JP2006301517A - 表示用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 不要な明るさにしなくてもよく、表示用照明装置全体の効率を向上でき、小型化が実現でき、コスト低減できる表示用照明装置を提供する。
【解決手段】 白と緑の複数の表示色を表示する機能を備える表示パネル２と、複数のそれぞれ異なる単波長の光源３２，３３，３４からなる発光装置３と、拡散シート６とを有する表示用照明装置１であって、前記表示パネル２は本体部２１と付設透過部２２とを有し、複数の前記単波長の光源のうち少なくとも一つは前記表示色を多く含むものとすることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、表示用照明装置に関し、特に、発光の主波長の異なる複数の略単色の光源を効果的に使用することにより照明効率を上げることができる表示用照明装置に関する。

従来から、表示用照明装置、特に防災照明装置（誘導灯）としては、表示パネルの表示面背面に光源を備える内照式、表示面外側方に光源を備える外照式とあって、光源として熱陰極方式による所謂蛍光灯や冷陰極蛍光灯が使用されている。これらのうち、蛍光灯はランプ径や長さなどのサイズが大きく、大きな設置空間を要して全体が大型化し、設置に不便である。一方、冷陰極蛍光灯は小型化でき輝度も高くできるが、高電圧を印可するため、絶縁距離を確保するなどの安全対策が必要であったり、安定的に使用できるようにするための種々の構造的配慮が必要であった。

そこで、これらの光源に代えて、最近出力アップの著しいＬＥＤを用いることが考えられる。実際、複数のＬＥＤを光源として用いる表示装置が様々提案されている（例えば、特許文献１）。

ＬＥＤを表示用照明装置の光源として用いる場合、通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各１つの色の光を放射するＬＥＤチップをそれぞれ用意し、各色の発光強度を調節して混色することによって、所望の発光色を得ることが考えられる。たとえば、液晶表示装置のバックライトユニットとして利用される場合には、白色の光が得られるように、これらＬＥＤチップの発光強度が制御されて混色される。

ＬＥＤからの光を混色して所望の発光色を得るために、ＬＥＤからの光を混色する手段として、いくつかの方法が行われている。一つの典型的な方法としては、導光板を利用する方法がある。この方法は、各色のＬＥＤからの光が導光板内に導入され、導光板内を伝搬しながら広がり拡散シートなどの拡散手段で拡散されることによって、各色の光が混色されて出射される。

ところで、ＬＥＤは点状光源であり、又、指向性の強い光源であり、混色後も用いるＬＥＤの分光分布を有しているため、液晶表示装置のバックライトユニットのように、白色の光が得られるように、前述の混色手段を用いると共に、これらＬＥＤの発光強度を制御して混色するのは、構造、制御ともに複雑になり、コストアップになる。

そこで、前記表示用照明装置の蛍光灯の代わりに白色ＬＥＤを用いる場合、現状では出射光としてより均質な白色の得られる青色ＬＥＤと黄色蛍光体の組み合わせによる白色ＬＥＤを用いることが考えられている。
特開２０００−３０１７４８号公報

しかしながら、上記の青色ＬＥＤと黄色蛍光体を組み合わせた白色ＬＥＤを白色と緑色の表示色からなる表示パネルを備えた誘導灯に用いると、表示パネルの緑の表示面の分光透過率と白色ＬＥＤの分光分布（相対強度）とは、図８に示すように、分光透過率が大きい緑（波長イの近辺）では、逆に白色ＬＥＤの分光分布（相対強度）は谷間近傍で小さい。したがって、緑を明るくするためには、他の部分も明るくすることとなり、無用に明るくすることになり、効率が低下したり、コストも高くなることとなっていた。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、異なる主波長の略単色光を発する複数の光源を用いることで、効率の高い表示用照明装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明に係る表示用照明装置は、複数の表示色を組み合わせて表示内容を表わす表示パネルと、主波長のそれぞれ異なる複数の略単色の光源と、を有する表示用照明装置であって、前記表示パネルは、前記光源の混色で表わされる本体部と、少なくとも一つの略単色で表わされる付設透過部と、を有し、複数の前記光源のうち少なくとも一つは前記付設透過部の表示色を多く含むものとすることを特徴とする。

請求項２記載の発明に係る表示用照明装置は、請求項１記載の発明において、前記表示パネルの前記本体部の表示色は白色としたことを特徴とする。

請求項３記載の発明に係る表示用照明装置は、請求項１又は２記載の発明において、前記表示パネルの前記本体部は白色とし、前記付設透過部は緑色としたことを特徴とする。

本願請求項１記載の発明によれば、主波長の異なる複数の略単色の光源を用いることにより表示パネルの表示色を多く含むので、各表示色を効率良く表示させることができる。また、分光分布（相対強度）の低い表示色に合わせて光源全体の出力を上げて照明しなくてよくなる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、白色の光源を構成する単色の光源を変えれば種々の表示色に対応して、設計が容易になる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１または２の発明の効果に加えて、表示パネルの本体部は白色とし、付設透過部は緑色としたので、それぞれの透過率を向上させることができ、効率を向上でき、災害時に二次電池を電源として用いられる誘導灯に適用すると、より明るい表示もしくはより長時間の表示が可能となり、防災上有用性が高い。

以下、図面により本願発明の実施の形態を説明する。

図１は、本実施の形態における表示用照明装置の１例の全体構成を説明するための分解斜視図、図２はその一部品である発光装置の断面図、図３はその発光装置を構成するＬＥＤモジュールの拡大断面図、図４は各種ＬＥＤの光学特性を説明する図、図５は本発明の実施例の光源の光学特性を説明する図、図６は光源のｘｙ色度図である。

図１に示すように、表示用照明装置１は、複数の表示色を組み合わせて表示内容を表わす表示パネル２と、複数のそれぞれ異なる主波長の略単色ＬＥＤチップを持った発光装置３とを有する。さらに、発光装置３からの光を表示パネル２全面に放射させるために導光板４、プリズムシート５、拡散シート６及び放熱板７を備えている。

表示パネル２は本体部２１と付設透過部２２とを有し、本体部２１は白色のプラスチック板により白地を表示し、付設透過部２２は必要なマークを所要の色彩で表示する。本実施形態では、付設透過部２２は、本体部２１を形成する白色のプラスチック板の表面に緑色の印刷により、ドアから人物が走り出る様子を連想させる表示としている。

発光装置３は、図２、３に示すように、それぞれ主波長の異なる略単色ＬＥＤチップ３２，３３，３４を１セットずつ持った複数のＬＥＤモジュール３１を基板３０に取り付けて構成している。そして、発光装置３は、この例では、下向きに光を放射するように設けられている。各ＬＥＤモジュール３１は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの色の光をそれぞれ放射する略単色ＬＥＤチップ３２，３３，３４をそれぞれ備える。略単色ＬＥＤチップ３２，３３，３４はまとめて無色透明のカバー３５により封止されている。このような略単色ＬＥＤチップからなるＬＥＤモジュールでは、各色の波長と発光強度の組み合わせを調整することによって、所望の波長成分を多く有する発光色を持った発光装置を得ることができる。

導光板４は、正面視略正方形で厚さ約１０ｍｍ程度のアクリル、ポリカーボネート等の透明プラスチックからなり、各ＬＥＤモジュール３１（略単色ＬＥＤチップ３２，３３，３４）からの光をその表面で正反射によって多重反射させて広げながら各色の光を混色して所要の色（この例では白色）とすると共に、板内を案内し、プリズムシート５に光を伝播する。

プリズムシート５は、導光板４から伝播された光を分散して拡散シート６に伝播する。その表面は光を分散するように沢山の突起が形成されている。

拡散シート６は、プリズムシート５から伝播された光を多方向に分散して表示パネル２に均一に伝播し、本体部２１を照明すると共に本体部に付けた付設透過部２２の表示を識別できるように照明する。

放熱板７は光を反射させる働きと熱を放熱させる働きの機能を備えている。導光板４に伝播された光のうち表面から出射した光を表面で拡散反射して導光板４にもどし、光をプリズムシート５に均一に伝播するようにする。

上記のように構成してなる表示用照明装置において、各略単色ＬＥＤチップ３２，３３，３４から放射された光は、導光板４内を反射伝搬しながら広がり混合される。それと同時に、光は混ざりながらプリズムシート５に伝播される。そして、プリズムシート５に伝播されてくる混合された光は、プリズムシート５で拡散されて拡散シート６でさらに拡散されながら、表示パネル２を通過し、本体部２１をその地色（白色）に表示し、付設透過部２２を着色（緑）の色に表示させる。この場合、後述するように、着色を効率よく表示する緑色成分の多い緑色の略単色ＬＥＤチップを使用するので、緑色パネル（付設透過部）の透過率が向上し、表示用照明装置全体の効率が向上できる。

（実施例）
白色光を得るＬＥＤモジュール３１に組み合わせる単色ＬＥＤチップの例として、図４にそれぞれ曲線ｂ、ｃ、ｄ、ｅで示すような分光分布を有するＬＥＤチップを使用する。即ち、緑色ＬＥＤチップ３３としてピーク波長５００ｎｍ（曲線ｃ）の緑色１ＬＥＤチップ又はピーク波長５２５ｎｍ（曲線ｄ）の緑色２ＬＥＤチップを用い、青色ＬＥＤチップ３３としてピーク波長４６５ｎｍ（曲線ｂ）の青色ＬＥＤチップを用い、赤色ＬＥＤチップ３２としてピーク波長６４０ｎｍ（曲線ｅ）の赤色ＬＥＤチップを用いる。なお、図４中、曲線ａは青色ＬＥＤと黄色蛍光体の組み合わせにより得られた白色ＬＥＤの分光分布を示す。

上記の略単色光を次の割合で混色した場合の表示面緑の透過率分光分布を図５に示す。また、図５には次の割合で単色光を混色した場合の白色光の分光分布を合わせて示している。
イ．（実施例１）青：赤：緑２＝０．４：１．０：０．４
ロ．（実施例２）赤：緑１ ＝１．０：０．６
ハ．（実施例３）青：赤：緑１＝０．４：１．０：０．４
さらに、図６は、これらの実施例のＬＥＤチップ及び混色により得られる白色ＬＥＤをｘｙ色度図上に示したものである。

図５，図６から実施例１、２，３とも赤、青、緑色又は青、緑色の混色による白色ＬＥＤとなり、しかも緑色の成分を多く含むため、従来の白色ＬＥＤに対し、緑色パネルの透過率が向上し、表示用照明装置全体の効率を向上できる。

なお、上記実施例において示した混色割合は、数例を示したに過ぎず、緑色の割合を多くした混色割合（全体の割合１に対して０．２〜０．６）で無数の白色ＬＥＤを得ることができることは勿論である。また、付設表示部の表示色が緑色以外の場合は、その表示面の表示色の波長を多く含む単色ＬＥＤチップをベースとして、混色することで、同様の表示色を効率よく得ることができる。

図７は本発明の他の実施形態に係る表示用照明装置を説明する斜視図である。

本実施形態の表示用照明装置は、発光装置が表示パネル全面に照射する方式である点で上記実施例の表示用照明装置とは異なるが、同様な作用をなす部分については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

図７に示すように、本実施形態の表示用照明装置１は、複数の表示色を組み合わせて表示内容を表わす表示パネル２と、複数のそれぞれ異なる主波長の略単色ＬＥＤチップを有するＬＥＤモジュールがケース８に配設されてなる発光装置３とを有する。さらに、発光装置３からの光を表示パネル２全面に放射させるためにプリズムシート５、拡散シート６を備えている。

表示用照明装置１をこのように構成すると、複雑な制御をしなくても小型化できて、重量を軽減でき、コストを低減できると共に設置する位置の自由度を増すことができる。

本発明に係る表示用照明装置を説明する分解斜視図である。 それを構成する発光装置の断面図である。 発光装置を構成するＬＥＤモジュールの拡大断面図である。 ＬＥＤの光学特性を説明する図である。 実施例の光源の光学特性を説明する図である。 実施例の光源のｘｙ色度図である。 本発明に係る他の実施形態の表示用照明装置を説明する分解斜視図である。 従来例のＬＥＤ光源の光学特性を説明する図である。

符号の説明

１ 表示用照明装置
２ 液晶表示パネル
３ 発光装置
４ 導光板
５ プリズムシート
６ 拡散シート
７ 放熱板
２１ 本体部
２２ 付設透過部
３１ ＬＥＤモジュール
３２、３３、３４ 単色ＬＥＤチップ（単波長の光源）

Claims (3)

1. 複数の表示色を組み合わせて表示内容を表わす表示パネルと、主波長のそれぞれ異なる複数の略単色の光源と、を有する表示用照明装置であって、
   前記表示パネルは、前記光源の混色で表わされる本体部と、少なくとも一つの略単色で表わされる付設透過部と、を有し、複数の前記光源のうち少なくとも一つは前記付設透過部の表示色を多く含むものとすることを特徴とする表示用照明装置。
2. 前記表示パネルの前記本体部の表示色は白色としたことを特徴とする請求項１に記載の表示用照明装置。
3. 前記表示パネルの前記本体部は白色とし、前記付設透過部は緑色としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示用照明装置。

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