JP2012014834A - Ｌｅｄエッジライトにより発光する防水性面発光板 - Google Patents

Abstract

【課題】
LEDエッジライトと導光板の組み合わせで発光板を作る時、防水箇所を多面的に対応する必要があり現実が難しく、屋外使用に耐える長期間耐久性のある防水性発光板の提供が困難とされていた。
【解決手段】
防水性のあるLEDエッジライトを使い、導光板と反射シート及び光拡散板の間に防水性を持たせ、屋外使用に耐える面発光板を提供するものである。
導光板と光拡散板との周囲、外端から約５ｍｍ〜２５ｍｍ以内に樹脂を塗布し封止する。
導光板と反射シートの周囲、外端から約５ｍｍ〜２５ｍｍ以内に樹脂を塗布して封止する。この事で光拡散板、反射シートとの間に水の浸入を防ぐことが出来る。効率よい発光に必要な構造として光拡散板、反射シートの間に空気層が必要である。これを保持しながら周囲を樹脂で封止し防水性面発光板を実現する。
【選択図】図１

Description

本発明は、LEDによるエッジライトの機能拡大技術である。LEDの輝度向上により狭く小さいスペースから強い光を発することが可能となる。このため効率よく光を供給し、導光板と組み合わせて、大きく明るい面発光板が実現した。

LEDにより薄い導光板の幅に合わせた狭い幅で強力に発光するエッジライトが出現した、この光を導光板の背面に設けられた光転換部が、効率よく光転換が出来るようになり、大きく明るい面発光板の実用化が進んでいる。

LEDによるエッジライトの出現で、少ない消費電力で発光する光源が得られるようになる。またLEDは長寿命のため交換回数が大幅に削減できる光源が実現できた。

エッジライトの光は導光板内を進む、この光を効率よく方向転換して、盤面に導く光転換技術が進み均一な光の面を作り出す技術が出来た。

導光板に設けられた光転換部から光が方向転換して表面に出てくる、この光を光拡散板で更に均一に分散して、光のムラの無い面状の発光板を実現する技術が出来た。

導光板、反射シート、光拡散板の３枚を組み合わせる、周囲からエッジライトを当てて側面から入光した時、光転換部を光源に近いところを粗く、遠いところを蜜に配置する事で盤面全体が均一に発光するよう調整する事が出来るようになった。
特開２００６−１４４４８３

LEDエッジライトに防水性を持たせる技術は出来ている。しかしながらエッジライトと組み合わせる導光板と反射シート及び光拡散板の面発光板の防水性が出来ない為、屋外での発光板として使えない。

導光板と表面の光拡散板との間には一定の隙間が必要である。この隙間に外部からの水が浸入すると光拡散率が変わり均一な発光が出来なくなり、光のムラが発生する。

導光板と背面の反射シートとの間は一定の隙間が必要である。この隙間に外部からの水が浸入すると空気部と水部の反射率が変わり均一な反射が出来ず光のムラが発生する。

LEDエッジライトによる面発光板の防水性を施す時、エッジライト及び発光板全体を収納して防水する方法が考えられる。この事は大掛かりな構造が必要で、LEDエッジライトが持っている製品の薄さ、軽さ、低コストなどの有利性を発揮できない。

導光板を挟む反射シートと光拡散板の周囲の狭い部分を樹脂で封止することで、導光板を進み表面は出てくる均一な光を維持することが出来る、表面へ取り出す光の面に支障をきたさない周囲約５ｍｍ〜２５ｍｍ以内に封止樹脂を塗布する事で面発光を維持しながら防水を実現できる。

導光板の背面には光転換用ドットプリントやV溝が設けられている。この光転換部が発光してその光の一部が反射シートに反射して発光板の表面に導かれる。
光転換部と反射シートとの間に一定の隙間がありスムースな反射が行われる。
この空気層を維持しながら表面の発光板に光を送り続けるため、導光板と反射シートの間の周囲５ｍｍ〜２５ｍｍ以内に樹脂を塗布する。発光に必要な部分は樹脂を塗布しない。この事で発光板は均一な光を発し、水の浸入を防ぎ、防水性が保持できる。

導光板と表面の光拡散板には一定の隙間が必要である。この隙間に外部からの水が浸入すると拡散率が変わり均一な発光が出来なくなり光のムラが発生する。
光拡散板と導光板の間の周囲５ｍｍ〜２５ｍｍ以内に樹脂を塗布する。発光に必要な部分には樹脂を塗布しない。この事で発光板は均一な光を発し、水の浸入を防ぎ、防水性が保持できる。
導光板両面に塗布される封止材は端部５ｍｍ〜２５ｍｍであるが、この部分は発光板としては使えないものの、周囲のフレームにほぼ収納されるので発光板としての機能は阻害されない。

防水性LEDエッジライトと防水性導光板の組み合わせは設置コストを大幅に低減できる。
LEDの持つ省エネルギー、長寿命、薄い、軽い、低コストなどの利点を生かして、設置場所や設置用途も多岐に広大する。

LEDエッジライトの屋外使用は多岐に渡りその利点は大きい。
薄く軽量であり、設置場所を選ばない。LEDを使用しているので省エネルギー、長寿命である。取替え経費などが格段に削減できる。特に高所や交通量の多い所での光源交換に掛かる経費を劇的に削減できる。

屋外看板の光源に発光板を使うとその薄さは他の類似を見ない利点がある、従来蛍光灯であれば２００ｍｍの厚さが必要であったが、LEDエッジライトと発光板の組み合わせは、僅か１０ｍｍ以内である。重量も1割以下であり、当然コストも下がる。

LEDエッジライトと防水発光板の組み合わせは交通標識でも大きな利点を発揮する。
省エネルギー、長寿命、薄く、軽量な発光板により、小型案内標示板から大型交通表皮板までその利点を発揮する。

屋外で使用する発光板は外灯、非常等など長期点灯に適している。一度設置すると１０年以上のメンテナンスは必要なく、従来のような電球の取替えなどの手間を必要としない。

太陽光発電などとの組み合わせにも適している。少ない消費電力であり小型の太陽光発電パネルでも充分実用的である。
また、この事は電源用配線も必要なく、単独で設置し、自ら発電と点灯を繰り返し、消費電力を全く使わない、完全省エネルギー型発光板が実現する。

図―１に示す通り、導光板と反射シートの周囲（外端５ｍｍ〜２５ｍｍ以内）に防水用樹脂５を塗布する。この事で周囲から水の浸入を防ぎ発光部の空気層７を維持することが出来る。
発光板として必要な部分は確保するも、周囲５ｍｍ〜２５ｍｍは使わない。この部分を使わないことで、防水性が保持できる。

図―１に示す通り、光拡散板と導光板の周囲（外端５ｍｍ〜２５ｍｍ以下）に防水樹脂６を塗布する。この事で周囲からの水の浸入を防ぎ、均一な発光に必要な空気層８を保持できる。周囲を樹脂で封止し防水性を持たせ、反射シートから出てくる光１１を効率よく外部に放出することが出来る。

図―１に示す通り、光拡散板の内部には周囲５ｍｍ〜２５ｍｍ以内に樹脂が塗布されている、このため樹脂が塗布されていない部分と光の差が発生する。従って、この部分は発光板として使わない、それは外枠て封止樹脂の部分まで覆うようにする。
外枠の深さは通常約２０ｍｍであり、封止樹脂を覆うことになる。

図―１に示す通り、導光板の中を光が進む、光転換部１０に当たり、その部分が乱反射して発光する。発光した光を反射シートで反射させて発光板の表面へ導く。乱反射した光を効率よく表面へ導く為に,導光板と反射シートの間には空気層が必要である。その空気層を保持しながら、尚且つ周囲のみを樹脂で封止して防水性を得る構造となっている。

図ー２に示す通り、表面は発光板である、しかし樹脂で封止した部分５，６は均一な発光が出系ない。そこで外枠１２を均一な発光が出来ないところまで枠を延ばし、枠内に収めることが望ましい。外枠の深さは約２０ｍｍで外観上の問題はない。

図―３に示す通り、円形の発光板である。周囲５ｍｍ〜２５ｍｍを樹脂で封止しているので、充分な発光が期待できない。そこで外枠を延ばし封止部分まで覆うようにする。外枠の深さは約２０ｍｍであり、外観上の問題はない。

図―２に示す通り、形状は四角又は長方形である。通常の内部照明標示板の蛍光灯に変わりLEDを光源として使う。
ただ、LEDエッジライトの防水は難しく、屋外で使われることはまれであったが、今回の考案で屋外使用可能の薄型面発光板が出来た。

図―３に示す通り、円形又は楕円形の標示板が実現できる。
導光板の周囲に封止用樹脂が塗布されているものの、その幅は外から５ｍｍ〜２５ｍｍ以内であり、外枠で覆って使用することで光の不足は表面に表れない。
円形、又は楕円形の表示板の用途は多い。特に交通標識など長時間点灯する用途が多く、その用途には省エネルギー性と長寿命性の利点を充分発揮する。例えば、直径０．５ｍの円形表示板では蛍光灯の３０Wに対してLEDエッジライトは１０Wである。エネルギー削減率は６６％であり、CO^２削減に大きく寄与する。

防水エッジライトと防水面発光板の標示板は,屋外使用でその薄さで利点を発揮する。
通路や道路に設置する時、僅か１０ｍｍ厚であれば設置場所を選ばない。必要なところで直ぐ設置できて、大掛かりな取り付け器具も必要ない。この事はますます防水性面発光板の用途を広げる。

防水性面発光板の消費電力は極小である。３０ｃｍｘ３０ｃｍで僅か５Wである。これは太陽光発電などの自然エネルギーと組み合わせるのに適している。遠隔地の電源を引けないところでの発光板に使うと自己発電自発光で、完全自己消化型の夜間標示板として活用できる。

防水性面発光板の用途は屋外使用に耐える事を主な目的としている。それ以外に水分が多い工場内や船上、トンネル内など用途は多岐に渡る。
従来エッジライトで使えなかったあらゆる用途に使用出来ることは、LEDの利点を充分発揮できるものと期待される。

防水発光板の断面図 防水発光板の正面図（角型） 防水発光板の正面図（円形）

１ 導光板
２ 光拡散板
３ 反射シート
４ LED
５ 導光板と反射シートとの封止樹脂
６ 導光板と光拡散板との封止樹脂
７ 導光板と反射シートの間の空気層
８ 導光板と光拡散板との間の空気層
９ 導光板内を進む光
１０ 光転換部
１１ 表面発光部
１２ 外枠

Claims (4)

1. 導光板とLEDエッジライトとの組み合わせによる面発光板を構成する時、導光板の片面に空気層を設けて光拡散板を取り付ける。反対側の片面に空気層を設けて反射シートを取り付ける。尚且つ前記それぞれの空気層に水の浸入を防ぐ為、周囲を樹脂などで封止した、防水性面発光板。
2. 導光板と光拡散板の間の空気層に水が入ると拡散率が変わって光のムラが発生する、導光板と反射シートの間の空気層に水が入ると、反射率が変わって光のムラが発生する。このため水の浸入を防ぐ封止材を塗布する。その幅は発光板周囲外端５ｍｍ〜２５ｍｍ以内とした前記請求項1記載の防水性面発光板。
3. 導光板の両面周囲に水の浸入を防ぐ封止材が塗布されているが、導光板側部端面には光を取り入れるための導光板側部を露出させた前記請求項１記載の防水性面発光板。
4. 防水性発光板に防水性LEDエッジライトを組み合わせ、屋外使用に耐える防水性発光板が形成される前記請求項1記載の防水性面発光板。