JPH0562820U

JPH0562820U - 発光指針

Info

Publication number: JPH0562820U
Application number: JP341592U
Authority: JP
Inventors: 広幸小倉; 昌弥杉田; 喜博辻
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1993-08-20

Abstract

(57)【要約】【目的】それ自体が発光して新規かつすぐれた視認効
果を発揮する発光指針を提供する。【構成】直径１．５mm以下の線状金属芯材10の表面
に、ホーロー質絶縁反射層２０、ホーロー中に蛍光体を
分散させた蛍光体発光層３０、透明導電膜４０および透
明保護層５０を順次形成すると共に、前記線状金属芯材
１０と前記透明導電膜４０とを電気的に連結した棒状の
無機分散型発光素子からなることを特徴とする発光指
針。透明導電膜４０側の電極は、前記透明導電膜４０よ
りも抵抗率の小さい導体膜を、指針の基部側および／ま
たは長手方向裏側に、少なくとも前記透明導電膜４０と
接するように設けた補助電極から形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、新規な視認効果を呈する発光指針に関するものであり、さらに詳しくは無機分散型発光素子からなりそれ自体が発光してすぐれた視認性を発揮する発光指針に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、無機分散型発光素子は、自動車用計器の文字盤やショーウィンドの装飾用などに広く用いられており、従来の無機分散型発光素子（フラット型）は図７に示したような基本構造を有している。

【０００３】すなわち、図７に示した無機分散型発光素子（フラット型）は、金属素地１上にホーロー（ガラス質）の絶縁反射層２、蛍光体発光層３、透明導電膜４および透明保護層５を順次形成することにより構成されている。

【０００４】そして、ホーロー質絶縁反射層２としては、蛍光体発光層３への電界の印加を増加するために誘電率が高く、また反射層としての作用を発揮させるために白色系のホーロー釉が通常用いられている。

【０００５】また、蛍光体発光層３は、図８に示したように、ホーロー３ａ中に蛍光体３ｂが分散された構造となっている。

【０００６】さらに、蛍光体発光層３上には、蒸着やスパッタリングなどにより透明導電膜４が形成されており、この透明導電膜４の表面には、外部との絶縁および素子の保護を図るために、少なくとも発光面側が透明である透明保護層５が形成されている。

【０００７】上記の構成において、透明導電膜４に設けた電極４ａと、金属素地１に設けた電極１ａとを、リード線６により電気的に連結し、電源７から電圧を印加することにより、蛍光体発光層３に電界を生じ、蛍光体３ｂが発光するようになっている。

【０００８】しかるに、上記の構造からなる従来の無機分散型発光素子は、フラット（平板）型が主流を占めており、これは主として自動車用計器や計測機器の文字盤として、例えば夜間などの視認性を高めるために使用されている。

【０００９】ところで、従来の自動車用計器や計測機器などにおいては、上記無機分散型発光素子を利用して文字盤や表示文字部分を照明することは知られているもの、計器の指針そのものは発光しないため、視認効果が劣り、とくに夜間などにおいては計器の読取り精度を十分に満足し得ないという問題があった。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

この考案は、上述した従来の問題を解決するために検討した結果、達成されたものである。

【００１１】したがって、この考案の目的は、それ自体が発光して新規かつすぐれた視認効果を発揮する発光指針を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、この考案の発光指針は、直径１．５mm以下の線状金属芯材の表面に、ホーロー質絶縁反射層、ホーロー中に蛍光体を分散させた蛍光体発光層、透明導電膜および透明保護層を順次形成すると共に、前記線状金属芯材と前記透明導電膜とを電気的に連結した棒状の無機分散型発光素子からなることを特徴とする。

【００１３】

【作用】

この考案の発光指針は、無機分散型発光素子の構造を指針形状の棒状物に応用したため、それ自体が発光して、とくに夜間などに新規な視認効果を発揮し、計器の読取り精度を著しく向上することができる。

【００１４】また、この考案の発光指針は、電極の形成手段を工夫することによって、その輝度を維持し、輝度勾配の発生などを防止することができ、その発光信頼性をきわめてすぐれたものとすることができる。

【００１５】したがって、この考案の発光指針は、例えば自動車用計器や計測機器などの指針として広く用いることができる。

【００１６】

【実施例】

以下、図面を参照しつつ、この考案の発光指針の実施例について詳細に説明する。

【００１７】図１はこの考案の発光指針の基本構造を示す断面説明図、図２はこの考案の発光指針における電極取出例の第１実施例を示す正面説明図、図３は同じく電極取出例の第２実施例を示す一部切欠正面説明図、図４は同じく第２実施例における補助電極形成過程を示す断面説明図、図５は同じく第２実施例における電極端子の形成過程を示す正面説明図、図６は同じく第２実施例におけるエナメル線電極形成例を示す断面説明図である。

【００１８】図１において、この考案の発光指針を形成する無機分散型発光素子は、線状金属芯材１０の表面に、ホーロー質絶縁反射層２０、ホーロー中に蛍光体を分散させた蛍光体発光層３０、透明導電膜４０および透明保護層５０を順次形成した基本構造を有している。

【００１９】そして、線状金属芯材１０は、脱炭素鋼またはステンレス鋼からなる直径が１．５mm以下の線条物で形成されている。

【００２０】この線状金属芯材１０として、脱炭素鋼を用いる場合には、以下に説明するホーロー質絶縁反射層２０との接合性がすぐれているが、とくに直径が１．５mm以下の線条物として低コストかつ容易に入手可能なステンレス鋼を用いる場合には、ホーロー質絶縁反射層２０の形成に先立ち、予めその表面にサンドプラスト処理またはニッケル処理を施すことによって、ホーロー質絶縁反射層２０との密着性を改良することが望ましい。

【００２１】上記サンドプラスト処理またはニッケル処理によって、ステンレス鋼からなる線状金属芯材１０とホーロー質絶縁反射層２０との密着性が向上する理由については明らかではないが、おそらくステンレス鋼中に含まれるニッケル原子が、ホーロー質絶縁反射層２０との界面でガラス質のホーロー中に拡散し、何らかの化学結合を行うことによるものと考えられる。

【００２２】ホーロー質絶縁反射層２０としては、蛍光体発光層３０への電界の印加を増加するために誘電率が高く、また反射層としての作用を発揮させる白色系のホーロー釉が好ましく用いられる。

【００２３】ホーローで一般に言えることは、金属とガラスが直接結合するというより、表面に必ず存在する酸化物の膜を介して両者が結合する場合が多い。つまり、酸素原子をＳｉとＦｅが共有し合う形で両者が結合する可能性がある。従って、この場合、Ｎｉ等のカプリング原子の存在なしでも両者は接着する。そこで、ステンレス鋼とガラス質を接着するには、先ず表面の汚れた層（酸化層）を化学的にエッチングしてはがし、再度きれいな薄い酸化膜の層を例えば酸素雰囲気中で加熱することにより形成し、その後、従来通りのプロセスでガラス質を焼成すれば密着性の良い膜を得ることができる。

【００２４】蛍光体発光層３０としては、例えば前記図８に示したように、ホーロー３ａ中に蛍光体３ｂが分散されたものが用いられる。

【００２５】透明導電膜４０は、ＩＴＯ膜（酸化インジウムにスズを添加したもの）に代表される膜を、蒸着やスパッタリングなどの方法で蛍光体発光層３０上に製膜することにより形成される。

【００２６】透明保護層５０としては、外部との絶縁および素子の保護を図るために、少なくとも発光面側が透明な合成樹脂膜またはガラス質ホーロー膜が使用される。

【００２７】次に、この考案の発光指針における電極の取出例について説明する。

【００２８】まず、図２に示した第１実施例においては、一方の電極１１を線状金属芯材１０に設け、また他方の電極６１を透明導電膜４０にエナメル線６０を巻き付けた簡易電極により構成している。

【００２９】なお、図２においては、透明保護層５０の図示を省略している。

【００３０】この第１実施例の態様は、線状金属芯材１０の一部に電極１１を設けると共に、透明導電膜４０上にエナメル線６０を巻いて簡易電極６１とし、さらに前記電極１１と簡易電極６１とを電源７０に接続することにより得られる。

【００３１】そして、上記の構成において、電源７０から電圧を印加することにより、蛍光体発光層３０に電界を生じ、蛍光体が発光するようになっている。

【００３２】しかるに、上記第１実施例は、簡易的に電極を形成できるという利点を有するものの、簡易電極６１を透明導電膜４０上に部分的に、しかもエナメル線６０を巻くことによる点接触で形成することから、蛍光体発光層３０の蛍光体の輝度に輝度勾配を生じ、さらには簡易電極６１の形成部で透明導電膜４０が絶縁破壊し、輝度を十分に維持できなくなるという不具合を生じる場合がある。

【００３３】そこで、図３〜図６に示した第２実施例では、上記不具合を解消し、輝度を良好に維持すると共に、輝度勾配の発生を効果的に防止している（図３〜図６では透明保護層５０の図示を省略してある）。

【００３４】すなわち、第２実施例においては、発光が視認されない指針の基部および／または指針の長手方向裏側に導体膜からなる補助電極８０を設けたことを特徴とする。

【００３５】図２において、視認者側からは指針の裏側の発光は視認できず、また線状金属芯材１０の基部１０´側も指針キャップ９０がかぶされることから、その発光が視認できない。

【００３６】したがって、この発光死角となる指針の基部側および／または長手方向裏側（図３では両側）に、透明導電膜４０よりも抵抗率の小さい導体膜を、少なくとも透明導電膜４０と接するように設けた補助電極８０によって、透明導電膜４０側の電極を形成すれば、この補助電極８０は視認者の視認の妨げとならず、しかも輝度維持および輝度勾配の防止に好ましく寄与することになるのである。

【００３７】なお、図３に示したように、補助電極８０をとくに指針の長手方向裏側の全体に渡って形成すれば、指針先端側における電界強度の低減およびロスが少なくなり、輝度勾配が効果的に解消するばかりか、指針全体の発光効率が向上し、その信頼性をきわめて高めることが可能である。

【００３８】導体膜からなる補助電極８０は、透明導電膜４０上または蛍光体発光層３０上に、銅および銀などの導電ペーストを塗布し、乾燥するか、またはニッケル、クロムおよび錫などを無電解メッキすることにより容易に形成することができる。ただし、導電ペーストまたは無電解メッキに用いる金属は、透明導電膜４０よりも抵抗率が十分に小さいものを選択することが重要である。

【００３９】図４は、補助電極８０の形成過程の一例を示し、たとえばスパッタリングなどにより透明導電膜４０を形成する際に、指針裏側の長手方向は固定用基板９１を密着配置されるため、指針本体の裏面長手方向の部分に透明導電膜４０が形成されない部分のある状態となる。そこでこの部分に透明導電膜４０には接するよう導電ペーストの塗布または無電解メッキを行うことにより、補助電極８０を容易に形成することができる。

【００４０】図５は、指針の基部近傍に位置する補助電極８０に電極端子８１を設けた例を示し、補助電極８０をハンダ付け可能な金属で形成すれば、この電極端子８１は半田付けにより容易に固着することが可能である。なお、電極端子８１を設けずとも、エナメル線などを補助電極８０に直接ハンダ付けすることも勿論可能である。

【００４１】図６は、とくに指針キャップ内にあって、外部から視認されない指針の基部に位置する補助電極８０に、エナメル線６０を巻き付けることにより電極を形成した例を示し、この例においては、まず透明導電膜４０上に第１補助電極膜８２を形成し、その上にエナメル線６０を巻き付け、さらにエナメル線６０上に第２補助導電膜８３を形成することによって、補助電極８０の内層にエナメル線６０が巻線された態様となるため、エナメル線６０は透明導電膜４０を損傷することがなく、しかも透明導電膜４０と十分な接触面積をもって接続されることになる。

【００４２】以下に、上記の構成からなるこの考案の発光指針を製造する一具体例について説明する。

【００４３】線状金属芯材の準備直径１mm、長さ５０〜７０mmのステンレス線状体を準備し、この線状体にサンドプラスト処理を行った。

【００４４】ホーロー質絶縁反射層の形成白色系のホーロー釉のスリップをステンレス鋼線状体の表面に塗布し、１００〜１５０℃で３０分間乾燥した後、３５０〜４００℃で１０分間仮焼成し、次いで７５０℃で５〜１０分間本焼成した。

【００４５】蛍光体発光層の形成透明なホーロー釉のスリップに蛍光体を混合し、これをホーロー質絶縁反射層上に塗布した後、上記ホーロー質絶縁反射層の場合と同様の条件で乾燥、仮焼成および本焼成を行った。

【００４６】なお、蛍光体としてはSYLVANIA（シルバニア）社製８１３（青緑）、８３０（白）、５２３（黄緑）および７２９（緑）の４種を用い、ホーロー釉７０重量部に対し、蛍光体３０重量部の割合で混合した。

【００４７】透明導電膜の形成下記条件のマグネトロスパッタリング法により、ＩＴＯ膜（酸化インジウムにスズを添加したもの）を形成した。

【００４８】ベーク条件：２００℃、１時間スパッタリング時間：１０分雰囲気（Ａｒ）流量：２０CCM 真空度：９×１０^-6Toor（スパッタリング時：約１×１０^-3Toor）なお、基部側および指針裏側長手方向に位置する部分に固定用基板を密着させることにより、指針を固定するとともに補助電極形成部分を確保した。

【００４９】電極および透明保護層の形成基部の金属芯材の一部に電極を設けると共に、上記補助電極形成部分に導電ペーストを塗布、乾燥して補助電極を形成した後、補助電極の基部側に電極端子をハンダ付けにより固着した。

【００５０】また、透明導電膜上に、さらにホーロー質の透明保護層を形成することにより、この考案の発光指針を完成した。

【００５１】この発光指針について、補助電極上の電極端子と、ステンレス鋼線状体上の電極との間に、交流電界を印加したところ、２００Ｖ、４００Ｈｚにおいて、最大５０cd／ｍ²の発光輝度が得られ、この発光は指針の基部から先端にかけてきわめて均一であった。

【００５２】これらのことから、この考案の発光指針は、発光輝度の勾配がなく、かつ輝度維持がすぐれ、例えば自動車用計器の指針として応用した場合に、新規かつすぐれた視認性を呈し、読取り精度を向上し得ることが確認された。

【００５３】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案の発光指針は、無機分散型発光素子の構造を指針形状の棒状物に応用したため、それ自体が発光して、とくに夜間などに新規な視認効果を発揮し、計器の読取り精度を著しく向上することができる。

【００５４】また、この考案の発光指針は、電極の形成手段を工夫することによって、その輝度を維持し、輝度勾配の発生などを防止することができ、その発光信頼性をきわめてすぐれたものとすることができる。

【００５５】したがって、この考案の発光指針は、例えば自動車用計器や計測機器などの指針として広く用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの考案の発光指針の基本構造を示す断
面説明図である。

【図２】図２はこの考案の発光指針における電極取出例
の第１実施例を示す正面説明図である。

【図３】図３は同じく電極取出例の第２実施例を示す一
部切欠正面説明図である。

【図４】図４は同じく第２実施例における補助電極形成
過程を示す断面説明図である。

【図５】図５は同じく第２実施例における電極端子の形
成過程を示す正面説明図である。

【図６】図６は同じく第２実施例におけるエナメル線電
極形成例を示す断面説明図である。

【図７】図７は従来のフラット型無機分散型発光素子を
示す断面説明図である。

【図８】図８は図７におけるホーロー質絶縁反射層の拡
大断面図である。

【符号の説明】

１０線状金属芯材１１電極２０ホーロー質絶縁反射層３０蛍光体発光層４０透明導電膜４１電極（第１実施例）５０透明保護層６０エナメル線７０電源８０補助電極（第２実施例）８１電極端子９０指針キャップ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】直径１．５mm以下の線状金属芯材の表面
に、ホーロー質絶縁反射層、ホーロー中に蛍光体を分散
させた蛍光体発光層、透明導電膜および透明保護層を順
次形成すると共に、前記線状金属芯材と前記透明導電膜
とを電気的に連結した棒状の無機分散型発光素子からな
ることを特徴とする発光指針。
【請求項２】線状金属芯材が、脱炭素鋼またはステン
レス鋼からなることを特徴とする請求項１に記載の発光
指針。
【請求項３】線状金属芯材は、ホーロー質絶縁反射層
を形成する前に、予め表面にサンドプラスト処理または
ニッケル処理が施されていることを特徴とする請求項１
または２に記載の発光指針。
【請求項４】透明導電膜側の電極が、この透明導電膜
表面にエナメル線を巻線することにより形成されている
ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の発光指
針。
【請求項５】透明導電膜側の電極が、前記透明導電膜
よりも抵抗率の小さい導体膜を、指針の基部側および／
または長手方向裏側に、少なくとも前記透明導電膜と接
するように設けた補助電極からなることを特徴とする請
求項１、２または３に記載の発光指針。
【請求項６】補助電極が、導電ペーストの塗布または
無電解メッキにより形成されていることを特徴とする請
求項１、２、３または５に記載の発光指針。
【請求項７】補助電極の一部に電極端子を固着したこ
とを特徴とする請求項１、２、３、５または６に記載の
発光指針。
【請求項８】補助電極が指針の基部に形成され、この
補助電極の内層にエナメル線が巻線されていることを特
徴とする請求項１、２、３、５または６に記載の発光指
針。