特許 6443877 蓄光表示板及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6443877

(24)【登録日】2018年12月7日

(45)【発行日】2018年12月26日

(54)【発明の名称】蓄光表示板及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G09F 13/20 20060101AFI20181217BHJP

   H01L 33/00 20100101ALI20181217BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20181217BHJP

   F21V 3/00 20150101ALI20181217BHJP

   F21V 5/00 20180101ALI20181217BHJP

   F21V 5/04 20060101ALI20181217BHJP

   F21V 7/00 20060101ALI20181217BHJP

   F21V 8/00 20060101ALI20181217BHJP

   F21V 17/00 20060101ALI20181217BHJP

   F21V 19/00 20060101ALI20181217BHJP

【ＦＩ】

   G09F13/20 D

   H01L33/00 L

   F21S2/00 411

   F21S2/00 415

   F21S2/00 419

   F21S2/00 421

   F21S2/00 423

   F21S2/00 250

   F21V3/00 530

   F21V5/00 100

   F21V5/00 200

   F21V5/00 510

   F21V5/00 610

   F21V5/04 100

   F21V5/04 200

   F21V5/04 450

   F21V7/00 510

   F21V7/00 530

   F21V8/00 100

   F21V17/00 200

   F21V19/00 150

   F21V19/00 170

   F21V19/00 450

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-230042(P2014-230042)

(22)【出願日】2014年11月12日

(65)【公開番号】特開2016-95346(P2016-95346A)

(43)【公開日】2016年5月26日

【審査請求日】2017年11月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】599012684

【氏名又は名称】唐沢 伸

(73)【特許権者】

【識別番号】517266779

【氏名又は名称】株式会社リンコー

(74)【代理人】

【識別番号】100109553

【弁理士】

【氏名又は名称】工藤 一郎

(72)【発明者】

【氏名】井上 巧

(72)【発明者】

【氏名】井上 直哉

(72)【発明者】

【氏名】唐沢 伸

【審査官】 宮本 昭彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−３０５７７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１８７６３５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００１−４４５１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０１３２９４４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０９Ｆ １３／００ − １３／４６

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ３／００

Ｆ２１Ｖ ５／００

Ｆ２１Ｖ ５／０４

Ｆ２１Ｖ ７／００

Ｆ２１Ｖ ８／００

Ｆ２１Ｖ １７／００

Ｆ２１Ｖ １９／００

Ｈ０１Ｌ ３３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＬＥＤチップ挿入凹部を二次元的に裏面に設けた第一屈折率の透光板本体と、
前記透光板本体の前記ＬＥＤチップ挿入凹部以外の裏面の平面部に配置される反射層と、
前記透光板本体の表面に配置される蓄光層と、
前記透光板本体の前記ＬＥＤチップ挿入凹部に充填される第一屈折率よりも屈折率が大きい第二屈折率のゲル部材と、
ＬＥＤチップ配列基板と、
ＬＥＤチップ配列基板上に配列され前記ＬＥＤチップ挿入凹部のゲル部材に埋設されるように配置される凹レンズ付きのＬＥＤチップと、
を有する蓄光表示板。

【請求項2】

前記ＬＥＤチップ配列基板の前記ＬＥＤチップ挿入凹部に重なる領域に配置される部分には貫通穴が設けられている請求項１に記載の蓄光表示板。

【請求項3】

前記ＬＥＤチップ挿入凹部の内表面は、凹レンズをなす請求項１又は２に記載の蓄光表示板。

【請求項4】

前記ＬＥＤチップの前記凹レンズと、前記ＬＥＤチップ挿入凹部の前記凹レンズは、焦点距離が前記ＬＥＤチップ挿入凹部の前記凹レンズより前記ＬＥＤチップの前記凹レンズの方が大きい請求項３に記載の蓄光表示板。

【請求項5】

透光板裏面の全体に反射層を形成する反射層形成サブステップと、
透光板表面に蓄光層を形成する蓄光層形成サブステップと、
前記反射層が形成された透光板にＬＥＤチップ挿入凹部を二次元的に設けるＬＥＤチップ挿入凹部形成サブステップと、
にて透光板本体を形成する透光板本体形成ステップと、
ＬＥＤチップ配列用基板上に凹レンズ付きのＬＥＤチップを配置するＬＥＤチップ配置サブステップと、
前記ＬＥＤチップ配列用基板上の前記透光板本体の前記ＬＥＤチップ挿入凹部に重なる領域に配置される部分に貫通穴を形成する貫通穴形成サブステップと、
にてＬＥＤチップ配列基板を形成するＬＥＤチップ配列基板形成ステップと、
透光板本体の前記ＬＥＤ挿入凹部に前記反射層が形成されている面を超えてゲル部材を充填するゲル部材充填サブステップと、
前記ゲル部材が充填された透光板本体の前記ＬＥＤ挿入凹部に前記凹レンズ付きＬＥＤが埋設されるように前記透光板本体と前記ＬＥＤチップ配列基板とを接合する接合サブステップと、
にて透光板本体とＬＥＤチップ配列基板とを合体する合体ステップと、
からなる蓄光表示板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄光表示板及びその製造方法に関し、特に、ＬＥＤチップからの光を透光板を介して蓄光層に照射するように構成される蓄光表示板及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

蓄光表示板の蓄光層を照射するための光源としてＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いることが知られている。ＬＥＤは、省エネ性に優れ、長寿命であるという利点を有する。一方、ＬＥＤは指向性が高いため、ＬＥＤチップから発せられた光を蓄光層の全面にまんべんなく照射するために、二次元的に配置した複数個のＬＥＤを用いることが考えられる。その際、ＬＥＤの省エネ性を生かすためにできるだけ少数個のＬＥＤで蓄光層の全面に光を照射することが望ましいことから、そのための構成上の工夫が必要となる。

【0003】

一つの構成上の工夫として、各ＬＥＤチップの前方（ＬＥＤチップと蓄光層の間）に凹レンズを配置することで、ＬＥＤチップから発せられた光が拡散されて蓄光層に照射されるようにすることが考えられる。この点に関する先行技術として、例えば、特許文献１には、蓄電池を電源として点灯する非常点灯用のＬＥＤチップの前方にＬＥＤチップからの光を拡散させるための凹レンズを配置したものが開示されている（特許文献１参照）。

【0004】

また、ＬＥＤチップからの光を透光板を介して蓄光層の全面に照射することも考えられ、透光板の裏面に反射層を設けることで、ＬＥＤチップから透光板に取り入れられた光が蓄光層に無駄なく照射されるようにすることが可能となる。さらに、ＬＥＤ光のすべてが無駄なく透光板に取り入れられるようにするための工夫として、透光板に設けた凹部に充填されたゲル部材の中にＬＥＤチップを埋め込むようにして配置することが考えられる。特許文献２は、ＬＥＤを二次元的に配置したものではなく、一次元的に配置したＬＥＤの光を導光板の端面から板面方向に導入する技術に関するものではあるが、導光板に備えられた凹部にＬＥＤチップを配置するとともに、凹部内のすき間をゲル状シリコーン樹脂で充填した発光装置が開示されている（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−１１３９０８号公報

【特許文献2】特開２００７−３１７６２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、ＬＥＤチップから発せられた光を適切に拡散させ、蓄光層の全面にまんべんなく照射するためには、単にＬＥＤに凹レンズを取り付けるだけではなく、凹レンズ付ＬＥＤからゲル部材を介して透光板に取り入れられる光が蓄光層全体に向かうように適切に進行方向を拡散させる必要がある。また、光を無駄なく透光板に取り入れるためのゲル部材についても、ゲル部材と凹レンズ付きＬＥＤチップの間やゲル部材と透光板の間に一切のすきまや気泡が生じないように、凹部内の空間を完全に満たすように充填することが望ましい。しかし、これまでは、凹レンズ付ＬＥＤからゲル部材を介して透光板に取り入れられる光が蓄光層全体に向かうように適切に進行方向を拡散させるように工夫したものは見られなかった。また、ゲル部材と凹レンズ付きＬＥＤチップの間やゲル部材と透光板の間にすきまや気泡が生じないように、凹部内の空間を完全に満たすように充填する工夫をしたものも見られなかった。

【0007】

本発明は、以上の点に鑑みたものであり、その解決すべき課題は、透光板の凹部に凹レンズ付きＬＥＤを配置し、凹部内の空間にゲル部材を充填した蓄光表示板であって、凹レンズ付ＬＥＤからゲル部材を介して透光板に取り入れられる光が透光板内にまんべんなく行き渡るように光の進行方向を拡散させるように工夫された蓄光表示板及びその製造方法を提供することにある。また、より好適には、このような蓄光表示板であって、さらにゲル部材と凹レンズ付きＬＥＤチップの間やゲル部材と透光板の間にすき間や気泡が生じないように凹部内の空間を完全に満たすようにゲルを充填した蓄光表示板及びその製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、本発明のうち、第一の発明は、ＬＥＤチップ挿入凹部を二次元的に裏面に設けた第一屈折率の透光板本体と、前記透光板本体の前記ＬＥＤチップ挿入凹部以外の裏面の平面部に配置される反射層と、前記透光板本体の表面に配置される蓄光層と、前記透光板本体の前記ＬＥＤチップ挿入凹部に充填される第一屈折率よりも屈折率が大きい第二屈折率のゲル部材と、ＬＥＤチップ配列基板と、ＬＥＤチップ配列基板上に配列され前記ＬＥＤチップ挿入凹部のゲル部材に埋設されるように配置される凹レンズ付きのＬＥＤチップとを有する蓄光表示板を提供する。

【0009】

また、第二の発明は、第一の発明を基礎として、前記ＬＥＤチップ配列基板の前記ＬＥＤチップ挿入凹部に重なる領域に配置される部分には貫通穴が設けられている蓄光表示板を提供する。

【0010】

また、第三の発明は、第一又は第二の発明を基礎として、前記ＬＥＤチップ挿入凹部の内表面は、凹レンズをなす蓄光表示板を提供する。

【0011】

また、第四の発明は、第三の発明を基礎として、前記ＬＥＤチップの前記凹レンズと、前記ＬＥＤチップ挿入凹部の前記凹レンズは、焦点距離が前記ＬＥＤチップ挿入凹部の前記凹レンズより前記ＬＥＤチップの前記凹レンズの方が大きい蓄光表示板を提供する。

【0012】

また、第五の発明は、透光板裏面の全体に反射層を形成する反射層形成サブステップと、透光板表面に蓄光層を形成する蓄光層形成サブステップと、前記反射層が形成された透光板にＬＥＤチップ挿入凹部を二次元的に設けるＬＥＤチップ挿入凹部形成サブステップとにて透光板本体を形成する透光板本体形成ステップと、ＬＥＤチップ配列用基板上に凹レンズ付きのＬＥＤチップを配置するＬＥＤチップ配置サブステップと、前記ＬＥＤチップ配列用基板上の前記透光板本体の前記ＬＥＤチップ挿入凹部に重なる領域に配置される部分に貫通穴を形成する貫通穴形成サブステップとにてＬＥＤチップ配列基板を形成するＬＥＤチップ配列基板形成ステップと、透光板本体の前記ＬＥＤ挿入凹部に前記反射層が形成されている面を超えてゲル部材を充填するゲル部材充填サブステップと、前記ゲル部材が充填された透光板本体の前記ＬＥＤ挿入凹部に前記凹レンズ付きＬＥＤが埋設されるように前記透光板本体と前記ＬＥＤチップ配列基板とを接合する接合サブステップとにて透光板本体とＬＥＤチップ配列基板とを合体する合体ステップとからなる蓄光表示板の製造方法を提供する。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、透光板の凹部に凹レンズ付きＬＥＤを配置し、凹部内の空間にゲル部材を充填した蓄光表示板であって、凹レンズ付ＬＥＤからゲル部材を介して透光板に取り入れられる光が透光板内にまんべんなく行き渡るように光の進行方向を拡散させることが可能な蓄光表示板及びその製造方法を提供することができる。また、より好適には、このような蓄光表示板であって、さらにゲル部材と凹レンズ付きＬＥＤチップの間やゲル部材と透光板の間にすき間や気泡が生じないように凹部内の空間を完全に満たすようにゲルを充填した蓄光表示板及びその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施例１の蓄光表示板の構成の概要を示す図

【図2】実施例１における凹レンズ付きＬＥＤチップの形状の一例を示す図

【図3】ゲル部材と透光板本体の屈折率の関係について説明するための図

【図4】実施例１の蓄光表示板の製造にかかる処理の流れの一例を示す図

【図5】実施例２の蓄光表示板の構成の概要を示す図

【図6】貫通穴を設ける意義について説明するための図

【図7】実施例２の蓄光表示板の製造にかかる処理の流れの一例を示す図

【図8】実施例３の蓄光表示板における凹レンズの焦点距離の関係について説明するための概念図

【符号の説明】

【0015】

０１００ 蓄光表示板
０１１０ 透光板本体
０１１０ａ 透光板本体の裏面
０１１１ ＬＥＤチップ挿入凹部
０１２０ 反射層
０１３０ 蓄光層
０１４０ ゲル部材
０１５０ ＬＥＤチップ配列基板
０１６０ 凹レンズ付きのＬＥＤチップ
０１６１ 凹レンズ
０１６２ ＬＥＤチップ本体
０５５１ 貫通穴

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に、本発明の実施例を説明する。実施例と請求項の相互の関係は以下のとおりである。実施例１は主に請求項１、請求項３などに関し、実施例２は主に請求項２、請求項５などに関し、実施例３は主に請求項４などに関する。なお、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施しうる。

【実施例1】

【0017】

＜概要＞
本実施例の蓄光表示板は、透光板本体に設けた凹部にゲル部材を充填するとともに、当該ゲル部材に埋設されるように配置される凹レンズ付きのＬＥＤチップを有するものであり、その特徴は、透光板本体の屈折率よりもゲル部材の屈折率の方が大きいものとした点にあり、これによってゲルを介して透光板に凹レンズされた光が拡散して透光板内に広く行き渡るようにすることができるようにしたものである。

【0018】

＜構成＞
（全般）
図１は本実施例の蓄光表示板の構成の概要を示す図であって、断面図の状態で示したものである。本図に示すように、本実施例の蓄光表示板０１００は、透光板本体０１１０と、反射層０１２０と、蓄光層０１３０と、ゲル部材０１４０と、ＬＥＤチップ配列基板０１５０と、凹レンズ付きのＬＥＤチップ０１６０とを有する（本図の例では、ゲル部材と、凹レンズ付きのＬＥＤチップは、複数箇所設けられているが、煩雑を避けるため一箇所にのみ符号を付した）。

【0019】

（透光板本体）
透光板本体は、ＬＥＤチップから発せられた光を透過させるように構成された板状の部材である。透光板本体の材料は、ＬＥＤチップから発せられた光が無駄なく蓄光層に照射されるようにするため、光の透過率が高いものであることが望ましく、例えば、透明性アクリル系樹脂又はガラス系樹脂、ゲル、石英等が挙げられる。ＬＥＤが紫外線ＬＥＤ（ＵＶＬＥＤ）である場合には、透光板本体の材料は、ＵＶを透過させる性質を有するものである必要がある。かかるＵＶ透過性を有する材料として、例えば石英ガラスや、フッ化カルシウム樹脂やフッ化マグネシウム樹脂などが挙げられる。透光板本体の縦横の寸法は、透光板本体からの光が蓄光層の全面に照射されるように、蓄光層の縦横の寸法と一致しているかそれ以上であることが望ましい。また、透光板本体の厚みの一例は約１０ｍｍである。

【0020】

透光板本体の材料は、ゲル部材よりも屈折率の小さなものが用いられる（本発明では、便宜上、透光体本体の屈折率を「第一屈折率」、ゲル部材の屈折率を「第二屈折率」と呼ぶ）。この点の詳細については、後述するゲル部材の説明中で合わせて説明する。

【0021】

（ＬＥＤチップ挿入凹部：全般）
図１に示す例では、透光板本体の裏面０１１０ａには、複数のＬＥＤチップ挿入凹部０１１１、０１１１、０１１１・・・が二次元的に設けられる。本明細書において透光板本体は、蓄光層に面している側の面を表面、その反対側の面を裏面と呼ぶ。従って、ＬＥＤチップ挿入凹部は透光板本体のうち蓄光層に面していない方の面に設けられる。「二次元的に」とは、複数のＬＥＤチップ挿入凹部が透光板本体の裏面の同一平面内に配置されている状態をいう。例えば、透光板の裏面に縦数個×横数個のＬＥＤチップ挿入凹部が格子状に配置されている状態が挙げられる。ただし、厳密に同一平面内である必要はなく、例えば複数のＬＥＤチップ挿入凹部が極めて緩やかな曲面上に配置されているものであってもよい。図１の例では、複数のＬＥＤチップ挿入凹部が設けられる透光体本体の裏面が一つの平面であることが示されている。ＬＥＤチップ挿入凹部の設置数や間隔は、蓄光層や透光板本体の寸法、配置されるべきＬＥＤチップの数などに応じて適切に設計される。

【0022】

（ＬＥＤチップ挿入凹部：内表面が凹レンズをなすもの）
さらに、ＬＥＤチップ挿入凹部は、その内表面が凹レンズをなすものであってもよい。「ＬＥＤチップ挿入凹部の内表面が凹レンズをなす」とは、ＬＥＤチップ挿入凹部の内表面が凹レンズの一方の面を形成しており、これにより当該凹部の表面側に位置する透光板本体部分が凹レンズ形状をなしていることを意味する。図１に示したものもかかる例であって、ＬＥＤチップ挿入凹部の内表面が略半球状の凹面をなしており、当該凹部の表面側の透光板本体部分が当該内表面を一方の面とする凹レンズ（平凹レンズ）になっているものである。凹レンズは入射した光を拡散させる性質を有することから、ＬＥＤチップ挿入凹部をこのような形状とすることで、そうでない形状（図示は省略するが、例えば、ＬＥＤチップ挿入凹部の内表面の天井部分が平面である直方体形状のもの）の場合に比べて、さらに光を拡散させることが可能となる。

【0023】

（反射層）
反射層は、光を透光板本体内部方向に反射するためのものであり、透光板本体のＬＥＤチップ挿入凹部以外の裏面の平面部に配置される。例えば、透光板に取り入れられたＬＥＤ光のうち、臨界角以上の角度で透光板本体の表面に当たった光は透光板本体内に全反射し、透光板本体の裏面に達するが、透光板本体裏面に反射層を配置することで、この光が透光板本体の裏面側に射出されることなく、最終的にほぼすべての光が透光板本体の表面側から蓄光層に向けて射出されることが可能となる。反射層は、例えば酸化チタン等の反射材を透光板本体に塗布したり、かかる材料からなる反射フィルムを貼り付けたりして形成される。反射層の厚みの一例は、約０．２ｍｍである。

【0024】

（蓄光層）
蓄光層は、光エネルギーを蓄え、蓄えた光エネルギーを徐々に光として放出するためのものであり、透光板本体の表面に配置される。蓄光層は、例えばアルミン酸ストロンチウム系蓄光材原料を透光板本体に塗布したり、かかる材料からなる蓄光フィルムを貼り付けたりして形成される。蓄光層の厚みの一例は、約１．２ｍｍである。

【0025】

（ＬＥＤチップ配列基板）
ＬＥＤチップ配列基板は、ＬＥＤチップを配列するための基板であり、アルミニウム等の金属板等の上に回路等を配置したものである。ＬＥＤチップ配列基板の表面は、光を反射するように構成されていてもよい。これにより、前述の反射層と相まって、透光板の裏面側に向かった光のすべてを透光板内部方向に反射させることができる。

【0026】

（凹レンズ付きのＬＥＤチップ）
図２に本実施例における凹レンズ付きのＬＥＤチップの形状の一例を示す。凹レンズ付きのＬＥＤチップ０２６０は、凹レンズ０２６１（左上がり斜線で示す）と、ＬＥＤチップ本体０２６２（右上がり斜線で示す）からなり、ＬＥＤチップ配列基板０２５０上に配列され、複数のＬＥＤチップ挿入凹部のそれぞれにおいて、ゲル部材に埋設されるように配置される。凹レンズは、ＬＥＤチップ配列基板上に取り付けられ、同様にＬＥＤチップ配列基板上に取り付けられたＬＥＤチップ本体の発光面０２５０ａを覆うように配置される。ＬＥＤチップと凹レンズの間に空間が設けられていることを妨げない。ＬＥＤは紫外線ＬＥＤであってもよい。

【0027】

当該凹レンズは、ＬＥＤチップから発せられた光を拡散させるためのものである。当該凹レンズの拡散角度はＬＥＤチップからの光を十分拡散できる程度に広角であることが望ましく、例えば約１２０°〜１４０である。凹レンズは１枚の凹レンズ（両凹レンズ、平凹レンズ、凹メニスレンズのいずれか一）であってもよいが、これとは異なり、複数枚のレンズを組み合わせて全体として光が拡散するようにしてもよい。図２に示したものは、１枚の平凹レンズである凹レンズが配置されている例である。このようにＬＥＤチップを凹レンズ付きのものとすることで、指向性の高いＬＥＤ光を拡散させることができ、この結果、凹レンズを備えないＬＥＤチップを配置した場合に比較して、より少数個のＬＥＤチップを配置した場合であっても、ＬＥＤ光を蓄光層の全面にまんべんなく照射することが可能となる。

【0028】

（ゲル部材）
ゲル部材は、透光板本体のＬＥＤチップ挿入凹部に充填される。ゲル部材を充填する目的は、凹レンズ付きＬＥＤチップから発せられた光が透光板内に取り入れられる際の減衰を抑え、光を効率よく透光板に取り入れることができるようにすることにある。さらに、本発明では、ゲル部材の屈折率（第二屈折率）を透光板本体の屈折率（第一屈折率）よりも大きいものとしている。その目的は、透光板本体に取り入れられる光をさらに拡散させることにある。即ち、ＬＥＤチップを凹レンズ付きのものとすることで、指向性の高いＬＥＤ光を拡散させて透光板本体に取り入られるようにしているが、その際、ゲル部材を介して取り入れられるようにすることで、光をさらに拡散させることで、透光板本体に取り入れられる光が、透光板本体内の全体に行き渡るようにすることがより容易に実現できる。相対的に小さい屈折率を有する透光板本体と相対的に大きい屈折率を有するゲル部材の材料の組み合わせとしては、例えば、透光板本体が低屈折率の光学ガラス（屈折率１．４３程度）又はＰＴＦＥなどの透明フッ素樹脂（屈折率１．３５〜１．４２程度）であり、ゲル部材が透明アクリル系ゲル（屈折率１．４９程度）であるものが考えられる。

【0029】

図３は、ゲル部材と透光板本体の屈折率の関係について説明するための図である。本図おいて、透光板本体０３１０の屈折率（第一屈折率）ｎ１の方が、ゲル部材０３４０の屈折率（第二屈折率）ｎ２よりも小さい。このため、凹レンズ付きのＬＥＤチップ０３６０から発せられた光の入射角θ１、θ２、θ３、θ４よりも、それぞれに対応する出射角θ５、θ６、θ７、θ８の方が大きいものとなり、光は透光板本体に拡散されて取り入れられる。

【0030】

（まとめ）
以上のような構成により、凹レンズ付きＬＥＤチップから発せられた光は、さらに拡散されて透光板本体に取り入られるので、すべての光が均一に透光板本体の表面全体から射出されて蓄光層を照射することができる。

【0031】

＜処理の流れ＞
次に、本実施例の蓄光表示板の製造方法について説明する。図４は、本実施例の蓄光表示板の製造にかかる処理の流れの一例を示す図である。当該処理の流れは、透光板本体形成ステップと、ＬＥＤチップ配列基板形成ステップと、合体ステップとを有する。

【0032】

透光板本体形成ステップＳ０４０１は、透光板本体を形成するステップであり、透光板裏面の全体に反射層を形成する反射層形成サブステップＳ０４０２と、透光板表面に蓄光層を形成する蓄光層形成ステップＳ０４０３と、前記反射層が形成された透光板にＬＥＤチップ挿入凹部を二次元的に設けるＬＥＤチップ挿入凹部形成サブステップＳ０４０４とを有する。

【0033】

ＬＥＤチップ配列基板形成ステップＳ０４０５は、ＬＥＤチップ配列基板を形成するステップであり、ＬＥＤチップ配列用基板上に凹レンズ付きのＬＥＤチップを配置するＬＥＤチップ配置サブステップＳ０４０６を有する。
合体ステップＳ０４０７は、透光板本体とＬＥＤチップ配列基板とを合体するステップであり、透光板本体の前記ＬＥＤ挿入凹部にゲル部材を充填するゲル部材充填サブステップＳ０４０８と、前記ゲル部材が充填された透光板本体の前記ＬＥＤ挿入凹部に前記凹レンズ付きＬＥＤが埋設されるように前記透光板本体と前記ＬＥＤチップ配列基板とを接合する接合サブステップＳ０４０９とを有する。接合サブステップにおいては、透光板本体の裏面を上に向けた状態で、上方からＬＥＤチップ配列基板を透光板本体に密着させることで両者が接合される。

【0034】

＜効果＞
本実施例の発明によれば、透光板の凹部に凹レンズ付きＬＥＤを配置し、凹部内のすき間にゲルを充填した蓄光表示板であって、凹レンズ付ＬＥＤからゲルを介して透光板に取り入れられる光が透光板内にまんべんなく行き渡るように光の進行方向を拡散させることが可能な蓄光表示板及びその製造方法を提供することができる。

【実施例2】

【0035】

＜概要＞
本実施例の蓄光表示板は、ＬＥＤチップ配列基板のＬＥＤチップ挿入凹部に重なる領域に配置される部分に貫通穴を設けるようにしたものであり、これにより、ゲル部材と凹レンズ付きＬＥＤチップの間やゲル部材と透光板の間にすきまや気泡が生じないように凹部内の空間を完全に満たすようにゲルを充填できるようにした点に特徴がある。

【0036】

＜構成＞
本実施例の蓄光表示板は、実施例１の蓄光表示板と基本的に共通する。ただし、本実施例の蓄光表示板においては、ＬＥＤチップ配列基板のＬＥＤチップ挿入凹部近辺に重なる領域に配置される部分に貫通穴が設けられる。以下、貫通穴の構成について説明する。その余の構成は実施例１で説明したところと同様であるから説明を省略する。

【0037】

（貫通穴）
図５は、本実施例の蓄光表示板の構成の概要を示す図である。本図に示すように、本実施例の蓄光表示板０５００においては、ＬＥＤチップ配列基板０５５０のＬＥＤチップ挿入凹部０５１１に重なる領域に配置される部分に貫通穴０５５１が設けられる（煩雑を避けるために一箇所のＬＥＤチップ挿入凹部に対応するものについてのみ符号を付した）。

【0038】

貫通穴を設ける目的は、ゲル部材と凹レンズ付きＬＥＤチップの間やゲル部材と透光板の間にすきまが生じないように凹部内の空間を完全に満たすようにゲルを充填できるようにすることにある。即ち、後述の処理の流れで説明するように、本実施例の蓄光表示板を製造する工程においては、透光板本体のＬＥＤ挿入凹部に反射層が形成されている面を超えてゲル部材が充填され、その後、当該ゲル部材が充填された透光板本体のＬＥＤ挿入凹部に凹レンズ付きＬＥＤが埋設されるように透光板本体とＬＥＤチップ配列基板とが接合される。接合の際に、ＬＥＤ挿入凹部に反射層が形成されている面を超えて充填されていたゲル部材が貫通穴を介してＬＥＤチップ配列基板の裏面側（発光面側とは反対の側）に溢れ出るようにすることで、貫通穴がいわばゲル部材の逃げ場を提供する。この結果、接合後のＬＥＤ挿入凹部の中には、ゲル部材と凹レンズ付きＬＥＤチップの間やゲル部材と透光板の間にすきまが生じたり、ゲル部材内に気泡が生じたりすることがなく、凹部内の空間を完全に満たすようにゲル部材が充填される。

【0039】

以上に述べた貫通穴を設ける意義について改めて図６を用いて説明する。（ａ）は、蓄光表示板の製造工程において、透光板本体とＬＥＤチップ配列基板の接合前の状態、（ｂ）は接合後の状態を示している。（ａ）の状態においては、透光板本体のＬＥＤ挿入凹部に反射層０６２０が形成されている面を超えてゲル部材が充填されている。また、ＬＥＤチップ配列基板０６５０のＬＥＤチップ挿入凹部０６１１に重なる領域に配置される部分に貫通穴０６５１が設けられている（煩雑を避けるために一箇所のＬＥＤチップ挿入凹部に対応するものについてのみ符号を付した）。そこで、（ｂ）に示すように透光板本体とＬＥＤチップ配列基板を接合すると、ＬＥＤ挿入凹部に反射層が形成されている面を超えて充填されていたゲル部材は、貫通穴を介してＬＥＤチップ配列基板の裏面側に溢れ出る。このため、接合に際してＬＥＤ挿入凹部内に外部から空気が入り込む余地がなく、接合後のＬＥＤ挿入凹部の中にすきまや気泡を生じさせることなく、凹部内の空間を完全に満たすようにゲル部材を充填することができる。

【0040】

＜処理の流れ＞
次に、本実施例の蓄光表示板の製造方法について説明する。図７は、本実施例の蓄光表示板の製造にかかる処理の流れの一例を示す図である。当該処理の流れは、実施例１で説明した処理の流れと基本的に共通する。ただし、本実施例では、ＬＥＤチップ配列基板形成ステップＳ０７０５は、ＬＥＤチップ配置サブステップＳ０７０６の次に、前記ＬＥＤチップ配列用基板上の前記透光板本体の前記ＬＥＤチップ挿入凹部近辺に貫通穴を形成する貫通穴形成サブステップＳ０７０７を有する。なお、ＬＥＤチップ配置サブステップと貫通穴形成サブステップは逆の順序で処理されるものであってもよい。また、合体ステップＳ０７０８のゲル部材充填サブステップＳ０７０９においては、透光板本体の前記ＬＥＤ挿入凹部に前記反射層が形成されている面を超えてゲル部材が充填される。さらに、合体ステップは、接合サブステップＳ０７１０の次に、ＬＥＤチップ配列用基板の裏面側に溢れ出たゲル部材を拭き取り、その上に別の基板を被せて蓋をするように配置するサブステップを有していてもよい。

【0041】

＜効果＞
本実施例の発明によれば、実施例１と同様の蓄光表示板であって、さらにゲル部材と凹レンズ付きＬＥＤチップの間やゲル部材と透光板の間にすきまや気泡が生じないように凹部内の空間を完全に満たすようにゲルを充填した蓄光表示板及びその製造方法を提供することが可能となる。

【実施例3】

【0042】

＜概要＞
本実施例の蓄光表示板は、ＬＥＤチップ挿入凹部の内表面が凹レンズをなすものであって、当該凹レンズの焦点距離よりもＬＥＤチップの凹レンズの焦点距離の方が大きいものとすることで、透光板本体に取り入れられる光をさらに拡散させることを可能にした点に特徴がある。

【0043】

＜構成＞
本実施例の蓄光表示板は、実施例１又は２の蓄光表示板と基本的に共通する。ただし、本実施例の蓄光表示板においては、ＬＥＤチップ挿入凹部の内表面が凹レンズをなすものであって、しかも当該凹レンズの焦点距離がＬＥＤチップの凹レンズの焦点距離よりも小さい。凹レンズは、レンズ径が同じであれば、その焦点距離が小さいほど、光はより拡散する方向に進むことから、本実施例の構成によれば、ＬＥＤチップから発せられた光をさらに拡散させた状態で透光板本体に取り入れることが可能となる。

【0044】

図８は、本実施例の蓄光表示板における凹レンズの焦点距離の関係について説明するための概念図である。（ａ）は、ＬＥＤチップ挿入凹部の内表面がなす凹レンズ０８０１の焦点距離ｆ１がＬＥＤチップの凹レンズ０８０２の焦点距離ｆ２よりも小さい（短い）例を示す。また、（ｂ）は、比較の参考のために、ＬＥＤチップ挿入凹部の内表面がなす凸レンズの焦点距離ｆ１´の方がＬＥＤチップの凹レンズの焦点距離ｆ２よりも大きい（長い）例を示す。そこで、例えばＬＥＤチップから本図に太線Ｌで示した方向に光が発せられた場合、（ａ）に示す本実施例の場合の方が、（ｂ）に示す比較例に比べて、ＬＥＤチップ挿入凹部の内表面がなす凹レンズから、より拡散された状態で透光板本体に取り入れられることとなる。

【0045】

＜効果＞
本実施例の発明によれば、凹レンズ付ＬＥＤからゲル部材を介して透光板に取り入れられる光が透光板内にまんべんなく行き渡るように光の進行方向をさらに拡散させることが可能となる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】