WO2004097294A1 - 発光面体構造体 - Google Patents

Abstract

紫外線または近紫外線を放射するLED(発光ダイオード)光源とその前面側に配置され面体とを有し、面体は、蛍光体および蓄光体のうちの1種以上とともに光透過性の無機質粒子を分散含有する光透過性の樹脂成形体であることを特徴とする発光面体構造とする。

Description

漏分野

この出願の発明は、魏面#«体に関するものである。 さらに詳しくは、 この出願 の発明は、紫外線を鮮る光源による内照式の概面 体であって、外部から光源 の 認されず、 率的な面¾¾/^1能とされ、 さらにま、光源の照射停止時にも ¾¾¾^r能である、 薄型の新しい 面 体に関するものである。

«より、紫 凝を する m½ライト （ブラックライト） による紫外線の照射で、樹 ^^ガラス等の透明体に含有させた発光 あるい 著光体で面発光させるようにした 面 ^知られており、各種の 板、案内プレート等として応用されてい る。

これらの «のブラックライト照射による 面 は、 ほとんどのものが、外照 式、つまり、戮体あるいは蓄光体に紫外線を照 JfTるブラックライトの配置側に難 させる方式を採用している。 しかし、 この外照式の^その場合には、光源としてのブラ ックライトの 認されることになり、 また、 このブラックライトの配 fthの iij約 があるため、 面体の応用は極めて限られたものとなっていた。

このような事 ら、近年では、光源 明する側と の位置に、 つまり、発 光面体 に配置するようにした内照式のもの力 ¾霄寸され これまでにも種々のもの が驟されている。たとえば、透明性合細旨に^^を含有させ、 UVランプ（ブ ラックライト） により紫外線を照射するようにした内照式の視線誘導標（文献 1)等が ί ^されている。 ただ、 この内照式の：！^には、 たとえ類 4に示したように、通常、外径が 1 6mm KDm (υ (ブラックライト） を用いることから、 Κ Κ (2) を設けた：^ でも、舰面体 (3) を均一に面 させるために ^であって、最低でも総 (L) として 1 0 0mm¾±が必 とされていた。 このため、 どうしても のあ る観面 となってしまう。 しかもまた、 内照式の齢には、舰面体力補とし て透明性であるため、 面体の背後にブラックライトカ^ &することカ^部から視認 されてしまい、意匠性は良好で かった。 このような理由から、 ブラックライトを用 いる内照^ 6面 については、 その応用に の大きな制^^あった。 そこで、 より薄型、 / Sの職とするために、光源として、概ダイオードを用いる ことも驟されている。たとえば、舰体をシリコーン樹脂中に做させた舰面体と 舰ダィオードとにより^¹^置を構^ Tること （«2)や、 G aN系^^レーザ を光源として、樹脂やガラスに^¹ έ体を分散させた 面体を紫外線により させる ようにした内照式の (»3) 力 されている。

艇ゝに、 このような概ダイオードを用いる^には、 ブラックライトに比べてはる かに/ の光源であることから、薄型の面魏体の構成が^!能とされる。しかしながら、 一^ 、舰ダイオードは概の指向性が大きいため、微の通では、面概という よりは、 どうしても概体顧の小さレ^ ^性か いものとなり、 より大きな醒の 舰面体を難することが必ずしも容易ではないという問題がある。 しかも、 これまで に提案されている ダイオード光源を用いる 面体 では、樹 ガラスという 透明性 0 ¾ からなる 面体を用いることから、光源の ダイォードの 部 より透視されてしまうという問題力 «として解決されないでいた。

そこで、 この出願の発明は、上記の問題 を艄肖し、紫外線を ¾Tる光源による内照 式の魏面 体であって、より大きな醒の概面体で 率的な か 能であ り、 しかも光源の &カ 部からの麗により視認されることもない、 より薄型の、新 しい ¾½面#«体を ίΙ することを^としている。 1：特開 2001 - 26914号公報

2：特開 2000— 208818号

3：特開 2000—174346号 発明の開示

この出願の発明は、上記の調を纖するものとして、第 1には、紫外線また 外線を¾¾ "る LED (^ダイオード） 光源とその前面側に配置された面体を有し、 面体は、 よ 光体のうちの 1種 ethとともに^ ©性の «©粒子を 含 ^ る)¹ ffiiftの樹脂 fiW^であることを,とする 面^ t体を する。 第 2には、 ¾¾¾性の樹脂 からなる面体には、 30wt%以下の範囲で慨体 およ 光体のうちの 1種 が含有されていることを とする^ έ面体 体を、 第 3には、

lOwt の纖 質粒子が含有されていることを繊とする概面^ t体を、第 4には、面体の樹脂成 赚に 料が含有されていることを碰とする概面 «t体を、第 5には、面 体の樹脂成形体に含有される光 の無«粒子は、 その大きさが 180 ！〜 9. 5mmの細¾¾^と 180 アンダーの微誠分とにより構成されていることを特 徵とする^ 6面 体を、 第 6には、

(w 2)との比が、 W1ZW2 = 1/5〜8Z1の範囲であることを とする 面体構 造体を搬する。

また、 この出願の発明は、第 7には、 LED光源の背後およ Ό¾部の少くともい l かに 部を有していることを繊とする上記い ¾ゝの魏面 #«t体を、第 8に ίま、 ： LED光源 ^ ®体に一" #«設されていることを «とする 面体 «体を、第 9 には、 LED光源が埋設され ^i 性の樹脂^^^、 の樹脂成建の面体 の背面に当舰置されていることを賺とする 面 体を、第 10には、面体表 面からの が 5 OmmOTであることを纖とする 面 #«i体を、第 1 1に は、 LED光励 外線； LEDであることを纖.とする概面 体を纖 する。

のとおりのこの出願の発明においては、紫外線また 外線を ¾l る LED 匿ダイオード） を蕭とし、 しかも、 面体は、 の樹脂と：^ よび 蓄光体のうちの 1種 J:とともに、 性の 粒子を爐含有させた とす ることから、 この ¾ ^性の 粒子の (¾¾)作用によって、 少ない数の上 記 LEDの配置によってもより大きな難の面舰を効率的に可能とする。そして、 こ の出願の発明においての廳な効果として、光源 LEDの « 部から によつ ては視認できないという瞻な効 ¾¾觀される。

さらには、蓄光体を含有させる: ^には、 LEDによる紫外麵射を停止した;！^で あつても面¾¾¾^1能とされる。 図面の簡単な説明

図 1は、 この出願の発明の 面 体についての «形態を例示した彻麵図で ある。

図 2は、 LED光源の千 IH置について例示した但画図（a) と平薩置図（b)で ある。

図 3は、 この出願の発明の概面 体について他の^ W態を例示した彻臓図 である。

図 4は、微のブラックライトを麵した内照式の 面 を例示した但麵図 である。

なお、 図中の;? ¾号〖 欠のものを示す。

1 (ブラックライ卜）

2 m 3 概面体

1 1 LED

1 2 反賺

1 3 舰面体

1 m m 発明を « "るための最良の形態

この出願の発明 記のとおりの赚をもつものであるが、以下にその難の形態に ついて説明する。

まず、 この出願の発明において な魏面体の構成について説明すると、 この発 光面体の成雜に含有させる舰体については、應匕 もしくは權匕 であつ てよぐ 應匕合物としては、 アルミニウム、 カルシウム、 バリウム、 マグネシウム、 m ,カドミウム、ストロンチウム等の^ の酸化^³硫化^に重^ ゃュ一口ピウ ム等の希土 «化物等を活性ィ!^として したものカ^！示される。また、 ^m - としては、 いわゆる ^^が用いられる。 たとえば、 フルォレセイン、 ローダミン、 ェォシン、 ピラミジン、 ナフタレイミド、 ペリレン等力綱示される。

これらの舰体は、 1種 ·¾±のものが混合して用いられてもよい。

また、蓄光体としては、上記と同様の^ の酸ィ匕物、 たとえ ¾ ルミン トロンチ ゥム等に、重金属やユーロピウム等の希土 »匕物等を活性 it¾iとして^ inしたもの等 が用いられる。

.そし Ί¾光体として應匕 を用いる齢には、その粒子径は、 ^^的に は 1 8 0 m ( J I S規格、以下同様である） アンダー、 さらにま 1 5 0 mアンダー のものとすることが好ましい。

体と蓄光体は、 面体の目的、用途に対応して各々、その 1種 のものを混 合して配合してもよい。 また、概面体を構 るマトリックス材としての の樹脂としては、たとえ ば には、ポリメチルメタクリレート （PMMA)等のメ夕クリル樹脂、 ポリカー ポネート樹脂、 アクリル樹脂、 スチレン樹脂、 シリコーン樹脂、 ポリエステル綳誇の 各種のものから、 概面体の目的、 用途に応じて、耐光性、 性、 藤性、 艇、耐 髒性、 成形性、 蘇勝の特性を考慮して舰されてよい。

そして、舰面体に含有される¾ ^性の 粒子については、 s^m^eの粉 砕品やガラス粉、篇匕アルミニウム等の各種のものであってよい。 これらは の色 調を有していてもよい。

これらの 性の «®粒子は、好ましくは、

0 ！〜 9. 5mm の «fi ^と 1 8 0 アンダーの 分とによって構成されることカ^!示される。 このよう の異なる群を^ "ることは、概面体の搬を向上させ、 かつ、 « 散（m> ©¾果をより大きなものとすることに有効である。

1 8 0 mアンダーの微; ^^については、舰体ゃ蓄光体を涯匕^!粒子とする には、 これら粒子を または に用いるようにすることもできる。

mm^ (wi) と (W2) .との比率については、 astとしては、 wiz

W 2 = 1 Z 5〜 8 1とするの力 ある。

この出願の発明における発光面体は、 以上のような 組成として、 は、 , 蓄光体 (A)

y §:& - (w=wi+w2) (B)

樹脂 (C)

の において、 "^的に好ましくま、

A : 3 0wt %OT

B： 1 Owt %i¾±

C : 7〜6 0w t %

とすることカ 盧される。 より には、 体と蓄光体の少くとも 1種（A) につい ては、 0. 〜 3 0wt %、¾¾ ffi «粒子（B)については 1 0〜9 2 · 9 t の範囲カ铐慮される。なお、樹脂 (C) の害恰を小さくする齢には、 ¾^5ϋの 石材としての t ¾襁くなる。

そして、 この出願の発明の概面体については、 上記の 粒子 に、 部分的配合 として、 かんらん石、長石、 、雲 ¾ ^の鉱物や、 花崗岩、 ^ の^ m、 m^ ガラス、 観等からの ^粒子が用いられてもよい。 微; についても同様である。 又は の各種の微¾^カ げられる。たと えば^ 7ルシゥム、 水、 酸化アルミニウム等 ^すい配合 ΐ ^である。

また、 この微 分に加えて、 色調の のための二酸ィ匕マンガン、 二酸ィ匕チタン、 纖ジルコニウム、酸^^の各種の^ W料 靈性付与のための 化アン 5¾ン、 ホウ素化^/、 ： ^化^ l等の敝を励卩配合してもよい。

色調の讓のためには、樹脂雌に、 ァゾ系、 フタロシアニン系等の 料ゃ麟 を配合してもよい。

この出願の発明の^ "6面体は、面 体として させ、 これを応用する限りにおい て、 状、 円筒状、 あるいは曲面状、波濃の各種の形態を有していてもよい。 この ための颇は、各 @¾で可能であって、 mm,円筒体等の各種の獻に、 騰^^により鍾される。

たとえば JBWiにおいては、水平型枠としての下受型に、 体また 蓄光 # 無 機質粒子およ 脂成分を予め成形完了後の において必要な量だけ配合して した材料 （I己合材料） を投入し、 を合わせ、 これを 3 0〜： L 0 0 O NZ cm²の面 圧で押圧して赚成形を行うものである。そしてこの舰においては、翻時に、観 9 0- 1 4 0 の鍵に 5〜2 0分間^!口熱する。

また、 この力職しながらの謹成形においては、圧力とともに型枠に攝を加え、型 枠内の上言 合材料の葡性を良くすることもできる。

このような圧縮成形による方法は、平 ¾«品のように比較的^な TOの成形法と して 果を発揮し、 また、材料のロスがほとんどないため繊 (4にも優れたもので ある。

そして、 この発明においては、 の 表面に加工を施し、 粒子めうち の嫌己の細¾^が表面部に露出するようにしてもよい。

このための方法としては、 まず、 樹脂成分の舰的^ ¾法が採用される。 T¾わち、 たとえば、 β¾ ^から腿した後に、成形品の表面に高 J¾を噴出させて纖面加ェを it こと力■である。

この加工は、 j? ^や、 ノズルとの画、加工形勝の種々の条件によって るので ではなレが、通常は、 2〜2 0 cmの厚みの：^"、 2~ 1 0 cm程度のノズルの 高さからは、 5 0 0〜8 0 0 O NZ cm²程度の水圧とすることか きる。この圧力は、 自^ 5を雕とする齢に比べて、 より低い 件となる。

つまり、樹脂分の によって、 より容易に、高口 ¾での加: DO^T能となるためであ る。

高圧水の噴出のためのノスリレ^のシステムについては特に制限はない。各種のもの が翻される。

この舰面加工によって、 ウォータージェットによる平坦化、 あるい〖 酣 觀 され 深みのある質感を持った Ait石カ^ iされる。

樹脂成分の存在によって、表面が白濁することもなく、 また、 薬品を用いるエツチン グ方法に比べて、 廃液の麵も容易となる。

もちろん、必 に応じて、表面部を Mffllによって麵し、樹脂戯を軟化もしく は溶融させて部分除去することもできる。

この ¾ ^の有 « ^としては、翻する樹脂敵に対応して厭すればよぐたとえ ば、 塩化エチレン、 塩化メチレン、 クロ口ホルム等のハロゲン化炭ィは素、 無冰酢酸、 酢酸ェチル、薩ブチ！ ^のカルボン のエステル化合物、 あるいはアセトン、 テ 卜ラヒドロフラン、 DMF、 DMS O等カ^！示される。 « ^はこれらの^ » ^こ浸漬するか、あるいはこれら^^ ^をスプレーもしく は^ Tさせ、軟化もしくは溶融した樹脂 ΐ ^を表面部から取除くことで表面凹凸を形成 することか * さる。

あるいはまた、 ワイヤ一ブラシ、切削手^によつて ®mの低い樹脂^を表面部よ りかき取るようにして凹凸を形成してもよい。

の各種手段によって粗面化し、職面加工を施した後に、嫌 3し diり、表面を 研^ Tることにより、表面の の被 S を部分的に破り、 この被翻と の粒子とが断面として Soロロの表 ®¾に露出させる。 これによつて、独特の深みと難のあ る表面質感力 される。 これは光の独特の 象に帰因するものである。

表丽磨のための手段には特に^〖*¾く、研石、研磨布、研磨ベルトなどの工具を 用いて、 あるいは、パフ研^!、 ラビングコンパウンド等の研^ ¾を用いて^ するこ とか さる。

研酣としては、研離用を主とするダイヤモンド、 炭化ホウ素、 コランダム、 アル ミナ、 ジルコニァや、 琢離用を主とするトリポリ、 ドロマイト、 アルミナ、酸化クロ ム、酸化セリウム等か ¾ϋに無される。

もちろん、 このような研磨を施した後に、表面部をさらに粗面化し、 凹凸を形成して もよい。

また、 この出願の発明の概面体においては、上記のとおりの面体の複数のものを積 層してもよいし、 さらには、 性の樹脂板、 ガラス板等と積層してもよい。 また、 上 記のとおりの概面体については、その は"^的には 4 Omm¾" カ^ fiT あるが、 実際的には 3 0mm以下、 さらには、 1〜： L Omm程度のものが好ましい。過度に のあるもの 外線の ¾ による くなり、コストの上昇等の点から好ましくな い。

紫外線また 外線を ¾Ιί "る LED 纖ダイオード） については各種のものが 考慮されてよいか たとえば G aN^ft:レー 紫外 ^¾の L ED等が謹なも のとして例示される。

そして、 この出願の発明の舰面 «i体では、 LED光源の背後およ 部の少く ともいずれかに反癒部を有していることを好ましい雄形態の一つとして例示され る。 この観においては、たとえ «01に例示したように、光源としての嫌 Sの LED (^ダイオード） （11) と^ έ面体 （13) を ¾Φ的に具備し、 実際的には反赚

(12)を るものとすることか きる。 mm. α 2)を備えている:！^、 あるい は備えていない^のいずれにおいても、 体としての魏面体 (13)表面から

(L) ¾¾έ*に比べてはるかに薄くすることか き、 たとえば、 50mm¾ 下とする。

概面体 (13) の赚に対して、 lutBOLED (11) をどの離の数を配置する かは、 舰面体 (13) の纖とその厚 LED (11) の觀と概 '腿特性、 そして観面体 (13) との間の瞧 (1) を主に考慮して決めることか きる。 たと えば、 LED (11) の配置個数については、 たとえ «02に例示したように、 千 ΒΙΞ 列において、

( を ι ο ο^ο とした：！^には、 的には、 1=3 Ommと^ "Τると、 m= 60讓であれば均一な ^晷られる。 1 く 25 mmでは ムラが生じ、 m<5 Ommでも同様に魏ムラが生じやすくなる。 また、 この出願の発明においては、その 態の一つとして図 3のような猶も例 示される。 この機においては、 ¾¾性の 粒子を撤含 Tる^^ 4の樹脂 成^:である 面体 (13) の背面御 Jに、 LED (11)光源 埋設され广 性 m 4)を当嫌置している。 この難では;¹ の樹脂成^: (ι 4) によって、 LED (11)の配設とその位置を に保つことか" きる。 もちろん、 こ の ®tにおいても、 図 1の例のように、 さらに S ¾ (12) を設けてもよい。

LED (11) を埋^ Τ5¾ ^性の樹脂 (14) については、 難面体 (1 3) を構 る嫌己のとおりの 性の樹脂と同じもの、 あるいはこれと類似のもの 等の各種のものであってよい。 そこで以下に^ s例を示し、 さらに詳しくこの出願の発明について説明する。 もちろ ん、 以下の例によって発明か ^されること い。 難例 表 1の舰による 2種の ¾)^έ面体 ( ^3. 0mm) を調製し、 LED光源とし ての ¾M ^外線 LED (日亜ィ匕学（株)、 NSHU 550 5 光出力 70 0 、 im &i 00° )を用い、図 2のように千纖置した。この配置においては、 m=60mm 1=3 Ommとした。 を ^ffiし、 H)¥L = 5 Oramとした。 W 面体の前面側からは、 LED光源の く視認さ; ¾かった。

また、 m ^舰面 よび 面体のレ f におレ rも均一に し、視認 性が餅であった。

この時の輝度は、 赤： 7 c d/m\ 青： 7c dZm²であった。

猫例 2

表 2の誠による蓄 面体 0¥¾-4. Omm)を調製し、 ^gg例 1と同様の光源 を用いて図 2のように千鳥配置した。 この配置にぉレ vrは、 m=50匪、 1=25m mとした。 ま不使用とした。 ,L=45mmとした。

¾ϋ例 1と同様に前面側からは LED光源の は視認さ ¾かった。

60分間照射後消灯し、 3mcd/m²になるまでの時間を測定した。この時間は 8. 5時間であった。 表 2

雄例 3

図 3に例示した構造体とした。 例 1における表 1の組成の発光面体（13) の厚 みを 3mmとし、その背面に、厚み 3 Ommの LED (11)光源を埋設した光 性

(D m m (14) を当握置した。

LED (11) 光源としては、 ¾M ^外線 LED (日亜化学（株)、 NSHU: 5 50、 φ 5 mm,光出力 700 l 00° ) を用い、 これを、 透明'性ァク リル樹脂により舰した樹脂 (14)に対し、図 3のような贿き配置で、かつ、 図 2に示した WS3置において m= 30 mmとなるように埋設した。

LED (11)顺の点 ifc養に、 舰面体 (13) の前面側からは LED (11)光 源の碰は視認さ かった。 魏面 ^¾よび 面体のレ Τれにおレ VT も均一に概し、 の輝度は、 赤 15. 5cdZm²、 青 15. 5cd,m²であつ た。 の利用可能性

·¾±詳しく説明したとおり、 この出願の発明によって、紫外線を^ "る光源による内 照式の概面 «§であって、より大きな醒の舰面体で (^率的な舰か 能であ り、 しかも光源の 力 部からの醒により視認されることもない、 より薄型の、新 しい 面 «体を iiftすることか^ぎる。

この出願の発明によって、 たとえ w^ssの ^®^ιライン、センタ一ライン、 ガード レール、 ^ff場の?! ^ライン、 垂^^非常用 (簡易式を含む)、 車止め、 デ リネ—タ、 導サイン、看板、 各種サイン、家具の 工事用点灯チューブ、ィ ルミネ一シヨン、 カウンタートップ、 トラックの麟 it丁等に翻する ¾¾材等の資材、 設騰とし 用な、薄型で均一かつ高い蓄光、 性能を "る、新しい薄型内 照^ έ 觀される。

Claims

請求の範囲

1.紫外線または 外線を放射する LED (^ダイオード）光源とその前面側に配 置された面体を有し、面体は、 体およ ϋ蓄光体のうちの lmeu:とともに

5 の 粒子を分散含有する 性の樹脂成^:であることを i¾とする発光面体

2. の樹脂 からなる面体には、 30wt%以下の範囲で慨 よ 光体のうちの 1種以± ^含有されていることを とする請求項 1の 面体 ¾体。

3. の樹脂 fig^^らなる面体には、 10 w t %& KDy (D m " ι o

.面体の樹脂 体には^ 料が含有されていることを mとする請求項 1ないし

3のい ¾、の ¾½面 ¾体。

5.面体の樹脂 £¾^：に含有される 性の^^粒子は、その大きさか *180 /im 〜9· 5mmの！ 分と 180 アンダーの微; (Sfi^とにより構成されていること

15 を,とする請求項 1ないし 4のい ttlかの 面 体。

6. の (W1) と» ^の (W2) との比か、 Wl/W2 = l/5 〜 8 / 1の範囲であることを とする請求項 5の 面

7. LED光源の ¾mおよ ¾¾部の z少くとも f かに を有していることを特 徵とする請求項 1ないし 6のいずれかの 面 体。

20 8. LED光源 ¾体に"^!設されていることを とする請求項 1ないし 7のいず れかの観面 #«go

9, LED光醇埋設され 性の樹脂 が、 ¾¾@性の樹脂 の面体の 背面に当接配置されていることを t¾とする請求項 1ないし 8のいずれかの 面体 体。

25 10.面体表面からの が 5 OiraniTFであることを とする請求項 1ないし 9のい Tlかの魏面 #¾

11. LED光源カ¾£1^外線 LEDであることを特徴とする請求項 1ないし 10 のい の ¾ ^面^ »o