JP2005338626A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示パネルから射出される光を略均一にすると共に表示パネルに設けた表示体を強調する。
【解決手段】光源２と、この光源２からの光を一方から入射し他方から射出すると共に、表示体３が設けられた表示パネル４とを備えた表示装置において、光源２からの光を入射可能に構成され且つその光を表示パネル４側に射出して表示パネル４から射出する光を補助する補助パネル５を設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、表示装置に関するものである。

この種の表示装置は、光源と、この光源からの光を一方から入射し他方から射出すると共に、表示体が設けられた表示パネルとを備えている（例えば特許文献１）。
この表示パネルは、透明材料で形成されて、その表面の凸凹により文字等の表示体が形成されている。表示パネルの一つの側面の外側には光源が配置されている。
光源を介して表示パネルの側面から入射した光は、表示パネル内で反射を繰り返して表示パネルの表面から射出するようになっている。
この表示装置では、表示パネル内の光が文字を形成している凸凹状の表面に当たると、この表面の凸凹部から多くの光が外部へ射出するために、その文字を特に強調することが可能である。
特開昭６３−５６６８４号公報

しかしながら、従来の表示装置では、表面を凸凹状にして文字を形成することで、表示する文字を強調することができるが、一方で、表面の凸凹部から多くの光が射出されるために、表示パネルの内部において光源から離れた位置の光量が少なくなり、光源から離れた表示パネルの表面が暗くなってしまう恐れがあった。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、表示パネルから射出する光を補助できる表示装置を提供すること目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じた。即ち、光源と、この光源からの光を一方から入射し他方から射出すると共に、表示体が設けられた表示パネルと、を備えた表示装置において、前記光源からの光を入射可能に構成され且つ入射した光を前記表示パネル側に射出して前記表示パネルから射出する光を補助する補助パネルが設けられている点にある。
これによれば、表示パネルの一方から入射した光は、表示パネル内で反射を繰り返しながら光源と離れる方向に進み、その一部は表示パネルの他方から外部へ射出される。

このとき、表示パネル内の光量は光源から離れるに従って減少するようになるが、補助パネルから射出された光が表示パネルに入射されるので表示パネルから射出する光を補助するようになり、これによって、表示パネルの全体から略均一に光を射出することができ、表示パネル又は表示体の意匠性を向上させることができる。
前記光源は、前記表示パネルの側面に配置されると共に補助パネルの側面に配置され、前記補助パネルは、表示パネルの光が射出する射出面と対向する対向面側に配置されていることが好ましい。

これによれば、表示パネルの対向面側に補助パネルを配置することで、補助パネルから射出した光は、表示パネルの対向面側から表示パネル内に入るようになり、その光を直接表示パネル内を透過させて表示パネルの射出面から射出することができるようになる。
前記表示パネルの側面に配置された光源と、前記補助パネルに配置された光源とは互いに対向配置されていることが好ましい。
これによれば、表示パネルの側面から表示パネル内に入った光の減衰方向と、補助パネルの側面から補助パネル内に入った光の減衰方向とが互いに逆方向にすることができるため、表示パネルの表面から射出される光を均一にすることが可能になる。

前記補助パネルに、補助パネル内を通過する光によって表示体の輪郭を強調させる輪郭強調手段が設けられていることが好ましい。
これによれば、表示パネルに設けられた表示体の輪郭を強調することができる。
前記輪郭強調手段は、表示体が設けられている表示パネルの位置と対応する補助パネルの位置に、表示体の輪郭に沿うように設けられた強調溝を有していることが好ましい。
これによれば、補助パネルに強調溝を加工することは比較的容易であるため、製造コストを抑えることができ、簡単な構成で表示体を強調することができる。

表示パネルから射出される光を略均一にすることができ、表示パネルに設けた表示体を強調する。

以下、本発明の第１実施の形態を図面を参照して説明する。
図１に示すものは、本発明の第１実施の形態の表示装置の正面図であり、図２に示すものは、図１のＡ−Ａ断面概略図である。
図１，２に示すように、表示装置１は、例えば、住宅やオフィスや病院等の部屋などに飾られるもので、複数の光源２と、表示体３が設けられた表示パネル４とを有している。また、表示装置１は補助パネル５を有している。
なお、図１において紙面左右を左右方向、紙面貫通方向を前後方向とし、図２において紙面左右を前後方向、紙面貫通方向を左右方向とする。また、図１及び２において表示パネル４を見る観察者Ｅ側を表側、その反対側を裏側とする。

表示パネル４は、透明ガラス、半透明ガラス、アクリルや合成樹脂等から矩形状に形成されて透光性を有している。この実施の形態では、表示パネル４は板状の透明ガラスで形成されている。
表示パネル４の表面６は、表示パネル４内の光を観察者Ｅの外部に射出する射出面とされている。表示パネル４の下側面７は、この下側面７に沿って配置された光源２ａからの光を入射する入射面とされ、入射面７と対向する上側面８には光を反射する反射板９が取り付けられている。

表示パネル４の表面６と対向する対向面、即ち、裏面１０は表示パネル４内の光を反射
するように構成されている。また、表示パネル４の裏面１０は、外部からの光が入射できるように構成されている。
したがって、表示パネル４は、光源２ａからの光を一方（下側面７）から入射し他方（表面６）から射出するように構成されており、上側面８に到達した光は反射板９により下側面７方向に反射するようになっている。
表示パネル４の裏面１０には、その裏面１０をサンドブラスト等により凹状に彫り込むことで表示体３が複数形成されている。また、表示体３を形成している裏面１０の凹部３ａの周部は表示体３の輪郭とされている。

この実施の形態の表示体３は、月や植物等の絵柄模様を模ったもので、表示体３（凹部３ａ）はその模様に合わせて裏面１０側から着色がなされている。なお、表示体３は、文字であってもよい。
この表示体３の着色は、光が透過するようにクリアカラーや半透明カラー等の着色剤によりなされている。この着色部分に光が当たったときに、光が乱反射するように着色剤には、乱反射材（例えばラメ材）が混合されていることが好ましい。
図１，２に示すように、表示パネル４，補助パネル５及び光源２は、矩形状の筐体１１に納められている。筐体１１は、左右に延びる一対の横フレーム１２と、上下に延びる一対の縦フレーム１３とを有している。

筐体１１は、各横フレーム１２の左右両端部をそれぞれ縦フレーム１３で連結することにより、正面視ロ字形に形成されている。
横フレーム１２及び縦フレーム１３の内端縁部には、表示パネル４の外周縁が係合する係合部１４が設けられており、その係合部１４には表示パネル４を接着する接着部材１５例えば、接着用ゴムパッキンが設けられている。
したがって、表示パネル４を筐体１１の裏側からその係合部１４に係合することによって、表示パネル４は筐体１１に取り付けられている。

前記補助パネル５は、光源２からの光を入射可能に構成され且つ、入射した光を表示パネル４側に射出して表示パネル４から射出する光を補助するものである。
補助パネル５は、透明ガラス、半透明ガラス、アクリルや合成樹脂等から矩形状に形成されて透光性を有している。この実施の形態では、補助パネル５は板状のアクリルから表示パネル４と略同じ大きさに形成されている。
補助パネル５は、表示パネル４の裏側に接着用ゴムパッキン等の接着部材１６を介して取り付けられていて、表示パネル４の裏面１０の下側で、表示パネル４の裏面１０の略全域に補助パネル５の表面２０が重合するように配置されている。また、補助パネル５は、接着部材１６の厚みの分だけ表示パネル６と離れて配置されて裏面１０と非接触状態となっている。補助パネル５の表面２０は、表示パネル４の裏面１０と略平行に配置されている。

補助パネル５の表面２０は、補助パネル５内の光を表示パネル４の裏面１０側に射出する射出面とされている。
補助パネル５の上側面２１は、この上側面に沿って配置された光源２ｂからの光を入射する入射面とされ、上側面２１と対向する下側面２４には反射板２２が取り付けられている。
補助パネル５の表面２０と対向する裏面２３は、補助パネル５内の光を反射するように構成されている。補助パネル５の裏面２３側には、筐体１１の裏側を蓋する蓋体１７が設けられており、蓋体１７を筐体１１の裏側に取り付けることによって、補助パネル５は筐体１１に支持されるようになっている。

したがって、補助パネル５は、光源２ｂからの光を一方（上側面２１）から入射し他方（表面２０）から表示パネル４の裏面１０側に射出するように構成されており、下側面２４に到達した光は反射板２２により上側面２１方向に反射するようになっている。
光源２は、ＬＥＤやＥＬ素子等で構成されており、横フレーム１２内に２つの基板２５を介して複数配置されている。光源２を実装した各基板２５は、左右延びる板状に形成されており、各基板２５上に順に並んだ赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤの３個１組の複数の光源２が、連続して複数組実装されている。

そして、２つの基板２５うち１つの基板２５ａは、この基板２５ａに設けられた光源２ａが表示パネル４の下側面７側に配置するように、ホルダを介して横フレーム１２の下壁に取り付けられ、他の基板２５ｂはこの基板２５ｂに設けられた光源２ｂが補助パネル５の上側面２１に配置するように、ホルダを介して横フレーム１２の上壁に取り付けられている。
即ち、表示パネル４の下側面７側に配置された光源２ａと、補助パネル５の上側面８側に配置された光源２ｂとは互いに対向配置されている。

以上、これらの構成によれば、表示パネル４の下側面７から入射した光は、表示パネル４内を反射していき、その一部は射出面６から観察者Ｅ側の外部へ射出する。
このとき、表示パネル４内において、表示体３を形成している付近を光が通過したとき、裏面１０の凹部３ａに光が入り乱反射するので、多くの光が射出面６から観察者Ｅ側の外部へ射出するようになり、表示体３の輪郭を意匠的に強調することができる。
また、表示体３は着色されており、さらに複数の光源２を３色の赤色、青色、緑色にしているため、光を入射したときこれらの色が複雑に絡み合い、表示体３が様々な色に発色するようになり、表示パネル４の表面６全体の意匠性が向上する。

一方で、表示パネル４内において、表示パネル４の上側（光源２ａから離れた位置）では、入射面７側に比べ光量が減少するので、表示パネル４の上側が暗くなる恐れがある。
しかしながら、本願発明の表示装置１では、表示パネル４の裏面１０側に補助パネル５を設け、この補助パネル５内に光を入射して、その光を表示パネル４側に射出するように構成しているため、表示パネル４の上側の射出面６から射出する光を補うことができ、表示パネル４の表面６全体の射出する光を略均一化することができる。
即ち、補助パネル５の入射面２１から入射した光は、補助パネル５内を反射していき、その一部は射出面２０から表示パネル４の裏面１０側へ射出した後、表示パネル４の裏面１０側から表示パネル４内に入射する。

補助パネル５から表示パネル４へ入射した光の一部Ｌ１は、表示パネル４内を厚み方向に透過して表示パネル４の表面６から射出するようになるため、表示パネル４の射出光の弱い部分を補足することができる。一方で、補助パネル５から表示パネル４へ入射して表示パネル４内を厚み方向に透過しなかった光Ｌ２は、表示パネル４の表面６で反射して表示パネル４内を伝搬した後、表示パネル４の表面６から射出する。
補助パネル５には、補助パネル５内を通過する光によって表示体３の輪郭を強調させる輪郭強調手段２６が設けられている。輪郭強調手段２６は、表示体３が設けられている表示パネル４の位置と対応する補助パネル５の位置に、表示体３の輪郭に沿うように設けられた強調溝２７で構成されている。

図２に示すように、表示体３の裏側の補助パネル５には、この表示体３の輪郭、即ち凹部３ａに沿った強調溝２７が設けられている。強調溝２７は、補助パネル５を前後に貫通した貫通孔で構成されており、その強調溝２７の縁部は、表示体３の輪郭よりもやや大きくなっている。
なお、前記強調溝２７は、上記のように補助パネル５を厚み方向（前後方向）に貫通する貫通孔を含んでいるが、当然の如く補助パネル５の表面２０を凹状に形成して補助パネル５を貫通しない溝を含むものとする。

したがって、表示体３の対応する位置に強調溝２７を設けているので、強調溝２７に達した光は強調溝２７の内周面から表示パネル４側へ射出するようになり、強調溝２７の縁部全体の輝度が他の部分に比べ高くなるため、表示体３を強調することができる。
図３は本発明の第２の実施の形態の表示装置を示している。この表示装置１は、第１の実施の形態に比べ表示パネル４の形状、補助パネル５の形状が異なっている。なお、第１の実施の形態と構成が同じである部分は、同じ符号を付して説明を省略する。
表示パネル４は透明ガラスで形成されており、この表示パネル４の裏面１０側には鏡処理がされてその略全面に鏡部３０が設けられている。

表示パネル４の裏面１０には、その裏面１０の鏡部３０をサンドブラスト等により凹状に彫り込むことで表示体３が複数形成されている。この表示体３が設けられている表示パネル４の裏面１０は、鏡部３０が削り取られて光が裏側から表側に透過するようになっている。鏡部３０が削り取られていない部分は、光が表側に透過しないようになっている。
補助パネル５の裏面２３の全面には、補助パネル５内の光を乱反射させるための乱反射部３１が設けられており、乱反射部３１は補助パネル５の裏面２３全面を凸凹状にすることで構成されている。

なお、補助パネル５の裏面２３に光を乱反射する反射シートを設けることで乱反射部３１を構成してもよし、補助パネル５の裏面２３に光を乱反射可能な鏡を設けることで乱反射部３１を構成してもよい。
したがって、表示パネル４の下側面７から入射した光は、表示パネル４内を反射していき、その一部は射出面６から観察者Ｅ側の外部へ射出する。
一方で、補助パネル５の入射面２１から入射した光は、補助パネル５内を反射していき、強調溝２７を通過したところで射出面２０から表示パネル４の裏側、即ち、凹部３ａ側に射出する。

即ち、表示パネル４の鏡処理をしている鏡部３０は、補助パネル５からの光を遮断しているため、補助パネル５からの射出した光は、鏡部３０からは表示パネル４内へは入射されず、鏡部３０が削り取られた凹部３ａからは表示パネル４内へ入射されるように構成されている。
図４は本発明の第３の実施の形態の表示装置を示している。
なお、図４において、説明の便宜上、観察者Ｅ１側（紙面左側）を表側とし、観察者Ｅ２側（紙面右側）を裏側とする。また、上記の実施の形態と構成が同じである部分は上記と同じ符号を付して説明を省略する。

この表示装置１は、表面側及び裏面側の両面側から表示体３を見ることができるようにしたもので、筐体１１の表側及び裏側に表示パネル４ａ，４ｂが設けられている。
表示パネル４ａ，４ｂに設けられた表示体３は、上下方向にオバーラップしないようになっており、表側からは裏側の表示パネル４ｂに設けられた表示体３が見えないようになっていると共に裏側からは表側の表示パネル４ａに設けられた表示体３が見えないようになっている。
したがって、表示装置１を表側から見た場合と、裏側から見た場合とは意匠性が異なるように構成されている。

表示パネル４ａ，４ｂの間には、補助パネル５が２枚設けられており、表示パネル４の射出面６側と対向する対向面１０側には鏡部３０が設けられ、この鏡部３０を削ることで表示パネル４の対向面１０側に表示体３が設けられている。
表示パネル４の対向面１０と対向する補助パネル５の面は、光を表示パネル４側に射出する射出面２０とされ、この射出面２０と対向する面は反射面２３とされている。
したがって、補助パネル５内の光は、表示パネル４側へ射出するが対向する補助パネル５側には射出しないように構成されている。

なお、図５に示すように、表側の表示パネル４ａと、裏側の表示パネル４ｂとの間に１枚の補助パネル５を設けるようにして、補助パネル５内の光を２つの表示パネル４ａ，４ｂに射出するようにしてもよい。この場合、表示パネル４ａ，４ｂの対向面１０に対向する補助パネル５の面が射出面２０となる。
図６，７は本発明の第４の実施の形態の表示装置を示している。この図６において、観察者Ｅ側を表側とし、この表側と反対側を裏側とする。また、上記の実施の形態と構成が同じである部分は上記と同じ符号を付して説明を省略する。

表示装置１は、表示パネル４の表側に透光性を有する３Ｄシート４０を設け、表示パネル４の両側面７，８に複数の光源２及び拡散板４１を設け、表示パネル４の裏側に補助パネル５を設けたものである。
表示パネル４の両側面７，８は、この両側面７，８に沿って設けられた光源２ａからの光を入射する入射面とされ、表示パネル４の表面６は光を射出する射出面とされている。
３Ｄシート（三次元シート）４０は、表示パネル４と略同じ大きさに形成されて、３Ｄ
シート４０の裏側に設けた表示パネル４の表示体３に光を当てたときに、表示体３が３Ｄシート４０の表面４２側からで浮き出たように観察者Ｅが見えるようにしたものである。

拡散板４１は、アクリルや合成樹脂等から矩形状に形成されている。拡散板４１は表示パネル４の両側面７，８に沿って配置されて、この両側面７，８に対向する拡散板４１の対向面４３は、表示パネル４の側面７，８に近接又は密着している。拡散板４１内には、光源２ａが設けられている。
拡散板４１には、光源２ａの外周が嵌合する嵌合溝４４が形成されており、嵌合溝４４は光源２ａの略全体を包み込み可能に形成されている。嵌合溝４４は光源２ａの個数に対応して複数設けられている。

嵌合溝４４の先端部の壁面は、光源２ａの先端部の外周に沿うように断面視円弧状に形成されている。
この構成によれば、光源２ａで発光した光は、拡散板４１で拡散されて表示パネル４の両側面７，８に入射する。そして、両側面７，８に入射した光は、表示体３、即ち、凹部３ａに当たり表示体３が発色するようになる。このとき、表示体３を観測者Ｅが見ると、表示体３は、仮想表示体５０のように３Ｄシート４０の表面４２から浮き出るように見える。また、図６に示すように、補助パネル５から表示パネル４へ入射した光も凹部３ａに当たるため、表示体３は仮想表示体５０のように３Ｄシート４０の表面４２から浮き出るように見える。

したがって、拡散板４１を設けたので光源２の光が拡散板４１で拡散するので、光源２の個数を少なくすることができる。
なお、光源２の光を表示体３に当てていないときは、３Ｄシート４０の表面４２からは表示体３が見えないようになっている。
また、この実施の形態では、表示パネル４の裏面１０側に鏡部３０を設けているが鏡部３０を表示パネル４の表面６側に設けるようにしてもよいし、表示パネル４に鏡部３０を設けなくてもよい。また、上記の実施の形態では、表示パネル４の裏側に補助パネル５を設けているが、補助パネル５を設けなくてもよい。

本願発明は、上記の実施の形態に限定されない。
第１〜第４の実施の形態の表示装置１の表示パネル４や補助パネル５は、板材を含むが可撓性を有するシートを含むものとする。
また、上記の実施の形態では、補助パネル５をアクリルで矩形状（板状）に形成していたが、補助パネル５内をシート等により空洞にしてその中に透明な液体、例えば、水を入れるようにしてもよい。このとき、補助パネル５内に入れる水を着色するようにしてもよい。

上記の実施の形態では、表示パネル４と補助パネル５とを略平行に配置していたが、表示パネル４に対して補助パネル５を傾けるようにしてもよい。
また、表示パネル４内に拡散部材を設けて、表面６から射出する光を拡散するようにしてもよし、表示パネル４内に表示体３として文字、絵柄、写真等の表示シートを設けるようにしてもよい。
また、表示パネル４の表面６に、光触媒（例えば、二酸化チタン）を塗布し、表示装置１を部屋などに飾ったときに、部屋の消臭、殺菌や部屋の環境ホルモン（例えば、ホルムアルデヒド）の除去を行うようにしてもよい。

例えば、表示パネル４の表面６に光触媒を塗布すると、補助パネル５によって表示パネル４の射出する射出光が補われるため光触媒に当たる光量が増加する。これにより、光触媒の反応速度を促進し、光触媒による部屋の消臭、殺菌、部屋の環境ホルモンの除去等を効率よくすることができる。光触媒を表示パネル４の表面６に塗布した場合は、表示装置１に設ける光源２の一部又は全部を、ピーク波長が３８０ｎｍ前後で紫外線を多く放射する紫外線発光ＬＥＤにするのが好ましい。
例えば、図８に示すように、紫外線発光ＬＥＤ２ｃと、ピーク波長が４００ｎｍ〜８００ｎｍで可視光線を放射し且つ適宜に着色された通常のＬＥＤ２ｄと、を交互に配置してもよい。なお、紫外線発光ＬＥＤ２ｃは紫外線を多く放射するものであればピーク波長が３８０ｎｍ前後のものでなくてもよい。

また、表示パネル４の表面６に、空気触媒（例えば、リン酸チタニウム系）を塗布し、表示装置１を部屋などに飾ったときに、部屋の消臭や部屋の環境ホルモン（例えば、ホルムアルデヒド）の除去を行うようにしてもよい。
例えば、表示パネル４の表面６に空気触媒を塗布した場合、当然の如く光源２を点灯させていなくても空気触媒による部屋の消臭や部屋の環境ホルモン除去が行える。また、表示パネル４の表面６、筐体１１の表面のいずれかに光触媒及び空気触媒の両方を適宜に塗布するようにしてもよい。

上記のように表示装置１に光触媒や空気触媒を塗布することで、この表示装置１を環境パネルとして兼用化することができる。
また、拡散板４１，３Ｄシート４０，強調手段２７，を適宜に組み合わせるようにしてもよい。例えば、拡散板４１を第１の実施の形態の表示装置１の光源２ａに適用してもよいし、光源２ｂに適用してもよい。
また、補助パネル５の両端面２１，２４側に光源２ｂを設けるようにしてもよい。

本発明の第１実施の形態の表示装置の正面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第２実施の形態の表示装置の断面図である。 本発明の第３実施の形態の表示装置の断面図である。 第３実施の形態の表示装置の変形例を示す図である。 本発明の第４実施の形態の表示装置の断面図である。 光源に拡散板を嵌合したときの断面図である。 光源の配置を説明する説明図である。

符号の説明

１ 表示装置
２ 光源
３ 表示体
４ 表示パネル
５ 補助パネル
２６ 輪郭強調手段
２７ 強調溝

Claims (5)

1. 光源と、この光源からの光を一方から入射し他方から射出すると共に、表示体が設けられた表示パネルと、を備えた表示装置において、
   前記光源からの光を入射可能に構成され且つ入射した光を前記表示パネル側に射出して前記表示パネルから射出する光を補助する補助パネルが設けられていることを特徴とする表示装置。
2. 前記光源は、前記表示パネルの側面に配置されると共に補助パネルの側面に配置され、前記補助パネルは、表示パネルの光が射出する射出面と対向する対向面側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記表示パネルに配置された光源と、前記補助パネルに配置された光源とは互いに対向配置されていることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記補助パネルに、補助パネル内を通過する光によって表示体の輪郭を強調させる輪郭強調手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の表示装置。
5. 前記輪郭強調手段は、表示体が設けられている表示パネルの位置と対応する補助パネルの位置に、表示体の輪郭に沿うように設けられた強調溝で構成されていることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。

Images