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シリコンライト開発エピソード

シリコンライト

1.開発の背景

 

繁華街で見かけるネオンサインは鮮やかに輝き、その街の情緒や雰囲気を大いに盛り立てています。

その一方で、部分的に消灯していたり、チカチカしていたりするネオンもまた、よく見かけたのはこのコラムをご覧いただいている方にも体験があるのではないかと思います。

チカチカするネオンもそれはそれで風物詩的な演出を感じることができるものですが、完全に消えたネオンを見るとわびしい気さえしてきます。ネオン管を用いたサインは、1文字ずつ職人による曲げ加工が必要で、施工も決して楽ではありません。

 

簡単に曲げられて施工できる「代替ネオン管」をLEDで実現できないか?

また、屋外でも十分に耐用する防水性高いものはできないか?

このテーマを長年考え続けて完成したのが「シリコンライト」です。

 

2.実現への取り組み

 

 2-1どのように曲がるLEDライトを実現したか

まず、LEDを直線的に配列すれば、ネオンのような細長い発光体は出来ます。しかし、LEDが実装されるプリント基板は、一般的には銅箔を積層したエポキシ基板であり、剛体ですので固くて曲げることはできません。プリント基板を使った曲がるLEDライトをつくる一番簡単な方法は、そのプリント基板を小さく分割して、プリント基板同士をリード線でつなぐ方法です。即ち、LEDを実装した小さなプリント基板を沢山作りって、その間をリード線でつなげば、細長いLEDの紐ができ、リード線部で曲げることは可能です。

しかし、この方法はリード線が基板への取り付け部で悉く断線し、成功しませんでした。

次に、リード線の代わりに銅板を使ってみました。板厚0.2mm程の銅板を板厚0.3mm程のプラスティック板に張り付け、これを細長い帯状にカットして配線材として用いる事でした。銅板は曲がりやすいし、プラスティックのばね性を利用して局所的曲げの回避が出来るのではないかという発想でした。

その他フラットケーブルなどいろんな方法を検討しましたが、いずれも屈曲による断線を解決することが出来ませんでした。

最終的には、基板としてFPC(フレキシブル・パターン・サーキット)を使いました。シリコンライトの商品化当時は、FPCというのは主に狭い基板間を電気的につなぐ接続線材として使われていましたが、LED照明器具内に内臓する基板として採用したのは当社が最初です。この材料はポリイミド材質でできたフィルム上に銅箔が積層されていますので、屈曲に対しては非常に柔軟性があります。これにLEDをライン状に実装すると曲げが容易な細長いLED発光体が出来ます。LEDの安全で長寿命という特長が付加された新しいコンセプトの帯状発光体(=LEDモジュール)が出来たことになります。

 

2-2屋外で使えるようにするために

次に課題となるのが、そのLEDモジュールの封止方法です。LEDをFPC上に実装したのみでは、雨で回路が電気的にショートしますので屋外使用はできません。更に防水性を備えるには、この発光体を光透過性、絶縁性、柔軟性、対候性に優れた材料で封止せねばなりません。当社では、その材料としてシリコーンを選定しました。シリコーンは非常に安定性のある材料で、光透過度も高く、柔軟性があり、物性的に安定した材料です。当然耐候性にも優れ、高温・低温地域で使用されても全く問題がありません。しかし、単にFPC上にLEDを実装した紐状の回路基板をシリコーンで完全被覆するのは製造技術的に容易ではありませんが、ケース形状の度重なる検討や封止方法の研究により、屋外でも使用可能な防水型ライン型LED照明器具が完成しました。

 

このようにして、フレキシブルパターンサーキットを基板に用いたことで屈曲問題を解決し、LEDモジュール全体をシリコーンで被覆したことにより防水性問題を解決し、新しい商品コンセプトを持つ「シリコンライト」が完成しました。

"超小型で高い屈曲耐性があり、屋外にも施工ができる超寿命ライト"である「シリコンライト」は、サイン業界でユーモアな商品として受け入れられ、既に100Kmを超す長さが市場で施工されています。

 

3.応用

 

準備中

 

 

 

シリコンライト

スーパーシリコンライト

 

 

         
 
 
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