(57)【要約】【課題】蛍光表示管のデットスペースを有効に活用することができると共に、多色発光性に優れる。【解決手段】表示面側に、この表示面より大きい面積の透光性導光板が配置されてなる蛍光表示装置であって、上記透光性導光板の端部は、表示面の端面より該表示面の縦または横方向に突出しており、蛍光表示管の表示面側に対向する導光板面と３０〜６０度の角度を有するテーパ面となっており、該テーパ面の背面にＬＥＤ光源が配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光表示管の表示面側に、この表示面より大きい面積の透光性導光板が配置されてなる蛍光表示装置であって、
前記透光性導光板の端部は、前記表示面の端面より該表示面の縦または横方向に突出しており、前記蛍光表示管の表示面側に対向する導光板面と３０〜６０度の角度を有するテーパ面となっており、該テーパ面の背面にＬＥＤ光源が配置されていることを特徴とする蛍光表示装置。
【請求項２】
前記テーパ面は、前記ＬＥＤ光源からの光を反射する反射材が形成されていることを特徴とする請求項１記載の蛍光表示装置。
【請求項３】
前記透光性導光板は、前記蛍光表示管の表示面に対向する導光板面上に文字、図形、または記号が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の蛍光表示装置。
【請求項４】
前記透光性導光板と前記蛍光表示管の表示面との間に半透鏡膜が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の蛍光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蛍光表示装置に関し、特に蛍光表示管の表示部のデットスペースを有効に活用できると共に、多色発光性に優れる蛍光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電卓、オーディオ、家電製品、計測器、医療機器などの表示部に所定のパターンあるいはグラフィックを表示する表示素子として蛍光表示管が多用されている。
従来の蛍光表示管の一例を図４により説明する。図４は従来の蛍光表示管の断面図である。蛍光表示管２は、ガラス基板１０上に絶縁層１１を設け、この絶縁層１１を介して形成された陽極１２と、この陽極上に形成された蛍光体層８とから構成される陽極基板１３上方にグリット７とフィラメント状の陰極６とを設け、フェースガラス２ａおよびスペーサガラス１４を用いて封着して真空引きして形成されている。
また、蛍光表示管２は、グリット７およびフィラメント状の陰極６を蛍光体層８上方に支持して固定するための固定部材１５が蛍光表示管内の表示部周縁に設けられている。また、この表示部周縁には配線の引き回しスペースや駆動素子１６を収納する領域が設けられている。表示部周縁に設けられている固定部材１５および素子収納領域等は蛍光表示管において必須の領域であるが、この領域２ｂは表示面において、何の情報も提示できないデッドスペースとなっている。
【０００３】
蛍光表示管は、液晶表示素子などと異なり、蛍光体を発光させて表示を行なう自発光形の素子であるため、バックライトなしでも視認性に優れた表示素子である。さらに、多色表示と高精細表示を図るために、バックライトを備えた蛍光表示管が知られている（特許文献１）。また、絶縁層を透光性誘電体とするバックライトを備えた蛍光表示管が知られている（特許文献２）。
一方、導光板の側端面に光源を配したエッジライト方式の表示装置（特許文献３）、導光板のコーナ部にＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）光源を配したエッジライト方式の面状光源ユニット装置（特許文献４）、光入射面である一端面に対向する導光板端面等が光射出面に対向する裏側の面となす角度が９０°より大きいエッジライト型面光源および液晶表示装置が知られている（特許文献５）。
【０００４】
しかしながら、蛍光表示管の用途が拡大すると、汎用されている単色青緑色発光の蛍光表示管であっても、デットスペースを有効に活用することが望まれ、また、インパクトのある鮮やかな色彩感覚に優れた視認性を要求されるという問題がある。
【特許文献１】特開２００１−９３４５２号公報
【特許文献２】特開２００２−２５４８０号公報
【特許文献３】特開２００７−１６３６６３号公報
【特許文献４】特開平１１−３０６８３１号公報
【特許文献５】特開２００６−３５１３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような問題に対処するためになされたもので、蛍光表示管のデットスペースを有効に活用することができると共に、多色発光性に優れる蛍光表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の蛍光表示装置は、表示面側に、この表示面より大きい面積の透光性導光板が配置されてなる蛍光表示装置であって、上記透光性導光板の端部は、表示面の端面より該表示面の縦または横方向に突出しており、蛍光表示管の表示面側に対向する導光板面と３０〜６０度の角度を有するテーパ面となっており、該テーパ面の背面にＬＥＤ光源が配置されていることを特徴とする。
また、上記透光性導光板の端部に形成されるテーパ面は、ＬＥＤ光源からの光を反射する反射材が形成されていることを特徴とする。上記透光性導光板は、蛍光表示管の表示面に対向する導光板面上に文字、図形、または記号が形成されていることを特徴とする。
本発明の蛍光表示装置は、上記透光性導光板と蛍光表示管の表示面との間に半透鏡膜が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の蛍光表示装置は、表示面より大きい面積の透光性導光板が配置されているので、透光性導光板が蛍光表示管の表示面のみならず、デッドスペースとなっている非表示領域を覆うことになる。そのため、透光性導光板がＬＥＤ光源で各色に発光できることにより、非表示領域を表示面に使用することができ、有効表示面を大きくできる。
また、透光性導光板の端部が導光板面と３０〜６０度の角度を有するテーパ面となっており、該テーパ面の背面にＬＥＤ光源が配置されるので、ＬＥＤ光源の発光光が導光板面全面を発光させることができる。その結果、単色青緑色の蛍光表示管であっても、多色発光が可能になる。
さらに、ＬＥＤ光源からの光を反射する反射材が上記透光性導光板のテーパ面に形成され、該透光性導光板面上に文字、図形、または記号が形成されているので、ＬＥＤ光源からの光は、導光板端部のテーパ面で反射されて導光板面上に形成された文字、図形、または記号で反射されて発光し、蛍光表示管本来の表示面に追加する表示が可能となる。文字、図形、または記号をデッドスペースとなっている非表示領域に形成すれば、表示領域を拡大して多色発光の表示面が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の一実施例を図１ないし図３により説明する。図１は蛍光表示装置の断面配置図であり、図２は基台を除いた図１の平面図であり、図３は図１における端部拡大断面図である。
図１において、蛍光表示装置１は従来の蛍光表示管２の表示面２ａ側に透光性導光板３が、端部にＬＥＤ光源４がそれぞれ配置されている。５は蛍光表示管２を固定するための基台である。
従来の蛍光表示管２は、表示面を前面に有する蛍光表示管であれば使用することができ、例えば図４に断面を示す蛍光表示管が例示できる。従来の蛍光表示管２は、図４に示すように、グリット７およびフィラメント状陰極６を支持して固定するための固定部材等を設ける領域がデットスペース２ｂとして存在する。
本発明に係る蛍光表示装置１は、従来の蛍光表示管２において表示に寄与しないデットスペース２ｂ領域を覆って透光性導光板３が配置される。透光性導光板３はＬＥＤ光源４により発光するので、有効表示面が拡大する。
また、従来の蛍光表示管２は、単色発光または多色発光の蛍光表示管でも使用できる。単色発光でも多色発光が可能となるので、本発明においては、発光が安定しており、工業的に利用しやすいＺｎＯ：Ｚｎ系蛍光体を用いる単色青緑色の蛍光表示管が好ましい。
【０００９】
透光性導光板３は、蛍光表示管２の表示面２ａ側に配置される。その大きさは、図２に示すように、平面視で表示面２ａ全面およびＬＥＤ光源４を覆うことができる大きさである。蛍光表示管２の表示面２ａ周縁に配線の引き回しスペースや駆動素子を収納する領域がある場合は、その領域を覆う大きさであることが好ましい。
平面視の形状は、蛍光表示管２の表示面２ａおよびデットスペース２ｂを覆うことができればよく、例えば方形、円形、任意の形状が挙げられる。本発明においては、表示面２ａと協同して表示効果を高めることができる長方形が好ましい。
透光性導光板３は蛍光表示管２の表示面２ａに接して配置することが好ましい。表示面２ａに接して配置することにより、蛍光表示管からの光が散乱されることなく視認者に観察される。
【００１０】
また、透光性導光板３と蛍光表示管２の表示面２ａとの間に半透鏡膜９を設けることが好ましい。半透鏡膜９を設けることにより、導光板全体を発光させることができる。半透鏡膜としては、アクリル板にＡｌスパッタ膜を形成する等、導光板を半透明加工することにより形成できる。
【００１１】
透光性導光板３の厚さｔ（図１参照）は、２．０ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲が好ましい。２．０ｍｍ未満であると、透光性導光板３の導光特性が発揮できず、３．０ｍｍをこえると透光性導光板３の厚み分蛍光表示管２が奥に配置されるため、蛍光表示管２の表示が奥に入り、収容するケースの開口との兼ね合いにより視野が狭くなる。
【００１２】
図２のＡ−Ａ方向における透光性導光板３の断面は、図１および図３に示すように、蛍光表示管の表示面２ａに接する導光板面３ａと３０〜６０度の角度θを有するテーパ面３ｂを有している。角度θを３０〜６０度の範囲とすることにより、ＬＥＤ光源からの光４ｄをテーパ面３ｂで反射させて、導光板面３ａ表面に形成される文字、図形等３ｄを発光させることができる。発光光４ｄと陽極基板に形成された蛍光体層８からの発光光２ｃとが混在することで多色発光ができる。なお、テーパ面３ｂはＡ−Ａ方向と垂直方向の断面に設けてもよい。
テーパ面３ｂの反射効率を高めるために、反射材３ｅをテーパ面３ｂに形成することが好ましい。反射材３ｅとしては、白色塗料を塗布することで形成される白色不透明塗膜、光を反射できる鏡面を有する反射膜等が挙げられる。
【００１３】
蛍光表示管２の表示面２ａに対向して接する導光板面３ａ上に文字、図形、または記号を形成することが好ましい。本発明においては、特に表示に寄与しないデットスペース２ｂを覆う導光板面３ａの領域上に、図２に３ｄで示す、文字、図形、または記号を形成することが、デットスペース２ｂ領域を表示面とできるので好ましい。
また、文字、図形、または記号は、図２に３ｄ’で示すように、表示領域に設けることができる。この場合、表示領域の表示と関連付けで形成することが好ましい。例えば、「１月１日」の表示をする場合、「月」および「日」のみを導光板面３ａ上に形成することができる。この場合、「月」および「日」の発光色を多色に変化させることができ、よりインパクトの強い表示が可能となる。
文字等の形成方法は特に制限がないが、例えば、スクリーン印刷を用いて形成することができる。この印刷面にＬＥＤ光源からの光が反射して表示面が形成できる。
【００１４】
透光性導光板３は、表示面の表示内容に適合するパターン形状、蛍光表示管が設置される箇所等に応じて取替えができるように、基台５に取り付け、取り外し自在に固定される。
また、蛍光表示管２を収める容器を透光性導光板と同一の材料として、その一部（表示用窓周辺）を使用することもできる。
【００１５】
透光性導光板３の材質としては、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂、環状オレフィン系樹脂、非晶性ポリエステル樹脂等の透光性の光学材料が適用できる。これらの中でメタクリル樹脂が好ましい。
メタクリル樹脂はメタクリル酸メチルあるいはメタクリル酸エチルを主成分とする共重合である。また、メタクリル樹脂には必要に応じて、紫外線吸収剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、難燃剤、帯電防止剤、離型剤、界面活性剤、分散剤、滑剤、アンチブロッキング剤、架橋剤、可塑剤、有機架橋体等を含有させることができる。
【００１６】
ＬＥＤ光源４は、上記テーパ面３ｂの背面であって、蛍光表示管２の端部に配置する。テーパ面３ｂの背面に配置することでＬＥＤ光源４からの発光光を有効に利用できる。
ＬＥＤ光源４としては、赤色のＬＥＤチップ、緑色のＬＥＤチップ、青色のＬＥＤチップを単独で、あるいは複数組み合わせて使用できる。例えば、図２に示すように、赤色のＬＥＤチップ４ａ、緑色のＬＥＤチップ４ｂ、青色のＬＥＤチップ４ｃを蛍光表示管２の端部に一列に配置することができる。複数組み合わせることにより、導光板面３ａ上に形成された文字、図形、または記号を多色発光させることができる。
【００１７】
ＬＥＤ光源４は、トランジスタや、ＬＥＤドライバＩＣなどにより駆動され、パルスまたは電流により明るさのコントロールを行なうことができる。例えば、ＬＥＤ光源４のＯＮ/ＯＦＦは、発振回路を含むロジック回路の組み合わせ、または蛍光表示管駆動用ＣＰＵ、または独立したＣＰＵにより制御することができる。
【実施例】
【００１８】
実施例１
ガラス基板上に絶縁層および陽極層を順に形成し、絶縁層に設けたスルーホールを介してガラス基板上の配線層と接続した。陽極層上にＺｎＯ：Ｚｎからなる青緑色に発光する蛍光体を形成して陽極基板とした。公知の方法により、グリットと陰極とを設け、フェースガラスおよびスペーサガラスを用いて封着して真空引きをして蛍光表示管を得た。この蛍光表示管の大きさは縦×横×高さが５２７．０ｍｍ×７６．０ｍｍ×１３．２ｍｍ（表示４６８．２１ｍｍ×５０．２８ｍｍ）の直方体であり、グリットおよび陰極の固定部分を格納する両側それぞれ２９．３９５ｍｍと、上側１３．１ｍｍと、下側１２．６２ｍｍがデッドスペースとなっている。
厚さ２．０ｍｍのアクリル導光板を５３３．０ｍｍ×７６．０ｍｍの大きさに切断して、その長さ方向両端を図１における角度θが４５度となるテーパ面を形成した。このテーパ面に光反射フィルム（レフホワイト（株）きもと社製）を取り付け反射材とした。また、アクリル導光板のテーパ面を形成する裏面であって、上記デッドスペースを形成する領域にスクリーン印刷により、表示画面を取り囲む図形模様を形成した。
基台上に上記蛍光表示管を固定し、その長さ方向の両側にそれぞれ赤色、緑色、青色のＬＥＤ光源を固定し、さらにテーパ面を上面にして上記アクリル導光板を積層して導光板付蛍光表示装置を得た。
ＬＥＤ光源は蛍光表示管駆動用ＣＰＵによりそのＯＮ/ＯＦＦを制御した。
得られた導光板付蛍光表示装置は、表示画面にデッドスペースがなくなり、表示画面の中心で青緑色に発光する表示領域と、その周囲で多色発光する発光領域が得られ、表示領域が拡大し、かつよりインパクトのある表示が実現できた。
【００１９】
実施例２
実施例１で用いたアクリル導光板に図形模様と共に、Ａｌのスパッタ膜による半透鏡膜を形成した。このアクリル導光板を用いて、実施例１と同様に導光板付蛍光表示装置を組み立てた。
得られた導光板付蛍光表示装置は、導光板全体が表示画面となり、インパクトのある表示が実現できた。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、表示面より大きい面積の透光性導光板およびＬＥＤ光源を用いることで、非表示領域を表示面に使用することができ、有効表示面を大きくできるので、簡易な手段で鮮やかな多色発光に優れた視認性を有する蛍光表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る蛍光表示装置の断面配置図である。
【図２】基台を除いた図１の平面図である。
【図３】図１における端部拡大断面図である。
【図４】従来の蛍光表示管の断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  蛍光表示装置
２  従来の蛍光表示管
３  透光性導光板
３ｂ  テーパ面
３ｅ  反射材
４  ＬＥＤ光源
５  基台
６  フィラメント状陰極
７  グリット
８  蛍光体層
９  半透鏡膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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