JP2006299203A - 蓄光板 - Google Patents

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Abstract

【課題】 本発明は、りん光輝度の大幅な向上が可能となる蓄光板を提供することを課題とする。
【解決手段】 避難誘導標示板10の上面に形成する蓄光板11は、破砕ガラス粒15と、蓄光材料粉末16と、結合材としての樹脂17とからなる部材である。破砕ガラス粒15は、1〜5mmの粒径で、蓄光材料粉末16は、5〜55μmの粒径である。また、破砕ガラス粒15は、50〜70質量%、蓄光材料粉末16は15〜35質量%、樹脂は15〜25質量%である。避難誘導標示板10の下面を構成するバック材12は、骨材と、樹脂とからなる部材である。
【選択図】 図2

Description

本発明は、暗闇で発光させることのできる蓄光板に関する。
従来、地下鉄、地下街など不特定多数の人が集まる場所に設置する緊急時の出口誘導のための非常灯は、停電時に、電源切替装置により自動的に代替バッテリに切替え、非常灯の機能を維持するように構成される。これは非常灯の機能が、一時たりとも失われないようにするためであり、消防法において規定されている。
しかし、阪神・淡路大震災や新潟中越沖地震でも散見されたように、大地震の場合は、電源切替装置の動作不良や配線の断線などにより、代替バッテリへの切替えが円滑に行われない場合があり、現在の非常灯の信頼性を疑問視せざるを得ない状況が露呈した。
そこで、電源そのものが不要で、暗闇の中で避難誘導矢印など各種の表示を長時間行うことができる蓄光板を備えた避難誘導標示板が各種提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平8−302629号公報(図1)
特許文献1を次図に基づいて説明する。
図6は従来の技術の基本構成を説明する図である。
(a)において、避難誘導標示板100は、表部材101と、この表部材101の一部に埋め込み矢印形状をもつ蓄光性の合成樹脂製シート102とを備える。
(b)は(a)のb−b線断面図であり、合成樹脂製シート102の裏に埋設固定体103・・・(・・・は複数を示す。以下同じ。)を付設し、これらの埋設固定体103・・・を表部材101で支持し、表部材101を裏部材104で裏打ちすることを示す。
ここで、合成樹脂製シート102は、蓄光材料粉末を混入した部材であり、光エネルギーを吸収・蓄光し、暗闇で光エネルギーを放出し発光する。
暗闇で良好な視認性を確保するため、避難誘導標示板に所定のりん光輝度をもたせるが、特許文献1では、蓄光材料粉末の種類やその配合比率を変更することにより対応した。
ところで、避難誘導表示板は、緊急時に暗闇で使用することから、りん光輝度の高いものが好ましく、りん光輝度を一層高くすることが望まれる。
本発明は、りん光輝度の大幅な向上が可能となる蓄光板を提供することを課題とする。
請求項1に係る発明では、蓄光板は、破砕ガラス粒と、蓄光材料粉末と、結合材としての樹脂とからなることを特徴とする。
蓄光材料粉末を含む蓄光板に破砕ガラス粒を混入したので、通常時において、蓄光板に入射する光を破砕ガラス粒の表面で不規則に反射させ、あるいは破砕ガラス粒で屈折・透過させて蓄光材料粉末に蓄光させる。
暗転時において、蓄光材料粉末が発光した光を表面に多くの小さな凹凸をもつ破砕ガラス粒でいろいろな方向に反射させ、蓄光板の外に発散させる。
請求項2に係る発明では、破砕ガラス粒は、1〜5mmの粒径で、蓄光材料粉末は5〜55μmの粒径であることを特徴とする。
請求項3に係る発明では、破砕ガラス粒は、50〜70質量%、蓄光材料粉末は15〜35質量%、樹脂は15〜25質量%であることを特徴とする。
請求項1に係る発明では、蓄光板に破砕ガラス粒を混入したので、暗転時において、蓄光材料粉末が発光した光を表面に多くの小さな凹凸をもつ破砕ガラス粒でいろいろな方向に反射させ、蓄光板の外に発散させる。
これらの破砕ガラス粒で光をいろいろな方向に不規則に反射(以下、「乱反射」とも云う。)させることにより、蓄光板のりん光輝度を大幅に高めることができる。
請求項2に係る発明では、破砕ガラス粒は、1〜5mmの粒径である。
破砕ガラス粒の粒径を1mm未満にすると、破砕ガラス粒の表面積は小さくなる。表面積が小さくなるに伴い、破砕ガラス粒の表面に備える小さな凹凸は減るため、乱反射は減る。乱反射が減るため、りん光輝度の大幅な向上を図ることができない。
従って、破砕ガラス粒の粒径は1mm以上にする。
破砕ガラス粒の粒径を5mm超とすると、破砕ガラス粒の表面積は大きくなる。表面積が大きくなるに伴い、表面に備える小さな凹凸は増加し、不規則な反射は増える。
不規則な反射が増え、発散する光の量は増えるため、りん光輝度を高めることができる。しかし、骨材となる破砕ガラス粒の粒径が大きくなるため、蓄光板に割れ・欠けなどが発生し易くなり実用的とはいえない。
従って、破砕ガラス粒の粒径は5mm以下にする。
蓄光材料粉末は5〜55μmの粒径である。
蓄光材料粉末の粒径を5μm未満にすると、十分なりん光輝度が得られない。
従って、蓄光材料粉末の粒径は5μm以上にする。
蓄光材料粉末の粒径を55μm超にすると、粒径の増加に対するりん光輝度の上昇は小さく、コストアップにつながる。
従って、蓄光材料粉末の粒径は55μm以下にする。
請求項3に係る発明では、破砕ガラス粒は、50〜70質量%である。
破砕ガラス粒を50質量%未満にすると、破砕ガラス粒による乱反射が不足し、りん光輝度の向上は限定的である。
従って、破砕ガラス粒を50質量%以上にする。
破砕ガラス粒を70質量%超にすると、結合材である樹脂が不足するため、蓄光板に割れ・欠けなどが発生し易くなり実用的とはいえない。
従って、破砕ガラス粒を70質量%以下にする。
蓄光板に含まれる蓄光材料粉末は15〜35質量%である。
蓄光材料粉末を15質量%未満とすると、所定のりん光輝度を安定して確保できない虞がある。
従って、蓄光材料粉末入り蓄光板は、15質量%以上を蓄光材料粉末で構成する。
蓄光材料は高価であるため、蓄光材料粉末を35質量%超にすると、コストアップにつながる。
従って、蓄光材料粉末入り蓄光板を、35質量%以下の蓄光材料粉末で構成する。
蓄光板に含まれる樹脂は15〜25質量%である。
樹脂を15質量%未満にすると、結合材である樹脂から破砕ガラスが剥離する虞があり、所定の結合強度を確保することができない。
従って、樹脂を15質量%以上にした。
樹脂を25質量%超にすると、蓄光材料粉末の量が不足するため、所定のりん光輝度を確保できない。
従って、樹脂を25質量%以下にした。
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図1は本発明に係る蓄光板を備える避難誘導標示板の斜視図であり、避難誘導標示板10(以下、避難標示板10とも云う。)は、蓄光板11と、この蓄光板11を裏打ちするバック材12と、からなる2層構造の部材であり、蓄光板11に矢印13を形成した標示板である。矢印13は、蓄光板混合物23とは異なる別の材料を、蓄光板11を成形する際、矢印の形になるように流し込んで形成する。
矢印13は単なる表面のみへの塗装・マーキングではないため、蓄光板11の表面がすり減った場合でも消失する虞はない。
照明が点灯しているとき(以下、通常時と云う。)に、蓄光板11は太陽光や蛍光灯の光を吸収し蓄え(以下、「蓄光」と云う。)、暗転時に、蓄光板11は発光し、蓄光板11に形成した矢印や図柄などを表示させることができる。
本実施例において、蓄光板11に矢印13を形成し、矢印13の周囲を光らせるように構成したが、これを反転させ、矢印13を蓄光部材で構成することにより、矢印13自体を浮き出すように構成しても差し支えない。
蓄光板11のサイズは、縦200mm、横200mm、板厚2〜8mmである。
この他のサイズとして、縦300mm、横300mm、板厚2〜8mmの正方形タイプでも良く、あるいは、縦120mm、横360mmの長方形タイプでも良い。
さらに、サイズを大きくして1000mm角も可能であり、任意に設定可能である。
平面視の形状については、正方形、長方形の他、円形、楕円形、6角形、8角形など、任意に設定可能である。
誘導矢印のデザインパターンについては、実施例に限られず、例えば、非常口サイン、誘導サイン、避難場所サインなど他のサインに置き換えることは差し支えない。
また、例えば、安全第一などの文字でも良いものとする。
図2は本発明に係る蓄光板を備える避難誘導標示板の要部断面図である。
避難標示板の表面に形成する蓄光板11は、破砕ガラス粒15・・・と、蓄光材料粉末16・・・と、結合材としての樹脂17と、からなる部材である。
避難誘導標示板10の下面を構成するバック材12は、骨材と、樹脂とからなる部材である。
なお、蓄光板11及びバック材12を構成する各々の成分の詳細については後述する。
本発明に係る蓄光板の作用説明を行う。
図3は蓄光板の作用説明図及び比較例図であり、(a)〜(c)において、蓄光層の厚さはAである。
(a)は、蓄光板に光が入射し蓄光することを示す。
通常時において、蓄光板11に光が入射すると、入射した光は、蓄光材料粉末16・・・に直接到達する。
加えて、蓄光板11に破砕ガラス粒15・・・を混入することにより、破砕ガラス粒15・・・で屈折・透過した後、蓄光材料粉末16・・・に到達する光と、破砕ガラス粒15・・・の表面で不規則に反射した後蓄光材料粉末16・・・に到達する光とが加わる。
このように、破砕ガラス粒15・・・を混入することで、光は、光材料粉末16・・・に直接到達し、加えて、破砕ガラスを介して到達するという複数の経路で、蓄光材料粉末16・・・に到達し、蓄光材料粉末16・・・に蓄光される。
(b)は、蓄光板11が発光することを示し、暗転時において、蓄光材料粉末16・・・は発光し、蓄光材料粉末16・・・から蓄光板11の外部に直接放射する光と、破砕ガラス粒15・・・で屈折し透過した後、外部に出る光と、及び表面に多くの小さな凹凸をもつ破砕ガラス粒15・・・で乱反射した後、外部に出る光とがあり、複数の経路で光が発散する。
すなわち、破砕ガラス15の導光作用により、実質的な導光層厚さLbは5mmに達し、導光量は大きくなる。
導光量の増加と乱反射により、蓄光板11のりん光輝度を大幅に高めることができる。
(c)は、比較例を示し、破砕ガラス粒15・・・を混入しない蓄光板11を示す。
蓄光板11の厚さ破砕ガラス15の導光作用がないため、実質的な導光層厚さLcは1〜2mmであって、導光量は小さい。
蓄光板11の蓄光層厚さAはLbと同一の5mmであるが、破砕ガラス15がないため、蓄光板11の表面に近い蓄光材料粉末16・・・には十分な量の光が達するが、表面から奥にある蓄光材料粉末16・・・に達する光は少ない。
従って、蓄光板11の蓄光層のうち、十分に発光するのは、表面に近い層のみであり、単に、蓄光板11の蓄光層厚さを増すだけでは、りん光輝度の大幅な増加は困難である。
図4は本発明に係る蓄光板を備える避難誘導標示板の成形方法を説明する図である。
(a)は、混合容器21に破砕ガラス粒15・・・と、蓄光材料粉末16・・・と、樹脂17などの材料22を入れ、これらの材料22をまんべんなく均一になるように混ぜて蓄光板混合物23を得ることを示す。
なお、本実施例において、破砕ガラス粒15・・・は再生ガラス材であり、樹脂17は不飽和ポリエステル樹脂であるが、これに限定されるものではない。
○蓄光板の材料の混合比
破砕ガラス粒(粒径:1〜5mm):57質量%
蓄光材料粉末(粒径:5〜55μm):25質量%
不飽和ポリエステル樹脂:18質量%
その他:少量の硬化剤、消泡剤、及び稀釈材などを添加
以下、先ず、蓄光板11を構成する破砕ガラス粒15、蓄光材料粉末16、及び樹脂17の各配合比率について説明する。
破砕ガラス粒15は、50〜70質量%である。
破砕ガラス粒15を50質量%未満にすると、破砕ガラス粒15による不規則な反射は十分でなく、りん光輝度の向上は限定的である。
従って、破砕ガラス粒15を50質量%以上にする。
破砕ガラス粒15を70質量%超にすると、結合材である樹脂17が不足するため、蓄光板11に割れ・欠けなどが発生し易くなり実用的とはいえない。
従って、破砕ガラス粒15を70質量%以下にする。
蓄光材料粉末16は15〜35質量%である。
蓄光材料粉末16を15質量%未満とすると、所定のりん光輝度を安定して確保できない虞がある。
従って、蓄光材料粉末16入り蓄光板11は、15質量%以上を蓄光材料粉末16で構成する。
蓄光材料粉末16を35質量%超にすると、コストアップや強度低下につながる。
従って、蓄光材料粉末16入り蓄光板11を、35質量%以下の蓄光材料粉末16で構成する。
樹脂17は15〜25質量%である。
樹脂17を15質量%未満にすると、結合材である樹脂17から破砕ガラス粒15が剥離する虞があり、所定の結合強度を確保することができない。
従って、樹脂を15質量%以上にする。
樹脂17を25質量%超にすると、蓄光材料粉末16の量が不足するため、所定のりん光輝度を確保できない。
従って、樹脂を25質量%以下にした。
次に、破砕ガラス粒の粒径について説明する。
破砕ガラス粒15は、1〜5mmの粒径である。
破砕ガラス粒15の粒径を1mm未満にすると、破砕ガラス粒15の表面積は小さくなる。表面積が小さくなるに伴い、破砕ガラス粒15の表面に備える小さな凹凸は減るため、乱反射は減る。加えて、導光距離をかせぐことができない。このため、りん光輝度の大幅な向上を図ることができない。
従って、破砕ガラス粒15の粒径は1mm以上にする。
破砕ガラス粒15の粒径を5mm超とすると、破砕ガラス粒15の表面積は大きくなる。表面積が大きくなるに伴い、表面に備える小さな凹凸は増加し、乱反射は増える。乱反射が増えると共に導光量は増えるため、りん光輝度を高めることができる。
しかし、骨材となる破砕ガラス粒15の粒径が大きくなるため、蓄光板11に割れ・欠けなどが発生し易くなり実用的とはいえない。
従って、破砕ガラス粒15の粒径は5mm以下にする。
最後に、蓄光材料粉末の粒径について説明する。
蓄光材料粉末16は5〜55μmの粒径である。
蓄光材料粉末16の粒径を5μm未満にすると、十分なりん光輝度が得られない。
従って、蓄光材料粉末16の粒径は5μm以上にする。
蓄光材料粉末16の粒径を55μm超にすると、粒径の増加に対するりん光輝度の上昇は小さく、コストアップにつながる。
従って、蓄光材料粉末16の粒径は55μm以下にする。
また、蓄光板混合物23中に蓄光板材料粉末16を均一に分布させるため、好ましくは25μm以下にする。
(b)は、型枠24に混合した蓄光板混合物23を流し込むと共に、型枠24を振動させ、蓄光板11を成形することを示す。このとき、同時に、蓄光板混合物23とは別の材料で矢印を形成する。矢印13は、例えば、型枠24の内側に矢印形の別の型枠をつくり、蓄光板混合物23とは異なる別の材料を別の型枠に流し込むことで形成する。
なお、型枠24を振動させるのは、蓄光板混合物23内の気泡を除去するためである。
(c)は、蓄光板11を成形した後、型枠24に、蓄光板11の上からバック材12を流し込んで避難誘導標示板10(図1参照)を成形し、避難誘導標示板10が完成する。
○バック部材の混合比
石灰石:36質量%
珪砂(5号):32質量%
白色顔料:19質量%
不飽和ポリエステル樹脂:13質量%
その他:少量の硬化剤、稀釈材などを添加
(実験例)
本発明に係る実験例を以下に述べる。なお本発明は実験例に限定されるものではない。
1.測定条件:(JIS Z 9107に準じて実施)
励起用光源:東芝ライテック製 色比較・色検査用D65蛍光ランプ
照度:200ルクス
照射時間:20分
輝度計:(株)トプコン製 BM−5A
測定角度:2度
測定距離:1.2m
2.実験例1〜実験例3
(2−1)蓄光材の蓄光材料粉末含有比率:15質量%、30質量%、35質量%
(2−2)測定器:1項記載の測定器
(2−3)得られたりん光輝度:表1
Figure 2006299203
表1は実験例1〜実験例3について、蓄光材料粉末の含有比率を変化させた複数の蓄光板を準備し、これらの蓄光板に所定の条件で光を照射後、暗転させ、蓄光板から発光するりん光輝度の時間的推移を一覧表にしたものである。
暗転後、時間の経過に伴い、各配合率をもつ蓄光板のりん光輝度(mcd/mは減少する。
例えば、60分(3600秒)経過後における、蓄光材料粉末配合率15%の蓄光板のりん光輝度は、13ミリカンデラ/m(mcd/m)である。
JIS Z 9107の安全標識板の蓄光性(光を照射された物質が、照射を止めた後において発光する性状を云う。)によれば、60分経過後のりん光輝度は、7mcd/mとなっている。
60分経過後とした理由について以下に述べる。
屋内で災害に遭遇した場合、初動の20分間が生死の境といわれている。また、完全な暗闇で4階から1階まで手探りで移動するには、最低20分掛かるといわれている。このようなときでも、床や壁に多少の光があれば避難誘導の助けになることから、60分経過時のりん光輝度を所定の基準とした。
実験例1において、蓄光板の蓄光材料粉末比率は15質量%であり、60分経過後のりん光輝度は13mcd/mである。
従って、蓄光材料粉末比率が15質量%の蓄光板は、所定のりん光輝度を満足する。
実験例2において、蓄光板の蓄光材料粉末比率は30質量%であり、60分経過後のりん光輝度は43mcd/mである。
従って、蓄光材料粉末比率が30質量%の蓄光板は、所定のりん光輝度を満足する。
実験例3において、蓄光板の蓄光材料粉末比率は35質量%であり、60分経過後のりん光輝度は51mcd/mである。
従って、蓄光材料粉末比率が35質量%の蓄光板は、所定のりん光輝度を満足する。
なお、蛍光材料は高価であると共に、蓄光板の強度が低下するため、蓄光材料粉末比率の上限を35%に止めた。
図5は本発明に係る蓄光板のりん光輝度の時間的推移を比較する説明図である。
図において、31はJIS Z 9107(安全標識板)によるりん光輝度の基準値であり、32は本発明に係る蓄光板のりん光輝度の値である。
いずれの経過時間でりん光輝度を比較しても、本発明に係る蓄光板のりん光輝度は、JISの値を大幅に上回る好ましい結果を示した。
避難誘導標示板を、例えば、地下鉄構内の床、壁又は天井に適用することで、非常用の電源系統の故障や、光源の故障の際の暗転時に、避難誘導標示板自らを発光させることができる。
尚、本発明は、実施の形態では床、又は壁の避難誘導標示板に適用したが、天井やドアにも適用可能であり、避難誘導目的以外で建築物内のエントランスや非常階段に適用することは差し支えない。
本発明は、暗闇で発光する避難誘導標示板に好適である。
本発明に係る蓄光板を備える避難誘導標示板の斜視図である。 本発明に係る蓄光板を備える避難誘導標示板の要部断面図である。 蓄光板の作用説明図及び比較例図である。 本発明に係る蓄光板を備える避難誘導標示板の成形方法を説明する図である。 本発明に係る蓄光板のりん光輝度の時間的推移を比較する説明図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。
符号の説明
10…避難誘導標示板、11…蓄光板、15…破砕ガラス粒、16…蓄光材料粉末、17…樹脂。

Claims (3)

  1. 破砕ガラス粒と、蓄光材料粉末と、結合材としての樹脂と、からなることを特徴とする蓄光板。
  2. 前記破砕ガラス粒は、1〜5mmの粒径で、前記蓄光材料粉末は、5〜55μmの粒径であることを特徴とする請求項1記載の蓄光板。
  3. 前記破砕ガラス粒は、50〜70質量%、前記蓄光材料粉末は15〜35質量%、前記樹脂は15〜25質量%であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の蓄光板。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012173027A (ja) * 2011-02-18 2012-09-10 East Japan Railway Co 自己発光型ターゲット及び変位計測システム
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