(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】
(24)【登録日】2022-02-22
(45)【発行日】2022-03-03
(54)【発明の名称】防水形導光表示板の放熱構造
(51)【国際特許分類】
G09F 13/04 20060101AFI20220224BHJP
G09F 13/18 20060101ALI20220224BHJP
F21S 2/00 20160101ALI20220224BHJP
F21V 29/503 20150101ALI20220224BHJP
F21V 29/70 20150101ALI20220224BHJP
F21V 29/83 20150101ALI20220224BHJP
F21V 31/00 20060101ALI20220224BHJP
E01F 9/00 20160101ALI20220224BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20220224BHJP
【FI】
G09F13/04 D
G09F13/18 K
F21S2/00 432
F21V29/503
F21V29/70
F21V29/83
F21V31/00 100
E01F9/00
F21Y115:10
(21)【出願番号】P 2017198059
(22)【出願日】2017-10-11
【審査請求日】2020-10-10
(73)【特許権者】
【識別番号】510240321
【氏名又は名称】竹内 孝文
(74)【代理人】
【識別番号】100110814
【氏名又は名称】高島 敏郎
(72)【発明者】
【氏名】竹内 孝文
【審査官】稲荷 宗良
(56)【参考文献】
【文献】特表2017-502466(JP,A)
【文献】特開2015-032461(JP,A)
【文献】特開2002-099229(JP,A)
【文献】特開2011-154241(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G09F 13/04
G09F 13/18
F21S 2/00
F21V 29/503
F21V 29/70
F21V 29/83
F21V 31/00
E01F 9/00
F21Y 115/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
導光板の側面側から
発光体の照明光を入射することで前記導光板の表面に文字や図形を表示させる導光表示板の放熱構造において、
前記導光板に形成され、前記発光体を収容する有底の発光体収容溝又は発光体収容孔と、
前記発光体収容溝又は発光体収容孔の外周囲に配置された防水部材と、
この防水部材を前記導光板との間で挟持することで前記発光体収容溝又は発光体収容孔に水が浸入しないようにする挟持部材と、
この挟持部材に形成され、前記発光体収容溝又は発光体収容孔に連通する有底の放熱溝又は放熱孔と、
前記発光体収容溝又は発光体収容孔から前記放熱溝又は放熱孔まで延伸する放熱部材と、
水分が浸入しない方向の前記防水部材の一部を開放して形成された開放部分と、
を有し、
前記開放部分に前記放熱溝又は放熱孔の一部又は全部を連通させたこと、
を特徴とする防水形導光表示板の放熱構造。
【請求項2】
前記放熱溝又は放熱孔の底部を薄肉に形成して放熱部とし、この放熱部の肉厚を発熱量と放熱量が均等になる寸法としたことを特徴とする請求項1に記載の防水形導光表示板の放熱構造。
【請求項3】
前記放熱溝又は放熱孔の底部の一部又は全部に、放熱部材を埋設したことを特徴とする請求項
1又は2に記載の防水形導光表示板の放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、導光板の側面側から照明光を入射することで前記導光板の表面に文字や図形を表示させる導光表示板の放熱構造に関し、特に導光板の外周縁に防水部材を設けた防水形導光表示板の放熱構造に関する。
【背景技術】
【0002】
この種の導光表示板の一般的な構成を
図5に示す。
図5(a)は導光表示板の本体の分解斜視図、(b)は(a)の本体の組立体の側面断面図、(c)は前記本体をケース内に収容した導光表示板の側面断面図である。
導光表示板2の本体20は、アクリルやガラス等の透光体で形成された導光板21と、この導光板21の周囲に嵌装された放熱板を兼ねる断面コの字状のカバー23と、このカバー23の底部と導光板21の側面との間に配置された蛍光灯やLED等の発光体22とを備えている。導光板21の一面側(
図5(b)の導光板21においては下面側)には、発光体22の照明光を導光板21の他面側に向けて反射する反射板26と、この反射板26の表面又は導光板21の前記一面に形成され、照明光の反射によって文字や図形等を導光板21の他面に表示させるための画像部24が形成されている。このような構成の導光表示板2の本体20は、例えば特許文献1,2に記載されているように公知のものである。
【0003】
導光表示板2は、上記構成の本体20を箱状のケース25内に収容して構成される。ケース25は、少なくとも文字や図形等が表示される正面部分がアクリル等の透明な部材で形成されたケース本体25aと、このケース本体25aの一側に取り付けられ、ケース本体25aを密閉する裏蓋25bとを備える。導光表示板を屋外に設置するような場合は、雨天時等における水の浸入を防止するために、ケース本体25aと裏蓋25bとの間にパッキン25cが設けられる。このような放熱構造も特許文献3~6に記載されているように周知のものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】実用新案登録第3195061号公報(図面の
図3参照)
【文献】特許第4724872号公報(図面の
図2参照)
【文献】特開2000-338908号公報(図面の
図7参照)
【文献】特開2007-41622号公報(図面の
図3参照)
【文献】特開2007-41622号公報(図面の
図3参照)
【文献】実用新案登録第3152614号公報(図面の
図2参照)
【文献】特開2015-32461号公報(段落0042の記載及び図面の
図1,
図3,
図4参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このように特許文献3~6に記載の放熱構造は、導光表示板2の本体20をそれよりも大きいケース25に収容するものであるため、導光表示板2の表示面が相対的に小さくなるという問題がある。また、構成も複雑になることから価格も高くなるうえ、装飾的な表示面に対して非装飾的な周囲構造物の割合が相対的に大きく、看板の表示効果上も好ましくないという問題がある。
そこで特許文献7に記載の導光表示板(LEDサインパネル)3は、
図6(a)(b)に示すように導光板(パネル材)31の外周縁近傍に発光体(LED発光体)32を挿入する溝33を形成し、アルミ板(ヒートシンク部)35で導光板31の背面の全面を覆うようにしている。そして、溝33より外側でアルミ板35と導光板31との間にパッキン35cを介在させて放熱構造を形成している。さらに、このような密閉状の放熱構造とすると、発光体32の放熱が問題となるため、アルミ板35の一部に突起状の挿入部35cを形成して溝33内の発光体32に接触させ、発光体32の熱をアルミ板35から外部に放熱できるようにしている。なお、この文献に記載の導光表示板3では、放熱及び防水のためのアルミ板35を反射板としても利用している。
【0006】
しかしながら、近年では非発光時に導光板が透明又は半透明になる導光表示板も普及しつつあるが、特許文献7に記載された導光表示板のようにアルミ板などの金属板で導光板の裏面の全面を覆ってしまうと導光板を透明又は半透明とすることができず、このような導光表示板には適用することができないという問題がある。また、放熱のための金属板を導光板の裏面全体に設けているため、導光表示板の重量が重くなるという問題がある。また、看板全体のデザインも制限されるという問題がある。
【0007】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、アルミ板など放熱性の高い金属板で導光板の裏面の全面を覆う必要がなく、高い放熱性を維持した状態で防水性も高く、軽量で広範なデザイン性を有し、透明化又は半透明化も可能な防水形導光表示板の放熱構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために請求項1に記載の防水形導光表示板の放熱構造は、導光板の側面側から発光体の照明光を入射することで前記導光板の表面に文字や図形を表示させる導光表示板の放熱構造において、前記導光板に形成され、前記発光体を収容する有底の発光体収容溝又は発光体収容孔と、前記発光体収容溝又は発光体収容孔の外周囲に配置された防水部材と、この防水部材を前記導光板との間で挟持することで前記発光体収容溝又は発光体収容孔に水が浸入しないようにする挟持部材と、この挟持部材に形成され、前記発光体収容溝又は発光体収容孔に連通する有底の放熱溝又は放熱孔と、前記発光体収容溝又は発光体収容孔から前記放熱溝又は放熱孔まで延伸する放熱部材と、水分が浸入しない方向の前記防水部材の一部を開放して形成された開放部分と、を有し、前記開放部分に前記放熱溝又は放熱孔の一部又は全部を連通させた構成としてある。請求項2に記載するように、前記放熱溝又は放熱孔の底部を薄肉に形成して放熱部とし、この放熱部の肉厚を発熱量と放熱量が均等になる寸法とするとよい。
前記挟持部材は、防水性の材料で形成されていればよく、金属、樹脂、ガラス、木材またはこれらの複合体等の材質は問わない。透明又は半透明な樹脂やガラスで形成された透光性のものが好ましい。また前記挟持部材は防水部材で囲まれた領域を覆うものであれば前記導光板の一部のみを覆うものであってもよい。
前記開放部分は、例えば、前記防水形導光表示板を常に立てた状態で設置する場合は、下方の一部を開放して形成するとよい。
上記の構成では、前記開放部分に前記放熱溝又は放熱孔の一部又は全部を連通させることで、前記放熱溝又は前記放熱孔から外気に放熱を行うことができる。
【0009】
この構成によれば、前記挟持部材の放熱溝又は放熱孔の底部を通して放熱が行われ、かつ、導光板と透光性を有する挟持部材と防水部材とで防水形導光表示板の放熱構造が形成されるので、防水形導光表示板より大きなケースは不要となり、かつ、軽量で透明化又は半透明化も可能である。
また、請求項3に記載するように、前記放熱溝又は放熱孔の底部の一部又は全部に、熱伝導性の良いアルミ板などの放熱部材を埋設してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本発明の第一の実施形態にかかる防水形導光表示板(以下、導光表示板と記載)の放熱構造の構成を説明する分解斜視図、
図2(a)は
図1の導光表示板の断面図、(b)は放熱部分の他の実施形態を示す部分拡大断面図、(c)はさらに別の実施形態を示す部分拡大断面図、(d)は(c)の変形例を示す部分拡大断面図である。
導光表示板1は、アクリル等の透明な部材で形成された導光板11と、導光板11の外周縁近傍の全周に亘って形成された防水部材であるパッキン15cの嵌装溝17aと、この嵌装溝17aの内側に形成されたLED等の発光体12を収容するための有底の発光体収容溝13と、パッキン15cを嵌装溝17aに嵌め込んだ状態で導光板11とで挟持して保持する挟持板15とを有する。
【0011】
このような構成の導光表示板1においては、
図2(a)に示すように発光体収容溝13の底部と導光板11の表面との間に一定の間隙があるため、図中の矢印Iで示すように発光体12の照明光が前記間隙を通って導光板11の反対側の端部にまで達することができ、導光板11の全体を発光させることが可能である。
【0012】
この実施形態では、挟持板15は導光板11とほぼ同じ大きさに形成され、ボルトなどによって導光板11の裏面に取り付けられる。画像部14は、挟持板15の表面、導光板11の表面又は挟持板15と導光板11との間に形成される。また、画像部14の背面には反射板19を設けてもよい。挟持板15の嵌装溝17aに対応する部位には、パッキン15cが嵌装される嵌装溝17bが形成され、嵌装溝17aと嵌装溝17bとにパッキン15cを嵌装させた状態で挟持板15を導光板11に取り付けることで、挟持板15と導光板11との境界面に水が浸入しないようにする防水構造が構成される。
【0013】
挟持板15の発光体収容溝13に対応する部分から内側に向けて有底の放熱溝15aが形成されている。そして、
図1及び
図2(a)に示すように、この放熱溝15aから発光体収容溝13に向けて断面L字状の放熱部材16が設けられている。放熱部材16を構成する一方の放熱板16aは発光体収容溝13内に挿入されて発光体12に接触し、他方の放熱板16bは放熱溝15aの底部近傍に位置していている。発光体12から放熱板16aによって回収された熱は、放熱板16bに伝達され、放熱溝15aの薄肉の底部から外部に放熱される。
【0014】
図2(b)は放熱部分の他の実施形態を示す部分拡大断面図である。
この実施形態では、放熱溝15aの底部に熱伝導性に優れる金属などで形成された第二の放熱部材である放熱部材18が埋設されていて、放熱板16bの熱が当該放熱部材18から外部へ放熱されるようになっている。図示するように放熱板16bを放熱部材18に密着させることで放熱効率が高くなる。
図2(c)は導光表示板の他の実施形態を示す部分拡大断面図である。
この実施形態では、導光板11の端縁11aが斜めにカットされているとともに、放熱板16aの表裏両側に発光体12,12が設けられていて、外側を向く一方の発光体12からの照明光が端縁11aで反射されて端縁1aを明るく発光させることができる。
図2(d)は
図2(c)の導光表示板の変形例にかかるもので、発光体収容溝13より外側の導光板11の表面に溝を形成してこの溝に遮光部材19を埋設している。また、発光体収容溝13内の一方の放熱板16aの先端を発光体収容溝13の底部まで延ばしている。このようにすることで、例えば内側を向く他方の発光体12が単色LEDで、外側を向く一方の発光体12が多色LEDであるような場合に、他方の発光体12の照明光と一方の発光体12の照明光とが混色しないようにすることができる。
【0015】
図3は、放熱部分のさらに他の実施形態を示す部分拡大断面図である。
この実施形態では二枚の導光板11,11を積層し、導光板11,11の間の境界面に画像部14が形成される。この実施形態では、一方の導光板11が挟持板15として機能する(そのため図では11(15)として記載する)。また、導光板11,11の同じ位置には同じ形状の溝が形成されていて、この溝が導光板11,11を積層したときに発光体収容溝13を構成する。発光体収容溝13には、発光体12の中心が導光板11,11の境界面に位置するように収容され、発光体12の照明光によって導光表示板1の表裏両面に画像が表示されるようにしてある。導光板11,11のそれぞれで異なる画像部14を形成することで、表裏両面に表示される画像を異なるものとすることができる。
この実施形態において放熱部材16は断面コの字状に形成され、コの字状の底部を構成する放熱板16aに接触するように発光体12が配置され、発光体収容溝13の底部に沿って放熱板16bが配置されている。そして発光体収容溝13の底部から発光体12の熱が外部へ放熱されるようになっている。すなわち、この実施形態では、発光体収容溝13が放熱溝15aとして機能する。
【0016】
図4は、導光表示板の放熱構造のさらに他の実施形態を示す図である。
導光表示板1を常に立てて設置する場合は、パッキン15cの下方は開放してもよい。
図4(a)はこの実施形態の導光表示板の正面図、(b)は側面断面図である。
この実施形態の導光表示板1では、導光板11の下方にのみ発光体収容溝13が形成されていて、その両側面及び上方を囲むようにパッキン15cが配置されている。パッキン15cが開放している部分を挿通して、発光体収容溝13から連通する放熱溝15aが形成されている。放熱溝15aは導光板11の下端で開口し、この放熱溝15aに放熱板16bが配置される。さらに放熱板16bの一部は導光板11の下端開口から下方に延出している。
この構成によれば、発光体12の熱は、導光板11から外部に延出する放熱板16bを介して効率よく外部に放出することができる。
【0017】
本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の説明に限定されるものではない。
例えば、本発明の導光表示板においては、反射板14は必ずしも必要ではなく、近年拡がりつつある反射板の無い透明導光表示板にも適用が可能である。
また、矩形の導光表示板を例に挙げて説明したが、本発明の放熱構造は矩形に限らず円形や楕円形、不定形状などあらる形状の導光表示板に適用が可能である。
なお上記の説明に限らず、挟持板15の材質は金属、樹脂、ガラス、木材またはこれらの複合体等で形成されていてもよいが、透明又は半透明の材料で形成されるのが好ましい。さらに挟持板15は、パッキン15cで囲まれた領域を覆うものであればよく、導光板11と同じ大きさであってもよいし、これより小さいものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0018】
本発明の放熱構造は、主として屋外で使用される導光表示板に適用が可能であるが、浴室や乾燥室など湿度が高く結露しやすい屋内で設置される導光表示板にも好適に適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】本発明の第一の実施形態にかかる防水形導光表示板(以下、導光表示板と記載)の放熱構造の構成を説明する分解斜視図である。
【
図2】(a)は
図1の導光表示板の断面図、(b)は放熱部分の他の実施形態を示す部分拡大断面図、(c)はさらに別の実施形態を示す部分拡大断面図、(d)は(c)の変形例を示す部分拡大断面図である。
【
図3】放熱部分の他の実施形態を示す部分拡大断面図である。
【
図4】導光表示板の放熱構造のさらに他の実施形態を示す図である。
【
図5】本発明の従来例にかかる導光表示板の説明図で、(a)は導光表示板の本体の分解斜視図、(b)は(a)の本体の組立体の側面断面図、(c)は前記本体をケース内に収容した導光表示板の側面断面図である。
【
図6】本発明の従来例にかかり、特許文献7に記載の導光表示板(LEDサインパネル)の概略構成を説明するもので、(a)はその分解斜視図、(b)はその断面図である。
【符号の説明】
【0020】
1 導光表示板(防水形導光表示板)
11 導光板
11a 端縁
12 発光体
13 発光体収容溝
14 画像部
15 挟持板
15a 放熱溝
15c パッキン(防水部材)
16 放熱部材
16a,16b 放熱板
17a 嵌装溝
18 放熱部材(第二の放熱部材)
19 遮光部材