JP2001034210A - Plane display lamp and formation of light scattering body pattern - Google Patents
Plane display lamp and formation of light scattering body patternInfo
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- Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、平面表示灯、特
に、導光体裏面側に光散乱機能を持たせ光を均一に外部
に取り出す導光体方式の平面表示灯に関し、さらには光
散乱機能を実現する光散乱体パターンの形成方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat display lamp, and more particularly to a light guide type flat display lamp having a light scattering function on the back surface of a light guide for uniformly extracting light to the outside. The present invention relates to a method for forming a light scatterer pattern that realizes a function.
【0002】[0002]
【従来の技術】屋内で使用される各種機器,設備には、
それらの動作状態,操作指示などを表示する平面表示灯
(表示面積は数10cm2 程度以下)が多用されてい
る。一例として、表面を着色プラスチック板としたケー
スに小型白熱灯や発光ダイオード(LED)などの光源
を取り付けたパイロットランプがある。これらの表示灯
は、表面に文字や記号を表示する場合、光源直上の表面
の輝度が周囲に比べて高く、したがって表示面内の輝度
ムラが大きく、表示文字,記号等の視認性が悪い。ま
た、このような表示灯は基本的に点灯,消灯の切り換え
による2状態の区別が行えるに過ぎない。半透明プラス
チック板の下に複数の発光色をもつ光源を設置した平面
表示灯はあるが、単色の平面表示灯に比べて発光色ごと
に輝度ムラの状態が変化するため、視認性はさらに悪化
する。2. Description of the Related Art Various equipment and facilities used indoors include:
A flat display lamp (display area of about several tens of cm 2 or less) for displaying the operation state, operation instruction, and the like is frequently used. As an example, there is a pilot lamp in which a light source such as a small incandescent lamp or a light emitting diode (LED) is attached to a case having a surface made of a colored plastic plate. When displaying characters or symbols on the surface of these display lamps, the brightness of the surface immediately above the light source is higher than that of the surroundings, and therefore, the brightness unevenness in the display surface is large, and the visibility of the displayed characters and symbols is poor. In addition, such a display lamp can basically only distinguish between two states by switching on and off. There are flat display lamps that have light sources with multiple emission colors installed under a translucent plastic plate, but the visibility is further deteriorated because the state of uneven brightness varies for each emission color compared to a single-color flat display lamp. I do.
【0003】輝度ムラを減少させる手段としては、液晶
表示装置用のバックライトに応用されている平面状照明
装置において用いられている方法が知られている。すな
わち平面状光源として平板状導光体を用い、その周囲に
蛍光灯などの線状光源あるいは複数のLEDなどの点状
光源を配置する。これらの光源が、平板状導光体表面か
ら光をほぼ均一な強度で出射するようにするため、導光
体裏面に反射率の分布した反射層を設ける方法が一般に
とられてきた。As a means for reducing luminance unevenness, there is known a method used in a planar illumination device applied to a backlight for a liquid crystal display device. That is, a flat light guide is used as a flat light source, and a linear light source such as a fluorescent lamp or a point light source such as a plurality of LEDs is arranged around the flat light guide. In order for these light sources to emit light from the surface of the flat light guide with substantially uniform intensity, a method of providing a reflective layer having a distributed reflectance on the back surface of the light guide has been generally adopted.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の小型白
熱灯やLEDなどの光源を取り付けたパイロットランプ
は、発光面内の輝度ムラが大きいため、表示内容の視認
性が悪く、表示品質が低いという問題がある。The above-mentioned conventional pilot lamp equipped with a light source such as a small incandescent lamp or an LED has a large luminance unevenness in the light emitting surface, so that the visibility of the displayed contents is poor and the display quality is low. There is a problem.
【0005】また、複数の発光色を切り換えるために複
数の発光色をもつ光源を設置した平面表示灯では、良好
な表示品質は得られない。[0005] Further, a flat display lamp provided with a light source having a plurality of luminescent colors to switch between a plurality of luminescent colors cannot provide good display quality.
【0006】また、平板状導光体を用いた平面状照明装
置を平面表示灯に用いる場合には、光源として蛍光灯を
用いると小型化が困難であり、また光源として多数のL
EDを用いると、電気配線が複雑になり、消費電力も大
きくなるという問題がある。When a flat lighting device using a flat light guide is used for a flat display lamp, it is difficult to reduce the size of the flat lighting device by using a fluorescent lamp as a light source.
The use of the ED has a problem that electric wiring becomes complicated and power consumption increases.
【0007】本発明の目的は、平面状光源として平板状
導光体を利用し、上述の問題点を解決した平面表示灯を
提供することにある。An object of the present invention is to provide a flat display lamp which utilizes a flat light guide as a flat light source and solves the above-mentioned problems.
【0008】本発明の他の目的は、表示面積が数10c
m2 程度以下の平面表示灯において、輝度ムラを輝度の
最大値/最小値で3倍以下に抑えて、表示文字,記号等
の視認性を改善した平面表示灯を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a display area of several tens c.
An object of the present invention is to provide a flat display lamp in which luminance unevenness is suppressed to three times or less in maximum / minimum brightness of a flat display lamp of about m 2 or less, and visibility of displayed characters, symbols, and the like is improved.
【0009】本発明のさらに他の目的は、光源の駆動が
容易で、消費電力の少ない平面表示灯を提供することに
ある。It is still another object of the present invention to provide a flat display lamp which can easily drive a light source and consumes less power.
【0010】本発明のさらに他の目的は、平板状導光体
の裏面に印刷する光散乱体パターンの形成方法を提供す
ることにある。It is still another object of the present invention to provide a method for forming a light scatterer pattern to be printed on the back surface of a flat light guide.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】矩形状の平板導光体の1
辺または対向する2辺のそれぞれの中央位置に各1個の
点状光源であるLED装置を配置する。この導光体表面
からの出射光の輝度ムラを低減するため、導光体裏面に
反射光強度が2次元分布した光散乱体のパターンを形成
する。SUMMARY OF THE INVENTION A rectangular plate light guide 1 is provided.
An LED device, which is one point light source, is arranged at the center of each of the sides or two opposing sides. In order to reduce the uneven brightness of the light emitted from the front surface of the light guide, a light scatterer pattern in which the reflected light intensity is two-dimensionally distributed is formed on the back surface of the light guide.
【0012】各1個のLED装置は同一パッケージに、
1個のLEDチップを実装したもの、あるいは例えばR
GB三原色など複数のLEDチップを近接して実装した
ものを用いることができる。複数のLEDチップを近接
して実装した場合は、点灯のオン,オフだけでなく、表
示色を電気的制御により切り換えることも可能になる。
この場合、複数のLEDチップが近接して配置されてい
るので、各色の発光時において輝度ムラは実質的に変化
せず、複数の状態を発光色により識別表示できる。Each one LED device is in the same package,
One with one LED chip mounted, or for example R
A device in which a plurality of LED chips such as three primary colors of GB are mounted close to each other can be used. When a plurality of LED chips are mounted close to each other, not only turning on / off the lighting but also switching the display color by electrical control becomes possible.
In this case, since the plurality of LED chips are arranged close to each other, the luminance unevenness does not substantially change during the emission of each color, and the plurality of states can be identified and displayed by the emission colors.
【0013】本発明の重要な点は、点状光源であるLE
D装置から出射された光が平板状の導光体に取り込ま
れ、導光体の発光面内で均一な明るさ、すなわち発光輝
度となるよう、導光体発光面の裏側に光散乱体パターン
を形成したことである。パターン形状に一定の規則性を
持たせて調整し、導光体の発光面全体が一様な輝度分布
となり、見かけ上明るさの均一な平面表示が可能となっ
た。An important point of the present invention is that the point light source LE
The light emitted from the device D is taken into the flat light guide, and the light scatterer pattern is provided on the back side of the light guide light emitting surface so as to have uniform brightness within the light emitting surface of the light guide, that is, light emission luminance. Is formed. By adjusting the pattern shape so as to have a certain regularity, the entire light emitting surface of the light guide had a uniform luminance distribution, and a flat display with apparently uniform brightness became possible.
【0014】従来の光散乱体パターンは、基本的には光
源近辺のパターンは疎とし、光源から離れるに従って密
となるパターン形状であったが、1個の点状光源を用い
る場合には必ずしもこのようなパターンが最適ではな
く、より複雑なパターンを必要とする場合がある。In the conventional light scatterer pattern, the pattern near the light source is basically sparse, and the pattern becomes denser as the distance from the light source increases. However, when a single point light source is used, this pattern is not necessarily required. Such patterns are not optimal and may require more complex patterns.
【0015】このような最適パターンを実現するには、
導光体裏面の光散乱体のドットパターンの形成方法が重
要となる。In order to realize such an optimum pattern,
The method of forming the dot pattern of the light scatterer on the back surface of the light guide is important.
【0016】本発明の態様による光散乱体のドットパタ
ーンの形成方法は、 a)平面表示灯に用いる導光体と同一形状で同一材料か
らなる評価用導光体の裏面全体に一様に光散乱体を形成
するステップと、 b)平面表示灯を組立てるステップと、 c)平面表示灯の発光面の各座標における輝度分布を測
定するステップと、 d)輝度分布の最低値を基準とし、各座標の測定輝度を
反比例演算して規格値に変換するステップと、 e)前記変換により得られた規格値から各座標の光散乱
体のドットの面積を計算するステップと、 f)前記計算された光散乱体のドットパターンを新たな
導光体の裏面に形成するステップと、を含んでいる。The method of forming a dot pattern of a light scatterer according to an embodiment of the present invention includes the following steps: a) Light is uniformly distributed on the entire back surface of an evaluation light guide made of the same material as the light guide used for the flat display lamp. Forming a scatterer; b) assembling a flat indicator light; c) measuring a brightness distribution at each coordinate of a light emitting surface of the flat indicator light; d) using a minimum value of the brightness distribution as a reference. Converting the measured luminance of the coordinates into a standard value by performing an inverse proportional operation; e) calculating the area of the dot of the light scatterer at each coordinate from the standard value obtained by the conversion; and f) calculating the calculated value. Forming the dot pattern of the light scatterer on the back surface of the new light guide.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】本発明の一実施例である平面表示
灯の分解斜視図を、図1に示す。FIG. 1 is an exploded perspective view of a flat display lamp according to an embodiment of the present invention.
【0018】この平面表示灯10は、50×25×5m
mのサイズに切削加工された平板状の透明アクリル樹脂
よりなる導光体12を備えている。この導光体は、対向
する短辺側の側面中央部にそれぞれLED装置14a,
14bが設けられている。LED装置には日亜化学工業
(株)製で緑色主波長530nm,順方向電流20mA
時の出力1.5mWのものを使用した。1個のLED光
源(半導体チップ)の大きさが0.3mm×0.3mm
であり、1個のチップを実装しているLEDパッケージ
の光取り出し窓の開口部(発光部)は、1×2mm程度
の大きさである。The flat display lamp 10 has a size of 50 × 25 × 5 m.
The light guide 12 is made of a transparent acrylic resin in the form of a flat plate that has been cut to a size of m. This light guide is provided at the center of the side surface on the opposite short side, respectively, with the LED devices 14a and 14a.
14b is provided. The LED device is manufactured by Nichia Corporation and has a green dominant wavelength of 530 nm and a forward current of 20 mA.
A 1.5 mW output was used. The size of one LED light source (semiconductor chip) is 0.3 mm x 0.3 mm
The opening (light emitting portion) of the light extraction window of the LED package on which one chip is mounted has a size of about 1 × 2 mm.
【0019】この透明アクリル導光体12は、その底面
は白色底板16で、その4つの側面は、白色ケース枠1
8で覆われる。白色ケース枠18の上面、すなわち発光
面側には拡散シート20が張り付けられる。このよう
な、白色ケース18および白色底板16は、白色ABS
樹脂を用いた。The transparent acrylic light guide 12 has a white bottom plate 16 on the bottom surface and four white
8 covered. The diffusion sheet 20 is attached to the upper surface of the white case frame 18, that is, the light emitting surface side. Such white case 18 and white bottom plate 16 are made of white ABS.
Resin was used.
【0020】また、導光体12の裏面13に、光散乱体
を、帝国インキ製造(株)製の高反射白インキにより特
定のパターンを描くようにスクリーン印刷法で形成し
た。光散乱体のパターンは、通常、円形ドットである。
印刷パターンの設計の具体的手順を、以下に詳細に説明
する。A light scatterer was formed on the back surface 13 of the light guide 12 by screen printing using a high-reflection white ink manufactured by Teikoku Ink Mfg. Co., Ltd. to draw a specific pattern. The pattern of the light scatterers is usually circular dots.
A specific procedure for designing a print pattern will be described in detail below.
【0021】まず、導光体12の裏面全体に前述の高反
射白インクをベタ印刷したものを用意し、この導光体を
白色ケース18内に入れ、白色底板16で覆い、白色ケ
ースの発光面側に拡散シートを張り付け、光散乱体パタ
ーン設計用の平面表示灯を組立てる。そして、各LED
に直流20mAを通電させた時の発光面内輝度分布を測
定する。First, the above-mentioned high-reflection white ink is solid-printed on the entire back surface of the light guide 12, and the light guide is placed in a white case 18 and covered with a white bottom plate 16. A diffusion sheet is attached to the surface side, and a flat indicator light for designing a light scattering body pattern is assembled. And each LED
Then, the luminance distribution in the light emitting surface when a direct current of 20 mA is applied is measured.
【0022】LED装置14a,14bは、前述したよ
うに導光体12の対向する対辺側の側面15a,15b
の中央部に設けられているので、発光面を直交する線で
4つの領域に等分した場合、各領域の輝度分布は同じで
あるので、1つの領域の輝度分布を測定すればよい。図
2は、発光面をxy座標で示した状態を表している。座
標は発光面の一角を原点にとり、X軸を25等分、Y軸
を50等分した。発光面を、発光面の中心で直交する線
22,24で4つの領域に区分した状態を示す。輝度分
布は、斜線を施した1/4の領域26について測定す
る。As described above, the LED devices 14a and 14b are provided on the opposite side surfaces 15a and 15b of the light guide 12.
When the light emitting surface is equally divided into four regions by orthogonal lines, the luminance distribution of each region is the same, so that the luminance distribution of one region may be measured. FIG. 2 shows a state where the light emitting surface is indicated by xy coordinates. The coordinates were set such that the X axis was divided into 25 equal parts and the Y axis was divided into 50 equal parts with one corner of the light emitting surface as the origin. A state where the light emitting surface is divided into four regions by lines 22 and 24 orthogonal to each other at the center of the light emitting surface is shown. The luminance distribution is measured for a quarter region 26 which is hatched.
【0023】1つの領域26についての輝度分布が測定
されると、測定された輝度分布を、残りの他の領域は、
直交する線22,24に対し左右上下対称に当てはめれ
ば、発光面全体の輝度分布が求められる。Once the luminance distribution for one region 26 has been measured, the measured luminance distribution is
If the right and left lines are symmetrically applied to the orthogonal lines 22 and 24, the luminance distribution of the entire light emitting surface is obtained.
【0024】領域26の輝度分布実測データを図3に示
す。図3は、X軸方向は原点から座標12までを、Y軸
方向は原点から座標25までの各点(x,y)における
輝度(cd/m2 )の分布を示した表である。図4は、
輝度分布を立体的に示すヒストグラムである。図4によ
り、座標(0,0)で輝度は最低値をとり、LEDに近
い座標域では、輝度が高くなっていることがわかる。こ
のような輝度ムラは、平面内で最大/最小比で4.4倍
であった。FIG. 3 shows the measured luminance distribution data of the area 26. As shown in FIG. FIG. 3 is a table showing the distribution of luminance (cd / m 2 ) at each point (x, y) from the origin to coordinates 12 in the X-axis direction and coordinates 25 from the origin in the Y-axis direction. FIG.
It is a histogram which shows a brightness distribution in three dimensions. FIG. 4 shows that the luminance takes the lowest value at the coordinates (0, 0), and the luminance is high in the coordinate area close to the LED. Such luminance unevenness was 4.4 times the maximum / minimum ratio in the plane.
【0025】次に、図3に示した輝度分布の最低値を基
準として規格化し、測定輝度の逆数変換した規格分布を
図5に示す表のように作成する。図3に示した輝度分布
の最低値は、座標(0,0)の98.76cd/m2 で
あり、これを基準として、他の座標の輝度を反比例演算
して規格化する。すなわち、次式Next, a standardized distribution obtained by normalizing the minimum value of the luminance distribution shown in FIG. 3 as a reference and inversely transforming the measured luminance is created as shown in a table of FIG. The lowest value of the luminance distribution shown in FIG. 3 is 98.76 cd / m 2 of the coordinates (0, 0), and the luminance of the other coordinates is normalized in inverse proportion based on this. That is,
【0026】[0026]
【数4】 (Equation 4)
【0027】により算出(規格化)する。得られた数値
は、輝度と反比例しており輝度が高い程低くなる。な
お、図5の規格値は、A=1の場合の値である。Is calculated (normalized). The obtained numerical value is inversely proportional to the luminance, and decreases as the luminance increases. Note that the standard values in FIG. 5 are values when A = 1.
【0028】次に、各座標に光散乱体の円形ドットパタ
ーンを割り付ける方法を述べる。図5の規格値を基に単
位面積(mm2 )当たりの円形ドットの半径を、Next, a method of allocating a circular dot pattern of the light scatterer to each coordinate will be described. The radius of the circular dot per unit area (mm 2 ) based on the standard value of FIG.
【0029】[0029]
【数5】 (Equation 5)
【0030】の関係式からA=1として算出したのが図
6に示す表である。数値は各座標における円形ドットの
直径を示しており、1mm2 の正方形セグメントでの印
刷ドットパターンの直径と見なして印刷パターンの版を
製作する。The table shown in FIG. 6 is calculated from the relational expression with A = 1. The numerical values indicate the diameter of the circular dot at each coordinate, and the printing pattern plate is manufactured by regarding the diameter of the printing dot pattern in a square segment of 1 mm 2 .
【0031】製作された印刷パターンを用いて、導光体
裏面に円形ドットパターンを印刷する。図7は、印刷さ
れた円形ドットパターンの一例を示す。ここで黒色で示
されているのが円形ドットパターンで、この部分の反射
率が高い。反射率は面内の2箇所で極小となる特徴をも
っている。Using the produced printing pattern, a circular dot pattern is printed on the back surface of the light guide. FIG. 7 shows an example of a printed circular dot pattern. Here, what is shown in black is a circular dot pattern, and the reflectance of this portion is high. The reflectance has a characteristic that it is minimized at two places in the plane.
【0032】以上のような円形ドットパターンが裏面に
印刷された導光体12を用いて、平面表示灯を組立て
た。すなわち、導光体12の底に白色底板16を張り付
け、白色ケース枠18をかぶせて、受光面に拡散シート
20を張り付けた。このような平面表示灯において、L
ED装置14a,14bを点灯し、輝度分布を測定し
た。測定値を図8に示す。座標(22,10)で最大輝
度は118.9cd/m2であり、座標(4,12)で
最小輝度は60cd/m2 であり、輝度ムラは、最大/
最小比で1.98倍であり、ほぼ2倍に抑えられること
がわかった。Using the light guide 12 having the above-described circular dot pattern printed on the back surface, a flat display lamp was assembled. That is, the white bottom plate 16 was attached to the bottom of the light guide 12, the white case frame 18 was covered, and the diffusion sheet 20 was attached to the light receiving surface. In such a flat indicator light, L
The ED devices 14a and 14b were turned on, and the luminance distribution was measured. The measured values are shown in FIG. Maximum brightness at coordinates (22, 10) and 118.9cd / m 2, a minimum luminance at coordinates (4, 12) is 60 cd / m 2, the luminance unevenness, the maximum /
It was found that the minimum ratio was 1.98 times, which was almost doubled.
【0033】さらに均一な輝度分布を得るには、既に説
明したパターン設計方法で一度輝度補正した後、更に同
様の手法で輝度分布を測定し規格値の分布を求め、一回
目の輝度分布に対して再度規格化して、二次補正するこ
とも有効である。このように第n次まで補正を繰り返せ
ば、それだけ導光体発光面で一様かつ高い輝度が得られ
る。In order to obtain a more uniform luminance distribution, the luminance is once corrected by the pattern design method described above, and then the luminance distribution is measured by the same method to obtain a standard value distribution. It is also effective to perform normalization again and secondary correction. By repeating the correction up to the n-th order, uniform and high luminance can be obtained on the light emitting surface of the light guide.
【0034】以上では、1つのLED装置上に1つのL
EDチップが実装されている単色光源を例について説明
したが、1つのLEDパッケージに複数個のLEDチッ
プが実装されている場合には、そのうちのどのチップが
発光するにしても、導光体と発光体である点光源の幾何
学的位置関係は概ね一定であるため、LEDチップから
の出射光は導光体発光面より同様に配光される。すなわ
ち全体に均一な輝度分布となる発光面が得られる。例え
ば、赤色(R),緑色(G),青色(B)のLEDチッ
プを同一LEDパッケージ内に、互いの中心点間の距離
が約1mmとなるように配置して実装したものを光源と
して用いる。R,G,B各色を切り換えて点灯でき、ま
た2色ないし3色を同時点灯して混色することもでき
る。点状光源の距離が前記のように小さければ、同一の
ドットパターンを用いても各発光点による輝度ムラの変
化はほとんど視認できない。上記複数のチップは同一色
であってもよい。この場合輝度レベルの切換えによる表
示が可能となる。In the above description, one L is provided on one LED device.
An example of a monochromatic light source on which an ED chip is mounted has been described. However, when a plurality of LED chips are mounted on one LED package, a light guide is used regardless of which of the chips emits light. Since the geometric positional relationship of the point light sources, which are light emitters, is substantially constant, the light emitted from the LED chip is similarly distributed from the light emitting surface of the light guide. That is, a light emitting surface having a uniform luminance distribution over the whole is obtained. For example, a red (R), green (G), and blue (B) LED chips mounted and arranged in the same LED package so that the distance between their center points is about 1 mm is used as a light source. . R, G, and B colors can be switched to light, and two or three colors can be lighted simultaneously to mix colors. If the distance between the point light sources is small as described above, even if the same dot pattern is used, a change in luminance unevenness due to each light emitting point can hardly be visually recognized. The plurality of chips may be of the same color. In this case, display can be performed by switching the luminance level.
【0035】以上の実施例では平板状導光板の長辺は5
0mmとしているが、これは20〜200mm程度の範
囲でも使用できる。ただし輝度はLEDの出射光強度に
依存し、前記実施例の場合と同様の光強度であれば、表
示等の輝度はサイズが大きくなるにしたがって低下す
る。また、ドットパターンについては導光板のサイズを
変更する毎に再設計する必要がある。In the above embodiment, the long side of the flat light guide plate is 5
Although it is 0 mm, it can be used in a range of about 20 to 200 mm. However, the luminance depends on the intensity of the emitted light from the LED, and if the light intensity is the same as in the above embodiment, the luminance of the display and the like decreases as the size increases. Further, it is necessary to redesign the dot pattern every time the size of the light guide plate is changed.
【0036】また、以上の実施例では、光散乱体は円形
のドットで構成したが、円形に限る必要はない。むし
ろ、セグメントと同形の正方形パターンとした方が、輝
度と面積比率の整合性が取れる(輝度最小部を全セグメ
ント印刷面とし、それに対する割合を各セグメントに割
り振りする)。さらに菱形等多くの変形が可能である。Further, in the above embodiment, the light scatterer is constituted by circular dots, but it is not limited to a circular dot. Rather, a square pattern having the same shape as the segment provides more consistency between the luminance and the area ratio (the minimum luminance portion is the entire segment printing surface, and the ratio to that is allocated to each segment). Further, many deformations such as a rhombus are possible.
【0037】図9は、本発明の平面表示灯の他の実施例
を示す図である。この表示灯22は、図1で示した構造
において、拡散シート20上に、文字または記号24が
打ち抜かれた、金属またはプラスチックからなる遮光板
26を貼り付けたものである。逆に透明なガラスまたは
プラスチック板上に不透明な文字,記号等を印刷または
貼り付けてもよい。FIG. 9 is a view showing another embodiment of the flat display lamp of the present invention. The indicator light 22 has a structure shown in FIG. 1 in which a light-shielding plate 26 made of metal or plastic, on which characters or symbols 24 are punched, is attached on the diffusion sheet 20. Conversely, opaque characters and symbols may be printed or pasted on a transparent glass or plastic plate.
【0038】以上のようにすることによって、文字また
は記号を表示できる平面表示灯が得られる。As described above, a flat display lamp capable of displaying characters or symbols can be obtained.
【0039】以上の実施例では光散乱体の形成方法とし
てスクリーン印刷法を用いたが、オフセット印刷法,イ
ンクジェット印刷法等により、有機,無機のさまざまな
光拡散材料(主に白色塗料)を導光体裏面に塗布し散乱
パターンを形成することもできる。In the above embodiment, the screen printing method was used as the method for forming the light scatterer. However, various organic and inorganic light diffusing materials (mainly white paint) were introduced by the offset printing method, the ink jet printing method or the like. It can also be applied to the back surface of the optical body to form a scattering pattern.
【0040】また上記のように高反射体を塗布する代わ
りに、導光体裏面を粗面化して光を取り出す方法もあ
る。機械加工で表面を粗くする、たとえばサンドブラス
ト法により多数の微小な凹凸を形成する、あるいは射出
成形用の金型に直接散乱処理を施し、成型時に転写す
る、SC加工により線状の溝を作るなどの方法を採用す
ることも可能である。基本的に表面凹凸等の粗面化によ
る光拡散反射効果の利用である。Instead of applying a high reflector as described above, there is a method of extracting light by roughening the back surface of the light guide. Roughening the surface by mechanical processing, for example, forming a large number of minute irregularities by sandblasting, or applying direct scattering treatment to the injection molding die and transferring it during molding, making linear grooves by SC processing, etc. It is also possible to adopt the method described above. Basically, it is the use of the light diffuse reflection effect by roughening the surface unevenness or the like.
【0041】さらに導光体裏面に多数の小面積の傾斜面
を形成し、反対側の表面から光を出射させる方法、すな
わち出射面での光の反射角が臨界反射角以下になるよう
な形状とする方法も利用することができる。Furthermore, a method in which a large number of small-area inclined surfaces are formed on the back surface of the light guide and light is emitted from the opposite surface, that is, a shape in which the light reflection angle at the emission surface is less than the critical reflection angle Can also be used.
【0042】[0042]
【発明の効果】本発明によれば、光源に、半導体素子で
あるLEDを用いるので、駆動回路に高圧回路が不要と
なり、また、長寿命で信頼性の高い平面表示灯を実現で
きる。According to the present invention, since an LED which is a semiconductor element is used as a light source, a high-voltage circuit is not required in a drive circuit, and a long-life and highly reliable flat display lamp can be realized.
【0043】さらに、小型サイズの点状LEDを1個も
しくは少数個使用するので、小型,軽量でコンパクト
で、低消費電力の平面表示灯が得られる。Further, since one or a small number of small-sized point-like LEDs are used, a small, light-weight, compact, and low power consumption flat display lamp can be obtained.
【0044】また、このような平面表示灯は、本発明の
パターン形成方法により光散乱体ドットが形成された導
光体を用いているので、均一な輝度分布が得られる。Further, since such a flat display lamp uses a light guide on which light scattering dots are formed by the pattern forming method of the present invention, a uniform luminance distribution can be obtained.
【図1】本発明の平面表示灯の一実施例の分解斜視図で
ある。FIG. 1 is an exploded perspective view of one embodiment of a flat display lamp of the present invention.
【図2】発光面をxy座標で示し、4つの領域に区分し
た状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which a light emitting surface is represented by xy coordinates and divided into four regions.
【図3】導光体の裏面を高反射インキでベタ印刷した場
合の平面表示灯の輝度分布実測データの表を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a table of measured brightness distribution data of a flat display lamp when the back surface of a light guide is solid-printed with high reflection ink.
【図4】図3の輝度分布を立体的に示すヒストグラムで
ある。FIG. 4 is a histogram three-dimensionally showing the luminance distribution in FIG. 3;
【図5】規格分布の表を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a table of a standard distribution.
【図6】算出した円形ドットの半径を表す表を示す図で
ある。FIG. 6 is a diagram showing a table representing calculated radiuses of circular dots.
【図7】印刷された円形ドットパターンの一部を示す図
である。FIG. 7 is a diagram showing a part of a printed circular dot pattern.
【図8】導光体の裏面に円形ドットパターン印刷した場
合の平面表示灯の輝度分布実測データの表を示す図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing a table of measured luminance distribution data of the flat display lamp when a circular dot pattern is printed on the back surface of the light guide.
【図9】本発明の平面表示灯の他の実施例の分解斜視図
である。FIG. 9 is an exploded perspective view of another embodiment of the flat display lamp of the present invention.
10,22 平面表示灯 12 導光体 14a,14b LED装置 15a,15b 側面 16 白色底板 18 白色ケース枠 20 拡散シート 24 打ち抜き文字 26 遮光板 10, 22 Flat indicator lamp 12 Light guide 14a, 14b LED device 15a, 15b Side surface 16 White bottom plate 18 White case frame 20 Diffusion sheet 24 Stamped character 26 Shield plate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C096 AA05 BA02 BC19 CA04 CA13 CA25 CA26 CA32 CB01 CC06 CD05 CD14 CD24 CD32 CE29 FA12 FA16 FA17 5G435 AA01 BB04 CC05 CC07 DD13 EE27 FF08 GG23 GG26 LL01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5C096 AA05 BA02 BC19 CA04 CA13 CA25 CA26 CA32 CB01 CC06 CD05 CD14 CD24 CD32 CE29 FA12 FA16 FA17 5G435 AA01 BB04 CC05 CC07 DD13 EE27 FF08 GG23 GG26 LL01
Claims (11)
色底板と、前記導光体の側面を覆う白色ケース枠と、前
記導光体の上面を覆う拡散シートと、前記導光体の1側
面または対向する2側面にそれぞれ配置された点状光源
とよりなり、前記導光体の裏面は、光を散乱するように
構成されていることを特徴とする平面表示灯。A planar light guide, a white bottom plate covering a back surface of the light guide, a white case frame covering a side surface of the light guide, a diffusion sheet covering an upper surface of the light guide, A flat display lamp comprising a point light source disposed on one side surface or two opposing side surfaces of a light guide, and a back surface of the light guide configured to scatter light.
ち抜かれた遮光板を設けたことを特徴とする請求項1記
載の平面表示灯。2. The flat display lamp according to claim 1, wherein a light-shielding plate on which characters or symbols are punched is provided on the diffusion sheet.
かれた透光板を設けたことを特徴とする請求項1記載の
平面表示灯。3. The flat display lamp according to claim 1, wherein a light transmitting plate on which characters or symbols are drawn is provided on the diffusion sheet.
装されたLED装置であることを特徴とする請求項1,
2または3記載の平面表示灯。4. The device according to claim 1, wherein the point light source is an LED device on which one LED chip is mounted.
The flat indicator light according to 2 or 3.
ップが近接して実装されていることを特徴とする請求項
1,2または3記載の平面表示灯。5. The flat display lamp according to claim 1, wherein a plurality of LED chips are mounted close to each other on said LED device.
色底板と、前記導光体の側面を覆う白色ケース枠と、前
記導光体の上面を覆う拡散シートと、前記導光体の1側
面または対向する2側面にそれぞれ配置された点状光源
とよりなる平面表示灯の前記導光体の裏面に、光散乱体
のドットパターンを形成する方法において、 a)前記導光体と同一形状で同一材料からなる評価用導
光体の裏面全体に一様に光散乱体をするステップと、 b)前記平面表示灯を組立てるステップと、 c)前記平面表示灯の発光面の各座標における輝度分布
を測定するステップと、 d)輝度分布の最低値を基準とし、各座標の測定輝度を
反比例演算して規格値に変換するステップと、 e)前記変換により得られた規格値から各座標の光散乱
体のドットの面積を計算するステップと、 f)前記計算された光散乱体のドットパターンを前記評
価用導光体とは別の導光体の裏面に形成するステップ
と、を含むことを特徴とする光散乱体パターンの形成方
法。6. A planar light guide, a white bottom plate covering a back surface of the light guide, a white case frame covering a side surface of the light guide, a diffusion sheet covering an upper surface of the light guide, A method of forming a dot pattern of a light-scattering body on the back surface of a light guide of a flat display lamp comprising a point light source disposed on one side surface or two opposite side surfaces of the light guide, respectively: A step of uniformly applying a light scatterer on the entire back surface of the evaluation light guide made of the same material as the light body; b) assembling the flat indicator light; c) a light emitting surface of the flat indicator light Measuring the luminance distribution at each coordinate of d), d) converting the measured luminance of each coordinate to the standard value by performing an inversely proportional operation on the basis of the lowest value of the luminance distribution, and e) converting the standard obtained by the conversion to a standard value. Calculate the dot area of the light scatterer at each coordinate from the value And f) forming the calculated dot pattern of the light scatterer on the back surface of a different light guide from the light guide for evaluation. Forming method.
用いて前記平面表示灯を組立てるステップと、 h)前記平面表示灯の発光面の各座標における輝度分布
を測定するステップと、 i)輝度分布の最低値を基準とし、各座標の測定輝度を
反比例演算して規格値に変換するステップと、 j)前記変換により得られた規格値から各座標の光散乱
体のドットの面積を計算する際に、前記ステップdで得
られた規格値との変化分を反映させるステップと、 k)前記計算された光散乱体のドットパターンを、前記
ステップfでの別の導光体とはさらに別の導光体の裏面
に形成するステップと、 l)前記ステップkで作成された導光体に対し、前記ス
テップg〜kをn回(nは0以上の整数)繰り返すステ
ップと、を含むことを特徴とする請求項6記載の光散乱
体パターンの形成方法。7. g) assembling the flat display lamp using the light guide produced in the step f); h) measuring a luminance distribution at each coordinate of a light emitting surface of the flat display lamp; i) a step of inversely proportionally calculating the measured luminance of each coordinate on the basis of the lowest value of the luminance distribution to convert the measured luminance into a standard value; j) the area of the dot of the light scatterer at each coordinate from the standard value obtained by the conversion. When calculating the above, reflecting the change from the standard value obtained in the step d; and k) changing the calculated dot pattern of the light scatterer to another light guide in the step f. Forming a light guide on the back surface of another light guide, and l) repeating the steps g to k n times (n is an integer of 0 or more) with respect to the light guide created in the step k; 7. The method according to claim 6, wherein Method of forming the mounting of the light scatterer pattern.
への変換は、次式 【数1】 により行うことを特徴とする請求項6または7記載の光
散乱体パターンの形成方法。8. In the steps d and i, the conversion into the standard value is performed by the following equation: 8. The method for forming a light scatterer pattern according to claim 6, wherein:
散乱体パターンの形成方法。9. The dot shape of the light scatterer is given by: The method for forming a light scatterer pattern according to claim 8, wherein the shape satisfies the following.
に、その半径は、前記ステップeおよびjにおいて、次
式 【数3】 により計算することを特徴とする請求項8記載の光散乱
体パターンの形成方法。10. When the light scatterer is a circular dot, the radius of the light scatterer is determined by the following equation in the steps e and j. The method for forming a light scatterer pattern according to claim 8, wherein the calculation is performed by:
点状光源の近傍で、反射率が極小となるように形成され
ることを特徴とする請求項6〜10のいずれかに記載の
光散乱体パターンの形成方法。11. The light according to claim 6, wherein the dot pattern of the light scatterer is formed so as to have a minimum reflectance near the point light source. A method for forming a scatterer pattern.
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