蓄光型ＬＥＤ発光体とその用途
【課題】ＬＥＤ発光における輝度強さの阻害がなく、また、電光盤に用いた場合でも、電光面における輝度の一様さや光模様の鮮明さが欠けたりすることの生じさせない蓄光型ＬＥＤ発光体、そして、蓄光部が蓄えた光エネルギーを十分に活用できる蓄光型ＬＥＤ発光体とその用途、すなわち、この蓄光型ＬＥＤ発光体を一部に用いるＬＥＤ発光体利用の電光盤を提供する。
【解決手段】本発明にかかる蓄光型ＬＥＤ発光体は、ＬＥＤ発光体の端子側の位置に蓄光部を備えていることを特徴とし、本発明にかかる非常用表示兼用の電光盤は、点状に密に配置されているＬＥＤ発光体のうちの全部または一部が上記本発明の蓄光型ＬＥＤ発光体からなり、停電時、これらの蓄光型ＬＥＤ発光体が蓄えていた光エネルギーにより残発光がなされるようになっていることを特徴とする。
【解決手段】本発明にかかる蓄光型ＬＥＤ発光体は、ＬＥＤ発光体の端子側の位置に蓄光部を備えていることを特徴とし、本発明にかかる非常用表示兼用の電光盤は、点状に密に配置されているＬＥＤ発光体のうちの全部または一部が上記本発明の蓄光型ＬＥＤ発光体からなり、停電時、これらの蓄光型ＬＥＤ発光体が蓄えていた光エネルギーにより残発光がなされるようになっていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通電時には通常どおりＬＥＤ発光し、停電時には蓄光部に蓄えていた光を発する蓄光型ＬＥＤ発光体とその用途に関するものであり、詳しくは、照明や装飾などの用途に好適に利用でき、災害時や停電時には蓄光部の残発光により非常灯などに好適に利用できる蓄光型ＬＥＤ発光体と、これを用いた非常用表示兼用などの電光盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光体において蓄光機能をもたせたものも、これまで、種々、知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。これらの発光体は、避難災害時や夜間停電時などにおいても、誘導灯や安全灯の発光体として、誘導灯や安全灯を視認可能とさせ、安全・安心な生活を守り得るものである。
発光体における光源を、超寿命、低消費電力であり、小型化が可能であるといった種々の利点を有するＬＥＤ（発光ダイオード：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）光源に持たせたものも種々知られており、このＬＥＤ発光体の中にも、蓄光機能を持つものが知られている（例えば、特許文献５、特許文献６参照）。特許文献５の発光体は、通電保護スリーブの内部にＬＥＤ発光体を備え、通電保護スリーブの先端側（光照射路上）に無機質の着色顔料と蓄光顔料とを含有する合成樹脂製の蓄光体が着脱自在に取り付けられてなる構造を有する。そして、特許文献６の発光体は、光透過性ケース体の内部にＬＥＤ光源部を備え、ケース体の外周部に蓄光部を備えるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４４４４１号公報
【特許文献２】特開２００６−２９３１６８号公報
【特許文献３】特開２００６−３５９２７０号公報
【特許文献４】特開２００７−１２６９２７号公報
【特許文献５】特開２００７−３１０２６８号公報
【特許文献６】特開平１０−３２１９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献５に記載されているＬＥＤ発光体利用の蓄光型発光体は、光源部から照射される光が外部に出る前に必ず蓄光部を通過する仕組みになっているため、通常時、ＬＥＤ発光の強さが蓄光部の遮蔽機能によって阻害されてしまうと言う問題があった。しかも、ＬＥＤ発光体は、多数を、基盤の表面側に光を照射する姿勢で点状に密に配置して、照明や装飾などの用途に用いる場合があるが、その場合において、前記多数のＬＥＤ発光体のうちの全部または一部を蓄光型ＬＥＤ発光体に置き換えることで、災害時や停電時に、これらの蓄光型ＬＥＤ発光体が発する蓄光エネルギー光で非常時表示をしようとするとき、特許文献５のＬＥＤ発光体のように、蓄光部が光源部からの光の通路上にあると、このような蓄光部を有しないＬＥＤ発光体との間で、輝度に強弱の差が生じることになり、この輝度の差により、電光盤の光照射面における輝度の一様さが欠けたり、光模様の鮮明さが欠けたりすると言う問題もあった。
【０００５】
特許文献６の蓄光型ＬＥＤ発光体では、蓄光部がケース体の外周部にあるため、特許文献５の蓄光型ＬＥＤ発光体における上述の問題は生じない。しかし、ＬＥＤ発光体においては、光源を内蔵している透明体が光源から出る光エネルギーを纏めて外部に発するようになっているが、蓄光部が光源部の外周部にあるため、光源の光エネルギーが蓄光部に直接に届くことがなく、そのため、光エネルギーの貯蓄に時間がかかるほか、停電時、蓄光部が蓄えた光エネルギーを照射する際、この光エネルギーがケース体（透明体）内に戻ってケース体から発せられることがないため、蓄光型ＬＥＤ発光体から発せられる光がやや鈍い状態となり易く、蓄光部が蓄えた光エネルギーが十分に活用できていないと言う問題があった。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ＬＥＤ発光における輝度強さの阻害がなく、また、電光盤に用いた場合でも、電光面における輝度の一様さや光模様の鮮明さが欠けたりすることの生じさせない蓄光型ＬＥＤ発光体、そして、蓄光部が蓄えた光エネルギーを十分に活用できる蓄光型ＬＥＤ発光体とその用途、すなわち、この蓄光型ＬＥＤ発光体を一部に用いるＬＥＤ発光体利用の電光盤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決するべく鋭意検討を行った。その結果、透明体の内部に光源部を備え、前記透明体から光を発するようになっているＬＥＤ発光体において、ＬＥＤ発光体の端子側の位置に蓄光部を備えるようにすれば、光源部から外部への光照射が蓄光部によって妨げられることがなく、しかも、蓄光部の位置が透明体において光源部の裏側となる位置にあるため、蓄光部からの残発光を透明体を通じて外に確実に発することができて、前記従来の問題を解消することができることの実証を得て、本願発明を完成した。
すなわち、本発明にかかる蓄光型ＬＥＤ発光体は、透明体の内部に光源部を備え、前記透明体から光を発するようになっているＬＥＤ発光体において、前記ＬＥＤ発光体の端子側の位置に蓄光部を備えていることを特徴とする。
【０００８】
そして、本発明にかかる電光盤は、基盤の一面に多数のＬＥＤ発光体を点状に密に配置してなり基盤の表面側に光を照射する電光盤において、点状に密に配置されているＬＥＤ発光体のうちの全部または一部が上記本発明の蓄光型ＬＥＤ発光体からなり、停電時、これらの蓄光型ＬＥＤ発光体が蓄えていた光エネルギーにより残発光がなされるようになっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の蓄光型ＬＥＤ発光体においては、光源部から透明体の外側に向かう光が蓄光部を通過することがないので、輝度強さの阻害が起きない。そのため、本発明の蓄光型ＬＥＤ発光体は、電光盤に用いられたときでも、電光面における輝度の一様さや模様の鮮明さに欠けることがないのである。本発明の蓄光型ＬＥＤ発光体は、また、蓄光部がＬＥＤ発光体の端子側にあって、蓄光部の位置が透明体の裏側となる位置にあるため、蓄光部からの残発光を透明体を通じて外部に確実に向けることができるので、蓄光部が蓄えた光エネルギーの利用効率が高い。そして、本発明の電光盤は、本発明のこの蓄光型ＬＥＤ発光体を用いているため、蓄積光エネルギーの利用効率の高さを十分に活用できるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明にかかる蓄光型ＬＥＤ発光体の１つの実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明にかかる蓄光型ＬＥＤ発光体の別の実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明にかかる蓄光型ＬＥＤ発光体の別実施形態の外観を示す図である。
【図４】本発明にかかる非常用表示兼用の電光盤の通電時（図ａ）と停電時（図ｂ）を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更実施し得る。
〔蓄光型ＬＥＤ発光体〕
本発明にかかる蓄光型ＬＥＤ発光体は、図１や図２にみるように、ＬＥＤ型の光源部１と、この光源部１を内蔵する円柱状の透明体２と蓄光部３を備えている。
本発明の蓄光型ＬＥＤ発光体においても、光源部１が端子４ａ，４ｂを介して電源部（図示せず）に繋がれている点など、蓄光部以外の基本的構成は、従来のＬＥＤ発光体と同様である。図１，２に示す実施形態では、光源部１から出た光は、凸レンズ部２ａから、透明体２の軸方向に沿い、外部に照射されるようになっている。図１，２に示す実施形態では、このように、透明体の先端が凸レンズ部２ａとなっていれば、そのレンズ機能による集光により、光エネルギーの利用効率が高く好ましいが、この凸レンズ部２ａは本願発明に必須の構成ではない。したがって、本発明における透明体の形状は、図１，２に示す如き砲弾型に限定されるものではない。本発明に適用できる透明体の形状として、砲弾型以外の形状については、後に例を挙げて詳しく説明する。
【００１２】
また、光源部１の一方の電極はボンディングワイヤ５ａを介して第１端子４ａと電気的に接続され、他方の電極はボンディングワイヤ５ｂを介して第２端子４ｂと電気的に接続されている。そして、両電極間に電圧が印加されると、光源部１から光が発せられ、この光は、透明体２を通って外部に照射される。図１，２に示すように透明体２先端に凸レンズ２ａを有する場合は、光は、透明体２先端の凸レンズ部２ａで集光されて、透明体２の先端からその軸方向に沿って真っ直ぐに照射される。
本発明の蓄光型ＬＥＤ発光体では、蓄光部３が、ＬＥＤ発光体の端子４ａ、４ｂ側の位置に備えられていることが重要である。図１や図２の実施形態では、蓄光部３が透明体２の底面の外側に配置されている。しかし、図示はしないが、蓄光部３は、透明体２の内部において、透明体２の底面と光源部１の間に位置するようにして、備えられていても良い。
【００１３】
図１の実施形態においては、透明体２の底外面が逆凹面に形成されていて、蓄光部３は、この凹部２ｂに埋め込まれるような状態で、ポッティングなどの付着形成手段により付着固定されているが、図２の実施形態のように、シート状となっていて、透明体２の底外面に貼り付けられるようになっていても良い。
ＬＥＤ発光体は、その光源部１が極めて小さいのがその特徴の１つである。ＬＥＤ発光体には、この特徴があるため、その蓄光部３がＬＥＤ発光体の端子側に配置されてはいても、災害時や停電時などにおいて蓄光部３から発せられる光は、その通路に位置する光源部１に妨げられることなく、透明体２先端を通して、高効率で、ＬＥＤ発光体全体を残発光させることができるのである。
【００１４】
以下では、本発明にかかる蓄光型ＬＥＤ発光体を構成する各部の詳細について説明する。
光源部の構成については、一部は上でも述べたが、従来のＬＥＤ発光体と異ならないのであって、アノード電極とカソード電極を有し、アノード電極からカソード電極に電流を流すことで、光源部を構成している結晶、すなわち、ＰＮ結合を持つ結晶の内部にエネルギーが発生し、光が放出される仕組みとなっている。このような光源部は、一般に、「ＬＥＤチップ」や「ペレット」などと称されている。
透明体２は、ＬＥＤ発光体において通常使用されている透明体が本発明でもそのまま使用でき、その材料としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの透明性樹脂や、ガラスなどが挙げられるが、極めて高透明度で屈折率が高く、かつ、成形性に優れるアクリル系樹脂が好ましく使用できる。その形状としては、上記の実施形態で示す同径円柱状、すなわち、「砲弾型」のほか、太鼓のような中央がやや太い円柱状であっても良く、さらには、図３に示すような、フラックス型（図３（ａ）はフラットタイプ、図３（ａ’）はドームタイプ）、逆円錐型（図３（ｂ）、先端部分が逆円錐型の凹部となっている）、帽子型（図３（ｃ））、円柱型（図３（ｄ））、フラット角型（図３（ｅ））など、用途に応じて様々な形状が採用されるが、要するに、透明体２の先端から軸方向に沿って光が照射されるようになっておれば良いのである。また、図１〜３に示すＬＥＤ発光体においては、透明体は、通常、内部に空洞を有しない中実のものであるが、必要に応じ、内部に空洞を有する中空状のものであってもよい。図１〜３の如きＬＥＤ発光体は、通常の製法、例えば、透明体の原料となる樹脂を型に流し入れるとともに、光源部となるＬＥＤチップを入れたのち、成型加工を行う方法により製造することができる。
【００１５】
蓄光部は、例えば、有色蓄光顔料やそれに準ずる蓄光剤をバインダー樹脂溶液に分散溶液化したものを、ポッティング、ディッピング、トッピング、シーリングなどの各付着形成方式を用い、必要箇所に、コーティング（塗装を含む）、蒸着、貼り付けなどして、透明体に配置固定することができる。ＬＥＤ発光体の製造工程における、透明体のモールディング成形後の製造工程ラインで蓄光部を同時に配置固定する方式も可能である。
蓄光剤としては、硫化物系蓄光蛍光体、アルカリ土類金属系蓄光蛍光体など公知の種々のものを使用することができる。そして、蓄光剤用のバインダー樹脂としては、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、シリコン樹脂などが挙げられるが、蓄光剤分散溶液を硬化させる際に光源部や透明体に過度に熱負荷を与えることは好ましくないので、特に、ウレタン樹脂などの低温硬化が可能な樹脂や、ＵＶ硬化樹脂を選択することが好ましい。蓄光剤による残発光は、有色であることにより、その用途を増すことができ、最低限、赤色、青色、緑色の３原色を備えることで、大抵の色を出すことができる。
【００１６】
蓄光部の形成配置方法についてさらに詳しく述べると、蓄光剤分散樹脂溶液を刷毛やスタイラス・ディスペンサーなどを用いて透明体の所望の位置に配置し、バインダー樹脂の接着力で透明体に固定することができる。この場合、光源部や透明体の耐熱性を考慮すれば、バインダー樹脂としては出来るだけ低温で硬化するものが好ましい。別の方法としては、蓄光剤分散樹脂溶液を、成形したり、フィルム化したり、紙などにコーティングしたりしたのち、ボタン状などの所望の形状に打ち抜き、これを、透明体の底面に貼り付けたり、透明体の底面凹部に嵌め込んだりして、蓄光部をＬＥＤ発光体の端子側に配置させるようにしても良い。
【００１７】
〔電光盤〕
本発明にかかる電光盤は、基盤の一面に多数のＬＥＤ発光体を点状に密に配置してなり基盤の表面側に光を照射する電光盤において、点状に密に配置されているＬＥＤ発光体のうちの全部または一部が、本発明にかかる上記の蓄光型ＬＥＤ発光体からなり、停電時、これらの蓄光型ＬＥＤ発光体が蓄えていた光エネルギーにより残発光がなされるようになっていることを特徴とする。
この場合において、上記多数のＬＥＤ発光体が発光色の異なるものの組合せからなり、これら多数のＬＥＤ発光体の発光色の違いにより、通電時の装飾模様および／または停電時の非常用表示が形成されるようになっていることもある。すなわち、電光盤は、すべてのＬＥＤ発光体が同色発光するものであれば、照明用となり、発光色の異なるＬＥＤ発光体を所望の模様・文字・記号や彩色に合わせて、碁盤目状など、点状に密に配置すれば、様々な図形や文字を表すことができ、しかも、本発明の電光盤を構成する多数のＬＥＤ発光体の全部または一部が本発明の上記蓄光型ＬＥＤ発光体からなるため、停電時には、これらの蓄光型ＬＥＤ発光体により、非常口の方向を示す矢印などの非常用表示を表示させることもできる。停電時でなくても、意識的に停電させて、電光盤の模様・文字・記号や彩色を通電時とは異なるものとさせることもできる。
【００１８】
以下に、本発明の電光盤の実施形態の一例を、図４を参照しながら、詳しく説明する。
図４（ａ）は、通電時における電光盤の正面図であるが、光源部の色が異なる多数のＬＥＤ発光体を、すべて、それぞれの光照射方向が正面方向となるようにして、碁盤目状などの点状に密に配置することにより、所望の絵を現出させている様子を示している。具体的には、この電光盤１０では、図４（ａ）において円の中に横線を入れた形状で示す青色ＬＥＤ発光体１１ａ・・・で「空」を、図４（ａ）において円の中に縦横線を入れた形状で示す赤色ＬＥＤ発光体１１ｂ・・・で「太陽」を、そして、図４（ａ）において円だけで示す白色ＬＥＤ発光体１１ｃ・・・で「雲」を表現している。図４（ａ）では、「太陽」は図の中心に位置しており、その左右に位置する２つの「雲」のそれぞれの一部が、この「太陽」に少しだけ掛かっている様子が見える。
【００１９】
ＬＥＤ発光体では、光源部として、３原色すべてが実用されているため、これら３原色の光源部を備える着色ＬＥＤ発光体を適宜組み合わせて隣接配置することで、所望のすべての色を表現することができ、また、その配置のパターンも無限であるので、３原色の光源部を備える着色ＬＥＤ発光体を用いれば、電光盤において、あらゆるイメージを現出させることができ、カラー画像表示も可能である。しかも、電光盤において、ＬＥＤ発光体を、電光盤の基板（図示省略）に対し、碁盤目状配置などにした個々のソケットに対して差し込み可能にしておけば、個々のＬＥＤ発光体は互いに独立しているので、それらの配置を事後的に変更して、現出させるイメージを変更することも可能であり、発光体がただ１つ、あるいは、各ＬＥＤ発光体が基板に対し不可分一体となっている電光盤に比べると、表現内容の自由度が極めて高いものになる。
【００２０】
図４（ａ）に示す如く、ＬＥＤ発光体の配置、彩色などにより、通電時に所望の装飾模様を表示させることは、３原色の光源部を備える従来型の着色ＬＥＤ発光体でも可能であるが、本発明の電光盤は、ＬＥＤ発光体の全部または一部に、本発明にかかる上記の蓄光型ＬＥＤ発光体を用いることで、図４（ｂ）に示すように、停電時においても、蓄光による表示機能を発現するものである。
すなわち、図４（ｂ）は、上記の電光盤１０の停電時における正面図であり、点状に密に多数配置されているＬＥＤ発光体の一部が本発明にかかる上記の蓄光型ＬＥＤ発光体１１Ｘ・・・からなり、これらの蓄光型ＬＥＤ発光体１１Ｘ・・・が、非蓄光型ＬＥＤ発光体１１Ｙ・・・で構成される地模様の中に、矢印状に配置されているため、蓄光型ＬＥＤ発光体１１Ｘ・・・が配置されている箇所のみが残発光して、非常口の方向を示す「矢印」の図形が現れている様子を示している。
【００２１】
このように、本発明の電光盤では、通電時における図４（ａ）の図形と、停電時における図４（ｂ）の図形とは、異なるものとすることができるので、停電時の表示を「非常用表示」としたり、通電時とは異なるイメージとして電光盤の表現を豊かにしたりすることができる。
図４（ｂ）では、蓄光型ＬＥＤ発光体による画像表示は単色であるが、前述のとおり、本発明にかかる電光盤では、蓄光型ＬＥＤ発光体においても、蓄光部により３原色など種々の色を残発光することができることとすれば、蓄光型ＬＥＤ発光体のみで、所望の色を表現することもできる。そのため、停電時においても、カラー画像の表示が可能であるとともに、配置によるだけでなく、色によっても、所望の電光表示を行うことができる。
【００２２】
〔用途〕
本発明にかかる蓄光型ＬＥＤ発光体は、省エネルギー、長寿命、コンパクトといった利点を有するＬＥＤ発光体において、そのＬＥＤ機能を阻害せずに蓄光機能の特徴を生かすことのできるものであり、今後、照明市場・装飾市場で極めて有用に貢献できる。
その具体的な用途としては、災害時の避難安全誘導表示器、火災報知機・煙探知機との併用、防災安全灯などの住宅関連安全用途；家庭・オフィス・工場関係の照明器具などの照明器具用途；電車・自動車・航空機・船舶などや地下鉄・高速トンネルなどの交通関連用途；映画館・球場・コンサートホール・劇場・イベントホール・ブライタルホールなどの多人数集合場での使用などが挙げられる。
【００２３】
本発明にかかる蓄光型ＬＥＤ発光体を表示認識板に利用する場合は、わずかの照射時間でも残発光性が得られるため、点灯・照明のＯＮ／ＯＦＦを信号化することによって節電が可能であり、特に夜間での使用に際して有用である。
本発明にかかる蓄光型ＬＥＤ発光体を電光盤に利用する場合、各蓄光型ＬＥＤ発光体は個々に残発光するので、災害時などに一部が破損散乱しても、一定時間は避難誘導表示などとして視認可能である。この場合、残発光は、蓄光材濃度や光源の照射時間にもよるが、約２０分〜３０分の残発光が可能であり、災害緊急表示灯など、より長時間の残発光表示を必要とする場合は、最小限のバッテリー機能を内蔵させて、短時間の点灯と消灯を繰り返させることで、数日間の残発光を維持することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、例えば、照明器具あるいは装飾器具などとして、さらに、災害時や夜間などの停電時には残発光による視認機能を有する表示灯などとして、好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１ ： 光源部
２ ： 透明体
２ａ： 凸レンズ部
３ ： 蓄光部
１０ ： 電光盤
１１Ｘ： 蓄光型ＬＥＤ発光体
１１Ｙ： 非蓄光型ＬＥＤ発光体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通電時には通常どおりＬＥＤ発光し、停電時には蓄光部に蓄えていた光を発する蓄光型ＬＥＤ発光体とその用途に関するものであり、詳しくは、照明や装飾などの用途に好適に利用でき、災害時や停電時には蓄光部の残発光により非常灯などに好適に利用できる蓄光型ＬＥＤ発光体と、これを用いた非常用表示兼用などの電光盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光体において蓄光機能をもたせたものも、これまで、種々、知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。これらの発光体は、避難災害時や夜間停電時などにおいても、誘導灯や安全灯の発光体として、誘導灯や安全灯を視認可能とさせ、安全・安心な生活を守り得るものである。
発光体における光源を、超寿命、低消費電力であり、小型化が可能であるといった種々の利点を有するＬＥＤ（発光ダイオード：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）光源に持たせたものも種々知られており、このＬＥＤ発光体の中にも、蓄光機能を持つものが知られている（例えば、特許文献５、特許文献６参照）。特許文献５の発光体は、通電保護スリーブの内部にＬＥＤ発光体を備え、通電保護スリーブの先端側（光照射路上）に無機質の着色顔料と蓄光顔料とを含有する合成樹脂製の蓄光体が着脱自在に取り付けられてなる構造を有する。そして、特許文献６の発光体は、光透過性ケース体の内部にＬＥＤ光源部を備え、ケース体の外周部に蓄光部を備えるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４４４４１号公報
【特許文献２】特開２００６−２９３１６８号公報
【特許文献３】特開２００６−３５９２７０号公報
【特許文献４】特開２００７−１２６９２７号公報
【特許文献５】特開２００７−３１０２６８号公報
【特許文献６】特開平１０−３２１９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献５に記載されているＬＥＤ発光体利用の蓄光型発光体は、光源部から照射される光が外部に出る前に必ず蓄光部を通過する仕組みになっているため、通常時、ＬＥＤ発光の強さが蓄光部の遮蔽機能によって阻害されてしまうと言う問題があった。しかも、ＬＥＤ発光体は、多数を、基盤の表面側に光を照射する姿勢で点状に密に配置して、照明や装飾などの用途に用いる場合があるが、その場合において、前記多数のＬＥＤ発光体のうちの全部または一部を蓄光型ＬＥＤ発光体に置き換えることで、災害時や停電時に、これらの蓄光型ＬＥＤ発光体が発する蓄光エネルギー光で非常時表示をしようとするとき、特許文献５のＬＥＤ発光体のように、蓄光部が光源部からの光の通路上にあると、このような蓄光部を有しないＬＥＤ発光体との間で、輝度に強弱の差が生じることになり、この輝度の差により、電光盤の光照射面における輝度の一様さが欠けたり、光模様の鮮明さが欠けたりすると言う問題もあった。
【０００５】
特許文献６の蓄光型ＬＥＤ発光体では、蓄光部がケース体の外周部にあるため、特許文献５の蓄光型ＬＥＤ発光体における上述の問題は生じない。しかし、ＬＥＤ発光体においては、光源を内蔵している透明体が光源から出る光エネルギーを纏めて外部に発するようになっているが、蓄光部が光源部の外周部にあるため、光源の光エネルギーが蓄光部に直接に届くことがなく、そのため、光エネルギーの貯蓄に時間がかかるほか、停電時、蓄光部が蓄えた光エネルギーを照射する際、この光エネルギーがケース体（透明体）内に戻ってケース体から発せられることがないため、蓄光型ＬＥＤ発光体から発せられる光がやや鈍い状態となり易く、蓄光部が蓄えた光エネルギーが十分に活用できていないと言う問題があった。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ＬＥＤ発光における輝度強さの阻害がなく、また、電光盤に用いた場合でも、電光面における輝度の一様さや光模様の鮮明さが欠けたりすることの生じさせない蓄光型ＬＥＤ発光体、そして、蓄光部が蓄えた光エネルギーを十分に活用できる蓄光型ＬＥＤ発光体とその用途、すなわち、この蓄光型ＬＥＤ発光体を一部に用いるＬＥＤ発光体利用の電光盤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決するべく鋭意検討を行った。その結果、透明体の内部に光源部を備え、前記透明体から光を発するようになっているＬＥＤ発光体において、ＬＥＤ発光体の端子側の位置に蓄光部を備えるようにすれば、光源部から外部への光照射が蓄光部によって妨げられることがなく、しかも、蓄光部の位置が透明体において光源部の裏側となる位置にあるため、蓄光部からの残発光を透明体を通じて外に確実に発することができて、前記従来の問題を解消することができることの実証を得て、本願発明を完成した。
すなわち、本発明にかかる蓄光型ＬＥＤ発光体は、透明体の内部に光源部を備え、前記透明体から光を発するようになっているＬＥＤ発光体において、前記ＬＥＤ発光体の端子側の位置に蓄光部を備えていることを特徴とする。
【０００８】
そして、本発明にかかる電光盤は、基盤の一面に多数のＬＥＤ発光体を点状に密に配置してなり基盤の表面側に光を照射する電光盤において、点状に密に配置されているＬＥＤ発光体のうちの全部または一部が上記本発明の蓄光型ＬＥＤ発光体からなり、停電時、これらの蓄光型ＬＥＤ発光体が蓄えていた光エネルギーにより残発光がなされるようになっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の蓄光型ＬＥＤ発光体においては、光源部から透明体の外側に向かう光が蓄光部を通過することがないので、輝度強さの阻害が起きない。そのため、本発明の蓄光型ＬＥＤ発光体は、電光盤に用いられたときでも、電光面における輝度の一様さや模様の鮮明さに欠けることがないのである。本発明の蓄光型ＬＥＤ発光体は、また、蓄光部がＬＥＤ発光体の端子側にあって、蓄光部の位置が透明体の裏側となる位置にあるため、蓄光部からの残発光を透明体を通じて外部に確実に向けることができるので、蓄光部が蓄えた光エネルギーの利用効率が高い。そして、本発明の電光盤は、本発明のこの蓄光型ＬＥＤ発光体を用いているため、蓄積光エネルギーの利用効率の高さを十分に活用できるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明にかかる蓄光型ＬＥＤ発光体の１つの実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明にかかる蓄光型ＬＥＤ発光体の別の実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明にかかる蓄光型ＬＥＤ発光体の別実施形態の外観を示す図である。
【図４】本発明にかかる非常用表示兼用の電光盤の通電時（図ａ）と停電時（図ｂ）を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更実施し得る。
〔蓄光型ＬＥＤ発光体〕
本発明にかかる蓄光型ＬＥＤ発光体は、図１や図２にみるように、ＬＥＤ型の光源部１と、この光源部１を内蔵する円柱状の透明体２と蓄光部３を備えている。
本発明の蓄光型ＬＥＤ発光体においても、光源部１が端子４ａ，４ｂを介して電源部（図示せず）に繋がれている点など、蓄光部以外の基本的構成は、従来のＬＥＤ発光体と同様である。図１，２に示す実施形態では、光源部１から出た光は、凸レンズ部２ａから、透明体２の軸方向に沿い、外部に照射されるようになっている。図１，２に示す実施形態では、このように、透明体の先端が凸レンズ部２ａとなっていれば、そのレンズ機能による集光により、光エネルギーの利用効率が高く好ましいが、この凸レンズ部２ａは本願発明に必須の構成ではない。したがって、本発明における透明体の形状は、図１，２に示す如き砲弾型に限定されるものではない。本発明に適用できる透明体の形状として、砲弾型以外の形状については、後に例を挙げて詳しく説明する。
【００１２】
また、光源部１の一方の電極はボンディングワイヤ５ａを介して第１端子４ａと電気的に接続され、他方の電極はボンディングワイヤ５ｂを介して第２端子４ｂと電気的に接続されている。そして、両電極間に電圧が印加されると、光源部１から光が発せられ、この光は、透明体２を通って外部に照射される。図１，２に示すように透明体２先端に凸レンズ２ａを有する場合は、光は、透明体２先端の凸レンズ部２ａで集光されて、透明体２の先端からその軸方向に沿って真っ直ぐに照射される。
本発明の蓄光型ＬＥＤ発光体では、蓄光部３が、ＬＥＤ発光体の端子４ａ、４ｂ側の位置に備えられていることが重要である。図１や図２の実施形態では、蓄光部３が透明体２の底面の外側に配置されている。しかし、図示はしないが、蓄光部３は、透明体２の内部において、透明体２の底面と光源部１の間に位置するようにして、備えられていても良い。
【００１３】
図１の実施形態においては、透明体２の底外面が逆凹面に形成されていて、蓄光部３は、この凹部２ｂに埋め込まれるような状態で、ポッティングなどの付着形成手段により付着固定されているが、図２の実施形態のように、シート状となっていて、透明体２の底外面に貼り付けられるようになっていても良い。
ＬＥＤ発光体は、その光源部１が極めて小さいのがその特徴の１つである。ＬＥＤ発光体には、この特徴があるため、その蓄光部３がＬＥＤ発光体の端子側に配置されてはいても、災害時や停電時などにおいて蓄光部３から発せられる光は、その通路に位置する光源部１に妨げられることなく、透明体２先端を通して、高効率で、ＬＥＤ発光体全体を残発光させることができるのである。
【００１４】
以下では、本発明にかかる蓄光型ＬＥＤ発光体を構成する各部の詳細について説明する。
光源部の構成については、一部は上でも述べたが、従来のＬＥＤ発光体と異ならないのであって、アノード電極とカソード電極を有し、アノード電極からカソード電極に電流を流すことで、光源部を構成している結晶、すなわち、ＰＮ結合を持つ結晶の内部にエネルギーが発生し、光が放出される仕組みとなっている。このような光源部は、一般に、「ＬＥＤチップ」や「ペレット」などと称されている。
透明体２は、ＬＥＤ発光体において通常使用されている透明体が本発明でもそのまま使用でき、その材料としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの透明性樹脂や、ガラスなどが挙げられるが、極めて高透明度で屈折率が高く、かつ、成形性に優れるアクリル系樹脂が好ましく使用できる。その形状としては、上記の実施形態で示す同径円柱状、すなわち、「砲弾型」のほか、太鼓のような中央がやや太い円柱状であっても良く、さらには、図３に示すような、フラックス型（図３（ａ）はフラットタイプ、図３（ａ’）はドームタイプ）、逆円錐型（図３（ｂ）、先端部分が逆円錐型の凹部となっている）、帽子型（図３（ｃ））、円柱型（図３（ｄ））、フラット角型（図３（ｅ））など、用途に応じて様々な形状が採用されるが、要するに、透明体２の先端から軸方向に沿って光が照射されるようになっておれば良いのである。また、図１〜３に示すＬＥＤ発光体においては、透明体は、通常、内部に空洞を有しない中実のものであるが、必要に応じ、内部に空洞を有する中空状のものであってもよい。図１〜３の如きＬＥＤ発光体は、通常の製法、例えば、透明体の原料となる樹脂を型に流し入れるとともに、光源部となるＬＥＤチップを入れたのち、成型加工を行う方法により製造することができる。
【００１５】
蓄光部は、例えば、有色蓄光顔料やそれに準ずる蓄光剤をバインダー樹脂溶液に分散溶液化したものを、ポッティング、ディッピング、トッピング、シーリングなどの各付着形成方式を用い、必要箇所に、コーティング（塗装を含む）、蒸着、貼り付けなどして、透明体に配置固定することができる。ＬＥＤ発光体の製造工程における、透明体のモールディング成形後の製造工程ラインで蓄光部を同時に配置固定する方式も可能である。
蓄光剤としては、硫化物系蓄光蛍光体、アルカリ土類金属系蓄光蛍光体など公知の種々のものを使用することができる。そして、蓄光剤用のバインダー樹脂としては、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、シリコン樹脂などが挙げられるが、蓄光剤分散溶液を硬化させる際に光源部や透明体に過度に熱負荷を与えることは好ましくないので、特に、ウレタン樹脂などの低温硬化が可能な樹脂や、ＵＶ硬化樹脂を選択することが好ましい。蓄光剤による残発光は、有色であることにより、その用途を増すことができ、最低限、赤色、青色、緑色の３原色を備えることで、大抵の色を出すことができる。
【００１６】
蓄光部の形成配置方法についてさらに詳しく述べると、蓄光剤分散樹脂溶液を刷毛やスタイラス・ディスペンサーなどを用いて透明体の所望の位置に配置し、バインダー樹脂の接着力で透明体に固定することができる。この場合、光源部や透明体の耐熱性を考慮すれば、バインダー樹脂としては出来るだけ低温で硬化するものが好ましい。別の方法としては、蓄光剤分散樹脂溶液を、成形したり、フィルム化したり、紙などにコーティングしたりしたのち、ボタン状などの所望の形状に打ち抜き、これを、透明体の底面に貼り付けたり、透明体の底面凹部に嵌め込んだりして、蓄光部をＬＥＤ発光体の端子側に配置させるようにしても良い。
【００１７】
〔電光盤〕
本発明にかかる電光盤は、基盤の一面に多数のＬＥＤ発光体を点状に密に配置してなり基盤の表面側に光を照射する電光盤において、点状に密に配置されているＬＥＤ発光体のうちの全部または一部が、本発明にかかる上記の蓄光型ＬＥＤ発光体からなり、停電時、これらの蓄光型ＬＥＤ発光体が蓄えていた光エネルギーにより残発光がなされるようになっていることを特徴とする。
この場合において、上記多数のＬＥＤ発光体が発光色の異なるものの組合せからなり、これら多数のＬＥＤ発光体の発光色の違いにより、通電時の装飾模様および／または停電時の非常用表示が形成されるようになっていることもある。すなわち、電光盤は、すべてのＬＥＤ発光体が同色発光するものであれば、照明用となり、発光色の異なるＬＥＤ発光体を所望の模様・文字・記号や彩色に合わせて、碁盤目状など、点状に密に配置すれば、様々な図形や文字を表すことができ、しかも、本発明の電光盤を構成する多数のＬＥＤ発光体の全部または一部が本発明の上記蓄光型ＬＥＤ発光体からなるため、停電時には、これらの蓄光型ＬＥＤ発光体により、非常口の方向を示す矢印などの非常用表示を表示させることもできる。停電時でなくても、意識的に停電させて、電光盤の模様・文字・記号や彩色を通電時とは異なるものとさせることもできる。
【００１８】
以下に、本発明の電光盤の実施形態の一例を、図４を参照しながら、詳しく説明する。
図４（ａ）は、通電時における電光盤の正面図であるが、光源部の色が異なる多数のＬＥＤ発光体を、すべて、それぞれの光照射方向が正面方向となるようにして、碁盤目状などの点状に密に配置することにより、所望の絵を現出させている様子を示している。具体的には、この電光盤１０では、図４（ａ）において円の中に横線を入れた形状で示す青色ＬＥＤ発光体１１ａ・・・で「空」を、図４（ａ）において円の中に縦横線を入れた形状で示す赤色ＬＥＤ発光体１１ｂ・・・で「太陽」を、そして、図４（ａ）において円だけで示す白色ＬＥＤ発光体１１ｃ・・・で「雲」を表現している。図４（ａ）では、「太陽」は図の中心に位置しており、その左右に位置する２つの「雲」のそれぞれの一部が、この「太陽」に少しだけ掛かっている様子が見える。
【００１９】
ＬＥＤ発光体では、光源部として、３原色すべてが実用されているため、これら３原色の光源部を備える着色ＬＥＤ発光体を適宜組み合わせて隣接配置することで、所望のすべての色を表現することができ、また、その配置のパターンも無限であるので、３原色の光源部を備える着色ＬＥＤ発光体を用いれば、電光盤において、あらゆるイメージを現出させることができ、カラー画像表示も可能である。しかも、電光盤において、ＬＥＤ発光体を、電光盤の基板（図示省略）に対し、碁盤目状配置などにした個々のソケットに対して差し込み可能にしておけば、個々のＬＥＤ発光体は互いに独立しているので、それらの配置を事後的に変更して、現出させるイメージを変更することも可能であり、発光体がただ１つ、あるいは、各ＬＥＤ発光体が基板に対し不可分一体となっている電光盤に比べると、表現内容の自由度が極めて高いものになる。
【００２０】
図４（ａ）に示す如く、ＬＥＤ発光体の配置、彩色などにより、通電時に所望の装飾模様を表示させることは、３原色の光源部を備える従来型の着色ＬＥＤ発光体でも可能であるが、本発明の電光盤は、ＬＥＤ発光体の全部または一部に、本発明にかかる上記の蓄光型ＬＥＤ発光体を用いることで、図４（ｂ）に示すように、停電時においても、蓄光による表示機能を発現するものである。
すなわち、図４（ｂ）は、上記の電光盤１０の停電時における正面図であり、点状に密に多数配置されているＬＥＤ発光体の一部が本発明にかかる上記の蓄光型ＬＥＤ発光体１１Ｘ・・・からなり、これらの蓄光型ＬＥＤ発光体１１Ｘ・・・が、非蓄光型ＬＥＤ発光体１１Ｙ・・・で構成される地模様の中に、矢印状に配置されているため、蓄光型ＬＥＤ発光体１１Ｘ・・・が配置されている箇所のみが残発光して、非常口の方向を示す「矢印」の図形が現れている様子を示している。
【００２１】
このように、本発明の電光盤では、通電時における図４（ａ）の図形と、停電時における図４（ｂ）の図形とは、異なるものとすることができるので、停電時の表示を「非常用表示」としたり、通電時とは異なるイメージとして電光盤の表現を豊かにしたりすることができる。
図４（ｂ）では、蓄光型ＬＥＤ発光体による画像表示は単色であるが、前述のとおり、本発明にかかる電光盤では、蓄光型ＬＥＤ発光体においても、蓄光部により３原色など種々の色を残発光することができることとすれば、蓄光型ＬＥＤ発光体のみで、所望の色を表現することもできる。そのため、停電時においても、カラー画像の表示が可能であるとともに、配置によるだけでなく、色によっても、所望の電光表示を行うことができる。
【００２２】
〔用途〕
本発明にかかる蓄光型ＬＥＤ発光体は、省エネルギー、長寿命、コンパクトといった利点を有するＬＥＤ発光体において、そのＬＥＤ機能を阻害せずに蓄光機能の特徴を生かすことのできるものであり、今後、照明市場・装飾市場で極めて有用に貢献できる。
その具体的な用途としては、災害時の避難安全誘導表示器、火災報知機・煙探知機との併用、防災安全灯などの住宅関連安全用途；家庭・オフィス・工場関係の照明器具などの照明器具用途；電車・自動車・航空機・船舶などや地下鉄・高速トンネルなどの交通関連用途；映画館・球場・コンサートホール・劇場・イベントホール・ブライタルホールなどの多人数集合場での使用などが挙げられる。
【００２３】
本発明にかかる蓄光型ＬＥＤ発光体を表示認識板に利用する場合は、わずかの照射時間でも残発光性が得られるため、点灯・照明のＯＮ／ＯＦＦを信号化することによって節電が可能であり、特に夜間での使用に際して有用である。
本発明にかかる蓄光型ＬＥＤ発光体を電光盤に利用する場合、各蓄光型ＬＥＤ発光体は個々に残発光するので、災害時などに一部が破損散乱しても、一定時間は避難誘導表示などとして視認可能である。この場合、残発光は、蓄光材濃度や光源の照射時間にもよるが、約２０分〜３０分の残発光が可能であり、災害緊急表示灯など、より長時間の残発光表示を必要とする場合は、最小限のバッテリー機能を内蔵させて、短時間の点灯と消灯を繰り返させることで、数日間の残発光を維持することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、例えば、照明器具あるいは装飾器具などとして、さらに、災害時や夜間などの停電時には残発光による視認機能を有する表示灯などとして、好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１ ： 光源部
２ ： 透明体
２ａ： 凸レンズ部
３ ： 蓄光部
１０ ： 電光盤
１１Ｘ： 蓄光型ＬＥＤ発光体
１１Ｙ： 非蓄光型ＬＥＤ発光体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明体の内部に光源部を備え、前記透明体から光を発するようになっているＬＥＤ発光体において、前記ＬＥＤ発光体の端子側の位置に蓄光部を備えていることを特徴とする、蓄光型ＬＥＤ発光体。
【請求項２】
基盤の一面に多数のＬＥＤ発光体を点状に密に配置してなり基盤の表面側に光を照射する電光盤において、点状に密に配置されているＬＥＤ発光体のうちの全部または一部が請求項１に記載の蓄光型ＬＥＤ発光体からなり、停電時、これらの蓄光型ＬＥＤ発光体が蓄えていた光エネルギーにより残発光がなされるようになっていることを特徴とする、電光盤。
【請求項３】
停電時における前記残発光により非常用表示がなされるようになっている、請求項２に記載の電光盤。
【請求項４】
前記多数のＬＥＤ発光体が発光色の異なるものの組合せからなり、これら多数のＬＥＤ発光体の発光色の違いにより、通電時の装飾模様および／または停電時の非常用表示が形成されるようになっている、請求項２または３に記載の電光盤。
【請求項５】
光が多方向に照射され照明用である、請求項２から４までのいずれかに記載の電光盤。
【請求項１】
透明体の内部に光源部を備え、前記透明体から光を発するようになっているＬＥＤ発光体において、前記ＬＥＤ発光体の端子側の位置に蓄光部を備えていることを特徴とする、蓄光型ＬＥＤ発光体。
【請求項２】
基盤の一面に多数のＬＥＤ発光体を点状に密に配置してなり基盤の表面側に光を照射する電光盤において、点状に密に配置されているＬＥＤ発光体のうちの全部または一部が請求項１に記載の蓄光型ＬＥＤ発光体からなり、停電時、これらの蓄光型ＬＥＤ発光体が蓄えていた光エネルギーにより残発光がなされるようになっていることを特徴とする、電光盤。
【請求項３】
停電時における前記残発光により非常用表示がなされるようになっている、請求項２に記載の電光盤。
【請求項４】
前記多数のＬＥＤ発光体が発光色の異なるものの組合せからなり、これら多数のＬＥＤ発光体の発光色の違いにより、通電時の装飾模様および／または停電時の非常用表示が形成されるようになっている、請求項２または３に記載の電光盤。
【請求項５】
光が多方向に照射され照明用である、請求項２から４までのいずれかに記載の電光盤。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２７８０９９（Ｐ２０１０−２７８０９９Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２７２５２（Ｐ２００９−１２７２５２）
【出願日】平成２１年５月２７日（２００９．５．２７）
【出願人】（５０９１４８３８２）
【出願人】（５０９１４８４６３）
【出願人】（５９９０５６５３０）株式会社小松プロセス (18)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２７日（２００９．５．２７）
【出願人】（５０９１４８３８２）
【出願人】（５０９１４８４６３）
【出願人】（５９９０５６５３０）株式会社小松プロセス (18)
【Ｆターム（参考）】
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