JPH02287491A

JPH02287491A - 蛍光増白顔料含有層およびそれを用いた表示装置

Info

Publication number: JPH02287491A
Application number: JP10776089A
Authority: JP
Inventors: Saburo Wakimoto; 脇本　三郎; Kiyohiko Masujima; 増島　清彦
Original assignee: NITSUPO DENKI KK
Current assignee: NITSUPO DENKI KK
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1989-04-28
Publication date: 1990-11-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は蛍光増白顔料含有Ｍおよびそれを用いた表示装
置に係り、特に複数の蛍光増白顔料含有塗料塗膜（以下
、蛍光体塗料塗膜と記す）から蛍光増白顔料含有層を形
成する蛍光増白顔料含有層（以下、蛍光体層と記す）お
よびそれを用いた表示装置に関する。

［従来の技術］近年、広告表示体、掲示板等に用いるものとして、表示
が鮮明、面表示が可能で、輝度ムラの少ない表示装置が
求められている。

かかる要求に答えるものとして、本発明者は、実開昭６
２−１３７４８９号公報において、蛍光体層を基体上に
形成し、背面から光を照射して、表示を行なう表示装置
を提案した。

広告表示体、掲示板等の用途に用いられる表示装置は、
比較的大面積なものが要求されることが多く、このため
上記実開昭６２−１３７４８９号公報に開示した表示装
置においても、大面積化のため面積の大きい基体上に蛍
光体層を形成する必要性が生ずる。このように、面積の
大きい基体上に蛍光体層を形成するには、吹き付は法、
厚膜印刷法等を用いることができ、通常膜厚のバラツキ
を抑えるため、一定の塗料塗膜の塗布、乾燥を複数回繰
り返すことによって蛍光体層の形成を行う。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、幅が数十ｃｍ以上の大きさの表示体を形
成することが要求される場合には、蛍光体層厚のバラツ
キを抑えることは非常に困難であり、背面から光を照射
した場合、蛍光体層表面に輝度ムラが生じることから、
改善が望まれていた。

一方、背面光源としては、発光効率が高い、長さを大き
くすることが可能等の長所から、蛍光灯が好適に用いら
れるが、一般に蛍光灯は各製品間で輝度のバラツキがあ
り、また蛍光灯自体にも端部近傍と中央付近とで輝度の
バラツキがあるために、蛍光体層表面に輝度ムラを生じ
る。さらに複数本並設して面光源を形成する場合、蛍光
灯上と蛍光灯間で蛍光体層表面に暗部と明部との輝度ム
ラが生じる。このような、背面光源による輝度ムラも改
善が望まれていた。

［課題を解決するための手段］上記の課題は、本発明の蛍光体層を用いることによって
解決される。

本発明の蛍光体層は、複数の蛍光体塗料塗膜を積層して
形成した蛍光体層であって、前記複数の蛍光体塗料塗膜
のうち、少なくとも一層に所定の形状の開口部を連続的
に設けたことを特徴とする。

上記蛍光体層を用いた本発明の表示装置は、蛍光灯と、
この蛍光灯と一定の距離を隔てて配置された複数の蛍光
体塗料塗膜が積層されて形成される蛍光体層を有する表
示基体とを必須の構成部材とし、前記複数の蛍光体塗料塗膜のうち、少なくとも一層に所
定の形状の開口部を連続的に設けたことを特徴とする。

［作用］本発明者は、背面から光を照射した場合に、蛍光体層表
面に生じる輝度ムラを改善すべく研究を重ねた結果、複
数の蛍光体塗料塗膜のうち、少なくとも一層を所定の形
状の開口部を連続的に設けることで見掛は上輝度ムラを
改善できることを見出した。この作用自体については必
ずしも明らかではないが、次の様に考えることができる
。

一般に背面光源からの光を効率よく発光させるには、蛍
光体層の厚さを一定範囲以上とすることが必要である。

これは層厚が薄いと背面からの光がそのまま透過する割
合が増加し、蛍光体の発光に寄与する割合が低下するか
らであり、層厚が厚いと蛍光体層の下部領域で発光した
光が上部領域で遮られ、上部領域へ到達すべき背面から
光は下部領域で遮られるからである。このため輝度のバ
ラツキを抑えるには、蛍光体層の厚さを一定範囲に抑え
ることが望ましい。

本発明においては、複数の蛍光体塗料塗膜のうち、少な
くとも一層を所定の形状の開口部を連続的に設けた蛍光
体塗料塗膜としているため、強制的に蛍光体層の厚い部
分と薄い部分とを生じさせている。従って、蛍光体塗料
塗膜の層形成の段階において、層厚のバラツキが生じて
も、部分的に見れば発光効率の高い層厚の領域が必ず存
在し、全体的に発光効率の高い層厚の領域が一定の割合
で分布し輝度ムラが小さくなると考えられる。

また前述したように、背面光源として蛍光灯を用いて蛍
光体層を発光させる場合に、各製品間で生じる輝度のバ
ラツキ、蛍光灯自体の輝度のバラツキが生じ、また蛍光
灯を複数本並設した場合に、暗部と明部との輝度ムラが
生じるが、このような背面光源によって生じる輝度ムラ
は、主として暗部と明部とのコントラストによって生じ
るものである。本発明においては、暗部と明部とを一定
のピッチで連続的に生じるが、このコントラストは、背
面光源によって生じる輝度ムラによるコントラストより
も小さく、かえって、背面光源によって生じる輝度ムラ
によるコントラストを緩和するものと考えられる。

さらに、蛍光体層の光照射側の面は、凹凸を生じること
となるが、この凹凸により光は散乱され、輝度ムラを減
少させると考えられる。この場合、後述する硝子中空体
を蛍光体層に入れることでその効果を増大させることが
できものと考えられる。

［実施例］以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

なお、以下の実施例は、蛍光体塗料塗膜が三層積層され
て蛍光体層を形成した例を示すものであるが、かかる実
施例に限定されるものではな（、二層、四層以上であっ
てもよい。この場合、本実施例では開口部を設ける蛍光
体塗料塗膜を一層としているが、必要に応じて二層以上
とすることも可能である。

第１図〜第３図は、所定の形状の開口部を連続的に設け
た蛍光体塗料塗膜を、それぞれ下層、中間層、上層に設
けた場合の概略的断面図である。

第４図、第５図は、開口部の形状の構成例な示す説明図
である。

第６図は、第１図〜第３図に示した蛍光体層を形成した
表示基体を用いた表示装置の構成を示す概略的断面図で
ある。

第１図、第２図、第３図に示すように、透過性支持基体
１上に蛍光体塗料塗膜２，３．４を形成して、表示基体
５を形成する。蛍光体塗料塗膜２は開口部を形成した塗
料塗膜を示すものである。

第１図は、透過性支持基体ｌ上に蛍光体塗料塗膜２，３
．４の順で蛍光体塗料塗膜を形成した例を示すものであ
り、第２図は、透過性支持基体１に蛍光体塗料塗膜３，
２．４の順で蛍光体塗料塗膜を形成した例を示すもので
あり、第３図は、透過性支持基体１に蛍光体塗料塗膜３
，４．２の順で蛍光体塗料塗膜を形成した例を示すもの
である。

開口部の形状は、特に限定されるものでなく種々の形状
、例えば、円形、楕円形、六角形等の連続模様でもよい
が、ここでは第４図に示すような正方形を市松状に配し
た模様、第５図に示すような正三角形を連続的に配した
模様を用いた。第４図、第５図に示す斜線部および横線
部は、蛍光体塗料塗膜２を示すものであり、ｄは連続模
様のピッチを示すものである。ピッチｄは、表示基体を
視認する距離によってことなるが、数十〜数ｍで視認す
る場合は、ｄ＝０．５〜３ｍｍ程度が好ましい。

以上説明した蛍光体塗料塗膜の配置（第１図〜第３図）
、連続模様（第４図、第５図）を組み合わせて、各種表
示基体５を形成し、このような表示基体を、第６図に示
したように、並設された蛍光体層６の前に配置して表示
装置を構成する（ここでは、蛍光体塗料塗膜の配置は第
１図に示した構成となっている）、この表示装置の具体
的な実施例については後述する。

なお、表示基体５は、蛍光灯６からの放出される光りに
よって表示を行うものであり、ここでは面表示を行うた
めに透過性支持基体ｌ上に何も形成していないが、必要
に応じて着色層等を設けて表示を形成させてもよい。７
は表示基体５及び蛍光灯６を固定するケースである。

透過性支持基体１は、プラスチック板、ガラス板等の光
透過性材料から形成される。なお、フレキシブル性を持
たせるために、ＰＥＴ　　（ポリエチレン−テレフタレ
ート）フィルム等のフィルムを用いてもよい、塗料塗膜
７上にＰＥＴフィルム、クリヤー塗膜等の透明層を設け
れば、耐久性等の信頼性を向上させることができる。こ
の場合は透明層上に蛍光体塗料塗膜２，３．４を設け、
この積層体を透過性支持体１に積層させてもよいことは
熱論である。

なお、蛍光体層の光照射側の面は、凹凸を生じることと
なるが、この凹凸により光は種々の方向に散乱され、輝
度ムラを減少させると考えられる。この場合、後述する
硝子中空体を蛍光体層に入れることでその効果を増大さ
せることができる。

第７図は、硝子中空体を含有させた表示基体を説明する
ための縦断面図である。

なお、第１図〜第３図に示した構成部分と同一構成部分
については同一符号を付して説明を略する。

同図に示すように、蛍光体塗料塗膜２，３゜４には蛍光
増白顔料粒子８．硝子中空体９が含有されている。蛍光
体塗料塗膜２の塗布部分は、開口部に比べて層厚が厚（
なっており、その傾斜部およびエツジ部（第７図中領域
Ｍ）では異なる方向に光が散乱されるものと考えられる
。

蛍光体塗料塗膜２，３．４は、蛍光増白顔料及び硝子中
空体をビヒクル（ここでは、フェスを用いる）中に分散
させた塗料を支持体に塗布することによって形成され、
７０〜１５０μｍ程度の塗膜が形成される。なお前述し
た透明層を用いる場合には、透明層上に蛍光体塗料塗膜
２，３．４を塗布してもよい、塗料固形成分中、蛍光増
白顔料は、２０〜４０重量％含有させ、硝子中空体１〜
４０重量％含有させる。蛍光増白顔料は、スチルベン型
、ジアミノジフェニル型、イミダゾール、イミダシロン
、トリアゾール型、チアゾール、オキサゾール型、クマ
リン、カルボスチリル型、ナフタールイミド型等の蛍光
増白染料を、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、アルキド
樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹
脂等の合成樹脂中に溶解させ、固溶体とした粒径２〜２
０μｍ程度の粉末であり、蛍光増白染料は総重量に対し
て０．１−１０重量％含まれる。

上記蛍光増白顔料粒子の種類１粒径９重量比。

蛍光体塗料塗膜２，３．４の厚さ等は光源の明るさ、発
光波長、配置、光源と表示基体との距離等の条件によっ
て決められる。

硝子中空体は平均粒径２０〜５０μｌ程度肉厚が数μｍ
程度の大きさのものが用いられ１例えば市販品として“
スコッチライト”グラスバブルズＳ６０　／１００００
　　（住友スリーエム　（株）製）を用いることができ
る。

フェスは、加熱硬化型、常温硬化型等の塗料に用いられ
る一般のものでよい。

第８図は、上記蛍光増白顔料粒子の効果の説明図である
。

第９図は、上記硝子中空体の効果の説明図である。

第８図に示すように、蛍光体塗料塗膜２，３゜４に照射
された光りの一部の可視領域および紫外領域の光は、蛍
光増白顔料粒子８に吸収され、吸収光よりも波長の長い
光Ｌｂを出し、吸収されない光の大部分は蛍光増白顔料
粒子によって散乱されて散乱光Ｌａとなる。すなわち、
光を散乱させるだけでな（、個々の蛍光増白顔料粒子８
が発光し面発光体となり、散乱の効率を向上させること
が可能となる。

また、第９図に示すように、硝子中空体９に光りが入射
すると、硝子中空体９の外周及び内周の面で反射し、反
射光（図中破線で図示）は種々の方向に散乱される。な
お上記散乱光Ｌａ、光Ｌｂも同様に硝子中空体９によっ
て散乱される。

このように入射光を効率よく散乱させまた、蛍光増白顔
料粒子を発光させて面発光体として用いることができる
ので、表示基体の厚さを薄＜シ。

均一で高輝度な表示を与えることが可能である。

また表示基体と光源との距離を減少させ、表示装置を高
輝度化させて視認性を高め、且つ薄型化、コンパクトに
設計することも可能である。

なお蛍光体層５の厚さは７０〜１５０μｍの範囲が好ま
しい、７０μｍ未満では、光源３から放出される光が蛍
光体層５を透過する割合が増し、散乱の効果が減少する
からでであり、１５０μｍを超えると、光源３から放出
される光が蛍光体層５の下層部にのみ照射され、蛍光増
白顔料８によって放出された光が上層部でさえぎられ、
また蛍光増白顔料８と硝子中空体９によって散乱された
光も減衰するからである。

また、硝子中空体９の平均粒径は２０〜５０μｍの範囲
が好ましい、これは、蛍光体層５の厚さ７０〜１５０μ
ｍに対する散乱効率を考慮したものであり、２０μｍ未
満では硝子中空体９による光の反射の繰りかえしによっ
て光強度が減衰し、５０μｌを超えると、光の多くが硝
子中空体９を通過して散乱されずに蛍光体層５を透過し
てしまうこととなるからである。

また、蛍光体層５の重量に対して、硝子中空体９は１〜
４０重量％、蛍光増白顔料８は２０〜４０重量％の範囲
で含有されていることが好ましい。これは優れた光散乱
性を有する硝子中空体９と、面発光体としての蛍光増白
顔料８との性能のバランス及び塗膜強度を考慮したもの
である。

なお、前記硝子中空体９の一部を硝子微粉末とすれば、
より散乱効果を向上させ、より色彩（白色）をあざやか
に表示することができる。なお、硝子微粉末は蛍光体層
５の重量に対して１０重量％までが好ましく、１０重量
％を超えると、光の反射の繰り返しによって光強度が大
巾に減衰する。

以上説明した硝子中空体を含有させた表示基体を用いて
表示装置を構成し目視観察をおこなうことにより、第１
表に示す次のような結果を得た。

なお、第１表において、実施例１．実施例２゜実施例３
．実施例４．比較例１は、板厚５ｍｍのプラスチック板
に、厚膜印刷法で塗料塗膜を形成したものであり、実施
例１．実施例２．実施例３゜実施例４．比較例２は、板
厚３ｍｍのプラスチック板に、厚膜印刷法で塗料塗膜を
形成したものである。

「標」は標準の塗料塗膜、「正」は正方形の開口部を連
続的に設けた塗料塗膜、「三」は正三角形の開口部を連
続的に設けた塗料塗膜を示し、その左からの並び順は、
透過性支持基体からの塗料塗膜の形成順序を示す。例え
ば「標、標」は透過性支持基体に標準の塗料塗膜を二層
形成したもの、「正、標、標」は透過性支持基体に正方
形の開口部を連続的に設けた塗料塗膜を設け、さらに標
準の塗料塗膜を二層形成したものを示す。

第１表に示すように、比較例１．比較例２と比べ、実施
例１〜実施例８は蛍光灯の影が見えにくいという特徴を
有する。なお、標準の塗料塗膜を透過性支持基体上に設
けた後に開口部を有する塗料塗膜を設けた実施例２，４
，６．８は、３０ｃｍ程度の至近距離で観測すると開口
部かつ（る模様がやや見える（ただし、この場合でも数
ｍ離れた場合には観測されないため実用上は余り問題と
は成らないと思われる）、一方、開口部を有する塗料塗
膜を、透過性支持基体上に設けた後に標準の塗料塗膜を
設けた実施例１．３，５．７は、はとんど開口部がつく
る模様が観測されなかった。これは、厚膜印刷法により
蛍光体塗料塗膜を形成する場合、凹凸のある面に印刷を
施すと凹部に多く塗料が印刷され、蛍光体層の凹凸が小
さく成るためと考えられる。また、実施例１，３，５．
７は、比較例１，２と比べ、目視観察では明る（感じる
という結果をえたが、これは前述した散乱効果に起因す
るものと考えられる。

［発明の効果Ｊ以上詳細に説明したように、本発明の蛍光体層によれば
、蛍光体層の層厚のバラツキによる輝度ムラ、背面光源
の輝度バラツキ等を減少させることができるので、蛍光
体層形成工程における蛍光体層のバラツキによる歩留ま
りを向上させることができ、また背面光源の選択の範囲
を広げることができる。

上記蛍光体層を、この蛍光灯と一定の距離を隔てて配置
された蛍光体層を有する表示基体の該蛍光体層に用いて
本発明の表示装置を構成すれば、蛍光体層の輝度ムラが
減少するので、大面積化を図ることが可能となり、また
蛍光灯の選択、配置等を考慮する必要性がなくなるため
に設計の自由度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、所定の形状の開口部を連続的に設け
た蛍光体塗料塗膜を、それぞれ下層、中間層、上層に設
けた場合の概略的断面図である。第４図、第５図は、開口部の形状の構成例を示す説明図
である。第６図は、第１図〜第３図に示した蛍光体層を形成した
表示基体を用いた表示装置の構成を示す概略的断面図で
ある。第７図は、硝子中空体を含有させた表示基体を説明する
ための縦断面図である。第８図は、上記蛍光増白顔料粒子の効果の説明図である
。第９図は、上記硝子中空体の効果の説明図である。ｌ：透過性支持基体、２，３．４：蛍光体塗料塗膜、５
：表示基体、６：蛍光灯、７：ケース、８：蛍光増白顔
料粒子、９：硝子中空体。

Claims

【特許請求の範囲】

　（１）複数の蛍光増白顔料含有塗料塗膜を積層して形
成した蛍光増白顔料含有層であって、前記複数の蛍光増
白顔料含有塗料塗膜のうち、少なくとも一層に所定の形
状の開口部を連続的に設けたことを特徴とする蛍光増白
顔料含有層。
　（２）複数の蛍光増白顔料含有塗料塗膜の少なくとも
一層に硝子中空体を含有させた請求項１記載の蛍光増白
顔料含有層。
　（３）蛍光灯と、この蛍光灯と一定の距離を隔てて配
置された複数の蛍光増白顔料含有塗料塗膜が積層されて
形成される蛍光増白顔料含有層を有する表示基体とを必
須の構成部材とし、　前記複数の蛍光増白顔料含有塗料塗膜のうち、少なく
とも一層に所定の形状の開口部を連続的に設けたことを
特徴とする表示装置。