| 【発明の名称】 |
省電力型発光表示装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】高田 博敞
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| 【要約】 |
【課題】ＬＥＤの発光を利用した安全製品では省電力の手段としてパルス点灯が一般的であるが、パルス幅を小さくすると暗くなり、パルス間隔を長くすると視認出来ない時間が長くなるという欠点があり、これを解決する。
【解決手段】１．紫外線ＬＥＤを励起源として蓄光顔料に照射、発光させる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 紫外光を含むＬＥＤを励起源として蓄光顔料に照射、発光表示させるよう配置し、必要に応じて本ＬＥＤをパルス駆動させる事を特徴とする省電力型発光表示装置。
【請求項２】 上記発光表示装置を組み込んだ応用製品において、振動センサー、人体検知センサー等を内蔵させ、その出力によって使用時のみ作動させる事を特徴とする請求項１記載の省電力型発光表示装置。
【請求項３】 上記発光表示装置を組み込んだ応用製品において、外光センサーを内蔵させ、そのセンサー出力によって周囲が暗い時に作動させる事を特徴とする請求項１記載の省電力型発光表示装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は紫外光を含むＬＥＤを励起源とする蓄光顔料発光表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＥＤの発光を利用した安全用品では省電力の手段としてパルス点灯させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記ＬＥＤをパルス点灯する方式では、パルス幅を小さくすると暗くなり、パルス間隔を長くすると視認出来ない時間が長くなるという欠点があり、省電力化には限界があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題に鑑みなされたものであって以下の構成によって上記課題を解決する。
１．紫外光を含むＬＥＤを励起源として蓄光顔料に照射し、発光表示させるように配置し、必要に応じて本ＬＥＤをパルス駆動させて省電力型発光表示装置を構成する。
２．上記発光表示装置を組み込んだ応用製品において、振動センサー、人体検知センサー等を内蔵させ、その出力によって使用時のみ作動させるよう省電力型発光表示装置を構成する。
３．上記発光表示装置を組み込んだ応用製品において、外光センサーを内蔵させ、その出力によって周囲が暗い時に作動させるよう省電力型発光表示装置を構成する。
【０００５】
【発明の実施の形態】次に発明の実施の形態を発光と表示に分けて２つの例によって示す。第１の例は本発明をステッキに組みこんで発光を利用するものである。これを図１に示す。図２はその発光部２の断面図である。発光部２は紫外線ＬＥＤ６、蓄光性塗料を塗布した円錐４、ＬＥＤ駆動のため電池９、ＩＣ回路８、外光センサー７、振動センサー（非表示）より成る。本例では紫外線ＬＥＤの光ビームを蓄光性塗料を塗布した円錐で受ける。紫外発光ＬＥＤの可視光部分は白っぽい塗料色で反射され、紫外線は蓄光性塗料を励起発光させ、透明窓５を介して発光を視認できる。本発明は以上のように構成される。
【０００６】使用に際しては通常のステッキと変わる所はない。ステッキを握り、これを振るあるいは地面を叩くと直ちに振動センサーが作動し、回路に電源が入る。もし周囲が暗ければ外光センサー出力でＬＥＤ駆動回路を作動させ、紫外線ＬＥＤを一定期間パルス点灯させる。
【０００７】次に本発明の作用について説明する。図３は本発明の動作をフローチャートにしたもの、図４は各部の出力波形を図示したものである。本発明をステッキに組み込んだ応用例で説明すると、ステッキで地面を叩くと振動センサーが作動する。振動センサーは単に動きを検出するだけでよく、例えば重りをつけたバネが一定振幅を超えた時ＯＮとなるように設計されたものが使用できる。動きを検出すると外光センサーの電源をＯＮにする。もし周囲光が規定値より低ければ、外光センサー出力はＬＥＤ電源をＯＮにする。外光センサー用電源回路は一定時間経過後自動的にＯＦＦになるよう設計される。この電源がＯＦＦになると連動してＬＥＤ駆動電源もＯＦＦになる。ＬＥＤパルス駆動回路はＬＥＤ駆動電源がＯＮの間ＬＥＤをパルス点灯させる。
【０００８】図５に紫外線ＬＥＤ単独の発光強度波形（可視域）と蓄光性塗料を励起発光させた時の発光強度の合成波形を示す。本例では紫外線ＬＥＤは可視域にも発光成分を持つ為これを積極的に利用している。ＬＥＤ単体だと駆動されない時は全く視認出来ないが蓄光性塗料の持続発光により常に視認出来る。
【０００９】図６に蓄光顔料の励起スペクトルと発光スペクトルの１例を示す。本例では３００〜４００ｎｍの紫外領域の波長に対し特に効率良く発光する。製品例として根本特殊化学（株）の蓄光性夜光顔料ＧＬＬ−３００などがある。
【００１０】蓄光顔料はワニスに混合されて塗料やインクとして利用される。蓄光顔料の特性を阻害しないためにはワニスには次の条件が課せられる。
１．無色透明、紫外線の透過性が良い事。
２．下地材料との密着性が良い事。
３．有機溶剤系のワニスである事。
４．耐光性、耐候性が良い事。
これらの条件を満たすワニスとしてアクリル系、アルキッド系、エポキシ系等の樹脂を素材としたものがある。
【００１１】塗装された製品の明るさはその塗膜に含まれる顔料の含有量に依存する。顔料を下地に適当な強度で密着させるには樹脂分（顔料に対する樹脂成分の量）は最低でも１０％以上必要で、塗膜面の平滑性は樹脂分が多いほど良好である。これらの点を考慮して通常は、顔料重量に対して５０〜７０％のワニスを混合したものを用いる。
【００１２】図７は紫外線ＬＥＤの発光スペクトルの１例である。利用できる製品として日亜化学工業（株）Ｃａｎ Ｔｙｐｅ ＵＶ ＬＥＤや米国クリー社のものがある。本例では３７０ｎｍにピークがあり、上記蓄光顔料を効率良く励起する。
【００１３】次に第２の実施例、即ち表示を目的にしたものについて述べる。これは紫外線ＬＥＤの光ビームをプラスチック・ファイバーの束で受光し、任意の位置に蓄光塗料を塗布したものである。これを図８に示す。図では左右１つづつＬＥＤを使用しているが必要に応じて増やす事が可能である。駆動部については第１の例とほぼ同じであるが、振動センサーが使えない場合は別の手段を用いる事になる。例えばこれを衣服に装着する場合は、第１の例における振動センサーの代わりに人体検知センサー（例えば焦電型赤外線センサー（埼玉部品工業（株）製）や単にスイッチを使用する。
【００１４】図９に本実施例の表示原理について示す。紫外線ＬＥＤ６の光はプラスチック・ファイバー１０の端面より入射し、空気との境界で全反射を繰り返して蓄光性塗料部分１１に至る。蓄光性塗料のバインダーは樹脂なので屈折率がプラスチック・ファイバーに近く、紫外線は蓄光性塗料の中を直進し、蓄光顔料を励起・発光させる。複数のファイバー上の蓄光性塗料は全体として意味ある表示を形成する。
【００１５】
【発明の効果】本発明は以下の効果を生み出す。
１．ＬＥＤはパルス点灯するが蓄光顔料の残光によって発光が連続化する。
２．発光が持続しているので視認出来ない期間が存在しない。
３．発光が連続化するのでパルス間隔を広げる事が出来、省電力化が可能。
４．振動センサー，人体検知センサーなどにより自動的にＯＮの状態になるので使い易く、また省電力にもなる。
５．外光検知センサーを内蔵させる事により、夜間など必要な時のみ点灯するのでさらなる省電力になる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５０２１９７７６９
【氏名又は名称】佐藤 幸博
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| 【出願日】 |
平成１４年４月２５日（２００２．４．２５） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００３−３１６３０４（Ｐ２００３−３１６３０４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年１１月７日（２００３．１１．７） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−１６２１８７（Ｐ２００２−１６２１８７） |
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