JP2005003734A - Luminescent display device - Google Patents

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JP2005003734A JP2003164131A JP2003164131A JP2005003734A JP 2005003734 A JP2005003734 A JP 2005003734A JP 2003164131 A JP2003164131 A JP 2003164131A JP 2003164131 A JP2003164131 A JP 2003164131A JP 2005003734 A JP2005003734 A JP 2005003734A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small and thin type luminescent display device of low power consumption, with which simple letters and figures can be displayed by making the letters and figures directly emit light. <P>SOLUTION: Recessed and projection parts 2a matched with the figure of a desired display image 1 are formed on the back of a light guide plate 2, and light emitting elements 3 are arranged on the side faces of the light guide plate 2 so that the light can be guided into the light guide plate 2. Then, the shape of the recessed and projection parts is displayed by irregularly reflecting the the light guided from the side faces. Two or more sets of the light guide plates with these light emitting elements can be used as the structure. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば公共建物内での案内表示や簡単な広告など、一定の画像を電光で表示することができる発光表示装置に関する。さらに詳しくは、非常に簡単な構成で、複合色を利用したアピールしやすい発光表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
LEDドットマトリクス表示装置や液晶表示装置のように、表示画像を随時変化させるものではなく、駅などの広告や案内表示板など、一定の画像や文字を表示する装置としては、電飾看板などが知られている。これらの電飾看板は、たとえば図4に示されるように、蛍光管51などの光源がバックライトとして反射ケース52内に設けられ、バックライトの表面に、光拡散板53を介して、画像が描画された表示パネル54を設置することにより、表示パネルの画像をライトアップする構成になっている。このような蛍光管をバックライトとする構成では、蛍光管51と表示パネル54との間の距離を大きくしないと、蛍光管51の近くは明るすぎて、離れると暗くなり、蛍光管のイメージが現れて均一な表示画像を得られないため、奥行きが厚くなり、装置が大形化するという問題がある(たとえば特許文献1参照)。
【0003】
このような問題を解決するため、図5に示され、液晶表示装置などにも用いられるように、導光板61の側面から蛍光管または発光ダイオード(LED)を1個または複数個配列した線状光源62または点状光源などにより光を導入し、その表面に設けられる光拡散板63などを介して表面側から均一に光を放射する面状光源をバックライトとして、その上面側に画像を描画した表示パネル64または液晶パネルなどを配置して表示パネルまたは液晶パネルの画像を表示する構成のものも知られている(たとえば特許文献1参照)。この場合、導光板の裏面や側面に光反射膜が設けられたり、表面での輝度の均一化を図るため、導光板裏面に大きさを変えた反射膜パターンが導光板の裏面に設けられる場合もある。
【0004】
【特許文献1】
特開平8−153405号公報(図17、18)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、変化させない表示画像をライトアップなどにより表示する場合、画像を描画した表示パネルを裏面から光源により直接照射したり、導光板により均一な面状光源とされたバックライトにより照射したりすることによりきれいな表示画像をライトアップして見栄えのある表示をすることが可能である。しかし、直接照射の場合は、光源と表示パネルとの間隔を大きくしなければならないため大形化し、導光板を用いる方法では、コストアップになるという問題がある。さらに、これらの方法では、いずれの場合でも、光源の光により直接表示するのではなく、表示パネルをライトアップするもので、光源の光の利用が間接的で無駄が多く、電力の消費も多くコストアップになるという問題がある。
【0006】
一方、たとえばビル内での「非常口」とか、公共建物内での「入口」や「出口」などの簡単な案内表示や、簡単な表示の広告板などの場合には、低消費電力で、安価に、かつ、薄型に形成され、できるだけ人目を引くような表示にすることが望まれる。
【0007】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、簡単な文字や図形などを直接発光させることにより表示し、低消費電力で、かつ、小形、薄型の発光表示装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、導光板の裏面にヘアライン加工やシボ加工などの凹凸を施して導光板の側面からLEDなどにより導光板内に光を導入すると、その凹凸部で導入した光が乱反射し、凹凸が形成された部分だけが発光しているように見えることを見出した。そして、その導光板と垂直方向に他の表示器などの光が放射される場合には、そのまま導光板を透過して認識されるため、導光板の下の表示と導光板の凹凸が形成された画像とを合せて認識することができ、凹凸を形成した導光板を2枚以上重ねてそれぞれの導光板の側面から発光素子により光を入射させると、それらの導光板の画像を重ね合せて表示させることができることを見出した。なお、2枚以上の導光板を重ね合せる場合、その導光板間でそれぞれの発光素子の光がクロストークしないように、それぞれの発光素子が遮蔽されると共に、導光板間には、空隙部を形成する必要がある。
【0009】
本発明による発光表示装置は、裏面に所望の表示画像の図形に合せた凹凸部が形成された導光板と、該導光板に光を導入できるように前記導光板の側面に設けられる発光素子とからなっている。
【0010】
ここに表示画像とは、数字や文字、キャラクタ、図形などからなり、案内や広告などの標識に使用し得る画像を意味する。また、凹凸とは、直線状の溝(ヘアライン)やシボ加工が施された状態を意味する。
【0011】
この構造にすることによって、表示画像をカラーなどで描画した表示パネルなどを作ることなく、導光板内に導入した光をそのまま反射させて表示画像とすることができる。すなわち、導光板の裏面に、表示画像の形状に合せた部分に凹凸が形成されており、導光板内に導入された光はその凹凸部で乱反射をして導光板の表面に出射するため、凹凸部で発光しているように見える。すなわち、導光板に導入された光が、凹凸部が形成された部分で直接発光しているように観察される。そのため、導光板に導入された光を間接的に利用してライトアップするのとは異なり、導光板内に導入した光を有効に利用することができ、少ない入力で明るい表示をすることができる。
【0012】
前記発光素子が設けられた導光板が、一定間隔をあけて複数枚重ねて設けられ、少なくとも2枚の導光板に形成された表示画像の図形を重ね合せて表示することにより、簡単な構成で、立体的表示をすることができ、また、たとえば異なる導光板を用いて周囲のみをぼかした背景にすることもでき、非常に新鮮味に溢れた発光表示装置とすることができる。なお、「一定間隔をあけて」とは、隣接する導光板同士で、相互間の発光素子の光が支障のない程度に混入しないように間隔が設けられることを意味し、逆に配置のスペースの関係で、相互の表示画像が分散してしまわないで両画像を重ね合せることができれば、大幅に分離されていても構わない。
【0013】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の発光表示装置について、図面を参照しながら説明をする。本発明による発光表示装置は、その一実施形態の平面、そのB−B断面および背面の説明図が図1に示されるように、裏面に所望の表示画像1の図形に合せた凹凸部2aが導光板2に形成され、その導光板2に光を導入できるように、導光板2の側面に発光素子3が設けられている。
【0014】
表示画像1は、図1に示される例では、会社案内や宣伝用に用いる社名の略号の例が示されているが、この例に限定されるものではなく、たとえばビル内で案内する非常口の案内灯や、公共建物内での入口、出口の表示灯、宣伝、広告用などの図形など、たえず一定の内容を表示する場合の画像など、比較的簡単な画像に適用することができる。
【0015】
導光板2は、通常のバックライトとして用いられるものと同様のものを用いることができ、側面から入射される発光素子の光を、適当に反射させて所定の方向に光を取り出すものである。すなわち、たとえばポリカーボネートやアクリル樹脂(PMMA)などからなり、0.8〜25mm程度の厚さに形成され、発光させたい領域の裏面(表示面と反対面)に凹凸部2aが形成されている。発光させたい領域とは、前述の表示画像1に対応する部分で、たとえば図1(b)および(c)に示されるように、表示画像1が「ROHM」である場合、その字の部分の導光板2の裏面に凹凸部2aが形成されている。
【0016】
図1に示される例では、凹凸部2aが形成される部分自体が導光板2の裏面よりも凹んだ凹部2b内に形成されているが、凹凸部2aの部分を明瞭にすると共に、乱反射をさせやすくするため凹部2bが形成されているもので、凹部2bはなくて、導光板2の裏面に直接凹凸部2aが形成されていても殆ど変らない。
【0017】
凹凸は、光を乱反射させるもので、平行な直線状に形成された溝(ヘアライン)でもよいし、皺のようにランダムに凸凹が形成されたシボでもよい。側面から入射した光がこの導光板2内で全反射を繰返しながら、裏面の凹凸部2aで乱反射して表面側から放射されるように形成されている。すなわち、図2に、導光板2内に入射した光の経路が示されるように、導光板2内に入射した光は、導光板2内で全反射を繰り返しながら進み、凹凸部2aに向かった光は、その凹凸部2aでの入射角が変り、一部は導光板2の上面に向い、導光板2から出射される。出射できない光は再度導光板2内を全反射しながら、別の凹凸部2aで反射して表面側に出射され、凹凸部2aで反射して表面側に出た光が観察されるため、凹凸部2aの部分が光って見える。
【0018】
すなわち、通常の液晶表示装置や電飾看板などに用いられるバックライトでは、表面側から均一な光を取り出したいため、裏面に光の強さに応じて反射量を調整した反射パターンが形成される場合があるが、本発明による導光板2は、その裏面に反射パターンが形成されるのではなく、凹凸による反射で光を取り出す構成になっている。一方、導光板2の裏面側から入射する光はそのまま導光板2を通り抜けるこができる。そのため、後述するように、この導光板を一定間隔あけて2枚以上重ねることにより、複数の導光板により表示される画像を重ね合せた画像にすることもできる。
【0019】
この凹凸の深さは発光素子3から入射する光の量と導光板2の大きさによるが、導光板2内で光が充分に全反射を繰り返して凹凸部2aで上面側に反射する高さであればよい。図1に示されるヘアラインの例では、22mm(縦)×80mm(横)×2mm(厚さ)の導光板2で、0.015mm程度の深さの溝を0.02mm程度の間隔で形成した。
【0020】
発光素子3は、たとえばLEDチップそのままでもよいし、ドーム状樹脂で被覆したランプ型、またはチップ状の絶縁基板上にLEDチップをマウントして樹脂で被覆したチップ型の発光素子でもよい。また、LEDでなくても、他の光源から光ファイバを介して入射されるものでもよく、また、大形の表示装置であれば、蛍光管や冷陰極管などの光源を用いることもできる。本発明では、発光素子の光を直接表示画像として利用しているため、その利用効率がよく、通常の案内灯程度の表示なら、LEDで充分にその輝度を得ることができる。
【0021】
発光素子3は、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色の発光素子が設けられることが、表示色をほぼフルカラーで表示することができるため好ましい。LEDの場合、赤色発光素子はInGaAlP系化合物半導体を用いて作製することができ、緑色発光素子であればGaN系化合物半導体やGaP化合物半導体を用いて、青色発光素子の場合もGaN系化合物半導体を用いて作製することができ、それぞれ0.22〜0.26mm×0.22〜0.26mm程度の非常に小さいチップで、高輝度の発光を得ることができ、前述の例の大きさの導光板2で、図1に示されるように、左右にそれぞれ各色1個づつ設けることにより、充分に導光板2に形成された凹凸部2aで画像を表示することができた。導光板が大きい場合には、発光素子の数を多く設けることにより明るく表示することができる。
【0022】
図1に示されるように、各色の発光素子3(R)、3(G)、3(B)を、左右でたすきがけになるように配置することにより、導光板2内で、光を均一に拡散しやすいため好ましい。すなわち、導光板2の一側面の中心部から入光させれば、比較的全体に拡散させやすいが、端の方から入射させる場合には、対向する端部側への光の拡散が充分でなくなるため、対向する同じ色の発光素子は、その対向する他端部側に配置することにより、どの色の光も導光板2内の全体に拡散しやすい。
【0023】
さらに、R、G、Bそれぞれの発光素子3を独立してオンオフさせ得るように、駆動回路が形成されることにより、所望の色の発光素子のみをオンにして表示画像の色を制御することができると共に、2〜3色を混食させて中間の色の発光をさせることもでき、さらには、それぞれの発光素子の駆動電流を変化させ、輝度調整をして混色させることにより、殆どフルカラーの所望の色で、画像表示をすることができる。発光素子として、LEDを用いることにより、このような背景色の制御も容易に行うことができる。
【0024】
この発光素子3は、図1(a)に示されるように、導光板2の側面から若干離して設けてもよいし、導光板2に直付けしたり、導光板側壁の一部に凹部を形成して、その中に発光素子を入れるように形成したりしてもよい。発光素子3の指向特性に応じて、できるだけ導光板2内に入射して拡散しやすいように取り付けられる。また、図示されていないが、導光板2に入射しない光が表示面側に余り漏れないように、発光素子3の周囲を反射膜などで被覆し、発光素子3で発光する光の殆ど全部を導光板2内に入射させるようにすることが望ましい。さらに、発光素子3が設けられる側壁は、導光板の対向する側壁に限定されるものではなく、周囲全体の側壁に設けられてもよく、また、1つの側壁のみに設けられてもよい。必要な発光量に応じて決定される。
【0025】
さらに、図示されていないが、導光板内での発光が均一でない場合には、さらに表面側にポリカーボネートなどからなる光拡散板を設けることにより、導光板からの光を均一に発光させることができる。
【0026】
本発明による発光表示装置によれば、導光板の裏面に表示したい画像の形状に合せた凹凸部を形成し、導光板の側壁から光を入射することができるように、発光素子を取り付けるだけで、簡単な図形や文字などを所望の発光色で発光させ、表示させることができる。すなわち、導光板の側壁から入射した光は、導光板と周囲の空気の屈折率差が大きいため、導光板の内部で全反射しながら導光板内を進行するが、導光板裏面側に形成された凹凸部に達した光は、凹凸部で乱反射するため、規則的な反射ではなく、表面側に乱反射される。そのため、凹凸部が形成された部分のみが発光しているように観察され、凹凸部が形成された形状の画像として表示される。発光素子として、前述のように3原色のR、G、Bの発光素子が設けられることにより、所望の色で発光させることができる。
【0027】
その結果、非常に導入する光の利用効率がよく、僅かな光でも明るい画像表示をすることができ、発光素子として、1色表示でよければ、通常のLEDを両側に1個づつ設けるだけで、たとえばビル内の非常口の案内灯を充分に注意を引くように表示することができ、非常に省電力化が可能となる。しかも、表示パネルや光源、それらを保持する筐体なども必要ではなく、導光板の厚さがあればよいため、非常に薄型で壁などに貼り付ける状態で設置することもできる。
【0028】
前述の例では、導光板1枚と、その導光板に光を入射する発光素子とだけで構成した例であるが、導光板は、その板と垂直方向に入射する光は、そのまま導光板を透過するため、たとえば図3に示されるように、2枚以上を重ねて複合画像を形成することもできる。すなわち、第1の導光板2には前述の図1に示される画像と同様の画像に対応した凹凸部が形成され、第2の導光板21には、周囲のみに設けられる枠状の画像11に対応した凹凸部が形成されている。そして、第1の導光板2に入射する発光素子3の色と、第2の導光板21に入射する発光素子3の光の色を変えると共に、第2の導光板21に入射する発光素子の光量を落としてぼかすことにより、発光色を変えた模様を重畳した画像として表示することができる。
【0029】
複数の導光板に設けられる画像は、画像が重ならない場所に設けられる必要はなく、たとえば、富士山の図形などと重なるような画像に対応した導光板を重ね合せることもできる。上下の導光板で画像が重なる場合でも、前述のように、下の導光板から発せられる光は、上の導光板をそのまま透過して観測され、上部の導光板は、前述と同様の理論により、その導光板に形成された画像に合せた形状で発光するため、上下の色の混色はあるものの、両者を重畳した画像を表示することができる。同様に、3枚以上の導光板を重ねて表示装置を構成することもできる。
【0030】
なお、導光板に異なる図柄などを形成しておき、重ねて表示する場合、2枚以上の導光板に設けられる発光素子をオンにする必要があるので、それぞれの発光素子の光が混色しないように、各発光素子からの光の漏れを防止するように反射膜で被覆すると共に、導光板同士を離して、導光板同士で光が進まないようにする必要がある。通常は、導光板同士の間に間隙を設けることにより、空気の屈折率が小さいため、全反射しやすく、また、凹凸により上面側に反射し易いため、混色を防止することができる。
【0031】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な広告用表示画像や、ビルなどにおける非常口、入口、出口などの簡単な表示を非常に安価な装置で構成することができると共に、光を非常に有効に利用することができるため、LEDなどの半導体素子で発光素子を構成することができ、非常に省電力で安価な発光表示装置を得ることができる。しかも、周期的に発光色を変化させて、表示画像を変化させることもでき、アクセントのある表示装置にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による発光表示装置の一実施形態を示す説明図である。
【図2】本発明による発光表示装置の導光板に設けられる凹凸部で発光する原理の説明図である。
【図3】本発明による発光表示装置の他の実施形態を示す説明図である。
【図4】従来の電飾看板の一例を示す説明図である。
【図5】従来の電飾看板や液晶表示装置に用いられるバックライトの構成説明図である。
【符号の説明】
1 表示画像
2 導光板
2a 凹凸部
3 発光素子
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light-emitting display device capable of displaying a certain image with lightning, such as a guidance display in a public building or a simple advertisement. More particularly, the present invention relates to a light-emitting display device that has a very simple configuration and is easy to appeal using composite colors.
[0002]
[Prior art]
Unlike LED dot matrix display devices and liquid crystal display devices, the display image is not changed at any time, and as a device that displays certain images and characters, such as advertisements and guidance display boards at stations, etc., electric signboards etc. Are known. For example, as shown in FIG. 4, these electric signs are provided with a light source such as a fluorescent tube 51 as a backlight in a reflection case 52, and an image is displayed on the surface of the backlight via a light diffusion plate 53. By installing the drawn display panel 54, the display panel image is lit up. In such a configuration using a fluorescent tube as a backlight, unless the distance between the fluorescent tube 51 and the display panel 54 is increased, the vicinity of the fluorescent tube 51 becomes too bright and becomes dark when separated, so that the image of the fluorescent tube becomes dark. Since it appears and a uniform display image cannot be obtained, there is a problem that the depth becomes thick and the apparatus becomes large (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
In order to solve such a problem, as shown in FIG. 5 and used in a liquid crystal display device or the like, a linear shape in which one or a plurality of fluorescent tubes or light emitting diodes (LEDs) are arranged from the side of the light guide plate 61 is used. An image is drawn on the upper surface side by using a planar light source that introduces light from the light source 62 or a point light source and emits light uniformly from the surface side through a light diffusing plate 63 or the like provided on the surface of the light source. There is also known a configuration in which the display panel 64 or the liquid crystal panel is arranged to display an image of the display panel or the liquid crystal panel (for example, see Patent Document 1). In this case, a light reflection film is provided on the back surface or side surface of the light guide plate, or a reflective film pattern of a different size is provided on the back surface of the light guide plate in order to make the luminance uniform on the surface. There is also.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-8-153405 (FIGS. 17 and 18)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when a display image that does not change is displayed by lighting up, the display panel on which the image is drawn is irradiated directly from the light source from the back surface, or by the backlight that is made a uniform planar light source by the light guide plate. By doing so, it is possible to illuminate a beautiful display image and display it with a good appearance. However, in the case of direct irradiation, since the distance between the light source and the display panel has to be increased, the size is increased, and the method using the light guide plate has a problem that the cost is increased. Furthermore, in any of these methods, the display panel is lit up instead of being directly displayed by the light from the light source, so the use of the light from the light source is indirect and wasteful and consumes a lot of power. There is a problem of increased costs.
[0006]
On the other hand, for example, in the case of a simple information display such as an “emergency exit” in a building, an “entrance” or “exit” in a public building, or a billboard with a simple display, the power consumption is low and the price is low. In addition, it is desired that the display be formed thin and draw as much eye-catching as possible.
[0007]
The present invention has been made in view of such a situation, and provides a small and thin light-emitting display device that displays simple characters and figures by directly emitting light, has low power consumption, and is small. Objective.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor makes irregularities such as hairline processing and embossing on the back surface of the light guide plate and introduces light into the light guide plate from the side surface of the light guide plate with LEDs or the like. It has been found that only the portion where is formed appears to emit light. When light from another display or the like is emitted in a direction perpendicular to the light guide plate, the light is transmitted through the light guide plate as it is, so that the display under the light guide plate and the unevenness of the light guide plate are formed. When two or more light guide plates with irregularities are stacked and light is incident from the side surfaces of the respective light guide plates, the images of the light guide plates are superimposed. It was found that it can be displayed. When two or more light guide plates are overlapped, each light emitting element is shielded so that light of each light emitting element does not crosstalk between the light guide plates, and a gap is provided between the light guide plates. Need to form.
[0009]
The light-emitting display device according to the present invention includes a light guide plate having a concave and convex portion formed on a back surface in accordance with a desired display image, and a light-emitting element provided on a side surface of the light guide plate so that light can be introduced into the light guide plate. It is made up of.
[0010]
Here, the display image means an image made up of numbers, letters, characters, figures and the like, which can be used for signs such as guidance and advertisement. Further, the unevenness means a state where a linear groove (hairline) or embossing is applied.
[0011]
With this structure, it is possible to reflect the light introduced into the light guide plate as it is without creating a display panel or the like on which the display image is drawn in color or the like, thereby obtaining a display image. That is, on the back surface of the light guide plate, irregularities are formed in the portion matching the shape of the display image, and the light introduced into the light guide plate is irregularly reflected by the uneven portions and emitted to the surface of the light guide plate. It appears that light is emitted from the uneven part. That is, it is observed that the light introduced into the light guide plate emits light directly at the portion where the uneven portion is formed. Therefore, unlike indirect lighting using light introduced into the light guide plate, the light introduced into the light guide plate can be used effectively, and a bright display can be achieved with less input. .
[0012]
A plurality of light guide plates provided with the light emitting elements are provided to be overlapped at a predetermined interval, and a display image figure formed on at least two light guide plates is displayed in a superimposed manner, thereby enabling a simple configuration. 3D display can be performed, and for example, a different light guide plate can be used to make the background blurred, so that a light-emitting display device overflowing with freshness can be obtained. Note that “with a certain interval” means that adjacent light guide plates are spaced so that light from the light emitting elements between them is not mixed to the extent that there is no hindrance. Therefore, as long as the two display images can be overlaid without causing the mutual display images to be dispersed, the images may be largely separated.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the light-emitting display device of the present invention will be described with reference to the drawings. The light-emitting display device according to the present invention has an uneven portion 2a on the back surface that matches the figure of the desired display image 1, as shown in FIG. A light emitting element 3 is provided on the side surface of the light guide plate 2 so as to be formed on the light guide plate 2 and to introduce light into the light guide plate 2.
[0014]
In the example shown in FIG. 1, the display image 1 is an example of an abbreviation of a company name used for company guidance or advertising. However, the display image 1 is not limited to this example. For example, the display image 1 is an emergency exit for guidance in a building. The present invention can be applied to relatively simple images such as guide lights, display lights at entrances and exits in public buildings, graphics for advertisements, advertisements, and the like when images are displayed constantly.
[0015]
The light guide plate 2 can be the same as that used as a normal backlight, and appropriately reflects the light of the light emitting element incident from the side surface to extract the light in a predetermined direction. That is, it is made of, for example, polycarbonate, acrylic resin (PMMA) or the like, is formed to a thickness of about 0.8 to 25 mm, and the uneven portion 2a is formed on the back surface (the surface opposite to the display surface) of the region where light emission is desired. The region desired to emit light is a portion corresponding to the display image 1 described above. For example, as shown in FIGS. 1B and 1C, when the display image 1 is “ROHM”, An uneven portion 2 a is formed on the back surface of the light guide plate 2.
[0016]
In the example shown in FIG. 1, the portion where the uneven portion 2 a is formed is formed in the recessed portion 2 b that is recessed from the back surface of the light guide plate 2, but the portion of the uneven portion 2 a is clarified and diffusely reflected. In order to make it easy to make it, the concave portion 2b is formed, there is no concave portion 2b, and even if the concave and convex portion 2a is directly formed on the back surface of the light guide plate 2, it hardly changes.
[0017]
The irregularities reflect light irregularly, and may be grooves (hairlines) formed in parallel straight lines, or may be wrinkles in which irregularities are randomly formed such as wrinkles. While the light incident from the side face is totally reflected in the light guide plate 2, the light is diffusely reflected by the concavo-convex portion 2 a on the back surface and emitted from the front surface side. That is, as shown in FIG. 2, the path of the light that has entered the light guide plate 2, the light that has entered the light guide plate 2 travels while repeating total reflection in the light guide plate 2, and travels toward the uneven portion 2 a. The incident angle of the light at the concavo-convex portion 2 a changes, and part of the light faces the upper surface of the light guide plate 2 and is emitted from the light guide plate 2. The light that cannot be emitted is reflected again by the other uneven portion 2a while being totally reflected in the light guide plate 2 again, and is emitted to the surface side, and the light that is reflected by the uneven portion 2a and emitted to the surface side is observed. The part 2a appears to shine.
[0018]
That is, in a backlight used for a normal liquid crystal display device, an electric signboard, and the like, in order to extract uniform light from the front surface side, a reflection pattern whose reflection amount is adjusted according to the light intensity is formed on the back surface. In some cases, the light guide plate 2 according to the present invention has a configuration in which light is not reflected by reflection on the back surface of the light guide plate 2 but is formed on the back surface thereof. On the other hand, light incident from the back side of the light guide plate 2 can pass through the light guide plate 2 as it is. Therefore, as will be described later, by overlapping two or more light guide plates at regular intervals, an image displayed by a plurality of light guide plates can be superimposed.
[0019]
The depth of the unevenness depends on the amount of light incident from the light emitting element 3 and the size of the light guide plate 2, but the height at which the light sufficiently repeats total reflection in the light guide plate 2 and is reflected on the upper surface side by the uneven portion 2a. If it is. In the example of the hairline shown in FIG. 1, grooves having a depth of about 0.015 mm are formed at intervals of about 0.02 mm with a light guide plate 2 of 22 mm (length) × 80 mm (width) × 2 mm (thickness). .
[0020]
The light emitting element 3 may be, for example, an LED chip as it is, or a lamp type covered with a dome-shaped resin, or a chip type light emitting element in which an LED chip is mounted on a chip-like insulating substrate and covered with a resin. Further, instead of the LED, it may be incident from another light source through an optical fiber, and a light source such as a fluorescent tube or a cold cathode tube can be used for a large display device. In the present invention, since the light of the light emitting element is directly used as a display image, the use efficiency thereof is high, and the brightness can be sufficiently obtained by the LED if the display is about the normal guide light.
[0021]
The light emitting element 3 is preferably provided with light emitting elements of three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) because the display color can be displayed almost in full color. In the case of an LED, the red light emitting element can be manufactured using an InGaAlP compound semiconductor. For a green light emitting element, a GaN compound semiconductor or a GaP compound semiconductor is used, and in the case of a blue light emitting element, a GaN compound semiconductor is used. It is possible to obtain light emission with high brightness with a very small chip of about 0.22 to 0.26 mm × 0.22 to 0.26 mm, respectively. As shown in FIG. 1, by providing the light plate 2 with one color on each of the left and right sides, it was possible to sufficiently display an image on the uneven portion 2 a formed on the light guide plate 2. When the light guide plate is large, bright display can be achieved by providing a large number of light emitting elements.
[0022]
As shown in FIG. 1, the light emitting elements 3 (R), 3 (G), and 3 (B) of the respective colors are arranged so as to be left and right so that light is uniformly distributed in the light guide plate 2. It is preferable because it is easy to diffuse. That is, if light is incident from the center of one side surface of the light guide plate 2, it is relatively easy to diffuse, but if it is incident from the end, the diffusion of light toward the opposite end is sufficient. Therefore, the light emitting elements of the same color that face each other are arranged on the opposite other end side, so that light of any color is easily diffused throughout the light guide plate 2.
[0023]
Further, by forming a drive circuit so that each of the R, G, and B light emitting elements 3 can be turned on and off independently, only the light emitting elements of a desired color are turned on to control the color of the display image. It is possible to mix two or three colors to emit intermediate colors, and change the drive current of each light emitting element and adjust the brightness to mix the colors so that it is almost full color. The desired color can be used to display an image. By using an LED as the light emitting element, such a background color can be easily controlled.
[0024]
As shown in FIG. 1A, the light emitting element 3 may be provided slightly apart from the side surface of the light guide plate 2, or may be directly attached to the light guide plate 2 or may have a recess in a part of the side wall of the light guide plate. It may be formed so that a light emitting element is put therein. Depending on the directivity characteristics of the light emitting element 3, the light emitting element 3 is attached so as to be easily incident and diffused into the light guide plate 2. Although not shown, the periphery of the light emitting element 3 is covered with a reflective film so that light that does not enter the light guide plate 2 does not leak to the display surface side, and almost all of the light emitted by the light emitting element 3 is covered. It is desirable that the light is incident on the light guide plate 2. Furthermore, the side wall on which the light emitting element 3 is provided is not limited to the opposite side wall of the light guide plate, but may be provided on the entire side wall, or may be provided on only one side wall. It is determined according to the required amount of light emission.
[0025]
Further, although not shown, when the light emission in the light guide plate is not uniform, the light from the light guide plate can be uniformly emitted by providing a light diffusion plate made of polycarbonate or the like on the surface side. .
[0026]
According to the light emitting display device of the present invention, it is only necessary to form a concavo-convex portion that matches the shape of the image to be displayed on the back surface of the light guide plate and attach the light emitting element so that light can enter from the side wall of the light guide plate. Simple figures and characters can be emitted with a desired emission color and displayed. That is, the light incident from the side wall of the light guide plate travels in the light guide plate while being totally reflected inside the light guide plate because of the large refractive index difference between the light guide plate and the surrounding air, but is formed on the back side of the light guide plate. Since the light reaching the uneven portion is irregularly reflected by the uneven portion, it is not regularly reflected but irregularly reflected on the surface side. Therefore, it is observed that only the portion where the uneven portion is formed emits light, and is displayed as an image of the shape where the uneven portion is formed. By providing the light emitting elements of the three primary colors R, G, and B as described above, light can be emitted in a desired color.
[0027]
As a result, the utilization efficiency of light to be introduced is very good, a bright image can be displayed even with a small amount of light, and if a single color display is sufficient as a light emitting element, only one ordinary LED is provided on each side. For example, an emergency exit guide light in a building can be displayed with sufficient attention, and power saving can be achieved. In addition, a display panel, a light source, a housing for holding them, and the like are not required, and the light guide plate only needs to be thick, so that it can be installed in a very thin state and attached to a wall or the like.
[0028]
In the above-described example, the light guide plate is composed of only one light guide plate and a light emitting element that makes light incident on the light guide plate. Since it is transmitted, for example, as shown in FIG. 3, two or more sheets can be stacked to form a composite image. In other words, the first light guide plate 2 is formed with a concavo-convex portion corresponding to the image similar to the image shown in FIG. 1 described above, and the second light guide plate 21 has a frame-like image 11 provided only around the periphery. A concavo-convex portion corresponding to is formed. Then, the color of the light emitting element 3 incident on the first light guide plate 2 and the color of the light of the light emitting element 3 incident on the second light guide plate 21 are changed, and the light emitting element incident on the second light guide plate 21 is changed. By reducing the amount of light and blurring it, it can be displayed as an image in which a pattern with a different emission color is superimposed.
[0029]
The images provided on the plurality of light guide plates do not need to be provided in a place where the images do not overlap, and for example, light guide plates corresponding to images that overlap with the figure of Mt. Fuji can be superimposed. Even when images overlap on the upper and lower light guide plates, as described above, the light emitted from the lower light guide plate is observed through the upper light guide plate as it is, and the upper light guide plate is based on the same theory as described above. Since light is emitted in a shape that matches the image formed on the light guide plate, although there is a color mixture of the upper and lower colors, an image in which both are superimposed can be displayed. Similarly, a display device can be configured by stacking three or more light guide plates.
[0030]
In addition, when different designs are formed on the light guide plate and displayed in a superimposed manner, it is necessary to turn on the light emitting elements provided on two or more light guide plates, so that the light of each light emitting element does not mix. In addition, it is necessary to coat with a reflective film so as to prevent light leakage from each light emitting element, and to separate the light guide plates so that light does not travel between the light guide plates. Usually, by providing a gap between the light guide plates, since the refractive index of air is small, it is easy to totally reflect, and it is easy to reflect to the upper surface side by unevenness, so that color mixing can be prevented.
[0031]
【The invention's effect】
According to the present invention, simple display images for advertisements and simple displays such as emergency exits, entrances and exits in buildings can be configured with a very inexpensive device, and light can be used very effectively. Therefore, a light-emitting element can be formed using a semiconductor element such as an LED, and a light-emitting display device that is extremely power-saving and inexpensive can be obtained. In addition, the display color can be changed by periodically changing the emission color, and an accented display device can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a light emitting display device according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a principle of emitting light by an uneven portion provided on a light guide plate of a light emitting display device according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory view showing another embodiment of a light emitting display device according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view showing an example of a conventional electric signboard.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a configuration of a backlight used in a conventional electric signboard or liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display image 2 Light guide plate 2a Uneven part 3 Light emitting element

Claims (2)

裏面に所望の表示画像の図形に合せた凹凸部が形成された導光板と、該導光板に光を導入できるように前記導光板の側面に設けられる発光素子とからなる発光表示装置。A light-emitting display device comprising: a light guide plate having a concave and convex portion matching a figure of a desired display image formed on the back surface; and a light emitting element provided on a side surface of the light guide plate so that light can be introduced into the light guide plate. 前記発光素子が設けられた導光板が、一定間隔をあけて複数枚重ねて設けられ、少なくとも2枚の導光板に形成された表示画像の図形を重ね合せて表示する請求項1記載の発光表示装置。The light emitting display according to claim 1, wherein a plurality of light guide plates provided with the light emitting elements are provided so as to overlap each other at a predetermined interval, and a figure of a display image formed on at least two light guide plates is displayed in an overlapping manner. apparatus.
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