(57)【要約】【課題】標識を均一な輝度で照明することができ、しかも設置を簡単に行なうことができる表示装置を得ることにある。【解決手段】文字や図形などの標識（４９）をもつ標識板（４２）と、面発光体と、これらを収納するケース（４３，４４）とを備えている。面発光体は、複数の発光ダイオード（１１）を隣接配置したものからなる。各々の発光ダイオードの発光面（１３）は平面に形成され、光拡散面となっていると共に、この光拡散面を標識板に向けてケースに配置されている。発光ダイオードからの光は拡散光となって標識板に入射し、標識板上の標識を均一な輝度で照明する。【選択図】    図２
2004205635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
文字や図形などの標識を形成した標識板と、面発光体と、これらを収納するケースとを備え、
前記面発光体が、発光面を光拡散面とした複数の発光ダイオードを、前記発光面を前記標識板に向けて前記ケース内に配置したものである
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記光拡散面が、前記発光面を平面にすることによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記面発光体が、前記標識板との間に、前記発光ダイオードからの拡散光をさらに拡散させて前記標識板に導く拡散板を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記面発光体は、複数の発光セルを隣接配置したものであって、
該発光セルは、前記発光ダイオードの少なくとも１つを担持するハウジングと、該ハウジングの側面に設けられた一対の電極板を有し、該電極板のそれぞれが、前記発光ダイオードのアノード又はカソードに電気的に接続されると共に、隣接配置された別の発光セルの電極板の１つと電気的に導通するものである
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
前記ハウジングに、凸部及び凹部が形成されており、該凸部及び凹部のそれぞれが、隣接する発光セルのハウジングに形成された凹部又は凸部と嵌合することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、表示装置に係わり、さらに詳しくは、面発光する交通標識、非常口の案内灯や看板などの表示装置に関している。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者は、この種の表示装置として、導光板および発光ダイオードを用いたものを既に発明し特許出願をしている（特許文献１参照）。この表示装置は、標識板と、発光源と、導光板と、これらを収納するケースとを備えており、標識板には、文字や図形などの標識を印刷加工やレーザ加工によって形成している。発光源は、複数の発光ダイオードを直線配列した線発光体（ＬＥＤアレイ）からなっており、導光板の側縁に配置されている。線発光体からの光は、導光板の反射面で散乱反射することにより、標識板を背面より照明している。このような導光板を使用する面発光表示装置は、きわめて薄く構成できるとともに、防水性の高い装置構成を実現できることから、各方面への応用が期待されている。
【０００３】
【特許文献１】
特願２００２−２８１８９６号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、導光板の使用による表示装置全体の重量の増大と製造原価の上昇に対しての配慮がなされていなかった。そして、ユーザーニーズの多様化と厳しいコスト削減要求という社会環境の変化により、より低コストで、しかも、設置やメンテナンスも簡単な表示装置の開発が嘱望されていた。
そこで、本発明の目的は、標識を均一な輝度で照明することができ、しかも、設置を簡単に行なうことができる、改良された表示装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の表示装置は、文字や図形などの標識を形成された標識板と、面発光体と、これらを収納するケースとを備え、面発光体が、発光面を光拡散面とした複数の発光ダイオードを、その発光面を標識板に向けてケース内に配置した構成をしていることを特徴としている。
【０００６】
【作用】
本発明の表示装置は、文字や図形などの標識を形成された標識板と、面発光体と、これらを収納するケースとを備えていて、面発光体が、発光面を光拡散面とした複数の発光ダイオードを、その発光面を標識板に向けてケース内に配置した構成をしているため、発光ダイオードからの光が拡散光として標識板に入射し、標識板上の文字や図形を均一な輝度で照明する。
【０００７】
このため、導光板を必要としなくなり、表示装置の重量が少なくなり、サイズもコンパクトになる。発光ダイオードの拡散面は、たとえば、発光面を平面にすることによって形成することができる。必要に応じて、発光ダイオードの発光面と標識板との間に拡散板を配置して、発光ダイオードから放射される光をさらに拡散させて、標識板に入射させてもよい。拡散板は、導光板に比べて、はるかに軽量であるため、この場合も表示装置の重量増大を最少にする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のある実施の形態において、面発光体は、発光ダイオードを担持するハウジングと、このハウジングの側面に設けられ、前記発光ダイオードのアノードおよびカソードに電気接続された一対の電極板を有する発光セルを隣接配置し、隣接する発光セルの電極板同士を互いに電気的に導通させることによって構成する。前記発光セルは、所要個数隣接配置することで、必要な形状および輝度をもつ面発光体を構成することができると共に、半田付け等の結線加工を要することなく、発光ダイオード同士の電気接続も同時に行なわせている。
【０００９】
本発明の他の実施の形態において、発光セルの各々は、隣接する発光セルと互いに嵌合可能な凸部および凹部をハウジングに備えており、発光セルを連結したときに、発光セル群を自立支持させて、これを保持するケースなどの軽量化を行なえるようにしている。
【００１０】
本発明の表示装置の実施例は、以下に、図面を参照して説明する。
【００１１】
本発明の表示装置は隣接配置された複数の発光セルからなる面発光体を備えている。
【００１２】
発光ダイオードは、図５において符号１１によって示されている。発光ダイオード１１は、白色光を放射する発光ダイオードからなっており、発光素子およびこれを包むモールド樹脂１２からなっている。
【００１３】
しかし、本発明の表示装置においては、発光ダイオード１１は、発光面１３を平面に形成している。すなわち、各々の発光ダイオード１１は、白色発光ダイオードにおけるレンズ部を切除することにより、指向性をなくし、光拡散面を形成している。発光面１３は、発光ダイオード１１の中心軸に関して直角に配置されている。このため、発光素子からの光は、発光面１３が平面からなっているため、集光されずに、拡散光として発光する。
【００１４】
面発光体は、このような発光ダイオード１１を多数隣接配置することによって構成され、発光面１２を文字や図形をもつ標識板に向けて配置され、標識板全体を均一な輝度で照明している。詳しく説明する。
【００１５】
発光ダイオード１１は、図４および図５に示すように基板２１、電極板２２，２３およびハウジング３１と一緒にひとつの発光セル２４を構成している。基板２１は、プリント配線板からなっており、発光ダイオード１１、電極板２２，２３などが装着されている。電極板２２，２３は、コ字形をなすもので、たとえば、金属板をプレス成型することによってつくられている。片方の電極板２２は、発光ダイオード１１のアノードに、そして、もう片方の電極板２３は、カソードに基板２１に形成された導体によって、それぞれ電気接続されている。
【００１６】
ハウジング３１は、アクリル樹脂のような合成樹脂の成形品からなっている。ハウジング自体は、立方体状に形成され、中央に貫通孔３２を設けられている。ハウジング３１における貫通孔３２の一端側には、基板２１を装着するための座３３を設けられている。
【００１７】
発光ダイオード１１、基板２１および電極板２２，２３からなるユニットは、ハウジング側面３６，３７に電極板２２，２３を、貫通孔３２に発光ダイオード１１を、基板２１を座３３にそれぞれ位置させて、ハウジング３１に嵌められていると共に、ハウジング３１に接合されている。
【００１８】
より具体的に説明すると、電極板２２は、ハウジング３１におけるある側面３４とこれに対向する側面３５とに端部を接触させて、これらの側面３４，３５に挟まれた側面３６に配置されている。電極板２２は、側面３４，３５に端部を接触させかつ側面３６と対向する側面３７に配置されている。
【００１９】
発光ダイオード１１は、樹脂封止成形（ポッティング）されている。封止成形樹脂は、たとえば二液性ポリウレタン樹脂で、貫通孔３２と発光ダイオード１１および基板２１とによって形成される空間に充填され、硬化されている。発光ダイオード１１は、この封止成形樹脂２５によって位置を固定され、かつ防水されている。
【００２０】
発光セル２４は、図１および図２に示すように、拡散板４１、標識板４２、ベース４３およびカバー４４と表示装置を構成している。表示装置は、この場合非常口が存在する場所を示す常夜灯である。
【００２１】
発光セル２４は、同一構成をもつ他の発光セル２４と一列に隣接して配置され、ひとつの発光セル列を形成している。このために、各々のハウジング３１を構成する側面３４，３５には、凸部３８および凹部３９が設けられている。凸部３８は、断面が角形のもので、ハウジング３１と一体に形成されている。凹部３９は側面３５に位置してハウジング３１に設けられている。凹部３９と凸部３８とは互いに嵌合する形状とサイズとを有している。
【００２２】
各々の発光セル２４は、凸部３８を隣接する発光セル２４の凹部３９に、凹部３９を隣接する発光セル２４の凸部３８に嵌め合わせることで連結され、列を形成している。列が形成されると、電極板２２，２３における側面３４，３５に位置する端部が隣接発光セル２４のこれらに接触して、各々の発光セル２４の発光ダイオード１１を電気的に接続する。
【００２３】
ベース４３とカバー４４とはこの発光セル列を複数保持するケースを構成している。ベース４３は、カバー４４を向いた側面を開放された中空箱形の形態をなし、カバー４４はベース４３を向いた側面を開放された中空箱形の形態をそれぞれ有している。これらのベース４３およびカバー４４は、たとえば合成樹脂成形物からなっている。
【００２４】
さらに、ベース４３における対向する一組の内面には、ハウジング３１の凸部３８が嵌まる凹部４５および凸部４６が設けられている。発光セル列は、一端にある凸部３８をベース４３の凹部４５に、他端にある凹部３９をベース４３の凸部４６に嵌合されている。他の発光セル列も、同様に、両端にある凸部３８と凹部３９とをベース４３にある他の凹部４５と凸部４６にそれぞれ嵌合されている。発光セル列の各々がベース４３に組み込まれると、電極板２２，２３における側面３６，３７に位置する部分が隣接発光セル列のこれらと接触し、電気的に接続されたひとつの面発光体を形成する。
【００２５】
また、ベース４３には、面発光体の電極板列に対面する内面に、電極板４７，４８が設けられている。これらの電極板４７，４８は、たとえば金属板からなっておりベース４３の内面に接合されている。これらの電極板４７，４８は、複数の発光セル列からなる面発光体が組み込まれたときに、最外側に位置する発光セル列の電極板２２，２３における側面３６，３７に位置する部分に接触して電気接続される。図３は、このときの電気接続状態を示している。
【００２６】
拡散板４１は、たとえば、乳白色の合成樹脂板や曇った合成樹脂板からなっている。標識板４２は、合成樹脂からなっており、表面に非常口の場所を示す標識４９を形成されている。標識４９は、標識板表面にシルク印刷することによって、あるいは標識板表面にレーザ光によって凹凸を設けることによって形成されている。この標識板４２は、カバー４４の一部を構成している、つまり、カバー４４におけるベース４３の開口に対面する壁を構成している。拡散板４１は、標識板４２の下部に位置して、カバー４４に固定されている。図１に示すように、カバー４４がベース４３に嵌め込まれると、拡散板４１および標識板４２が面発光体上に配置される。
【００２７】
この表示装置は、ケースのベース４３を壁面などに固定し、電極板４７，４８を電源ユニット５１に接続される。
電源ユニット５１が作動すると、各々の発光セル２４にある発光ダイオード１１が白色光を発光する。このときに、各々の発光ダイオード１１は発光面１３を平面に形成され、拡散光として発光素子からの光を放射するため、これらの発光ダイオード１１によって構成された面発光体からの光は拡散光となって出光する。この拡散光は、さらに拡散板４１によって拡散され、標識板全体を均一な輝度で照明する。
【００２８】
本発明による表示装置は、このように、面発光体を構成している各々の発光ダイオード１１が拡散光を発光するため、薄い拡散板４１によって標識４９を均一な輝度で照明することができ、導光板を全く必要としない。そして、導光板を必要としないだけでなく、発光ダイオード１１を導光板の側面に配置しなくてもよいため、表示装置の重量および幅寸法が小さくなり、高所や床面への設置も簡単にかつ低コストで行なうことができる。
【００２９】
さらに、発光ダイオード１１の発光面１３を平面に形成することによって、拡散光を発光させているため、市販の発光ダイオードのレンズ部を切断あるいは擦り落とすことによっても拡散発光面を得られ、製造数が少なくても、目的とする発光ダイオードを低コストで得られる。
【００３０】
さらにまた、発光セル２４を単に並べるだけで、発光ダイオード１１の電気接続も行なうことができるため、一部の発光ダイオード１１が損傷しても発光を維持し、損傷した発光ダイオード１１を組み込まれた発光セル２４の交換も簡単に行なえる。そして、一部の発光セル２４を削除したり、ダミーに変えても、残余の発光セル２４が発光状態を維持するため、任意の形状、サイズ、輝度などをもつ面発光体を簡単に得ることができる。
【００３１】
そして、ベース４３の内壁に形成された凸部４６を隣接する発光セル２４のハウジングの凹部３９に嵌め、凹部４５を隣接する発光セル２４のハウジングの凸部３８に嵌めることによって面発光体を形成することができるため、発光ダイオード１１のアノードとカソードとの接続間違いがなく、組立を簡単に行なえ、しかも、発光セル２４が緊密に連結され、自重を支えることができるため、つまり自立支持されるため、ベース４３の軽量化を行なえる。
【００３２】
なお、以上説明した実施例において、ケースは、箱形をなしているが、面発光体の形態に応じて、他の形状に形成されてもよい。
さらに、発光ダイオード１１のレンズ部を除去することで、平面からなる拡散面を形成させているが、モールド樹脂１２をこのような形状であらかじめモールドすることによって形成してもよい。
【００３３】
さらにまた、ハウジング３１は、対向する一組の側面３４，３５に凸部３８と凹部３９とを備えているが、残余の側面３６，３７に凸部３８と凹部３９と同様なあるいはこれらと異なる形態の凸部および凹部を設けて、隣接する発光セルのすべてを連結して、面発光体の自立支持をさらに向上させてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の表示装置は、文字や図形などの標識を形成された標識板と、面発光体と、これらを収納するケースとを備えていて、面発光体が複数の発光ダイオードを隣接配置したものからなり、発光ダイオードの各々が発光面を光拡散面として構成されていると共に、光拡散面を標識板に向けて前記ケースに配置され、発光ダイオードからの光が拡散光として標識板に入射し、導光板を必要とせずに標識板上の文字や図形を均一な輝度で照明することができる。このため、重量が少なくかつコンパクトな表示装置となり、設置環境に係わりなく、簡単にかつ低コストで設置を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示装置の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す表示装置の分解斜視図である。
【図３】図１に示す表示装置を構成している面発光体の電気接続図である。
【図４】図１及び図２に示す表示装置の面発光体を形成する発光セルの斜視図である。
【図５】図３の５−５線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１１  ・・・  発光ダイオード
１３  ・・・  発光面
２２  ・・・  電極板
２３  ・・・  電極板
２４  ・・・  発光セル
３１  ・・・  ハウジング
３８  ・・・  凸部
３９  ・・・  凹部
４１  ・・・  拡散板
４２  ・・・  標識板
４３  ・・・  ベース
４４  ・・・  カバー
４９  ・・・  標識
５１  ・・・  電源ユニット
【図１】
2004205635.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004205635.tif 000006
【図５】
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