JP2009075606A - Plane light-emitting display device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、LED光源を使用した面発光表示装置及びその組立方法に関する。 The present invention relates to a surface emitting display device using an LED light source and an assembling method thereof.
図20は例えば特開平8−160892号公報に示された従来の面発光表示装置の構成図であり、同図(a)は同装置の部分平面図、同図(b)は同装置の部分断面図であり片面に表示するものである。また、図21は同装置における光の伝搬状態を表した図である。 FIG. 20 is a block diagram of a conventional surface-emitting display device disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-160892, where FIG. 20 (a) is a partial plan view of the device and FIG. 20 (b) is a portion of the device. It is sectional drawing and displays on one side. FIG. 21 is a diagram showing a light propagation state in the apparatus.
図において1はLED光源、14はアクリル樹脂等の透光性の高い材料で構成された導光板、9は導光板14の端部に嵌入されたLED固定ホルダ、10は導光板14の面上に貼付されたパターンフィルタ、11は発光層、12は導光板14の周囲面に設けられたフレームである。
In the figure, 1 is an LED light source, 14 is a light guide plate made of a highly translucent material such as acrylic resin, 9 is an LED fixing holder fitted into the end of the
発光層11は、図20(a)に示すように導光板面のほぼ中央部に設定されているパターン表示領域Xに設けられたドッドパターンからなるものであり、各ドット部11aは光を散乱反射する塗料からなりドット部11aに当たった光はここで散乱反射されて導光板14内へと戻され、一部の光は表面に対して小さい入射角で進入して外部へと放射されてゆく。
発光層11のドットパターンは、発光層11面上における全体的な光量がほぼ一定となるように、LED光源1の近傍程小さく、LED光源1から離れる程大きくなるように構成されている。
As shown in FIG. 20A, the
The dot pattern of the
13はLED光源1を実装するためのLED基板であり、LED光源1は導光板14の一辺に沿って複数個並べられる。LED固定ホルダ9およびLED基板13の内面側9a、13aには白色塗装金属メッキ等が施されている。
パターンフィルタ10は透明な板材やフィルム状部材等からなり、表面に文字、デザイン等のパターンが描かれており、文字、デザイン部が光を透過するように構成され、文字、デザイン部の周囲部分が光を反射するように構成されている。
The
なお、導光板14の面上においては、図20(a)に示すように、中央部にパターン表示領域Xが設定されており、ここに発光層11が設けられてそれ以外の周囲部Yは光を鏡面反射するように構成されている。
On the surface of the
以上のように構成された面発光表示装置においてLED光源1を点灯させたときの光の動作を図21により説明する。LED光源1の光はLED光源固定ホルダ9内で反射されて導光板14方向へと伝搬されてゆく。光は、導光板14においては表裏の壁面間を鏡面反射されながら進んでゆくが、発光層11のドット部11aに当たると散乱反射されてパターンフィルタ10から外部へと放射される。このパターンフィルタ10の放射部において、パターンが文字、デザイン部(光透過領域)であると光はそのまま外部へと放射されるが、文字、デザイン部の周囲部分(光反射領域)であると光はこの周囲部分に反射されて戻ってゆく。このように面発光表示装置の表面にはパターンフィルタ10の文字、デザインのパターンが浮かび上がるが、そのとき、発光層11のドットパターンがLED光源1の近傍程光反射率が高くなるように構成されているために、浮かび上がる文字、デザインは全体がほぼ同じ明るさになるものである。
The operation of light when the
上記のような従来の面発光表示装置は、導光板14を覆う反射板がないため、発光層11のドット部11aで反射した光のうち、表面のパターンフィルタ10の文字、デザイン部に向かう光は表面に出射できるが、パターンフィルタ10の文字、デザイン部の周囲部分の反射領域に向かう光は、その反射領域で反射して反射率による光ロスが発生する。また、その反射領域で反射した光のうち、ドット部11a以外へ向かい、背面に出射される光もあるため、光の利用効率が低いという問題があった。
Since the conventional surface-emitting display device as described above does not have a reflecting plate that covers the
また、発光層11が導光板14の全面に設けてあったとしても、LED光源1の発光中心方向と発光層11が平行であるので、発光層11で散乱反射して出射面に出射する光の量に限度があり光の明るさにむらが生じ易いという問題があった。
また、パターンフィルタ10に反射部分があるため表示板に光っている部分と光ってない部分があり全体として見にくく、表示自体の視認性が不十分であるという問題があった。
また、表示面を明るくするためには、コストの高い高出力LED光源1を多く使用しなければならなかった。
また、工作上加工や組立の公差があるため導光板14に個々のLED光源1の全てを接触させることができず、入射効率が低いという問題があった。
また、LED光源1を使用したものと蛍光ランプを使用した面発光表示装置が混在すると、色の統一感を乱すという問題があった。
また、斜めからでも適度の輝度を確保しつつ、正面輝度を向上させることが容易でなかった。
また、面発光表示装置の組立は、ケースに、反射部材、導光板等を装着後、表示板をケースに接着していたので、接着剤が導光板等に付着する場合があるため、組立完了直前になって不具合が発見されるという問題があった。
Even if the
In addition, since the
In addition, in order to brighten the display surface, it is necessary to use many high-power
In addition, since there is a tolerance for work processing and assembly, it is not possible to bring all of the individual
Moreover, when the surface light emitting display device using the
Further, it is not easy to improve the front luminance while securing an appropriate luminance even from an oblique direction.
In addition, the surface-emitting display device is assembled because the display plate is adhered to the case after the reflective member, the light guide plate, etc. are attached to the case, so the adhesive may adhere to the light guide plate, etc. There was a problem that a bug was discovered just before.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、LED光源からの光の導光板への入射効率および導光板からの出射効率の高い、表示面が明るい、明るさのむらのない、視認性の高い、また、他の光源との色の統一がとれ、正面輝度を向上させることができ、LED光源の使用数を最小限に押さえることができ、さらに、工作性がよい面発光表示装置及びその組立方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has high incidence efficiency of light from the LED light source to the light guide plate and high emission efficiency from the light guide plate, a bright display surface, and uneven brightness. High visibility, unification of colors with other light sources, front brightness can be improved, the number of LED light sources used can be minimized, and workability is good It is an object to obtain a light emitting display device and an assembling method thereof.
この発明に係わる面発光表示装置は、LED光源と、このLED光源の光が入射する入射面及び入射された光が伝搬されて出射する出射面を有する導光板と、この導光板の前記入射面と前記出射面以外の少なくとも1つ以上の面を覆うように設けられた反射部材と、前記導光板の前記出射面の前面に設けられ、前記出射面の出射光を全領域で透過させ、任意のパターンを表示する表示板と、を備える。 A surface-emitting display device according to the present invention includes an LED light source, a light guide plate having an incident surface on which light from the LED light source is incident and an output surface from which the incident light is propagated and emitted, and the incident surface of the light guide plate. And a reflection member provided so as to cover at least one surface other than the emission surface, and provided on the front surface of the emission surface of the light guide plate. And a display board for displaying the pattern.
また、導光板は入射面から入射面の対向面への導光方向に厚さが薄くなるくさび形状である。 Further, the light guide plate has a wedge shape whose thickness is reduced in the light guide direction from the incident surface to the opposite surface of the incident surface.
また、導光板の出射面または出射面の対向面のうち少なくとも一方には散乱面を設け、この散乱面は微細な粗面である。 In addition, a scattering surface is provided on at least one of the exit surface of the light guide plate or the surface facing the exit surface, and the scattering surface is a fine rough surface.
また、導光板は、出射面または出射面の対向面の少なくとも一方に設けられ、入射面から離れるほど表面の微細な凸凹が次第に深くなるパターンを有した粗面と、入射面側に設けられ光を散乱させない平滑面と、を備える。 In addition, the light guide plate is provided on at least one of the exit surface and the opposite surface of the exit surface, and has a rough surface with a pattern in which fine unevenness on the surface gradually becomes deeper as the distance from the entrance surface increases, and the light guide plate And a smooth surface that does not scatter.
また、LED光源を白色LED光源とし、表示板は、前記白色LED光源からの光の青色成分を減衰させる領域をもつようにしたものである。 The LED light source is a white LED light source, and the display board has a region for attenuating the blue component of light from the white LED light source.
また、LED光源と導光板の入射面との間に、あらかじめ定められた色成分の光強度を減衰させる色調整フィルターを備える。 In addition, a color adjustment filter that attenuates the light intensity of a predetermined color component is provided between the LED light source and the incident surface of the light guide plate.
また、色調整フィルターは、導光板の出射面と表示板との間に設けられたものである。 The color adjustment filter is provided between the light exit surface of the light guide plate and the display plate.
また、LED光源を囲み前記LED光源からの光を特定の方向に導くリフレクタを備え、前記リフレクタの表面が散乱反射面であるものである。 In addition, a reflector that surrounds the LED light source and guides light from the LED light source in a specific direction is provided, and a surface of the reflector is a scattering reflection surface.
また、導光板と表示板との間に前記導光板からの光を集光して出射させる集光シートを少なくとも1枚備える。 Further, at least one condensing sheet for condensing and emitting the light from the light guide plate is provided between the light guide plate and the display plate.
また、LED光源の光出射部分と導光板入射面とを接触させたものである。 Moreover, the light emission part of a LED light source and the light-guide plate entrance surface are made to contact.
また、LED光源の光出射部分を導光板入射面に接触させる手段を備える。 Moreover, the light emission part of a LED light source is provided with a means to contact a light-guide plate entrance surface.
また、LED光源の光出射部分と導光板入射面とを接触させる手段は、LED基板を保持するLED基板ホルダー内に一端が一体に形成され、他端が前記LED基板を前記導光板入射面方向に付勢する板ばねである。 Further, the means for bringing the light emitting part of the LED light source into contact with the light guide plate incident surface is integrally formed at one end in the LED substrate holder for holding the LED substrate, and the other end of the LED substrate is directed to the light guide plate incident surface direction. It is a leaf spring that biases.
また、表示板の透過率の異なる領域に対応して光出力の異なるLED光源を配設したものである。 In addition, LED light sources having different light outputs are arranged corresponding to regions having different transmittances of the display panel.
また、透過率の高い領域には光出力が高いLED光源を配設したものである。 Further, an LED light source having a high light output is disposed in a region having a high transmittance.
また、透過率の高い領域には光出力が低いLED光源を配設したものである。 Further, an LED light source having a low light output is disposed in a region having a high transmittance.
また、表裏が開口した枠状のケースと、このケースの裏側に導光板を保持する裏板と、を備える。 Also, a frame-like case having an open front and back and a back plate that holds the light guide plate on the back side of the case are provided.
また、LED光源からの光を特定の方向に導くリフレクタの背面側を導光板を保持するように延設し、前記リフレクタと裏板を一体としたものである。 Further, the back side of the reflector for guiding the light from the LED light source in a specific direction is extended so as to hold the light guide plate, and the reflector and the back plate are integrated.
また、面発光表示装置の組立方法は、請求項16記載の面発光表示装置の組立方法において、表示板を前記ケースの表側に固着した後に、導光板及び反射部材を前記ケース内に装着し、次に、前記裏板を前記ケースの裏側に固定したものである。 The surface-emitting display device assembly method is the surface-emitting display device assembly method according to claim 16, wherein the display plate is fixed to the front side of the case, and then the light guide plate and the reflection member are mounted in the case. Next, the back plate is fixed to the back side of the case.
この発明によれば、LED光源と、このLED光源の光が入射する入射面及び入射された光が伝搬されて出射する出射面を有する導光板と、
この導光板の前記入射面と前記出射面以外の少なくとも1つ以上の面を覆うように設けられた反射部材と、前記導光板の前記出射面の前面に設けられ、前記出射面の出射光を全領域で透過させ、任意のパターンを表示する表示板と、を備えたので、出射効率が高い、表示面に明るさのむらがなく、また、視認性を高くすることができる。
According to this invention, a light guide plate having an LED light source, an incident surface on which light from the LED light source is incident, and an exit surface from which the incident light is propagated and emitted;
A reflection member provided so as to cover at least one surface other than the incident surface and the exit surface of the light guide plate; provided on a front surface of the exit surface of the light guide plate; And a display board that transmits the entire region and displays an arbitrary pattern. Therefore, the emission efficiency is high, the display surface has no uneven brightness, and the visibility can be improved.
また、導光板は入射面から入射面の対向面への導光方向に厚さが薄くなるくさび形状なので、より出射効率を高くすることができる。 In addition, since the light guide plate has a wedge shape that decreases in thickness in the light guide direction from the incident surface to the opposite surface of the incident surface, the emission efficiency can be further increased.
また、導光板の出射面または出射面の対向面のうち少なくとも一方には散乱面を設け、この散乱面は微細な粗面としたので、透過率と反射率を高くすることができる。 Further, since at least one of the exit surface of the light guide plate or the surface opposite to the exit surface is provided with a scattering surface, and this scattering surface is a fine rough surface, the transmittance and the reflectance can be increased.
また、導光板は、出射面または出射面の対向面の少なくとも一方に設けられ、入射面から離れるほど表面の微細な凸凹が次第に深くなるパターンを有した粗面と、入射面側に設けられ光を散乱させない平滑面と、を備えたので、出射光の輝度を均一にすることができる。 In addition, the light guide plate is provided on at least one of the exit surface and the opposite surface of the exit surface, and has a rough surface with a pattern in which fine unevenness on the surface gradually becomes deeper as the distance from the entrance surface increases, and the light guide plate Since a smooth surface that does not scatter the light is provided, the luminance of the emitted light can be made uniform.
また、LED光源を白色LED光源とし、表示板は、前記白色LED光源からの光の青色成分を減衰させる領域をもつようにしたので、緑の領域Bが青緑色になることを防ぐことができ、白色LED光源を搭載した面発光表示装置と蛍光ランプ光源を搭載した面発光表示装置が混在しても色の統一感を乱さないようにすることができる。 In addition, since the LED light source is a white LED light source and the display board has a region that attenuates the blue component of the light from the white LED light source, the green region B can be prevented from becoming blue-green. Even if a surface light emitting display device equipped with a white LED light source and a surface light emitting display device equipped with a fluorescent lamp light source are mixed, it is possible to avoid disturbing the sense of color uniformity.
また、LED光源と導光板の入射面との間に、あらかじめ定められた色成分の光強度を減衰させる色調整フィルターを備えたので、緑の領域Bが青緑色になることを防ぐことができ、白色LED光源を搭載した面発光表示装置と蛍光ランプ光源を搭載した面発光表示装置が混在しても色の統一感を乱さないようにすることができる。 In addition, since a color adjustment filter that attenuates the light intensity of a predetermined color component is provided between the LED light source and the incident surface of the light guide plate, the green region B can be prevented from becoming blue-green. Even if a surface light emitting display device equipped with a white LED light source and a surface light emitting display device equipped with a fluorescent lamp light source are mixed, it is possible to avoid disturbing the sense of color uniformity.
また、色調整フィルターは、導光板の出射面と表示板との間に設けたので、緑の領域Bが青緑色になることを防ぐことができ、白色LED光源を搭載した面発光表示装置と蛍光ランプ光源を搭載した面発光表示装置が混在しても色の統一感を乱さないようにすることができる。 In addition, since the color adjustment filter is provided between the exit surface of the light guide plate and the display plate, the green region B can be prevented from becoming blue-green, and a surface emitting display device equipped with a white LED light source is provided. Even if a surface emitting display device equipped with a fluorescent lamp light source is mixed, it is possible to prevent the color uniformity from being disturbed.
また、LED光源を囲み前記LED光源からの光を特定方向に導くリフレクタを備え、前記リフレクタの表面が散乱反射面としたので、表示板の表示面の明るさを向上させることができる。 Moreover, since the reflector surrounding the LED light source and guiding the light from the LED light source in a specific direction is provided and the surface of the reflector is a scattering reflection surface, the brightness of the display surface of the display plate can be improved.
また、導光板と表示板との間に前記導光板からの光を集光して出射させる集光シートを少なくとも1枚備えたので、斜めからでも適度の輝度を確保しつつ、正面輝度を向上させることができる。 In addition, since at least one condensing sheet that condenses and emits light from the light guide plate is provided between the light guide plate and the display plate, the front luminance is improved while ensuring moderate luminance even from an angle. Can be made.
また、LED光源の光出射部分と導光板入射面とを接触させたので、LED光源から導光板への入射効率を向上させることができ、また、製造上のばらつきによる入射効率のばらつきを防ぐことができる。 In addition, since the light emitting portion of the LED light source and the light guide plate incident surface are brought into contact with each other, it is possible to improve the efficiency of incidence from the LED light source to the light guide plate, and to prevent variations in incident efficiency due to manufacturing variations. Can do.
また、LED光源の光出射部分を導光板入射面に接触させる手段を備えたので、LED光源から導光板への入射効率を向上させることができ、また、製造上のばらつきによる入射効率のばらつきを防ぐことができる。 Moreover, since the light emitting portion of the LED light source is provided with means for contacting the light guide plate incident surface, the incident efficiency from the LED light source to the light guide plate can be improved. Can be prevented.
また、LED光源の光出射部分と導光板入射面とを接触させる手段は、LED基板を保持するLED基板ホルダー内に一端が一体に形成され、他端が前記LED基板を前記導光板入射面方向に付勢する板ばねであるので、LED光源から導光板への入射効率を向上させることができ、また、製造上のばらつきによる入射効率のばらつきを防ぐことができる。 Further, the means for bringing the light emitting part of the LED light source into contact with the light guide plate incident surface is integrally formed at one end in the LED substrate holder for holding the LED substrate, and the other end of the LED substrate is directed to the light guide plate incident surface direction. Therefore, it is possible to improve the incident efficiency from the LED light source to the light guide plate, and to prevent variations in incident efficiency due to manufacturing variations.
また、表示板の透過率の異なる領域に対応して光出力の異なるLED光源を配設したので、コストの高い高出力LED光源の使用数を最小限に押さえて、全体として十分均一な明るさを得ることができ、見やすくすることができる。 In addition, since LED light sources with different light outputs are arranged corresponding to areas with different transmittance of the display panel, the number of high-cost LED light sources that are expensive is kept to a minimum, and the brightness is sufficiently uniform as a whole. Can be obtained and can be easily viewed.
また、透過率の高い領域には光出力が高いLED光源を配設したので、コストの高い高出力LED光源の使用数を最小限に押さえて、十分な明るさを得ることができ、目立つようにすることができる。 In addition, since the LED light source with high light output is arranged in the high transmittance region, it is possible to obtain sufficient brightness by minimizing the number of expensive high-power LED light sources used. Can be.
また、透過率の高い領域には光出力が低いLED光源を配設したので、コストの高い高出力LED光源の使用数を最小限に押さえて、十分な均一性得ることができ見やすくすることができる。 In addition, since the LED light source with low light output is arranged in the region with high transmittance, the number of expensive high-power LED light sources used can be minimized and sufficient uniformity can be obtained for easy viewing. it can.
また、表裏が開口した枠状のケースと、このケースの裏側に導光板を保持する裏板と、を備えたので、組立を容易にすることができる。 In addition, since a frame-like case having an open front and back and a back plate for holding the light guide plate on the back side of the case, assembly can be facilitated.
また、LED光源からの光を特定の方向に導くリフレクタの背面側を導光板を保持するように延設し、前記リフレクタと裏板を一体としたので、部品点数をへらすことができ、また、組立を容易にすることができる。 In addition, the back side of the reflector that guides the light from the LED light source in a specific direction is extended so as to hold the light guide plate, and the reflector and the back plate are integrated, so that the number of parts can be reduced, Assembly can be facilitated.
また、請求項16記載の面発光表示装置の組立方法において、表示板を前記ケースの表側に固着した後に、導光板及び反射部材を前記ケース内に装着し、次に、前記裏板を前記ケースの裏側に固定したので、組立を容易にすることができる。 17. The method of assembling a surface-emitting display device according to claim 16, wherein a light guide plate and a reflective member are mounted in the case after the display plate is fixed to the front side of the case, and then the back plate is attached to the case. Because it is fixed to the back side of the, assembly can be facilitated.
実施の形態1.
図1は実施の形態1を示す面発光表示装置の断面図、図2は図1の部分拡大図、図3は同装置要部の光の伝搬状態を示した図である。図1において1はLED光源であり、形状は砲弾型またはチップ型等があり、発光色は白、青、緑、赤等の任意の色が用いられる。2はLED光源1が実装されているLED基板、3はLED光源1を囲ってLED光源1からの光を特定方向に導く反射部材であるリフレクタであり、リフレクタ3の表面は白色PET樹脂又は高反射ポリカーボネイト樹脂等の散乱反射面である。
1 is a cross-sectional view of a surface-emitting display
4はアクリル樹脂等の透光性の高い材料が用いられ、LED光源1からの光が入射面4aから入射し面に沿って伝搬されて出射面4bから面光源として出射させる導光板であり、出射面4bは矩形形状でありその一方側の側面が入射面4aである。そして、この入射面4aから入射面4aの対向面4cへの導光方向に厚さが薄くなり、出射面4bに対向した背面4dが傾斜したくさび型形状である。
4 is a light guide plate made of a material having high translucency such as acrylic resin, and the light from the LED
5は出射面4bに対向する背面4dに設けられ、LED光源1からの光を散乱させる凹凸の面である散乱面、6は入射面4a及び出射面4b以外の少なくとも1つ以上の面を覆う白色PETシート等からなる反射部材であり、本実施の形態では背面4dと入射面4aの対向面4c以外の面は覆っていない。7は導光板4の出射面4bの前面に設けられ、出射面4bの出射光を全領域で透過させ、任意のパターンを表示する表示板、8はケースである。なお、図1では散乱面5は出射面4bに対向する背面4dに設けているが、出射面4bと出射面4bに対向する背面4dの両方に設けても、出射面4bに設けてもよいが、出射面4bまたは背面4dのうち少なくとも一方には散乱面を設け、この散乱面は微細な粗面にする。
A
次に実施の形態の動作について図1〜図3により説明する。図3(a)は従来の平板導光板の場合、図3(b)はこの発明のくさび型導光板の場合を示している。図1に示すようにLED光源1からの光は、リフレクタ3で反射された光も含めて導光板4の入射面4aから導光板4内に入射し、入射した光は出射面4bと散乱面5または反射部材6の間を散乱反射しながら進んでいく。
Next, the operation of the embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3A shows a conventional flat light guide plate, and FIG. 3B shows a wedge light guide plate according to the present invention. As shown in FIG. 1, the light from the LED
光r1においては、出射面4bで全反射し、次に散乱面5または反射部材6で散乱反射し、出射面4bに全反射の臨界角より小さな角度で入射した光が出射面4bから出射し、表示板7を透過して表示するものを浮かびあがらせる。このとき、散乱反射した光の一部は再び出射面4bで全反射され、再び散乱面5または反射部材6で散乱反射される。このように出射面4bと散乱面5または反射部材6での散乱反射を繰り返しながら、出射面4bから出射した光が順次表示板を照らしていき表示する。また、光r2は最初、散乱面5または反射部材6で散乱反射し、出射面4bから出射し、表示板7を透過し、表示するものを浮かびあがらせる。このとき、散乱反射した光の一部は再び出射面4bで反射され、光r1と同様に出射面4bの反射と散乱面5または反射部材6での散乱反射を繰り返しながら、出射面4bから出射した光が順次表示板を照らしていき表示する。
The light r1 is totally reflected at the
散乱面5または反射部材6での散乱反射の状態は図2に示すように、光r2が散乱面に入射すると、散乱面5で散乱反射される光r3、散乱面5で散乱透過し導光板4から反射部材6に向かって出る光r4、反射部材6で散乱反射し再び導光板4に戻る光r5等がある。また、この他、散乱面5で散乱反射した光は導光板4を導光する光もあればそのまま出射面4b方向に出射する光もある。
背面4dまたは出射面4bのうち少なくとも一方には散乱面を設け、この散乱面は微細な粗面にするが、この粗面はブラスト加工を施した成形型表面の転写面として形成され、透過率及び反射率を高くすることができる。散乱面の形成は印刷で行う場合もあるが、印刷の場合は反射のロスが大きく、また、印刷パターンを微細にするには限界があるが成形型表面の転写で散乱面を形成する場合は反射のロスが少なく、また、微細な粗面にすることができ、ドットが目立たなく、印刷工程を省くことができる。
As shown in FIG. 2, when the light r2 is incident on the scattering surface, the light r3 scattered and reflected by the
A scattering surface is provided on at least one of the
また、リフレクタ3の表面を白色PET樹脂又は高反射ポリカーボネイト樹脂等の散乱反射面としたので、表示板7の表面の明るさ(輝度)が高反射アルミの場合に比べて約5%アップした。
Further, since the surface of the
次に、図3により従来の平板導光板とこの発明のくさび型導光板との光の伝搬状態を比較して説明する。図3(b)のくさび型導光板の場合は出射面4bに対向する背面4dが傾斜しているので背面4dの反射角が図3(a)の従来の平板導光板より小さくなり、導光板内で反射する回数が多い。したがって、この発明のようにくさび型導光板では導光板4中で全反射する回数が多く、導光するうちに出射面4bに入射する光の入射角が小さくなり、散乱反射した光が出射面4bから出射して、出射面4bから出射する光が多くなり、出射効率が高い。したがって、表示板は全体で明るくむらがなく表示される。
Next, the light propagation state between the conventional flat light guide plate and the wedge light guide plate of the present invention will be compared and described with reference to FIG. In the case of the wedge-shaped light guide plate of FIG. 3 (b), the
以上のように、LED光源1の光を入射し、入射された光を出射する導光板4と、この導光板4の入射面4aと出射面4b以外の少なくとも1つ以上の面に反射部材6を設けたので、表示面に明るさのむらのなく、視認性の高く、消費電力を低くすることができる。
また、導光板4を入射面4aから入射面4aの対向面への導光方向に厚さが薄くなるくさび形状にしたので、出射効率を高くすることができる。
また、導光板4の出射面4aまたは出射面4aの対向面のうち少なくとも一方には散乱面を設け、この散乱面は微細な粗面としたので、透過率と反射率を高くすることができ、ドットが目立たなく、また、印刷工程を省くことができる。
また、リフレクタ3の表面を白色PET樹脂又は高反射ポリカーボネイト樹脂等の散乱反射面としたので、表示板7の表面の明るさを向上させることができる。
As described above, the
Moreover, since the
Further, since at least one of the
Moreover, since the surface of the
実施の形態2.
本実施の形態は実施の形態1で示した面発光表示装置を使用した誘導灯を示すものであり、図4、図5は実施の形態2を示す誘導灯の部分破断平面図である。
図において実施の形態1を示す図1と同じ部分には同一符号を付し説明を省略する。1aは明るい出力の高いLED光源、1bは暗い低出力LED光源、Aは表示板7の透過率の高い白色の領域であり、Bは透過率の低い緑の領域である。
This embodiment shows a guide lamp using the surface-emitting display device shown in the first embodiment, and FIGS. 4 and 5 are partially broken plan views of the guide lamp showing the second embodiment.
In the figure, the same parts as those in FIG. 1a is an LED light source with a high bright output, 1b is a dark low-power LED light source, A is a white region with a high transmittance of the
そして、表示板7の透過率の高い白色の領域Aに高出力LED光源1aを、透過率の低い緑色の領域Bに低出力LED光源1bを、各々配設している。従って、透過率の高い領域Aはより明るくなり、表示面全体としての明るさが増す。
And the high output LED light source 1a is arrange | positioned in the white area | region A with a high transmittance | permeability of the
以上のように、コストの高い高出力LED光源1aの使用数を最小限に押さえて、十分な明るさを得ることができ、目立つようにすることができる。 As described above, it is possible to minimize the number of high-cost high-power LED light sources 1a used, obtain sufficient brightness, and make it stand out.
実施の形態3.
実施の形態2では、表示板の透過率の高い白色の領域に出力の高い明るいLED光源を、透過率の低い緑色の領域B出力の低い暗いLED光源を、各々配設したが、本実施の形態は、逆に、表示板の透過率の高い白色の領域に低出力LED光源を、透過率の低い緑色の領域に高出力LED光源を、各々配設したものである。
図6は実施の形態3を示す誘導灯の部分破断平面図であり、図において実施の形態2を示す図3と同じ部分には同一符号を付し説明を省略する。
In the second embodiment, a bright LED light source having a high output and a dark LED light source having a low output of the green region B having a low transmittance are arranged in a white region having a high transmittance on the display panel. Conversely, the form is such that a low-power LED light source is disposed in a white region with a high transmittance of the display panel, and a high-power LED light source is disposed in a green region with a low transmittance.
FIG. 6 is a partially broken plan view of the guide lamp showing the third embodiment. In FIG. 6, the same parts as those in FIG.
図6に示すように表示板7の透過率の高い白色の領域Aに低出力LED光源1bを、透過率の低い緑色の領域Bに高出力LED光源1bを、各々配設している。従って、透過率の高い領域Aと透過率の低い緑色の領域Bの明るさが均一となる。
As shown in FIG. 6, a low output
以上のように、コストの高い高出力LED光源1aの使用数を最小限に押さえて、十分な均一性得ることができ見やすくすることができる。 As described above, it is possible to obtain sufficient uniformity and make it easy to see by minimizing the number of high-cost high-power LED light sources 1a used.
実施の形態4.
本実施の形態は実施の形態2、3を兼ね備えたものであり、図7は実施の形態4を示す誘導灯の部分破断平面図である。
図において実施の形態2を示す図1と同じ部分には同一符号を付し説明を省略する。
The present embodiment combines the second and third embodiments, and FIG. 7 is a partially broken plan view of the guide lamp showing the fourth embodiment.
In the figure, the same parts as those in FIG.
図において、図の左半分の表示板7aでは、実施の形態2と同様に文字や矢印の部分の透過率の高い領域Aに明るい高出力LED光源1aを、文字でない背景の透過率の低い領域Bに暗い低出力LED光源を、各々配設し、図の右半分の表示板7bでは、実施の形態3と同様に文字や矢印でない背景の透過率の高い領域Aに低出力LED光源を、文字や矢印部分の透過率の低い領域Bに高出力LED光源を、各々配設している。
従って、表示が全体として均一で明るくなる。
なお、図において、文字の部分に高出力LED光源1aを2個使用しているが、文字の数、大きさに応じた高出力LED光源1aの個数とする。
In the figure, in the left half of the
Therefore, the display becomes uniform and bright as a whole.
In the figure, two high-power LED light sources 1a are used for the character portion. However, the number of high-power LED light sources 1a corresponding to the number and size of characters is used.
以上のように、コストの高い高出力LED光源1aの使用数を最小限に押さえて、全体として十分均一な明るさを得ることができ、見やすくすることができる。また、表示内容に応じてきめ細かく出力の異なるLED光源1a、1bを使い分け見やすくすることができる。
As described above, it is possible to obtain a sufficiently uniform brightness as a whole and to make it easy to see by minimizing the number of expensive high-power LED light sources 1a used. In addition, the
実施の形態5.
図8は実施の形態5を示す面発光表示装置の断面図と平面図、図9は入射面側からの距離による粗面の凸凹深さ変化と出射面の輝度の関係図である。
図8において実施の形態1を示す図1、図2と同じ部分には同一符号を付し説明を省略する。21は導光板4の出射面4bの対向面である背面4dに設けられ、入射面から離れるほど表面の微細な凸凹が次第に深くなるパターンを有した粗面、22は導光板4の入射面4a側に設けられ、光を散乱させない平滑面である。
W、Hは表示面エリアの横と縦の範囲、CはLED光源1の指向性により、光が回り込まないで影となる部分Sを含む入射面からの範囲である。なお、図8では粗面21と平滑面22を出射面4bに対向する背面4dに設けているが、出射面4bと出射面4bに対向する背面4dの両方、もしくは、出射面4bのみに設けてもよい。
FIG. 8 is a cross-sectional view and a plan view of the surface-emitting display device according to the fifth embodiment, and FIG.
In FIG. 8, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 showing the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. 21 is provided on the
W and H are horizontal and vertical ranges of the display surface area, and C is a range from the incident surface including a portion S that is not affected by light and is shaded due to the directivity of the LED
この構成において、入射面4a側からの距離による粗面21の凸凹深さ変化と出射面4bの輝度の関係を図9により説明する。図9(a)は粗面21の凸凹深さが一定の場合の出射面4bの輝度の変化、図9(b)は本実施の形態を示す粗面21の凸凹深さが入射面4aから離れるほど次第に深くなるグラデーションパターンの場合の輝度の変化を示す。
図9(a)に示すように粗面21の凸凹深さ(点線)が一定の場合は、入射面4aからの距離が大きくなるほど、出射面4bの輝度(実線)が低下し、輝度が均一でない。
一方、図9(b)に示すように粗面21の凸凹深さ(点線)が入射面4aから離れるほど表面の微細な凸凹が次第に深くなるグラデーションパターン(点線)の場合は、入射面4aからの距離が大きくなっても輝度(実線)は一定である。
In this configuration, the relationship between the uneven depth change of the
As shown in FIG. 9A, when the unevenness depth (dotted line) of the
On the other hand, as shown in FIG. 9B, in the case of a gradation pattern (dotted line) in which the fine unevenness of the surface gradually becomes deeper as the unevenness depth (dotted line) of the
また、影となる部分Sを含む入射面からCの範囲は明暗むらがあるため表示面部分として使用できない。よってこの部分で光を外部に出射させると、ロスになるが、入射面からCの範囲を平滑面22とすることで、光がこの面で散乱せずに全反射し光が表示面エリア方向に導光するためにロスとならず、表示面が明るくなる。
Further, the range of C from the incident surface including the shadow portion S cannot be used as a display surface portion because of uneven brightness. Therefore, if light is emitted to the outside at this portion, a loss occurs, but by setting the range C from the incident surface to the
以上のように、導光板4の背面4dに入射面から離れるほど表面の微細な凸凹が次第に深くなる粗面21と入射面4a側に光を散乱させない平滑面22を備えたので、出射面の輝度を均一にすることができる。また、表示面を明るくすることができる。
As described above, the
実施の形態6.
本実施の形態は実施の形態1で示した面発光表示装置を使用した誘導灯を示すものであり、図10は実施の形態6を示す誘導灯である。
図において1Cは白色LED光源、7は表示板、8はケースである。表示板7は透光性の高いアクリル樹脂やポリカーボネイト樹脂等の乳半色、もしくは、透明な材料からなる板であり、表面が梨地になっていてもよい。
Aは表示板7の白色の領域であり、Bは緑の領域である。そして、この緑の領域Bは緑インクによる印刷、または、緑シールの貼り付けにより形成され、この緑インク、緑シールの青色成分の光の透過率を低くした。
This embodiment shows a guide light using the surface-emitting display device shown in the first embodiment, and FIG. 10 shows the guide light showing the sixth embodiment.
In the figure, 1C is a white LED light source, 7 is a display board, and 8 is a case. The
A is a white area | region of the
従来では、白色LED光源1Cを使用すると、白色LED光源1Cの光は青成分が多いため、緑の領域Bが青緑色(xy色度座標(x、y)=(0.17、0.34))になったが、上記のようにすることで、白色LED光源1C特有の青成分が多い光が通過しても、緑の領域Bが青緑色にならず緑色となる((x、y)=(0.24、0.51))。白色の領域Aは白色LED光源1C自体の色で調整する。なお、白色LED光源1Cにおいては、白色LED光源1C内のLED素子から出射する光は一般に青色光であり、この青色光により、白色LED光源1C内に配設された蛍光体が黄色に発光する。この蛍光体による黄色の光とLED素子の発光する青色の光とが合成されて白色光となるものであるが、現状白色LED光源1Cの白色光は青成分が多い。 Conventionally, when the white LED light source 1C is used, since the light of the white LED light source 1C has a large blue component, the green region B is blue-green (xy chromaticity coordinates (x, y) = (0.17, 0.34). However, even if light having a large blue component peculiar to the white LED light source 1C passes, the green region B does not become blue-green but becomes green ((x, y ) = (0.24, 0.51)). The white area A is adjusted by the color of the white LED light source 1C itself. In the white LED light source 1C, the light emitted from the LED elements in the white LED light source 1C is generally blue light, and the phosphor disposed in the white LED light source 1C emits yellow light by the blue light. . The yellow light by the phosphor and the blue light emitted from the LED element are combined to become white light, but the white light of the current white LED light source 1C has a large blue component.
以上のように、白色LED光源からの光の青色成分を減衰させる領域をもつようにしたので、緑の領域Bが青緑色になることを防ぐことができ、白色LED光源1Cを搭載した面発光表示装置と蛍光ランプ光源を搭載した面発光表示装置とが混在しても色の統一感を乱さないようにすることができる。 As described above, since a region for attenuating the blue component of light from the white LED light source is provided, the green region B can be prevented from becoming bluish green, and the surface light emitting device equipped with the white LED light source 1C is provided. Even if a display device and a surface emitting display device equipped with a fluorescent lamp light source are mixed, it is possible to avoid disturbing the sense of color uniformity.
実施の形態7.
図11は実施の形態4を示す誘導灯である。図において実施の形態6を示す図10と同じ部分には同一符号を付し説明を省略する。1はLED光源、23はLED光源1と導光板4の入射面の間に、青色光の一部を減衰させ蛍光ランプと同じ光とする色調整フィルターである。
このように、蛍光ランプと同じ色の光に変換できるため緑の領域Bが青緑色になることを防ぐことができる。また、色調整フィルターは導光板4の出射面と表示板との間に設けてもよい。
FIG. 11 shows a guide light showing a fourth embodiment. In the figure, the same parts as those in FIG.
Thus, since it can convert into the light of the same color as a fluorescent lamp, it can prevent the green area | region B becoming blue-green. Further, the color adjustment filter may be provided between the exit surface of the
以上のように、白色LED光源1Cと導光板4の入射面4aの間に、もしくは、導光板4の出射面と表示板との間に青色の光の一部を減衰させる色調整フィルター23を備えたので、緑の領域Bが青緑色になることを防ぐことができ、白色LED光源1Cを搭載した面発光表示装置と蛍光ランプ光源を搭載した面発光表示装置が混在しても色の統一感を乱さないようにすることができる。
なお、本実施例では白色LED光源の場合を示したが、一般のLED光源では特定の色成分の光強度を減衰させる色調整フィルターを使用すればよい。
As described above, the
In this embodiment, the case of a white LED light source is shown. However, a general LED light source may use a color adjustment filter that attenuates the light intensity of a specific color component.
実施の形態8.
図12は実施の形態8を示す面発光表示装置の断面図である。図において実施の形態1を示す図1と同じ部分には同一符号を付し説明を省略する。25は導光板4と表示板7との間に導光板4からの光を集光して出射させる集光シートである。この集光シート25は拡散シート、または、プリズムシート等を使用し、1枚以上使用する。
FIG. 12 is a cross-sectional view of a surface light emitting display device according to an eighth embodiment. In the figure, the same parts as those in FIG.
図13は拡散シートを集光シート25として使用した場合と、使用しない場合の表示板7の表示面輝度の角度分布の関係を示したものであり、0度は正面方向を示す。図に示すように、集光シート25を使用しない場合は、正面輝度が低いが、集光シート25を使用したものは斜め方向の輝度をさほど下げずに正面輝度を高めることができる。この場合、正面輝度は、集光シート25を使用しない場合の1.3〜1.4倍となる。なお、プリズムシートは集光割合が高いので特別な用途に用いられる。
FIG. 13 shows the relationship between the angle distribution of the display surface luminance of the
以上のように、導光板4と表示板7との間に集光シートを設けたので、斜めからでも適度の輝度を確保しつつ、正面輝度を向上させることができる。
As described above, since the light collecting sheet is provided between the
実施の形態9.
図14は実施の形態6を示す面発光表示装置の部分断面図である。図において実施の形態1を示す図1と同じ部分には同一符号を付し説明を省略する。35はLED基板2を収納するLED基板ホルダー、26はLED光源1の光出射部分を導光板4の入射面4aに接触させる板ばねである。
板ばねは26は、LED基板ホルダー35内に一端が一体に形成され、他端がLED基板2を導光板入射面4a方向に付勢しており、左右2ケ所に設けられている。そして、LED基板ホルダー35を所定の位置にセットするとLED光源1の光出射部分を導光板4の入射面4a上に接触し、板ばね26によりLED基板2を押圧することで均一に接触させることができる。
FIG. 14 is a partial cross-sectional view of a surface light emitting display
One end of the
このように、従来は工作上、LED光源1の光出射部分を導光板4の入射面4aに均一に接触させるのは容易でなかったが、LED基板ホルダー35内に一端が一体に形成された板ばね26により、LED光源1の光出射部分を導光板4の入射面4aに均一に接触させるので、LED光源1から導光板4への入射率を向上させることができる。また、製造上のばらつきによる入射効率のばらつきを防ぐことができる。
Thus, conventionally, it was not easy to make the light emitting portion of the LED
実施の形態10.
図15は実施の形態10を示す面発光表示装置の縦断面図、図16は横断面図、図17は面発光表示装置の組立図、図18は面発光表示装置の縦断面図、図19は従来の面発光表示装置の横断面図である。
図において実施の形態1を示す、図1と同じ部分には同一符号を付し説明を省略する。
図15、16において、31は表裏が開口した枠状のケース、32はケース31の裏側に設けた導光板を保持する裏板、33は接着剤である。
15 is a longitudinal sectional view of a surface light emitting display
In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG.
In FIGS. 15 and 16,
この構成による面発光表示装置の組立を図17により説明する。まず、ケース31の表側に表示板7を接着剤33で接着する。次に、表示板7の裏側から集光シート25、導光板4、反射部材6の順に装着し、最後に裏板32をケース31の裏側に固定する。従来は、図19に示すよう底付のケース34であり、このケース34に、反射部材6、導光板4、集光シート25の順に装着し、最後に表示板7を接着剤33でケース34に接着していた。そのため、接着剤34が集光シート25、導光板4、反射部材等に流れ込むのを防ぐのは容易でなかった。本実施の形態の面発光表示装置の組立では接着剤34が集光シート25、導光板4、反射部材等に流れむことはないので、組立を容易にすることができる。
The assembly of the surface light emitting display device having this configuration will be described with reference to FIG. First, the
なお、図18に示すように、LED光源1からの光を特定の方向に導くリフレクタ3の背面側を導光板を保持するように延設し、リフレクタ3と裏板を一体とした裏板兼用リフレクタ36としてもよく、このようにすることで、反射部材6を省いてもよい。
In addition, as shown in FIG. 18, the back side of the
1 LED光源、1a 高出力LED光源、1b 低出力LED光源、1C 白色LED光源、2 LED基板、3 リフレクタ、4 導光板、5 散乱面、6 反射部材、7 表示板、8 ケース、21粗面、22 平滑面、23 色調整フィルター、25 集光シート、26 板ばね、31 枠状のケース、32 裏板、35 LED基板ホルダー、36 裏板兼用リフレクタ。 1 LED light source, 1a high power LED light source, 1b low power LED light source, 1C white LED light source, 2 LED substrate, 3 reflector, 4 light guide plate, 5 scattering surface, 6 reflecting member, 7 display plate, 8 case, 21 rough surface , 22 smooth surface, 23 color adjustment filter, 25 condensing sheet, 26 leaf spring, 31 frame-shaped case, 32 back plate, 35 LED substrate holder, 36 back plate combined reflector.
Claims (18)
このLED光源の光が入射する入射面及び入射された光が伝搬されて出射する出射面を有する導光板と、
この導光板の前記入射面と前記出射面以外の少なくとも1つ以上の面を覆うように設けられた反射部材と、
前記導光板の前記出射面の前面に設けられ、前記出射面の出射光を全領域で透過させ、任意のパターンを表示する表示板と、
を備えたことを特徴とする面発光表示装置。 An LED light source;
A light guide plate having an incident surface on which light from the LED light source is incident and an output surface from which the incident light is propagated and emitted;
A reflective member provided to cover at least one surface other than the incident surface and the light exit surface of the light guide plate;
A display plate that is provided in front of the light exit surface of the light guide plate, transmits the light emitted from the light exit surface in the entire region, and displays an arbitrary pattern;
A surface-emitting display device comprising:
入射面側に設けられ光を散乱させない平滑面と、
を備えたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の面発光表示装置。 The light guide plate is provided on at least one of the exit surface or the opposite surface of the exit surface, and a rough surface having a pattern in which fine unevenness of the surface gradually deepens as the distance from the entrance surface increases;
A smooth surface provided on the incident surface side that does not scatter light;
The surface-emitting display device according to claim 1, further comprising:
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