JP2003015558A

JP2003015558A - 発光表示板

Info

Publication number: JP2003015558A
Application number: JP2001202381A
Authority: JP
Inventors: Noboru Sekine; 関根　　登
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-07-03
Filing date: 2001-07-03
Publication date: 2003-01-17

Abstract

(57)【要約】【課題】低消費電力駆動が可能で、かつ発光効率の高
い線状発光体を用いた発光表示板を提供する。【解決手段】透明な柱状導光体５２と、該柱状導光体
５２の長手方向の少なくとも一端部に配設された発光ダ
イオード５４とを有し、該発光ダイオード５４から入射
した光を前記柱状導光体５２の長手方向側面から出射さ
せる線状発光体５１であって、前記柱状導光体５２の側
面にその長手方向に沿って少なくとも１本の帯状光反射
層５３が形成されてなる少なくとも１本の線状発光体５
１と、前記線状発光体５１から出射された光を面状に拡
散させるための少なくとも１枚の光拡散板５６と、を備
えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光表示板に関
し、詳しくは、低消費電力駆動が可能で、かつ発光効率
の高い線状発光体を用いた発光表示板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、駅の行先案内、料金表示等の表示
板や店舗の看板等の発光表示板は、一般に蛍光管、冷陰
極管などが内蔵され、発光面のすりガラス表面に文字や
数字などが表示されている。あるいは、ネオン管や発光
ダイオード（ＬＥＤ）マトリックスなど発光体のみを使
った方法がある。

【０００３】一方、発光体として、可撓性チューブに透
明コア液又は柔軟な透明ポリマーを充填した光伝送チュ
ーブや、プラスチック光ファイバーを撚り合わせた線状
発光体が提案されている。これらは光源から出てくる光
をチューブの一端から入射させ、数十ｍの長さに亘りチ
ューブ側面から光を出射させるもので、光源と発光部分
を分離でき、破損の危険性もないことから、水中や屋
外、爆発の恐れのある環境等においても使用することが
でき、また、ガラス細工などの複雑な加工が不要であ
り、製造が容易で、加工性、施工性も良好なものであっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ネオン
管や蛍光管等を使用する従来の発光表示板は、高電圧を
必要とする上に、消費電力も１ｍ当たり数十Ｗ程度と高
く、インバータなどの点灯のための装置が必要であるた
めに、高コストであった。また、曲げて使用したい場合
には、熟練した作業員による高度なガラス細工を必要と
し、結果的に高コストとなっていた。更に、耐衝撃性や
耐水性にも問題があった。

【０００５】また、上述の光伝達チューブは数十ｍ程度
の長尺に亘って発光させることを目的とするものであ
り、側面の発光効率は低いため、低電力の光源では十分
な明るさは得られず、５０〜２５０Ｗ程度の高電力の光
源が用いられていた。従って、駅等の発光表示板に適用
しようとして数十センチメートル程度の短尺の光伝達チ
ューブとしても、ネオン管や蛍光灯と同様に高電力の光
源が必要であった。

【０００６】そこで本発明の目的は、上記従来の問題を
解決し、低消費電力駆動が可能で、かつ発光効率の高い
線状発光体を用いた発光表示板を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく鋭意検討した結果、以下の構成とすることに
より上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成
するに至った。即ち、本発明は下記に示す通りである。

【０００８】〈１〉透明な柱状導光体と、該柱状導光体
の長手方向の少なくとも一端部に配設された発光ダイオ
ードとを有し、該発光ダイオードから入射した光を前記
柱状導光体の長手方向側面から出射させる線状発光体で
あって、前記柱状導光体の側面にその長手方向に沿って
少なくとも１本の帯状光反射層が形成されてなる少なく
とも１本の線状発光体と、前記線状発光体から出射され
た光を面状に拡散させるための少なくとも１枚の光拡散
板と、を備えてなることを特徴する発光表示板である。

【０００９】〈２〉前記〈１〉の発光表示板において、
文字、数字、絵図等の情報を表示するためのマスク部が
前記光拡散板上に形成されてなる発光表示板である。

【００１０】〈３〉前記〈２〉の発光表示板において、
前記マスク部が透明板上に形成され、該透明板が前記拡
散板上に積層されてなる発光表示板である。

【００１１】〈４〉前記〈１〉〜〈３〉のいずれかの発
光表示板において、前記帯状光反射層が、前記柱状導光
体の一部白色不透明化、白色顔料または散乱材を含む塗
料の印刷、および／または前記柱状導光体に対する微細
な凹凸付与により形成されている発光表示板である。

【００１２】〈５〉前記〈１〉〜〈４〉のいずれかの発
光表示板において、前記柱状導光体の長手方向に直交す
る切断面が円形状またはかまぼこ状である発光表示板で
ある。

【００１３】〈６〉前記〈１〉〜〈５〉のいずれかの発
光表示板において、前記柱状導光体の長手方向の両端部
に異なる色の発光ダイオードが配置されている発光表示
板である。

【００１４】〈７〉前記〈１〉〜〈５〉のいずれかの発
光表示板において、前記柱状導光体の長手方向の一端部
に発光ダイオードが配置され、他端部に反射板が配置さ
れている発光表示板である。

【００１５】〈８〉前記〈１〉〜〈７〉のいずれかの発
光表示板において、前記線状発光体をケーシング内に収
容し、該ケーシング内面に光反射機能を持たせるか、ま
たは該ケーシング内に光反射板を配置した発光表示板で
ある。

【００１６】前記〈１〉の発明の発光表示板において
は、柱状導光体中を通過する光が帯状光反射層で反射さ
れるため、低消費電力の発光ダイオード（以下「ＬＥ
Ｄ」と略記する）の駆動にて帯状光反射層と反対側の側
面から指向性の強い高輝度の帯状の光を放出することが
できる。このようにして線状発光体から出射された光は
光拡散板にて面状に拡散され、この光拡散板全体にわた
り非常に明るい状態とすることができる。これにより、
前記〈２〉および〈３〉の発明のように、光拡散板上に
文字等のマスク部を設けることにより、かかる文字等を
鮮明に浮かび上がらせることができる。

【００１７】前記〈４〉〜〈７〉の発明により、指向性
の強い高輝度の帯状の光を線状発光体から良好に出射す
ることが可能となる。また、前記〈６〉の発明により、
発光表示板の発光色を変色可能とすることが可能とな
る。さらに、前記〈８〉の発明により、線状発光体から
出射された光を効果的に光拡散板全面に到達せしめるこ
とができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て具体的に説明する。図１は、本発明において好適に使
用し得る線状発光体の斜視図である。この線状発光体１
は、透明な柱状導光体２と、柱状導光体２の長手方向の
一端部に配置された後述のＬＥＤと有し、図１の（ロ）
に示すようにＬＥＤから入射した光を、柱状導光体２の
側面にその長手方向に沿って形成された帯状光反射層３
に反射させて長手方向側面から出射させることができ
る。

【００１９】本発明において、柱状導光体２を構成する
材料としては、屈折率が高い透明材料が用いられ、プラ
スチック、エラストマーなどの中から目的に応じて適宜
選択することができる。柱状導光体の構成材料の具体例
としては、ポリスチレン、スチレン・メチルメタクリレ
ート共重合体、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリメ
チルペンテン、アリルグリコールカーボネート樹脂、ス
ピラン樹脂、アモルファスポリオレフィン、ポリカーボ
ネート、ポリアミド、ポリアリレート、ポリサルホン、
ポリアリルサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエー
テルイミド、ポリイミド、ジアリルフタレート、フッ素
樹脂、ポリエステルカーボネート、ノルボルネン系樹脂
（ＡＲＴＯＮ）、脂環式アクリル樹脂（オプトレッ
ツ）、シリコーン樹脂、アクリルゴム、シリコーンゴム
等の透明材料が挙げられる。

【００２０】本発明に係る柱状導光体２の直径には特に
制限はないが、直径は通常の場合２〜２０ｍｍ、特には
３〜１４ｍｍであり、用途応じ適宜選定すればよい。

【００２１】図１に示す柱状導光体２は、透明部分２Ａ
と帯状光反射層３を形成する白色不透明部分とからな
る。柱状導光体２の一部白色不透明化は、上述の透明材
料中に、白色顔料や散乱材、例えば、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ
₂、ＳｉＯ₂等の金属酸化物粒子、ＢａＳＯ₄等の硫酸塩
粒子、ＣａＣＯ₃等の炭酸塩粒子、ガラス微粉末やガラ
スバルーンなどの無機化合物粒子、ミクロエアーセル等
の１種又は２種以上を混入することにより行うことがで
きる。

【００２２】図２は、帯状光反射層の他の形成方法を示
すものである。図２の（ロ）は、（イ）のＡ−Ａの矢視
方向に沿う断面図である。図２に示す帯状光反射層１３
は、柱状導光体１２の側面にその長手方向に沿って凹凸
を設けることにより形成される。このように、柱状導光
体１２の側面に凹凸による反射層を形成することによっ
ても、前述の場合と同様に、ＬＥＤから入射した光をこ
の帯状光反射層１３の凹凸に反射させて長手方向側面か
ら高輝度にて出射させることができる。

【００２３】図３は、帯状光反射層の更に他の形成方法
を示すものである。図３の（ロ）は、（イ）のＢ−Ｂの
矢視方向に沿う断面図である。図３に示す帯状光反射層
２３は、柱状導光体２２の側面にその長手方向に沿って
白色顔料または散乱材を含む塗料を印刷することにより
形成される。

【００２４】帯状光反射層２３を形成する白色顔料や散
乱材としては、シリコーン樹脂粒子やポリスチレン樹脂
粒子等の透明有機樹脂粒子、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、Ｓｉ
Ｏ₂等の金属酸化物粒子、ＢａＳＯ₄等の硫酸塩粒子、Ｃ
ａＣＯ₃等の炭酸塩粒子、ガラス微粉末やガラスバルー
ンなどの無機化合物粒子、ミクロエアーセル等が挙げら
れ、これらの１種を単独で又は２種以上を併用して使用
することができる。

【００２５】反射効率や塗料の印刷性等を考慮した場
合、これら白色顔料や散乱材の粒子の平均粒径は０．０
１〜２０μｍ程度、特に０．０５〜１μｍ程度であるこ
とが好ましく、また、光反射層中の含有量は０．５〜５
０重量％程度、特に３〜２０重量％程度であることが好
ましい。

【００２６】なお、塗料としては、アクリル樹脂、ウレ
タン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、或いはアク
リル系、ゴム系、エラストマー系等の粘着剤をバインダ
ーとするものを用いることができる。

【００２７】帯状光反射層２３は、このような反射材含
有塗料をオフセット印刷、グラビヤ印刷、凸版印刷、パ
ッド印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷等の印
刷方式を採用して、好ましくは柱状導光体２２の押出成
形工程において、インライン方式で印刷することにより
形成される。印刷された帯状光反射層２３の厚さは、過
度に薄いと光反射効率が十分でなく、逆に過度に厚くて
も光反射効率には大差がないにもかかわらず、印刷コス
トの高騰や帯状光反射層２３の剥離の問題も生じてくる
ため、これらを勘案して適切に選択するのが好ましく、
通常は２０〜２００μｍ程度の厚さとすることが好まし
い。

【００２８】上述のようにして形成される帯状光反射層
３、１３、２３の幅（周方向長さ）は、柱状導光体２、
１２、２２の外周（全周）長さの５０％以下であること
が好ましい。柱状導光体２、１２、２２に帯状光反射層
３、１３、２３を形成することにより、ＬＥＤから柱状
導光体２、１２、２２内に入射した光は、帯状光反射層
３、１３、２３で反射され、柱状導光体２、１２、２２
から高輝度の側面発光として出射される。

【００２９】なお、本発明においては、帯状光反射層
３、１３、２３は、柱状導光体２、１２、２２の側面に
その長手方向に沿って複数本形成せしめてもよく、例え
ば、図４に示すように、帯状光反射層３３を、柱状導光
体３２の側面にその長手方向に沿って３本設け、ＬＥＤ
から入射した光をこれら帯状光反射層３３に反射させ、
帯状光反射層３３の間隙から３方向に光を出射させても
よい。

【００３０】また、柱状導光体２、１２、２２の長手方
向に直交する切断面は円形状に限定されず、例えば、図
５に示すようにかまぼこ状の断面形状を有していてもよ
く、この場合、かまぼこ状の柱状導光体４２の底面に帯
状光反射層４３を形成し、これにより柱状導光体４２か
ら高輝度の側面発光を得ることができる。

【００３１】本発明において、柱状導光体の長手方向の
少なくとも一端部に配置される光源装置はＬＥＤであ
る。ＬＥＤの発光色は、赤、青、緑、黄、橙、白などが
あるが、目的に応じて任意に選定使用することができ
る。また、ＬＥＤの個数は１個でもよいし、光量を増や
したい場合には複数個用いてもよい。即ち、柱状導光体
の一端部のみにＬＥＤを設け、その一端部のみから光を
入射してもよいし、ＬＥＤを柱状導光体の両端部に設
け、両端部から光を入射してもよい。特に両端から光を
入射した場合には、より均一かつ高い輝度の側面発光を
得ることができる。

【００３２】さらに、ＬＥＤの発光色についても同様
に、単色でもよいし、複数色用いてもよい。柱状導光体
の長手方向の両端部に異なる色のＬＥＤを配置すること
により、発光表示板の発光色を可変とすることができ
る。さらにまた、柱状導光体の長手方向の一端部にＬＥ
Ｄを配置し、他端部に反射板を配置することによっても
高輝度の側面発光を得ることができる。

【００３３】本発明の発光表示板においては、上述の線
状発光体１、１１、２１、３１、４１から出射された光
を面状に拡散させるための少なくとも１枚の光拡散板を
備えている。光拡散板は特に限定されるものではなく、
すりガラスや半透明の合成樹脂板など、既知の発光表示
板に使用されているものを好適に用いることができる。

【００３４】また、本発明においては、発光表示板とし
ての機能を持たせるために、かかる光拡散板上に文字、
数字、絵図等の情報を表示するためのマスク部を形成す
る。このマスク部は透明板上に形成した後、この透明板
を拡散板上に積層してもよい。

【００３５】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明
する。なお、図示する発光表示板は本発明の一実施例で
あって、何ら図示のものに限定されるものではない。

【００３６】図６に示す一好適例である発光表示板５０
は、前面に光拡散板５６を備えたケーシング５８の内部
に１本の線状発光体５１が収容されている。光拡散板５
６の上面には文字、数字、絵図等の情報を表示するため
のマスク部５７が形成されている。線状発光体５１は、
透明な柱状導光体５２と、柱状導光体５２の側面にその
長手方向に沿って形成された１本の帯状光反射層５３
と、柱状導光体５２の長手方向の一端部に配設されたＬ
ＥＤ５４と、他端部に配置された反射板と５５とを有す
る。ＬＥＤ５４は接着又は加締めなどの方法で固定さ
れ、リード線との接続箇所は絶縁のため、および水や水
蒸気、可燃性ガスや液体の侵入を防止するために、エポ
キシ樹脂、シリコーンゴムなどの材料で保護される。

【００３７】図７に示す他の好適例である発光表示板６
０は、柱状導光体６２の長手方向の両端部にＬＥＤ６４
を配置した以外は上記好適例と同様である。また、図８
に示す更に他の好適例である発光表示板７０は、ケーシ
ング７８の内部に光反射板７９を配置し、線状発光体７
１から出射される光をケーシング７８の前面の光拡散板
７６に集光する以外は、図６または図７に示す好適例と
同様である。さらに図９は、線状発光体８１の発光側面
をケーシング８８の内面に向け、一旦ケーシング８８の
内部に配置した光反射板８９に光を反射させ、これによ
り一層の光の拡散を実現した好適例を示しており、図１
０は、ケーシング９８の内部に光反射板９９を配置し、
かつ線状発光体９１を３本設けた好適例を示している。
さらにまた、図１１は、光拡散板１０６Ａおよび１０６
Ｂを２重にして設け、より一層の光の拡散を可能にした
好適例を示している。

【００３８】図１２は、天井からの懸垂式の発光表示板
１１０の好適例を示している。この場合、線状発光体１
１１はケーシング１１８の上端部に配置し、線状発光体
１１１の側面からの光を、ケーシング１１８の内部背面
に設けられた複数の突状光反射板１１９に反射させ、反
射した光をケーシング１１８の前面の光拡散板１１６に
集光する。突状光反射板１１９は、線状発光体１１１か
ら距離が遠くなるに従い突出量を大きくし、発光表示板
１１０の上端部と下端部とで輝度に差が出ないようにし
てある。

【００３９】図１３および図１４は光拡散板の上面に形
成された文字、数字、絵図等の情報を表示するマスク部
の一例を示しており、さらに図１５〜１９は本発明の発
光表示板の実際の適用例を示している。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、低
消費電力駆動が可能で、かつ発光効率の高い線状発光体
を用いた発光表示板を提供することができ、駅の各種表
示板、ホテルや劇場等の足下照明、各種看板として極め
て有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の線状発光体の実施の形態を示す斜視図
である。

【図２】本発明の線状発光体の他の実施の形態を示す斜
視図と、Ａ−Ａ矢視方向に沿う断面図である。

【図３】本発明の線状発光体の更に他の実施の形態を示
す斜視図と、Ｂ−Ｂ矢視方向に沿う断面図である。

【図４】本発明の線状発光体の更に他の実施の形態を示
す断面図である。

【図５】本発明の線状発光体の更に他の実施の形態を示
す断面図である。

【図６】本発明の一実施例の発光表示板の断面図であ
る。

【図７】本発明の他の実施例の発光表示板の断面図であ
る。

【図８】本発明の更に他の実施例の発光表示板の断面図
である。

【図９】本発明の更に他の実施例の発光表示板の断面図
である。

【図１０】本発明の更に他の実施例の発光表示板の断面
図である。

【図１１】本発明の更に他の実施例の発光表示板の断面
図である。

【図１２】本発明の更に他の実施例の発光表示板の断面
図である。

【図１３】光拡散板の上面に形成された文数字を表示す
るマスク部の一例を示す正面図である。

【図１４】光拡散板の上面に形成された文字および数字
の情報を表示するマスク部の一例を示す斜視図である。

【図１５】本発明の発光表示板の実際の適用例を示す斜
視図である。

【図１６】本発明の発光表示板の実際の適用例を示す斜
視図である。

【図１７】本発明の発光表示板の実際の適用例を示す斜
視図である。

【図１８】本発明の発光表示板の実際の適用例を示す斜
視図である。

【図１９】本発明の発光表示板の実際の適用例を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１，１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８
１，９１，１０１，１１１線状発光体２，１２，２２，３２，４２，５２，６２，７２，８
２，９２，１０２柱状導光体２Ａ透明部分３，１３，２３，３３，４３，５３，６３，７３，８
３，９３，１０３帯状光反射層５０，６０，７０，８０，９０，１００，１１０発光
表示板５４，６４ＬＥＤ５５反射板５６，６６，７６，８６，９６，１０６Ａ，１０６Ｂ，
１１６光拡散板５７，６７，８７，９７，１０７，１１７マスク部５８，６８，７８，９８，１０８，１１８ケーシング７９，８９，９９光反射板１１９突状光反射板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｆ 13/04 Ｆ２１Ｙ 101:02 // Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆ２１Ｓ 1/00 Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明な柱状導光体と、該柱状導光体の長
手方向の少なくとも一端部に配設された発光ダイオード
とを有し、該発光ダイオードから入射した光を前記柱状
導光体の長手方向側面から出射させる線状発光体であっ
て、前記柱状導光体の側面にその長手方向に沿って少な
くとも１本の帯状光反射層が形成されてなる少なくとも
１本の線状発光体と、前記線状発光体から出射された光を面状に拡散させるた
めの少なくとも１枚の光拡散板と、を備えてなることを
特徴する発光表示板。
【請求項２】文字、数字、絵図等の情報を表示するた
めのマスク部が前記光拡散板上に形成されてなる請求項
１記載の発光表示板。
【請求項３】前記マスク部が透明板上に形成され、該
透明板が前記拡散板上に積層されてなる請求項２記載の
発光表示板。
【請求項４】前記帯状光反射層が、前記柱状導光体の
一部白色不透明化、白色顔料または散乱材を含む塗料の
印刷、および／または前記柱状導光体に対する微細な凹
凸付与により形成されている請求項１〜３のうちいずれ
か一項記載の発光表示板。
【請求項５】前記柱状導光体の長手方向に直交する切
断面が円形状またはかまぼこ状である請求項１〜４のう
ちいずれか一項記載の発光表示板。
【請求項６】前記柱状導光体の長手方向の両端部に異
なる色の発光ダイオードが配置されている請求項１〜５
のうちいずれか一項記載の発光表示板。
【請求項７】前記柱状導光体の長手方向の一端部に発
光ダイオードが配置され、他端部に反射板が配置されて
いる請求項１〜５のうちいずれか一項記載の発光表示
板。
【請求項８】前記線状発光体をケーシング内に収容
し、該ケーシング内面に光反射機能を持たせるか、また
は該ケーシング内に光反射板を配置した請求項１〜７の
うちいずれか一項記載の発光表示板。