JPH11259026A

JPH11259026A - 面照光表示装置

Info

Publication number: JPH11259026A
Application number: JP6260098A
Authority: JP
Inventors: Akito Okamoto; 炳人岡本; Masaru Mamiya; 勝間宮; Toshihiro Fujita; 俊弘藤田
Original assignee: Idec Izumi Corp
Current assignee: Idec Izumi Corp
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 1999-09-24

Abstract

(57)【要約】【課題】単一の色の光源光により任意の色の表示光が
得られるとともに、光源の消灯時の表示面の色から光源
の点灯時の表示面（表示光）の色を容易に認識できる面
照光表示装置を提供する。【解決手段】この面照光表示装置は、所定の表示面を
照光して表示を行うものであり、第１波長の光（青色の
光）Ｌ１を発光する光源１２と表示面との間には、波長
変換部材２２が配設されている。波長変換部材２２は、
光源１２からの入射光Ｌ１の少なくとも一部を第１波長
よりも長い第２波長の光Ｌ２に変換する蛍光体層３１
と、蛍光体層３１から出射する光のうちの少なくとも一
部を表示面側に透過させるフィルタ層３２と一体に備え
て構成されている。光源１２の消灯時における表示面の
色を実質的に規定するフィルタ層３２の外観色は、光源
１２の点灯時にフィルタ層３２を透過して表示面を照光
する光の色と実質的に一致または近似したものとしてあ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、産業用（特に工
業用）の表示灯などのように光源からの光を所定の表示
面側に導き、当該表示面全体で光学的な表示を行う面照
光表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工場内等のシステムを安全に稼働させる
ためには、常に作業者が機械・設備等の状態をモニタし
つつ、それらの機械類の操作や制御、管理、運転などを
行う必要がある。このため、工場内の制御盤等にはその
システムの状態を表示する表示灯が設けられる。このよ
うな表示灯には「ＯＮ」，「ＯＦＦ」，「運転中」，
「異常」などの文字が表示された光透過性の板（記名
板）を有しており、システムの動作状態に応じてそれら
の記名板の背後に設けた光源を点灯することによって、
表示面全体で光学的な表示が行われ、作業者から視認さ
れるようになっている。表示灯は種々の形態をとりうる
ものであり、代表的なものとしては、単一の情報を表示
する単体の表示灯、複数の情報の表示を行う集合表示
灯、また運転・停止などのシステムに対する操作機能を
付加した照光式押しボタンスイッチなどがある。

【０００３】すなわち、表示灯とは制御盤などの盤面に
おいて、作業者に対してシステムの状態を伝達する装置
であり、作業者がシステムを安全に稼働させるためのマ
ンマシン・インターフェイスとして重要な位置づけにあ
る。

【０００４】ところで、このような表示灯においては色
分け表示をしたいという要請がある。というのも、通
常、１つの制御盤等には複数の表示灯が取り付けられて
いるため、単色で情報（文字、記号、絵柄等）を表示す
るのではなく、表示灯の目的に応じて色分けし、その色
とともに情報を表示することで表示灯の視認性を向上さ
せることができるためである。

【０００５】そこで従来では、相互に異なる波長の光、
例えば赤色、緑色および青色の光を発光するＬＥＤ発光
素子をそれぞれ用意し、所望とする表示用の光の色に応
じて相互に種類の異なるＬＥＤ発光素子を組み合わせ、
各種類のＬＥＤ発光素子が発光する光を重ね合わせるこ
とにより、所望とする色の表示光を得ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、種類の
異なるＬＥＤ発光素子を組み合わせることによって所望
の色の表示光を得る従来の方法では、所望とする光の色
毎にＬＥＤ発光素子の組み合わせを変える必要があると
共に、各種類のＬＥＤ発光素子それぞれについて電流制
御を要するため複雑な回路となる他、製造上複雑な工程
を経ることから生産性が悪く高コストであるという問題
がある。

【０００７】また、従来のように、種類の異なるＬＥＤ
発光素子を組み合わせることによって所望の色の表示光
を得る場合では、ＬＥＤ発光素子の消灯時の状態からＬ
ＥＤ発光素子の点灯時の表示灯（表示光）の色が分から
ないという問題がある。このように点灯時の表示灯の色
が分からないと、特に、制御盤等に互いに異なる複数種
類の色の表示灯を複数配設した場合において、各表示灯
の消灯時に、何色の表示灯が消灯しているのかが分かり
づらく、表示灯の意味するところを色情報で直感的に認
識しにくい。

【０００８】この発明は、従来の面照光表示装置におけ
る上記の問題の克服を意図しており、生産性の向上およ
び低コスト化を図りつつ、単一の色の光源光により任意
の色の表示光が得られるとともに、光源が消灯している
ときの表示面の色から光源が点灯しているときにおける
表示面（表示光）の色を容易に認識できる面照光表示装
置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の技術的手段は、所定の表示面を照光して表示を行う面
照光表示装置であって、第１波長の光を発光する光源
と、前記光源と前記表示面との間に介在し、入射する前
記光源からの前記第１波長の光の少なくとも一部を前記
第１波長よりも波長の長い第２波長の光に変換して前記
表示面に向けて出射する蛍光板と、前記蛍光板と前記表
示面との間に介在し、前記蛍光板から出射する光のうち
少なくとも一部を前記表示面側に透過させるフィルタ
と、を備え、前記光源の点灯時に前記フィルタを透過し
て前記表示面を照光する光の色と、前記光源の消灯時に
おける前記表示面の色を実質的に規定する前記フィルタ
の外観色とを実質的に一致または近似させたことを特徴
とする。

【００１０】好ましくは、前記蛍光板と前記フィルタと
を、前記蛍光板として機能する蛍光体層と前記フィルタ
として機能するフィルタ層とを一体に備える波長変換部
材として一体化するのがよい。

【００１１】また、好ましくは、前記フィルタ層は、前
記蛍光体層を構成する蛍光部材の片側表面に前記フィル
タ層を構成する所定のフィルタ材料を印刷または塗布す
ることにより形成されるのがよい。

【００１２】さらに、好ましくは、前記フィルタ層は、
前記蛍光体層を構成する蛍光部材の片側表面に前記フィ
ルタ層を構成する熱転写フィルムを熱転写することによ
り形成されるのがよい。

【００１３】また、好ましくは、前記フィルタ層は、前
記蛍光体層を構成する蛍光部材の片側表面から所定の着
色材を含浸させ、前記蛍光部材の片側表層部を着色する
ことにより形成されるのがよい。

【００１４】さらに、好ましくは、前記波長変換部材
は、前記蛍光体層を構成する蛍光部材と、前記フィルタ
層を構成するフィルタ部材とを接着材による接着または
超音波溶着により一体化して形成されるのがよい。

【００１５】また、好ましくは、前記波長変換部材は、
樹脂製の部材であり、前記蛍光体層と前記フィルタ層と
が二層成形により形成されるのがよい。

【００１６】さらに、好ましくは、前記面照光表示装置
は、前記光源から前記表示面までの光学経路上に光を拡
散する光拡散手段をさらに備えるのがよい。

【００１７】また、好ましくは、前記光源が、前記第１
波長の光として紫外領域から青色までの波長のうちのい
ずれかの波長の光を発光する半導体発光素子であるのが
よい。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、この発明に係る面照光表
示装置の一実施形態が適用された集合表示灯を示す斜視
図である。この集合表示灯１を実際に設置して使用する
際には、図１の上側を表示面側として作業者側に向けて
設置するが、ここでは図示の便宜上、表示面側を上にし
て図示している。

【００１９】この集合表示灯１は、ハウジング２の中に
複数の単位表示灯１０ａ，１０ｂ，…，１０ｉを組み付
けて構成されている。これらの単位表示灯１０ａ，１０
ｂ，…，１０ｉはそれらのサイズおよび表示色は異なる
が、基本的構成は同一であり、各単位表示灯１０ａ，１
０ｂ，…，１０ｉは本発明に係る面照光表示装置の一実
施形態に相当する。なお、以下においては、このうちの
単位表示灯１０ａについてその構成を説明し、その他の
構成の説明については省略する。

【００２０】図２は、単位表示灯１０ａの分解斜視図で
ある。また、図３は、図２の単位表示灯１０ａの模式断
面図である。この単位表示灯１０ａにおいては、ウイン
ドウＷを有する樹脂製のケース１１の内部に複数の光源
１２（ＬＥＤ発光素子）がマトリクス状に配列されてい
る。各光源１２はプリント基板の主面上に実装されてこ
のケース１１中に収容されており、その発光部がケース
１１の上面側に向けて露出している。これらの光源１２
を構成するＬＥＤ発光素子は、紫外領域から青色までの
波長のうちのいずれかの波長（第１波長）の光、ここで
は青色の波長の光を発光する。

【００２１】一方、上記ウインドウＷの上面周囲にはフ
レーム１３が配置される。このフレーム１３はケース１
１を介して図１のハウジング２の中に嵌合するようにな
っており、このフレーム１３に複合板２０が嵌込まれ
る。この複合板２０は、光源１２側から、拡散板（光拡散手段）２１、波長変換部材２２、透明樹脂製の記名板２３、透明樹脂製のカバープレート２４の４者を重ね合わせた構造となっている。記名板２３に
は、表示すべき情報（文字、記号、絵柄等）が記入され
ている。

【００２２】これらのうち、波長変換部材２２がこの発
明の主たる特徴に応じて設けられたものである。波長変
換部材２２は、表示面となるカバープレート２４と光源
１２との間に配設され、光源１２からの光を受ける入射
面２２ａと、表示面側（同図の上側）を向いた出射面２
２ｂとを有する板状またはシート状の部材である。

【００２３】図４は、波長変換部材２２の部分断面図で
ある。波長変換部材２２は、図４に示されるように、蛍
光体層３１とフィルタ層３２とを一体化した２層構造を
有しており、蛍光体層３１が入射面２２ａ側に位置し、
フィルタ層３２が出射面２２ｂ側に位置するようにして
配設される。

【００２４】蛍光体層３１は、入射面２２ａを介して入
射する第１波長の少なくとも一部を第１波長よりも波長
の長い第２波長の光に変換して出射するようになってい
る。よって、一般の場合では、蛍光体層３１からフィル
タ層３２に入射する光には、蛍光体層３１が発光した第
１波長の光と、蛍光体層３１に入射した第１波長の光の
うち、蛍光体層３２によって第２波長の光に変換されず
に残った残りの光とが含まれている。なお、蛍光体層３
１に入射した第１波長の光が実質的に全部第２波長の光
に変換された場合には、蛍光体層３１からフィルタ層３
２に入射する光には、第１波長の光は含まれない。

【００２５】フィルタ層３２の光の透過特性は、蛍光体
層３１から入射する光の少なくとも一部を表示光として
表示面に向けて透過させるように設定されている。ま
た、フィルタ層３２の外観色は、白色光等の外界からの
入射光（可視光）のうちのいずれの波長成分の光を最も
よく透過するかに大きく依存しており、一般に、その最
もよく透過する波長成分の色と実質的に同一または近似
した色となるのであるが、ここでは、フィルタ層３２の
外観色を、光源１２の点灯時にフィルタ層３２を透過し
て表示面を照光する表示光の色と実質的に一致または近
似するように設定されている。これによって、光源１２
が消灯しているときに、白色光である外界からの光が表
示面を構成するカバープレート２４および記名板２３を
介してフィルタ層３２に入射すると、そのフィルタ層３
２からの反射光が表示面から出射することによって、フ
ィルタ層３２の外観色が実質的に表示面の色として視認
させるようになっている。

【００２６】すなわち、フィルタ層３２は、以下の２つ
の役割りをになっている。第１の役割りは、蛍光体層３
１から表示面に向けて出射する光の色（一般の場合で
は、第１波長の光の色と第２波長の光の色との加色混合
色）を所望とする色（表示色）に変換または補正するこ
とである。第２の役割りは、光源１２が点灯していると
きの表示面の色（表示光の色）と、光源１２が消灯して
いるときの表示面の色とを実質的に一致または近似させ
ることである。よって、表示光の色や光源１２の消灯時
の表示面の色を実質的に規定するフィルタ層３２の光透
過特性は、フィルタ層３２がこれらの２つの役割りを果
たすように設定する必要がある。

【００２７】図５は、波長変換部材２２の蛍光体層３１
およびフィルタ層３２の光学的特性を一例として示す模
式図である。なお、この図５の図示例では、フィルタ層
３２の光透過特性は、実質的に蛍光体層３１が発光する
第２波長の光のみを透過させるように、すなわち第２波
長以外の波長成分の光は実質的に透過させないように設
定されている。これによって、必然的にフィルタ層３２
の外観色は、第２波長の光の色と実質的に同じ色とな
る。

【００２８】蛍光体層３１を構成する蛍光部材３３は、
透明樹脂材料に後述する蛍光特性を有する蛍光材料（色
変換塗料）を混ぜ合わせ板状あるいはシート状等に成形
したものであり、同図の符号ＦＭが蛍光材料を示してい
る。この蛍光材料ＦＭは同図の実線で示す第１波長の光
Ｌ１により励起された後、基底状態に戻る時、第１波長
よりも波長の長い所定の表示色の第２波長の光Ｌ２（同
図の波線）を放出するという蛍光特性を有している。こ
のため、蛍光体層３１の入射面２２ａに光源１２からの
第１波長の光Ｌ１が入射すると、入射光Ｌ１が蛍光材料
ＦＭに吸収されて第１波長よりも長い第２波長の光（蛍
光）Ｌ２が発光され、その発光された第２波長の光Ｌ２
が蛍光体層３１からフィルタ層３２に入射する。

【００２９】このフィルタ層３２に入射した第１波長の
光Ｌ１は、フィルタ層３２の表示面側の表面に到達する
までに充分に減衰され、フィルタ層３２を透過しないよ
うになっているのに対して、第２波長の光Ｌ２は、ほぼ
減衰することなくフィルタ層３２を透過するようになっ
ている。これによって、フィルタ層３２の表示面側の表
面からは、実質的に第２波長の光Ｌ２のみからなる光が
表示面に向けて出射するようになっている。

【００３０】さらに、フィルタ層２２は、蛍光体層３１
が発光した第２波長の光Ｌ２の色を補正する機能も有し
ており、第２波長の光がフィルタ層３１を透過すること
によって第２波長の光の各波長成分の強度が補正され
て、所望とする表示色により近い色の光が得られるよう
になっている。

【００３１】なお、ここでは、フィルタ層３２の光透過
特性を、実質的に第２波長の光のみを透過させるように
設定したが、例えば、図６に示されるように、第２波長
に光を実質的に全て透過させるとともに、第１波長の光
の一部を透過させるように設定してもよい。あるいは、
フィルタ層３２の光透過特性を、図７に示されるよう
に、第１波長の光を実質的に全て透過させるとともに、
第２波長の光の一部を透過させるように設定してもよ
く、種々のバリエーションが考えられる。ただし、いず
れの場合にも、フィルタ層３２は、蛍光板３１から出射
する光の少なくとも一部を透過させる必要があるととも
に、その外観色は、フィルタ層３２の透過光である表示
光の色と実質的に一致または近似させる必要がある。な
お、波長変換部材２２の具体的構成例については、後の
実施例にて詳述する。

【００３２】ここで、このようなフィルタ層３２の形成
方法について説明する。第１の方法としては、所定の光
透過特性を有し、表示色と実質的に一致または近似した
外観色を有するインク３４（フィルタ材料）（図４参
照）または塗料（フィルタ材料）を、蛍光体層３１を構
成する板状またはシート状の蛍光部材３３の片面側表面
にスクリーン印刷または吹付けて塗布することによって
フィルタ層３２を形成する方法がある。この方法では、
スクリーン印刷または吹付けという簡単な方法でフィル
タ層３２を容易に形成できるという利点がある。なお、
本実施形態に係るフィルタ層３２はスクリーン印刷によ
って形成されれたものである。

【００３３】第２の方法としては、所定の光透過特性を
有し、表示色と実質的に一致または近似した外観色を有
する熱転写フィルムを、蛍光体層３１を構成する蛍光部
材３３の片側表面に熱転写することによりフィルタ層３
２を形成する方法がある。この方法では、熱転写という
簡単な方法でフィルタ層３２を容易に形成できるという
利点があるとともに、フィルタ層３２を構成可能な熱転
写フィルムとして十分な種類の色の熱転写フィルムが入
手可能であるので、所望とする外観色および光透過特性
を有するフィルタ層３２を容易に形成できるという利点
がある。

【００３４】第３の方法としては、蛍光体層３１を構成
する蛍光部材３３の片側表面から含浸性を有する所定の
着色材を含浸させ、蛍光部材３３の片側表層部を、所定
の光透過特性を有するように、かつ表示色と実質的に一
致または近似した外観色となるように、着色してフィル
タ層３２とする方法がある。この方法によれば、塗布等
によりフィルタ層３２を形成した場合では、他の部材と
の接触等によりフィルタ層３２が剥がれたりすることが
あるが、蛍光体層３１を構成する蛍光部材３３の片側表
面から所定の着色材を含浸させ、蛍光部材３３自体を部
分的に着色することによりフィルタ３２が形成されるの
で、フィルタ層３２が剥がれたりすることがないという
利点がある。

【００３５】第４の方法としては、図８に示されるよう
に、蛍光体層３１を構成する板状またはシート状の蛍光
部材３３と、フィルタ層３２を構成する板状またはシー
ト状のフィルタ部材３５とを、透明接着材によって接着
することにより、または超音波加振して当接面を溶着す
ることにより一体化して波長変換部材２２を形成する方
法がある。

【００３６】第５の方法としては、蛍光体層３１とフィ
ルタ層３２とを有する波長変換部材２２を二層成形（二
重成形）により一体成形する方法がある。具体的な二層
成形の方法としては、蛍光体層３１またはフィルタ層３
２のいずれか一方を構成する樹脂プレートを先に作製し
ておき、その先に作製した樹脂プレートを金型内に装填
した状態で、蛍光体層３１またはフィルタ層３２のいず
れか他方を構成するための樹脂材料を金型内に流し込ん
で波長変換部材２２を作製する方法がある。

【００３７】次に、図２に戻って説明を続ける。光源１
２が点灯され、波長変換部材２２の蛍光体層３１から出
射した光がフィルタ層３２に通され、所定の表示色を有
する表示光が生成されると、この表示光が記名板２３を
介してカバープレート２４によって構成される表示面に
導かれ、表示面の全面が所定の表示色で照光され、所定
の光学的な表示（情報表示）がなされる。すなわち、表
示灯１０ａが所定の表示色で点灯する。

【００３８】このように、この実施形態に係る表示灯
（面照光表示装置）１０ａによれば、光源１２の点灯時
にフィルタ層３２を透過して表示面を照光する表示光の
色と、光源１２の消灯時における表示面の色を規定する
フィルタ層３２の外観色とを実質的に一致または近似さ
せているので、光源１２が消灯しているときの表示面の
色から光源１２が点灯しているときの表示面の色（すな
わち、表示面を照光する表示光の色）を直感的に容易に
認識することができ、表示灯１０ａが示す意味をその消
灯時の表示面の色より直感的に容易に理解することがで
きる。

【００３９】また、光源１２と表示面との間に介在した
蛍光体層３１が、入射する光源１２からの第１波長の光
の少なくとも一部を第１波長よりも波長の長い第２波長
の光に変換して表示面に向けて出射し、そして、この蛍
光体層３１から出射する光をフィルタ層３２に通し、そ
のフィルタ層３２を透過した光（表示光）によって表示
面を照光するようにしているので、蛍光体層３１を構成
する蛍光部材３３やフィルタ層３２を形成するフィルタ
材料（インク３４等）の種類を変更することにより、第
１波長の光から種々の色を有する表示光を容易に得るこ
とができる。その結果、光源１２には第１波長の光を発
光する１種類の光源１２（ここでは、青色ＬＥＤ発光素
子）を備えておけばよいので、従来のように表示光の色
に合わせて使用するＬＥＤ発光素子の種類の組み合わせ
を変えるのに比して、生産性の向上および低コスト化を
図ることができる。なお、波長変換部材２２の具体的構
成例については、後の実施例にて詳述する。

【００４０】さらに、波長変換部材２２には蛍光体層３
１とフィルタ層３２とが一体に設けられているので、部
品点数を削減することができ、組立工程の簡略化および
低コスト化が図れる。

【００４１】また、この実施形態では、光源１２からの
光を拡散板２１で拡散した後、波長変換部材２２に入射
させるようにしてあるので、表示面上での光量のむらや
色ムラが軽減されるようになっている。

【００４２】さらに、この実施形態では、第１波長の光
が、紫外領域から青色までの波長のうちのいずれかの波
長を有する波長の短い光、ここでは青色の光であるの
で、第１波長の光より様々な色の光を作り出すことがで
きる。

【００４３】なお、本実施形態では、複合板２０内に記
名板２３を挟み込み、光源１２の点灯に伴って記名板２
３に記入された情報を表示するようにしたが、記名板２
３を使用せずに、表示面の点灯、消灯のみによって所定
の情報を表示するようにしてもよい。

【００４４】また、本実施形態では、蛍光体層３１とフ
ィルタ層３１とを一体に備える波長変換部材２２を使用
したが、蛍光体層３１と同様な機能を有する蛍光板と、
フィルタ層３２と同様な機能を有するフィルタ部材（フ
ィルタ）とを別体に形成し、別体のまま複合板２０内に
挟み込むようにしてもよい。

【００４５】なお、本発明の関連技術として以下に示す
ものが考えられる。図９は本発明の関連技術に係る面照
光表示装置の模式断面図である。この面照光表示装置も
上述の単位表示灯１０ａと同様な単位表示灯であり、上
述の単位表示灯１０ａと対応する部分には同一の参照符
号を付して説明を省略する。

【００４６】この単位表示灯では、波長変換部材２２は
使用されておらず、光源１２が発光する光（第１波長の
光）を実質的にそのまま表示面に導いて光学的な表示を
行うようになっている。この単位表示灯における特徴点
は、図１０に示されるように、拡散板２１（ここでは乳
白色拡散板）の表示面側の表面にフィルタ層３６を形成
した点である。

【００４７】このフィルタ層３６は、上述のフィルタ層
３２と同様な目的のために設けられるものであり、光源
１２が発光する光のうち、表示光として使用される所定
の表示色の波長成分の光（例えば、純粋な青色波長成分
の光）のみを透過するようになっている。このため、フ
ィルタ層３６は、必然的に表示色と実質的一致または近
似した外観色を有している。

【００４８】よって、光源１２から照射された第１波長
の光は、拡散板２１のフィルタ層３６を透過することに
よって光の色が所定の表示色に補正されて表示面側に出
射するようになっている。また、光源１２の消灯時に
は、実質的に表示色の同一色を有するフィルタ層３６の
色がカバープレート２４および記名板２３を介して視認
され、光源１２の消灯時においても、この単位表示灯の
点灯時の表示色が視認できるようになっている。

【００４９】

【実施例】ここでは、光源１２に青色のＬＥＤ発光素子
を使用し、この青色のＬＥＤ発光素子が発光する青色の
波長の光（第１波長の光）から、６種類の波長変換部材
２２（波長変換部材Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）を用いて
赤色の表示光と、緑色の表示光と、白色系統（やや赤み
がかった白色、やや黄色みがかった白色）の表示光を生
成する場合について説明する。ここで、図１１のグラフ
は、光源１２が発光する青色の波長の光のスペクトルを
示している。

【００５０】なお、第１実施例では、波長変換部材Ａ，
Ｂ，Ｃを使用して赤色の表示光を生成し、第２実施例で
は、波長変換部材Ｄを使用して緑色の表示光を生成し、
第３実施例では、波長変換部材Ｅ，Ｆを使用して白系統
の表示光を生成する。また、図１２は、各実施例で得ら
れた表示光の色の色度座標を示す図である。

【００５１】まず、第１実施例として、青色の波長の光
から赤色の光を生成する場合について説明する。図１３
において鎖線，２点鎖線、１点鎖線で示される各グラフ
は、波長変換部材Ａ，Ｂ，Ｃのフィルタ層３２に使用さ
れる赤色の外観色を有する赤色インク３４の光透過特性
を示すものである。なお、各波長変換部材Ａ，Ｂ，Ｃの
蛍光体層３１には同一の蛍光部材３３が使用されてい
る。また、光透過特性の測定は、透明アクリル板に波長
変換部材Ａ，Ｂ，Ｃに係るインク３４をスクリーン印刷
したものにハロゲンランプの光を照射し、その光の各波
長成分の透過率を測定して行った。この光透過特性の測
定方法は、以下の他の実施例においても同様である。

【００５２】図１４において実線で示されるグラフは、
波長変換部材Ａ，Ｂ，Ｃの蛍光体層３１に使用される蛍
光部材３３に光源１２の青色の波長の光を照射した場合
に、その蛍光部材３３から出射する光のスペクトルを示
している。このグラフから、蛍光部材３３から出射する
光には、光源１２からの青色の波長の光によって蛍光部
材３３が発光した赤色の波長の光の他に、変換されるこ
となく蛍光部材３３を透過した青色の波長の光もかなり
含まれているのが分かる。図１２の色度図上の点Ｒｉｎ
が、ここでの蛍光部材３３から出射する光の色を示して
いる。

【００５３】図１４において、鎖線，２点鎖線，１点鎖
線で示される各グラフは、本実施例に係る各波長変換部
材Ａ，Ｂ，Ｃに光源１２の青色の波長の光を照射した際
に生成される赤色の光のスペクトルを示している。この
各グラフから、各波長変換部材Ａ，Ｂ，Ｃのフィルタ層
３２によって、蛍光体層３１を透過した青色の波長の光
が除去または大幅に抑制されているのが分かる。これよ
り、波長変換部材Ａを使用すると、ほぼ純粋に赤色の表
示光が得られ、波長変換部材Ｂ，Ｃを使用すると、赤色
の波長の光にやや青色の波長の光が混じり、その結果、
ややピンクがかった赤色の表示光が得られるのが分か
る。なお、波長変換部材Ａによって生成される表示光の
色は、図１２の色度図上の点Ｒｏｕｔによって示されて
いる。

【００５４】次に、第２実施例として、青色の波長の光
から緑色の光を生成する場合について説明する。図１５
において鎖線で示されるグラフは、波長変換部材Ｄのフ
ィルタ層３２に使用される緑色の外観色を有する緑色イ
ンク３４の光透過特性を示すものであり、一点鎖線で示
されるグラフは、波長変換部材Ｄの蛍光体層３１に使用
される蛍光部材３３に光源１２の青色の波長の光を照射
した場合に、その蛍光部材３３から出射する光のスペク
トルを示しており、実線で示されるグラフは、本実施例
に係る波長変換部材Ｄに光源１２の青色の波長の光を照
射した際に生成される緑色の波長の光のスペクトルを示
している。なお、蛍光部材３３から出射する光の色、お
よび波長変換部材Ｄによって生成される表示光の色は、
図１２の色度図上の点Ｇｉｎ，Ｇｏｕｔによってそれぞ
れ示されている。

【００５５】これらのグラフから分かるように、本実施
例では、蛍光体層３１を構成する蛍光部材３３の波長変
換特性が良好なため、蛍光体層３１に入射した青色の波
長の光はほぼ完全に緑色の波長の光に変換され、蛍光体
層３１からフィルタ層３２に入射する光には青色の波長
の光は殆ど含まれていないのであるが、蛍光体層３１か
ら出射する光に含まれる光の成分のうち、純粋な緑色の
波長成分よりも波長の長い長波長成分（黄色成分）がフ
ィルタ層３２によって除去されて光の色が補正されてお
り、より所望とする表示色（ここでは彩度の高い純粋な
緑色）に近い色の表示光が得られている。

【００５６】次に、第３実施例として、青色の波長の光
から白色系統の色の光を生成する場合について説明す
る。図１６のグラフは、赤みがかった白色の光を生成す
るための波長変換部材Ｅのフィルタ層３２（インク３
４）の光透過特性を示すものであり、図１７のグラフ
は、黄色みがかった白色の光を生成するための波長変換
部材Ｆのフィルタ層３２（インク３４）の光透過特性を
示すものである。なお、波長変換部材Ｅ，Ｆの蛍光体層
３１には同一の蛍光部材３３が使用されている。

【００５７】図１８におけて実線で示されるグラフは、
波長変換部材Ｅ，Ｆの蛍光体層３１に使用される蛍光部
材３３に光源１２の青色の波長の光を照射した場合に、
その蛍光部材３３から出射する光のスペクトルを示して
おり、２点鎖線，１点鎖線で示されるグラフは、本実施
例に係る波長変換部材Ｅ，Ｆに光源１２の青色の波長の
光を照射した際に生成される赤みがかった白色の光，黄
色みがかった白色の光のスペクトルをそれぞれ示してい
る。なお、各波長変換部材Ｅ，Ｆの蛍光部材３３から出
射する光の色、および各波長変換部材Ｅ，Ｆによって生
成される表示光の色は、図１２の色度図上の点Ｗｉｎお
よびＷｏｕｔ１，Ｗｏｕｔ２によってそれぞれ示されて
いる。

【００５８】これらのグラフから分かるように、波長変
換部材Ｅ，Ｆの蛍光体層３１は、青色の波長の光を受け
て略黄色の波長領域の光を発光するようになっており、
蛍光体層３１から出射する光の色は、青色の波長の光の
色と略黄色の波長領域の光の色との加色混合色である白
色である。そして、この白色の光が、各波長変換部材
Ｅ，Ｆのフィルタ層３２によって赤みがかった白色の
光、あるいは黄色みがかった白色の光に変換されてい
る。

【００５９】なお、本実施例では、薄い赤色あるいは薄
い黄色のフィルタ層３２を形成して蛍光体層３１から出
射する白色の光を、赤みがかった白色の光、あるいは黄
色みがかった白色の光に変換するようにしたが、白色の
外観色を有するフィルタ層３２を蛍光体層３１に付し
て、消灯時の表示面の色を白色にするようにしてもよ
い。

【００６０】続いて、上述の図９および図１０で示した
本発明の関連技術に係る面照光表示装置に用いられるフ
ィルタ層３６の具体例を示す。図１９において鎖線で示
されるグラフは、フィルタ層３６に使用される青色の外
観色を有する青色インクの光透過特性を示すものであ
り、一点鎖線で示されるグラフは、光源１２が発光する
青色の波長の光のスペクトルを示しており、実線で示さ
れるグラフは、フィルタ層３６が形成された透明アクリ
ル板に光源１２の青色の波長の光を照射した場合の透過
光のスペクトルを示している。

【００６１】これらのグラフから分かるように、光源１
２が発光する光に含まれる光の成分のうち、所望とする
波長成分（ここでは、純粋な青色の波長成分）の周辺成
分がフィルタ層３６によって抑制され、光源１２が発光
する光の色が所望とする表示色により近づくように補正
されている。

【００６２】

【発明の効果】請求項１ないし９記載の発明によれば、
光源の点灯時にフィルタを透過して表示面を照光する光
の色と、光源の消灯時における表示面の色を規定するフ
ィルタの外観色とを実質的に一致または近似させている
ので、光源が消灯しているときの表示面の色から光源が
点灯しているときの表示面の色（すなわち、表示面を照
光する表示光の色の色）を直感的に容易に認識すること
ができ、面照光表示装置が示す意味をその消灯時の表示
面の色より直感的に容易に理解することができる。

【００６３】また、光源と前記表示面との間に介在した
蛍光板が、入射する光源からの第１波長の光の少なくと
も一部を第１波長よりも波長の長い第２波長の光に変換
して表示面に向けて出射し、そして、この蛍光板から出
射する光をフィルタに通し、そのフィルタを透過した光
（表示光）によって表示面を照光するようにしているの
で、蛍光板やフィルタの種類を変更することにより、第
１波長の光から種々の色を有する表示光を容易に得るこ
とができる。その結果、光源には第１波長の光を発光す
る１種類の光源を備えておけばよいので、従来のように
表示光の色に合わせて使用するＬＥＤ発光素子の種類の
組み合わせを変えるのに比して、生産性の向上および低
コスト化を図ることができる。

【００６４】請求項２記載の発明によれば、蛍光板とフ
ィルタとが、蛍光体層とフィルタ層とを有する波長変換
部材として一体化されているので、部品点数を削減する
ことができ、組立工程の簡略化および低コスト化が図れ
る。

【００６５】請求項３記載の発明によれば、蛍光体層を
構成する蛍光部材に所定のフィルタ材料を印刷または塗
布することによりフィルタ層が形成されるので、容易に
フィルタ層を形成することができる。

【００６６】請求項４記載の発明によれば、蛍光体層を
構成する蛍光部材にフィルタ層を構成する熱転写フィル
ムを熱転写することによりフィルタ層が形成されるの
で、容易にフィルタ層を形成することができるととも
に、フィルタ層を構成可能な熱転写フィルムとして十分
な種類の色の熱転写フィルムが入手可能であるので、所
望とする外観色および光透過特性を有するフィルタ層を
容易に形成できる。

【００６７】所望とする表示色のフィルタ層を容易に形
成できるという利点がある。

【００６８】請求項５記載の発明によれば、塗布等によ
りフィルタ層を形成した場合では、他の部材との接触等
によりフィルタ層が剥がれたりすることがあるが、蛍光
体層を構成する蛍光部材の片側表面から所定の着色材を
含浸させ、蛍光部材自体を部分的に着色することにより
蛍光体層が形成されるので、フィルタ層が剥がれたりす
ることがないという利点がある。

【００６９】請求項８記載の発明によれば、光源から表
示面までの光学経路上に光を拡散する光拡散手段を設け
てあるので、表示面上での不要な光量のむらを軽減する
ことができる。

【００７０】請求項９記載の発明によれば、光源に、第
１波長の光として紫外領域から青色まで波長のうちのい
ずれかの波長の光を発光する半導体発光素子が用いられ
ているので、第１波長の光より様々な色の第２波長の光
を作り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る面照光表示装置の第１実施形態
が適用された集合表示灯を示す斜視図である。

【図２】図１の集合表示灯を構成する単位表示灯の分解
斜視図である。

【図３】図２の単位表示灯の模式断面図である。

【図４】図２の単位表示灯に備えられる波長変換部材の
部分断面図である。

【図５】図４の波長変換部材の光学的特性を一例として
示す模式図である。

【図６】図４の波長変換部材の光学的特性を一例として
示す模式図である。

【図７】図４の波長変換部材の光学的特性を一例として
示す模式図である。

【図８】図２の単位表示灯に備えられる他の波長変換部
材の側面図である。

【図９】本発明の関連技術に係る面照光表示装置の模式
断面図である。

【図１０】図９の面照光表示装置に備えられる拡散板の
部分断面図である。

【図１１】青色のＬＥＤ発光素子が発光する光のスペク
トルを示すグラフである。

【図１２】図１２は、各実施例で得られた表示光の色の
色度座標を示す図である。

【図１３】第１実施例に係る各波長変換部材Ａ，Ｂ，Ｃ
に備えられるフィルタ層の光透過特性を示すグラフであ
る。

【図１４】第１実施例に係る各波長変換部材Ａ，Ｂ，Ｃ
によって青色の波長の光から生成される表示光のスペク
トルを示す図である。

【図１５】第２実施例に係る波長変換部材Ｄの光学特性
を示すグラフである。

【図１６】第３実施例に係る波長変換部材Ｅに備えられ
るフィルタ層の光透過特性を示すグラフである。

【図１７】第３実施例に係る波長変換部材Ｆに備えられ
るフィルタ層の光透過特性を示すグラフである。

【図１８】第３実施例に係る各波長変換部材によって青
色の波長の光から生成される表示光のスペクトルを示す
図である。

【図１９】本発明の関連技術に係る面照光表示装置に用
いられるフィルタ層の光学特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１０ａ，１０ｂ，…，１０ｉ単位表示灯（面照光表示
装置）１２光源２１拡散板２２波長変換部材２３記名板２４カバープレート３１蛍光体層３２フィルタ層３３蛍光部材３４インク３５フィルタ部材ＦＭ蛍光材料Ｌ１第１波長の光Ｌ２第２波長の光

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の表示面を照光して表示を行う面照
光表示装置であって、第１波長の光を発光する光源と、前記光源と前記表示面との間に介在し、入射する前記光
源からの前記第１波長の光の少なくとも一部を前記第１
波長よりも波長の長い第２波長の光に変換して前記表示
面に向けて出射する蛍光板と、前記蛍光板と前記表示面との間に介在し、前記蛍光板か
ら出射する光のうち少なくとも一部を前記表示面側に透
過させるフィルタと、を備え、前記光源の点灯時に前記フィルタを透過して前記表示面
を照光する光の色と、前記光源の消灯時における前記表
示面の色を実質的に規定する前記フィルタの外観色とを
実質的に一致または近似させたことを特徴とする面照光
表示装置。
【請求項２】前記蛍光板と前記フィルタとを、前記蛍
光板として機能する蛍光体層と前記フィルタとして機能
するフィルタ層とを一体に備える波長変換部材として一
体化したことを特徴する請求項１記載の面照光表示装
置。
【請求項３】前記フィルタ層は、前記蛍光体層を構成
する蛍光部材の片側表面に前記フィルタ層を構成する所
定のフィルタ材料を印刷または塗布することにより形成
されることを特徴とする請求項２記載の面照光表示装
置。
【請求項４】前記フィルタ層は、前記蛍光体層を構成
する蛍光部材の片側表面に前記フィルタ層を構成する熱
転写フィルムを熱転写することにより形成されることを
特徴とする請求項２記載の面照光表示装置。
【請求項５】前記フィルタ層は、前記蛍光体層を構成
する蛍光部材の片側表面から所定の着色材を含浸させ、
前記蛍光部材の片側表層部を着色することにより形成さ
れることを特徴とする請求項２記載の面照光表示装置。
【請求項６】前記波長変換部材は、前記蛍光体層を構
成する蛍光部材と、前記フィルタ層を構成するフィルタ
部材とを接着材による接着または超音波溶着により一体
化して形成されることを特徴とする請求項２記載の面照
光表示装置。
【請求項７】前記波長変換部材は、樹脂製の部材であ
り、前記蛍光体層と前記フィルタ層とが二層成形により
形成されることを特徴とする請求項２記載の面照光表示
装置。
【請求項８】前記面照光表示装置は、前記光源から前
記表示面までの光学経路上に光を拡散する光拡散手段を
さらに備えることを特徴とする請求項２ないし７のいず
れかに記載の面照光表示装置。
【請求項９】前記光源が、前記第１波長の光として紫
外領域から青色までの波長のうちのいずれかの波長の光
を発光する半導体発光素子であることを特徴とする請求
項１ないし８のいずれかに記載の面照光表示装置。