JP2008299079A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディスプレイなどに用いられる表示装置に関し、特に側面発光型の発光素子と導光板との間の固定構造に関する。 The present invention relates to a display device used for a display or the like, and more particularly to a fixing structure between a side-emitting light emitting element and a light guide plate.
従来、発光ダイオードや有機EL素子などの点光源を用いて文字、図形又は模様などの画像を表示してディスプレイなどに用いられる表示装置が知られている。例えば、特許文献1には、2枚の透明なガラス板の間に、複数の発光ダイオードを配置して所望の画像を表示する表示装置が開示されている。このような表示装置では、ドットの数だけ発光ダイオードが必要になり、また、発光ダイオードの数に合わせて配線も必要になるため、構成が非常に複雑になり高価になるといった問題があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, a display device that is used for a display or the like by displaying an image such as a character, a figure, or a pattern using a point light source such as a light emitting diode or an organic EL element is known. For example,
そこで、構成を簡略化するために、光を透過可能な導光板の端面にのみ発光ダイオードなどを配列し、導光板を導光する光の一部を反射させることによって画像を表示する表示装置が知られている。 Therefore, in order to simplify the configuration, a display device that displays an image by arranging a light emitting diode or the like only on an end face of a light guide plate that can transmit light and reflecting a part of the light guided through the light guide plate. Are known.
例えば、上述した表示装置として、レーザ加工によって導光板の一面に複数の凹部を形成し、その凹部の表面により光を反射して画像を表示する構成が知られている。しかし、レーザ加工によって曲面により囲まれた複数の凹部を導光板に形成するためには、導光板を厚くしなければならないので、表示装置の薄型化が困難であるといった問題があった。 For example, as the above-described display device, a configuration is known in which a plurality of recesses are formed on one surface of a light guide plate by laser processing, and light is reflected by the surface of the recesses to display an image. However, in order to form a plurality of recesses surrounded by a curved surface by laser processing in the light guide plate, the light guide plate has to be thickened, which makes it difficult to reduce the thickness of the display device.
そこで、近年、レーザ加工以外の製造方法によって、導光板を薄くすることにより表示装置の薄型化が進められている。しかしながら、導光板を薄く構成した場合、導光板の表示面に形成された傷や付着した汚れが目立つといった問題が生じていた。そこで、導光板に傷が形成されることなどを抑制するために、一対の保護板により導光板の表示面及び裏面を保護する構成が提案されている。 Therefore, in recent years, display devices have been made thinner by thinning the light guide plate by a manufacturing method other than laser processing. However, when the light guide plate is configured to be thin, there is a problem that scratches formed on the display surface of the light guide plate and attached dirt are conspicuous. In order to suppress the formation of scratches on the light guide plate, a configuration in which the display surface and the back surface of the light guide plate are protected by a pair of protection plates has been proposed.
また、導光板を薄く構成できることから、複数枚の導光板を重ねて使用することで立体的な表示を可能にすることも試みられている。
しかしながら、導光板を挟んで上下に保護板を重ねたり、複数の導光板を重ねる構造では、光源となる発光素子からの照射光が保護板や導光板で反射され、不要な写り込みが発生し表示の見栄えを阻害するという問題があった。 However, in a structure in which protective plates are stacked on top and bottom with a light guide plate in between or a plurality of light guide plates are stacked, the light emitted from the light-emitting element that is a light source is reflected by the protective plate and the light guide plate, and unnecessary reflection occurs. There was a problem of obstructing the appearance of the display.
本発明は上記事情に鑑み、簡単な装置構成により、不要な写り込み発生を防止して表示の見栄えを向上させることができる表示装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a display device that can improve the appearance of a display by preventing the occurrence of unnecessary reflections with a simple device configuration.
上記の目的を達成するために本発明に係る表示装置は、透明な導光板と、この導光板の端面に沿って設けられた光源と、前記導光板に設けられ、当該導光板の端面から入射された前記光源からの光を当該導光板の画像表示面側に反射する反射面を有する複数の凹部と、前記導光板の画像表示面側または反対面側の少なくとも何れかに設けられた保護板と、前記導光板の画像表示面、前記導光板の反対面、前記保護板の表面、または前記保護板の裏面の少なくとも何れかの面に設けられた反射防止膜とを備えることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a display device according to the present invention includes a transparent light guide plate, a light source provided along an end surface of the light guide plate, and provided on the light guide plate and incident from the end surface of the light guide plate. A plurality of recesses having a reflection surface for reflecting the light from the light source to the image display surface side of the light guide plate, and a protection plate provided on at least one of the image display surface side and the opposite surface side of the light guide plate And an anti-reflection film provided on at least one of the image display surface of the light guide plate, the opposite surface of the light guide plate, the front surface of the protection plate, or the back surface of the protection plate. .
また、他の発明に係る表示装置は、複数枚の透明な導光板が積層されてなる画像表示部と、積層された前記導光板のそれぞれの端面に沿って設けられた光源と、前記各導光板に設けられ、当該導光板の端面から入射された前記光源からの光を当該導光板の画像表示面側に反射する反射面を有する複数の凹部と、前記画像表示部の表面側または裏面側の少なくとも何れかに設けられた保護板と、前記各導光板の画像表示面、前記各導光板の反対面、前記保護板の表面、または前記保護板の裏面の少なくとも何れかの面に設けられた反射防止膜とを備えることを特徴としている。 A display device according to another invention includes an image display unit formed by laminating a plurality of transparent light guide plates, a light source provided along each end face of the laminated light guide plates, and each of the light guides. A plurality of recesses having a reflection surface provided on the light plate and reflecting light from the light source incident from the end surface of the light guide plate to the image display surface side of the light guide plate; and a front side or a back side of the image display unit A protective plate provided on at least one of the above, and an image display surface of each light guide plate, an opposite surface of each light guide plate, a surface of the protective plate, or a back surface of the protective plate. And an antireflection film.
本発明によれば、簡単な構成でもって、不要な写り込み発生を防止して表示の見栄えを向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the appearance of the display by preventing the occurrence of unnecessary reflection with a simple configuration.
<基本構成>
実施形態の説明に先立ち、先ず、本発明に係る表示装置の基本構成について説明する。
<Basic configuration>
Prior to the description of the embodiments, first, the basic configuration of the display device according to the present invention will be described.
図1は本発明に係る表示装置を模式的に示す斜視図、図2は図1に示す表示装置の断面図、図3は図1に示す表示装置の要部拡大断面図、図4は図1に示す表示装置のドット状反射部の平面図である。 1 is a perspective view schematically showing a display device according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the display device shown in FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the display device shown in FIG. FIG. 2 is a plan view of a dot-like reflecting portion of the display device shown in FIG.
図1、図2に示すように表示装置10は、平行平面を有する透明な導光板1と、導光板1の端面1aに設けられ、導光板1に向けて光を出射する光源4とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
光源4としては、LED、LD(レーザダイオード)などを用いることができる。光源4は、導光板1の延在方向に沿って延在して形成するのが好ましい。図1、図2に示す例では、略矩形状の導光板1の一辺の端面1aに沿って延在して形成されている。
As the
光源4は、例えば、複数のLEDが端面1aに沿う方向に配列されたものが使用できる。また、光源4が発する光の色は、白、赤、緑、青などを例示でき、ドット状反射部2が構成するパターンに応じて適宜選択できる。なお、光源4は、導光板1の一方および他方の端面に設けることもできる。
As the
導光板1は、透明な材料であればよく、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、シクロポリオレフィン樹脂等などの合成樹脂からなる板や、ガラス板などが用いられ、その中でも透明性、加工の容易さなどの点からアクリル板が好ましい。
The
導光板1の厚さは、例えば0.5〜10mmとすることができる。また、導光板1は、背景を透かし見ることができる程度の光透過性を有することが好ましい。
The thickness of the
なお、本発明において、透明であるとは、ドット状反射部2からの反射光が視認できる程度の光透過性をもつことをいう。この定義は本発明において共通に用いられる。
In the present invention, the term “transparent” means that the reflected light from the dot-like reflecting
導光板1の裏面1cには、複数のドット状反射部2からなる表示部3が形成されている。ドット状反射部2は、図2に示すように、裏面1cに形成された切欠きであり、光源4から出射されて端面1aから入射した光を表面(画像表示面)1b側に反射する反射面2aを有する。ドット状反射部2は、光源4からの光が反射面2aに当たるような形状とされる。ドット状反射部2は、例えば、平面視形状が略矩形とされ(図4を参照)、反射面2aを斜辺とする三角形となる断面を有する(図3を参照)。
On the
ドット状反射部は、導光板1内に形成されて光源4からの光を表面(画像表示面)1b側に反射する構造であればよく、その構成は図示例に限定されない。例えば、四角形以上の多角形(例えば台形)、扇形などの断面形状をもつ切欠きであってもよい。また、導光板1に形成された貫通孔であってもよいし、導光板1内に形成された空間部であってもよい。
The dot-like reflection part may be any structure that is formed in the
なお、ドット状反射部2の平面視形状は、図示例に限らず、三角形、五角形などの多角形、円形、楕円形などであってもよい。
In addition, the planar view shape of the dot-
導光板1の裏面1cに対する反射面2aの傾斜角度(図3に示す角度α)は、小さすぎれば出射光の傾斜角度も大きくなり、表示装置10を正面から見たときのドット状反射部2の視認性が低下する。傾斜角度αが大きすぎれば、光の入射角度が臨界角を超え、反射面2aを透過する光の割合が増加するため、光の反射効率が低下し、光の利用効率が低くなる。
If the inclination angle (angle α shown in FIG. 3) of the
このため、反射面2aの傾斜角度αは、45度以上60度以下が好ましく、50度以上55度以下がさらに好ましい。傾斜角度αを上記範囲とすることによって、光の反射効率を高くするとともに、反射光を表面1bに対し垂直に近い角度で出射させ、ドット状反射部2の視認性を高めることができる。
For this reason, the inclination angle α of the reflecting
なお、図示例では、反射面2aは平坦であるが、反射面は、少なくとも一部が曲面をなしていてもよい。反射面が曲面であると、反射光の出射角度が広い範囲にわたる場合があるが、この場合には、ドット状反射部2が広い範囲から視認できるようになる。反射面2aは平滑な平面が望ましい。
In the illustrated example, the reflecting
ドット状反射部2は、反射面2aの平面視面積(β1×β2)に応じて、当該ドット状反射部2による反射光の輝度が設定される。反射面2aの平面視面積は、ドット状反射部2の高さγ、上辺2c(下辺2d)の長さβ2等を変えることにより調整され、これによりドット状反射部2の反射光の輝度が調整される。
In the dot-like reflecting
全てのドット状反射部2の面積を一定とすると、光源6に近いドット状反射部2における反射光に比べ、光源6から遠い位置にあるドット状反射部2における反射光の強度が低くなる傾向がある。
If the area of all the dot-like reflecting
このため、ドット状反射部2の面積を光源6からの距離に応じて大きくすることによって、ドット状反射部2の反射光の強度を均一化するのが好ましい。
For this reason, it is preferable to make the intensity of the reflected light of the dot-
図示例において、表示部3は、複数のドット状反射部2が所定のパターンをなすように配列されている。
In the illustrated example, the
「ドット状反射部2が所定のパターンをなす」とは、ドット状反射部2が密に配置された部分と、疎に配置された部分とを有すること、すなわち、ドット状反射部2が不均一に配置されていることをいう。
“The dot-like reflecting
図1に示す例では、ドット状反射部2が密に配置された部分4aと、疎に配置された部分4bとを有する。密に配置された部分4aは、複数のドット状反射部2が一定方向に配列された5つの直線状配列部5a〜5eからなる。
In the example shown in FIG. 1, it has the part 4a where the dot-shaped
ドット状反射部2は、文字、記号、図形、模様、またはこれらのうち2以上の組み合わせをなすように配列させるのが好ましい。
It is preferable to arrange the dot-like reflecting
表示装置10では、導光板1の表面1b側(または裏面1c側)には、表示装置10の透明性を損なうような構成(例えば光拡散板)は設けられておらず、ドット状反射部2がドット状の輝点として視認可能となっている。
In the
なお、導光板1の表面1b側(または裏面1c側)には、ドット状反射部2がドット状の輝点として観察される限りにおいては、半透明な層を設けてもよい。
A semitransparent layer may be provided on the
図3に示すように、表示装置10では、光源6からの光を端面1aから導光板1に入射させ、ドット状反射部2の反射面2aに反射させ、表面1b側から出射させることができる。表面1b側から見ると、ドット状反射部2はドット状の輝点として観察される。
As shown in FIG. 3, in the
光源6からの光は、大部分が反射面2aに反射し、ほぼ一定の方向(図示例では表面1bに垂直な方向)に向かうため、光の強度は十分に大きくなる。このため、距離をおいて観察する場合でも優れた視認性が得られる。
Most of the light from the light source 6 is reflected by the reflecting
ドット状反射部2は、所定のパターンをなすように配列されているので、表面1b側から観察することによって、このパターンを視認できる。
Since the dot-like reflecting
表示装置10では、ドット状反射部2はドット状であるため面積が小さく、表示装置10の透明性は損なわれない。また、構造が単純であるため、製造が容易でコスト面でも有利である。さらに、導光板1と光源4とが別体であるため、導光板1を、異なる表示部を有する導光板に交換するのが容易であるという利点がある。
In the
次に、表示装置10を製造する方法の一例について、図5〜図7を参照して説明する。
Next, an example of a method for manufacturing the
図5に示すように、基部11の下面に刃部12が突出形成された加工具13を使用する。刃部12は、ドット状反射部2に応じた形状とされ、刃部12の頂角(図5に示す頂角δ)は、10〜40度が好ましい。
As shown in FIG. 5, a
反射面2aを平滑に形成するには、反射面2aを形成する面である刃部12の斜面12aも平滑に形成するのが好ましい。
In order to form the reflecting
図6および図7に示すように、加工具13を、刃部12の形成方向に沿って下降させて刃部12を導光板1の裏面1cに押し込み、加工具13を上昇させて刃部12を引き抜く。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
この際、刃部12と導光板1のうち一方または両方を導光板1の材料の軟化点以上の温度に加熱しておくと、ドット状反射部2の形成が容易となる。
At this time, if one or both of the
これによって、導光板1の裏面1cに、刃部12に沿う形状のドット状反射部2が形成される。
As a result, a dot-like reflecting
加工具13を水平移動させて、同様の操作を繰り返すことによって、複数のドット状反射部2からなる表示部3を形成し、図1〜図4に示す表示装置10を得る。なお、輝度の異なるドット状反射部2を形成する際には、異なるサイズの刃部12を備えた加工具13に交換して、上記と同様の操作を行う。
By moving the
加工具13を使用する製造方法によれば、正確な形状のドット状反射部2を形成できる。また、反射面2aを平滑に形成することができる。
According to the manufacturing method using the
他の製造方法として、切削加工、プレス成型、射出成型等が挙げられる。これらのなかでは、切削加工、プレス成型、射出成型は、反射面2aを比較的平滑に形成できるという利点がある。また、プレス成型、射出成型は、小さなドット状反射部2でも精度よく形成することができる。また、切削加工は、金型が不要であるため、製造コストが低減でき、特に大きな面積の導光板に対する加工や、少量生産の場合に有利である。
Other manufacturing methods include cutting, press molding, injection molding, and the like. Among these, cutting, press molding, and injection molding have the advantage that the reflecting
<実施形態の説明>
次に、上述した基本構成を備えた表示装置の好適な実施形態について図8乃至図11を参照しつつ説明する。
<Description of Embodiment>
Next, a preferred embodiment of a display device having the basic configuration described above will be described with reference to FIGS.
図8は本発明に係る表示装置の一実施形態を示す斜視図である。なお、図1乃至図7に示した基本構成と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。 FIG. 8 is a perspective view showing an embodiment of a display device according to the present invention. The same parts as those in the basic configuration shown in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
同図に示すように、第1の実施形態の表示装置は、透明な導光板1と、この導光板1の端面1aに沿って設けられLED素子などで構成される光源4とを備えている。導光板1には、図1と同様、導光板1の端面1aから入射された光源4からの光を当該導光板1の表面(画像表示面)1b側に反射する反射面2bを有する複数のドット状反射部2(凹部)が形成されている。
As shown in the figure, the display device according to the first embodiment includes a transparent
また、表示装置は、導光板1を挟んで表面(画像表示面)1b側に設けられた保護板25と、および裏面1c側に設けられた保護板26とを備えている。これら一対の保護板25、26は、導光板1の画像表示面1b及び裏面1cに傷が形成されることや汚れが付着することを抑制するためのものである。保護板25、26は、光を透過可能なアクリル樹脂からなり導光板1よりも一回り大きい長方形の板状に形成されている。保護板25、26は、干渉縞の発生を抑制するために、導光板1と約1〜2mm程度の間隔(空気層を形成)Gを介して図示しない固定枠によって固定されている。
The display device also includes a
特に本実施形態では、導光板1、保護板25、26のそれぞれの表面および裏面には反射防止膜27、28、29、30、31、32が設けられている。この反射防止膜27〜32は、多層の防反射膜(ARコート)からなり、凹部2で反射された光源光の反射防止が可能である。
In particular, in the present embodiment,
<他の実施形態>
図9には、保護板25、26にのみ反射防止膜27、28、30、32を設け、導光板1の表面および裏面には反射防止膜を設けない構成が図示されている。
<Other embodiments>
FIG. 9 illustrates a configuration in which the
導光板1に反射コートを設けると散乱の原因となる可能性が有り、保護板25,26にのみ設けるようにしたものである。
If the
図10に示す実施形態の表示装置は、導光板1の画像表示面1b側に設けられた保護板25の表面および裏面にのみ反射防止膜27、28を設け、導光板1の裏面1c側に設けられた保護板26には反射防止膜を設けない構成が採用されている。これは、観察者の目に一番近い保護板25に設けるのが最も反射抑制する効果が大きいと考えられるからである。
In the display device of the embodiment shown in FIG. 10,
図11に示す実施形態の表示装置は、第1の導光板1に加えて第2の導光板31を備え、第1の光源4に加えて第2の光源となる光源33を備えている。表示装置は、2枚の導光板1、31で画像表示部を構成する点で図9に示す表示装置と異なる。
The display device of the embodiment shown in FIG. 11 includes a second
第1および第2の導光板1、31は所定の間隙Gを有して積層されている。第1の導光板1の一方の端面1aには第1の光源4が設けられ、第2の導光板31の他方の端面31aには、第2の光源33が設けられている。
The first and second
第1の導光板21の裏面1cには、複数のドット状反射部(凹部)2が形成されている。第2の導光板31の裏面にも第1の導光板1と同様に、複数のドット状反射部32が形成されている。ドット状反射部2、32は、所定のパターンをなすように形成されているが、導光板2のドット状反射部2と導光板31のドット状反射部32とでは、異なるパターンをなすことが好ましい。
A plurality of dot-like reflecting portions (concave portions) 2 are formed on the
上記構成の表示装置では、光源となる光源4、33の両方を点灯することによって、2つの表示部を同時に表示してもよいし、光源4、33の何れか一方を点灯することによって表示部の何れか一方を表示してもよい。また、光源4、33の操作によって表示される表示部を、経時的に変更することもできる。このように、図11に示す表示装置では、2つの導光板1、31を備えているので、複数のパターン表示が可能となり、表示されるパターンの意匠性を高めることができる。
In the display device having the above configuration, the two display units may be displayed simultaneously by turning on both the
また、光源4、33からの光がそれぞれの導光板1、31、ドット状反射部2、32を介して画像表示面側に導かれるが、その際に保護板25の表面および裏面に設けられた反射防止膜27、28が有効に作用して不要な反射が防止され、極めて見栄えの良い表示装置を構成することが可能となる。
In addition, light from the
また、2枚の導光板1、31が厚さ方向に配置されているので、導光板21、22の厚さ方向の位置が互いに異なるため、表示されるパターンに立体感を与えることができる。このため、ディスプレイ効果や装飾性が非常に優れる。
Further, since the two
なお、光源4、33の発光時間、発光量、発光色は一定としてもよいが、発光時間、発光量、発光色のうち1または2以上を、時間経過に従って変化させてもよい。発光量はこの光源への入力パワーを変化させることで変化させることができる。
The light emission time, the light emission amount, and the light emission color of the
光源4、33の発光時間、発光量、発光色等を変動させることにより、表示されるパターンに変化を付与することができる。
By changing the light emission time, light emission amount, light emission color, and the like of the
例えば、点灯する光源の順序、時間などを適宜設定することによって、あたかも図柄(パターン)が動くような表示が可能になり、ディスプレイ効果をさらに向上させることができる。 For example, by appropriately setting the order of light sources to be turned on, time, and the like, it is possible to display as if the pattern (pattern) is moving, and the display effect can be further improved.
なお、本実施形態では、導光板1、31には、反射防止膜を設けない構成が採用されているが、導光板1、31の双方に反射防止膜を設ける構成、導光板1、31の何れかに反射防止膜を設ける構成であっても良い。また、反射防止膜を設ける場合には、導光板の画像表示面側および裏面側の双方、または何れかの面に設ける構成でも良い。また、導光板の数は、2枚に限られず、3枚でも良く、さらに4枚以上とすることもできる。
In this embodiment, the
1 導光板(第1の導光板)
1a、31a 端面
1b 表面(画像表示面)
1c 裏面
1d 端部
2 ドット状反射部(凹部)
2a 反射面
3 表示部(画像表示面)
4 、33 光源
10 表示装置
25、26 保護板
27、28、29、30、31、32 反射防止膜
31 第2の導光板
1 Light guide plate (first light guide plate)
1a,
1c Back
4, 33
Claims (2)
この導光板の端面に沿って設けられた光源と、
前記導光板に設けられ、当該導光板の端面から入射された前記光源からの光を当該導光板の画像表示面側に反射する反射面を有する複数の凹部と、
前記導光板の画像表示面側または反対面側の少なくとも何れかに設けられた保護板と、
前記導光板の画像表示面、前記導光板の反対面、前記保護板の表面、または前記保護板の裏面の少なくとも何れかの面に設けられた反射防止膜と、
を備えることを特徴とする表示装置。 A transparent light guide plate,
A light source provided along an end surface of the light guide plate;
A plurality of concave portions provided on the light guide plate and having a reflection surface that reflects light from the light source incident from an end surface of the light guide plate to the image display surface side of the light guide plate;
A protective plate provided on at least one of the image display surface side and the opposite surface side of the light guide plate;
An antireflection film provided on at least one of the image display surface of the light guide plate, the opposite surface of the light guide plate, the surface of the protection plate, or the back surface of the protection plate;
A display device comprising:
積層された前記導光板のそれぞれの端面に沿って設けられた光源と、
前記各導光板に設けられ、当該導光板の端面から入射された前記光源からの光を当該導光板の画像表示面側に反射する反射面を有する複数の凹部と、
前記画像表示部の表面側または裏面側の少なくとも何れかに設けられた保護板と、
前記各導光板の画像表示面、前記各導光板の反対面、前記保護板の表面、または前記保護板の裏面の少なくとも何れかの面に設けられた反射防止膜と、
を備えることを特徴とする表示装置。 An image display unit formed by laminating a plurality of transparent light guide plates;
A light source provided along each end face of the laminated light guide plate;
A plurality of concave portions provided on each of the light guide plates, each having a reflection surface that reflects light from the light source incident from an end surface of the light guide plate to the image display surface side of the light guide plate;
A protective plate provided on at least one of the front side or the back side of the image display unit;
An antireflection film provided on at least one of the image display surface of each light guide plate, the opposite surface of each light guide plate, the surface of the protection plate, or the back surface of the protection plate;
A display device comprising:
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- 2007-05-31 JP JP2007145040A patent/JP2008299079A/en active Pending
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