JPH0546074Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は表示装置に係り、特に蛍光灯から放出
される光を光散乱部材を透過させることによつて
表示を行う表示装置に関する。

［従来技術］ 従来から、蛍光灯から放出される光を用いて文
字、図形等の表示を行う表示装置は広告板、案内
板等の様々な用途に使われてきた。

第１４図は、従来の表示装置の一例を示す概略
的断面図である。

第１５図は、従来の表示装置の構成を説明する
ための概略的説明図である。

第１４図において、１は蛍光灯であり、通常、
面表示を行うために複数個（本例では３個）配列
される。１２は一方の面に塗料やインク等で文
字、図形等が描かれた表示板であり、プラスチツ
ク板、ガラス板等が用いられ、必要に応じて着色
されたものが使われる。６は表示板１２及び蛍光
灯１を固定するケースである。４ａ，４ｂは蛍光
体１から照射された光を反射して表示板１２に照
射するための反射体である。

このような表示装置は、第１５図に示すよう
に、蛍光灯１から直接放出された光による表示板
１２上（蛍光灯１の対向面側）の照度が、蛍光灯
の真上の位置X₁と、蛍光灯から離れた蛍光灯間
の中間の位置X₂とで、その距離が異なるために、
表示板１２からの透過光の強さが輝度ムラとなつ
てあらわれる。

したがつて、通常上記のような構成の表示装置
においては、蛍光灯１から照射された光の明るさ
を均一とし、且つ光源たる蛍光灯がすけて見えな
いようにするために、表示板１２に散乱板を用い
たり、表示板１２の表面を加工したりする等によ
り光の散乱をさせており、また表示板１２と蛍光
灯１との距離を大きくとつている。

［考案が解決しようとする問題点］ 近年、上記表示装置において、薄型化の要求が
強くなり、しかも低消費電力であることが望まれ
ることが多い。かかる要求を満足させるには、表
示板１２と蛍光灯１との距離ｄを小さくして薄型
化を図り、また蛍光灯１間のピツチＤを大きくし
て蛍光灯の本数を減らし、低消費電力化を図るこ
とが必要となる。

しかしながら、表示板１２と蛍光灯１との距離
ｄを小さくしたり、また蛍光灯１間のピツチＤを
大きくすることは、蛍光灯がすけて見えやすくな
つたり、また表示板上の蛍光灯１間の中間の位置
と蛍光灯の真上の位置の照度差を増大させること
となり、上述した輝度ムラがいつそう顕著に表わ
れることとなる。

本考案の目的は、上記問題点に鑑み、輝度ムラ
を減少させ、薄型で低消費電力な表示装置を提供
することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案の表示装置は、蛍光灯と、この蛍光灯と
一定の距離を隔てて配置され且つ該蛍光灯の一部
を覆うように湾曲させた蛍光増白顔料含有塗料塗
膜を有する光減弱部材と、この光減弱部材と一定
の距離を隔てて配置された蛍光増白顔料含有塗料
塗膜を有する光散乱部材とを有することを特徴と
する。

［作用］ 本考案は、主として光散乱部材上の蛍光灯の真
上の領域およびその近傍領域の光照射に寄与する
蛍光灯の発光領域を、蛍光灯側に湾曲させた蛍光
増白顔料含有塗料塗膜を有する光減弱部材を蛍光
灯と一定の距離を隔てて配置し、覆うことによ
り、蛍光灯から放出された光の光量を減衰させる
とともに、蛍光増白顔料含有塗料塗膜によつて照
射光をより広い角度に散乱させ、且つ同時に蛍光
増白顔料粒子を発光させて散乱効果を高め、その
後さらに光減弱部材と一定の距離を隔てて配置さ
れた蛍光増白顔料含有塗料塗膜を有する光散乱部
材によつてより散乱効果を向上させんとするもの
である。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面を用いて詳細に説
明する。

第１図は、本考案の表示装置の第一実施例の構
成及び機能を説明するための概略的断面図であ
る。

第２図は、上記実施例の表示装置の部分拡大断
面図である。

第３図は、表示基体の構成を示すための概略的
部分断面図である。

第４図は、塗料塗膜の機能を説明するための概
略的説明図である。

第５図は、上記実施例の表示装置の部分拡大断
面図である。

なお、第１４図に示した従来の表示装置と同一
部材については、同一符号を付するものとする。

第１図および第２図において、５は光散乱部材
となる表示基体であり、第３図および第４図に示
すように、蛍光増白顔料８もしくは、それと硝子
中空体７（ガラスバルーン）とを含有する蛍光増
白顔料含有塗料塗膜５ｂを光透過性支持体５ａ上
の少なくとも一方の面（望ましくは、蛍光灯側）
に形成して光散乱性をもたせ、さらに表示面側上
に着色層５ｃを形成して、所望の文字、図形等を
表示する。

表示基体５の背面側には、一定距離を隔てて内
部に蛍光灯１が挿入された光透過性円筒支持体２
が配置されている。蛍光灯１は光透過性円筒支持
体２と同軸となるように、光透過性円筒支持体２
の内壁と一定距離Ｓ隔てて配置される。光透過性
円筒支持体２の外側面上には、蛍光増白顔料を含
有する塗料塗膜３を塗布する。蛍光灯１および光
透過性円筒支持体２は第５図に示すように、ケー
ス６に略平行に配列されており、蛍光灯１の大き
さ、直径およびピツチ等は表示装置の表示面積、
厚さ、輝度等によつて適宜選定される。

蛍光灯１、光透過性円筒支持体２の背面側およ
び側面側には、表示基体５と反対方向および平行
方向に照射される光を有効に活用するために反射
体４ａ及び４ｂがそれぞれ配設される。蛍光灯１
の間の反射体４ａの一部は第１図に示すように表
示基体５に対して平行もしくは斜下方に照射され
る光を表示基体５に反射させるために傾斜面が設
けられている。ケース６は表示基体５、蛍光灯
１、および反射体４ａ，４ｂを固定し、相対的な
位置関係を一定に保持する。

表示基体５に照射された光は蛍光増白顔料含有
塗料塗膜５ｂにおいて散乱されて透過し、その一
部は所定の形状にパターン化された着色層５ｃを
通る。この着色層５ｃを通る光の色（着色層５ｃ
の色）と、表示基体５の着色層５ｃがないところ
から出てくる光の色との対比色によつて、所定の
表示がなされる。なお、着色層５ｃは光を透過さ
せない不透明な層であつてもよい。

第１図、第２図において、Ｌ１は蛍光灯１から
放出される光、Ｌ２は蛍光増白顔料含有塗料塗膜
５ｂを通過することによつて散乱された光、Ｌ３
は反射体４ａ，４ｂを反射した光を示す。

以下各構成部材について詳細に説明する。

光透過性支持体５ａはプラスチツク板、ガラス
板等が代表的に利用でき、これらは必要に応じて
透明着色処理あるいは散乱効果を向上させる処理
を施したものでも良い。

蛍光増白顔料含有塗料塗膜５ｂは蛍光増白顔料
もしくは、それと硝子中空体とをビヒクル（ここ
では、ワニスを用いる）中に分散させた塗料を光
透過性支持体５ａに塗布することによつて70〜
150μm程度の膜厚に形成させる。塗料固形成分
中、蛍光増白顔料は、20〜40重量％含有させる。
蛍光増白顔料は、スチルベン型、ジアミノジフエ
ニル型、イミダゾール、イミダゾロン、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２〜20μm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、粒径、重量比等
は蛍光灯１の光源の明るさ、発光波長、配置、蛍
光灯１と表示基体５との距離等の条件によつて決
められる。

硝子中空体は散乱性向上等のために必要に応じ
ていれられるものであるが、平均粒径は20〜
50μm、塗膜中の硝子中空体の量は20〜40重量％
程度が適当である。

ワニスは、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。

蛍光増白顔料含有塗料塗膜５ｂを光透過性支持
体５ａに形成した表示基体５は、第４図に示すよ
うに、照射光L_xをより広い角度に散乱すること
ができると同時にこれら粒子を発光させて照射光
L_yとすることができるので散乱効率が非常に優
れており、さらに硝子中空体を含有させた場合
は、それによつて光源からの入射光および上記粒
子から放出される光をより散乱させることができ
散乱効率をいつそう向上させることができる。

以上説明した構成部材からなる表示基体は、光
を効率よく散乱させ、且つ粒子を発光させて面発
光体として用いることが出来るので、均一で高輝
度な表示を与えることが出来るので、均一で高輝
度な表示を与えることが可能となり、それゆえ表
示基体５と蛍光灯１との距離をより減少させるこ
とが可能となり、表示装置をより薄型に設計する
ことも可能となる。

蛍光増白顔料含有塗料塗膜３は上記蛍光増白顔
料含有塗料塗膜５ｂと材料、作製方法等が同様な
ので説明を略する。ただ注意すべきことは、蛍光
増白顔料含有塗料塗膜３には硝子中空体をいれる
必要性は少なく、上記の硝子中空体の分量よりも
少ないかあるいは全く入れないこととすべきであ
る。これは、本考案においては、表示基体５上の
蛍光灯１の真上およびその近傍の領域の照度を減
少させることの方が光散乱効果よりも重要度が高
く、蛍光増白顔料含有塗料塗膜３において、透過
率をあげてしまうこととなり、硝子中空体はその
障害となることがあるからである。蛍光増白顔料
含有塗料塗膜３の形状は第２図に示すように、湾
曲させて形成する。湾曲の程度は、蛍光灯１と表
示基体５との距離、蛍光灯１間の距離、輝度ムラ
の許容程度等で異なるが、本実施例では、光透過
性円筒支持体２（蛍光灯１）の中心軸を中心とし
た角度αは90〜150°、好ましくは110〜130°とな
るように湾曲させることがよい。蛍光灯１と蛍光
増白顔料含有塗料塗膜３との間は一定の距離Ｓを
おく。この距離Ｓについても、蛍光灯１と表示基
体５との距離、蛍光灯１間の距離、輝度ムラの許
容程度等で異なるが、本実施例では、3mm以上
好ましくは5mm以上とすることがよい。なお、
湾曲させる理由、一定の距離Ｓをおく理由につい
ては後述する。光透過性円筒支持体２は蛍光灯の
発熱に耐え、光透過率が所定の値以上の材質であ
ればよい。なお、本実施例では円筒状の支持体を
用いているが、必ずしも円筒形状である必要はな
く、楕円形状等でもよい。また蛍光灯１と表示基
体５との間に半円筒状の支持体を設けてもよい。

着色層５ｃは、エナメル塗料やインクを塗布も
しくは印刷することによつて形成する。なお、着
色層５ｃはカラーフイルム、カラー写真フイル
ム、または従来から公知の透過型液晶表示体、透
過型エレクトロクロミツク表示体、透過型蛍光表
示体、透過型電気泳動表示体等を散乱体に載置
（一定距離離して設ける場合を含む。）させること
によつて設けてもよい。なお、本実施例におい
て、特に着色層を設けず面発光体として（例えば
カラー写真フイルムのバツクライテイング用とし
て）用いることも無論可能である。

反射体４ａ，４ｂは、第６図に示すように波形
形状に設けられ（反射体４ａのみ図示）、ともに
波の山部および谷部が蛍光灯７の長さ方向と直角
となるように設けられている。反射体４ａの両端
部は第６図に示すように表示基体５に対して平行
もしくは斜下方に照射される光を表示基体５に反
射させるように傾斜させている。なお、第７図に
示すように、反射体４ａを適当な曲率に湾曲させ
たものを用いることも可能であり、結果的に表示
基体５に対して平行もしくは斜下方に照射される
光を表示基体５に反射させるような形状であれば
他の形状であつてもよい。

反射体４ａ，４ｂを波形形状としたのは、遠方
まで光を届け、照度をより均一にする効果が得ら
れるためである。すなわち、蛍光灯１から放出さ
れた光は、反射体４ａ，４ｂに照射され、反射体
において実際上生じ易い反射光のむらは上記の波
形形状によつて拡散されて実質的に均一な照度を
もたらすように、表示基体５に照射されることと
なる。

波形形状は、鋸歯状波形状、正弦波形状、三角
波形状等の形状が可能である。波の凹凸は、照度
ムラを抑えるためにピツチ、高さともに数mm程
度、あるいはそれ以下が望ましい。また散乱効果
を向上させるために、表面処理（例えば、微小な
凹凸）を行なつたり、散乱層等を設けてもよい。

反射体４ａ，４ｂの材質としては、反射率の大
きいアルミ板、ステンレス板、鋼板等あるいはこ
れらの材料の蒸着膜等が用いられる。

第２図に示すように、本考案の特徴とするとこ
ろは、主として表示基体５上の蛍光灯１の真上の
領域およびその近傍領域の光照射に寄与する蛍光
灯１の発光領域から放出された光の光量は、蛍光
灯１の表示面側に配置した蛍光増白顔料含有塗料
塗膜３によつて減衰させるとともに、蛍光増白顔
料含有塗料塗膜３が照射光Ｌ１をより広い角度に
散乱することができると同時にこれら粒子を発光
させて照射光Ｌ２とすることができることから散
乱効果を与え、その後さらに光減弱部材と一定の
距離を隔てて配置された蛍光増白顔料含有塗料塗
膜５ｂによつてより散乱効果を向上させんとする
ことにある。特に、通常光を減衰させるために光
減弱部材を蛍光灯１の表示面側に配置すると、陰
影を生ずるのであるが、本考案においては、上記
の蛍光増白顔料含有塗料塗膜３の散乱効果によつ
てかかる問題点を生じないという長所を有してい
る。

以下、比較例を引用しながら、蛍光増白顔料含
有塗料塗膜３を湾曲させる理由、蛍光増白顔料含
有塗料塗膜３と蛍光灯１との間に一定の距離Ｓを
おく理由について説明する。

第１２図は第一の比較例の表示装置の部分拡大
断面図である。

同図において、１０は表示基体５と同様な構成
からなる光減弱部材であり、蛍光増白顔料含有塗
料塗膜１０ｂを平板状の光透過性支持体１０ａ上
の少なくとも一方の面に形成して作製されたもの
である。本比較例の表示装置は蛍光増白顔料含有
塗料塗膜が平面状に設けられたものであるが、か
かる場合には、蛍光灯の真上の近傍で表示基体５
上に輝度ムラが生じ、また色調も変化する（黄色
みを帯びる）。この原因は次のように解すること
ができる。蛍光灯１から放出された光が蛍光増白
顔料含有塗料塗膜１０ｂに照射されると、蛍光増
白顔料によつて、光を表示基体５方向および反射
体４ａに放出する。反射体４ａで反射した光は表
示基体５に照射される。蛍光増白顔料含有塗料塗
膜１０ｂから反射体４ａを通して表示基体５に照
射される光の照射領域は領域Ｆ３となる。すなわ
ち、領域Ｆ３の境界によつて輝度差が生ずること
となる。

本考案において、蛍光増白顔料含有塗料塗膜３
を湾曲させたのは、かかる輝度差を防がんとした
ものであり、蛍光増白顔料含有塗料塗膜３から反
射体４ａ側に放出される光は蛍光灯１に照射され
ることとなり、上記のような輝度差を防ぐことが
できるのである。

第１３図は第二の比較例の表示装置の部分拡大
断面図である。

同図に示すように、本比較例は蛍光灯１に直接
蛍光増白顔料含有塗料塗膜１１を塗布したもので
あり、かかる場合には輝度ムラを減少させる効果
は少ない。

この原因は次のように解することができる。領
域Ｆ１において蛍光灯１からの光を減衰させよう
とする場合、蛍光増白顔料含有塗料塗膜１１の蛍
光灯１の中心軸を中心とした角度α１は第２図に
示した角度αと比べて大きくなり、蛍光灯上を覆
うこととなる範囲は蛍光増白顔料含有塗料塗膜１
１の方が多くなる。このため蛍光増白顔料含有塗
料塗膜１１の塗布されていない蛍光灯上の領域か
ら表示基体５上の蛍光灯１から離れた位置Ｘ２に
照射される光量は、蛍光増白顔料含有塗料塗膜３
よりも蛍光増白顔料含有塗料塗膜１１の場合が小
さくなる。すなわち位置Ｘ２では輝度が減少する
こととなり、輝度ムラの改善効果は減少する。第
１３図において、θaは蛍光増白顔料含有塗料塗
膜１１の場合の照射角度領域、θは蛍光増白顔料
含有塗料塗膜３の場合の照射角度領域を示し、
θa＜θとなる。

本考案において、蛍光増白顔料含有塗料塗膜３
と蛍光灯１との間に一定の距離Ｓをおいたのは、
かかる位置Ｘ２での輝度の減少を防がんとしたも
のであり、蛍光灯上を覆うこととなる範囲が小さ
くなるために、位置Ｘ２に照射される光量の減少
を防ぐことができるのである。

第８図は、本考案の表示装置の第二実施例の構
成及び機能を説明するための概略的部分拡大断面
図である。

本実施例は、蛍光灯１の中心軸を光透過性円筒
支持体２の中心軸と一致させず、蛍光灯１を光透
過性円筒支持体２の内壁の背面側に固着したもの
である。このような構成においての第一実施例と
同等の効果を得ることができる。ただしこの場合
光量を減衰させることができる領域は領域Ｆ２と
なり領域Ｆ１よりも小さくなる。

第９図は、本考案の表示装置の第三実施例の構
成及び機能を説明するための概略的断面図であ
る。

第１０図は、上記実施例の表示装置の部分拡大
断面図である。

第１１図は、上記実施例の表示装置に用いる蛍
光灯の機能を説明するための概略的説明図であ
る。

第１１図に示すように、蛍光体層９に紫外線
UVが照射された場合、蛍光体層９の反対面から
放出される光Laよりも、紫外線照射面から放出
される光Lbの方が輝度が数倍高い。

本実施例の表示装置は、第９図および第１０図
に示すように、開口された蛍光体層９の開口部か
ら放出される蛍光体層面からの光を、反射体４ａ
で反射させて表示基体５に照射するものであり、
反射体４ａからの反射光をより強くして、輝度ム
ラの改善を図つたものである。かかる構成と本考
案とを組み合わせることによつて、輝度ムラをよ
り減少させることができる。

なお本実施例においては、反射体４ａとして、 第７図に示した適当な曲率に湾曲させたものを
用いた。

以上述べた実施例は、背面側に反射体を配置
し、反射光を利用した片面表示であるが、表示板
を対向させて配置し、その間に蛍光灯および２ケ
所の蛍光増白顔料含有塗料塗膜を配置すれば、両
面表示も可能となる。

［考案の効果］ 以上詳細に説明したように、本考案の表示装置
によれば、光散乱部材上の輝度ムラを減少させる
ことができるので、光散乱部材と蛍光灯との間の
距離を小さくし薄型化、高輝度化を図ることがで
きる。また蛍光灯を複数本配列する場合、蛍光灯
間のピツチを広くとり大型化、低消費電力化を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の表示装置の第一実施例の構
成及び機能を説明するための概略的断面図であ
る。第２図は、上記実施例の表示装置の部分拡大
断面図である。第３図は、表示基体の構成を示す
ための概略的部分断面図である。第４図は、塗料
塗膜の機能を説明するための概略的説明図であ
る。第５図は、上記実施例の表示装置の部分拡大
断面図である。第６図および第７図は、反射体の
形状を示す概略的説明図である。第８図は、本考
案の表示装置の第二実施例の構成及び機能を説明
するための概略的部分拡大断面図である。第９図
は、本考案の表示装置の第三実施例の構成及び機
能を説明するための概略的断面図である。第１０
図は、上記実施例の表示装置の部分拡大断面図で
ある。第１１図は、上記実施例の表示装置に用い
る蛍光灯の機能を説明するための概略的説明図で
ある。第１２図は第一の比較例の表示装置の部分
拡大断面図である。第１３図は第二の比較例の表
示装置の部分拡大断面図である。第１４図は、従
来の表示装置の一例を示す概略的断面図である。
第１５図は、従来の表示装置の構成を説明するた
めの概略的説明図である。 １……蛍光灯、２……光透過性円筒支持体、
３，５ｂ，１１……蛍光増白顔料含有塗料塗膜、
４ａ，４ｂ……反射体、５……表示基体、５ａ…
…光透過性支持体、５ｃ……着色層、６……ケー
ス、７……蛍光増白顔料、８……硝子中空体、９
……蛍光体層。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 蛍光灯と、この蛍光灯と一定の距離を隔てて
   配置され且つ該蛍光灯の一部を覆うように湾曲
   させた蛍光増白顔料含有塗料塗膜を有する光減
   弱部材と、この光減弱部材と一定の距離を隔て
   て配置された蛍光増白顔料含有塗料塗膜を有す
   る光散乱部材とを有する表示装置。 (2) 光減弱部材の配置された側と反対側の蛍光灯
   の蛍光体層の一部が開口された実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の表示装置。 (3) 光減弱部材の配置された側と反対側に蛍光灯
   からの照射光を反射する反射体を設けた実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の表示装置。 (4) 前記反射体が、波形形状に設けられ、波の山
   部および谷部が前記蛍光灯の長さ方向と直角に
   設けられ、また該反射体が蛍光灯の長さ方向と
   直角、且つ表示側に湾曲させて設けられた実用
   新案登録請求の範囲第３項記載の表示装置。 (5) 前記光散乱部材が光透過性支持体と、この光
   透過性支持体の少なくとも一方の面上に設けら
   れた硝子中空体と蛍光増白顔料とを含有する塗
   料塗膜とから構成された実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の表示装置。