JP2006285181A - 超薄型高輝度ライトパネル - Google Patents

Abstract

【課題】 超高輝度で、かつ画面全体が均一の明るさで照明され、軽量で交流電源に直接連結できるコンパクト構造の超薄型高輝度ライトパネルを提供する。
【解決手段】 交流電源７からの電力は交流を略直流で低電圧の電力に交換するＬＥＤ点灯用回路部６を介して超高輝度ＬＥＤ５に入力される。この出力は画像表示部４の特殊形状の合成樹脂材の光拡散用導光板１に入力され、その線体２を介して拡散光となり、かつ反射板１１を介して表示用フィルム１０を超高輝度に、均一に照明する。各構成要素は枠体３内に収納されコンパクトにまとめられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、交流電源で超高輝度ＬＥＤを点灯し、表示用フィルムの照明が均一の明るさで高輝度に形成される超薄型高輝度ライトパネルに関する。

文字，絵柄，映像等のパターンを拡散表示する手段として、例えば、カッティングシートや表示用フィルムを凹凸のある透明板に貼着するものや、前記カッティングシートや表示用フィルムを有機又は無機のＥＬに貼着して照明するものがある。また、最近ではＥＬを照光体として使用するものもある。なお、本発明に関連する公知技術として「特許文献１」が挙げられる。
特開２００１−１９４５３４号（図１）

前記従来技術や前記公知技術はいずれもカッティングシートや表示用フィルムを拡散表示することは可能であるが、その輝度が不十分であり、かつ画面の明るさが均一にならない問題点がある。また、全体の厚みも薄型とならず高重量のものとなる。また、交流電源と連結する場合にはインバータが別に必要となり持ち運びやセッティングが面倒であり、全体としてコンパクトにまとめられる問題点がある。また、ＥＬは現在の所、高価であり、手軽に使用できない。

本発明は、以上の問題点を解決するものであり、外付きインバータを用いることなく超高輝度ＬＥＤを照射でき、画面全体を均一に、かつ超高輝度拡散表示でき、薄型で軽量で取り扱い性がよく高寿命の超薄型高輝度ライトパネルを提供することを目的とする。

本発明は、以上の目的を達成するために、請求項１の発明は、放熱性で軽量な材料からなり枠体と、該枠体内に着脱可能に収納される画像表示部と、該画像表示部を照明すべく前記枠体内に保持される超高輝度ＬＥＤと、該超高輝度ＬＥＤと電源との間に介設され前記枠体に保持されるＬＥＤ点灯用回路部とを備えるライトパネルであって、前記画像表示部は、合成樹脂製の光拡散用導光板とこの表及び／又は裏面に配置される表示用フィルム及び反射板とからなり、前記ＬＥＤ点灯用回路部のプリント基板により支持されている前記超高輝度ＬＥＤは熱伝導性絶縁ゴム及び導伝性アルミ材及び絶縁材を介して前記枠体に支持されると共にその照光側の周縁に反射材（ＭＣペット）を配置するものからなり、前記光拡散用導光板は、光の入出方向に沿って並設される多数本の線体の群を板の表面／又は裏面に刻設するものからなり、前記線体はその幅寸法及び深さ寸法を光の入力方向から中心に向かって拡寸すると共に点状レーザ加工体を光の入力端から中心に向かって密に形成するものからなり、更にその周縁は鏡面仕上げしたものからなり、前記ＬＥＤを配置しない前記周縁には反射材又はＭＣペットが設けられることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、複数の前記光拡散用導光板を前記線体の群を対峙し配設し、その間に前記反射板を介設することを特徴とする。

また、請求項３の発明は、複数の前記光拡散用導光板を並設し、その一方の前記光拡散用導光板の前記線体の群の側に反射板を配置し、他方の前記光拡散用導光板の前記線体の群のない平面側に前記表示用フィルムを配置することを特徴とする。

また、請求項４の発明は、複数の前記光拡散用導光板の隣接する前記光拡散用導光板の前記線体の群が互いに直交して配置されることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、前記超高輝度ＬＥＤは透明体のカバーにより被包されるものからなることを特徴とする。

また、請求項６の発明は、前記光拡散用導光板と前記反射板との間には光拡散板が介設されることを特徴とする。

本発明の請求項１の超薄型高輝度ライトパネルによれば、交流電源に直接連結されて照光する超高輝度ＬＥＤにより画像表示部が超高輝度に照射されると共に、前記画像表示部を構成する特殊加工の光拡散用導光板により、表示用フィルムは均一の照度で拡散されて超高輝度に照明される。また、画像表示部を構成する板材は薄型で軽量のものからなり、交換可能であり、持ち運びやメンテナンスや取り扱い性や保管が極めて容易にできる。また、ＬＥＤを使用するため高寿命である。

また、請求項２乃至４の発明によれば、光拡散性を一層向上させることができ、極めて明るいフィルム表示ができる。

また、請求項５の超薄型高輝度ライトパネルによれば、超高輝度ＬＥＤはカバーにより被包されるため汚れや損傷もなく安全に保護される。

また、請求項６の超薄型高輝度ライトパネルによれば、光拡散板を介設することにより、光拡散度を更に向上することができ、一層明るい画面表示が可能となる。

以下、本発明の超薄型高輝度ライトパネルの実施の形態を図面を参照して詳述する。図１乃至図５は本発明の「実施例１」を示し、図７は本発明の実施例２を示す。

図１は、本発明の超薄型高輝度ライトパネルの全体構造の概要を示すものである。超薄型高輝度ライトパネル１００は、放熱性がよく軽量の材料、例えば、アルミニウム材からなる枠体３とこの内部に収納される画像表示体４と、枠体内に保持される超高輝度ＬＥＤ５と、交流電源７と超高輝度ＬＥＤ５との間に介設されて枠体３内に保持されるＬＥＤ点灯用回路部６等とからなる。なお、交流電源７は１００Ｖのものでよく、外付きのインバータは不要である。また、本実施例では超高輝度ＬＥＤ５は枠体３の上下に配置され、ＬＥＤ点灯用回路部６は枠体３の左右に配置されるが、これに限定するものではない。

枠体３は、超高輝度ＬＥＤ５やＬＥＤ点灯用回路部６を内部保持する空間８を形成すると共に画像表示部４を着脱可能に保持する保持部９等を形成し、例えば、上下左右部材が夫々分離できる四角形の枠からなる。アルミニウム材からなるため、極めて軽量であり放熱性もよい。

画像表示部４は、アクリル樹脂製の光拡散用導光板１と、この表面に当接して配置される表示用フィルム１０と、裏面に当接して配置される反射板１１とからなる。なお、反射板１１は公知技術のものが適用され、表示用フィルム１０は任意のものでよい。光拡散用導光板１は本発明の主要構成要素であり、その詳細構造は後述する。

超高輝度ＬＥＤ５は、前記のように枠体３の上下枠内に多数個並設されるものからなり、その数は画像表示部４の大きさや種類によって決められる。単一の超高輝度ＬＥＤ５及びそのまわりの各部材の詳細構造が図３に示される。即ち、ＬＥＤ本体５ａは透明な保護カバ５ｇにより保護され、ＬＥＤ本体５ａは導伝性絶縁ゴムのＬＥＤマウント部５ｂを介してＬＥＤプリント基板５ｃに支持される。このＬＥＤプリント基板５ｃはＬＥＤ点灯用回路部６に連結される。また、アルミ材の放熱体５ｄにより支持され、この放熱体５ｄは絶縁材５ｅにより枠体３に保持される。また、ＬＥＤ本体５ａを被包する保護カバ５ｇのまわりには反射板（ＭＣペット）５ｆが配置される。また、枠体３内にはＬＥＤプリント基板に連結される配線５ｈが収納される。

交流電源７に直接連結されるＬＥＤ点灯用回路部６は、交流電源７からの交流を超高輝度ＬＥＤ５を照射するに必要な低ボルトの直流にする構造のものからなり、特殊の回路からなるが、例えば、特許第３１２２８７０号に開示されている「交流用ＬＥＤ点灯回路」の如きものが採用される。なお、本実施例では、このＬＥＤ点灯用回路部６は枠体の左右枠内に収納されるが、その収納数は画面表示部４の大きさに対応して決められる。

以上の構成により、交流電源７より、例えば、１００Ｖの電流を入力すると、ＬＥＤ点灯用回路部６によって入力電流が制御され、超高輝度ＬＥＤ５を点灯し得る低電圧で略直流に近い電力が出力されて超高輝度ＬＥＤ５が点灯し、画像表示部が照明される。具体的には超高輝度ＬＥＤ５の光は光拡散用導光板１に入力され、その拡散光が直接及び反射板１１を介して表示用フィルム１０に導入されて表示用フィルム１０を超高輝度に、かつ均一に照明することになる。なお、表示用フィルム１０は所望のものに交換できるため、任意の表示用フィルムを照明することができる。また、その他の構成要素も交換可能であり、全体として長期間使用することができる。なお、図２に示すように表示用フィルム１０は透明補護板１２により保持され、反射板１１は補強板１３により保持される。

次に、本発明の超薄型高輝度ライトパネル１００の主要構成要素である光拡散用導光板１の形状を図４，図５及び図６により説明する。光拡散用導光板１は、例えば、アクリル樹脂からなる四角状の平板体１ａと、これに例えば、レーザ加工により刻設された他数本の線体２の群からなる。この線体２は超高輝度ＬＥＤ５のある側（一端部）から他端側に向かって形成されるほぼ直線状の線体からなり、夫々の線体２は並設される。なお、各線体２は基本的に同一形状であるが、相異形状であってもよい。また、線体２は板の表面のみでなく、裏面にも刻設されてもよい。なお、反射板１１は光拡散用導光板１の線体２側に配設される。

図５（ａ），（ｂ）は線体２の詳細構造を模式的に拡大表示したものである。線体２は一端側にあって幅ｗで深さｔのものからなり、平板体１ａの中心部において幅Ｗ（Ｗ＞ｗ）で深さＴ（Ｔ＞ｔ）のものからなる。即ち、線体２は幅ｗから幅ｗと拡寸して形成されると共に深さｔから深さＴへと拡寸して形成される。この場合、幅寸法のｗやＷ及び深さ寸法ｔやＴのサイズについては平板体１ａの大きさや各構成要素の機能，大きさ，形状等を勘案して経験的、実験的に決める。以上により、一端部の超高輝度ＬＥＤ５から入力された光は平板体１ａのすべての場所において均一の拡散光となり、表示用フィルム１０を均一に、かつ超高輝度に照明することになる。

図５（ａ），（ｂ）により線体２の形状を説明したが、線体２は更に図６に示す加工が施されている。即ち、線体２の刻設されている表面にはレーザ加工による点状レーザ加工体２ａが点状に形成される。この点状レーザ加工体２ａは超高輝度ＬＥＤ５の配置されている線体２の一端側から中心に向かって次第に密になるように加工される。この密の程度や変化は経験的及び実験的に決められる。この点状レーザ加工体２ａを刻設することにより、より均一の拡散光となり、明るさの向上が図れる。
光拡散用導光板１は図７（ａ）に示すようにその周縁がすべて鏡面加工したものからなる。これにより超高輝度ＬＥＤ５からの光の透過度の向上を図る。また、図７（ｂ）に示すように、光拡散用導光板１の周縁で超高輝度ＬＥＤ５の配設されている側以外の周縁には反射板（ＭＣペット）５ｆが設けられる。これにより、光拡散度の向上が図れる。

図８は２枚板の光拡散用導光板１，１を用いた実施例である。この光拡散用導光板１，１はその線体２を互いに対峙した状態で配置され、その間に反射板１１が介設されたものである。なお、この場合表示用フィルム１０は光拡散用導光板１，１の平面側に配置される。以上により、一層明るい表示が可能になる。

図９は２枚の光拡散用導光板１，１を同じ方向に隣接して配置した実施例である。この場合、反射板１１は一方側の光拡散用導光板１の線体２に接して配置され、表示用フイルム１０は他方の光拡散用導光板１の平面側に接して配置される。以上により一層明るい表示が可能になる。

図１０は２枚の光拡散用導光板１，１の線体２を互いに直交して配置したものであり更に一層の明るい表示が可能である。

実施例２乃至４は一対の光拡散用導光板１について説明したが、光拡散用導光板１は２枚に限定するものではない。

実施例１の超薄型高輝度ライトパネル１００は光拡散用導光板１に反射板１１が直接当接した状態で配置されるものであるが、図１１に示すように実施例５の超薄型高輝度ライトパネル１００ａは光拡散用導光板１と反射板１１との間に拡散板１４を介設したものからなる。これによる拡散度をより向上させることが可能になる。また、拡散板１２も光拡散用導光板１の機能により、不要となる場合も勿論ある。

本発明の超薄型高輝度ライトパネル１００，１００ａは照明を必要とする各種の表示用フィルムのすべてに適用され、例えば、宣伝広告用，安全保護用，道路標識，各種看板等あらゆる表示体に適用され、その利用範囲は極めて広い。

本発明の超薄型高輝度ライトパネルの全体構造を示す平面図。 図１のＡ−Ａ線拡大断面図。 超薄型高輝度ライトパネルにおける超高輝度ＬＥＤの詳細構造を示す拡大断面図。 本発明の超薄型高輝度ライトパネルの画像表示部の光拡散用導光板を示す平面図。 図４の光拡散用導光板の線体の詳細形状を示す模式的拡大図（平面図（ａ），平面図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図（ｂ））。 線体に刻設される点状レーザ加工体を示す部分平面図。 本発明における光拡散用導光板の周縁の構造を示す斜視図（ａ）及び平面図（ｂ）。 本発明の実施例２の超薄型高輝度ライトパネルにおける光拡散用導光板と反射板及び表示用フィルムの配置を示す模式断面図。 本発明の実施例３の超薄型高輝度ライトパネルにおける光拡散用導光板と反射板及び表示用フィルムの配置を示す模式断面図。 本発明の実施例４の超薄型高輝度ライトパネルにおける隣接する光拡散用導光板の配設形態を示す模式平面図。 拡散板を設けた超薄型高輝度ライトパネルの断面図。

符号の説明

１ 光拡散用導光板
１ａ 平板体
２ 線体
２ａ 点状レーザ加工体
３ 枠体
４ 画像表示部
５ 超高輝度ＬＥＤ
５ａ ＬＥＤ本体
５ｂ ＬＥＤマウント部
５ｃ ＬＥＤプリント基板
５ｄ 放熱体
５ｅ 絶縁体
５ｆ 反射板（ＭＣペット）
５ｇ 保護カバー
５ｈ 配線
６ ＬＥＤ点灯用回路部
７ 交流電源
８ 空間
９ 保持部
１０ 表示用フィルム
１１ 反射板
１２ 透明補護板
１３ 補強板
１４ 拡散板
１００ 超薄型高輝度ライトパネル
１００ａ 超薄型高輝度ライトパネル

Claims (6)

1. 放熱性で軽量な材料からなる枠体と、該枠体内に着脱可能に収納される画像表示部と、該画像表示部を照明すべく前記枠体内に保持される超高輝度ＬＥＤと、該超高輝度ＬＥＤと電源との間に介設され前記枠体に保持されるＬＥＤ点灯用回路部とを備えるライトパネルであって、前記画像表示部は、合成樹脂製の光拡散用導光板とこの表及び／又は裏面に配置される表示用フィルム及び反射板とからなり、前記ＬＥＤ点灯用回路部のプリント基板により支持されている前記超高輝度ＬＥＤは熱伝導性絶縁ゴム及び導伝性アルミ材及び絶縁材を介して前記枠体に支持されると共にその照光側の周縁に反射材（ＭＣペット）を配置するものからなり、前記光拡散用導光板は、光の入出方向に沿って並設される多数本の線体の群を板の表面／又は裏面に刻設するものからなり、前記線体はその幅寸法及び深さ寸法を光の入力方向から中心に向かって拡寸すると共に点状レーザ加工体を光の入力端から中心に向かって密に形成するものからなり、更にその周縁は鏡面仕上げしたものからなり、前記ＬＥＤを配置しない前記周縁には反射材又はＭＣペットが設けられることを特徴とする超薄型高輝度ライトパネル。
2. 複数の前記光拡散用導光板を前記線体の群を対峙し配設し、その間に前記反射板を介設することを特徴とする請求項１に記載の超薄型高輝度ライトパネル。
3. 複数の前記光拡散用導光板を並設し、その一方の前記光拡散用導光板の前記線体の群の側に反射板を配置し、他方の前記光拡散用導光板の前記線体の群のない平面側に前記表示用フィルムを配置することを特徴とする請求項１に記載の超薄型高輝度ライトパネル。
4. 複数の前記光拡散用導光板の隣接する前記光拡散用導光板の前記線体の群が互いに直交して配置されることを特徴とする請求項１及び３のいずれかに記載の超薄型高輝度ライトパネル。
5. 前記超高輝度ＬＥＤは透明体のカバーにより被包されるものからなることを特徴とする請求項１に記載の超薄型高輝度ライトパネル。
6. 前記光拡散用導光板と前記反射板との間には光拡散板が介設されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の超薄型高輝度ライトパネル。
   

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