JP2006071677A - 光輝表示ディスプレイ装置および光輝表示ディスプレイ装置用導光板 - Google Patents

Abstract

【課題】導光板を用い、面発光により表示を行うディスプレイ装置において、光輝図形の形成が簡単で、面発光図柄の光輝性、装飾性を改善し、さらに導光板の再利用性をも向上させる。
【解決手段】可視光を透過する平板状の導光板２及び該導光板の端面に対向して配置された光源１８を有するディスプレイ装置１において、前記導光板の少なくとも一つの平面に、表面に凹凸を有する基材シートと粘着層を有する透明マーキングシートからなる光輝表示用図柄３が貼着されてなる光輝表示ディスプレイ装置。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電飾看板、電飾表示、電飾装飾などとして用いられる、文字、記号、図形などを光輝表示するディスプレイ装置、このディスプレイ装置に用いられる導光板に関する。

従来、建物の外壁や内壁の電飾看板あるいは電飾表示、店舗の室内や室外に配置されるサイン看板あるいは電飾表示、インテリア用品等として種々の電飾看板、電飾表示装置、電飾装飾装置が用いられている。このような電飾看板あるいは電飾表示装置、電飾装飾装置の一つとして、肉厚の導光板の表面あるいは内部に図形あるいは文字などを形成しておき、導光板の端面にＬＥＤ、蛍光管などの光源を配置し、これら光源により導光板の端面を照射することにより導光板内に光を入射させ、入射した光が導光板内を進む間に導光板表面あるいは導光板内部に形成された図形により、導光板前面に光を反射または乱反射させる光輝表示方法が知られている。肉厚の導光板に図形を形成する方法としては、例えば導光板としてガラス板を用い、ガラス板にレーザーを照射することにより、板表面に図形、文字などを刻設する方法、あるいはガラス板内部に微細クラックを発生させることにより図形、文字などを形成させる方法、ガラスや透明なプラスチックを切削・彫刻する方法などが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。しかし、これらの方法にあっては、製作費が高く、また大面積の導光板に図形を形成することが難しく、更には一度形成した図形、文字などは消すことが出来ないため、導光板の再利用が出来ないという問題がある。
特開２００１−３１２２３３号公報（第４欄） 特開２００２−３１８５５７号公報

また、他の方法としては、導光板表面にマスクを置き、サンドブラストすることにより光乱反射性図形を形成する方法（例えば、特許文献３参照）、ガラスあるいはプラスチック製の導光板の表面に光散乱性を有するインキあるいは光散乱性を有する塗料を印刷あるいは塗布する方法（例えば、特許文献４参照）、ガラスあるいはプラスチック製の導光板の表面に蛍光インキあるいは蛍光塗料を印刷あるいは塗布する方法も知られている（例えば、特許文献５参照）。しかし、これらの方法ではマスクあるいは印刷用の版を作成する必要があり、作成に時間が掛かる上、労力とコストも掛かり、しかも光輝性の点においても十分とまで言えるものではない。更に、導光板の表面に半透明性の粘着テープを貼着する方法（例えば、特許文献６参照）、あるいは光反射性の粘着シートを貼付する（例えば、特許文献４参照）ことも提案されている。しかし、粘着テープを用いる方法は、形成される図形が限られると共に、作成に時間と労力が掛かり、光輝性の点で劣る。一方、高光反射性の基材シートを用いた粘着シートを貼付する方法では、光輝性の点で問題があると共に装飾性の点でも改善の余地がある。このように、従来の方法によっては、作製に時間とコストがかかる上、得られた面発光図形はキラキラと輝く光輝性を有するものでなく、装飾性の点で劣るものであった。
特開２００２―３５１３６６号公報 特開２０００−２１４７８１号公報 特開平６−１１８８９０号公報 実開平２−７３６８６号公報

本発明は、上記従来技術の問題点を克服すべくなされたもので、光輝性、装飾性に優れ、しかも光輝図形の形成が簡単で、導光板の再利用が簡単にできる光輝表示ディスプレイ装置及びこの光輝表示ディスプレイ装置に用いられる導光板を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意検討を行った結果、可視光を透過する平板状の導光板及び該導光板の端面に対向して配置された光源を有するディスプレイ装置において、カッティングマシンなどにより所望の形状にカッティングされた、表面に凹凸を有する透明マーキングシートを導光板表面に貼着することにより、上記目的が達成できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成したものである。

すなわち、（１）本発明は、可視光を透過する平板状の導光板及び該導光板の端面に対向して配置された光源を有するディスプレイ装置において、前記可視光を透過する平板状の導光板の少なくとも一つの平面に、表面に凹凸を有する基材シートと粘着層を有する透明マーキングシートからなる光輝表示用図柄が貼着されてなることを特徴とする光輝表示ディスプレイ装置に関するものである。

また、（２）本発明は、上記光輝表示ディスプレイ装置において、表面に凹凸を有する透明マーキングシートの表面粗さが０．５〜３０μｍの範囲であることを特徴とする光輝表示ディスプレイ装置に関するものである。

また、（３）本発明は、上記いずれかの光輝表示ディスプレイ装置において、前記光輝表示用図形は、カッティング装置によりカッティングすることにより形成されたものであることを特徴とする光輝表示ディスプレイ装置に関するものである。

また、（４）本発明は、上記いずれかの光輝表示ディスプレイ装置において、前記導光板の表裏に前記光輝表示用図形が貼着されてなることを特徴とする光輝表示ディスプレイ装置に関する。

また、（５）本発明は、上記いずれかの光輝表示ディスプレイ装置において、前記導光板の表裏に貼付された光輝表示用図形が同一の図形であり、かつ表裏方向で少なくとも一部重なるように貼着されてなることを特徴とする光輝表示ディスプレイ装置に関する。

また、（６）本発明は、上記いずれかの光輝表示ディスプレイ装置において、前記光源がＬＥＤであることを特徴とする光輝表示ディスプレイ装置に関する。

また、（７）本発明は、可視光を透過する平板状の導光板表面に、基材シート表面に凹凸を有し、基材シート背面側に粘着層を有する凹凸を有する透明マーキングシートからなる光輝表示用図柄が貼着されてなることを特徴とする光輝表示ディスプレイ装置用平板状導光板に関する。

［作用・効果］
表裏表面の平滑なアクリル板やガラス板などからなる透明板は、光源から発せられた光が透明板内に入射されると、光は透明板内面で反射され、透明板から漏れずに透明板の平面に沿った方向に進む特性を有する。これは空気に対するアクリルやガラスの光に対する屈折率の差によるものであるが、このような透明板、すなわち導光板に基材表面に凹凸を有するマーキングシートが貼着されていると、マーキングシート図柄部に到達した光は、粘着剤層を通過し、基材シートの凹凸により光が散乱され、透過あるいは反射され、これにより導光板平面に直交する両方向、すなわちマーキングシート貼着側および貼着側と反対の方向の何れの方向から見た場合にも、マーキングシート貼着部は明るく且つキラキラと輝いて見える。このマーキングシートによる光輝表示は、マーキングシートの透明度、色明度、エンボス度により異なり、透明度については高いほど、色明度については、明度が高いほど優れた効果が得られる。また、エンボス度については、基材シートの表面粗さが０．５〜３０μｍの範囲内である場合において好ましい結果が得られる。
さらに、本発明で用いられるマーキングシートは透明であるため、導光板の両面にマーキングシート図柄が重なるように貼着された場合においても、表面側、裏面側のいずれからも、両表示が見え、このとき導光板の表裏に、大きさ及び形状が同じ図形、文字などが表裏で横方向及び／又は縦方向で少しずらして配置されると、表裏光輝像の間に空白部が形成されることから、貼着された図形、文字などが立体的に観察され、一層の装飾効果を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の光輝表示ディスプレイ装置の一実施形態を示すもので、光輝表示ディスプレイ装置の外観を示す斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
図１の光輝表示ディスプレイ装置１においては、少なくとも可視光を透過する導光板２がケース４の本体５に差し込まれて、嵌合固定されている。ケース本体５の長さ方向側面は、側面キャップ６により覆われており、側面キャップの一方のキャップには、ケース４内の光源のオン・オフを行うスイッチ７が設けられ、他方のキャップには、光源に外部から電気を供給するためのコード８が挿通され、コードの先にはプラグ９が取り付けられている。一方導光板２の表面には、表面に凹凸を有するマーキングシート３による文字ＮＣが貼着されている。

ケース本体５は、図２に示すように、ケース側壁１０と底板１１からなっており、側壁上部には、先端に導光板２のストッパー並びに位置決め部材として機能する凸部１３を有する導光板挟持体１２とカバー１４が設けられている。また、側壁１０の内面には、光源であるＬＥＤ（発光ダイオード）１８が搭載されたプリント配線基板１７を側壁に固定支持するために用いられる凹部を形成する突出部１５、１６が形成されている。ケース４は、光輝表示ディスプレイ装置１が転倒し難くなるように、ある程度の重量があることが好ましく、したがってケース本体５及び側面キャップ６は金属で形成されていることが望ましい。図１及び図２に示された光輝表示ディスプレイ装置においては、光源として、各赤、緑、青（ＲＧＢ）に発光する３個のＬＥＤが一組とされ、長さ方向に所定間隔を設けて複数組、導光板２の端面に光が入射するように配列されている。ＲＧＢの各ＬＥＤは、図示されていない制御装置により時間と共に電流強度を変化させて明るさを制御することにより、時間と共に導光板に入射される光の色相を変えることができる。このように制御された光によって表面に凹凸を有する透明マーキングシート２が照射されると、透明マーキングシートの面発光色相が時間と共に変化し、極めて優れた装飾効果が得られる。勿論、ＬＥＤはＲＧＢの３色一組とすることに代えて、２色の組合せとしても良いし、さらには、ＬＥＤはいずれかの色に発光する１種類のもののみが用いられても良い。また、ＬＥＤの明るさを制御することなく、常時同じ明るさの面発光が得られるようにしてもよし、ＬＥＤの配列も、ケース本体の長さ方向に所定間隔をおいて複数設置することに限られず、例えば一組あるいは１個のＬＥＤがケース本体の中央にのみ設けられるようにしても良い。

図１及び２で示した光輝表示ディスプレイ装置では、一対の導光板挟持体１２、１２により構成される導光板挟持部の幅を導光板２の厚みと同じとしておくことにより、導光板を挟持部上部から差込み保持できるようにされているが、導光板挟持部の幅が導光板の厚みと全く同じ大きさの場合は差し込むことが困難となるため、導光板の幅に比べ幾分広めとされている。しかし、あまり広いと導光板がガタツクという問題がある。このため、挟持体１２の一方あるいは両方を導光板の厚み方向に移動可能に構成し、バネにより挟持体の間隔が狭まる方向に押圧しておき、導光板の厚みより狭くなった挟持体の間に導光板を押し込むようにして、バネ力により導光板を固定するようにしても良い。また、他の挟持体の構造としては、挟持体の一方または両方をネジにより移動可能に構成しておき、ネジを回転させることにより挟持体１２、１２の間隔を導光板の厚みより広くしておき、この状態で導光板を挟持体の間に位置決めし、ネジを反対に回転させることにより挟持体間の間隔を狭めて導光板を固定するようにしても良い。さらに他の固定構造としては、ケース本体の側壁の一方を回動軸などにより底板に対し回動できるように構成しておき、キャップ６をケース本体５から取り外し、ケース本体の側板の一方を回動させて挟持部を開放し、導光板を他方のケース本体側板の挟持体に位置決めし、側板を閉じて両挟持体により導光板を挟んだ後、キャップを嵌めて側板が開かないように側板を固定する、あるいはボールキャッチ機構などにより回動側板を固定する方法が挙げられる。なお、側面キャップ６は、本体４の側面に単に嵌合するようにされても良いし、ネジなどにより本体に固定するようにされても良い。

また、ＬＥＤ１８による照明効果を高めるため、ケース内面、特にプリント配線基板１７より上部の内面にメッキなどにより鏡面加工を施し、導光板２に入射されなかった光を再度導光板に入射させるようにすることが好ましい。また、導光板への入射光の光量を増大させるため、導光板の下端部を、図２に示すような平坦面とすることに代えて、例えば図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すような構造とし、ＬＥＤからの受光面積を拡大するようにしてもよい。さらに、導光板挟持体１２の挟持面から洩れた光を再度導光板内に再入射するため、挟持面も鏡面加工することが好ましい。また、導光板のＬＥＤと対向する端面以外の端面に、反射加工を施すことにより、導光板の端面から洩れる光を再度導光板内に反射させることが好ましい。この反射加工方法としては、例えば光反射性のテープを導光板端面に貼る方法が挙げられる。これにより、導光板内の光量が増大し、より明るい面発光図形や文字などが得られ、図柄が目視者に容易に視認可能となるとともに、目視者に強い印象を与えることができる。かつ、場合によっては光源を小さくすることができ、コスト削減も可能となる。一方、挟持体１２の近傍で洩れた光は強い光であるため、カバー１４により吸収し、洩れた光が目視者の目に直接入射しないようにされる。このため、カバー１４の内面は光を吸収し易い黒色とされる。上記装置では、光源としてＬＥＤを用いたが、ＬＥＤに代えて蛍光管、ＥＬ素子などが用いられてもよい。

一方、導光板には、適宜の厚みを有する透明なガラス板や、透明なアクリル板などの透明プラスチック板が用いられる。図１及び図２の光輝表示ディスプレイ装置においては、１０ｍｍの厚みを有する無色透明のアクリル板が用いられている。

また、表面に凹凸を有する面発光用マーキングシート２は、エンボスなどにより凹凸が形成された透明樹脂フィルムからなる基材シート２１の片面に粘着層２２が設けられたものである。基材シートとしては透明樹脂フィルムであれば何れのものであっても良く、塩化ビニルフィルム、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、配向されたポリプロピレンフィルム、エチレンビニルアセテート共重合体フィルムが一般的に用いられる。透明樹脂は無色であることが好ましい。基材シートの厚みは、通常３０〜５００μｍ、好ましくは５０〜２００ミクロン程度であり、本例では１００ミクロン厚の塩化ビニルシートが用いられている。粘着層の材料としては、従来マーキングシートの粘着層の材料として用いられている、透明なアクリル樹脂系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、ポリウレタン樹脂系粘着剤、シリコーン樹脂系粘着剤、ビニル樹脂系粘着剤などの何れのものをも用いることができる。これら粘着剤には、必要に応じて粘着付与剤、軟化剤、老化防止剤、希釈剤などが配合されてもよい。粘着付与剤としては、ロジン系樹脂、テルペンフェノール樹脂、テルペン樹脂、芳香族炭化水素、変性テルペン樹脂、石油樹脂、クマロン・インデン樹脂、スチレン樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂などが挙げられる。軟化剤としては、プロセスオイル、液状ゴム、可塑剤などがあげられる。希釈剤としては、キシレン、トルエンなどの芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素などが挙げられる。粘着剤の接着力は、弱貼着性のものから強貼着性のものまで、使用に合わせて任意に選択できる。しかし、導光板に対し適宜の接着力を有し、長期に亘り使用した際にも導光板に対する接着力が増大せず、導光板を傷めず、また汚染することがなく、さらに剥離が容易で、導光板を繰り返し使用することのできるものであることが好ましい。勿論透明であることが必要とされる。貼着剤としての適度な貼着性とは、粘着力が３００〜２０００ｇ／平方インチ程度のものである。透明性の点、及び導光板としてアクリル板を用いる際に導光板から基材シートにでき得る限りの光が入射されるようにするため、屈折率がアクリル板に近いアクリル粘着剤を用いることが好ましい。粘着層の厚みは通常５〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍの範囲である。

上記マーキングシートの好ましい製造法は、エンボスなどにより少なくとも表面に凹凸が形成された基材シートの片面に塗工機で粘着剤を塗布する方法、剥離シートの剥離面に粘着剤を塗布形成し、エンボスなどにより少なくとも表面に凹凸が形成された基材シートと貼り合わせる方法、スクリーン版を用いエンボスなどにより少なくとも表面に凹凸が形成された基材シートに粘着剤を印刷する方法が挙げられる。無色透明で、エンボスにより表面に凹凸が形成された市販マーキングシートとしては、例えば、株式会社中川ケミカル製、フォグラスＣ−１６、フォグラスＣ−１６３０、フォグラスＣ−１６５０などが挙げられる。

前記表面に凹凸を有する透明マーキングシートの表面粗さは、０．５〜３０μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５〜１５μｍ、さらに好ましくは８〜１２μｍの範囲である。なお、前記マーキングシートの表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（１９９４）に準拠して測定されたときの算術平均粗さＲａである。算術平均粗さＲａは、測定された粗さ曲線から、その平均線の方向に基準長さｌ（エル）だけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線から測定曲線までの偏差の絶対値を合計し、平均した値であり、下記式により算出される。

マーキングシートは、粘着層側に剥離紙が張り合わされた状態で供給され、これをカッティングマシン(プロッター)を用いてコンピュータカットする方法、カッティングナイフにより手工的にカットする方法などにより、任意な形状にカッティングして、導光板上に貼付される。このカッティング工程においては、所望の形状の文字、図形などの図柄の切り目が基材側からマーキングシートに入れられるが、このときのカッティングは、剥離紙の厚みの途中までの深さ（ハーフカット）とされる。コンピュータカットする場合は、文字、図形などの情報をキャド・コムなどにより形成し、この情報をカッティングマシンに送信することによりマーキングシートのカッティングが行われる。ハーフカットされたマーキングシートから、不要部を除去（カス上げ）し、剥離紙上に所望形状の文字、図形を残す。その後、基材上に適宜の粘着力を有する転写シート（アプリケーションシート）を押し当て、引き剥がすことにより、前記残された所望の形状を有するマーキングシート基材を剥離紙から剥離するとともに転写シートに所望の図柄を転写する。その後、この図柄を導光板の所望位置に押し当て、図柄を導光板に転写することにより、基板上のマーキングシート図柄３が形成される。

このとき導光板の表裏に同一図形を、表裏方向で少なくとも縦及び横方向のいずれかの方向に幾分ずらした状態で貼着すると、貼付された図形が立体感を持って目視者に観察され、このため装飾効果の高い光輝表示を行うことができる。図柄のずらしは、縦方向及び横方向の両方で行われることが好ましく、ずらし幅は図形の大きさなどによって異なるものの、通常２〜２０ｍｍ程度である。

以上、図１及び２に基づいて本発明を具体的に説明したが、本発明は、上記具体的に説明したものに限定されるものではない。例えば、導光板に嵌合されるケースの形状、構造は図１及び図２に示されるものに限られず、断面が正方形あるいは長方形状とされたものであっても、側壁が丸みを帯びたものでもよい。導光板の大きさ、形状、厚さも任意でよく、ケースの長さ、幅、導光板挟持体の対向距離などは導光板の大きさに合わせた大きさのものとすればよい。また、ケースを導光板の上部に嵌合させ、導光板がケースから下方に吊り下げた状態で用いられるように構成してもよい。さらに、図１、２では、光源は平板状の導光板の下端面に対向するよう導光板の下方に配置されているが、光源を導光板の側端面に配置してもよいし、両端面に対向する、あるいは四方の端面に光源が対向するように配置されてもよい。さらに、光源を導光板の平面垂直方向に取り付け、ケース内の導光板を湾曲させ、導光板の端面が光源に対向するように構成してもよい。光源も導光板内を照明することができるものであればよく、先にも述べたように、蛍光管であっても良いし、さらにはＥＬ素子などであってもよい。

以下に、実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。しかし、本発明は実施例の内容により何ら限定されるものではない。

マーキングシートとして、表面粗さＲａが８．８７μｍのフォグラスＣ−１６５０（株式会社中川ケミカル製）をカッティングマシンで所定の図柄にカットし、横１９０ｍｍ、縦２００ｍｍ、厚さ１０ｍｍのアクリル板２に貼着した。この図柄が貼着されたアクリル板を、図１及び図２に示される光輝表示ディスプレイ装置のケースの挟持体１２、１２に嵌合させた。この光輝表示ディスプレイ装置に通電して、ＬＥＤを点燈させたところ、マーキングシート貼着部３において面発光し、しかもマーキングシート貼着部はキラキラと輝くものであった。キラキラとした輝きは、特に面発光部を斜め上方から目視した際に顕著であり、極めて装飾性に優れたものであった。

一方、同じ装置を用い、表面粗さＲａが９．２４であり、乳白色のマーキングシートであるフォグラスＣ−７１４（株式会社中川ケミカル製）を用いて上記と同様にマーキングシート図柄２を導光板に貼付し、ＬＥＤによる照明を行ったところ、面発光はするものの、キラキラとした輝きは観察されなかった。

本発明の光輝表示ディスプレイ装置の一例の外観斜視図である。 図１の光輝表示ディスプレイ装置のＡ−Ａ断面図である。 本発明の光輝表示ディスプレイ装置に用いられる導光板の入射端面の例である。 マーキングシートの断面模式図である。

符号の説明

１ 光輝表示ディスプレイ装置
２ 導光板
３ 表面に凹凸を有するマーキングシート
４ ケース
５ ケース本体
６ 側面キャップ
７ スイッチ
８ コード
９ プラグ
１０ ケース側壁
１１ 底板
１２ 導光板挟持体
１３ 凸部
１４ カバー
１５、１６ 突出部
１７ プリント配線基板
１８ ＬＥＤ
２１ マーキングシート基材
２２ 粘着層

Claims (7)

1. 可視光を透過する平板状の導光板及び該導光板の端面に対向して配置された光源を有する光輝表示ディスプレイ装置において、前記可視光を透過する平板状の導光板の少なくとも一つの平面に、表面に凹凸を有する基材シートと粘着層を有する透明マーキングシートからなる光輝表示用図柄が貼着されてなることを特徴とする光輝表示ディスプレイ装置。
2. 前記表面に凹凸を有する透明マーキングシートの表面粗さが０．５〜３０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１記載の光輝表示ディスプレイ装置。
3. 前記光輝表示用図柄は、カッティング装置によりカッティングすることにより形成されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の光輝表示ディスプレイ装置。
4. 前記導光板の表裏に前記光輝表示用図柄が貼着されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光輝表示ディスプレイ装置。
5. 前記導光板の表裏に貼付された光輝表示用図柄が同一の図形であり、かつ表裏方向で少なくとも一部重なるように貼着されてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光輝表示ディスプレイ装置。
6. 前記光源がＬＥＤであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光輝表示ディスプレイ装置。
7. 可視光を透過する平板状の導光板表面に、表面に凹凸を有する基材シートと粘着層を有する透明マーキングシートからなる光輝表示用図柄が貼着されてなることを特徴とする光輝表示ディスプレイ装置用平板状導光板。
   

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