KR100368038B1 - 표시장치및조명장치 - Google Patents

Abstract

본 표시장치는 소정의 표시면을 조광하여 표시를 행하는 것이며, 제1 파장의 광(L1)을 발광하는 광원(12)과, 상기 광원과 상기 표시면과의 사이에 개재하고, 입사하는 상기 광원에서의 상기 제1 파장의 광의 적어도 일부를 상기 제1 파장보다도 파장이 긴 제2 파장의 광(L2)으로 변환하여 상기 표시면을 향하여 출사하는 형광판(22)을 구비하고 있다.

Description

표시장치 및 조명장치

공장내 등의 시스템을 안전하게 가동시키기 위해서는 항상 작업자가 기계 설비 등의 상태를 모니터하면서, 그들의 기계류의 조작이나 제어, 관리, 운전 등을 행할 필요가 있다. 이 때문에 공장내의 제어판 등에는 그 시스템의 상태를 표시하는 표시등이 설치되어 있다. 이와 같은 표시등은 "on", "off", "운전중", "이상"등의 문자나 기호 및 그림무늬 등이 표시된 광투과성의 판(기명판(記名板)을 가지고 있다. 그리고, 시스템의 동작 상태에 따라 그들의 기명판의 배후에 설치된 광원을 점등함으로써 표시면 전체에 광학적인 표시가 행해지고, 작업자로부터 육안으로 인식되도록 되어 있다. 표시등은 여러 가지의 형태를 취할 것이며, 대표적인 것으로서는 단일의 정보를 표시하는 단일체 표시등, 복수 정보의 표시를 하는 집합 표시등, 또한 운전 · 정지 등의 시스템에 대한 조작기능을 부가한 표시등이 부착된 조광식(照光式) 누름 버튼스위치(push-button switch) 등이 있다.

즉, 표시등이란, 제어판 등의 판면에 있어서 작업자에 대하여 시스템의 상태를 전달하는 장치이며, 작업자가 시스템을 안전하게 가동시키기 위한 맨머신인터페이스(man-machine interface)로서 중요한 위치에 있다.

그런데, 이와 같은 표시등에 있어서는 색분류 표시를 해야한다고 하는 요청이 있다. 그렇다고 하는 것도, 통상, 하나의 제어판 등에는 복수의 표시등이 설치되어 있으므로 단색으로 정보(문자, 기호, 그림무늬 등)를 표시하는 것은 아니며, 표시등의 목적에 따라서 색분류를 그 색과 함께 정보를 표시함으로써 표시등의 시인성(視認性)을 향상시킬 수 있기 때문이다.

그러나, 현재 표시등용으로서 사용가능한 광원에는 광원이 발광하는 광의 색 종류가 한정되어 있고, 색분류 표시에도 한계가 있다.

또한, 이와 같은 표시등에는 광원의 발광체 자체의 형상(LED 발광소자의 경우에는 도트(dot)형상이며, 백열전구의 경우에는 필라멘트 형상이나 전구의 구형의 윤곽형상)을 외부에서 인식하지 않도록 하여 작업자가 문자 등의 표시의 내용(즉, 문자 등의 내용)을 인식하기 쉽게 할 필요가 있다.

또한, 순수한 배색광의 표시등을 얻기 위하여 광원으로서 할로겐 램프를 사용하는 것도 가능하지만, 이 경우 발열량이 많으며 광원의 수명이 짧아지게 된다고 하는 문제가 있어, 현재 상태로는 실사용에는 적용할 수 없다.

또한, 점등시의 표시등의 색(표시광의 색)과 소등시의 표시등의 색(외관색)이 다르다면, 소등시의 상태에서 점등시의 표시등의 색이 구분되지 않는다고 하는 문제가 있다. 이와 같이 점등 시의 표시등의 색이 구분되지 않으면, 특히 제어판등에 서로 다른 복수종류의 색표시등을 복수 배설한 경우에 있어서 각 표시등의 소등시에 어떤 색의 표시등이 소등하고 있는지를 알기 힘들고, 표시등이 의미하는 것을 색정보에서 직감적으로 인식하기 어렵다.

또한, 당해 기술분야에서는 종래 백열전구를 광원으로서 사용하고, 이 광원으로부터의 광을 유백색(乳白色)의 판에 투과시켜 얻어지는 표시색을 "백색"이라고 칭하고 있지만, 백열전구의 색온도는 백색이라고는 할 수 없으며, 광원으로서 적색, 녹색 및 청색의 LED 발광소자를 일체화한 것이나 할로겐램프를 사용한 때에 얻어지는 순수한 백색과는 거리가 멀며, 상기 요망을 만족하는 것은 아니다.

발명의 개시

<발명의 목적>

본 발명은 종래의 표시장치에서의 상기한 문제의 극복을 의도하고 있으며, 임의의 색으로 광학적인 표시를 행할 수 있는 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 표시의 고휘도화(高輝度化)와 고확산성을 고차원으로 양립시킬 수 있는 표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 표시면 또는 투광면 상의 광량변동을 없게 할 수 있는 표시장치 및 조명장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 달성하는 다른 목적은 생산성의 향상 및 저코스트화를 도모하면서, 단일색의 광원광에 의하여 임의의 색 표시광이 얻어짐과 동시에, 광원이 소등하고 있을 때의 표시면의 색으로부터 광원이 점등하고 있을 때에의 표시면(표시광)의 색을 용이하게 인식할 수 있는 표시장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 이루고자하는 목적은 LED 발광소자 단일체로는 발광시키는 것이 곤란한 백색 그외의 미소한 색상의 광을 발광시킬 수 있는 표시장치(LED 구)를 제공하는 것이다.

<발명의 구성 및 작용>

본 발명은 소정의 표시면을 조광하여 표시를 행하는 표시장치에 있어서, 제1 파장의 광을 발광하는 광원과, 상기 광원과 상기 표시면과의 사이에 개재하여, 입사하는 상기 광원에서 상기 제1 파장의 광의 적어도 일부를 상기 제1 파장보다도 파장이 긴 제2 파장의 광(L2)으로 변환하여 상기 표시면으로 향하여 출사하는 형광판을 구비하고 있다.

본 발명에 의하면, 광원과 상기 표시면과의 사이에 개재한 형광판이 입사하는 광원으로부터의 제1파장의 광의 적어도 일부를 제1 파장보다도 파장이 긴 제2 파장의 광으로 변환하여 표시면으로 향하여 출사하므로, 사용하는 형광판의 종류를 변경하는 것만으로 제2파장의 광의 색이나 형광판에서 출사하는 제2파장의 광과 형광판을 투과한 제1 파장의 광의 비율 등을 용이하게 변화시킬 수 있고, 그 결과 단일의 제1 파장의 광으로부터 표시면을 조광하기 위한 여러 가지의 색의 표시광을 용이하게 얻을 수 있다. 이것에 의해 광원에는 제1 파장의 광을 발광하는 1종류의 광원을 구비해 두면 되므로, 예컨대, 표시광의 색에 맞추어 사용하는 LED 발광소자의 종류의 조합을 변화하는 것에 비하여 생산성의 향상 및 저코스트화를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 표시장치는 상기 형광판과 상기 표시면과의 사이에 개재하여 상기 형광판에서 출사하는 광 중 적어도 일부를 상기 표시면 측으로 투과시키는 필터를 또 구비하며, 상기 광원의 점등시에 상기 필터를 투과하여 상기 표시면을 조광하는 광의 색과, 상기 광원의 소등시에서의 상기 표시면의 색을 실질적으로 규정하는 상기 필터의 외관색을 실질적으로 일치 또는 근사시키고 있다.

본 발명에 의하면, 광원의 점등시에 필터를 투과하여 표시면을 조광하는 광의 색과 광원의 소등시에서의 표시면의 색을 규정하는 필터의 외관색을 실질적으로 일치 또는 근사시키고 있으므로, 광원이 소등하고 있을 때의 표시면의 색에서 광원이 점등하고 있을 때의 표시면의 색(즉, 표시면을 조광하는 표시광의 색의 색)을 직감적으로 용이하게 인식할 수 있고 면조광(面照光) 표시장치가 나타내는 의미를 그 소등시의 표시면의 색보다 직감적으로 용이하게 이해할 수 있다.

또한, 필터를 설치함으로써 형광판에서 출사하는 광의 성분 중에서 원하는 색성분(파장성분)의 광만을 인출할 수 있고, 형광판에서 출사하는 광의 색을 용이하게 변환 또는 보정할 수 있다. 그 결과, 형광판과 필터의 조합을 변경하는 것에 의해 여러 가지 색의 표시광을 용이하게 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 표시장치는 상기 형광판과 상기 필터를 상기 형광판으로서 기능하는 형광체층과 상기 필터로서 기능하는 필터층을 일체로 구비하는 파장변환 부재로서 일체화하고 있다.

본 발명에 의하면, 형광판과 필터가 형광체층과 필터층을 가지는 파장 변환부재로서 일체화되어 있으므로, 부품갯수를 삭감할 수 있고, 조립공정의 간략화 및 저코스트화가 도모된다.

또한, 본 발명의 하나의 표시장치는 소정의 표시면을 조광하여 표시를 행하는 면조광 표시장치이며, (a)제1 파장의 광을 발광하는 제1 발광체와, 상기 제1 파장과는 다른 별개 파장의 광을 발광하는 제2 발광체를 가지는 광원과, (b) 상기 광원에서의 광을 받는 입사면과 상기 표시면측을 향한 출사면을 가지고, 상기 제1파장의 광의 일부를 당해 제1파장보다 긴 제2파장의 광으로 변환하는 형광판을 구비하고 있다.

그리고, 상기 제1 발광체와 상기 제2 발광체의 점등상태를 변경하는 것에 의해 상기 출사면에서 출사하는 광의 색이 변경가능하다는 것을 특징으로 한다.

상기 형광판으로서는 상기 별개 파장의 광을 실질적으로 투과시키는 것을 사용할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 표시장치는 소정의 표시면을 조광하여 표시를 행하는 면조광 표시장치이며, (a)제1 파장의 광을 발광하는 제1발광체와, 상기 제1 파장과는 다른 별개 파장의 광을 발광하는 제1발광체를 포함하는 광원과, (b)상기 광원에서의 광을 받는 입사면과 상기 표시면측을 향한 출사면을 가지고, 상기 제1 파장의 광의 일부를 당해 제1 파장보다 긴 복수의 파장의 광으로 변환하는 복수의 형광판을 적층하여 이루어지는 형광체(파장변환부재)를 구비한다.

그리고, 상기 제1 발광체와 상기 제2 발광체의 점등상태를 변경하는 것에 의해 상기 출사면에서 출사하는 광의 색이 변경가능한 것을 특징으로 한다.

이 구성에 있어서도, 상기 형광체는 상기 별개 파장의 광을 실질적으로 투과시키는 것을 사용할 수 있다.

본 발명의 상기 하나 및 상기 다른 표시장치에 있어서, 상기 광원에서 상기 표시면 측으로 진행하는 광의 광학경로 상에서 당해 광을 확산하는 광확산부재를 더 마련하는 것이 바람직하며, 이 광확산부재는 홀로그램 확산판으로 할 수 있다.

또한, 그 대신에 상기 형광판에 광확산부재를 혼입하는 것도 가능하다.

본 발명의 특히 특징적인 적용상태로서, 상기 제1 발광체가 상기 제1 파장의 광으로서 청색의 광을 발광하는 반도체 발광소자임과 동시에, 상기 형광판이 상기 반도체 발광소자에서 발광되는 청색의 광의 일부를 흡수하여 상기 제2 파장의 광으로서 황색의 광을 발광하는 형광특성을 가지고 있고, 상기 제1 발광체만을 점등한때의 상기 광학적 표시를 위한 광의 색이 실질적으로 백색으로 되게 할 수 있다.

또한, 그 상기 광원 중 상기 제1 발광체만을 발광시킨 때에는 제1의 유채색의 광이 상기 출사면에서 출사되며, 상기 광원 중 상기 제2 발광체 만을 발광시킨 때에는 제2의 유채색의 광이 상기 출사면에서 출사되고, 그리고 상기 제1 발광체 및 제2발광체의 쌍방을 점등한 때에는 상기 제1의 유채색의 광과 상기 제2 유채색의 광의 가색혼합(加色混合)에 의해 제3의 유채색의 광이 상기 출사면에서 출사되도록 하는 것도 할 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2의 발광체중 어느 한쪽 일방을 점등한 경우와, 상기 제1 및 제2의 발광체의 쌍방을 점등하는 경우에, 상기 제1 발광체 및 상기 제2 발광체의 휘도(輝度)를 변경하는 휘도가변부를 더 구비함으로써, 점등상태 절환에 따라서 표시광의 휘도가 크게 변화해버리고 마는 사태를 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 관한 표시장치에서는, 상기 광원은 상기 제1파장의 광을 발광하는 제1 발광체와, 상기 제1 파장과는 다른 별개의 파장의 광을 발광하는 제2의 발광체를 가지고, 상기 제1 및 제2 발광체가 발광하는 광을 상기 형광판에 입사시켜, 상기 제1 발광체와 상기 제2 발광체의 점등상태를 변경하는 것에 의해 상기 형광판에서 출사하는 광의 색을 변경할 수 있다.

본 발명의 다른 목적 및 특징은 이하의 설명 중에서 명백하게 된다.

본 발명은 산업용(특히 공업용)의 표시등 등과 같이 광원으로부터의 광을 소정의 표시면으로 인도하여 그 표시면 전체에 광학적인 표시를 행하는 표시장치, 광원으로부터의 광을 투광면으로 인도하여 그 투광면 전체에 조명을 행하는 조명장치 및, 발광 다이오드소자(LED)를 평면 형상으로 실장하여 이루어지는 발광기 본체와 이것에 장착된 돔형상(dome-shaped)의 캡(cap)부재로 구성되는 표시장치(LED구)에 관한 것이다.

도 1은, 본 발명에 관한 표시장치의 제1 실시예가 적용된 집합표시등을 나타내는 사시도이다.

도 2는, 도 1의 집합표시등을 구성하는 단위표시등의 분해사시도이다.

도 3은, 도 2의 단위표시등의 모식단면도이다.

도 4는, 도2의 단위표시등의 형광판의 광학적 특성을 나타내는 모식도이다.

도 5는, 본 발명에 관한 표시장치의 제2의 실시예가 적용된 조광식 누름버튼 스위치를 나타내는 사시도이다.

도 6은, 도 5의 부분 사시분해도이다.

도 7은, 본 발명에 관한 표시장치의 제3 실시예를 나타내는 모식단면도이다.

도 8은, 본 발명에 관한 표시장치의 제5 실시예에서의 형광판의 구성을 나타내는 모식단면도이다.

도 9는, 도 8의 표시장치의 개량예를 나타내는 모식단면도이다.

도 10은, 본 발명에 관한 표시장치의 제6 실시예에서의 형광판의 구성을 나타내는 모식단면도이다.

도 11은, 제1 내지 제6 실시예의 실험예에서, 청색의 LED 발광소자 및 블록광(block light)에서의 광의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.

도 12는, 제1 내지 제6 실시예의 실험예에서, 청색의 LED 발광소자로부터의 광을 녹색형광판에 입사시킨 때에 당해 녹색형광판에서 출사되는 형광의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.

도 13은, 제1 내지 제6 실시예의 실험예에서 청색의 LED 발광소자로부터의 광을 오렌지색 형광판에 입사시킨 때에 당해 오렌지색 형광판에서 출사되는 형광의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.

도 14는, 제1 내지 제6 실시예의 실험예에서, 청색의 LED 발광소자로부터의 광을 적색 형광판에 입사시킨 때에 당해 적색 형광판에서 출사되는 형광의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.

도 15는, 제1 내지 제6 실시예의 실험예에서 녹색의 LED 발광소자 및 블록광으로부터의 광의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.

도 16은, 제1 내지 제6 실시예의 실험예에서, 녹색의 LED발광소자로부터의 광을 녹색 형광판에 입사시킨 때에 당해 녹색 형광판에서 출사되는 형광의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.

도 17은, 제1 내지 제6 실시예의 실험예에서, 녹색의 LED 발광소자로부터의광을 오렌지색 형광판에 입사시킨 때에 당해 오렌지색 형광판에서 출사되는 형광의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.

도 18은, 제1 내지 제6 실시예의 실험예에서 녹색의 LED 발광소자로부터의 광을 적색 형광판에 입사시킨 때에 당해 적색 형광판에서 출사되는 형광의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.

도 19는, 본 발명에 관한 표시장치의 제7 실시예가 적용된 단위표시등의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 20은, 도 19의 단위표시등을 구성하는 LED 유닛의 평면도이다.

도 21은, 도 20의 LED 유닛의 측면도이다.

도 22는, 도 19의 단위표시등을 구성하는 프리즘시트(prism sheet)의 평면도이다.

도 23은, 도 22의 프리즘시트의 단면도이다.

도 24는, 도 22의 프리즘시트에 설치되는 프리즘을 나타내는 사시도이다.

도 25는, 본 발명에 관한 표시장치의 제8 실시예가 적용된 단위표시등을 나타내는 단면도이다.

도 26은, 본 발명에 관한 표시장치의 제9 실시예가 적용된 단위표시등을 나타내는 단면도이다.

도 27은, 도 26의 단위표시등을 구성하는 LED 유닛의 평면도이다.

도 28은, 도 27의 LED유닛의 전기적 구성을 나타내는 회로도이다.

도 29는, 도 26의 단위표시등의 가변저항이 설치된 부분의 단면도이다.

도 30은, 도 29의 부분 저면도이다.

도 31은, 본 발명에 관한 표시장치의 제10 실시예가 적용된 단위표시등에 구비되는 LED 유닛의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.

도 32는, 본 발명에 관계되는 표시장치의 제12 실시예가 적용된 단위표시등의 분해사시도이다.

도 33은, 도 32의 단위표시등의 모식단면도이다.

도 34는, 도 32의 단위표시등에 구비되는 광원의 평면도이다.

도 35는, 도 32의 단위표시등의 구조를, 광원과 그 급전회로(給電回路)를 중심으로 하여 나타내는 도면이다.

도 36은, 도 32의 단위표시등에 구비되는 형광판의 제1 파장의 광에 대한 광학적 특성을 나타내는 모식도이다.

도 37은, 도 32의 단위표시등에 구비되는 형광판의 제1파장과는 다른 별개의 파장의 광에 대한 광학적 특성을 나타내는 모식도이다.

도 38은, 도 32의 단위표시등에 구비되는 형광판의 제1 파장의 광과 별개의 파장의 광의 쌍방을 입사시킨 때의 광학적 특성을 나타내는 모식도이다.

도 39는, 도 32의 단위표시등에서의 광원의 급전회로의 변형예를 나타내는 도면이다.

도 40은, 본 발명에 관계되는 표시장치의 제13 실시예가 적용된 조광식 누름버튼 스위치를 나타내는 사시도이다.

도 41은, 도 40의 부분사시 분해도이다.

도 42는, 본 발명에 관계되는 표시장치의 제14 실시예를 나타내는 모식단면도이다.

도 43은, 제1 파장과는 다른 별개 파장의 광에 대한 도 42의 형광판 적층체의 광학적 특성을 나타내는 모식도이다.

도 44는, 제1 파장의 광과 별개 파장의 광의 쌍방을 입사시킨 때에 도 42의 형광판 적층체의 광학적 특성을 나타내는 모식도이다.

도 45는, 제12 내지 제14 실시예의 실험예에서, 여러 가지의 파장의 광을 황색 형광판에 입사시킨 때에 당해 황색 형광판에서 출사되는 형광의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.

도 46은, 제12 내지 제14 실시예의 실험예에서, 여러 가지의 파장의 광을 녹색 형광판에 입사시킨 때에 당해 녹색 형광판에서 출사되는 형광의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.

도 47은, 본 발명에 관한 표시장치의 제15 실시예가 적용된 단위표시등의 분해사시도이다.

도 48은, 도 47의 단위표시등의 모식단면도이다.

도 49는, 도 47의 표시장치에 구비되는 형광판의 광학적 특성을 나타내는 모식도이다.

도 50은, 본 발명에 관한 표시장치의 제16 실시예가 적용된 조광식 누름버튼 스위치의 부분 사시분해도이다.

도 51은, 본 발명에 관한 표시장치의 제17 실시예를 나타내는 모식 단면도이다.

도 52는, 제 17실시예의 파장 변환판에 의해 제1 파장의 광이 제2 파장의 광으로 변환되는 모양을 나타내는 도면이다.

도 53은, 본 발명에 관한 표시장치의 제18 실시예에서의 필터의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 54는, 본 발명에 관한 표시장치의 제 19실시예에서의 형광판 및 필터의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 55는, 제15 내지 제19 실시예의 실험예에서, 청색의 LED 발광소자가 발광하는 광의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.

도 56은, 제15 내지 제19 실시예의 실험예에서, 청색의 LED 발광소자로부터의 광(제1 파장의 광)에서 얻어지는 형광(제2 파장의 광)의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.

도 57은, 제15 내지 제19 실시예의 실험예에서, 청색의 LED 발광소자로부터의 광(제1 파장의 광)에서 얻어지는 형광(제2 파장의 광)의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.

도 58은, 본 발명의 제20 실시예에 관한 LED구가 적용된 표시기의 종단면도이다.

도 59는, 본 발명의 제20 실시예에 관한 LED구의 종단면확대도이다.

도 60은, 도 59의 III-III선 단면도이다.

도 61은, 제20 실시예의 작용효과를 설명하기 위한 도면이다.

도 62는, 본 발명의 제21 실시예에 관한 LED구의 종단면 확대도이다.

도 63은, 제21 실시예의 작용효과를 설명하기 위한 도면이다.

도 64는, 본 발명의 제23 실시예에 관한 LED구의 종단면 확대도이다.

도 65는, 본 발명에 관한 표시장치의 제24 실시예가 적용된 단위표시등의 분해사시도이다.

도 66은, 도 65의 단위표시등의 모식단면도이다.

도 67은, 도 65의 단위표시등에 구비되는 파장 변환부재의 부분단면도이다.

도 68은, 도 67의 파장 변환부재의 광학적 특성을 일례로서 나타내는 모식도이다.

도 69는, 도 67의 파장 변환부재의 광학적 특성을 일례로서 나타내는 모식도이다.

도 70은, 도 67의 파장 변환부재의 광학적 특성을 일례로서 나타내는 모식도이다.

도 71은, 도 65의 단위표시등에 구비되는 다른 파장 변환부재의 측면도이다.

도 72는, 본 발명의 관련기술에 관한 표시장치의 모식단면도이다.

도73은, 도 72의 표시장치에 구비되는 확산판의 부분 단면도이다.

도74는, 제24 실시예의 각 실험예에서, 청색의 LED 발광소자가 발광하는 광의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.

도 75는, 제24 실시예의 각 실험예에서 얻어진 표시광의 색의 색도좌표를 나타내는 도면이다.

도 76은, 제24 실시예의 제1의 실험예에 관한 각 파장 변환부재(A, B, C)에 구비되는 필터층의 광투과 특성을 나타내는 그래프이다.

도 77은, 제24 실시예의 제1 실험예에 관한 각 파장 변환부재(A, B, C)에 의해 청색 파장의 광에서 생성되는 표시광의 스펙트럼을 나타내는 도면이다.

도 78은, 제 24 실시예의 제2 실험예에 관한 파장변환부재(D)의 광학특성을 나타내는 그래프이다.

도 79는, 제24 실시예의 제3 실험예에 관한 파장변환부재(E)에 구비되는 필터층의 광투과 특성을 나타내는 그래프이다.

도 80은, 제24 실시예의 제3 실험예에 관한 파장변환부재(F)에 구비되는 필터층의 광투과 특성을 나타내는 그래프이다.

도 81은, 제24 실시예의 제3 실험예에 관한 각 파장변환부재(E, F)에 의해 청색 파장의 광에서 생성되는 표시광의 스펙트럼을 나타내는 도면이다.

도 82는, 본 발명의 관련기술에 관한 도 72의 표시장치에 사용되는 필터층의 광학특성을 나타내는 그래프이다.

<제1 실시예>

도 1은, 본 발명에 관한 표시장치(면조광 표시장치)의 제1 실시예가 적용된 집합 표시등을 나타내는 사시도이다. 이 집합표시등(1)을 실제로 설치하여 사용할 때에는 도 1의 상측을 표시면 측으로 하여 작업자 측으로 향하여 설치하지만, 여기서는 도시(圖示)의 편의상, 표시면 측을 위로 하여 도시하고 있다.

이 집합표시등(1)은, 하우징(2)의 안에 복수의 단위표시등(10a, 10b,..., 10i)이 달라붙어 구성되어 있다. 이들의 단위표시등(10a, 10b, ...,10i)은 그들의 사이즈 및 표시색은 다르지만, 기본적 구성은 동일하며, 각 단위표시등(10a, 10b,..., 10i)은, 본 발명에 관한 면조광 표시장치의 제1의 실시예에 상당한다. 또한, 이하에서는 이 중의 단위표시등(10a)에 관하여 그 구성을 설명하고 그외의 구성의 설명에 대해서는 생략한다.

도 2는, 단위표시등(10a)의 분해사시도이다. 또한, 도 3은 도 2의 단위표시등(10a)의 모식단면도이다. 이 단위표시등(10a)에서는 윈도우(W)를 가지는 수지로 만든 케이스(11)의 내부에 복수의 광원(12)(LED 발광소자)이 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 각 광원(12)은 프린트 기판의 주면 상에 실장되어 이 케이스(11) 안에 수용되어 있고, 그 발광부가 케이스(11)의 상면측으로 향하여 노출되어 있다. 이들의 광원(12)을 구성하는 LED 발광소자는, 이 단위표시등(10a)에 할당된 파장(제1 파장)의 광을 발광한다.

한편, 상기 윈도우(W)의 상면 주위에는 프레임(13)이 배치된다. 이 프레임(13)은, 케이스(11)를 통하여 도 1의 하우징(2)의 안에 끼워져 합해지도록 되어 있다. 이 프레임(13)에는 복합판(20)이 끼워진다. 이 복합판(20)은 광원(12)축으로부터,

(1)홀로그램 면(21a)을 가지는 홀로그램 확산판(21),

(2)형광판(22),

(3)투명수지로 만든 기명판(記名板)(23),

(4)투명 수지성의 커버플레이트(cover plate)(24),

4개를 겹친 구조로 되어 있다. 기명판(23)에는 표시해야할 문자나 기호가 기입되어 있다.

이들 중, 형광판(22)이 본 발명의 주된 특징에 따라 마련된 것이다. 이 형광판(22)은, 광원(12)으로부터의 제1 파장의 광을 받아서, 그 입사광의 일부를 그대로 표시면측(동 도면의 상측)으로 향하여 투과시킴과 동시에, 그 제1 파장의 광의 나머지에 의해 제1 파장보다도 긴 제2 파장의 광을 발광하고, 당해 제2 파장의 광을 표시면측에 출사한다. 이 광학현상을 모식적으로 나타낸 것이 도 4이다.

도 4는 형광판(22)의 광학적 특성을 나타내는 모식도이다. 이 형광판(22)은, 투명 수지재료로 후술하는 형광특성을 가지는 형광재료(색변환 도료)를 혼합시트 형태 또는 판 형태 등으로 성형한 것이며, 동 도면의 부호 FM이 형광재료를 나타내고 있다. 이 형광재료(FM)는, 동 도면의 실선으로 나타내는 제1 파장의 광(L1)에 의해 여기된 후 기저상태로 돌아갈 때, 제1 파장보다도 긴 제2 파장의 광(L2)(동 도면의 파선)을 방출한다고 하는 형광특성을 가지고 있다. 또한, 이 형광특성에 관해서는 제6 실시예의 다음의 실험예에서 구체예를 들어 설명한다.

이와 같은 형광특성을 가지는 형광판(22)의 전체로서는 광원(12)에서의 제1 파장의 광(L1)이 홀로그램 확산판(21)을 통하여 입사면(22a)에 입사하면, 동 도면에 나타내는 바와 같이, 그 입사광(L1)의 일부가 그대로 출사면(22b)에서 표시면측으로 출사함과 동시에, 그 나머지가 형광재료(FM)에 흡수되어 제1 파장보다도 긴 제2 파장의 광(형광)(L2)이 발광되어 출사면(22b)에서 출사한다.

다음으로, 도 2로 돌아가서 설명을 계속한다. 상기와 같이 하여 형광판(22)에서 출사하는 제1 및 제2 파장의 광은 기명판(23) 및 커버플레이트(24)를 통하여 표시면 측으로 인도되어, 광학적인 표시가 이루어진다.

이와 같이, 본 실시예에 관한 표시등(면조광 표시장치)(10a)에 의하면, 표시면 측에서의 광학적 표시를 위한 광의 색(표시색)이 제1 및 제2 파장의 조합, 즉 광원(12)과 형광판(22)의 종류의 조합에 의해 규정되므로, 이 조합의 조정에 의해 임의의 색으로 광학적으로 표시할 수 있다. 또한, 광원(12)과 형광판(22)의 조합에 관해서는 제6 실시예의 다음의 실험예에서 구체예를 들어 설명한다.

또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 형광판(22)의 입사면(22a)과 출사면(22b)은 서로 대향하고 있고, 게다가 입사면(22a)이 광원(12)과 대면하도록 형광판(22)이 배치되어 있으므로, 다음과 같은 효과가 얻어진다.

즉, 예컨대 비교예로서 광원으로부터의 광을 기명판 등을 통하여 표시면 측으로 광을 직접 도광(導光)함으로써 광학적 표시를 행한 경우에는, 표시면 측에서 관찰하는 작업자에게는 발광면이 깊어진 부분에 위치하는 것과 같이 느껴진다. 이것에 대하여 형광판(22)을 개재시킨 경우에는 당해 형광판(22)에서 제2 파장의 광이 발광하므로, 이 제2 파장의 광에 의해 발광면이 표시면 가깝게 부상하는 것과 같은 느낌을 작업자에 주어, 그 결과 비교예에 비하여 시인성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 홀로그램 확산판(21)을 마련하여 광원(12)에서의 광을 소정의 확산각으로 확산한 후, 당해 확산광을 형광판(22)에 입사하도록 하고 있다. 이 홀로그램 확산판(21)은 투명부재의 한쪽면에 광의 회절현상을 이용한 확산면(홀로그램면)(21a)을 마련한 것이며, 광의 감쇠를 수반하지 않고 확산을 행하는 것이 가능하다. 이 때문에, 단위표시등(10a)에서는 예컨대, 유백색의 기명판 등과 같이 광을 실질적으로 흡수 내지는 감쇠시키는 것과 같은 요소를 마련하는 일없이, 광원(12)자체의 형상이 외부로부터 인식되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 본 실시예에 의하면, "표시의 고휘도화" 및 "광의 고확산성"을 동시에 달성할 수 있다.

그런데, 상술한 바와 같이, 종래부터 표시색으로서 가장 요망이 높은 색의 하나가 "순수한 백색"이다. 이 점에 관하여, 본 실시예에 관한 표시등(10a)에서는 순수한 백색"을 얻기 위해서는 광원(12)로서 청색의 광을 발광하는 LED 발광소자를 사용함과 동시에, 광원(12)에서 발광되는 청색의 광(제1 파장의 광)의 일부에 의해 황색의 광(제2 파장의 광)을 발광한다고 하는 형광특성을 가지는 형광판(22)을 갖추면 된다.

이 경우, 예컨대, 적색, 녹색 및 청색의 광을 발광하는 LED 발광소자를 하나로 패케지한 광원을 사용할 필요가 없으며 단색의 LED 발광소자를 광원으로서 사용할 수 있으므로, 백색의 표시등(면조광 표시장치)을 저렴하게 제공할 수 있다. 또한, 이 광원(12)에서는 발열량이 적으므로 할로겐램프를 광원으로서 사용한 경우에 문제로 된 광의 발열에 관한 제문제를 발생시키는 일이 없이 표시등의 장수명화를 도모할 수 있다.

또한, 상기와 같이 백색의 광학적 표시가 가능하게 되므로, 형광판(22)의 출사면(22b)(도 4) 측의 적당한 위치(예컨대 기명판(23)의 표면)에 특정한 파장 성분만을 투과시키는 필터를 설치함으로써 표시등(10a)의 표시색을 당해 필터에 대응하는 색으로 변경할 수 있다. 결국, 청색의 LED 발광소자의 광원(12)과, 광원(12)에서의 청색의 광의 일부에 의해 황색의 광을 발광하는 형광특성을 가지는 형광판(22)을 구비한 표시등(10a)에서, 형광판(22)의 출사면(22b)의 근방에 필터를 추가배치함으로써, 광학적 표시를 위한 광의 색을 백색에서 실질적으로 필터에 의해 규정되는 색으로 변경할 수 있다. 따라서, 필터를 적당하게 변경함으로써 표시등(10a)의 표시색을 임의의 색으로 변경할 수 있다.

<제2실시예>

도 5는, 본 발명에 관한 표시장치(면조광 표시장치)의 제2 실시예가 적용된 조광식 누름버튼 스위치를 나타내는 사시도이며, 도 6은 도5의 부분 사시분해도이다. 이 중, 도 5는 제어판 등의 패널(panel)(70)에 조광식 누름버튼 스위치(40)를 설치하는 경우를 예로서 나타내고 있다. 이 조광식 누름버튼 스위치(40)는 세퍼레이트 타입(separate type)이며, 그 구성요소는 조작부 유닛(60)과 접점 유닛(50)으로 대별된다. 조작부 유닛(60)은 패널(70)의 앞측(조작측)에서 장착구멍(71)에 삽입되도록 되어 있다. 접점 유닛(50)은, 패널(70)의 뒷측에서 조작부 유닛(60)의 중심부(胴部)(62)에 연결되도록 되어 있다.

또한, 접점유닛(50)은 스위치 접점을 내장하고 있음과 동시에, LED 유닛 광원(54)이 장착된다. 이 LED 유닛광원(54)은 대략 원통 형상이며, 그 정수리부에는 복수의 LED 발광소자(54L)가 배열되어 있다. 또한, 조작부 유닛(60)을 패널(70)에 설치할 때에 사용되는 링(55)이 별도 마련됨과 동시에, 조작부 유닛(60)과 접점유닛(50)을 연결한 후에 그 연결을 고정하기 위한 록레버(lock lever)(53)가 마련되어 있다. 이 접점유닛(50)은 단자(52)를 통하여 필요한 기기에 전기적으로 접속된다.

한편, 조작부 유닛(60)은 조작부 본체(61)와 푸시부(80)로 이루어진다. 조작부 본체(61)의 중심부(胴部)(62)에는 장착구멍(51H) 내벽에 형성한 선반부(51a)와 끼워 합해지는 것이 가능하게 삽입용 홈(62a)이 마련되어 있다. 그리고, 이 삽입용 홈(62a)에 선반부(51a)를 계합시키면서 조작부 유닛(60)의 중심부(62)를 접점유닛(50)의 장착구멍(51H)에 삽입하도록 되어 있다.

삽입이 완료하고 록레버(53)를 회동시키면, 선반부(51a) 내에 배치되어 있던 록레버(53)의 돌기부(미도시됨)가 회동하고, 이것에 의해 삽입용 홈(62a)과 직교하여 설치된 고정용 홈(62b)에 상기 돌기부가 끼워져 조작부 유닛(60)과 접점유닛(50)이 연결고정된다. 또한, 이 중심부(62)에는 숫나사 면(62s)이 형성되어 있고, 링(55)의 암나사 면(55S)과 나합함으로써 조작부 본체(61)가 패널(70)에 장착되게 된다.

조작부 본체(61)의 상부에는 직사각형의 투입구(63)가 형성되어 있으며, 이 투입구(63)에 푸시부(80)가 수용된다. 이 푸시부(80)의 상세한 것은 후술하지만, 조립후에 이 푸시부(80)를 수동으로 눌러 내리는 것에 의해 푸시부(80)가 접점유닛(50) 내의 접점을 개폐(온,오프)한다. LED 유닛 광원(54)은, 이 접점의 개폐에 응답하여 점등 또는 소등하도록 되어 있다. 또는, 다른 구성으로서 LED 유닛 광원(54)은, 이 조광식 누름버튼 스위치(40)가 접속되어 있는 외부기기(콘트롤러 등)에서의 신호에 응답하여 점등 또는 소등하도록 되어 있어도 좋다.

푸시부(80)의 조작면(80S)은 투광성이며, LED 유닛 광원(54)에서의 광에 의해 이 조작면(80S)의 내부에 표시되어 있는 문자 등이 조광되어 외부에서 인식된다.

푸시부(80)의 분해상태를 도 6에 나타내고 있다. 동 도면에서, 푸시부(80)의 하부는 투공(透孔)(W1)을 가지는 안이 비어 있는 기체(基體)(81)로 되어 있으며, 그 위에는,

(1)홀로그램 확산판(82),

(2)제1 실시예에서의 형광판(22)과 동일한 형광특성을 가지는 형광판(83),

(3)아크릴 등의 수지로 형성된 무색투명의 기명판(84)

이 이 순서로 적층되어 있다. 그리고, 도 5의 조작면(80S)을 규정하는 부재로서, 예컨대 아트릴로 생성된 무색 투명한 프론트플레이트(front plate)(85)가 마련된다. 또한, 기명판(84)에는 필요한 문자 등이 기입되어 있다.

LED 유닛 광원(54)은 투공(W1)을 통하여 확산판(82)에 대향하도록 삽입된다. 따라서, LED 유닛 광원(54)의 점등시에는 LED 발광소자(54L)에서의 제1 파장의 광이 홀로그램 확산판(82)을 통하여 형광판(83)의 입사면(83a)에 입사한다. 그리고, 입사광의 일부는 그대로 표시면측(동 도면의 상측)으로 진행하는 한편, 입사광의 나머지는 형광판(83)의 형광재료(도시생략)에 의해 제1 파장보다도 긴 제2 파장의 광으로 파장변환되어, 그 결과 출사면에서 제1 및 제2 파장의 광이 출사한다. 이들 제1 및 제2 파장의 출사광이 기명판(84) 및 프론트플레이트(85)를 순차 투과하여 표시면측에서 제1 및 제2 파장으로 규정되는 표시색으로 면조광 표시를 행한다.

이와 같이, 제2 실시예에서도 제1 실시예와 같이 표시면측에서의 광학적 표시를 위한 광의 색이 제1 및 제2 파장의 조합, 즉 LED 유닛 광원(54)과 형광판(83)의 종류의 조합에 의해 규정되므로, 이 조합의 조정에 의해 임의의 색으로 광학적으로 표시할 수 있다.

또한, 도 6에 나타낸 바와 같이 형광판(83)의 입사면(83a)과 출사면이 대향하고 있고, 또한 당해 입사면(83a)이 LED 유닛 광원(54)과 대향하도록 형광판(83)이 배치되어 있으므로, 상기 제1 실시예와 마찬가지로 작업자에 대하여 발광면이 표시면 측으로 부상한 것과 같은 시각효과를 주어 시인성을 향상시킬 수 있다.

또한 홀로그램 확산판(82)을 마련함으로써, 상기 제1 실시예와 같이 "표시의 고휘도화" 및 "광의 고확산성"을 동시에 달성할 수 있다.

또한, LED 발광소자(54L)로서 청색의 LED 발광소자를 사용함과 동시에, 형광판(83)으로서 LED 유닛 광원(54)에서 발광되는 청색의 광의 일부에 의해 황색의 광을 발광하는 형광특성을 가지는 형광판을 사용함으로써, 제1 실시예와 마찬가지로 조광식 누름버튼 스위치의 표시등의 표시색을 적은 발열량으로 백색으로 설정할 수 있다.

게다가, 상기 백색의 광학적 표시가 가능한 조광식 누름버튼 스위치에 있어서, 형광판(83)의 출사면의 근방에 필터를 추가 배치함으로써 광학적 표시를 위한 광의 색을 백색에서 실질적으로 필터에 의해 규정하는 색으로 변경할 수 있다. 따라서, 필터를 적당하게 변경함으로써 조광식 누름버튼 스위치의 표시등의 표시색을 임의의 색으로 변경할 수 있다.

<제3 실시예>

도 7은, 본 발명에 관한 표시장치(면조광 표시장치)의 제3 실시예를 나타내는 모식 단면도이다. 이 실시예에 관한 면조광 표시장치가 도 4에 나타내는 실시예와 크게 상위한 점은, 제1 실시예에서는 단일의 형광판(22)을 마련하여 제2 파장의 광을 발광시키고 있는 것에 대하여 이 제3 실시예에서는 2매의 형광판(91, 92)을 적층하여 이루어지는 형광체(파장변환부재)(90)를 마련하여 제2 파장뿐만 아니라 제3 파장의 광도 발광시키고 있는 점이다. 또한, 그외의 기본적 구성은 동일하다.

이 형광체(90)에서는

(1)광원(12)에서의 제1 파장의 광(L1)의 일부를 그대로 출사면측(동 도면의 상측)으로 투과하는 한편, 입사광(L1)의 나머지에 의해 제1 파장보다도 긴 제2 파장의 광(L2)을 출사면 측으로 향하여 발광하는 형광판(91)과,

(2)형광판(91)에서의 광(L1)의 일부 및 광(L2)을 그대로 출사면 측으로 투과하는 한편, 광(L1)의 나머지에 의해 제1 파장보다도 긴 제3 파장의 광(L3)을 출사면 측으로 향하여 발광하는 형광판(92),

이 적층되어 구성되어 있다.

이 때문에 광원(12)에서의 제1 파장의 광(L1)을 형광체(90)의 입사면(90a)에 주면, 우선 형광판(91)에 있어서 제1 파장의 광(L1)의 일부가 그대로 형광판(92)측으로 투과함과 동시에, 입사광(L1)의 나머지가 형광재료(FM1)에 흡수되고 각 형광재료(FM1)에서 제1 파장보다도 긴 제2 파장의 광(L2)이 발광되어 형광판(92) 측으로 진행한다. 그리고, 이들 제1 및 제2 파장의 광(L1, L2)을 받은 형광판(92)에서는 제1 파장의 광(L1)의 일부 및 제2 파장의 광(L2)이 그대로 형광체(90)의 출사면(90b)에서 표시면측(동 도면의 상측)으로 출사함과 동시에, 제1 파장의 광(L1)의 나머지가 형광재료(FM2)에 흡수되고 또한 각 형광재료(FM2)에서 제1 파장보다도 긴 제3 파장의 광(L3)이 발광되어 출사면(90b)에서 표시면 측으로 출사한다. 이렇게 하여, 제1 내지 제3 파장의 광(L1∼L3)에 의해 표시면 전체에서 광학적인 표시가 이루어진다.

또한, 제2 파장의 광(L2)의 일부는 형광재료(FM2)에 흡수되고, 당해 형광재료(FM2)에서 제2 파장보다도 긴 제4 파장의 광(미도시됨)이 발광되어, 출사면(90b)에서 표시면 측으로 출사되고 있다.

이와 같이 제3 실시예에 의하면, 제1 내지 제3 파장의 광(L1∼L3)에 의해 표시면측에서의 표시색을 규정하도록 하고 있으므로, 2개의 파장의 광(L1, L2)로 표시색을 규정하는 제1 실시예에 비하여, 보다 세밀하게 표시색을 제어할 수 있다.

또한, 상기 제3 실시예에서도 형광체(90)의 입사면(90a)과 출사면(90b)이 서로 대향함과 동시에, 입사면(90a)이 광원(12)과 대면하도록 형광체(90)가 배치되어 있으므로, 상기 제1 및 제2 실시예와 마찬가지로 표시등(면조광 표시장치)의 발광면이 표시면 측으로 부상하는 것과 같은 시각효과를 작업자에 줄 수 있어, 시인성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는 2매의 형광판(91, 92)을 적층하여 형광체(90)를 구성하고 있지만, 3매 이상의 형광판을 적층하여 형광체(90)를 구성해도 된다. 또한, 형광판의 적층순서는 임의이다.

<제4 실시예>

그런데, 상기 제1 내지 제3 실시예에서는 투명수지재료로 형광재료(FM)를 혼합시트 형태 또는 판 형태 등으로 성형함으로써 형광판(22, 83, 91, 92)을 형성하고 있지만, 이 경우 형광판 내에서 발생한 형광(형광판(22, 83, 91, 92)에서 각각 발생한 광)의 대부분이 전반사의 법칙에 따라 형광판 내부를 진행하고 그 단면으로 유도되어, 그래서 농밀화된 상태로 방출되도록 되어 있다. 이 때문에, 출사면에서 표시면측으로 출사되는 형광의 양이 감소하는 경향이 있다. 이 점에 관해서는, 형광재료(FM) 외에 확산재를 혼합하여 형광판을 형성함으로써, 형광판 내부에서 형광을 확산시킬 수 있고, 형광판에서 출사하는 형광이 형광판의 단면에 집중하는 것을 방지하면서 형광을 표시면측으로 출사할 수 있다.

<제5 실시예>

제4 실시예와 같이 형광판에 확산재를 혼입한 경우, 광확산재에 의해 광이 흡수되어 손실이 생기며, 이것이 표시의 고휘도화의 장해로 된다. 그래서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 홀로그램 확산판(21)의 다른 쪽면(홀로그램면(21a)이 마련되어 있는 면)에 형광재료(FM)를 얇게 도포하고, 이 도포막을 형광판(101)으로서 기능시킬 수 있다. 이와 같이 형성된 형광판(101)에 의하면, 광확산재를 혼입시키는 일없이, 형광판(101) 내에서 발생한 형광을 표시면측으로 효율좋게 출사할 수 있다.

또한 이렇게 하여 형성된 막 모양의 형광판(101)을 보호하기 위하여, 도 9에 나타낸 바와 같이 형광판(101)상으로 투명판(102)을 배치하고, 투명판(102)과 홀로그램 확산판(21)에 형광판(101)을 끼워 넣어도 된다.

<제6 실시예>

도 10은, 본 발명에 관한 표시장치(면조광 표시장치)의 제6 실시예를 나타내는 모식 단면도이다. 이 장치가 도 3에 나타내는 제1 실시예의 장치와 크게 상위한 점은, 제1 실시예의 형광판(22)과 기명판(23)의 기능을 겸비한 형광판(111)이 마련되어 있는 점이다. 즉, 이 형광판(111)은 투명수지재료로 형광재료와 확산재를 혼합시트형태 또는 판형태 등으로 형성함과 동시에, 그 표면에 표시해야할 문자나 기호를 기입한 것이다. 또한, 그 외의 구성은 제1 실시예와 동일하다.

<제1 내지 제6 실시예의 변형예>

또한, 상기 제1 실시예에서는 홀로그램 확산판(21)을 광원(12)과 형광판(22)의 사이에, 제2 실시예에서는 홀로그램 확산판(82)을 LED 유닛 광원(54)과 형광판(83)의 사이에, 또한 제6 실시예에서는 홀로그램 확산판(21)을 광원(12)과 형광판(11)의 사이에 각각 배치하고 있지만, 홀로그램 확산판의 배치위치는 이것에 한정되는 것은 아니며, 광원에서 표시면 측으로 진행하는 광의 광학경로 상이라면 임의의 위치에 배치할 수 있다. 다만, 시인성을 고려한 경우, 형광판에 대하여 광원측에 로그램 확산판을 배치하는 것이 바람직하다. 그렇다는 것도, 이와 같이 배치한 경우 상기한 바와 같이 홀로그램확산판을 통과한 광은 소정의 확산각으로 확산되어 여러방향으로 진행하는 분산광으로서 형광판에 입사하여 형광재료에 맞을 확률이 높게 되기 때문에, 형광판 전체에서 발광하는 것으로 되어 시인성을 향상시킬 수 있기 때문이다.

또한, 상기 실시예에서는, 광원에서 표시면측으로 진행하는 광을 그 광학 경로상에서 확산시키는 확산부재로서 홀로그램 확산판을 사용하고 있지만, 홀로그램 확산판의 대신에 종래부터 주지된 광확산판을 사용해도 된다.

또한, 상기 실시예에서는 홀로그램 확산판 등의 광확산수단을 마련하고 있지만, 표시색에 관해서는 광확산부재는 하등의 영향을 주지 않으므로 광확산부재는 표시색을 제어하기 위한 필수구성요소는 아니지만, 작업자 등이 문자 등의 표시내용을 인식하기 쉽게 하기 위해서는 마련되는 것이 바람직하다.

<제1 내지 제6 실시예의 실험예>

다음으로, 형광판으로서 녹색형광판, 오렌지색 형광판 및 적색 형광판의 3종류를 준비하고, 청색의 LED 발광소자로부터의 광(도 11의 1점쇄선으로 나타내는 스펙트럼을 가지는 광)을 각 형광판의 입사면에 입사시킴과 동시에, 그 입사면과 직교하는 면에서 출사하는 형광을 수광함으로써 입사광이 어떠한 스펙트럼을 가지는 형광으로 변환되는 지를 조사하였다.

도 12는, 청색의 LED 발광소자로부터의 광을 녹색형광판에 입사한 때에 당해 녹색 형광판에서 출사되는 형광의 스펙트럼(1점쇄선)을 나타내는 그래프이다. 도 13은, 청색의 LED발광소자로부터의 광을 오렌지색 형광판에 입사한 때에 당해 오렌지색 형광판에서 출사되는 형광의 스펙트럼(1점쇄선)을 나타내는 그래프이다. 도14는, 청색의 LED 발광소자에서의 광을 적색형광판으로 입사한 때에 당해 적색형광판에서 출사되는 형광의 스펙트럼(1점쇄선)을 나타내는 그래프이다.

또한, 참고를 위하여 도 11의 실선으로 나타내는 스펙트럼을 가지는 블록광(자외광원)을 녹색형광판, 오렌지색 형광판 및 적색 형광판에 입사한 때에 각 형광판에서 출사하는 형광의 스펙트럼을 각각 도 12내지 도14에 실선으로 나타내고 있다.

이들 도 12 내지 도 14에 나타내는 바와 같이, 청색의 LED 발광소자에서의 제1 파장의 광을 형광판에 입사함으로써 형광판에서 제1 파장보다도 긴 제2 파장의 광(형광)을 출사시킬 수 있다. 이것에 의해, 상기 실시예에서 설명한 바와 같이 그 제1 파장 및 제2 파장의 광을 표시면측으로 도광하여, 표시면 전체에서 제1 및 제2 파장의 조합에 의해 결정하는 표시색으로 광학적 표시를 행할 수 있다.

적색의 LED 발광소자로부터의 광(도 15의 1점쇄선으로 나타내는 스펙트럼을 가지는 광)을 상기 형광판에 입사한 경우에도 상기와 마찬가지의 결과가 얻어진다. 도 16은 적색의 LED 발광소자에서의 광을 녹색 형광판에 입사한 때에 당해 녹색형광판에서 출사되는 형광의 스펙트럼(1점쇄선)을 나타내는 그래프이다. 도 17은, 녹색의 LED 발광소자에서의 광을 오렌지색 형광판에 입사한 때에 당해 오렌지색 형광판에서 출사되는 형광의 스펙트럼(1점쇄선)을 나타내는 그래프이다. 도 18은, 녹색의 LED발광소자에서의 광을 적색형광판에 입사한 때에 당해 적색 형광판에서 출사되는 형광의 스펙트럼(1점쇄선)을 나타내는 그래프이다.

또한, 참고를 위하여 도 15의 실선으로 나타내는 스펙트럼을 가지는 블록광을 녹색 형광판, 오렌지색 형광판 및 적색 형광판에 입사한 때에 각 형광판에서 출사하는 형광의 스펙트럼을 각각 도 16 내지 도 18에 실선으로 나타내고 있다.

다음에, 도 4에 나타내는 표시등(면조광 표시장치)을 구성하는 광원(12)으로서 청색 LED 발광소자를 갖추는 한편, 형광판(22)으로서 황색 형광판을 갖추어 이조합에서 표시면 전체가 어떠한 표시색으로 광학적으로 표시되는 지를 실험하였다.

표 1은, 이 조합에서의 표시색을 나타내는 표이다.

<표 1>

동 표 및 다음의 표 2내지 표4에서, 「x」, 「y」란은 CIEXYZ 표색계에 의한 색표현을 사용하여 표현한 때의 색도좌표의 x성분 및 y성분을 각각 나타내고 있다. 그리고, 각 표의 「x」, 「y」란의 값은 광원(12)에 대해서는 발광색을, 또한 형광판(22,91,92)에 대해서는 각 형광판에서 출사되는 광의 색을 각각 x성분 및 y성분으로 나누어 나타내고 있다.

표1에서 알 수 있는 바와 같이, 형광판(22)에서 출사되는 광이 표시면 측에서의 표시색이며, x성분이 0.287이며, y성분이 0.323인 색으로 된다.

표 2는, 도4에 나타내는 표시등(면조광 표시장치)을 구성하는 광원(12)으로서 청색 LED 발광소자가 사용되며, 형광판(22)으로서 녹색 형광판이 사용된 경우의 표시색을 나타내는 표이다.

<표2>

동표에서 알수 있는 바와 같이, 형광판(22)에서 출사되는 광이 표시면측에서의 표시색이며, x성분이 0.409이고 y성분이 0.555의 색으로 된다.

다음으로, 도7에 나타내는 표시등 (면조광 표시장치)을 구성하는 광원(12)으로서 청색LED 발광소자를 갖추는 한편, 형광판(91,92)으로서 각각 황색 형광판 및 적색 형광판을 갖추고, 이 조합에서 표시면 전체가 어떠한 표시색으로 광학적으로 표시되는지를 실험하였다.

표3은 이 조합에서의 표시색을 나타내는 표이다.

<표3>

동표에서 알 수 있는 바와 같이, 형광판(92)에서 출사되는 광이 표시면측에서의 표시색이며, x 성분이 0.428이고 y 성분이 0.223인 색으로 된다.

다음에 도 7에 나타내는 표시등(면조광 표시장치)을 구성하는 광원(12)으로서 청색 LED 발광소자를 갖추는 한편, 형광판(91, 92)으로서 각각 녹색 형광판 및 오렌지색 형광판을 갖추어 이 조합에서 표시면 전체가 어떠한 표시색으로 광학적으로 표시되는지를 실험하였다.

표4는, 이 조합에서의 표시색을 나타내는 표이다.

<표4>

동 표에서 알 수 있는 바와 같이 형광판(92)에서 출사되는 광이 표시면측에서의 표시색이며, x 성분이 0.445이고 y 성분이 0.517인 색으로 된다.

이상의 실험 결과가 나타내는 바와 같이, 광원의 종류와 형광판의 종류를 조합함으로써 표시면측에서의 표시색을 높은 자유도로 제어할 수 있다.

<제 7실시예>

도 19는, 본 발명에 관한 표시장치(면조광 표시장치)의 제 7실시예를 나타내는 단면도이다. 이 실시예에 관한 면조광 표시장치(단위 표시등)(10a)이 도 2 및 도3 에 나타내는 제1 실시예와 크게 상위한 점은, 광확산 부재로서 후술하는 프리즘시트(213)를 사용하여 광의 분산효율을 더 향상시킨 점이다.

이 단위표시등(10a)의 케이스(211) 내에는 LED 유닛(212)이 설치되며, 케이스 (211)의 개구부(211a)에는 LED 유닛(212)측에서 차례로,

① 프리즘시트(213) (시트부재),

② 형광판 (214),

③ 확산판 (215),

④ 기명판 (216),

⑤ 커버 플레이트 (217),

가 적층상태로 끼워지고 있다. 그리고, 커버 플레이트(217)의 바깥면 측의 표면이 표시면(218)으로 되어 있다. 여기서, 프리즘시트(213), 형광판(214), 확산판(215), 기명판(216) 및 커버플레이트(217)는, 동일한 크기의 4각판 형상을 가지고 있고, 프리즘시트(213) 및 형광판 (214)이 표시면(218)의 전면을 망라하도록 되어 있다.

케이스(211)의 개구부(211a)내의 측벽에는 안쪽으로 돌출하는 단차부(211b)가 마련되어 있다. 이 단차부(211b)는, 프리즘시트(213), 형광판(214), 확산판(215), 기명판(216) 및 커버플레이트(217)의 개구부(211b)내로의 삽입량을 규제하도록 되어 있다.

도 20은 LED 유닛(212)의 평면도이며, 도 21은 그 측면도이다.

LED 유닛(212)의 상면에는, LED발광소자(212a)(광원)가 발광하는 광을 효율좋게 표시면(218)측으로 인도하기 위하여, 그물눈 형상의 가교부(212b)가 마련되어 있다. LED 발광소자(212a)는 가교부(212b)에 의해 둘러싸인 4개소의 LED 설치영역내에 2개씩 설치되어 있다. 4개소의 LED 설치영역을 둘러싸는 가교부(212b)의 경사면은, LED 발광소자(212a)에서의 광을 효율좋게 표시면 (218)측으로 인도하도록 반사면으로 되어 있다. 각 LED 발광소자(212a)는 제 1파장의 광(여기서는 청색의 파장의 광)을 발광하도록 되어있다. 또한, 각 LED 발광소자(212a)에는 LED 유닛(212)의 저부(底部)의 단자 (212C)를 통하여 전력 공급되도록 되어 있다.

도 22는 본 발명의 특징점인 프리즘시트(213)의 평면도이며, 도 23은 그 단면도이다. 프리즘시트(213)는, 아크릴 등의 투명수지로 형성된 두께 1mm 정도의 4각의 판형상의 부재이다. 이 프리즘시트(213)의 LED 유닛(212)측으로 향하는 입사면(213a)은 평탄한 면으로 되어 있고, 표시면(218)측으로 향하는 출사면(213b)에는 복수의 미소한 프리즘(213c)이 간격없이 형성되어 있다.

프리즘시트(213)에 마련되는 각 프리즘(213c)은 도 24에 나타내는 바와 같이 직방체의 각을 저면이 정3각형이 되도록 잘라낸 코너큐브(corner cube) 형상을 가지고 있다. 이 때문에 프리즘(213c) 상면의 3개의 면은 직각 이등변 삼각형의 프리즘 면(219)으로 되어 있다. 이 프리즘(213c)의 크기(S)는, 수백 미크론 이하인 것이 바람직하며 더 바람직게는 수십 미크론 이하인 것이 좋다.

이와 같은 프리즘(213c)은, 동일 크기로 설정되어 있고, 그 프리즘 면(219)을 표시면(218)측으로 향하여 인접하는 프리즘(213c)의 정삼각형의 저면끼리가 밀착하도록(즉, 인접하는 프리즘(213c)끼리가 정삼각형을 형성하는 저면의 3변을 공유하여 접하도록)정연하게 배열되어 있다. 이것에 의해 프리즘시트(213)의 출사면(213b)이 복수의 프리즘(213c)에 의해 간격없이 덮여 있다.

다음에, 프리즘 시트(213)의 광학특성을 설명한다. LED발광소자(212a)에서 발하게 된 광(L)이, 도 22에 나타낸 바와 같이 인접하는 6개의 프리즘(213b)의 중심부(C)에 입사면(213a)을 통하여 입사하면, 그 입사한 광(L)은, 프리즘시트(213)내에서의 굴절의 작용등에 의해 6방향으로 분산되어 출사하도록 되어 있다. 이 때문에, 프리즘시트(213)를 통하여 출사면(213b)측에서 LED 발광소자(212a)를 보면, 1개의 LED발광소자(212a)가 6개로 보이게 되어 있다.

도 19로 돌아가 설명을 계속하면, 형광판(214)은 투명수지로 형성되어 기재중에 제 1파장의 광을 받아 제 1파장보다도 긴 제 2파장의 광(형광)을 발하는 형광재료를 혼입시켜 형성한 것이며, 여기서는 청색의 파장(제 1파장)의 광을 받아 황색의 파장(제 2파장)의 광을 발광하는 형광재료를 혼입시키고 있다.

형광판(214)은, LED 유닛 (212)에서 광을 받는 입사면과, 표시면(218)측으로 향한 출사면을 가지고 있다. LED 유닛(212)에서의 청색파장의 광이 그 입사면을 통하여 형광판(214)내로 입사하면, 입사광의 일부는 그대로 형광판(214)을 투과하고 나머지의 광은 형광재료에 의해 황색의 파장의 광으로 변환되어 형광판(214)에서 출사하도록 되어 있다. 즉, 형광판(214)의 출사면에서는 청색 파장의 광과 황색 파장의 광으로 이루어지는 백색의 광이 출사하도록 되어 있고, 이 백색의 광이 표시광으로서 사용되도록 되어 있다.

확산판(215)은, 그 수지로 만든 기재(基材) 중에 광을 확산시키기 위한 무기 또는 유기 재료를 혼입시킨 것이다. 이 때문에 이 확산판(215)으로 입사한 광은 확산되어 출사하도록 되어 있다. 또한, 투명수지로 이루어지는 기명판(216)에는 표시해야 할 문자나 기호가 인쇄 또는 조각등에 의해 기입되어 있다. 또한, 여기서는 확산판(215)을 사용하도록 하였지만, 확산판(215)을 사용하는 대신에 광을 확산시키는 확산재료를 상기한 형광판(214)에 혼입시킴으로써, 형광판(214)에 광의 확산기능을 가지도록 해도 된다.

LED 유닛(212)의 LED 발광소자(212a)에서 발하게된 광은 프리즘시트(213)에 입사하고, 프리즘시트(213)에 의해 분산되어 형광판(214)으로 입사한다. 프리즘시트(213)는, 상술한 바와 같이 입사광을 6방향으로 분산시키는 작용을 가지고 있으므로, 소수의 LED발광소자(212a)라도 다수의 LED발광소자(212a)로 형광판(214)에 광을 조사하고 있는 것과 마찬가지인 효과가 얻어지며, 이것에 의해 형광판 (214)에 입사하는 광의 광량이 그 입사면 상에서 균일하게 되도록 되어 있다. 여기서는, 8개의 LED발광소자(212a)를 사용하고 있으므로, 마치 48개의 LED발광소자로 형광판(214)에 광을 조사하고 있는 것과 동일한 효과가 얻어지도록 되어 있다.

또한, 프리즘시트(213)에 입사한 광은 프리즘시트(213)내에서 굴절되어 다방향으로 분산되고, 끝으로 갈수록 넓어지는 방향으로 각도를 가지고 프리즘시트(213)에서 출사하도록 되어 있다. 이 때문에 케이스(211)의 개구부(211a)에 마련된 차단부(211b)의 그늘로 되어 있는 형광판(214)의 주변부에도 LED 발광소자(212a)에서의 광이 입사하도록 되어 있다.

이와 같이 형광판(214)에 청색의 파장의 광이 입사하면, 상술한 바와 같이 형광판(214)에서는 표시광으로서 사용되는 백색의 광이 출사한다. 이 백색의 표시광은 확산판(215)에 입사하고 확산판(215)에 의해 확산되어 더 균일화되며, 기명판(216)을 통하여 커버플레이트(217)의 바깥면의 표시면(218)의 전면에서 균일한 광량, 또 균일한 색으로 출사하고, 이것에 의해 표시면(218) 상에서의 평면적인 표시가 행해진다. 이때, 표시면(218)상에는 기명판(216)에 기입된 정보가 백색의 표시광에 의해 표시되도록 되어 있다.

이상과 같이, 본 실시예에 의하면, LED 발광소자(212a)가 발한 광을 프리즘 시트(213)에 의해 분산하여 형광판(214)에 입사시키도록 하고 있으므로,케이스(211)의 개구부(211a)의 단차부(211b)의 그늘로 되어 있는 형광판(214)의 주변부(214a)에도 LED 발광소자(212a)에서의 광을 입사시킬 수 있음과 동시에, LED 발광 소자(212a)의 설치수가 형광판(214) 및 표시면(218)의 면적에 비교하여 적은 것이나, LED 유닛(212)의 가교부(212b)의 반사등의 영향에 의해 생기는 광량변동을 제거할수 있어, LED 발광소자(212a)로 형광판(214)의 전면에 균일한 광량의 광을 조사할 수 있다. 그 결과, 표시면(218)상에서 백색의 표시광에 광량 변동이나 색변동이 생기는 것을 방지할 수 있어 양호한 표시를 행할수 있다.

또한, 형광판(214)에서 출사한 백색의 표시광을 확산판(215)에 의해 더 균일화하도록 하고 있으므로, 보다 고도로 균일화된 표시광을 얻을수 있다.

또한, 프리즘시트(213)는 수지성형품이므로 양산화에 적합하며, 저렴한 가격으로 제조할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 형광판(214)에 청색의 파장의 광을 받아서 황색의 파장의 광을 발광하는 형광재료를 그 기재에 혼입시킨 것을 사용하였지만, 상술한 제1실시예와 같이, LED발광소자(212a)로부터 발해지는 제 1파장의 광과 형광판(214)이 발광하는 제 2파장의 광과의 조합을 제어하여 여러 가지 색의 표시광을 얻도록 해도 된다.

또한, LED발광소자(212a)가 발한 청색의 파장의 광을 차단함과 동시에, 형광판(214)중의 형광재료가 발광한 광판을 투과시키는 필터를 형광판(214)과 표시면(218)의 사이에 설치하고, 형광판 (214)이 발광한 광만을 표시광으로서 사용하도록 해도 좋고, 이것에 의해 형광판(214)이 발광한 광의 색을 표시광의 색으로서 순수하게 인출하수 있다.

또한, 본 실시예에서는 상술한 도 1의 집합 표시등(1)을 복수의 단위표시등(10a, 10b....10i)으로 구성하였지만, 집합 표시등(1) 전체를 단일 표시등에 의해 구성함과 동시에, LED 유닛(212)을 원보드(one board) 형태로 형성하고, 그 표시면 부분을 상술한 도 1과 같이 분할하여 기명판 등을 배설하도록 해도 된다.

<제 8실시예>

도 25는 본 발명의 표시 장치의 제 2실시예가 적용된 표시등(10a)의 단면도이다. 이 표시등(10a)은, 상술한 제 7실시예에 관한 표시등(10a)에서 형광판(214)을 제거한 구성이며, 도 19의 표시등(10a)과 대응하는 부분에는 동일한 참조부호를 붙여 설명을 생략한다.

본 실시예의 표시등(10a)에서도, LED 유닛(212)에서의 광이 프리즘시트(213)를 통하여 표시면(218)측으로 인도되도록 되어 있으므로, LED 유닛(212)에서의 광을 균일한 광량으로 표시면(218)의 전면에서 출사시킬수 있어, 변동이 없는 양호한 표시를 행할 수 있는 등의 제 7실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

<제9 실시예>

도 26은 본 발명의 표시장치의 제9 실시예가 적용된 표시등(10a)의 단면도이며, 도 27은 그 표시등(10a)에 구비되는 LED 유닛(241)의 평면도이다. 이 표시등(10a)은, 적, 녹, 청의 파장의 광을 발광하는 3종류의 LED발광소자(242, 243, 244)를 구비한 LED 유닛(241)을 사용하는 점을 제외하고, 상술한 제8 실시예의 표시등(10a)과 동일한 구성이며, 서로 대응하는 부분에는 동일한 참조부호를 붙여 설명을 생략한다.

본 실시예의 LED유닛(241)에서는 도 27에 나타내는 바와 같이, LED유닛(241)상면에서의 그물눈 형태의 가교부(212b)에 의해 둘러싸인 4개소의 LED 설치영역 내에, 3종류의 LED 발광소자(242, 243, 244)가 3개씩 매트릭스 형태로 배설되어 있다.

도 28은, LED유닛(241)의 회로도이며, 3종류의 LED 발광소자(242, 243, 244)를 직류전원(245)에 병렬상태로 접속함과 동시에, 각 종류의 LED 발광소자(242, 243, 244)와 직류전원(245)과의 사이에 가변저항(246, 247, 248)(전류조절부) 및 보호저항(249, 250, 251)을 직렬로 개설하고 있다. 따라서, 가변저항(246, 247, 248)의 저항값을 변화시킴으로써 각 종류의 LED 발광소자(242, 243, 244)에 공급되는 전류의 값이 독립하여 조절될 수 있도록 되어 있다.

또한, 도 28의 도시예에서는 각 가변저항(246, 247, 248)에 각 종류의 LED발광소자(242, 243, 244)가 1개씩 밖에 접속하고 있지 않지만, 복수의 LED 발광소자(242, 243, 244)를 직렬로 접속하도록 해도 된다. 또한, 이 도 28의 회로구성 중의 직류전원(245)이외의 구성요소는 LED 유닛(241)안에 배설되며, 직류전원(245)은 표시등(10a)의 외부에 설치되도록 되어 있다.

도 29는 표시등(10a)의 가변저항 (246, 247, 248)이 설치된 부분의 단면도이며, 도 30은 그 저면도이다. 가변저항(246, 247, 248) 및 보호저항(249, 250, 251)은 LED 유닛(241)의 케이스(252)내에 구비된 LED 발광소자(242, 243, 244) 설치용의 기판(253)의 뒷측에 배설되어 있다.

또한, 가변저항(246, 247, 248)에는 그 저항값을 변화시키기 위한 회전축(246a, 247a, 248a)이 배설되어 있고, 이것에 따라서 표시등(10a) 및 LED 유닛(241)의 케이스(211, 252)의 저면에는 그 회전축(246a, 247a, 248a)을 마이너스 드라이버(minus driver) 등에 의해 외부에서 조절가능하도록 관통구멍(211c, 252a)이 마련되어 있다. 또한, 가변저항(246, 247, 248)은 표시등(10a)의 외부에 설치하여 전선접속(電線接續)하도록 해도 된다.

이와 같이 구성되는 표시등(10a)에서는 적, 녹, 청의 각 종류의 LED 발광소자(242, 243, 244)가 발하는 광을 겹쳐서 얻어지는 광을 표시광으로서 사용하도록 되어 있다. 따라서, 가변저항(246, 247, 248)의 저항값을 변화시켜, 각 종류의 LED 발광소자(242, 243, 244)에 공급되는 전류의 값을 조절하고, 각 종류의 LED 발광소자(242, 243, 244)가 발하는 광의 광량을 조절하는 것에 의해 표시광의 색을 백색 등의 임의의 색으로 변환시킬 수 있게 되어 있다.

각 LED 발광소자(242, 243, 244)에서 발하게 된 광은 프리즘시트(213)에 입사하여 프리즘시트(213)에서 충분히 분산되어 균일화되며, 균일한 광량 및 균일한 색의 표시광으로서 확산판(215)에 입사하고 확산판(215)에서 확산되어 더 균일화된후, 기명판(216)을 통하여 커버플레이트(217)의 표시면(218)의 전면에서 출사한다.

이상과 같이 본 실시예에 의하면, 가변저항(246, 247, 248)의 저항값을 조절하는 것만으로 임의의 색의 표시광이 얻어진다고 하는 효과가 얻어짐과 동시에, 표시광에 광량변동이나 색변동이 생기는 것을 방지할 수 있어, 양호한 표시를 행할수 있는 등의 제 7실시예와 동일한 효과가 얻어진다.

또한, 다른 색의 광을 발광하는 복수종류의 광원에서의 광을 겹쳐서 원하는 색의 광을 얻도록 하는 경우, 균일한 색의 광을 얻게 하려면 표시면(218)과 광원의 거리를 크게 취할 필요가 있어, 이 때문에 광이 어두워지게 된다고 하는 문제가 있지만, 본 실시예에서는 LED 발광소자(242, 243, 244)에서의 광이 프리즘시트(213)에 의해 효율 좋게 분산되어 균일화되므로, LED 발광소자(242, 243, 244)와 표시면(218)의 거리를 작게 할 수 있어, 적은 수의 LED발광소자(242, 243, 244)에서도 충분한 밝기가 얻어진다.

또한, 가변저항(246, 247, 248)에 의해 전류값을 조절하여 각 종류의 LED발광소자(242, 243, 244)의 발광량을 조절함으로써, 원하는 색의 표시광을 얻는 구성이므로, 표시광의 색의 조절을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 가변저항(246, 247, 248)의 저항값을 장치의 외부에서 조절할 수 있으므로 저항값의 조절이 용이하며, 표시상태를 보면서 저항값을 조절할 수 있어 표시광의 색조 등의 미세한 조절도 용이하다.

<제10 실시예>

도 31은, 본 발명의 표시장치의 제 10실시예가 적용된 표시등에 구비되는 LED 유닛의 불록도이다. 이 표시등은, 가변저항(246, 247, 248)의 대신으로서, 각 종류의 LED 발광소자(242, 243, 244)에 공급하는 전류의 전류값을 제어부(26)에서의 지령에 따라 변화시키는 전류조절기(262, 263, 264)를 구비한 점을 제외하고 상술한 제9 실시예의 표시등(10a)과 동일한 구성이며, 서로 대응하는 부분에는 동일한 참조부호를 붙여 설명을 생략한다.

예컨대, 제어부(261)에는 구성해야 할 표시광의 복수종류의 색이 그 각 색의 표시광의 생성시에 각 종류의 LED 발광소자(242, 243, 244)에 공급해야할 전류의 전류값에 대응하는 데이터와 함께 미리 등록되어 있고, 원하는 색에 대응하는 지령을 외부에서 제어부(261)로 입력함으로써 제어부(261)가 입력되는 지령에 기초하여 생성하는 표시광의 색을 복수종류의 색 중에서 결정하도록 되어 있다.

표시광의 색이 소정의 색으로 결정되면, 미리 등록되어 있는 상기 데이터에 기초하여 제어부(261)가 전류조절기(262, 263, 264)를 통하여 각 종류의 LED 발광소자(242, 243, 244)에 공급하는 전류의 전류값의 조절을 행하고, 이것에 의해 각 종류의 LED 발광소자(242, 243, 244)의 발광량의 비율이 조절되어, 소정의 색의 표시광이 얻어진다.

본 실시예에서도 광량 변동이나 색 변동을 방지하면서 임의의 색의 표시광이 얻어지는 등의 제9 실시예와 동일한 효과가 얻어짐과 동시에, 특별히 가변저항(246, 247, 248)을 조절하는 일이 없이도, 원하는 색의 표시광을 자동적으로 얻을 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.

또한, 표시광의 색을 연속적, 또는 단계적으로 변화시키는 일 등이 가능하며, 표시방법의 자유도를 확대시킬 수 있다.

<제7 내지 제10 실시예의 변형예>

또한, 상술한 제7 내지 제10 실시예에서는 프리즘시트(213)의 출사면(213b)에 형성하는 프리즘시트(213c)를 코너큐브(corner cube)형상으로 하였지만,출사면(213b) 위를 간격없이 덮을 수 있다면 코너큐브에 한정되지 않고 일반의 삼각추, 또는 사각추, 육각추 등의 다른 추체(錐體)형상으로 해도 된다.

또한, 상술한 제7 내지 제10 실시예에서는 기명판(216)을 확산판(215)의 표시면(218)측으로 배치하고 있지만, 확산판(215)의 LED 유닛(212, 241) 측으로 배치해도 된다.

또한, 상술한 제7 내지 제10 실시예에서는 기명판(216)을 사용하고 있지만, 기명판(216)을 제거하고 표시등(10a)을 점등, 소등 또는 점멸시키는 것에 의해 정보를 전달하도록 해도 된다.

또한, 상술한 제7 내지 제10 실시예에서는 프리즘시트(213)의 출사면(213b)의 프리즘(213c)을 표면에 노출시키고 있지만, 프리즘시트(213)보다도 저굴절율의 투명수지로 프리즘(213c)을 피복해도 된다.

게다가, 상술한 제7 내지 제10 실시예에서는 본 발명의 표시장치를 표시등에 적용시킨 경우에 대해서 설명하였지만, 압압(押壓)조작부가 온, 오프 상태에 따라 점등하는 조광식 누름버튼 스위치에 적용해도 된다.

<제11 실시예>

또한, 본 발명에 관한 제11 실시예로서 상술한 제7 내지 제10 실시예의 표시등(10a)을 조명장치로서 사용한 것이 고려된다. 이 조명장치에서는 표시면(218)(투광면)의 전면에서 평면적으로 조사되는 광을 이용하여 조명을 행하도록 되어 있고, 표시면(218)에서 조사되는 변동없는 광에 의해 양호한 조명을 행할 수 있다. 또한, 이 경우에는 기명판(216)은 제거된다.

<제12 내지 제14 실시예에 관한 발명의 원리>

본 발명에서는 형광판의 파장변환기능에 주목한다. 일반적으로 형광판은, 그것에 고유의 형광파장보다도 짧은 파장의 광(제1 파장의 광)이 입사한 때에는 그 일부를 형광파장의 광(제2 파장의 광)으로 변환한다고 하는 특성을 가지고 있는 한편에, 형광파장보다도 긴 파장의 광이 입사한 때에는 그것에 대한 실질적인 파장변환을 행하지 않고서, 그 입사광을 그대로 투과시킨다고 하는 성질이 있다.

그래서, 형광판의 형광파장보다도 짧은 파장의 광과 긴 파장의 광을 선택적으로 형광판에 입사시키도록 구성한다면, 단파장의 광을 형광판에 입사시킨 때에는 그 단파장의 광과 형광파장의 광의 가색혼합광(加色混合光)이 표시광으로 되고, 장파장의 광을 형광판에 입사시킨 때에는 그 장파장의 광 그 자체가 표시광으로 된다. 또한, 단파장의 광과 장파장의 광 쌍방을 형광판에 입사시킨 때에는 단파장의 광, 형광파장의 광 및 장파장의 광의 혼합색이 표시색으로 된다.

이 때문에, 이들을 서로 절환함으로써 복수의 색 사이에서의 표시색의 절환이 가능하다.

여기에서, 단파장의 광과 형광파장의 광의 가색혼합에 상당하는 색은 발광체의 발광색 그 자체는 아니라는 것이 중요하다. 따라서, 발광체 그 자체가 발광할 수 없는 색을 서로 절환가능한 복수의 색 중에 포함할 수 있다.

특히, 제1 파장의 광으로서 청색의 광을 사용하고 형광체로서 황색 형광체를 사용한다면, 제2 파장의 광으로서 황색의 광이 얻어짐과 동시에 그들의 가색혼합으로서 대략 순수한 백색이 얻어진다. 이 백색광은 "청" "적" "녹"의 3원색의 발광체를 사용하여 생성한 것과는 다르며, 특정한 색의 발광체의 시간경과 열화에 의해 순수한 백색에서의 색 변동이 생기는 일이 없이 청색의 발광체에 시간경과 열화가 생겨도 단지 휘도가 저하할 뿐이다. 따라서, 본 발명에서의 절환가능한 복수의 표시색의 하나로서 순수한 백색을 포함하는 것은 특별한 의의가 있다.

또한, 상기한 원리를 확장하여 형광파장보다도 짧고 또한 서로 다른 파장의 복수의 광을 선택적 또는 동시에 형광판에 입사시키도록 구성하는 것도 가능하다.

이 경우에는 절환가능한 복수의 색 중에 발광체만으로 발생가능한 색이외의 복수의 색을 포함할 수 있다.

<제12 실시예>

도 32는, 본 발명에 관한 표시장치(면조광 표시장치)의 제12 실시예가 적용된 단위표시등(10a)의 분해사시도이다. 또한, 도 33은 도 32의 단위표시등(10a)의 모식단면도이다. 이 단위표시등(10a)에서는 윈도우(W)를 가지는 수지로 만든 케이스(311)의 내부에 복수의 광원(312)(도시예에서는 4개의 LED 유닛)이 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 그리고, 각 광원(312)은 프린트기판의 주면 상에 실장되어 도 32의 케이스(311) 안에 수용되어 있고, 그 발광부가 케이스(311)의 상면 측으로 향하여 노출되어 있다.

상기의 광원(312)의 각각은 도 34에 평면도로서 나타내는 바와 같이, 다른 발광색을 가지는 복수종류의 발광체(S1, S2)(본 실시예에서는 복수종류의 LED 발광소자)를 서로 번갈아 매트릭스 형태로 배치하여 구성되어 있다. 전형적인 예의 하나에 있어서의 제1 발광체(S1)는, 제1 파장으로서의 청색의 파장의 광을 발생하는청색 LED이다. 또한, 제2 발광체(S2)는 제1 파장과는 다른 별개의 파장의 광으로서 적색의 파장의 광을 발생하는 적색 LED로 할 수 있다.

도 35는 도 34에서의 광원(312)(LED 유닛)의 A - A 단면을 포함하는 모식도이다. 전원(PW)에서의 전력이 스위치(SW1, SW2)에 병렬적으로 주어져 있다. 이 중 제1의 스위치(SW1)에는, 광원(312)을 구성하는 2종류의 발광체(S1, S2) 중 제1 발광체(S1)의 각각이 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제2의 스위치(SW2)에는 제2 발광체(S2)의 각각이 전기적으로 접속되어 있다.

따라서, 제1의 스위치(SW1)만을 ON으로 한다면, 복수의 제1 발광체(S1)를 점등하여 제1 파장의 광(L1)(도 33 참조)이 광원(312)에서 출사하고 제2의 스위치(SW2)만을 ON으로 한다면, 복수의 제2 발광체(S2)가 점등하여 별개의 파장의 광(L0)이 광원(12)에서 출사한다. 제1과 제2의 스위치(SW1, SW2)의 쌍방을 ON으로 한다면, 제1 파장의 광(L1)과 별개의 파장의 광(L0)의 혼합광이 광원(312)에서 출사한다. 제1과 제2의 스위치(SW1, SW2)의 쌍방을 OFF로 한다면, 광원(312)에서는 실질적으로 어떠한 광도 출사하지 않는다. 도 33은 이 사정을 나타내고 있고, 제1 파장의 광(L1)만, 별개의 파장의 광(L0)만, 또는 제1 파장의 광(L1)과 별개 파장의 광(L0)의 혼합광(L1+L0)이 광원(312)에서 선택적으로 출사되는 것을 모식적으로 나타내고 있다.

한편, 도 32에서의 상기 윈도우(W)의 상면 주위에는 프레임(313)이 배치된다. 이 프레임(313)은 케이스(311)를 통하여 상술한 도 1의 하우징(2)의 안에 끼워 합해지도록 되어 있고, 이 프레임(313)에 복합판(320)이 끼워진다. 이 복합판(320)은, 광원(312)측에서,

(1)홀로그램면(321a)을 가지는 홀로그램 확산판(321),

(2)형광판(322),

(3)투명수지로 만든 기명판(323),

(4)투명수지성의 커버플레이트(324),

4개를 겹친 구조로 되어 있다. 기명판(323)에는 표시해야할 문자나 기호가 기입되어 있다.

이들 중 형광판(322)은, 상술한 제1 실시예에 관한 형광판(22)과 동일한 구성이며, 광원(312) 중의 제1 발광체(S1)에서의 제1 파장의 광(L1)을 받은 때 그 입사광의 일부를 그대로 표시면측(동 도면의 상측)으로 향하여 투과시킴과 동시에, 그 나머지에 의해 제1 파장보다도 긴 제2의 파장의 광(L2)을 발광하여, 당해 제2 파장의 광(L2)을 표시면 측으로 출사시킨다(도 36 참조).

이와 같은 형광특성을 가지는 형광판(322)의 전체로서는 광원(312)에서의 제 1 파장의 광(L1)이 홀로그램 확산판(321)을 통하여 입사면(322a)에 입사하면, 도 36에 나타내는 바와 같이 그 입사광(L1)의 일부가 그대로 출사면(322b)에서 표시면측으로 출사함과 동시에, 그 나머지가 형광재료(FM)에 흡수되어 제1 파장보다도 긴 제2 파장의 광(형광)(L2)이 발광되어 출사면(322b)에서 출사한다.

그 한편으로, 이 형광판(322)은 그 고유의 형광파장보다도 긴 파장의 광에 대해서는 실질적인 파장변환기능을 가지고 있지 않다. 따라서, 상기 별개의 파장으로서 제1 파장보다도 길고 또 형광판(322)의 고유의 형광파장(제2 파장)보다도 긴파장을 선택하고 있다면, 상기 별개의 파장의 광(L0)만이 도 37에 나타내는 바와 같이 광원(312)에서 입사하는 경우에는 실질적으로 이 별개의 파장의 광(L0)은 형광판(322)을 그대로 투과한다. 따라서, 이 경우에는 파장의 변화에 따른 색의 변화도 생기지 않는다.

또한, 도 38에 나타낸 바와 같이 광원(312)에서 제1 파장의 광(L1)과 별개의 파장의 광(L0)이 형광판(322)에 입사한 경우에는 제1 파장의 광(L1)에 대해서는 그일부가 제2 파장의 광(L2)으로 변환됨과 동시에, 별개의 파장의 광(L0)은 그대로 형광판(322)을 투과한다. 따라서, 형광판(322)에서는 제1 파장의 광(L1)과 제2 파장의 광(L2)에 또 별개의 광(L0)이 혼합된 혼합광이 출사한다.

이와 같이, 광원(312)에서 출사하는 광의 상태에 의해 형광판(322)에서 출사하는 광의 상태가 다르지만, 이하 도 32 중에 나타내는 바와 같이 형광판(322)에 입사하는 광을 "입력광(Lin)"이라 하고, 또한 형광판(322)에서 출사하는 광을 "출력광(Lout)"이라고 한다. 또한, 실제로 표시면에서 인식되는 광을 "표시광(Ld)"이라고 한다.

다음으로, 도 32로 돌아가서 설명을 계속한다. 상기와 같이 하여 형광판(322)에서 출사하는 출력광(Lin)은 기명판(323) 및 커버플레이트(324)를 통하여 표시면측으로 인도되어, 표시광(Ld)으로 되어 광학적인 표시가 이루어진다. 이 실시예와 같이, 컬러필터를 사용하고 있지 않고 또 기명판(323)이나 커버플레이트(324)도 착색되어 있지 않은 경우는, 표시광(Ld)은 출력광(Lout)과 실질적으로 동일한 파장성분(색)을 가진다.

이와 같이 이 실시예에 관한 표시등(면조광 표시장치)(10a)에 의하면, 표시면 측에서의 광학적 표시를 위한 표시광(Ld)의 색(표시색)이,

(1)제1 및 제2 파장의 조합에 상당하는 색,

(2)상기 별개의 파장에 상당하는 색,

(3)제1 및 제2 파장의 조합에, 또 상기 별개의 파장을 혼합한 것에 상당하는 색,

의 3종류로 절환가능하다.

이중, 제1 및 제2 파장의 조합의 색에 대해서는, 제1 발광체(S1)와 형광판(322)의 종류의 조합에 의해 규정되므로, 이 조합의 조정에 의해 임의의 색으로 광학적으로 표시할 수 있다.

특히, 이 실시예에 관한 표시등에서는 형광판(322)의 선택적인 파장변환기능을 이용하는 것에 의해 제2 발광체(S2)에 의한 표시색에 실질적 영향을 주는 일이 없이, 제1 발광체(S1)만으로 실현할 수 없는 색을 생성가능하다고 하는 점이 큰 이점이다. 이와 같은 선택적인 파장변환기능을 이용하는 제1 발광체(S1)과 형광판(322)과의 조합에 대해서는 다음의 실험예에서 구체예를 들어 설명한다.

또한, 이 실시예에서는 홀로그램 확산판(321)을 마련하고 광원(312)에서의 광을 소정의 확산각으로 확산한 후, 당해 확산광을 형광판(322)에 입사하도록 하고 있다. 이 홀로그램 확산판(321)은 투명부재의 한쪽 면에 광의 회절현상을 이용한 확산면(홀로그램면)(321a)을 마련한 것이며, 광의 감쇠를 수반하지 않고서 확산을 행하는 것이 가능하다. 이 때문에 단위 표시등(10a)에서는 유백색(乳白色)의 기명판 등과 같이 광을 실질적으로 흡수 내지는 감쇠시키는 것과 같은 요소를 마련하는 일없이, 광원(312)자체의 형상이 외부에서 인식되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 이 실시예에 의하면 "표시의 고휘도화" 및 "광의 균일 확산성"을 동시에 달성할 수 있다.

그러나, 종래부터 표시색으로 가장 요망이 높은 색의 하나가 "순수한 백색"이지만, 이 실시예에 관한 표시등(10a)에 있어서 "순수한 백색"을 얻기 위해서는 제1 발광체로서 청색의 광을 발광하는 LED 발광소자를 사용함과 동시에, 이 제1 발광체에서 발광되는 청색의 광(제1 파장의 광)의 일부에 의해 황색의 광(제2 파장의 광)을 발광한다고 하는 형광특성을 가지는 형광판(322)을 준비하면 된다. 이 경우, 백색을 얻기 위해 적색, 녹색 및 청색의 광을 발광하는 LED 발광소자를 하나로 패케지한 광원을 사용할 필요가 없다.

또한, 이 광원(312)에서는 발열량이 적으므로, 할로겐램프를 광원으로서 사용한 경우에 문제로 되고 있던 광원의 발열에 관한 제문제를 발생시키는 일없이, 백색의 광학적 표시를 행하는 표시등의 장수명화를 도모할 수 있다. 게다가, 제1 발광체(S1)가 시간경과에 의해 열화해도 그 휘도가 저하할 뿐이며, 표시광(Ld)의 색이 순수한 백색으로부터 변동하는 일은 없다.

특히, 복수의 색 사이에서의 표시색의 절환을 행함에 있어서 순수한 백색이어야 하는 것이 그 순수성을 잃는다면 다른 표시색과의 구별이 안되게 된다고 하는 가능성이 있지만, 이 발명에서는 그와 같은 문제도 해결된다.

제1 파장의 광과 제2 파장의 광의 혼합광으로서 백색을 채용한 경우, 별개의파장의 광으로서는 예컨대 적의 광이 사용가능하다. 이 경우, 제1 발광체(S1)와 제2 발광체(S2)의 점등상태의 변경에 의해 순수한 백색, 적색, 핑크색의 3색으로의 표시의 절환이 가능하게 된다.

여기에서, 광원(312) 내에 포함되는 제1 발광체(S1)와 제2 발광체(S2)의 수의 비율을 적절하게 변경함으로써 비교적 짙은 핑크색에서 비교적 옅은 핑크색까지 여러 가지의 핑크색이 표현가능하다.

비록 제1 과 제2 발광체(S1, S2)에 의해 3종류의 색의 절환 가능하다고는 하지만, 항상 이 3색 전부를 사용한 색의 절환을 행하는 것이 필수로 되는 것은 아니다. 예컨대, 제1 발광체(S1)만의 점등에 의한 제1의 표시색과 제2 발광체(S2)만의 점등에 의한 제2의 표시색의, 2개의 색의 절환만을 이용해도 된다.

또한, 제1 발광체(S1)만의 점등에 의한 제1의 표시색과, 제1 발광체(S1) 및 제2 발광체(S2) 쌍방의 점등에 의한 제3의 표시색의 절환만을 이용해도 된다. 또한, 제2 발광체(S1)만의 점등에 의한 제2 표시색과, 제1 발광체(S1) 및 제2 발광체(S2) 쌍방의 점등에 의한 제3 표시색의 절환만을 이용해도 된다.

그런데, 제1 발광체(S1)만 또는 제2 발광체(S2)만을 점등한 경우와 제1 발광체(S1)와 제2 발광체(S2)의 쌍방을 점등한 경우에서는, 광원(12) 전체로서의 발열량(휘도)가 다르다. 이와 같은 발열량의 상위를 적게 한 경우에는 도 39에 나타내는 바와 같이 비교적 낮은 전압의 전원(PWa)에서 스위치(SWa)를 통하여 제1 발광체(S1)와 제2 발광체(S2)의 쌍방에 전력을 병렬적으로 주는 제1의 회로부분과, 비교적 고전압의 전원(PWb)에서 스위치(SWb)를 통하여 제1 발광체(S1)와 제2 발광체(S2)의 어느 한쪽에만 선택적으로 전력을 주는 제2의 회로부분을 마련해도 된다. 이들의 회로는 점등상태가 다름에 따라 제1 발광체(S1) 및 제2 발광체(S2)의 휘도를 변경하는 휘도가변부로서 기능한다. 또한, 도 39에서는 쌍방을 점등하는 경우의 공급전압을 내리고 있지만, 한쪽을 점등하는 경우와 쌍방을 점등하는 경우 중 어느쪽에서 개개의 발광체의 휘도를 크게 할 지는 표시색의 시각효과를 고려하여 적절하게 결정하면 된다.

그러나, 이 발명은 백색을 포함하는 복수의 색에서의 표시색의 절환만은 아니며, 복수 종류의 유채색의 사이에서의 표시색의 절환에도 적용가능하다. 즉, 제1 발광체(S1)와 형광판(22)의 조합을 제1 파장과 제2 파장의 혼합광이 제1의 유채색으로 되도록 선택한다. 또한, 제2 발광체(S2)가 발광하는 별개 파장의 광은 제2의 유채색의 광으로 한다. 그렇다면, 제1 발광체(S1) 및 제2 발광체(S2)의 쌍방을 점등한 때에는, 상기 제1의 유채색의 광과 상기 제2의 유채색의 광의 가색혼합에 의해 제3의 유채색의 광이 표시색으로서 얻어지게 할 수 있다. 이들 유채색 사이의 절환의 구체예도 후술하겠지만, 이와 같은 구성은 이 제12 실시예 뿐만 아니라 이하의 제13 및 제14 실시예에도 적용가능하다.

<제13 실시예>

도 40은 본 발명에 관한 표시장치(면조광 표시장치)의 제13 실시예가 적용된 조광식 누름버튼 스위치를 나타내는 사시도이며, 도 41은 도40의 부분 사시분해도이다. 이 실시예에 관한 조광식 누름버튼 스위치와 상술한 제2 실시예의 조광식 누름버튼 스위치는 LED 유닛 광원(54)의 구성이 다를 뿐이고 다른 구성은 실질적으로동일하여, 서로 대응하는 부분에는 동일한 참조부호를 붙이고 설명을 생략한다.

이 실시예에서는 이 LED 유닛 광원(54)의 정수리부에는 배설되는 발광체 그룹(54P)은 제1 발광체(제1의 파장의 LED 발광소자)(S1)와 제2 발광체(별개의 파장의 LED 발광소자)(S2)가 서로 번갈아 배설되어 구성되어 있다.

LED 유닛광원(54)은 투공(W1)을 통하여 확산판(82)에 대향하도록 삽입된다. 따라서, LED 유닛광원(54)중 제1 발광체(S1)만의 점등 시에는 LED 발광소자(54P)에서의 제1 파장의 광이 홀로그램 확산판(82)을 통하여 형광판(83)의 입사면(83a)에 입사한다. 그리고, 입사광의 일부는 그대로 표시면측(동 도면의 상측)으로 진행하는 한편, 입사광의 나머지는 형광판(83)의 형광재료(도시생략)에 입사되고 제1 파장보다도 긴 제2 파장의 광으로 파장변환되어 출사면에서 제1 및 제2 파장의 광이 출사한다. 이들 제1 및 제2 파장의 출사광이 기명판(84) 및 프론트플레이트(85)를 순차 투과하여 표시면측에서 제1 및 제2 파장으로 규정되는 표시색으로 면조광표시를 행한다.

또한, 제2 발광체(S2)만이 점등한 경우에는 상기의 별개의 파장의 광이 그대로 표시광으로서 표시면측에서의 면조광 표시를 행한다. 게다가 제1 발광체(S1) 및 제2 발광체(S2) 쌍방이 점등한 경우에는 제1 파장의 광, 제2 파장의 광 및 상기 별개의 파장의 광의 혼합광이 표시면측에서 출사한다.

이와 같이 제13 실시예에서도, 제12실시예와 마찬가지로 형광판(83)의 선택적인 파장변환기능을 이용함으로써, 제2 발광체(S2)에 의한 표시색에 실질적 영향을 주는 일 없이 제1 발광체(S1)만으로는 실현할 수 없는 색을 생성가능하다.

또한, 홀로그램 확산판(82)을 마련함으로써 상기 제12 실시예와 같이, 종래부터 주지된 광확산판 사용시에 비하여 "표시의 고휘도화" 및 "광의 균일 확산성"을 동시에 달성할 수 있다.

특히, 제1 발광체(S1)로서 청색의 LED 발광소자를 사용함과 동시에, 형광판(83)으로서 제1 발광체(S1)에서 발광되는 청색의 광의 일부에 의해 황색의 광을 발광하는 형광특성을 가지는 형광판을 사용한다면, 제12 실시예와 같이 조광식 누름버튼 스위치의 표시등의 표시색을 적은 발열량으로 백색으로 설정할 수 있다.

<제14 실시예>

도 42는 본 발명에 관한 표시장치(면조광 표시장치)의 제14 실시예를 나타내는 모식단면도이다. 이 실시예에 관한 면조광 표시장치가 도 36에 나타내는 제12 실시예와 크게 상위한 점은, 제12 실시예에서는 단일의 형광판(322)을 마련하여 제2 파장의 광을 발광시키고 있는 것에 대하여, 이 제14 실시예에서는 2매의 형광판(391, 392)을 적층하여 이루어지는 형광체(390)(파장변환부재)를 마련하여 제2 파장 뿐만 아니라 제3 파장의 광도 발광시키고 있는 점이다. 또한, 그외의 기본적 구성은 동일하다.

이 형광체(390)에서는,

(1)광원(312)에서의 제1 파장의 광(L1)의 일부를 그대로 출사면측(동 도면의 상측)으로 투과하는 한편, 입사광(L1)의 나머지에 의해 제1 파장의 광보다도 긴 제2 파장의 광(L2)을 출사면측으로 향하여 발광하는 형광판(391)과,

(2)형광판(391)에서의 광(L1)의 일부 및 광(L2)을 그대로 출사면측에 투과하는 한편, 광(L1)의 나머지에 의해 제1 파장보다도 긴 제3 파장의 광(L3)을 출사면측으로 향하여 발광하는 형광판(392),

이 적층되어 있다.

이 때문에, 광원(312)에서의 제1 파장의 광(L1)을 형광체(390)의 입사면(390a)에 주면, 우선 형광판(391)에서 제1 파장의 광(L1)의 일부가 그대로 형광판(392)측으로 투과함과 동시에, 입사광(L1)의 나머지가 형광재료(FM1)에 흡수되고, 각 형광재료(FM1)에서 제1 파장보다도 긴 제2 파장의 광(L2)이 발광되어 형광판(392) 측으로 진행한다. 그리고, 이들 제1 및 제2 파장의 광(L1,L2)을 받은 형광판(392)에서는 제1 파장의 광(L1)의 일부 및 제2 파장의 광(L2)이 그대로 형광체(390)의 출사면(392b)에서 표시면측(동 도면의 상측)으로 출사함과 동시에, 제1 파장의 광(L1)의 나머지가 형광재료(FM2)에 흡수되고 또 각 형광재료(FM2)에서 제1 파장보다도 긴 제3 파장의 광(L3)이 발광되어 출사면(90b)에서 표시면측으로 출사한다. 이렇게 하여 제1 내지 제3 파장의 광(L1∼L3)에 의해 표시면 전체에서 광학적인 표시가 이루어진다.

또한, 제2 파장의 광(L2)의 일부는 형광재료(FM2)에 흡수되고, 당해 형광재료(FM2)에서 제2 파장보다도 긴 제4 파장의 광(미도시됨)이 발광되어 출사면(90b)에서 표시면 측으로 출사되고 있다.

이와 같이 제14 실시예에 의하면, 광원(312) 중의 제1 발광체(S1)를 발광시킨 경우에 제1 내지 제3 파장의 광(L1∼L3) 등에 의해 표시면에서의 표시색을 규정하도록 하고 있으므로, 2개의 파장의 광(L1, L2)으로 표시색을 규정하는 제12 실시예에 비해 보다 세밀하게 표시색을 제어할 수 있다.

한편, 제2 발광체(S2)만을 점등한 경우에서의 표시색은 제2 발광체(S2)가 발광하는 상기 별개의 파장의 색 그 자체이며(도 43), 제1 발광체(S1)와 제2 발광체(S2)를 동시 점등시킨 경우의 표시색은 제1 내지 제3 파장의 광(L1∼L3)과, 상기 별개의 파장의 색과의 혼합색이 된다(도 44).

또한, 이 실시예에서는 2매의 형광판(391, 392)을 적층하여 형광체(390)를 구성하고 있지만, 3매 이상의 형광판을 적층하여 형광체(390)를 구성해도 된다.

또한, 형광판의 적층순서는 임의이다.

<제12 내지 14 실시예의 변형예>

상기 제12 실시예에서는 홀로그램 확산판(321)을 광원(312)과 형광판(322)과의 사이에 제13 실시예에서는 홀로그램 확산판(382)을 LED유닛 광원(54)과 형광판(83)과의 사이에 각각 배치하고 있지만, 홀로그램 확산판의 배치위치는 이것에 한정되는 것은 아니며, 광원에서 표시면측으로 진행하는 광의 광학경로 상이라면 임의의 위치에 배치할 수 있다. 다만, 시인성을 고려한 경우 형광판에 대하여 광원측으로 홀로그램 확산판을 배치하는 것이 바람직하다. 그렇다는 것도, 이와 같이 배치한 경우, 상기한 바와 같이 홀로그램 확산판을 통과한 광은 소정의 확산각으로 확산되고 여러방향으로 진행하는 분산광으로서 형광판에 입사하여 형광재료에 맞을 확률이 높게 되므로, 형광판 전체에서 발광하는 것으로 되어 시인성을 향상시킬 수 있기 때문이다.

또한, 상기에서는 광원에서 표시면측으로 진행하는 광을 그 광학경로 상에서 확산시키는 광확산 부재로서 홀로그램 확산판을 사용하고 있지만, 홀로그램 확산판의 대신에 종래부터 주지된 광확산판, 또는 상술한 제7 실시예에 사용되는 프리즘 시트(213)를 사용해도 된다.

또한, 상기 실시예에서는 홀로그램 확산판 등의 광확산부재를 마련하고 있지만 표시색에 관해서는 광확산 부재는 하등의 영향을 주지 않으므로 광확산 부재는 표시색을 제어하기 위한 필수 구성요소는 아니지만, 작업자 등이 문자 등의 표시내용을 인식하기 쉽도록 하기 위해서는 마련하는 것이 바람직하다.

또한, 형광판 출사면의 근방에 필터를 추가 배치함으로써, 광학적 표시를 위한 광의 색을 변경할도 있다. 예컨대, 표시색의 하나로서 순수한 백색의 광학적 표시를 가능케 한 표시등이나 조광식 누름버튼 스위치에 있어서, 형광판(322, 83)의 출사면의 근방에 필터를 추가 배치하면, 그 형광판에서 출사되는 광스펙트럼 내, 필터에서 추출되는 광스펙트럼에 의한 표시색으로 변경할 수 있다.

이 경우, 상기의 별개의 파장에 상당하는 표시색도 그 필터의 색에 의하여 변화한다. 예컨대, 상기의 별개의 파장의 광으로서 적(赤)의 광을 사용하고, 필터로서 황색의 필터를 사용하면, 황색, 황과 적의 혼합색, 황색과 핑크의 혼합색, 이라고 하는 3색으로의 절환이 가능하다.

제1 발광체(S1) 및 제2 발광체(S2)로서 형광판의 형광파장보다도 짧으며, 또한 서로 다른 파장의 2개의 광을 각각 발생하는 발광체를 사용해도 된다. 예컨대, 황색의 형광판을 사용하는 경우, 황색보다도 짧은 파장의 청색의 발광체 및 녹색의발광체를 사용할 수 있다. 어느 쪽 발광체를 점등해도 형광판에 의해 그 광의 일부파장이 변환되어 발광체 자체의 발광색과는 다른 표시색이 얻어진다.

광원에 결합하는 발광체는 2종류로 한정되는 것은 아니며, 3종류 이상이라도 된다. 이 경우, 1종류 이상의 발광체를 형광판으로 파장변환이 되는 광을 발생하는 발광체로 한다.

또한, 상기 제12 내지 제14 실시예에서는 상술한 제1, 제2 및 제3 실시예의 광원에 상기 별개의 파장의 광을 발광하는 제2 발광체(S2)를 추가한 구성의 것을 나타내었지만, 상술한 제4 내지 제6 실시예의 광원에 제2 발광체(S2)를 추가하도록 해도 된다.

<제12 내지 14 실시예의 실험예>

광원(312)의 제1 및 제2 발광체(S1, S2) 중, 제1 발광체(S1)만을 점등시킨 경우에 제1 발광체(S1)이 발광하는 제1 파장의 광과 그 제1 파장의 광을 받아서 형광판(322)이 발광하는 제2 파장의 광의 조합에 의해 얻어지는 표시광의 색의 종류에 대해서는 상기한 제1 내지 제6 실시예의 경우와 마찬가지이므로 여기서는 생략한다.

여기서는, 광원(312)에 구비되는 제1 및 제2 발광체(S1, S2)를 온 오프함으로써 복수종류의 표시색을 얻는 경우에 대하여 설명한다. 또한, 여기서는 복수종류의 표시색이 순수한 백색을 포함하는 경우와 모든 표시색이 유채색인 경우에 대하여 기재하는 것으로 하고, 각각의 경우에 대하여 얻어진 표시광의 스펙트럼을 나타낸 것이 도 45 및 도 46이다.

단, 이들의 측정에서 사용된 파장변환 유닛(TW, TG) 중, 도 45의 파장변환 유닛(TW)은 상기한 표 1에 나타낸 황색 형광판(22)과 동일한 황색 형광판(322Y)과, 유백색 확산판(321D)과, 투명 커버플레이트(324)에 의해 구성되어 있다. 또한, 도 46의 파장변환 유닛(TG)은 상기한 표 2에 나타낸 녹색 형광판과 동일한 녹색 형광판(322G)과, 유백색 확산판(321D)과, 투명 커버플레이트(324)에 의해 구성되어 있다. 이들의 파장변환 유닛(TW, TG)은 도 32의 구조와 완전하게 동일하지는 않지만, 청의 발광체(S1)와 형광판(322Y, 322G)의 조합에 의한 색의 변환기능에 대해서는 파장변환 유닛(TW, TG)에 의한 측정결과에 의해 충분히 이해가능하다.

우선, 도 45를 참조한다. 이 그래프는 광원으로서 청색의 LED 발광소자(312B)를 사용한 경우, 적색의 LED 발광소자(312R)를 사용한 경우 및 적갈색의 LED 발광소자(312A)를 사용한 경우의 3가지의 경우에 대한 각각의 표시색 스펙트럼을 나타내고 있다. 이들 중, 청색의 LED 발광소자(312B)는 상기한 표 1 및 표 2에 나타낸 청색의 LED 발광소자와 동일한 발광스펙트럼을 가지는 것이다.

도 45에서 알 수 있는 바와 같이, 청의 LED 발광소자(312B)를 발광시킨 경우에는 400nm에서 650nm까지의 넓은 범위에서 대부분 스펙트럼이 얻어지며, 순수한 백색에 가까운 표시색이 된다. 즉, 형광판(322Y)은 황색의 형광색을 가지지만, 그 스펙트럼 분포범위는 상당히 넓으며 청색의 광과 혼합되면 순수한 백색에 가까운 상태가 되는 것을 알 수 있다.

이것에 비해 적갈색의 LED 발광소자(312A)를 발광시킨 경우에는 60nm 근처를 피크로 하는 스펙트럼이 얻어지며, 대략 입력광과 동일한 적갈색의 표시색이 된다.또한, 적의 LED 발광소자(312R)를 발광시킨 경우에는 650nm 근처를 피크로 하는 스펙트럼이 얻어지며 대략 입력광과 동일한 적의 표시색이 된다.

따라서, 제1 발광체(S1)로서 청의 LED 발광소자(312B)를 사용하고 제2 발광체(S2)로서 적갈색의 LED발광소자(312A)를 사용한 경우에는, 순수한 백색, 적갈색, 백색을 띤 적갈색, 3종류로 표시색을 변경할 수 있다. 또한, 제1 발광체(S1)로서 청의 LED 발광소자(312B)를 사용하고 제2 발광체(S2)로서 적의 LED 발광소자(312R)을 사용한 경우에는 순수한 백색, 적색, 백색을 띤 적색(즉, 핑크) 3종류로 표시색을 변경할 수 있다.

다음에 도 46을 참조한다. 이 그래프는, 도 45와 동일한 3종류의 발광체를 각각 점등한 경우에서의 녹색 형광판(322G)에 의한 표시색 스펙트럼을 나타내고 있다. 청의 LED 발광소자(312B)를 발광시킨 경우에는 510nm 근처를 피크로 하는 순수한 녹색의 표시색이 된다. 이 녹색은 녹색의 LED발광소자에 의해 생성되는 녹색보다도 더 순수한 녹색이다. 이것에 비해 적갈색의 LED 발광소자(312A)를 발광시킨 경우에는 600nm 근처를 피크로 하는 스펙트럼이 얻어지며, 대략 입력광과 동일한 적갈색의 표시색이 된다. 또한 적의 LED 발광소자(312R)를 발광시킨 경우에는 650nm 근처를 피크로 하는 스펙트럼이 얻어지고, 대략 입력광과 동일한 적의 표시색이 된다.

따라서, 제1 발광체(S1)로서 청의 LED 발광소자(312B)를 사용하고, 제2 발광체(S2)로서 적갈색의 LED 발광소자(312A)를 사용한 경우에는 순수한 녹색, 적갈색, 녹색과 적갈색의 가색 혼합색의 3종류로 표시색을 변경할 수 있다. 또한, 제1 발광체(S1)로서 청의 LED 발광소자(312B)를 사용하고 제2 발광체(S2)로서 적의 LED 발광소자(312R)를 사용한 경우에는, 순수한 녹색, 적색, 적색과 녹색의 가색 혼합색(대체로 황색영역∼오렌지영역의 색)의 3개의 유채색으로 표시색을 변경할 수 있다.

이와 같이, 형광판의 제1 파장의 광의 일부를 그것보다 긴 파장의 제2 파장의 광으로 변환하는 한편, 그 고유의 형광색보다도 긴 파장의 광에 대해서는 실질적으로 그 광을 투과시킨다고 하는 광학특성을 이용하는 것에 의해 복수의 색의 사이에서의 표시색의 전환이 가능하게 된다.

또한, 형광파장보다 짧은 복수의 광을, 각각 발광가능한 복수종류의 발광체를 광원으로 배치하고, 그들을 선택적으로 발광시키도록 하면, LED 발광소자 그 자체로서는 실현할 수 없는 복수의 색의 사이에서의 표시색의 전환이 가능하게 된다.

예컨대, 자외광(紫外光)을 발생하는 LED 발광소자와 청의 광을 발생하는 LED 발광소자의 2종류의 LED 발광소자를 가지는 광원을 사용함과 동시에, 그들을 선택적으로 발광시킬 때의 광을 황색의 형광판을 통하여 출사시킨다. 자외광을 발생하는 LED발광소자 만을 점등시켰을 때, 그것에 의해 생성되는 자외광의 일부는 형광판에 의해 황색의 광으로 변환되지만, 나머지 부분은 자외광 그대로 형광판을 통과한다. 주지된 바와 같이 자외광은 시각적으로 인식할 수는 없으므로, 자외광을 발생하는 LED 발광소자만을 점등시켰을 때, 외부에서 관찰할 수 있는 색은 황색으로 된다.

한편, 청의 LED발광소자만을 점등한 경우에는 그 일부가 형광판에 의해 황색의 광으로 변환되고, 청의 광의 잔부(殘部)는 그대로 청의 광으로서 형광판을 통과한다. 이 때문에, 이 경우에 외부에서 관찰하면 백의 표시색으로 된다.

따라서, 이 예에서는 2종류의 LED발광소자를 선택적으로 점등하는 것에 의해 황색과 청색으로 표시색을 전환할 수 있다

<제15 실시예>

도 47은 본 발명에 관한 표시장치(면조광 표시장치)의 제15 실시예가 적용된 단위표시등(10a)의 분해사시도이다. 또한, 도 48은 도 47의 단위표시등(10a)의 모식단면도이다. 이 단위표시등(10a)에서는 윈도우(W)를 가지는 수지로 만든 케이스(411)의 내부에 복수의 광원(412)(LED발광소자)이 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 각 광원(412)은 프린트기판의 주면상에 실장되어 이 케이스(411) 안에 수용되어 있고, 그 발광부가 케이스(411)의 상면측을 향하여 노출되어 있다. 이들 광원(412)을 구성하는 LED발광소자는 자외영역에서 청색까지의 파장 중의 어느 하나의 파장(제1 파장)의 광, 여기서는 청색 파장의 광을 발광한다.

한편, 상기 윈도우(W)의 상면주위에는 프레임(413)이 배치된다. 이 프레임(413)은 케이스(411)를 통하여 상기한 도 1의 하우징(2)의 안에 끼워맞춰지도록 되어 있고, 이 프레임(413)에 복합판(420)이 끼워진다. 이 복합판(420)은 광원(412)측에서,

(1)형광판(421)(파장변환부재),

(2)투명수지로 만든 기명판(422),

(3)필터(423),

(4)유백색 확산판(424)(광확산부재),

(5)투명수지로 만든 커버플레이트(425),

5개를 겹친 구조로 되어 있다. 기명판(422)에는 표시해야할 문자나 기호가 기입되어 있다.

이들 중, 형광판(421) 및 필터(423)가 본 발명의 주된 특징에 따라 마련된 것이다. 형광판(421)은 광원(412)으로부터의 광을 받는 입사면(421a)과, 표시면 측(동 도면의 상측)을 향한 출사면(421b)을 가지고 있다. 그리고, 형광판(421)은 입사면(421a)을 통하여 입사하는 제1 파장의 광에 의해 제1 파장보다 긴 제2 파장의 광을 발광하고, 제2 파장의 광을 출사면(421b)에서 출사한다. 필터(423)는 형광판(421)의 출사면(421b)에서 출사하는 광중, 형광판(421)을 투과한 제1 파장의 광을 제거하고 실질적으로 제2 파장의 광만을 투과시킨다. 이 광학현상을 모식적으로 나타낸 것이 도 49이다.

도 49는 형광판(421) 및 필터(423)의 광학적 특성을 나타내는 모식도이다. 이 형광판(421)은 상기한 제1 실시예에 관한 형광판(22)과 동일한 구성이고, 대응하는 부분에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다. 필터(423)는 형광판(421)을 투과한 제1 파장의 광(L1)을 제거하고 제2 파장의 광(L2)만을 표시용 광으로서 표시면측으로 투과시키기 위한 것이다.

이 필터(423)에 입사된 제1 파장의 광(L1)은 필터(423)의 표시면측의 표면(423a)에 도달하는 동안 충분히 감쇠되어 필터(423)를 투과하지 않게 되는 것에 비해 제2 파장의 광(L2)은 대체로 감쇠하는 일 없이 필터(423)를 투과하도록 되어 있고, 이것에 의해 필터(423)의 표면(423a)에서는 제2 파장의 광(L2)으로 이루어지는 광이 출사하도록 되어 있다.

다음으로, 도 47로 돌아가서 설명을 계속한다. 광원(412)이 발광하는 제1 파장의 광이 형광판(421)에 입사하면, 이 제1 파장의 광을 받아서 형광판(421)이 제2 파장의 광을 발광한다. 이 제2 파장의 광과 함께 형광판(421)을 투과한 제1 파장의 광이 기명판(422)을 통하여 필터(423)에 입사하고, 필터(423)에 의해 제1 및 제2 파장의 광 중, 제1 파장의 광이 제거되며, 필터(423)의 표면(423a)에서 실질적으로 제2 파장의 광만이 출사한다. 그리고, 필터(423)를 투과한 제2 파장의 광이 유백색 확산판(424) 및 커버플레이트(425)를 통하여 표시면측으로 인도되어 광학적 표시가 이루어진다.

이와 같이, 이 실시예에 관한 표시등(면조광표시장치)(10a)에 의하면, 표시면측에서의 광학적 표시를 위한 광은 실질적으로 제2 파장의 광만으로 이루어지고, 제1 파장의 광이 포함되어 있지 않으므로, 형광판(421)이 발광하는 제2 파장의 광의 색을 표시용의 광의 색으로서 순수하게 인출할 수 있다. 그 결과, 예컨대 파장이 다른 복수종류의 광을 겹쳐 원하는 색의 광을 얻는 방법에 비하여 채도가 높은 광의 색을 얻을 수 있다.

또한, 제1 파장의 광, 여기서는 청색의 광을 받아서 다양한 색의 제2 파장의 광(예컨대, 적색, 황색, 오렌지색, 녹색 등의 광)을 발광하는 복수종류의 형광판(421)과, 이 형광판(421)의 종류에 맞추어 복수종류의 필터(423)를 준비하여 두고, 이 중에서 원하는 표시용의 광의 색에 맞추어 사용하는 형광판(421) 및 필터(423)를 선택함으로써, 광원(412)이 발광하는 제1 파장의 광, 여기서는 청색의광에서 단일한 종류의 LED발광소자에 의해서는 얻을 수 없는 다종다양한 색의 광을 얻을 수 있다. 그 결과, 형광판(421) 및 필터(423)를 교환하는 것만으로 제1 파장의 광(청색의 광)에서 원하는 색의 표시용의 광이 얻어지므로, 예컨대 표시용의 광의 색에 맞추어 사용하는 LED 발광소자의 종류의 조합을 변경하는 것에 비하여 생산성의 향상 및 저코스트화를 도모할 수 있다. 또한, 형광판(421) 및 필터(423)의 조합에 대해서는 다음의 실험예에서 구체예를 들어 설명한다.

또한, 이 실시예에서는 필터(423)에서의 광을 유백색 확산판(424)으로 확산한 후, 커버플레이트(425)를 통하여 표시면측으로 출사하도록 하고 있고, 이것에 의해 표시면 상에서의 광량의 변동이 경감되도록 되어 있다.

또한, 이 실시예에서는 제1 파장의 광이 자외영역에서 청색까지의 파장 중의 어느 하나의 파장을 가지는 파장이 짧은 광, 여기서는 청색의 광이므로, 제1 파장의 광보다 다양한 색의 광을 만들어 낼 수 있다.

또한, 이 실시예에서는 확산판으로 유백색 확산판(424)을 사용하였지만, 유백색 확산판(424) 대신에 또는 유백색 확산판에 추가하여 상기한 홀로그램 확산판(21)을 사용해도 된다. 또한, 이 실시예에서는 유백색 확산판(424)을 형광판(421), 기명판(422) 및 필터(423)의 표시면 측에 마련하였지만, 이것에 한정되지 않고, 광원(412)에서 커버플레이트(425)에 이르는 광학경로상의 어느 한쪽의 위치에 확산판(424)을 마련하면 된다.

<제16 실시예>

도 50은, 본 발명에 관한 표시장치(면조광 표시장치)의 제16실시예가 적용된조광식 누름버튼 스위치를 나타내는 부분 사시도이다. 본 실시예에 관한 조광식 누름버튼 스위치는 상기한 도 5 및 도 6 등에 나타내는 제2 실시예에 관한 조광식 누름버튼 스위치와, 푸쉬(push)부(80)의 전면부(前面部)에 끼워지는 복합판의 구성이 다를 뿐이며 다른 구성은 동일하고, 대응하는 부분에는 동일한 참조부호를 사용하고 설명을 생략한다.

도 50에 나타낸 바와 같이, 푸쉬부(80)의 하부는 투공(W1)을 가지는 중공(中空)의 기체(81)로 되어 있고, 그 위에는

(1)제15 실시예에서의 형광판(421)과 동일한 형광특성을 가지는 형광판(482),

(2)아크릴 등의 수지로 형성된 무색 투명한 기명판(483),

(3)필터(484),

(4)홀로그램 확산판(485)

이 이 순서로 적층되어 이루어지는 복합판이 설치되어 있다. 그리고 도 50의 조작면(80S)을 규정하는 부재로서 예컨대 아크릴로 생성된 무색 투명한 프론트플레이트(85)가 마련된다. 또한, 기명판(483)에는 소요 문자 등이 기입되어 있다.

LED 유닛 광원(54)은 투공(W1)을 통하여 형광판(482)에 대향하도록 삽입된다. 따라서, LED유닛 광원(54)의 점등 시에는 LED 발광소자(54L)로부터의 제1 파장의 광이 형광판(482)의 입사면(482a)으로 입사한다. 그리고, 그 입사광이 형광판(482)의 형광재료(도시생략)에 의해 제1 파장보다 긴 제2 파장의 광으로 파장변환되어 출사면에서 출사되고, 그 후 기명판(483), 필터(484) 및 확산판(485)을순차 투과하여 표시면 측에서 제2 파장으로 규정되는 표시색으로 면조광 표시를 행한다. 여기서, 필터(484)는, 제2 파장의 광만을 투과시킨다고 하는 상기한 제15 실시예의 필터(423)와 동일한 광학적 특성을 가지고 있고, 파장변환되는 일이 없이 형광판(482)을 투과한 제1 파장의 광은 이 필터(484)에 의해 제거되어, 필터(484)의 출사면에서는 실질적으로 제2 파장의 광만이 출사하도록 되어 있다.

이와 같이, 제16 실시예에서도 단일의 색의 광원광(제1 파장의 광)에서 임의의 채도가 높은 색의 표시용 광이 얻어짐과 동시에, 생산성의 향상 및 저코스트화가 가능한 등의 상기 제15 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

<제17 실시예>

도 51은, 본 발명의 표시장치(면조광 표시장치)의 제17 실시예를 나타내는 모식적 단면도이다. 이 면조광 표시장치에서는 상기한 제15 실시예 및 제16 실시예의 형광판(421, 482) 및 필터(423, 484)를 대신하여 파장변환판(491)(파장변환부재)이 사용되고, 광원(492)으로는 상기 각 실시예와 마찬가지로 청색의 파장(제1 파장)의 광을 발광하는 LED발광소자가 사용되고 있다.

상기 파장변환판(491)은 기재(493)와, 이 기재(493)에 혼입되는 상기 제15 실시예의 형광재료(FM)와 동일한 형광특성을 가지는 형광재료(FMa)를 포함하여 구성되어 있다. 이 파장변환판(491)의 기재(493)는 아크릴 등의 투명수지에 안료(顔料)가 혼입되어 소정의 색으로 착색되어 있다. 그리고, 이 기재(493)에 입사된 광중 소정의 색의 광(제2 파장의 광)은 대체로 감쇠하는 일없이 투과하는 것이지만, 소정의 색이외의 광은 기재(493)중에서 감쇠되어, 대부분 기재(493)를 투과하지 않도록 되어 있다. 또한, 기재(493)에는 형광재료(FMa)가 혼입되어 있기 때문에 파장 변환판(491)에 입사면(491a)에서 제1 파장의 광(L1)이 입사하면, 형광재료(FMa)가 제1 파장의 광(L1)을 받아서 제1 파장보다도 긴 제2 파장의 광(L2)을 발광하고, 실질적으로 이 제2 파장의 광(L2)만이 출사면(491b)에서 출사하도록 되어 있다.

도 52는 제1 파장의 광이 제2 파장의 광으로 파장변환되는 모양을 나타내고 도면 중, 횡축은 광의 진행방향을 나타내고, 종축은 광의 강도를 나타낸다. 동 도면에 나타내고 있는 바와 같이, 파장변환판(491)에 입사된 제1 파장의 광은 기재(493)에 의해 감쇠됨과 동시에 형광재료(FMa)에 의해 제2 파장의 광으로 파장변환되면서 기재(493) 안을 진행한다. 그 결과, 입사된 제1 파장의 광은 출사면(491b)에 도달한 시점에서는 강도가 대략 제로로 되어 있다. 이것에 대하여 제2 파장의 광은 입사면(491a)측에서 출사면(491b) 측으로 그 강도가 증가해 간다. 그 결과 출사면(491b)에서는 실질적으로 제2 파장의 광만이 출사하도록 되어 있다.

이 제17 실시예에서도, 단일의 색의 광원광(제1 파장의 광)보다 채도가 높은 임의의 색의 표시용 광이 얻어짐과 동시에, 생산성의 향상 및 저코스트화가 가능한 등의 상기 제 15실시예와 동일한 효과를 나타냄과 동시에, 파장변환판(491)매로 제1 파장의 광을 제2 파장의 광으로 변환할 수 있으므로, 부품개수의 삭감에 의한 소형화 및 저코스트화가 도모된다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

<제18 실시예>

도 53은, 본 발명의 제18 실시예의 표시장치(면조광 표시장치)에 사용되는 필터 단면도이다. 이 면조광 표시장치에서는 상기한 제15 및 제16 실시예와 같이형광판(421, 482)을 사용하는 대신에 필터(501)의 입사면(501a)에 형광재료(FMb)가 도포되어 있고, 광원(도시생략)에는 상기 각 실시예와 마찬가지로 청색의 파장(제1 파장)의 광을 발광하는 LED 발광소자가 사용되고 있다.

형광재료(FMb)는 상기한 형광재료(FM 및 FMa)와 동일한 형광특성을 가지고 있고, 광원으로부터의 제1 파장의 광을 받아서 제1 파장보다 긴 제2 파장의 광을 발광한다. 필터(501)는 실질적으로 제2 파장의 광만을 투과시키도록 되어 있다. 그 결과, 입사면(501a)에 도포된 형광재료(FMb)를 투과한 제1 파장의 광은 필터(501)안을 진행하는 중에 충분히 감쇠되어 필터(501)의 출사면(501b)에서는 거의 출사하는 일이 없다. 이것에 비해 형광재료(FMb)가 발광한 제2 파장의 광은 거의 감쇠하는 일이 없이 필터(501) 안을 진행하므로 출사면(501b)에서는 실질적으로 제2 파장의 광만이 출사하도록 되어 있다.

이 제18 실시예의 면조광 표시장치에서도 단일색의 광원광(제1 파장의 광)에서 채도가 높은 임의의 색의 표시용 광이 얻어짐과 동시에 생산성의 향상 및 저코스트가 가능한 등의 상기 제15 실시예와 동일한 효과를 나타냄과 동시에, 형광재료(FMb)가 도포된 필터(501) 1매로 제1 파장의 광을 제2 파장의 광으로 변환할 수 있으므로, 부품개수의 삭감에 의한 소형화 및 저코스트화에 뛰어나다고 하는 효과를 이룰 수 있다.

<제19 실시예>

도 54는, 본 발명의 제19 실시예의 표시장치(면조광 표시장치)에 사용되는 형광판 및 필터의 단면도이다. 이 면조광 표시장치에서는 상기한 형광판(421, 482)과 동일한 형광특성을 가지는 형광판(511)과, 상기한 필터(423, 484)와 동일한 특성을 가지는 필터(512)가 2매 겹쳐진 상태에서 일체로 성형되어 있고, 광원(도시생략)에는 상기 각 실시예와 마찬가지로 청색의 파장(제1 파장)의 광을 발광하는 LED 발광소자가 사용되고 있다.

필터(512)는 형광판(511)의 출사면 측에 위치하고 있고, 광원으로부터의 제1 파장의 광을 받아 형광판(511)이 발광한 제1 파장보다도 긴 제2 파장의 광만이 실질적으로 필터(512)의 출사면에서 출사되도록 되어 있다.

이 제19 실시예의 면조광 표시장치에서도, 단일색의 광원광(제1 파장의 광)보다 채도가 높은 임의의 색의 표시용 광이 얻어짐과 동시에, 생산성의 향상 및 저코스트화가 가능한 등의 상기 제15 실시예와 동일한 효과를 나타냄과 동시에, 형광판과 필터가 하나로 되어 있으므로, 부품수가 삭감되어 조립공정의 간략화를 도모할 수 있다.

<제15 내지 제19 실시예의 실험예>

이하에 나타내는 각 실험예는 5종류의 형광판 및 필터를 준비하여 각 형광판 및 필터에 실제로 제1 파장의 광을 입사시키고 그 결과 제1 파장의 광이 어떠한 광(제2 파장의 광)으로 변환되었는 지를 조사한 것이다.

또한, 각 실험예에서는 광원으로는 청색 파장의 광을 발광하는 LED발광소자가 사용되고 있다. 그 LED 발광소자가 발광하는 청색 파장의 광은, 도 55 중의 실선으로 나타내는 스펙트럼을 가지고 있음과 동시에, 그 광의 색은 CIEXYZ 표색계에서의 색도좌표가 x = 0.131, y = 0.120 으로 되어 있다. 그리고, 각 실험예에서는그 광원이 발광하는 광을 형광판, 투명수지로 만든 기명판, 필터, 유백색 확산판 및 커버플레이트를 구비하여 구성되는 상기 제15 실시예의 복합판(420)과 동일한 구성의 복합판으로 인도하고 커버플레이트에서 출사하는 제2 파장의 광을 조사하였다. 또한, 도 55 내지 도 57에서, 종축은 광의 강도를 나타내고, 횡축은 광의 파장을 나타내고 있다.

제1 실험예에서는 형광판으로 샘플(A)을 사용하고, 필터로 적색 필터를 사용하였다. 그 결과로서 도 56 중의 실선으로 나타내고 있는 스펙트럼을 가지고, 상기 색도좌표의 x 성분 및 y 성분의 값이 x = 0.692, y = 0.280인 적색의 광이 얻어졌다.

제2 실험예에서는 형광판에 샘플(B)을 사용하고, 필터로 황색 필터를 사용하였다. 그 결과로서 도 56 중의 일점쇄선으로 나타내는 스펙트럼을 가지고, 상기 색도좌표의 x 성분 및 y 성분의 값이 x = 0.476, y = 0.516의 황색의 광이 얻어졌다.

제3 실험예에서는 형광판에 샘플(C)을 사용하고, 필터로 적색필터를 사용하였다. 그 결과로서 도 56중의 2점쇄선으로 나타내는 스펙트럼을 가지고 상기 색도좌표의 x 성분 및 y 성분의 값이 x = 0.386, y = 0.133의 적색의 광이 얻어졌다.

제4 실험예에서는 형광판에 샘플(D)을 사용하고, 필터로 황색필터를 사용하였다. 그 결과로서 도 57중의 실선으로 나타내는 스펙트럼을 가지고, 상기 색도좌표의 x성분 및 y성분의 값이 x = 0.473, y = 0.491의 황색의 광이 얻어졌다.

제5 실험예에서는 형광판에 샘플(E)을 사용하고 필터로 녹색 필터를 사용하였다. 그 결과로서, 도 57 중의 일점쇄선으로 나타내는 스펙트럼을 가지고 상기 색도좌표의 x 성분 및 y 성분의 값이 x = 0.131, y = 0.630의 녹색의 광이 얻어졌다.

이상의 실험결과가 나타내는 바와 같이, 사용하는 형광판 및 필터의 종류를 변화시킴으로써 광원의 청색의 광으로부터 여러 가지 색의 광을 얻을 수 있다.

<제20 실시예>

도 58은 본 발명의 제20 실시예에 의한 표시장치(LED 구(球))가 표시기에 적용된 예를 나타내는 종단면도, 도 59는 LED구의 종단면 확대도, 도 60은 도 59의 III-III선 단면도, 도 61은 본 실시예의 작용효과를 설명하기 위한 도면이다.

도 58에 나타내는 바와 같이, 표시기(601)는 개략 공껍질 모양의 렌즈(602)와 그 내부에 배치된 LED구(603)를 구비하고 있다. LED구(603)의 발광기 본체(603a)에는 도 59 및 도 60에 나타내는 바와 같이 복수의 발광다이오드 소자(604)가 평면 형태로 실장되어 있고, 각 발광다이오드 소자(604)는 투명 모울드수지(605)에 의해 봉지되어 있다. 또한, 발광다이오드소자(604)는 하나라도 된다.

LED구(603)의 발광기 본체(603a)의 상부에는 돔(dome) 형상(반구껍질 모양)으로 형성된 수지로 만든 캡 부재(제1의 돔 형상 캡 부재)(606)이 장착되어 있다(도 58 및 도 59 참조). 이 캡 부재(606)의 골율 중심은 발광 다이오드 소자(604)의 실장면에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

캡부재(606)의 내부에는 형광재가 혼입되어 있다. 이 형광재는 입사된 광에 의해 여기됨과 동시에 기저 상태로 돌아갈 때에 입사광과는 다른 파장의 광을 방출한다고 하는 형광특성을 가지고 있다. 캡 부재(606)는 이와 같은 형광특성을 가지는 형광재료를 투명 수지재료에 혼합한 것을 돔 형상으로 형성한 것이다.

다음으로, 본 발명의 제1 실시예의 작용효과에 대하여 도 61을 사용하여 설명한다.

발광 다이오드 소자(604)에서 나온 광(L1)은 돔 형상 캡 부재(606)로 입사한다. 그러면, 돔 형상 캡 부재(606) 내부의 형광재(7)가 여기되어, 그 형광재에 고유의 형광광(L2)을 발한다. 그 한편, 돔 형상 캡부재(606)에 입사된 광(L1)의 일부는 그 돔 형상 캡 부재(606)를 투과한다.

그 결과, 돔 형상 캡 부재(606)에서 나오는 광은, 그 돔 형상 캡 부재(606)를 투과한 투과광(L1)과, 형광재(607)에서 발하게 된 형광(L2)이 혼합되어 양자의 가색혼합색의 광이 된다.

예컨대, 발광 다이오드 소자(604)로서 청색 파장의 광(제1 파장의 광)을 발하는 것을 사용하고, 형광재(607)로서 청색 파장의 광에 의해 여기되어 청색 파장보다도 파장이 긴 황색 파장의 형광(제2 파장의 광)을 발하는 것을 사용한 경우에는 돔 형상 캡 부재(606)를 나오는 광은, 청색광과 황색광의 혼합색인 백색의 광이 된다.

또는 발광다이오드 소자(604)로서 청색 파장의 광을 발하는 것을 사용하고, 형광재(7)로서 청색 파장의 광에 의해 여기되어 청색 파장보다도 파장이 긴 적색 파장의 형광을 발하는 것을 사용한 경우에는 돔 형상 캡 부재(6)를 나오는 광은 청색광과 적색광의 혼합색인 도색(桃色)의 광이 된다.

이와 같이 하여, 발광다이오드 소자 단일체에서는 발광시키는 것이 곤란한백색광이나 그 외의 색광을 발광시킬 수 있게 된다.

게다가, 이 경우에는 성형이 용이한 돔 형상 캡 부재(606)를 종래부터 사용되고 있는 LED구의 상부에 장착하는 것만으로 본 실시예에 의한 LED구(603)가 구성되므로 코스트의 상승도 근소하게 된다.

<제 21 실시예>

도 62는 이 발명의 제21 실시예에 의한 표시장치(LED구)의 종단면 확대도이며, 도 63은 그 작용효과를 설명하기 위한 도면이다. 또한, 이들 도면에 있어서, 상기 제20 실시예와 동일한 부호를 붙인 부분은 제20 실시예와 동일 또는 동일한 부분을 나타내고 있다.

도 62에 나타낸 바와 같이 LED구(603)의 발광기 본체(603a)의 상부에 있어서, 제1의 돔 형상 캡 부재(606)의 바깥 둘레에는 마찬가지로 돔 형상으로 형성된 수지로 만든 캡 부재(제2의 돔 형상 캡 부재)(608)가 장착되어 있다. 이 캡 부재(608)의 곡률 중심은, 마찬가지로 발광다이오드 소자(604)의 실장면에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

캡 부재(608)의 내부에는 확산재가 혼입되어 있다. 이 확산재로서는 예컨대, 세라믹스 분이 사용되지만, 본 실시예의 적용은 이것에 한정되지 않고, 광을 확산시키는 성질을 가지는 것이라면 세라믹스 분 이외의 무개재료라도 되며, 게다가 유기재료를 사용하도록 해도 된다. 캡부재(608)는 이와 같은 확산재료를 투명수지재료에 혼합시킨 것을 돔 형상으로 형성한 것이다.

다음으로, 본 발명의 제21 실시예의 작용효과에 대해서 도 63을 사용하여 설명한다.

발광다이오드 소자(604)에서 나온 광(L)은 돔 형상 캡 부재(606)를 통과후, 소정의 혼합색의 광 예컨대 백색의 광으로 되어, 돔 형상 캡 부재(608)로 입사한다.

돔 형상 캡 부재(608) 내로 입사된 광은 그 캡부재(608) 내로 혼입된 다수의 확산재(609)의 입자로 입사하고, 이들 입자의 표면에 의해 여러 방향으로 확산된다.

그 결과 돔 형상 캡 부재(608) 전체가 발광면으로 되고, LED구(603)의 발광면이 입체적인 돔 형상으로 형성되게 된다. 이것에 의해, 모든 방향에서 LED구(603)의 점등상태를 확인 할 수 있게 되어 LED구(603)의 시인성을 향상할 수 있다.

<제 22 실시예>

상기 제21 실시예에서는 형광재가 들어간 돔 형상 캡 부재(606)의 바깥 둘레에 확산재가 들어간 돔 형상 캡부재(608)를 장착한 것을 나타내었지만, 본 발명의 적용은 이것에 한정되지 않는다.

도 59에 나타내는 LED구(603)에 있어서, 돔 형상 캡 부재(606)로서 형광재 및 확산재가 들어간 것을 사용하도록 해도 된다.

이 경우에는, 발광다이오드 소자(604)에서 나와 돔 형상 캡 부재(606)로 입사된 광은 그 돔 형상 캡 부재(606)의 내부에서, 확산재에 의해 여러 방향으로 확산되며, 그 일부는 그 돔 형상 캡 부재(606)에서 출사되고, 나머지 광은 형광재를여기하여 형광을 발한다.

이것에 의해 돔 형상 캡 부재(606) 전체가 출사광의 색광과 형광색의 혼합색의 광 예컨대, 백색광의 발광면으로 되며, LED구(603)의 발광면이 입체적인 돔 형상으로 형성되게 된다. 이것에 의해, 상기 제21 실시예의 경우와 마찬가지로, 모든 방향에서 LED구(603)의 점등상태를 확인할 수 있게 되어, LED(603)의 시인성을 향상할 수 있다.

게다가, 이 경우에는 발광기 본체(603a)에 장착해야 할 돔 형상 캡부재가 하나로 되므로, 조립이 용이하게 되고, 또한 전체의 소형화에 기여할 수 있다.

<제 23 실시예>

도 64는 본 발명의 제23 실시예에 의한 표시장치(LED구)의 종단면 확대도이다. 또한, 동 도면에서 상기 제21 실시예와 동일부호를 붙인 부분은 제21 실시예와 동일 또는 동일한 부분을 나타내고 있다.

이 제23 실시예에서는 도 62에 나타내는 확산재가 들어가는 돔 형상캡 부재(608)를 대신하여, 염료가 들어간 제3 돔 형상 캡 부재(즉, 컬러 필터)(610)가 장착되어 있는 점이 상기 제21 실시예와는 다르다.

예컨대, 발광 다이오드소자(604)로서 청색 파장의 광(제1 파장의 광)을 발하는 것을 사용하고, 돔형상 캡부재(606) 내의 형광재(607)로서 청색 파장의 광에 의해 여기되어 청색 파장보다도 파장이 긴 적색 파장의 형광(제2 파장의 광)을 발하는 것을 사용한 경우에는 돔 형상 캡부재(606)를 나오는 광은 청색광과 적색광의 혼합색인 핑크색의 광이 된다.

이 경우에 돔형상 캡부재(610)로서 적색의 것을 사용하면, 핑크색의 광 중의 청색광의 성분이 돔형상 캡 부재(610)에 흡수되어 돔형상 캡부재(610) 즉 LED 구(603)에서는 적색의 광만이 출사하게 된다.

상기한 예 외에, 돔형상 캡부재(606) 내부의 형광재(607)와 돔형상 캡부재(610) 내부의 염료를 여러 가지로 조합시킴으로써, 모든 색(full color)의 광을 발광시키는 것이 가능하게 된다.

<제24 실시예>

도 65는 본 발명에 관한 표시장치(면조광 표시장치)의 제24 실시예가 적용된 단위 표시등(10a)의 분해 사시도이다. 또한, 도 66은 도 65의 단위표시등(10a)의 모식 단면도이다. 이 단위 표시등(10a)에서는 윈도우(W)를 가지는 수지로 만든 케이스(711)의 내부에 복수의 광원(712)(LED발광소자)이 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 각 광원(712)은 프린트 기판의 주면상에 실장되어 이 케이스(711)안에 수용되어 있고, 그 발광부가 케이스(11)의 상면측을 향하여 노출되어 있다. 이들의 광원(712)을 구성하는 LED발광소자는 자외영역에서 청색까지의 파장 중 어느 한 쪽의 파장(제1 파장)의 광, 여기서는 청색 파장의 광을 발광한다.

한편, 상기 윈도우(W)의 상면 주위에는 프레임(713)이 배치된다. 이 프레임(713)은 케이스(711)를 통하여 상기한 도 1의 하우징(2)의 안에 끼워맞춰지도록 되어 있고, 이 프레임(713)에 복합판(720)이 끼워진다. 이 복합판(720)은, 광원(712)측으로부터

(1)확산판(광확산부재)(721),

(2)파장변환부재(722),

(3)투명수지로 만든 기명판(723),

(4)투명수지로 만든 커버플레이트(724),

4개를 겹친 구조로 되어 있다. 기명판(723)에는 표시해야할 정보(문자, 기호, 그림무늬 등)가 기입되어 있다.

이들 중, 파장변환부재(722)가 본 발명의 주된 특징에 따라 마련된 것이다. 파장변환부재(722)는 표시면으로 되는 커버플레이트(724)와 광원(712)의 사이에 배설되고, 광원(712)에서의 광을 받는 입사면(722a)과 표시면측(동 도면의 상측)을 향한 출사면(722b)을 가지는 판형태 또는 시트형태의 부재이다.

도 67은, 파장변환부재(722)의 부분 단면도이다. 파장변환부재(722)는 도 67에 나타내고 있는 바와 같이 형광체층(731)과 필터층(732)을 일체화한 2층구조를 가지고 있다. 그리고, 파장변환부재(722)는 형광체층(731)이 입사면(722a)측에 위치하고, 필터층(732)이 출사면(722b)측에 위치하도록 하여 배설된다.

형광체층(731)은, 입사면(722a)을 통하여 입사하는 제1 파장의 적어도 일부를 제1 파장보다도 파장이 긴 제1 파장의 광으로 변환하여 출사하도록 되어 있다. 따라서, 일반적인 경우에는 형광체층(731)에서 필터층(732)으로 입사하는 광에는 형광체층(731)이 발광한 제1 파장의 광과, 형광체층(731)에 입사한 제1 파장의 광중 형광체층(732)에 의해 제2 파장의 광으로 변환되지 않고 남은 나머지 광이 포함되어 있다. 또한, 형광체층(731)에 입사한 제1 파장의 광이 실질적으로 전부 제2 파장의 광으로 변환된 경우에는 형광체층(731)에서 필터층(732)으로 입사하는 광에는 제1 파장의 광은 포함되지 않는다.

필터층(732)의 광의 투과특성은 형광체층(731)에서 입사하는 광의 적어도 일부를 표시광으로서 표시면을 향하여 투과시키도록 설정되어 있다. 또한, 필터층(732)의 외관색은 백색광 등의 외계에서의 입사광(가시광) 중의 어느 한 파장성분의 광을 가장 좋게 투과하는 지에 크게 의존하고 있고, 일반적으로 그 가장 좋게 투과하는 파장성분의 색과 실질적으로 동일 또는 근사한 색으로 되지만, 여기서는 필터층(732)의 외관색을 광원(712)의 점등시에 필터층(732)을 투과하여 표시면을 조광하는 표시광의 색과 실질적으로 일치 또는 근사하게 설정되어 있다.

이것에 의해, 광원(712)이 소등하고 있을 때에, 백색광인 외계에서의 광이 표시면을 구성하는 커버플레이트(724) 및 기명판(723)을 통하여 필터층(732)에 입사하면, 그 필터층(732)에서의 반사광이 표시면에서 출사함으로써 필터층(732)의 외관색이 실질적으로 표시면의 색으로서 육안으로 인식되도록 되어 있다.

즉, 필터층(732)은 이하의 2개의 역할을 담당하고 있다. 제1의 역할은 형광체층(731)에서 표시면측을 향하여 출사하는 광의 색(일반적인 경우에는 제1 파장의 광의 색과 제2 파장의 광의 색의 가색혼합색)을 원하는 색(표시색)으로 변환 또는 보정하는 것이다. 제2의 역할은 광원(712)이 점등하고 있을 때의 표시면의 색(표시광의 색)과, 광원(712)이 소등하고 있을 때의 표시면의 색을 실질적으로 일치 또는 근사시키는 것이다. 따라서, 표시광의 색이나 광원(712)의 소등시의 표시면의 색을 실질적으로 규정하는 필터층(732)의 광투과특성은 필터층(732)이 이들 2개의 역할을 해내도록 설정할 필요가 있다.

도 68은 파장변환부재(722)의 형광체층(731) 및 필터층(732)의 광학적 특성을 일예로서 나타내는 모식 단면도이다. 또한, 이 도 68의 도시예에서는 필터층(732)의 광투과특성은 실질적으로 형광체층(731)이 발광하는 제2 파장의 광만을 투과시키도록 즉, 제2 파장 이외의 파장성분의 광은 실질적으로 투과시키지 않도록 설정되어 있다. 이것에 의해 필연적으로 필터층(732)의 외관색은 제2 파장의 광의 색과 실질적으로 동일한 색으로 된다.

형광체층(731)을 구성하는 형광부재(733)는 투명수지 재료로 만든 후술하는 형광특성을 가지는 형광재료(색변환도료)를 혼합한 판 형태 또는 시트 형태 등으로 성형한 것이고, 동 도면의 부호 FM이 형광재료를 나타내고 있다.

이 형광재료(FM)는, 동 도면의 실선으로 나타내는 제1 파장의 광(L1)에 의해 여기된 후, 기저상태로 돌아갈 때, 제1 파장보다도 파장이 긴 소정의 표시색의 제2 파장의 광(L2)(동 도면의 파선)을 방출한다고 하는 형광특성을 가지고 있다. 이 때문에, 형광체층(731)의 입사면(722a)으로 광원(712)으로부터의 제1 파장의 광(L1)이 입사하면, 입사광(L1)이 형광재료(FM)에 흡수되어 제1 파장보다도 긴 제2 파장의 광(형광)(L2)이 발광되어 그 발광된 제2 파장의 광(L2)이 형광체층(731)에서 필터층(732)으로 입사한다.

이 필터층(732)으로 입사한 제1 파장의 광(L1)은 필터층(732)의 표시면측의 표면에 도달하기까지 충분히 감쇠되고 필터층(732)을 투과하지 않도록 되어 있다. 이것에 대하여 제2 파장의 광(L2)은 대체로 감쇠하는 일없이 필터층(732)을 투과하도록 되어 있다. 이것에 의해 필터층(732)의 표시면 측의 표면에서는 실질적으로제2 파장의 광(L2)만으로 이루어지는 광이 표시면 측을 향하여 출사하도록 되어 있다.

또한, 필터층(732)은 형광체층(731)이 발광한 제2 파장의 광(L2)의 색을 보정하는 기능도 가지고 있고, 제2 파장의 광이 필터층(732)을 투과하는 것에 의해 제2 파장의 광의 각 파장성분의 강도가 보정되어 원하는 표시색에 보다 가까운 색의 광이 얻어지도록 되어 있다.

또한, 여기서는 필터층(732)의 광투과특성을 실질적으로 제2 파장의 광만을 투과시키도록 설정되었지만, 예컨대, 도 69에 나타내고 있는 바와 같이 제2 파장의 광을 실질적으로 전부 투과시킴과 동시에, 제1 파장의 광의 일부를 투과시키도록 설정해도 된다. 또는 필터층(732)의 광투과특성을 도 70에 나타내는 바와 같이, 제1 파장의 광을 실질적으로 전부 투과시킴과 동시에 제2 파장의 광의 일부를 투과시키도록 설정해도 되고 여러 가지 변경이 고려된다.

단, 어느 하나의 경우에도 필터층(732)은 형광체층(731)에서 출사하는 광의 적어도 일부를 투과시킬 필요가 있음과 동시에, 그 외관색은 필터층(732)의 투과광인 표시광의 색과 실질적으로 일치 또는 근사시킬 필요가 있다. 또한, 파장변환부재(722)의 구체적 구성예에 대해서는 다음의 실험예에서 상술한다.

여기서, 이와 같은 필터층(732)의 형성방법에 대하여 설명한다.

제1의 방법으로서는 소정의 광투과특성을 가지고, 표시색과 실질적으로 일치 또는 근사한 외관색을 가지는 잉크(734)(필터재료)(도 67 참조) 또는 도료(필터재료)를 형광체층(731)을 구성하는 판형태 또는 시트 형태의 형광부재(733)의 한쪽면표면측에 스크린인쇄 또는 뿜어서 도포함으로써 필터층(732)을 형성하는 방법이 있다. 이 방법에서는 스크린 인쇄 또는 뿜어 도포한다고 하는 간단한 방법으로 필터층(732)을 용이하게 형성할 수 있다고 하는 이점이 있다. 또한 본 실시예에 관한 필터층(732)은 스크린 인쇄에 의해 형성된 것이다.

제2의 방법으로서는 소정의 광투과특성을 가지고, 표시색과 실질적으로 일치 또는 근사한 외관색을 가지는 열전사 필름을 형광체층(731)을 구성하는 형광부재(733)의 한쪽 표면에 열전사함으로써 필터층(732)을 형성하는 방법이 있다. 이 방법에서는 열전사라고 하는 간단한 방법으로 필터층(732)을 용이하게 형성할 수 있다고 하는 이점이 있음과 동시에, 필터층(732)을 구성가능한 열전사 필름으로서 충분한 종류의 색의 열전사 필름이 입수 가능하므로, 원하는 외관색 및 광투과성을 가지는 필터층(732)을 용이하게 형성할 수 있다고 하는 이점이 있다.

제3의 방법으로서는, 형광체층(731)을 구성하는 형광부재(733)의 한쪽 표면에서 함침성(含浸性)을 가지는 소정의 착색재를 함침시키고, 형광부재(733)의 한쪽 표층부를 소정의 광투과특성을 가지도록 또한 표시색과 실질적으로 일치 또는 근사한 외관색으로 되도록 착색하여 필터층(732)으로 하는 방법이 있다. 이 방법에 의하면, 도포 등에 의해 필터층(732)을 형성한 경우에는 다른 부재와의 접촉 등에 의해 필터층(732)이 벗겨진다든지 하는 일이 있지만, 형광체층(731)을 구성하는 형광부재(733)의 한쪽 표면에서 소정의 착색재를 함침시키고 형광부재(733) 자체를 부분적으로 착색함으로써 필터층(732)이 형성되므로, 필터층(732)이 벗겨진다든지 하는 일이 없다고 하는 이점이 있다.

제4의 방법으로서는 도 71에 나타내고 있는 바와 같이, 형광체층(731)을 구성하는 판형태 또는 시트형태의 형광부재(733)와, 필터층(732)을 구성하는 판형태 또는 시트형태의 필터부재(735)를 투명접착재에 의해 접착함으로써 또는 초음파진동을 가하여 서로의 당접면(當接面)을 용착(溶着)함으로써 일체화하여 파장변환부재(722)를 형성하는 방법이 있다.

제5의 방법으로서는 형광체층(731)과 필터층(732)을 가지는 파장변환부재(722)를 이층성형(이중성형)에 의해 일체 성형하는 방법이 있다. 구체적인 이층성형의 방법으로서는 형광체층(731) 또는 필터층(732)의 어느 한쪽을 구성하는 수지 플레이트를 먼저 제조하여 두고, 그 먼저 제조한 수지 플레이트를 금형 안에 실장한 상태에서 형광체층(731) 또는 필터층(732)의 어느 한 다른 쪽을 구성하기 위한 수지재료를 금형 안에 흘려 넣어 파장변환부재(722)제작하는 방법이 있다.

다음으로, 도 65로 돌아가서 설명을 계속한다. 광원(712)이 점등되어 파장변환부재(722)의 형광체층(731)에서 출사된 광이 필터층(732)으로 통과되어 소정의 표시색을 가지는 표시광이 생성되면, 이 표시광이 기명판(723)을 통하여 커버플레이트(724)에 의해 구성되는 표시면으로 인도되어 표시면의 전면(全面)이 소정의 표시색으로 조광되며, 소정의 광학적인 표시(정보표시)가 이루어진다. 즉, 표시등(10a)이 소정의 표시색으로 점등한다.

이와 같이, 이 실시예에 관한 표시등(면조광 표시장치)(10a)에 의하면, 광원(712)의 점등시에 필터층(732)을 투과하여 표시면을 조광하는 표시광의 색과,광원(712)의 소등시에서의 표시면의 색을 규정하는 필터층(732)의 외관색을 실질적으로 일치 또는 근사시키고 있으므로, 광원(712)이 소등하고 있을 때의 표시면의 색에서 광원(712)이 점등하고 있을 때의 표시면의 색(측, 표시면을 조광하는 표시광의 색)을 직감적으로 용이하게 인식할 수 있고, 표시등(10a)이 나타내는 의미를 그 소등시의 표시면의 색에서 직감적으로 용이하게 이해할 수 있다.

또한, 광원(712)과 표시면의 사이에 개재된 형광체층(731)이 입사하는 광원(712)에서의 제1 파장의 광의 적어도 일부를 제1 파장보다도 파장이 긴 제2 파장의 광으로 변환하여 표시면을 향하여 출사하고, 그리고 이 형광체층(731)에서 출사하는 광을 필터층(732)으로 통과시켜 그 필터층(732)을 투과한 광(표시광)에 의해 표시면을 조광하도록 하고 있으므로 형광체층(731)을 구성하는 형광부재(733)나 필터층(732)을 형성하는 필터재료(잉크(734) 등)의 종류를 변경함으로써 제1 파장의 광에서 여러 가지 색을 가지는 표시광을 용이하게 얻을 수 있다. 그 결과, 광원(712)에는 제1 파장의 광을 발광하는 1종류의 광원(712)(여기서는 청색 LED 발광소자)을 구비하여 두면 되므로, 예컨대, 표시광의 색에 맞추어 사용하는 LED발광소자의 종류의 조합을 변경하는 것에 비하여 생산성의 향상 및 저코스트화를 도모할 수 있다. 또한, 파장변환부재(722)의 구체적인 구성예에 대해서는 다음의 실험예에서 상술한다.

또한, 파장변환부재(722)에는 형광체층(731)과 필터층(732)이 일체로 마련되어 있으므로, 부품개수를 삭감할 수 있고, 조립공정의 간략화 및 저코스트화가 도모된다.

또한 이 실시예에서는 광원(712)에서의 광을 확산판(721)으로 확산한 후, 파장변환부재(722)에 입사시키도록 하고 있으므로, 표시면상에서의 광량의 변동이나, 색 변동이 경감되도록 되어 있다.

또, 이 실시예에서는 제1 파장의 광이 자외영역에서 청색까지의 파장중 어느 한쪽의 파장을 가지는 파장이 짧은 광, 여기서는 청색의 광이므로, 제1 파장의 광보다 다양한 색의 광을 만들어 낼 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 복합판(720) 내에 기명판(723)을 끼워 넣고, 광원(712)의 점등에 따라 기명판(723)에 기입된 정보를 표시하도록 하였지만, 기명판(723)을 사용하지 않고서, 표시면의 점등, 소등만으로 소정의 정보를 표시하도록 해도 된다.

또한, 본 실시예에서는 형광체층(731)과 필터층(31)을 일체로 구비하는 파장변환부재(722)를 사용하였지만, 형광체층(731)과 같은 기능을 가지는 형광판과, 필터층(732)과 동일한 기능을 가지는 필터부재(필터)를 별개로 형성하고, 별개인 채로 복합판(720)내에 끼워 넣도록 해도 된다.

또한, 본 발명의 관련기술로서 이하에 나타내는 것이 고려된다.

도 72는 본 발명의 관련기술에 관한 표시장치(면조광 표시장치)의 모식 단면도이다. 이 면조광 표시장치도 상기한 제24 실시예의 단위 표시등(10a)과 같은 단위표시등이며, 상기한 단위표시등(10a)과 대응하는 부분에는 동일한 참조부호를 붙이고 설명을 생략한다.

이 단위 표시등에서는 파장변환 부재(722)는 사용되지 않고, 광원(712)이 발광하는 광(제1 파장의 광)을 실질적으로 그대로 표시면으로 인도하여 광학적인 표시를 행하도록 되어 있다. 이 단위표시등에서의 특징점은 도 73에 나타내는 바와 같이, 확산판(721)(여기서는 유백색 확산판)의 표시면 측의 표면에 필터층(736)을 형성한 점이다.

이 필터층(736)은 상기한 필터층(732)과 동일한 목적을 위하여 마련되는 것이며, 광원(712)이 발광하는 광 중, 표시광으로서 사용되는 소정의 표시색의 파장성분의 광(예컨대, 순수한 청색파장성분의 광)만을 투과하도록 되어 있다. 이 때문에 필터층(736)은, 필연적으로 표시색과 실질적으로 일치 또는 근사한 외관색을 가지고 있다.

따라서, 광원(712)에서 조광된 제1 파장의 광은, 확산판(721)의 필터층(736)을 투과함으로써 광의 색이 소정의 표시색으로 보정되어 표시면 측으로 출사하도록 되어 있다. 또한, 광원(712)의 소등 시에는 실질적으로 표시색과 동일색을 가지는 필터층(36)의 색이 커버플레이트(24) 및 기명판(23)을 통하여 육안으로 인식되어, 광원(712)의 소등 시에 있어서도 이 단위 표시등의 점등 시의 표시색이 육안으로 인식할 수 있도록 되어 있다.

<제24 실시예의 실험예>

여기서는 광원(712)에 청색의 LED발광소자를 사용하고 이 청색의 LED발광소자가 발광하는 청색 파장의 광(제1 파장의 광)에서, 6종류의 파장변환부재(722)(파장변환부재 A, B, C, D, E, F)를 사용하여 적색의 표시광과, 녹색의 표시광과, 백색계통(약간 적색을 띤 백색, 약간 황색을 띤 백색)의 표시광을 생성하는 경우에대하여 설명한다. 여기서, 도 74의 그래프는 광원(712)이 발광하는 청색 파장의 광의 스펙트럼을 나타내고 있다.

또한, 제1 실험예에서는 파장변환부재(A, B, C)를 사용하여 적색의 표시광을 생성하고, 제2 실험예에서는 파장변환부재(D)를 사용하여 녹색의 표시광을 생성하고, 제3 실험예에서는 파장변환부재(E, F)를 사용하여 백색계통의 표시광을 생성한다. 또한, 도 75는 각 실험예에서 얻어진 표시광의 색의 색도좌표를 나타내는 도면이다.

우선, 제1 실험예로서 청색 파장의 광에서 적색의 광을 생성하는 경우에 대하여 설명한다. 도 76에 있어서 쇄선, 2점쇄선, 1점쇄선으로 나타내는 각 그래프는 파장변환부재(A, B, C)의 필터층(732)에 사용되는 적색의 외관색을 가지는 적색 잉크(734)의 광투과특성을 나타내는 것이다. 또한, 각 파장변환부재(A, B, C)의 형광체층(731)에는 동일한 형광부재(733)가 사용되고 있다. 또한, 광투과특성의 측정은, 투명 아크릴판에 파장변환부재(A, B, C)에 관한 잉크(734)를 스크린 인쇄한 것에 할로겐 램프의 광을 조사하고 그 광의 각 파장성분의 투과율을 측정하여 행하였다. 이 광투과특성의 측정방법은 이하의 다른 실험예에서도 마차가지이다.

도 77에서 실선으로 나타내는 그래프는, 파장변환부재(A, B, C)의 형광체층(731)으로 사용되는 형광부재(733)에 광원(712)의 청색 파장의 광을 조사한 경우에, 그 형광부재(733)에서 출사하는 광의 스펙트럼을 나타내고 있다. 이 그래프에서, 형광부재(733)에서 출사하는 광으로는 광원(712)에서의 청색 파장의 광에 의해 형광부재(733)가 발광한 적색 파장의 광 외에, 변환되는 일 없이형광부재(733)를 투과한 청색 파장의 광도 상당히 포함되어 있는 것을 알 수 있다. 도 75의 색도도(色度圖)상의 점 Rin이 여기서의 형광부재(733)에서 출사하는 광의 색을 나타내고 있다.

도 77에 있어서, 쇄선, 2점쇄선, 1점쇄선으로 나타내는 각 그래프는 본 실험예에 관한 각 파장변환부재(A, B, C)에 광원(712)의 청색 파장의 광을 조사했을 때에 생성되는 적색 광의 스펙트럼을 나타내고 있다. 이 각 그래프로부터, 각 파장변환부재(A, B, C)의 필터층(732)에 의해 형광체층(731)을 투과한 청색 파장의 광이 제거 또는 대폭적으로 억제되고 있는 것을 알 수 있다. 이로부터, 파장변환부재(A)를 사용하면 대체로 순수하게 적색의 표시광이 얻어지고, 파장변환부재(B, C)를 사용하면 적색 파장의 광에 약간 청색 파장의 광이 섞이며, 그 결과 약간 핑크색을 띤 적색의 표시광이 얻어지는 것을 알 수 있다. 또한, 파장변환부재(A)에 의해 생성되는 표시광의 색은 도 75의 색도도 상의 점 Rout에 의해 나타내고 있다.

다음으로 제2 실험예로서, 청색 파장의 광에서 녹색의 광을 생성하는 경우에 대하여 설명한다. 도 78에서 쇄선으로 나타내는 그래프는 파장변환부재(D)의 필터층(732)에 사용되는 녹색의 외관색을 가지는 녹색 잉크(734)의 광투과특성을 나타내는 것이다. 동 도면에서 일점쇄선으로 나타내는 그래프는 파장변환부재(D)의 형광체층(731)으로 사용되는 형광부재(733)에 광원(712)의 청색 파장의 광을 조사한 경우에, 그 형광부재(733)에서 출사하는 광의 스펙트럼을 나타내고 있다. 또한, 동도면에서 실선으로 나타내는 그래프는 본 실험예에 관한 파장변환부재(D)에 광원(712)의 청색 파장의 광을 조사했을 때 생성되는 녹색 파장의 광의 스펙트럼을나타내고 있다. 또한, 형광부재(733)에서 출사하는 광의 색, 및 파장변환부재(D)에 의해 생성되는 표시광의 색은 도 75의 색도도(色度圖) 상의 점(Gin, Gout)에 의해 각각 나타내고 있다.

이들의 그래프에서 알 수 있는 바와 같이, 본 실험예에서는 형광체층(731)을 구성하는 형광부재(733)의 파장변환특성이 양호하므로, 형광체층(731)에 입사된 청색 파장의 광은 대체로 완전히 녹색 파장의 광으로 변환되어 형광체층(731)에서 필터층(732)에 입사하는 광에는 청색 파장의 광은 거의 포함되어 있지 않지만, 형광체층(731)에서 출사하는 광에 포함되는 광의 성분 중 순수한 녹색의 파장성분보다도 파장이 긴 장파장 성분(황색 성분)이 필터층(732)에 의해 제거되어 광의 색이 보정되어 있어 보다 원하는 표시색(여기서는 채도가 높은 순수한 녹색)에 가까운 색의 표시광이 얻어진다.

다음으로 제3 실험예로서, 청색 파장의 광으로부터 백색계통의 색의 광을 생성하는 경우에 대해서 설명한다. 도 79의 그래프는 적색을 띤 백색의 광을 생성하기 위한 파장변환부재(E)의 필터층(732)(잉크(734))의 광투과특성을 나타내는 것이며, 도 80의 그래프는 황색을 띤 백색의 광을 생성하기 위한 파장변환부재(F)의 필터층(732)(잉크(734))의 광투과특성을 나타내는 것이다. 또한, 파장변환부재(E, F)의 형광체층(731)에는 동일한 형광부재(733)가 사용되고 있다.

도 81에서 실선으로 나타내는 그래프는, 파장변환부재(E, F)의 형광체층(731)으로 사용되는 형광부재(733)에 광원(712)의 청색 파장의 광을 조사한 경우에 그 형광부재(733)에서 출사하는 광의 스펙트럼을 나타내고 있다. 동 도면에서 2점쇄선, 1점쇄선으로 나타내는 그래프는 본 실험예에 관한 파장변환부재(E, F)에 광원(712)의 청색 파장의 광을 조사했을 때 생성되는 적색을 띤 백색의 광, 황색을 띤 백색의 광의 스펙트럼을 각각 나타내고 있다. 또한, 각 파장변환부재(E, F)의 형광부재(733)에서 출사하는 광의 색, 및 각 파장변환부재(E, F)에 의해 생성되는 표시광의 색은 도 75의 색도도 상의 점(Win 및 Wout1, Wout2)에 의해 각각 나타내고 있다.

이들의 그래프로부터 알 수 있는 바와 같이, 파장변환부재(E, F)의 형광체층(731)은 청색 파장의 광을 받아서 대략 황색 파장의 영역의 광을 발광하도록 되어 있고, 형광체층(731)에서 출사하는 광의 색은 청색 파장의 광의 색과 대략 황색 파장 영역의 광의 색의 가색혼합색인 백색이다. 그리고, 이 백색의 광이 각 파장변환부재(E, F)의 필터층(732)에 의해 적색을 띤 백색의 광, 또는 황색을 띤 백색의 광으로 변환되고 있다.

또한, 본 실험예에서는 옅은 적색 또는 옅은 황색의 필터층(732)을 형성하여 형광체층(731)에서 출사하는 백색의 광을 적색을 띤 백색의 광, 또는 황색을 띤 백색의 광으로 변환하도록 하였지만, 백색의 외관색을 가지는 필터층(732)을 본 실험예에 관한 형광체층(731)에 붙여 소등시의 표시면의 색을 백색이 되게 해도 된다.

이어서, 상기한 도 72 및 도 73에 나타낸 본 발명의 관련기술에 관한 면조광 표시장치에 사용되는 필터층(736)의 구체예를 나타낸다. 도 82에서 쇄선으로 나타내는 그래프는 필터층(736)에 사용되는 청색의 외관색을 가지는 청색 잉크의 광투과특성을 나타내는 것이다. 동 도면에서, 일점쇄선을 나타내는 그래프는 광원(712)이 발광하는 청색 파장의 광의 스펙트럼을 나타내고 있다. 또한, 동 도면에서, 실선으로 나타내는 그래프는 필터층(736)이 형성된 투명 아크릴판에 광원(712)의 청색 파장의 광을 조사한 경우의 투과광의 스펙트럼을 나타내고 있다.

이들의 그래프로부터 알 수 있는 바와 같이, 광원(712)이 발광하는 광에 포함되는 광의 성분 중, 원하는 파장성분(여기서는, 순수한 청색의 파장성분)의 주변성분이 필터층(736)에 의해 억제되어 광원(712)이 발광하는 광의 색이 원하는 표시색에 보다 가깝게 되도록 보정되어 있다.

이상 본 발명의 각 실험예에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 범위는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 청구의 범위에 의해 규정된다.

Claims (30)

1. 소정의 표시면을 조광하여 표시를 행하는 표시장치에 있어서,

   제1 파장의 광(L1)을 발광하는 광원(12, 54, 212a, 312, 412, 712)과,

   상기 광원과 상기 표시면과의 사이에 개재하고, 입사하는 상기 광원에서의 상기 제1 파장의 광의 적어도 일부를 상기 제1 파장보다도 파장이 긴 제2 파장의 광(L2)으로 변환하여 상기 표시면을 향하여 출사하는 형광판(22, 214, 322, 421, 731)을 구비하며,

   상기 광원(12, 54, 212a, 312, 412, 712)이 상기 제1 파장의 광(L1)으로서 자외영역에서 청색까지 파장 중 어느 하나의 파장의 광을 발광하는 복수의 반도체 발광소자로서,

   상기 반도체 발광소자는 매트릭스 형태로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 광원에서 상기 표시면 측으로 진행하는 광의 광학경로 상에서 그 광을 확산 또는 분산하는 광확산부재(21, 213, 321, 424, 721)를,

   더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 광확산부재가 홀로그램 확산판(21)인 것을 특징으로 하는 표시장치.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 광확산부재는 광투과성의 재료로 이루어지며, 광을 출사시키는 출사면측에 복수의 프리즘면(219)을 평면형상으로 배열한 시트부재(213)이며, 상기 출사면측이 상기 표시면측을 향하여 배설되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 시트부재의 상기 복수의 프리즘면(213)은, 그 시트부재의 상기 출사면 측에 다각추 형상을 가지는 복수의 프리즘(213c)을 그 인접하는 프리즘의 저면 끼리가 빈틈없이 밀착하도록 마련됨으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 형광판에 광확산재를 혼입한 것을 특징으로 하는 표시장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 반도체 발광소자(12, 54, 212a, 312, 412, 712)는 상기 제1 파장의 광(L1)으로서 청색의 광을 발광하고,

   상기 형광판(22, 214, 322, 731)은 상기 반도체 발광소자에서 발광되는 청색 광의 일부를 흡수하여 상기 제2 파장의 광(L2)으로서 황색 파장의 광을 발광하는형광특성을 가지고 있고,

   상기 표시면과 조광하기 위한 광으로서 상기 청색 파장의 광과 상기 황색 파장의 광에 의해 실질적으로 백색의 광이 얻어지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 형광판과 상기 표시면과의 사이에 개재하여 상기 형광판에서 출사하는 광 중 적어도 일부를 상기 표시면측으로 투과시키는 필터(732)를 더 구비하고,

   상기 광원의 점등시에 상기 필터를 투과하여 상기 표시면을 조광하는 광의 색과, 상기 광원의 소등시에서의 상기 표시면의 색을 실질적으로 규정하는 상기 필터의 외관색을 실질적으로 일치 또는 근사시킨 것을 특징으로 하는 표시장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 형광판(731)과 상기 필터(732)를 상기 형광판으로서 기능하는 형광체층과 상기 필터로서 기능하는 필터층을 일체로 구비하는 파장변환부재(722)로서 일체화한 것을 특징으로 하는 표시장치.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 필터층(732)은, 상기 형광체층(731)을 구성하는 형광부재(733)의 한쪽 표면에 상기 필터층을 구성하는 소정의 필터재료(734)를 인쇄 또는 도포하는 것에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
11. 제 9항에 있어서,

    상기 필터층(732)은, 상기 형광체층(731)을 구성하는 형광부재의 한쪽 표면에 상기 필터층을 구성하는 열전사 필름을 열전사함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
12. 제 9항에 있어서,

    상기 필터층(732)은, 상기 형광체층(731)을 구성하는 형광부재의 한쪽 측면으로부터 소정의 착색재를 함침시키고, 상기 형광부재의 한쪽 표층부를 착색하는 것에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
13. 제 9항에 있어서,

    상기 파장변환부재(722)는, 상기 형광체층(731)을 구성하는 형광부재(733)와, 상기 필터층(732)을 구성하는 필터부재(735)를 접착재에 의한 접착 또는 초음파 용착(溶着)에 의해 일체화하여 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
14. 제 9항에 있어서,

    상기 파장변환부재(722)는 수지로 만든 부재이며, 상기 형광체층(731)과 상기 필터층(732)이 이층성형에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
15. 제 1항에 있어서,

    상기 광원(312, 54)은 상기 제1 파장의 광(L1)을 발광하는 제1 발광체(S1)와, 상기 제1 파장과는 다른 별개의 파장의 광(L0)을 발광하는 제2 발광체(S2)를 가지고,

    상기 제1 및 제2 발광체가 발광하는 광을 상기 형광판(322)에 입사시키고, 상기 제1 발광체와 상기 제2 발광체의 점등상태를 변경하는 것에 의해 상기 형광판에서 출사하는 광의 색을 변경가능한 것을 특징으로 하는 표시장치.
16. 제 15항에 있어서,

    상기 형광판(322)은, 상기 별개의 파장의 광(L0)을 실질적으로 투과시키는 것을 특징으로 하는 표시장치.
17. 제 16항에 있어서,

    상기 광원(312, 54) 중, 상기 제1 발광체(S1)만을 발광시켰을 때에는 제1의 유채색의 광(L1)이 상기 형광판(322)에서 출사되고,

    상기 광원(312, 54) 중, 상기 제2 발광체(S2)만을 발광시켰을 때에는 제2의 유채색의 광(L2)이 상기 형광판에서 출사되며,

    상기 제1 발광체 및 제2 발광체의 쌍방을 점등했을 때에는 상기 제1의 유채색의 광과 상기 제2 유채색의 광의 가색혼합색에 의해 제3의 유채색의 광(Lout)이 상기 형광판에서 출사되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
18. 제 17항에 있어서,

    상기 제1 및 제2의 발광체(S1, S2)중의 어느 한쪽을 점등하는 경우와, 상기 제1 및 제2 발광체 쌍방을 점등하는 경우에, 상기 제1 발광체 및 제2 발광체의 휘도를 변경하는 휘도가변부(PWa, PWb, SWa, SWb)를,

    더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
19. 제 1항에 있어서,

    상기 형광판(421, 482)과 상기 표시면과의 사이에 개재하고, 상기 출사면에서 출사하는 광 중 상기 형광판을 투과한 상기 제1 파장의 광(L1)을 제거하고, 실질적으로 상기 제2 파장의 광(L2)만을 상기 표시면을 향하여 투과시키는 필터(423, 484)를,

    더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
20. 소정의 광을 소정의 표시면에서 출사시키는 것에 의해 상기 표시면에 광학적인 표시를 행하는 표시장치에 있어서,

    제1 파장의 광(L1)을 발광하는 광원(412, 54, 492)과,

    상기 광원과 상기 표시면과의 사이에 개재하고, 상기 제1 파장의 광을 받아서 제1 파장보다도 긴 제2 파장의 광(L2)을 발광하는 형광재료(FMa, FMb)와, 상기 제1 파장의 광을 감쇠시키는 필터재료를 포함하여 일체적으로 구성되어 있고, 입사한 상기 제1 파장의 광을 받아 상기 형광재료가 발광한 상기 제2 파장의 광을 상기 표시면을 향하여 출사시키는 한편, 상기 형광재료에 의해 변환되지 않은 입사된 나머지의 상기 제1 파장의 광을 상기 필터 재료의 작용에 의해 감쇠시켜 실질적으로 투과시키지 않는 파장변환부재(491, 501, 511, 512)를 구비하며,

    상기 광원이 상기 제1 파장의 광(L1)으로서 자외영역에서 청색까지의 파장중 어느 하나의 파장의 광을 발광하는 복수의 반도체 발광소자로서,

    상기 복수의 반도체 발광소자는 매트릭스 형태로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
21. 제 20항에 있어서,

    상기 파장변환부재(491)는,

    상기 필터재료를 포함하여 구성되는 필터부재(493)와,

    상기 필터부재중에 혼입된 상기 형광재료(FMa),

    를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
22. 제 20항에 있어서,

    상기 파장변환부재는,

    상기 필터재를 포함하여 구성되는 필터부재(501)와,

    상기 필터부재의 상기 광원측의 표면에 도포된 상기 형광재료(FMb),

    를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
23. 소정의 광을 소정의 표시면에서 출사시키는 것에 의해 상기 표시면에 광학적인 표시를 행하는 표시장치에 있어서,

    제1 파장의 광(L1)을 발광하는 광원(12, 312)과,

    입사하는 광의 일부를 그대로 출사시킴과 동시에, 입사한 상기 광의 나머지에 의해 상기 제1 파장보다 길고, 더욱이 서로 다른 파장의 광(L2, L3)을 각각 발광하는 복수의 형광판(91, 92, 391, 392)을 적층하여 이루어지며, 상기 광원에서의 광을 받는 입사면과, 상기 제1 파장의 광 및 상기 복수의 형광판에서 각각 발광한 상기 광을 상기 표시면을 향하여 출사하는 출사면을 가지는 파장변환부재(90, 390)를 구비하고,

    상기 광원이 상기 제1 파장의 광(L1)으로서 자외영역부터 청색까지의 파장중 어느 하나의 파장의 광을 발광하는 복수의 반도체 발광소자로서,

    상기 복수의 반도체 발광소자는 매트릭스 형태로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
24. 제 23항에 있어서,

    상기 광원(312)은 상기 제1 파장의 광(L1)을 발광하는 제1 발광체(S1)와, 상기 제1 파장과는 다른 별개의 파장의 광(L0)을 발광하는 제2 발광체(S2)를 가지고,

    상기 제1 및 제2 발광체가 발광하는 광을 상기 파장변환부재(390)의 상기 입사면으로 입사시키고, 상기 제1 발광체와 상기 제2 발광체의 점등상태를 변경하는것에 의해, 상기 출사면에서 출사하는 광의 색을 변경가능한 것을 특징을 하는 표시장치.
25. 제 24항에 있어서,

    상기 파장변환부재(390)는, 상기 별개의 파장의 광(L0)을 실질적으로 투과시키는 것을 특징으로 하는 표시장치.
26. 광원에서의 광을 소정의 투광면으로 인도하고, 그 투광면 전체에서 조명을 행하는 조명장치에 있어서,

    광투과성의 재료로 이루어지고, 광을 출사시키는 출사면 측으로 복수의 프리즘면(219)을 평면상태로 배열한 시트 부재(213)를, 상기 출사면 측을 상기 투광면을 향하여 상기 광원과 상기 투광면과의 사이에 구비하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
27. 발광다이오드 소자를 사용한 표시장치에 있어서,

    상기 발광다이오드 소자(604)를 평면상태로 실장하여 이루어지는 발광기 본체(603a)와,

    상기 발광기 본체(603a)에서 상기 발광다이오드 소자(604)의 주위에 장착된 소정의 형광재(607)가 들어간 제1의 돔(dome)형상 캡부재(606),

    를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
28. 제 27항에 있어서,

    상기 제1의 돔형상 캡부재(606)에는, 또한 확산재가 혼입되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
29. 제 27항에 있어서,

    제1의 돔형상 캡부재(606)의 바깥 둘레에는 확산재(609)가 들어간 제2의 돔형상 캡부재(608)가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
30. 제 27항에 있어서,

    제1의 돔형상 캡부재(606)의 바깥 둘레에는 염료가 들어간 제3의 돔 형상 캡부재(610)가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.