 また本発明では、トップフィルム14に強粘� �高伸縮塩ビフィルム(一例として広島化成製� ��100ミクロン)を適用することが好ましく、こ れにより上記真空圧着手法と相まって、トッ プフィルム14をLED素子13の凹凸形状に対し、� �ぼ完全に密着させることができる。すなわ� �、上記トップフィルム14は、厚手のフィルム であり(一例として従来の約4/3倍程度の厚さ)� ��且つ伸縮性においても格段に優れているた� ��、フィルムを高い伸び率で施工する上記真� ��圧着に好適であり、LED素子13の凹凸形状に� �分に密着させることができるものである。
 この点、従来のトップフィルム14″(図8参照 )では、フィルム厚が薄く、また伸縮性(収縮� ��)も低いため、これをそのまま基板11に真空� ��着しても、LED素子13の凹凸形状に密着させ� �ことは不可能である。その意味では、従来� �トップフィルム14″は、あくまでもホットラ ミネータによる加圧施工を前提としたものと 言える。なお、従来のトップフィルム14″を� ��のまま適用して、上記真空圧着を行った場� ��には、真空圧着の際にLED素子13の凹凸形状� �よってトップフィルム14″を裂いてしまう可 能性が非常に高く、製品完成率も極めて低い ものである。

 また、上記強粘着高伸縮塩ビフィルムは� ��素材中にピンホールがないため、このこと� ��防水性向上に大きく寄与しているものと考� ��られる。すなわち、上記フィルムにはピン� ��ールがないため、張設後に外表面からLED素� ��13側への水の侵入(透過)を高いレベルで防止 でき、これにより防水性が格段に向上するも のと考えられる。因みに、本出願人が行った 試験では、上記フィルムを張設した面発光体 1を水没させた後、4カ月経っても浸水が見ら� ��ず、高い防水性を示したことが確認できて� ��る。また、このため面発光体1をケース等に 収容せず、そのままの状態(露出状態)で、屋� ��や水が掛かる場所(例えば浴室の壁面等)に� �設置することができ、極めて新規且つ幅広� �用途を可能にし、面発光体1の豊富なバリエ� ��ション展開を可能とする。

 なお、上記トップフィルム14(強粘着高伸� ��塩ビフィルム)は、「IP58」を取得したもの� �あり、この「IP58」の「5」は第一特性数字の 「5級」の意味であり、固形物に対する保護� �級、いわゆる「防塵」についての保護等級� �示している。因みに、この「5級」とは「有� ��な影響が発生するほどの粉塵が中に入らな� ��(防塵形)」というものである。また、「IP58� ��の「8」は第二特性数字の「8級」の意味で� �り、水に対する保護等級を示している。こ� �水に対する耐性レベルは、0~8の等級が規定� �れており、6級までの場合は少なからず内部� ��の浸水の可能性があり、8級は「防水」の最 高レベルを示している。因みに、「防水の8� �」とは「継続的に水没しても内部に浸水す� �ことがない(水中形)」というものである。

(3)網目状の電気配線
 更にまた本発明では、電気配線12は、一部� �カットされても、そのカット(フリーカット) された欠損部分FCを迂回して残った各LED素子1 3に電流が流入するような回路(これを本明細� ��では「網目状回路」と称している)を形成す ることが好ましい(図4~図6参照)。これにより� ��例えば面発光体1を内装材として施工する際 、コンセント等のために面発光体1の一部を� �分的にカットしても、残留したLED素子13を全 て点灯させることが可能であり、極めて高い 施工性を獲得することができる。

 なお、図6の電気配線12では、円形にカッ� ��された欠損部分FCの右側に位置する三つのLE D素子13が点灯しないが、これら三つのLED素子 13は、ユニットの最外縁に位置するため、見� ��え等に悪影響を及ぼさないことが多い。言� ��換えれば、現実にカットされた欠損部分FC� �、実際に点灯しないLED素子13とに差があって も、点灯しないLED素子13(欠損部分FC以外)が最 外縁であれば、暗がりの中では、その差が目 立たず、これを意識する人も少ないと考えら れる。また、たとえこのような欠損部分FCが� ��大きな発光面の中央に位置した場合でも、� ��のユニットを隣に並べる場合には、見た目� ��影響は極めて少ないと考えられる。つまり� ��このような場合、暗がりで面発光体1を視た 人には、あたかも最初から九つのLED素子13を� ��灯させない正方形状にカットされた欠損部� ��FCに視え、点灯時の違和感を、それ程、感� �させないものと考えられる。

 また、電気配線12においては、このような� �損部分FCがどの部位に形成(開口)されていて� ��、残留したLED素子13を、全て同じ明るさに� �灯させることが望ましく、そのためには例� �ば各LED素子13に予め制御体を設けておき、こ れにより各LED素子13に流入する電流をほぼ均� ��に制御する手法(個別制御手法)が考えられ� �。
 一方、このような個別制御に対し、例えば� ��記網目状回路の電流流入点の前段に、LED素� ��13に流れ込む電流を制御する安定器を予め� �けておき、網目状回路が部分的にカットさ� �た場合、この安定器によって、各LED素子13に 流入する電流を一括制御する手法も考えられ る。

 以下、このような面発光体1を組み込んで成 る内照式看板SBについて説明する。内照式看� ��SBは、面発光体1の最も一般的な利用形態(用 途)であって、図1に併せて示すように、看板� ��面21、側板22、背板23から成る看板ケース2内 に、上記面発光体1を設置して成るものであ� �。
 看板表面21としては、強度のある繊維でで� �た部材の両面を半透明樹脂層で挟持した(一� ��化形成した)繊維シート(FFシート)やアクリ� �が好ましい。なお、LED素子13の縦・横の間隔 が上述した約37.5mm程度であり、且つビュー角 が約105度~110度程度である場合、看板表面21が FFシートであれば、表示面とLED素子13との間� �は、約50mm程度で、LED素子13のドットが出な� �(LED素子13からの発散光が均一になる)ことが� ��出願人によって確認されており、これは約5 0mm程度の薄い内照式看板SB(薄型電飾)の製作� �可能にしたものと言える。また、看板表面21 が5mm程度のアクリルであれば(上記と同じ設� �)、内照式看板SBは更に薄い約40mm程度の寸法( 35~38mm)に抑え得ることが本出願人によって確� ��されている。

 なお、本発明の面発光体1は、このような内 照式看板SBだけでなく、種々の用途が可能で� ��り、例えばトップフィルム14として曇りガ� �スシート、スリガラスシート、内装用の壁� �、印刷物等を用いれば、住宅用の内装材と� �て使用でき、また看板ケース2に収容せず、� ��のまま屋外で面発光体1を使用することも可 能となる。また高い防水性を有することから 、浴室などの水が掛かる場所での使用も可能 となる。特に、屋内の壁面、窓、床面、衝立 等を光らせる発想は、極めて新規な着想と言 え、このような看板以外の用途は、従来には 想到し得なかった面発光体1の全く新たな用� �であり、本発明において特に顕著な効果の� �つと言える。もちろん、屋内外を問わず、� �難誘導ライン、手摺り誘導としての製品展� �も可能である。
 また本発明の面発光体1は、例えば図7に示� �ように大型オフィスビル等の天井照明にも� �用できる。すなわち図7に示す実施例は、複� ��のパネルを縦・横に並べて天井面を構成す� ��いわゆるグリッド天井システムであり、こ� ��際のパネルとしてLED素子13を適宜配置した� �発明の面発光体1を用いるものである。これ� ��より、壁面に設ける壁紙(面発光体1)の場合� ��同様に、照明ボックスが不要であること等� ��ら、厚みのない天井照明が実現でき、従っ� ��スッキリとした且つ開放的な室内空間を形� ��することができる。
 なお、グリッド天井システムにあっては、� ��常、照明機能を有したパネル(面発光体1)が� ��照明機能を持たないパネルと混在し、ある� ��定の間隔をあけて均等に配置されるもので� ��るが、全てのパネルに照明機能を付すこと� ��可能である。また、照明機能を付加するパ� ��ル(一枚のパネル)には、当該パネルの中央� �を除いた周縁部分にLED素子13を配置するのが 一般的であり、このためLED素子13が配置され� ��いパネル中央部分にスピーカー、非常灯、� ��感知器、空調用ディフューザー等を適宜組� ��込むことが可能である(図7の拡大図参照)。
 因みにグリッド天井システムにおいて照明( 照明機能を有したパネル)を均等配置する利� �は、室内の明るさを調整し易く、室内のど� �であっても適正照度を確保し易いことが挙� �られる。また、フロアを間仕切って使用す� �場合等に、照明が邪魔にならず、またどの� �うに間仕切っても適正照度が確保し易いと� �う利点が挙げられる。