JPH07311557A - Ｅｌサインボード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】自発光面表示体であるＥＬの応用により面状の
文字・図形を点滅表示でき低廉な価格で維持費も低廉な
ＥＬサインボードを提供する。 【構成】本体３に設けられている発電用太陽光受光パネ
ル４に接続され充電機能を備える充電器２０の直流出力
を交流に変換するインバータインバータ２６から交流電
圧を印加される両極としての透明電極層１２と背面電極
層１４とこれら両電極で挟まれる蛍光発光層１１とから
なる複数の発光面要素ＥＬ−１〜４に分割されているＥ
Ｌ面発光体６の複数の発光面要素ＥＬ−１〜４を周期的
に点滅させ、昼夜切り換えスイッチ２８と手動スイッチ
２７とで、太陽エネルギーを利用して夜だけ自発光する
面光源で、案内広告表示を印象的に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＥＬ（エレクトロルミ
ネッセンス）を案内用看板の表示体に応用ししたＥＬサ
インボードに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、レストランとか駐車場が面する道
路の脇に動的案内用看板が置かれているのが見受けられ
る。このような動的案内用看板は、たとえば「ＩＮ」の
文字の周囲を取り囲む矢印を周期的に点滅する複数の電
球で表示し、駐車に入るためにどの方向に車を運転すれ
ばよいかわかりやすく案内する表示用ボードとして用い
られている。

【０００３】まだ周囲が明るい頃から電球を点滅させて
いるのは、目立たせるために有効であるが、周囲が暗く
なってくると、電球の点滅だけが目立って、文字「Ｉ
Ｎ」は見えにくく人の意識を喚起しない。線状文字「Ｉ
Ｎ」の１次元表示化は電球とかＬＥＤ（発光ダイオー
ド）でできるが、面状の「ＩＮ」とかややこみいった面
状の図柄の２次元表示化は電球とかＬＥＤでは実質上は
困難である（２次元化するには素子数が格段に多くなる
ため）。

【０００４】ＥＬが知られて久しいが、ＥＬが面光源で
あることはあまり知られていない。１９３５年にデトリ
オによる分散型ＥＬの発見後、１９４６年の透明電極の
発明、１９７５年以降のプラスチクスフィルムを支持母
体とする透明伝導膜の出現、ほうろう型ＥＬからフレキ
シブルＥＬへの改良などを経て、用途が暫時増加してい
るが、まだ、ＥＬは一般的によく知れ渡っているとはい
えない現状である。

【０００５】このような現状にある遠因は、発光原理が
まだ解明されていない点にあるが、ＥＬの発光原理は、
次のように推定されている。たとえば蛍光発光物質が分
散させられている誘電体に交流電圧をかけたとき、蛍光
物質中の自由電子により叩き出された発光中心の電子が
再び発光中心に戻る１サイクルの運動中に２回の電場の
急激な変化が２個の光子として量子化され、１ヘルツの
間に２回発光すると考えられている。

【０００６】このように推定される原理による発光がル
ミネッセンスと称されている。この名称は物体が熱せら
れたときの熱放射発光から区別するための総称であり、
和名は「冷光」である。各種ルミネッセンスは発光物質
を刺激するものの物質名称などがそれぞれに頭に形容詞
としてつけられ、生物（蛍）、化学（酸化）、光（可視
光、Ｘ線）、電子（ブラウン管）、焦（花火）、摩擦
（結晶）、放射線（夜行塗料）、熱（示性温度塗料）、
放電（ネオンサイン）、半導体結晶内電子（ＬＥＤ、発
光ダイオード）、ＥＬ（誘電体樹脂）など多数が知られ
ている。

【０００７】ＥＬの発光体は、両側の平面電極に挟まれ
た蛍光体含有の平面状樹脂板で構成されるので、（ａ）
発光体は面で形成することができ、（ｂ）発光原理から
温度上昇が少なく、（ｃ）破壊を受けにくい、といった
優れた特性を備えている。しかし一方で、照明用として
用いるためには発光量が少な過ぎる、という致命的欠陥
も備えている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記した
技術的背景のもとで発明されたものであり、次のような
目的を達成する。

【０００９】この発明の目的は、自発光面表示体である
ＥＬの応用により面状の文字・図形を点滅表示でき低廉
な価格のＥＬサインボードを提供することにある。

【００１０】この発明の他の目的は、ＥＬと発光ダイオ
ードの共用により面状の文字・図形を点滅表示でき維持
費が低廉なＥＬサインボードを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】面状表示に関する前記困
難の解決の糸口をこのような２次元連続面に形成される
自発光面表示体であるＥＬの応用に見いだしたので、本
発明は次のような手段を採る。

【００１２】第１発明のＥＬサインボードは、ボード本
体（３）と、前記ボード本体（３）に設けられている発
電用太陽光受光パネル（４）と、前記発電用太陽光受光
パネル（４）に接続され充電機能を備える充電器（２
０）と、前記充電器（２０）の直流出力を交流に変換す
るインバータ（２６）と、前記インバータ（２６）から
交流電圧を印加される両極としての透明電極層（１２）
と背面電極層（１４）とこれら両電極（１２，１４）で
挟まれる蛍光発光層（１１）とからなり複数の発光面要
素（ＥＬ−１〜４）に分割されボード本体（３）に設け
られているＥＬ面発光体（６）と、前記ＥＬ面発光体
（６）の前記複数の発光面要素（ＥＬ−１〜４）を周期
的に点滅させる周期的点滅回路（２９）と、外部環境の
照度の強弱により前記充電器（２０）と前記両電極（１
２，１４）との間をＯＮ・ＯＦＦするための昼夜切り換
えスイッチ（２８）と、前記昼夜切り換えスイッチ（２
８）に直列に設けられ前記充電器（２０）と前記両電極
（１２，１４）との間を手動によりＯＮ・ＯＦＦするた
めの手動スイッチ（２７）ととからなることを特徴とし
ている。

【００１３】第２発明のＥＬサインボードは、前記発明
において、ボード本体（３）に記載された文字図形等広
告用表示と、前記ＥＬ面発光体（６）の周囲を取り巻く
ように前記ボード本体（３）に設けられ前記ＥＬ面発光
体（６）とは独立に点灯される複数体のＬＥＤ（８）
と、前記複数のＬＥＤ（８）を周期的に点滅させるため
のＬＥＤ用周期的点滅回路（３０）ととからなることを
特徴としている。

【００１４】第３発明のＥＬサインボードは、前記第１
発明において、前記発電用太陽光受光パネル（４）の受
光面が水平面またはほぼ水平面になるように前記ボード
本体（３）に取り付けられ、前記ボード本体（３）には
車輪（２）が設けられていることを特徴としている。

【００１５】なお、前記で参照番号を併記したのは、実
施例との対応関係を明確にする便宜のためであり、本発
明を実施例に限定するためではない。

【００１６】

【作用】この発明のＥＬサインボードは、複数分割の発
光面表示体であるＥＬが周期的に点滅する。このような
ＥＬは、発光量は少ないが自発光であり蛍光であるの
で、夕方以降は刺激的にかつ鮮明に目の網膜に像を形成
する。さらにまた、併用するＬＥＤはＥＬよりも発光量
が多く陽が傾きかける頃にはよく見える。

【００１７】さらにまた、付属の発電用太陽光受光パネ
ルが昼間に直流電源に充電した電力を交流に変換して夕
方以降に使用する。さらにまた、発電用太陽光受光パネ
ルは、年中ほぼ等しい量の光エネルギーを集める。夏は
湿度が高いので地球に届く光電エネルギー変換可能光量
は、見かけほどには多くなく、冬は湿度が低いので地球
に届く光電エネルギー変換可能光量は、見かけほどには
少なくない。発電用太陽光受光パネルは、春秋の太陽高
度に合わせた角度に設定しておけば、太陽に向ける追尾
をしなくても、発電量はそれほど大幅には変動しない。
１日周期の角度変更は、キャスタ輪付きボード本体を鉛
直軸のまわりに回転させる。

【００１８】

【実施例】

（実施例１）次に本発明の実施例を詳しく説明する。図
１は本発明のＥＬサインボードの実施例１を示し、斜軸
投影図である。本体枠１は左右２本の支柱部分１ａと支
柱部分１ａの下端から水平方向に延びる水平枠部分１ｂ
とからなり、地面上に移動自在に置かれる。本体枠１の
下部を形成する水平枠部分１ｂの端部４カ所に鉛直軸回
りに回転自在なキャスタ輪２が取り付けられている。ボ
ード本体３が、支柱部分１ａの左右の上部間にねじ止め
により固定され取り付けられている。

【００１９】ボード本体３の上方面３ａに、発電用太陽
光受光パネル４が設けられている。ボード本体３の上方
面３ａに発電用太陽光受光パネル４を固定して設ける場
合は、発電用太陽光受光パネル４の受光面を水平面また
はほぼ水平面になるように設定する。ボード本体３の上
方面３ａに発電用太陽光受光パネル４を角度調整自在に
設ける場合は、水平面に対する角度を調整する２軸角度
調整機構を介して取り付ける。この場合、水平面に対す
る角度は１年に数回の角度調整を行えばよいが、鉛直軸
の回りの角度は日中に２、３回の角度調整を行う。

【００２０】ボード本体３は、その正面５が鉛直面にな
るように設置されている。正面５には、ＥＬ面発光体６
が設けられている。ＥＬ面発光体６は、その発光面が鉛
直面になるように正面５に設けられている。ＥＬ面発光
体６は、複数の発光面要素からなる。図２は、複数の発
光面要素の１例を示し、発光面要素ＥＬ−１と発光面要
素ＥＬ−２と発光面要素ＥＬ−３と発光面要素ＥＬ−４
の４要素から形成されている。ＥＬ面発光体６を覆うよ
うに正面５に、半透明青色のアクリル樹脂製保護カバー
が取り付けられている。

【００２１】３つの発光面要素ＥＬ−１，ＥＬ−２，Ｅ
Ｌ−３は、全体で矢印を形成しているが、それぞれに固
有の周期で独立して点滅的に発光する。発光面要素ＥＬ
−４は、文字「ＩＮ」の形状に形成されている。図３
は、４つの発光面要素ＥＬ−１，ＥＬ−２，ＥＬ−３，
ＥＬ−４の発光周期と発光継続時間を示している。

【００２２】最初の０．５秒間は、矢印の尾端の発光面
要素ＥＬ−１のみが発光する。次の０．５秒間は、発光
面要素ＥＬ−１と矢印の中間の発光面要素ＥＬ−２とが
同時に発光する。さらに続く０．５秒間は、発光面要素
ＥＬ−１と発光面要素ＥＬ−２と矢印の先頭部の発光面
要素ＥＬ−３と文字「ＩＮ」の発光面要素ＥＬ−４の全
てが、同時に発光する。

【００２３】次の１秒間は、どの発光要素も発光しな
い。１秒間の発光休止期間のあと、０．５秒間全部の発
光要素ＥＬ−１，ＥＬ−２，ＥＬ−３，ＥＬ−４が同時
に発光する。このような各要素の周期的発光により、矢
印の向く方向が視覚的に強調され、矢印の形成の合間に
挿入される「ＩＮ」の意味とその方向が繰り返し見る人
の脳裏にやきつく。

【００２４】このような動きを示すＥＬ面発光体６を取
り巻くように、矢印７の外縁を不連続に形成する多数の
ＬＥＤ（発光ダイオード）８，８，８，…，８が、ボー
ド本体３の正面５に設けられている。各ＬＥＤ８，…，
８は、矢印の１カ所の１部または複数の１部が１方向に
流れるような視覚効果を与えるように周期的に点滅す
る。このようなＬＥＤ８，…，８の点滅による矢印の運
動表示手段は公知であるので、説明は省略する。

【００２５】広告ボード９が、ボード本体３の下方にボ
ード本体３と同体にまたはボード本体３から切り離され
て、左右の支柱に固定されている。広告ボード９には、
たとえば文字「いらっしゃいませ」が、表示されてい
る。広告ボード９の文字は自発光しないが、昼間は太陽
光に照射され夜間はＬＥＤ８，…，８からの発光に照射
されて見える。広告ボード９には、文字以外に図形、マ
ークなど広告用表示が行われる。

【００２６】ＥＬ面発光体６は、図４に示すような多層
構造を備えている。この多層構造は、基本構造に防湿構
造が付加されている。中心層である発光層１１は、合成
樹脂製誘電体中に蛍光母体である硫化亜鉛が混入され、
このような蛍光母体に附活剤である金属がドーピングさ
れている。金属ドーピング量は、ＴＶ用ブラウン管のそ
れよりも１００倍ほど多い。金属として銅、クロム、マ
ンガン、アルミニウムなどが用いられ、銅０．０４％ま
たはクロム０．００５％で青、銅０．０８％またはアル
ミニウム０．０２％で緑、銅０．０５％、マンガン１．
３％またはクロム０．００２％で橙の各色の蛍光を発光
する。

【００２７】発光層１１の一方の面に透明電極層１２が
接合されている。透明電極層１２は、酸化インジウムが
混入されたポリエステルフィルムで形成されている。発
光層１１の他方の面に誘電耐圧層１３の一面が接合され
ている。誘電耐圧層１３の他方の面に背面電極層１４の
一面が接合されている。背面電極層１４はアルミニウム
箔が用いられている。

【００２８】背面電極層１４と透明電極層１２の他の面
に捕水層１５の各一面が接合されている。両捕水層１５
の他の面に表面防湿層１６及び裏面防湿層１７が接合さ
れ、両防湿層１６，１７は他の層１１，１２，１３，１
４，１５の全体を被覆している。両防湿層１６，１７
は、透明なフッ素樹脂フィルムで形成されている。

【００２９】背面電極層１４としてアルミニウム箔が用
いられているものは、フレキシブル型であり、０．１５
平方メートルの大きさのものまで作られ、他のものより
も価格が低く厚みも薄く１．３ｍｍのものが量産されて
いる。

【００３０】このようなＥＬサインボードは、販売時に
充電器２０がオプションとして附属する。充電器２０
は、本体１に直接的には取り付けられていないが、ＥＬ
面発光体６、ＬＥＤ８，…，８の発光用回路２１など
は、ボード本体３に内蔵されている。図５は、ＥＬ面発
光体６、ＬＥＤ８，…，８の発光用回路２１を示してい
る。充電器２０は、交流１００Ｖ商用電源からＡＣアダ
プタ２２を介して充電される。また、充電器２０は発電
用太陽光受光パネル４を構成する直流両電極からもダイ
オード２３を介して充電される。

【００３１】充電器２０は、負荷制御回路２５を介して
インバータ２６に接続されている。充電器２０の直流出
力はインバータ２６に入力され、インバータ２６から１
００Ｖの交流が出力される。充電器２０の放電時は、商
用電源へのＡＣアダプタ２２の接続は禁止される。充電
器２０と負荷制御回路２５との間または負荷制御回路２
５とインバータ２６の間に２種のスイッチが直列に介設
される。１つは手動スイッチ２７であり、他の１つは周
囲環境からの照度の強弱に従ってＯＮ・ＯＦＦする自動
昼夜切換えスイッチ２８である。このスイッチ２８は、
その受光部がある一定以上の光量を受けると不導通にす
るスイッチング機能を備えている。

【００３２】インバータ２６と各発光面要素ＥＬ−１，
ＥＬ−２，ＥＬ−３，ＥＬ−４との間には、各発光面要
素ＥＬ−１，ＥＬ−２，ＥＬ−３，ＥＬ−４を周期的に
点滅させるための周期的点滅回路として、交流電圧分配
器２９が介設されている。交流電圧分配器２９は、各発
光面要素ＥＬ−１，ＥＬ−２，ＥＬ−３，ＥＬ−４に図
３に示した周期で交流電圧を供給する。

【００３３】充電器２０は、直流電圧分配用周期盤３０
を介して矢印７の外縁を形成する各ＬＥＤ８，８，８，
…，８に接続されている。直流電圧分配用周期盤３０
は、各ＬＥＤ８，８，８，…，８を周期的に点滅させる
ためのＬＥＤ用周期的点滅回路を備えている。直流電圧
分配用周期盤３０と充電器２０との間には手動スイッチ
３１が介設されている。

【００３４】次に前記実施例の動作を説明する。本製品
購入後最初の使用前に、ＡＣアダプタ２２を使用して商
用１００Ｖ電源から充電器２０に充電を行う。手動スイ
ッチ２７を入れる。夕方が近づけば、手動スイッチ３１
を入れる。手動スイッチ３１を投入すると、直流電圧分
配用周期盤３０を介して矢印７を形成するＬＥＤ８，
８，…，８のそれぞれに直流電圧が供給され、矢印が向
く方向に矢の一部の暗部と明部が進行するように見え
る。

【００３５】周囲環境が薄暗くなると、昼夜切り換えス
イッチ２８が動作する。手動スイッチ２７はすでに投入
されているので、充電器２０とインバータ２６とは接続
され、充電器２０の直流出力電圧は、インバータ２６に
より１００Ｖ交流電圧に変換される。交流電圧の周波数
は適当でよく、５０ヘルツでも１００ヘルツでも発光色
にはほとんど影響を与えない。

【００３６】インバータ２６の交流出力は、交流電圧分
配器２９により各発光面要素ＥＬ−１，ＥＬ−２，ＥＬ
−３，ＥＬ−４にそれぞれに周期的に分配される。図３
に示される周期で分配されるので、ＥＬ面発光体６が形
成する矢印は、その向きに進行するように見えて完成す
る。矢印の完成と同時に「ＩＮ」も完成する。次に、矢
印も「ＩＮ」も消え、続いて、矢印と「ＩＮ」が同時に
点灯する。このようなサイクルで点灯消灯が繰り返され
る。

【００３７】閉店時は、手動スイッチ２７を切ってお
く。翌朝明るくなると昼夜切り換えスイッチ２８も切れ
るので、手動スイッチ２７を入れてもＥＬ面発光体６は
動作しない。日中は、発電用太陽光受光パネル４が太陽
光を受けて直流を出力し、生じた電流は充電器２０に流
入する。梅雨時曇天が長く続くようなときは、１週間に
１度ほど、日中に商用電源を用いて充電器２０に充電す
る。ＥＬ面発光体６の動作中は、商用電源からの充電は
行わない。

【００３８】本発明品は、容易に移動させることができ
る。本発明品は、店の出入り口に合わせて一番見やすい
ように置かれる。従って、本発明品は、東西南北に対し
て一定の方向に向けられていないが、水平面を形成して
いるＥＬ面発光体６は、春夏秋冬、午前午後に関係しな
いで、ほぼ均等に集光することができる。ＥＬ面発光体
６の角度調整機構がついている本発明機種の場合は、春
夏秋冬に合わせて上下方向と水平方向の首振り調整を行
う。１日周期の首振り調整は行わないで済むように、発
電用太陽光受光パネル４には発電能力が備わっている。

【００３９】（その他の実施例）本発明は、上記実施例
に限られることはなく、本発明の趣旨の範囲内で、設計
変更が行われる。たとえば、手動で年に４回ほど太陽光
利用発電用パネルの傾き角度を変えるようにすることは
容易である。

【００４０】

【発明の効果】この発明のＥＬサインボードによると下
記効果が奏される。動的面状自発光表示が可能であり、
暗くなってから有効な案内広告ができ、コードレスの使
用が可能である。また、ＬＥＤは案内広告文字を照明す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のＥＬサインボードの実施例１
を示し、斜軸投影図である。

【図２】図２は、ＥＬ面発光体の１例を示す正面図であ
る。

【図３】図３は、ＥＬ面発光体の発光周期を示すタイム
チャート図である。

【図４】図４は、ＥＬ面発光体の多層構造を示す断面図
である。

【図５】図５は、回路図である。

【符号の説明】

３…ボード本体 ４…発電用太陽光受光パネル ６…ＥＬ面発光体 ８…ＬＥＤ １１…発光層 １２…透明電極層 １３…誘電耐圧層 １４…背面電極層 １５…捕水層 １６…表面防湿層 ２０…充電器 ２６…インバータ ２７…手動スイッチ ２８…昼夜切り換えスイッチ２８

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｊ 7/35 Ｊ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ボード本体（３）と、 前記ボード本体（３）に設けられている発電用太陽光受
   光パネル（４）と、 前記発電用太陽光受光パネル（４）に接続され充電機能
   を備える充電器（２０）と、 前記充電器（２０）の直流出力を交流に変換するインバ
   ータ（２６）と、 前記インバータ（２６）から交流電圧を印加される両極
   としての透明電極層（１２）と背面電極層（１４）とこ
   れら両電極（１２，１４）で挟まれる蛍光発光層（１
   １）とからなり複数の発光面要素（ＥＬ−１〜４）に分
   割されボード本体（３）に設けられているＥＬ面発光体
   （６）と、 前記ＥＬ面発光体（６）の前記複数の発光面要素（ＥＬ
   −１〜４）を周期的に点滅させる周期的点滅回路（２
   ９）と、 外部環境の照度の強弱により前記充電器（２０）と前記
   両電極（１２，１４）との間をＯＮ・ＯＦＦするための
   昼夜切り換えスイッチ（２８）と、 前記昼夜切り換えスイッチ（２８）に直列に設けられ前
   記充電器（２０）と前記両電極（１２，１４）との間を
   手動によりＯＮ・ＯＦＦするための手動スイッチ（２
   ７）とからなることを特徴とするＥＬサインボード。
2. 【請求項２】請求項１において、 ボード本体（３）に記載された文字図形等広告用表示
   と、 前記ＥＬ面発光体（６）の周囲を取り巻くように前記ボ
   ード本体（３）に設けられ前記ＥＬ面発光体（６）とは
   独立に点灯される複数体のＬＥＤ（８）と、 前記複数のＬＥＤ（８）を周期的に点滅させるためのＬ
   ＥＤ用周期的点滅回路（３０）とからなることを特徴と
   するＥＬサインボード。
3. 【請求項３】請求項１において、 前記発電用太陽光受光パネル（４）の受光面が水平面ま
   たはほぼ水平面になるように前記ボード本体（３）に取
   り付けられ、 前記ボード本体（３）には車輪（２）が設けられている
   ことを特徴とするＥＬサインボード。