使用了蓄光物质的显示装置及其制造方法
专利名称：使用了蓄光物质的显示装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种使用了蓄光物质的显示装置及其制造方法。
技术背景即使在夜间或暗处，也能对目视者传达明确的信息的显示装置或标识等 被用于各种各样的用途。其中，接受光的照射、储备其光能以进行自发光的 蓄光物质不需要电源，从而从节能的观点看尤其令人瞩目，使用了该蓄光物 质的显示装置或标识的实用化正在取得进展。作为使用了这种蓄光物质的显 示装置等，在下述各方面得到开发。专利文献l所述的发明中为，将在ABS树脂、AS树脂、苯乙烯树脂等 透明树脂中混合蓄光物质，成型为期望的形状而得到的正弦板嵌入不透明树 脂板并固定的避难弓1导标识。在专利文献2所示的发明中，在金属制的基板表面设置凹槽，在凹部涂 敷白色涂料，在该凹槽装入混合了许多金属化合物或稀土元素的物质和混合 了载色剂的物质，将其烧结得到蓄光显示板。作为凹槽内的全部的蓄光物质， 得到了高亮度的显示板。另外，在该基板表面通过烧结氧化钛而形成皮膜， 由此减轻了垃圾及灰尘的附着。专利文献3所述的发明，是一种将蓄光粒子材料和玻璃碎片铺满具有所 期望的形状的带底面框架材料，将该框架材料的边缘与板状部件粘接而成的 显示板。由于蓄光粒子材料没有粘合在框架材料以及板状部件上，所以在变 更显示内容时，能够取出蓄光粒子材料，重新装入所期望的框架材料而再利 用。专利文献4所述的发明，是一种提高了夜间识别性的门的把手罩。将在 乳白色透明型的硅酮橡胶中配合蓄光物质而组成的材料加硫成形为门把手 形状。专利文献1:日本特开2002—51632号公报 专利文献2:日本特开2002—328634号公净艮 专利文献3:日本特开2003—131599号公报 专利文献4:日本特开平11—350804号/>净艮专利文献1中，在ABS等硬质树脂材料内掺进了蓄光物质，如果在这 种树脂内掺进蓄光物质40%以上就难以使树脂成型。因此，其存在的问题是 增加蓄光物质不能得到高亮度的避难引导标识。另外，在透明树脂内掺进蓄光物质，透明树脂不能使发自蓄光物质的光 发生散射，因此，其存在的问题是不能使避难引导标识整体均匀地发光。再者，硬质树脂在受应力作用时随之发生变形，但由于硬质树脂没有柔 韧性，所以树脂和蓄光物质的密合性变差而产生间隙。因此，其存在的课题 是，光的折射率改变，不能发挥一定的亮度。专利文献2中，在设于基板的凹槽内装入原料进行烧结，在凹槽内直接 形成蓄光物质，因此，基板必须使用耐100(TC以上的高温的金属板。因此， 必须做成规定的显示形状的凹槽，但由于难以进行金属板的槽加工，所以其 存在的问题是，难以简便地制造所期望的显示板。专利文献3中，只在框架材料上铺满了蓄光粒子制剂和玻璃碎屑，因此， 不能使蓄光粒子制剂均匀地分散，其存在的课题是，发自显示面的光变得稀 疏。另外，在框架材料上没有覆盖蓄光粒子制剂的充填材料，不能使发自蓄 光粒子制剂的光发生散射，因此，其存在的问题是，不能使显示面整体均匀 地发光。专利文献4中，是使用乳白色半透明型的硅酮橡胶成型的门把手的罩。 由于其覆盖门把手，为了不使其功能受到损害，所以相对于硅酮橡胶100份， 只含有10-20份左右的蓄光物质。另外，为了使把手罩覆盖门把手，其必须可伸缩，同时，必须维持门把 手原来易于使用的大小。因此，由于必须作成lmm左右的薄度、使硅酮橡 胶的伸缩性和强度不受损害，所以相对而言就不能增加蓄光物质，同时，也 不能使用大粒径的蓄光物质。因此，其存在的问题在于，不能制造高亮度且 发光时间长的把手罩。再者，由于把手罩其自身发光，所以其不具备有背光灯的功能。
发明内容
本发明的特征在于，具备设置了字符、符号、图案等的透明显示板； 反射板；设置在所述显示板和所述反射板之间的具有规定厚度的挡板；插入 到由所述显示板和所述反射板以及所述挡板构成的空间的由蓄光物质组成 的发光层，所述发光层是混合了非透明的充填材料和蓄光物质的具有规定厚 度的发光层，所述蓄光物质由所述充填材料覆盖且做成均匀分散的形状，在 所述充填材料中，使发自蓄光物质的光发生散射，作为从所述显示板整体均 匀地发光的背光灯使用。
另外，本发明的特征在于，将所述反射板做成白色板，使发自所述蓄光 物质的光反射，提高亮度。
本发明的特征还在于，使用乳白色的充填材料作为所述充填材料，使发 自所述蓄光物质的光发生散射。
本发明的特征还在于，所述充填材料中使用敛缝剂或者密封剂，由所述 充填材料覆盖所述蓄光物质。
本发明的特征还在于，所述显示板、所述反射板以及所述挡板为树脂制 或者玻璃制以使其保持机械强度，使所述发光层不具有机械强度，从而充分 含有蓄光物质使其厚地形成。
本发明的特征还在于，在所述发光层和所述反射板之间设置导光板，其 具备密合所述导光板设置的发光元件收容部和与所述导光板对置设置在所 述发光元件收容部的发光元件，所述发光层形成为与所述发光元件收容部大 致相同的大小，发自所述发光元件的光一边持续使所述蓄光物质蓄光， 一边 使所述显示板整体均匀地发光。本发明的特征还在于，具备透明的第一显示板、透明的第二显示板、 设置在所述第一显示板和第二显示板之间的具有规定厚度的挡板、插入到由 所述显示板和所述反射板以及所述挡板构成的空间的由蓄光物质组成的发 光层，在所述第一显示板、第二显示板的一方或者双方设置字符、符号、图 案等，所述发光层是混合了非透明的充填材料和蓄光物质的具有规定厚度的 发光层，所述蓄光物质由所述充填材料覆盖且做成均匀分散的形状，在所述 充填材料中使发自蓄光物质的光发生散射来作为从所述显示板整体均匀地发光的背光灯使用。
本发明的特征还在于，混合所述蓄光物质和所述充填材料，利用所述充 填材料的粘性覆盖所述蓄光物质的各粒子，使其在所述充填材料中均匀地分
散，之后充填到所述空间。本发明的特征还在于，在将具有规定厚度的挡板粘贴到第 一显示板而构 成的空间内混合并填充蓄光物质和即使硬化也具有弹性的充填材料，将所述 蓄光物质和所述充填材料的混合物平坦化为所述挡板的厚度，在使所述充填 材料的挥发成份挥发并硬化后，保留着充填材料的弹性粘贴第二显示板。根据本发明，由于蓄光物质的各粒子发出的光由乳白色的充填材料散 射，所以其具有能够从显示板整体均匀地发光的优点。另外，根据本发明，如上所述，由于能够从显示板整体均匀地发光，所以可作为背光灯使用。再者，根据本发明，由于即使由任意粒径的蓄光物质构成，也能够用乳白色的充填材料使发自各个蓄光物质的各种光量的光发生散射，所以其具有 只要包含于发光层的蓄光物质的总量相同，就能得到相同亮度的发光装置的 优点。再者，根据本发明，使用了即使硬化也具有弹性的敛缝剂或者密封剂， 由于充填材料的弹性以及密封性高，所以显示装置即使到受应力或热变化， 也能维持充填材料和蓄光物质的粘合性，因此，实现了没有间隙的、光折射 恒定、且规定的亮度的发光。再者，根据本发明，由于反射板使用白色板，所以能够提供一种使发自 蓄光物质的光发生散射而提高亮度的高亮度的显示装置。再者，根据本发明，由于显示板、挡板以及反射板使用聚碳酸酯树脂等 硬质树脂或者强化玻璃等而提高了机械强度，所以实现了在建筑物走廊或车 站的通道等受冲击的场所的使用。再者，根据本发明，由于发光层由显示板、挡板以及反射板机械性地支 承，所以不需要机械性的强度，能够在发光层混合大量的蓄光物质，而且， 因为用充填材料填满其空间，因而能够大幅提高发光量。再者，根据本发明，由于从发光层的内侧，使用发光元件使形成了足够 厚的发光层的蓄光物质持续蓄光，所以，能够提供一种可持续发出一定亮度 的光的显示装置。再者，根据本发明，由于用发自发光元件的光以及产生的热使蓄光物质 持续蓄光，所以其具有即使在紧急情况等中断电源的情况下，也能立即使蓄 光物质发光来识别显示板的优点。
再者，根据本发明，由于用发光元件收容部和导光板构成密闭空间，利 用发光元件产生的热，使发光元件收容部的气体介质气温变暖而对发光层加 温，因此，与只利用光进行蓄光的情况相比，发光层的发光效率提高，实现 了高亮度的发光。再者，根据本发明，由于为由第一显示板和第二显示板夹着发光层的构 成，所以其具有无论从哪个显示板都能识别的优点。根据本发明的制造方法，由于在由反射板或者第 一显示板和具有规定的 厚度的挡板构成的空间中只充填混合了蓄光物质和充填材料的物质，所以能 够很容易得到具有规定厚度的发光层。再者，根据本发明的制造方法，利用充填材料的粘性，使蓄光物质的各 粒子覆盖在充填材料上以使其均匀地分散的状态维持，因此，其具有能够很 容易提供一种使蓄光物质均匀地分散的显示装置的优点。再者，根据本发明的制造方法，由于使用了密封性优良的充填材料，所 以在制造发光层时不会混入空气，能够得到没有空隙的发光层。再者，根据本发明的制造方法，如上所述，由于利用充填材料的粘性维 持使蓄光物质均匀地分散的状态，在该状态下通过自然干燥使充填材料硬 化，所以其具有使用厚的挡板充填大量蓄光物质，无论形成多厚的发光层也 能提供一种高亮度的显示装置。
图1 (A)、 (B)是表示本发明的显示装置的外观的立体图；图2 (A)、 (B)是表示本发明的显示装置的内部结构的剖面图；图3是标识设置了本发明的显示装置的显示装置的外观的立体图；图4是表示设置了本发明的显示装置的显示装置的内部结构的剖面图；图5 (A) ~ (D)是表示本发明的显示装置的制造方法的工序图；图6 (A) ~ (C)是表示使用了本发明的单一粒径的蓄光物质而成的显示装置发光时间和亮度的关系的图表；图7 (A) (C)是表示将本发明的多种粒径的蓄光物质组合使用而成的显示装置发光时间和亮度的关系的图表；图8 (A) ~ (C)是表示本发明的显示装置的发光时间和亮度的关系的图表；
符号说明I 显示装置 2发光层3设置了照明装置的显示装置II 显示才反12 挡板13 反射板 14导光板21 蓄光物质22 充填材料31 发光元件收容部32 电源插头33 发光元件具体实施方式
下面，参照附图1，说明本发明的显示装置的概要。图1 (A)是使用了 反射板13的单面发光的显示装置1，图1 (B)是使用显示板11取代反射板 13的双面发光的显示装置1。如图(A)所示，本发明的单面发光的显示装 置1为用显示板11和反射板13夹着框形的挡板12的构成。在这样构成的 内部空间，插入由蓄光物质21 (参照图2 )和充填材料22 (参照图2 )混合 而成的发光层2。显示板ll使用了透明板，在里面或者表面描绘了字符、符号、图案等。 因此，从发光层2发出的光有效地射到外部，使识别者易于看清显示装置。挡板12能够使用所期望厚度的物质形成框形。由于通过增加厚度能够 充填大量的蓄光物质21,所以可得到高亮度的显示装置1。另外，也可以设 为圆形及星形等做成该形状的显示装置1。挡板12通过将具有规定的厚度的 板材冲裁成框形，或者根据板材而构成，可使用注射模塑成型等金属模具制 作。反射板13将从发光层2的蓄光物质21发出的光进行反射以提高亮度。 为提高发射特性，反射板13使用非透明的物质，其中优选使用白色板。 显示板ll、挡板2以及反射板13的材质没有特别限制，但最好使用聚 碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂、PET树脂、氯乙烯树脂等硬质树脂或者强化玻 璃等玻璃。由于聚碳酸酯树脂强度高，故显示装置l的强度变高，即使在建 筑物的走廊及车站的通道等施加正常冲击的场所下使用也不会被打碎，所以 优选之。另外，丙烯酸类树脂等容易涂敷氧化钛，而氧化钛作为光催化剂发 挥作用，可以靠自然力去除附着在显示装置1上的污渍。因此，能够不必清 扫显示装置1，抑制因污渍等引起的显示装置1的目视性变差。另外，如图1 (B)所示，也可以不使用反射板13而是取而代之使用透 明的显示板ll。 (B)表示显示装置1的里面，在表面的显示板11上绘制了 与(A)相同的字符等。这样，做成用两片透明的显示板11夹着框形的挡板 12的结构，尤其是做成在两片透明的显示板11两面设置上字符等的结构， 从显示板l的两面发光，就成了无论从哪一面都能看清字符等内容。即使在 这种情况下显示板11等的材质也是与上述一样的。参照图2说明本发明的显示装置的内部结构。图2 (A)所示的单面发 光的显示装置1如上所述，在由显示板11、挡板12以及反射板13构成的空 间插入有由蓄光物质21和充填材料22做成的发光层2。蓄光物质21的各粒 子被充填材料覆盖，而且均匀地分散而配置，在充填材料中，从蓄光物质21 发出的光产生散射，使显示板11整体均匀地发光。因此，发光层2具有作 为背光灯的功能。蓄光物质21使用粉粒状的物质，而不管粒径大小。在本发明中，由于 可使用所期望的厚度的挡板12，所以在使用粒径大的蓄光物质时，只要使用 厚的挡板12就可以。由于可使用厚的挡板12,故能充填大量蓄光物质，从 而可提供高亮度的显示装置1。另外，在本发明中，如后所述，在反射板13上粘接挡板12而形成的空 间，由于只^:混合充填了充填材料22和蓄光物质21，所以即使装入大量蓄 光物质21也能够很容易地制作。因此，能够将发光层2的50重量％以上做 成蓄光物质21，能够得到高亮度的显示装置。蓄光物质21以氧化铝为基体，将对其它的氧化物和稀土类元素等烧结 而成的颗粒粉碎，用离心分离机分离出各种粒径，但是，也可以使用任意粒 径的蓄光物质21。另外，也可以使用单一粒径的蓄光物质，或者组合使用不 同粒径的蓄光物质。
蓄光物质21具有蓝色类、绿色类、橙色类等各种发光色，但也可以使 用任意颜色。充填材料22优选使用乳白色物质。通过使用乳白色的充填材料22,容 易使从蓄光物质21发出的光在充填材料22内产生散射，就会使发光层2整 体均勻地发光。因此，就能够从显示板11整体得到均匀的发光。尤其是如 果使用大粒径的蓄光物质21，则由于使各蓄光物质21之间的间隙变大，造 成局部变亮，使得不能从显示板11得到均匀的发光，但是，由于乳白色的 充填材料22可有效地使光产生散射，所以能够使显示板11整体均匀地发光。另外，如果使用大粒径的蓄光物质21，则从显示板11的透明部分能够 看到米粒状的蓄光物质21，致使美观性变差。但是，由于充填材料22是乳 白色，所以，蓄光物质21的外观即使在白天的非发光状态也难以看到，具 有外表美观的优点。充填材料21最好使用敛缝材料及密封材料，特别是优选丙烯酸系、氨 基曱酸乙酯系、硅系、聚硫化合物等即使硬化后也不会失去弹性的材料。由 于不会失去弹性，所以即使有应力及热变化等，蓄光物质21也时常能够维 持被充填材料22覆盖的状态。因而，在发光层2内不会混入空气，不受因 空气引起的光折射的影响，而通常能够使显示板11整体均匀地发光。充填材料22即使硬化后也具有弹性，机械性强度差。由于其中混合蓄 光物质21,所以在发光层2单体内没有支承功能，如果照原样使用则使蓄光 物质21剥离，造成发光层2自身损坏。但是，发光层2由于被显示板11、 挡板12以及反射板13覆盖，所以就不需要机械性的强度。尤其是如果显示 板11、挡板12以及反射板13使用聚碳酸酯等硬质树脂及玻璃，则显示装置 1自身机械性强度就会非常强。这样，由于发光层2自身不需要机械强度， 所以能够充填大量的蓄光物质21。因此，也能够将发光层2的50重量％以 上作为蓄光物质21。而且，使用具有厚度的挡板12，无论其多厚也能够由 增加厚度的发光层2构成。另外，由于可以由具有厚度的发光层2构成，所 以即使充填大粒径的蓄光物质21也是没有问题的。需要说明的是，对于图2 (B)所示的双面发光的显示装置1，除了设置 成用透明的显示板11取代反射板13之外是和上述一样的。图3表示设置了照明装置的显示装置3的外观，图4表示其内部结构。如图4所示的内部结构，显示装置3中，在上述的显示装置1的发光层
2和反射板13之间设置了导光板14,在导光板14上密合设置了发光元件收 容部31。而且，在导光板14内部使发光元件33与导光板14对置设置。由于导光板14可使发自发光元件33的光高效通过，促进蓄光物质21 的蓄光，所以优选使用透明的材料。发光元件33由商用电源等供给电源，向蓄光物质21提供光和热，使发 光层2维持持续蓄光状态。发光元件收容部31密合在导光板14上，在由发光元件收容部31和导 光板14构成的空间内不会发生空气的循环。因此，通过用发自发光元件的 热提升发光元件收容部31的气体介质气温，使发光层2变热，提高发光层2 的发光效率。气体介质气温也依赖使用环境，大约在40。C左右。另外，发光元件收容部31形成与发光层2大致相同的大小。通过这样 构成，从发光元件33发出的光经由导光板14能够照射发光层2整体，从而 能够使构成发光层2的蓄光物质21均匀地蓄光。同样，可将从发光元件33 发出的热量传到发光层2的整体上。发光元件33只要在使蓄光物质21持续蓄光的状态下能够发光就可以任 意使用，考虑使用荧光灯、白炽灯、冷阴极管，或者发光二极管。另外，发 光元件33由于使发光元件收容部31内部的气体介质气温上升，提高蓄光物 质21的发光效率，所以优选发热量高的荧光灯或白炽灯。只要供给电源，发光元件33就会持续发光，构成不论是夜间还是白天 都维持规定的亮度的显示装置。另外，发光元件33发出的光和热维持使蓄光物质21持续蓄光的状态， 在停电或切断蓄电池时，立即使蓄光物质21发光，能够使显示板ll整体均 匀地发光。发光元件收容部31的内侧以及反射板14最好使用白色或者银色，可以 反射从发光元件33发出的光，并使蓄光物质22充分地蓄光。另外，在蓄光 物质21发光时，能够反射光提高亮度。下面，参照附图5说明本发明的显示装置的制造方法。图5 (A)是在反射板13上粘接框形挡板12的工序，在粘接时只要使 用市售的粘接剂就可以。图5 (B )是形成发光层2的工序。将蓄光物质21和充填材料22进行 混合。使用颗粒状的蓄光物质21，既可以使用单一粒径也可以组合使用不同
粒径的蓄光物质。充填材料22使用敛缝剂或者密封剂。由于它们在硬化前具有粘性，所以蓄光物质21的各个粒子能被充填材料22完全覆盖。而且， 由于蓄光物质21的分散性因充填材料22的粘性而提高，所以其成为均匀地 分散的状态。另外，由于敛缝剂及密封剂的密封性、防水性优良，所以也不 会在充填材料22内产生气泡。
将该蓄光物质21和充填材料22混合的物填充到由挡板12和反射板13 构成的空间。利用充填材料22的粘性，在充填后蓄光物质21的各个粒子也 能被充填材料22覆盖，维持均匀地分散着的状态。
这样，由于即使挡板12很厚，利用充填材料22的粘性也能够维持蓄光 物质21的各个粒子均匀地分散着的状态，所以使用具有各种厚度的挡板12 就成为可能。通过增加挡板12的厚度，能够得到具有任意厚度的显示装置， 因此，增加蓄光物质21的量得到高亮度的显示装置1。
充填后，以和挡板12的高度相一致的方式使充填的蓄光物质21和充填 材料22的混合物平面化。多余的混合物在此时被去除掉。在平面化时只要 使用圓头刮刀等即可。
图5 (C)是使发光层2干燥后粘贴显示板11的工序。
形成了发光层2之后，进行干燥，使含在充填材料22内的挥发成份挥 发掉，使充填材料22硬化。在本发明中，使用了如上所述的丙烯酸系、氨 基曱酸乙酯系等即使硬化后也不会失去弹性的敛缝剂作为充填22。由于即使 硬化也具有弹性，所以不会损害充填材料22和蓄光物质21的密合性。
在使充填材料22硬化之后，粘接设置了字符等的透明显示板11。
经由上述工序，如图5(D)所示，完成了本发明的显示装置1。这样， 就能够简单地制造具有所期望的厚度的高亮度的显示装置1。
需要说明的是，在不使用反射板13而制造将两面都做成显示板11的显 示装置1时，若使用设置有文字等的显示板11代替反射板13，则可与上述 相同地制造。
实施例1
准备多种粒径的蓄光物质，由上述的制造方法制造一侧使用了反射板的 显示装置，进行亮度试验。图6表示只是由单一粒径的蓄光物质构成的显示 装置的发光时间和亮度的关系，图7表示由多种粒径的蓄光物质组合构成的 显示装置的发光时间和亮度的关系。
蓄光物质准备发蓝色光的150jLim、 1000 jum、 3000 )im、 5000lum的粒 径的蓄光材料EZCM ( 4 - - 7、， 4卜抹式会社制)，制成由单一粒径的 蓄光物质构成的显示装置以及将多种粒径的蓄光物质组合构成的显示装置 的各三个才羊品。充填材料使用如白色的充填材料乂、t夕4卜'SS-310 (横滨橡胶抹式 会社制造)，将各样品中所含有的蓄光物质和充填材料按重量比例1:1来混合 使用。挡板的厚度都使用7mm厚，显示板以及反射板分别由3cmx6cm的 尺寸构成。而反射板使用白色板，同时，使用无色透明的显示板。将各样品遮光24个小时以上，之后，使用两只40W荧光灯使各样品距 离荧光灯170cm进行了二个小时的垂直照射。垂直照射后，使用LS-100 亮度计(、；乂A夕抹式会社制)，按测试距离40cm测试各样品的亮度。图6 (A)是蓄光物质150nm的粒子(样品1)、图6 (B)是蓄光物质 的3000 n m的粒子(样品2 )、图6 ( C)是蓄光物质的5000 ju m的粒子(样 品3)的时间和亮度的关系图。样品1 ~3都绘成一样的曲线图，在发光时间以及亮度上几乎没有差别。 另外，目测的感官试验的结果证实，所有显示板都从整体均匀地发光。在蓄光物质的粒子不同的情况下，虽然认为大粒径的一方发光量变大， 但是，事实证实，由于用乳白色的充填材料使个粒子发出的光发生散射，所 以，只要发光装置内的蓄光物质的分量相同，作为显示装置整体都发出相同 的亮度。另外，在大粒径时，虽然蓄光物质之间的空隙变大，往往米粒状地发光， 但是，本发明表明，使用由乳白色的充填材料产生的光的散射，可从显示板 整体得到均匀的光。图7( A )是将蓄光物质3000 |a m和5000 ju m的粒子按1:1混合后的(样 品4 )、图7 (B )是将蓄光物质5000 ju m和3000 ju m和1000 p m的粒子按 5:4:1混合后的(样品5 )、图7 ( C )是将蓄光物质5000 ju m和3000 |a m和 1000 |a m的粒子按5:3:2混合后的(样品6 )。样品4 ~ 6都绘成一样的曲线图，表明在发光时间以及亮度上几乎相同。 另外，目测的感官试验的结果也证实，样品4~6都从显示板整体均匀地发 光。在混合了不同粒径的蓄光物质的情况下，虽然大粒径的 一方发光量变
大，发光变得稀疏，但是，本发明表明，由于乳白色的充填材料使蓄光物质 发出的各种光量的光发生散射，所以作为显示装置都发出相同的亮度。另外，可以证实，样品4 6和上述的样品1~3的亮度是一样的。由此可见，无论是改变蓄光物质的粒径，还是组合各种粒径的蓄光物质，只要蓄 光物质的总量相同，用乳白色的充填材料^f吏蓄光物质的各粒子发出的光发生 散射，就会使整体变得均匀。本实施例中表明，挡板具有7mm厚，由于充填了大量的蓄光物质的量， 所以所有样品1 ~ 6在经历600分钟(10个小时)后仍维持着10mcd/m2以上 的高亮度，非常明亮。如果亮度维持在5mcd/n^以上，则一般情况下能够非 常清晰明确地辨认，十个人当中十个人能够确认，但所有样品1~6在经历 800分钟(13个小时20分钟)后也远远超出5 mcd/m2，整个晚上都能维持 充分的亮度。另夕卜，在本实施例中，挡板的厚度做成了 7mm厚，而在样品4中将5000 Hm和3000 nm粒径的蓄光物质混合，按挡板的厚度用圓头刮刀等进行了 平面化。由于挡板的厚度是7mm (7000jum)，因而不使5000 pm和3000 ji m粒径的蓄光物质互相重叠就能使其均匀地分布。由于蓄光物质均勻地分 布及发自蓄光物质的光由充填材料散射，所以能够从显示板整体均匀地发 光。另外，如果在5000 iam和3000 jam粒径的蓄光物质中混合1000 iam粒 径的蓄光物质，则1000 m m粒径的蓄光物质以填补5000 ju m和3000 )a m粒 径的蓄光物质的空隙的方式^C充填。因此，可进一步增加发光层内的蓄光物 质的总量，从而能够提供亮度高、发光时间长的显示装置。实施例2下面，对加温了显示装置情况下的发光亮度，用上述的制造方法制造未 设置发光元件的显示装置，进行亮度试验。蓄光物质中准备发蓝色光的150 iam的粒径的蓄光材料EZCM ( 4 - ^ - :/， 4卜抹式会社制)，制造相同 的显示装置作2个样品。使用的充填材料或显示装置的尺寸等与实施例1相同。与实施例1相同，进行光照射，测定各样品的亮度。对一个样品(样品ll)，维持用暖风加温到40。C的状态不变，同时用荧 光灯进行垂直照射，照射后放置在室温下进行亮度试验。对另一个样品(样 品12),不加热而是放置在室温下，同时用荧光灯进行照射，并进行亮度试 验。图8(A)、图8(B)分别是样品11、样品12的发光亮度和时间的关系， 图8 (C)表示进行亮度试验的室温与时间的关系。样品ll中，与样品2相比较，从试验开始到300分钟左右的亮度比样 品2的高。表明样品11因为加温到4(TC，所以发光效率提高。尤其是在实 验开始时，样品12约为600mcd/n^，与之相对，样品11中，达到1500mcd/m2 的非常高的高亮度。在停电等应急时，虽然被识别者有必要立即识别显示装置，可进行避难 引导等，但是本发明中表明，由于发光层被加热，所以初始亮度特别高，对 避难引导等很有效。如图8(C)所示，虽然在用于亮度测定的试验室的室温低，但由于样 品11中已进行了加温，所以亮度高，在气温如此低的场所也是有效的。需 要说明的是，经过300分钟后，样品11和样品12的亮度几乎一样。可以认 为这是因为不论哪一个样品的温度都变得相同了。如果考虑到在温度高的状 态下，物质温度的降低緩慢，则可以认为在室温高的状态下，样品11和样 品12的亮度变到相同的时间会更长。在本实施例中，虽然不设置发光元件而进行试验，但由于本发明的显示 装置中导光板和发光元件收容部密合在一起形成密闭空间，所以该空间利用 从发光元件发出的热充分提升了气体介质气温。因此，用发光元件的光就能 使蓄光物质充分地蓄光，同时，能够将蓄光物质加温到40。C左右。因而，可 以认为达到了与上述同等或者比上述还高的亮度。还可以认为，发光元件收 容部和导光板密合在一起形成密闭空间，利用该空间上升的气体介质气温对 发光层进行保温，能够维持更高亮度的发光。另外，在本发明中，只要向发光元件供给电力，就可以利用发光元件发 出的光使蓄光物质边充分地蓄光，同时进行发光。而且，用发光元件发出的 热来维持发光层被加温到4CTC左右的状态，所以来自发光层的发光亮度能够 不停地维持上述的初始亮度。另外，虽然从发光元件发出的光一部分穿过导 光板以及发光层，但是由于该光与从发光层发出的光相加，所以就形成非常 高的高亮度显示装置。
权利要求
1. 一种使用了蓄光物质的显示装置，其特征在于，具备设置了字符、符号、图案等的透明显示板；反射板；设置在所述显示板和所述反射板之间的具有规定厚度的挡板；由插入到所述显示板和所述反射板以及所述挡板构成的空间的蓄光物质组成的发光层，所述发光层是混合了非透明的充填材料和蓄光物质的具有规定厚度的发光层，所述蓄光物质由所述充填材料覆盖且做成均匀分散的形状，在所述充填材料中，使发自蓄光物质的光发生散射，作为从所述显示板整体均匀地发光的背光灯使用。
2、 如权利要求1所述的使用了蓄光物质的显示装置，其特征在于，将 所述反射板做成白色板，使发自所述蓄光物质的光反射，提高亮度。
3、 如权利要求1所述的使用了蓄光物质的显示装置，其特征在于，使 用乳白色的充填材料作为所述充填材料，使发自所述蓄光物质的光发生散 射。
4、 如权利要求3所述的使用了蓄光物质的显示装置，其特征在于，所 述充填材料中使用敛缝剂或者密封剂，所述充填材料覆盖所述蓄光物质。
5、 如权利要求1所述的使用了蓄光物质的显示装置，其特征在于，所 述显示板、所述反射板以及所述挡板为树脂制或者玻璃制以使其保持机械强 度，使所述发光层不具有机械强度，从而充分含有蓄光物质使其厚地形成。
6、 如权利要求1所述的使用了蓄光物质的显示装置，其特征在于，在 所述发光层和所述反射板之间设置导光板，其具备密合所述导光板设置的发光元件收容部和与所述导光板对置设 置在所述发光元件收容部的发光元件，所述发光层形成为与所述发光元件收容部大致相同的大小，发自所述发 光元件的光一边持续使所述蓄光物质蓄光， 一边使所述显示板整体均匀地发 光。
7、 一种使用了蓄光物质的显示装置，其特征在于，具备透明的第一 显示板、透明的第二显示板、设置在所述第一显示板和所述第二显示板之间 的具有规定厚度的挡板、由插入到由所述显示板和所述反射板以及所述挡板 构成的空间的蓄光物质组成的发光层，在所述第一显示板、第二显示板的一方或者双方设置字符、符号、图案等，所述发光层是混合了非透明的充填材料和蓄光物质的具有规定厚度的 发光层，所述蓄光物质由所述充填材料覆盖且做成均匀分散的形状， 在所述充填材料中使发自蓄光物质的光发生散射来作为从所述显示板 整体均匀地发光的背光灯使用。
8、 一种使用了蓄光物质的显示装置的制造方法，其特征在于，在将具 有规定的厚度的挡板粘贴在反射板上构成的空间内混合填充蓄光物质和即 使硬化也具有弹性的充填材料，将所述蓄光物质和所述充填材料的混合物平坦化为所述挡板的厚度， 在使所述充填材料的挥发成份挥发并硬化之后，保留着充填材料的弹性 粘贴显示板。
9、 如权利要求8所述的使用了蓄光物质的显示装置的制造方法，其特 征在于，混合所述蓄光物质和所述充填材料，利用所述充填材料的粘性覆盖 所述蓄光物质的各个粒子，使其在所述充填材料中均匀地分散，之后填充到 所述空间中。
全文摘要
一种使用蓄光物质、高亮度且发光时间长、从整个显示板均匀地发光的显示装置。在由显示板(11)和反射板(13)夹着的具有规定的厚度的挡板构成的空间，混合并充填乳白色的充填材料(22)和粉粒状的蓄光物质(21)。蓄光物质(21)的各个粒子所发出的光在乳白色的充填材料(22)内发生散射，能够从显示板(11)整体均匀地发出高亮度的光。另外，由于利用充填材料(22)的粘性能够在使蓄光物质(21)均匀地分散的状态下制造，所以可使用厚的挡板(12)进行制造，大量充填蓄光物质(21)，因而能够提供一种高亮度且发光时间长的显示装置。
文档编号G09F13/20GK101211524SQ20071012626
公开日2008年7月2日 申请日期2007年6月26日 优先权日2006年12月25日
发明者泉启二 申请人:泉亚耶
技术领域：
本发明涉及一种使用了蓄光物质的显示装置及其制造方法。
技术背景即使在夜间或暗处，也能对目视者传达明确的信息的显示装置或标识等 被用于各种各样的用途。其中，接受光的照射、储备其光能以进行自发光的 蓄光物质不需要电源，从而从节能的观点看尤其令人瞩目，使用了该蓄光物 质的显示装置或标识的实用化正在取得进展。作为使用了这种蓄光物质的显 示装置等，在下述各方面得到开发。专利文献l所述的发明中为，将在ABS树脂、AS树脂、苯乙烯树脂等 透明树脂中混合蓄光物质，成型为期望的形状而得到的正弦板嵌入不透明树 脂板并固定的避难弓1导标识。在专利文献2所示的发明中，在金属制的基板表面设置凹槽，在凹部涂 敷白色涂料，在该凹槽装入混合了许多金属化合物或稀土元素的物质和混合 了载色剂的物质，将其烧结得到蓄光显示板。作为凹槽内的全部的蓄光物质， 得到了高亮度的显示板。另外，在该基板表面通过烧结氧化钛而形成皮膜， 由此减轻了垃圾及灰尘的附着。专利文献3所述的发明，是一种将蓄光粒子材料和玻璃碎片铺满具有所 期望的形状的带底面框架材料，将该框架材料的边缘与板状部件粘接而成的 显示板。由于蓄光粒子材料没有粘合在框架材料以及板状部件上，所以在变 更显示内容时，能够取出蓄光粒子材料，重新装入所期望的框架材料而再利 用。专利文献4所述的发明，是一种提高了夜间识别性的门的把手罩。将在 乳白色透明型的硅酮橡胶中配合蓄光物质而组成的材料加硫成形为门把手 形状。专利文献1:日本特开2002—51632号公报 专利文献2:日本特开2002—328634号公净艮 专利文献3:日本特开2003—131599号公报 专利文献4:日本特开平11—350804号/>净艮专利文献1中，在ABS等硬质树脂材料内掺进了蓄光物质，如果在这 种树脂内掺进蓄光物质40%以上就难以使树脂成型。因此，其存在的问题是 增加蓄光物质不能得到高亮度的避难引导标识。另外，在透明树脂内掺进蓄光物质，透明树脂不能使发自蓄光物质的光 发生散射，因此，其存在的问题是不能使避难引导标识整体均匀地发光。再者，硬质树脂在受应力作用时随之发生变形，但由于硬质树脂没有柔 韧性，所以树脂和蓄光物质的密合性变差而产生间隙。因此，其存在的课题 是，光的折射率改变，不能发挥一定的亮度。专利文献2中，在设于基板的凹槽内装入原料进行烧结，在凹槽内直接 形成蓄光物质，因此，基板必须使用耐100(TC以上的高温的金属板。因此， 必须做成规定的显示形状的凹槽，但由于难以进行金属板的槽加工，所以其 存在的问题是，难以简便地制造所期望的显示板。专利文献3中，只在框架材料上铺满了蓄光粒子制剂和玻璃碎屑，因此， 不能使蓄光粒子制剂均匀地分散，其存在的课题是，发自显示面的光变得稀 疏。另外，在框架材料上没有覆盖蓄光粒子制剂的充填材料，不能使发自蓄 光粒子制剂的光发生散射，因此，其存在的问题是，不能使显示面整体均匀 地发光。专利文献4中，是使用乳白色半透明型的硅酮橡胶成型的门把手的罩。 由于其覆盖门把手，为了不使其功能受到损害，所以相对于硅酮橡胶100份， 只含有10-20份左右的蓄光物质。另外，为了使把手罩覆盖门把手，其必须可伸缩，同时，必须维持门把 手原来易于使用的大小。因此，由于必须作成lmm左右的薄度、使硅酮橡 胶的伸缩性和强度不受损害，所以相对而言就不能增加蓄光物质，同时，也 不能使用大粒径的蓄光物质。因此，其存在的问题在于，不能制造高亮度且 发光时间长的把手罩。再者，由于把手罩其自身发光，所以其不具备有背光灯的功能。
发明内容
本发明的特征在于，具备设置了字符、符号、图案等的透明显示板； 反射板；设置在所述显示板和所述反射板之间的具有规定厚度的挡板；插入 到由所述显示板和所述反射板以及所述挡板构成的空间的由蓄光物质组成 的发光层，所述发光层是混合了非透明的充填材料和蓄光物质的具有规定厚 度的发光层，所述蓄光物质由所述充填材料覆盖且做成均匀分散的形状，在 所述充填材料中，使发自蓄光物质的光发生散射，作为从所述显示板整体均 匀地发光的背光灯使用。
另外，本发明的特征在于，将所述反射板做成白色板，使发自所述蓄光 物质的光反射，提高亮度。
本发明的特征还在于，使用乳白色的充填材料作为所述充填材料，使发 自所述蓄光物质的光发生散射。
本发明的特征还在于，所述充填材料中使用敛缝剂或者密封剂，由所述 充填材料覆盖所述蓄光物质。
本发明的特征还在于，所述显示板、所述反射板以及所述挡板为树脂制 或者玻璃制以使其保持机械强度，使所述发光层不具有机械强度，从而充分 含有蓄光物质使其厚地形成。
本发明的特征还在于，在所述发光层和所述反射板之间设置导光板，其 具备密合所述导光板设置的发光元件收容部和与所述导光板对置设置在所 述发光元件收容部的发光元件，所述发光层形成为与所述发光元件收容部大 致相同的大小，发自所述发光元件的光一边持续使所述蓄光物质蓄光， 一边 使所述显示板整体均匀地发光。本发明的特征还在于，具备透明的第一显示板、透明的第二显示板、 设置在所述第一显示板和第二显示板之间的具有规定厚度的挡板、插入到由 所述显示板和所述反射板以及所述挡板构成的空间的由蓄光物质组成的发 光层，在所述第一显示板、第二显示板的一方或者双方设置字符、符号、图 案等，所述发光层是混合了非透明的充填材料和蓄光物质的具有规定厚度的 发光层，所述蓄光物质由所述充填材料覆盖且做成均匀分散的形状，在所述 充填材料中使发自蓄光物质的光发生散射来作为从所述显示板整体均匀地发光的背光灯使用。
本发明的特征还在于，混合所述蓄光物质和所述充填材料，利用所述充 填材料的粘性覆盖所述蓄光物质的各粒子，使其在所述充填材料中均匀地分
散，之后充填到所述空间。本发明的特征还在于，在将具有规定厚度的挡板粘贴到第 一显示板而构 成的空间内混合并填充蓄光物质和即使硬化也具有弹性的充填材料，将所述 蓄光物质和所述充填材料的混合物平坦化为所述挡板的厚度，在使所述充填 材料的挥发成份挥发并硬化后，保留着充填材料的弹性粘贴第二显示板。根据本发明，由于蓄光物质的各粒子发出的光由乳白色的充填材料散 射，所以其具有能够从显示板整体均匀地发光的优点。另外，根据本发明，如上所述，由于能够从显示板整体均匀地发光，所以可作为背光灯使用。再者，根据本发明，由于即使由任意粒径的蓄光物质构成，也能够用乳白色的充填材料使发自各个蓄光物质的各种光量的光发生散射，所以其具有 只要包含于发光层的蓄光物质的总量相同，就能得到相同亮度的发光装置的 优点。再者，根据本发明，使用了即使硬化也具有弹性的敛缝剂或者密封剂， 由于充填材料的弹性以及密封性高，所以显示装置即使到受应力或热变化， 也能维持充填材料和蓄光物质的粘合性，因此，实现了没有间隙的、光折射 恒定、且规定的亮度的发光。再者，根据本发明，由于反射板使用白色板，所以能够提供一种使发自 蓄光物质的光发生散射而提高亮度的高亮度的显示装置。再者，根据本发明，由于显示板、挡板以及反射板使用聚碳酸酯树脂等 硬质树脂或者强化玻璃等而提高了机械强度，所以实现了在建筑物走廊或车 站的通道等受冲击的场所的使用。再者，根据本发明，由于发光层由显示板、挡板以及反射板机械性地支 承，所以不需要机械性的强度，能够在发光层混合大量的蓄光物质，而且， 因为用充填材料填满其空间，因而能够大幅提高发光量。再者，根据本发明，由于从发光层的内侧，使用发光元件使形成了足够 厚的发光层的蓄光物质持续蓄光，所以，能够提供一种可持续发出一定亮度 的光的显示装置。再者，根据本发明，由于用发自发光元件的光以及产生的热使蓄光物质 持续蓄光，所以其具有即使在紧急情况等中断电源的情况下，也能立即使蓄 光物质发光来识别显示板的优点。
再者，根据本发明，由于用发光元件收容部和导光板构成密闭空间，利 用发光元件产生的热，使发光元件收容部的气体介质气温变暖而对发光层加 温，因此，与只利用光进行蓄光的情况相比，发光层的发光效率提高，实现 了高亮度的发光。再者，根据本发明，由于为由第一显示板和第二显示板夹着发光层的构 成，所以其具有无论从哪个显示板都能识别的优点。根据本发明的制造方法，由于在由反射板或者第 一显示板和具有规定的 厚度的挡板构成的空间中只充填混合了蓄光物质和充填材料的物质，所以能 够很容易得到具有规定厚度的发光层。再者，根据本发明的制造方法，利用充填材料的粘性，使蓄光物质的各 粒子覆盖在充填材料上以使其均匀地分散的状态维持，因此，其具有能够很 容易提供一种使蓄光物质均匀地分散的显示装置的优点。再者，根据本发明的制造方法，由于使用了密封性优良的充填材料，所 以在制造发光层时不会混入空气，能够得到没有空隙的发光层。再者，根据本发明的制造方法，如上所述，由于利用充填材料的粘性维 持使蓄光物质均匀地分散的状态，在该状态下通过自然干燥使充填材料硬 化，所以其具有使用厚的挡板充填大量蓄光物质，无论形成多厚的发光层也 能提供一种高亮度的显示装置。
图1 (A)、 (B)是表示本发明的显示装置的外观的立体图；图2 (A)、 (B)是表示本发明的显示装置的内部结构的剖面图；图3是标识设置了本发明的显示装置的显示装置的外观的立体图；图4是表示设置了本发明的显示装置的显示装置的内部结构的剖面图；图5 (A) ~ (D)是表示本发明的显示装置的制造方法的工序图；图6 (A) ~ (C)是表示使用了本发明的单一粒径的蓄光物质而成的显示装置发光时间和亮度的关系的图表；图7 (A) (C)是表示将本发明的多种粒径的蓄光物质组合使用而成的显示装置发光时间和亮度的关系的图表；图8 (A) ~ (C)是表示本发明的显示装置的发光时间和亮度的关系的图表；
符号说明I 显示装置 2发光层3设置了照明装置的显示装置II 显示才反12 挡板13 反射板 14导光板21 蓄光物质22 充填材料31 发光元件收容部32 电源插头33 发光元件具体实施方式
下面，参照附图1，说明本发明的显示装置的概要。图1 (A)是使用了 反射板13的单面发光的显示装置1，图1 (B)是使用显示板11取代反射板 13的双面发光的显示装置1。如图(A)所示，本发明的单面发光的显示装 置1为用显示板11和反射板13夹着框形的挡板12的构成。在这样构成的 内部空间，插入由蓄光物质21 (参照图2 )和充填材料22 (参照图2 )混合 而成的发光层2。显示板ll使用了透明板，在里面或者表面描绘了字符、符号、图案等。 因此，从发光层2发出的光有效地射到外部，使识别者易于看清显示装置。挡板12能够使用所期望厚度的物质形成框形。由于通过增加厚度能够 充填大量的蓄光物质21,所以可得到高亮度的显示装置1。另外，也可以设 为圆形及星形等做成该形状的显示装置1。挡板12通过将具有规定的厚度的 板材冲裁成框形，或者根据板材而构成，可使用注射模塑成型等金属模具制 作。反射板13将从发光层2的蓄光物质21发出的光进行反射以提高亮度。 为提高发射特性，反射板13使用非透明的物质，其中优选使用白色板。 显示板ll、挡板2以及反射板13的材质没有特别限制，但最好使用聚 碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂、PET树脂、氯乙烯树脂等硬质树脂或者强化玻 璃等玻璃。由于聚碳酸酯树脂强度高，故显示装置l的强度变高，即使在建 筑物的走廊及车站的通道等施加正常冲击的场所下使用也不会被打碎，所以 优选之。另外，丙烯酸类树脂等容易涂敷氧化钛，而氧化钛作为光催化剂发 挥作用，可以靠自然力去除附着在显示装置1上的污渍。因此，能够不必清 扫显示装置1，抑制因污渍等引起的显示装置1的目视性变差。另外，如图1 (B)所示，也可以不使用反射板13而是取而代之使用透 明的显示板ll。 (B)表示显示装置1的里面，在表面的显示板11上绘制了 与(A)相同的字符等。这样，做成用两片透明的显示板11夹着框形的挡板 12的结构，尤其是做成在两片透明的显示板11两面设置上字符等的结构， 从显示板l的两面发光，就成了无论从哪一面都能看清字符等内容。即使在 这种情况下显示板11等的材质也是与上述一样的。参照图2说明本发明的显示装置的内部结构。图2 (A)所示的单面发 光的显示装置1如上所述，在由显示板11、挡板12以及反射板13构成的空 间插入有由蓄光物质21和充填材料22做成的发光层2。蓄光物质21的各粒 子被充填材料覆盖，而且均匀地分散而配置，在充填材料中，从蓄光物质21 发出的光产生散射，使显示板11整体均匀地发光。因此，发光层2具有作 为背光灯的功能。蓄光物质21使用粉粒状的物质，而不管粒径大小。在本发明中，由于 可使用所期望的厚度的挡板12，所以在使用粒径大的蓄光物质时，只要使用 厚的挡板12就可以。由于可使用厚的挡板12,故能充填大量蓄光物质，从 而可提供高亮度的显示装置1。另外，在本发明中，如后所述，在反射板13上粘接挡板12而形成的空 间，由于只^:混合充填了充填材料22和蓄光物质21，所以即使装入大量蓄 光物质21也能够很容易地制作。因此，能够将发光层2的50重量％以上做 成蓄光物质21，能够得到高亮度的显示装置。蓄光物质21以氧化铝为基体，将对其它的氧化物和稀土类元素等烧结 而成的颗粒粉碎，用离心分离机分离出各种粒径，但是，也可以使用任意粒 径的蓄光物质21。另外，也可以使用单一粒径的蓄光物质，或者组合使用不 同粒径的蓄光物质。
蓄光物质21具有蓝色类、绿色类、橙色类等各种发光色，但也可以使 用任意颜色。充填材料22优选使用乳白色物质。通过使用乳白色的充填材料22,容 易使从蓄光物质21发出的光在充填材料22内产生散射，就会使发光层2整 体均勻地发光。因此，就能够从显示板11整体得到均匀的发光。尤其是如 果使用大粒径的蓄光物质21，则由于使各蓄光物质21之间的间隙变大，造 成局部变亮，使得不能从显示板11得到均匀的发光，但是，由于乳白色的 充填材料22可有效地使光产生散射，所以能够使显示板11整体均匀地发光。另外，如果使用大粒径的蓄光物质21，则从显示板11的透明部分能够 看到米粒状的蓄光物质21，致使美观性变差。但是，由于充填材料22是乳 白色，所以，蓄光物质21的外观即使在白天的非发光状态也难以看到，具 有外表美观的优点。充填材料21最好使用敛缝材料及密封材料，特别是优选丙烯酸系、氨 基曱酸乙酯系、硅系、聚硫化合物等即使硬化后也不会失去弹性的材料。由 于不会失去弹性，所以即使有应力及热变化等，蓄光物质21也时常能够维 持被充填材料22覆盖的状态。因而，在发光层2内不会混入空气，不受因 空气引起的光折射的影响，而通常能够使显示板11整体均匀地发光。充填材料22即使硬化后也具有弹性，机械性强度差。由于其中混合蓄 光物质21,所以在发光层2单体内没有支承功能，如果照原样使用则使蓄光 物质21剥离，造成发光层2自身损坏。但是，发光层2由于被显示板11、 挡板12以及反射板13覆盖，所以就不需要机械性的强度。尤其是如果显示 板11、挡板12以及反射板13使用聚碳酸酯等硬质树脂及玻璃，则显示装置 1自身机械性强度就会非常强。这样，由于发光层2自身不需要机械强度， 所以能够充填大量的蓄光物质21。因此，也能够将发光层2的50重量％以 上作为蓄光物质21。而且，使用具有厚度的挡板12，无论其多厚也能够由 增加厚度的发光层2构成。另外，由于可以由具有厚度的发光层2构成，所 以即使充填大粒径的蓄光物质21也是没有问题的。需要说明的是，对于图2 (B)所示的双面发光的显示装置1，除了设置 成用透明的显示板11取代反射板13之外是和上述一样的。图3表示设置了照明装置的显示装置3的外观，图4表示其内部结构。如图4所示的内部结构，显示装置3中，在上述的显示装置1的发光层
2和反射板13之间设置了导光板14,在导光板14上密合设置了发光元件收 容部31。而且，在导光板14内部使发光元件33与导光板14对置设置。由于导光板14可使发自发光元件33的光高效通过，促进蓄光物质21 的蓄光，所以优选使用透明的材料。发光元件33由商用电源等供给电源，向蓄光物质21提供光和热，使发 光层2维持持续蓄光状态。发光元件收容部31密合在导光板14上，在由发光元件收容部31和导 光板14构成的空间内不会发生空气的循环。因此，通过用发自发光元件的 热提升发光元件收容部31的气体介质气温，使发光层2变热，提高发光层2 的发光效率。气体介质气温也依赖使用环境，大约在40。C左右。另外，发光元件收容部31形成与发光层2大致相同的大小。通过这样 构成，从发光元件33发出的光经由导光板14能够照射发光层2整体，从而 能够使构成发光层2的蓄光物质21均匀地蓄光。同样，可将从发光元件33 发出的热量传到发光层2的整体上。发光元件33只要在使蓄光物质21持续蓄光的状态下能够发光就可以任 意使用，考虑使用荧光灯、白炽灯、冷阴极管，或者发光二极管。另外，发 光元件33由于使发光元件收容部31内部的气体介质气温上升，提高蓄光物 质21的发光效率，所以优选发热量高的荧光灯或白炽灯。只要供给电源，发光元件33就会持续发光，构成不论是夜间还是白天 都维持规定的亮度的显示装置。另外，发光元件33发出的光和热维持使蓄光物质21持续蓄光的状态， 在停电或切断蓄电池时，立即使蓄光物质21发光，能够使显示板ll整体均 匀地发光。发光元件收容部31的内侧以及反射板14最好使用白色或者银色，可以 反射从发光元件33发出的光，并使蓄光物质22充分地蓄光。另外，在蓄光 物质21发光时，能够反射光提高亮度。下面，参照附图5说明本发明的显示装置的制造方法。图5 (A)是在反射板13上粘接框形挡板12的工序，在粘接时只要使 用市售的粘接剂就可以。图5 (B )是形成发光层2的工序。将蓄光物质21和充填材料22进行 混合。使用颗粒状的蓄光物质21，既可以使用单一粒径也可以组合使用不同
粒径的蓄光物质。充填材料22使用敛缝剂或者密封剂。由于它们在硬化前具有粘性，所以蓄光物质21的各个粒子能被充填材料22完全覆盖。而且， 由于蓄光物质21的分散性因充填材料22的粘性而提高，所以其成为均匀地 分散的状态。另外，由于敛缝剂及密封剂的密封性、防水性优良，所以也不 会在充填材料22内产生气泡。
将该蓄光物质21和充填材料22混合的物填充到由挡板12和反射板13 构成的空间。利用充填材料22的粘性，在充填后蓄光物质21的各个粒子也 能被充填材料22覆盖，维持均匀地分散着的状态。
这样，由于即使挡板12很厚，利用充填材料22的粘性也能够维持蓄光 物质21的各个粒子均匀地分散着的状态，所以使用具有各种厚度的挡板12 就成为可能。通过增加挡板12的厚度，能够得到具有任意厚度的显示装置， 因此，增加蓄光物质21的量得到高亮度的显示装置1。
充填后，以和挡板12的高度相一致的方式使充填的蓄光物质21和充填 材料22的混合物平面化。多余的混合物在此时被去除掉。在平面化时只要 使用圓头刮刀等即可。
图5 (C)是使发光层2干燥后粘贴显示板11的工序。
形成了发光层2之后，进行干燥，使含在充填材料22内的挥发成份挥 发掉，使充填材料22硬化。在本发明中，使用了如上所述的丙烯酸系、氨 基曱酸乙酯系等即使硬化后也不会失去弹性的敛缝剂作为充填22。由于即使 硬化也具有弹性，所以不会损害充填材料22和蓄光物质21的密合性。
在使充填材料22硬化之后，粘接设置了字符等的透明显示板11。
经由上述工序，如图5(D)所示，完成了本发明的显示装置1。这样， 就能够简单地制造具有所期望的厚度的高亮度的显示装置1。
需要说明的是，在不使用反射板13而制造将两面都做成显示板11的显 示装置1时，若使用设置有文字等的显示板11代替反射板13，则可与上述 相同地制造。
实施例1
准备多种粒径的蓄光物质，由上述的制造方法制造一侧使用了反射板的 显示装置，进行亮度试验。图6表示只是由单一粒径的蓄光物质构成的显示 装置的发光时间和亮度的关系，图7表示由多种粒径的蓄光物质组合构成的 显示装置的发光时间和亮度的关系。
蓄光物质准备发蓝色光的150jLim、 1000 jum、 3000 )im、 5000lum的粒 径的蓄光材料EZCM ( 4 - - 7、， 4卜抹式会社制)，制成由单一粒径的 蓄光物质构成的显示装置以及将多种粒径的蓄光物质组合构成的显示装置 的各三个才羊品。充填材料使用如白色的充填材料乂、t夕4卜'SS-310 (横滨橡胶抹式 会社制造)，将各样品中所含有的蓄光物质和充填材料按重量比例1:1来混合 使用。挡板的厚度都使用7mm厚，显示板以及反射板分别由3cmx6cm的 尺寸构成。而反射板使用白色板，同时，使用无色透明的显示板。将各样品遮光24个小时以上，之后，使用两只40W荧光灯使各样品距 离荧光灯170cm进行了二个小时的垂直照射。垂直照射后，使用LS-100 亮度计(、；乂A夕抹式会社制)，按测试距离40cm测试各样品的亮度。图6 (A)是蓄光物质150nm的粒子(样品1)、图6 (B)是蓄光物质 的3000 n m的粒子(样品2 )、图6 ( C)是蓄光物质的5000 ju m的粒子(样 品3)的时间和亮度的关系图。样品1 ~3都绘成一样的曲线图，在发光时间以及亮度上几乎没有差别。 另外，目测的感官试验的结果证实，所有显示板都从整体均匀地发光。在蓄光物质的粒子不同的情况下，虽然认为大粒径的一方发光量变大， 但是，事实证实，由于用乳白色的充填材料使个粒子发出的光发生散射，所 以，只要发光装置内的蓄光物质的分量相同，作为显示装置整体都发出相同 的亮度。另外，在大粒径时，虽然蓄光物质之间的空隙变大，往往米粒状地发光， 但是，本发明表明，使用由乳白色的充填材料产生的光的散射，可从显示板 整体得到均匀的光。图7( A )是将蓄光物质3000 |a m和5000 ju m的粒子按1:1混合后的(样 品4 )、图7 (B )是将蓄光物质5000 ju m和3000 ju m和1000 p m的粒子按 5:4:1混合后的(样品5 )、图7 ( C )是将蓄光物质5000 ju m和3000 |a m和 1000 |a m的粒子按5:3:2混合后的(样品6 )。样品4 ~ 6都绘成一样的曲线图，表明在发光时间以及亮度上几乎相同。 另外，目测的感官试验的结果也证实，样品4~6都从显示板整体均匀地发 光。在混合了不同粒径的蓄光物质的情况下，虽然大粒径的 一方发光量变
大，发光变得稀疏，但是，本发明表明，由于乳白色的充填材料使蓄光物质 发出的各种光量的光发生散射，所以作为显示装置都发出相同的亮度。另外，可以证实，样品4 6和上述的样品1~3的亮度是一样的。由此可见，无论是改变蓄光物质的粒径，还是组合各种粒径的蓄光物质，只要蓄 光物质的总量相同，用乳白色的充填材料^f吏蓄光物质的各粒子发出的光发生 散射，就会使整体变得均匀。本实施例中表明，挡板具有7mm厚，由于充填了大量的蓄光物质的量， 所以所有样品1 ~ 6在经历600分钟(10个小时)后仍维持着10mcd/m2以上 的高亮度，非常明亮。如果亮度维持在5mcd/n^以上，则一般情况下能够非 常清晰明确地辨认，十个人当中十个人能够确认，但所有样品1~6在经历 800分钟(13个小时20分钟)后也远远超出5 mcd/m2，整个晚上都能维持 充分的亮度。另夕卜，在本实施例中，挡板的厚度做成了 7mm厚，而在样品4中将5000 Hm和3000 nm粒径的蓄光物质混合，按挡板的厚度用圓头刮刀等进行了 平面化。由于挡板的厚度是7mm (7000jum)，因而不使5000 pm和3000 ji m粒径的蓄光物质互相重叠就能使其均匀地分布。由于蓄光物质均勻地分 布及发自蓄光物质的光由充填材料散射，所以能够从显示板整体均匀地发 光。另外，如果在5000 iam和3000 jam粒径的蓄光物质中混合1000 iam粒 径的蓄光物质，则1000 m m粒径的蓄光物质以填补5000 ju m和3000 )a m粒 径的蓄光物质的空隙的方式^C充填。因此，可进一步增加发光层内的蓄光物 质的总量，从而能够提供亮度高、发光时间长的显示装置。实施例2下面，对加温了显示装置情况下的发光亮度，用上述的制造方法制造未 设置发光元件的显示装置，进行亮度试验。蓄光物质中准备发蓝色光的150 iam的粒径的蓄光材料EZCM ( 4 - ^ - :/， 4卜抹式会社制)，制造相同 的显示装置作2个样品。使用的充填材料或显示装置的尺寸等与实施例1相同。与实施例1相同，进行光照射，测定各样品的亮度。对一个样品(样品ll)，维持用暖风加温到40。C的状态不变，同时用荧 光灯进行垂直照射，照射后放置在室温下进行亮度试验。对另一个样品(样 品12),不加热而是放置在室温下，同时用荧光灯进行照射，并进行亮度试 验。图8(A)、图8(B)分别是样品11、样品12的发光亮度和时间的关系， 图8 (C)表示进行亮度试验的室温与时间的关系。样品ll中，与样品2相比较，从试验开始到300分钟左右的亮度比样 品2的高。表明样品11因为加温到4(TC，所以发光效率提高。尤其是在实 验开始时，样品12约为600mcd/n^，与之相对，样品11中，达到1500mcd/m2 的非常高的高亮度。在停电等应急时，虽然被识别者有必要立即识别显示装置，可进行避难 引导等，但是本发明中表明，由于发光层被加热，所以初始亮度特别高，对 避难引导等很有效。如图8(C)所示，虽然在用于亮度测定的试验室的室温低，但由于样 品11中已进行了加温，所以亮度高，在气温如此低的场所也是有效的。需 要说明的是，经过300分钟后，样品11和样品12的亮度几乎一样。可以认 为这是因为不论哪一个样品的温度都变得相同了。如果考虑到在温度高的状 态下，物质温度的降低緩慢，则可以认为在室温高的状态下，样品11和样 品12的亮度变到相同的时间会更长。在本实施例中，虽然不设置发光元件而进行试验，但由于本发明的显示 装置中导光板和发光元件收容部密合在一起形成密闭空间，所以该空间利用 从发光元件发出的热充分提升了气体介质气温。因此，用发光元件的光就能 使蓄光物质充分地蓄光，同时，能够将蓄光物质加温到40。C左右。因而，可 以认为达到了与上述同等或者比上述还高的亮度。还可以认为，发光元件收 容部和导光板密合在一起形成密闭空间，利用该空间上升的气体介质气温对 发光层进行保温，能够维持更高亮度的发光。另外，在本发明中，只要向发光元件供给电力，就可以利用发光元件发 出的光使蓄光物质边充分地蓄光，同时进行发光。而且，用发光元件发出的 热来维持发光层被加温到4CTC左右的状态，所以来自发光层的发光亮度能够 不停地维持上述的初始亮度。另外，虽然从发光元件发出的光一部分穿过导 光板以及发光层，但是由于该光与从发光层发出的光相加，所以就形成非常 高的高亮度显示装置。
权利要求
1. 一种使用了蓄光物质的显示装置，其特征在于，具备设置了字符、符号、图案等的透明显示板；反射板；设置在所述显示板和所述反射板之间的具有规定厚度的挡板；由插入到所述显示板和所述反射板以及所述挡板构成的空间的蓄光物质组成的发光层，所述发光层是混合了非透明的充填材料和蓄光物质的具有规定厚度的发光层，所述蓄光物质由所述充填材料覆盖且做成均匀分散的形状，在所述充填材料中，使发自蓄光物质的光发生散射，作为从所述显示板整体均匀地发光的背光灯使用。
2、 如权利要求1所述的使用了蓄光物质的显示装置，其特征在于，将 所述反射板做成白色板，使发自所述蓄光物质的光反射，提高亮度。
3、 如权利要求1所述的使用了蓄光物质的显示装置，其特征在于，使 用乳白色的充填材料作为所述充填材料，使发自所述蓄光物质的光发生散 射。
4、 如权利要求3所述的使用了蓄光物质的显示装置，其特征在于，所 述充填材料中使用敛缝剂或者密封剂，所述充填材料覆盖所述蓄光物质。
5、 如权利要求1所述的使用了蓄光物质的显示装置，其特征在于，所 述显示板、所述反射板以及所述挡板为树脂制或者玻璃制以使其保持机械强 度，使所述发光层不具有机械强度，从而充分含有蓄光物质使其厚地形成。
6、 如权利要求1所述的使用了蓄光物质的显示装置，其特征在于，在 所述发光层和所述反射板之间设置导光板，其具备密合所述导光板设置的发光元件收容部和与所述导光板对置设 置在所述发光元件收容部的发光元件，所述发光层形成为与所述发光元件收容部大致相同的大小，发自所述发 光元件的光一边持续使所述蓄光物质蓄光， 一边使所述显示板整体均匀地发 光。
7、 一种使用了蓄光物质的显示装置，其特征在于，具备透明的第一 显示板、透明的第二显示板、设置在所述第一显示板和所述第二显示板之间 的具有规定厚度的挡板、由插入到由所述显示板和所述反射板以及所述挡板 构成的空间的蓄光物质组成的发光层，在所述第一显示板、第二显示板的一方或者双方设置字符、符号、图案等，所述发光层是混合了非透明的充填材料和蓄光物质的具有规定厚度的 发光层，所述蓄光物质由所述充填材料覆盖且做成均匀分散的形状， 在所述充填材料中使发自蓄光物质的光发生散射来作为从所述显示板 整体均匀地发光的背光灯使用。
8、 一种使用了蓄光物质的显示装置的制造方法，其特征在于，在将具 有规定的厚度的挡板粘贴在反射板上构成的空间内混合填充蓄光物质和即 使硬化也具有弹性的充填材料，将所述蓄光物质和所述充填材料的混合物平坦化为所述挡板的厚度， 在使所述充填材料的挥发成份挥发并硬化之后，保留着充填材料的弹性 粘贴显示板。
9、 如权利要求8所述的使用了蓄光物质的显示装置的制造方法，其特 征在于，混合所述蓄光物质和所述充填材料，利用所述充填材料的粘性覆盖 所述蓄光物质的各个粒子，使其在所述充填材料中均匀地分散，之后填充到 所述空间中。
全文摘要
一种使用蓄光物质、高亮度且发光时间长、从整个显示板均匀地发光的显示装置。在由显示板(11)和反射板(13)夹着的具有规定的厚度的挡板构成的空间，混合并充填乳白色的充填材料(22)和粉粒状的蓄光物质(21)。蓄光物质(21)的各个粒子所发出的光在乳白色的充填材料(22)内发生散射，能够从显示板(11)整体均匀地发出高亮度的光。另外，由于利用充填材料(22)的粘性能够在使蓄光物质(21)均匀地分散的状态下制造，所以可使用厚的挡板(12)进行制造，大量充填蓄光物质(21)，因而能够提供一种高亮度且发光时间长的显示装置。
文档编号G09F13/20GK101211524SQ20071012626
公开日2008年7月2日 申请日期2007年6月26日 优先权日2006年12月25日
发明者泉启二 申请人:泉亚耶
最新回复(0)