JP2013044898A

JP2013044898A - 表示装置

Info

Publication number: JP2013044898A
Application number: JP2011182073A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Hamada; 一成濱田; Sadao Yabe; 禎雄矢部
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2011-08-24
Filing date: 2011-08-24
Publication date: 2013-03-04

Abstract

【課題】明るく高い均一性を有する光を出射することができる表示装置を提供する。
【解決手段】導光体１１は、光源２０から出射された光を導光する。光拡散部１３は、導光体１１に形成され、導光体１１が導光する光を拡散する。意匠表示部１２は、導光体１１に形成され意匠を表示する。低屈折率部１４は、導光体１１と意匠表示部１２との間に形成され、導光体１１よりも光の屈折率が低い。光拡散部１３は、２層以上の印刷層からなり、導光体１１の裏面１１２上に形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源から出射された光を導光体にて導光して意匠表示部を照光する表示装置に関する。

この種の技術として、例えば、特許文献１乃至３には、可撓性及び透光性を有するシート状のシート状部材と、そのシート状部材の両面に配置された、シート状部材よりも光の屈折率が低い低屈折率部とを備えた導光体が開示されている。

特開昭５１−７３４４５号公報特開昭５２−８７０４６号公報特開平４−２３２９０６号公報

しかしながら、上記特許文献１乃至３に開示されている導光体では、導光体が導光して出射する光が照光する意匠を考慮していないため、この導光体を用いて所定の意匠を照光する場合に、効率良く意匠を照光することができない、という問題があった。

本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、効率良く意匠を照光できる、表示部材及び表示装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するため、光源と、前記光源から出射された光を導光する導光体と、前記導光体に形成され前記導光体が導光する前記光を拡散する光拡散部と、前記導光体に形成され意匠を表示する意匠表示部と、前記導光体と前記意匠表示部との間に形成され前記導光体よりも光の屈折率が低い低屈折率部とを備え、前記光拡散部は、複数の印刷層から形成されるものである。

また、本発明は、前記印刷層の少なくとも１つが、輝度調整部からなるものである。

また、本発明は、光源と、前記光源から出射された光を導光する導光体と、前記導光体に形成され前記導光体が導光する前記光を拡散する光拡散部と、前記導光体に形成され意匠を表示する意匠表示部と、前記導光体と前記意匠表示部との間に形成され前記導光体よりも光の屈折率が低い低屈折率部と、を備え、前記光拡散部は、前記低屈折率部よりも厚いものである。

本発明に係る表示装置によれば、導光体における余計な部分から光が出射することが防止又は低減され、意匠表示部が表示する意匠を効率良く照光できる。

本発明の一実施形態に係る表示装置の分解斜視図である。本発明の一実施形態に係る意匠表示部を正面から見た平面図である。本発明の一実施形態に係る表示部材の概略断面図である。本発明の一実施形態に係る表示部材の概略断面図である。本発明に係る表示装置であって、印刷層の一部が網点印刷層からなる光拡散部を備えた表示装置の概略断面図である。本発明に係る表示装置であって、印刷層の一部が網点印刷層からなる光拡散部を備えた表示装置の概略断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る表示装置を、図１乃至図６に基づいて説明する。

表示装置１００は、所定の意匠を表示する表示部材１０と、光を出射する光源２０とから構成される。表示装置１００は、光源２０が出射した光を、表示部材１０の端部で受光し、表示部材１０の所定の領域から出射するものである。具体的に、表示装置１００は、例えば、車両用計器、携帯電話、表示ディスプレイ等に用いられる。本実施形態では、表示装置１００が、車両用計器のものである。

光源２０は、光を直線状に出射する棒状の光源であり、出射する光を表示部材１０（後述の導光体１１）の内部に入射させる位置に設けられる。具体的には、例えば、光源２０における光の出射部が、表示部材１０（後述の導光体１１）の側面に対向するように、光源２０は設けられる。光源２０から出射された光は、後述の導光体１１の側面から、導光体１１内部に入射する。光源２０は、例えば、冷陰極管、発光ダイオード、有機ＥＬ素子などの発光素子によって構成される。

表示部材１０は、導光体１１と、意匠表示部１２と、光拡散部１３と、低屈折率部１４と、を備える。導光体１１は、光源２０が出射した光を導光する。導光体１１は、ここでは、透明又は半透明の透光性（半透光性を含む）を有する平板状の合成樹脂製の部材（例えばポリカーボネート板等）である。具体的に、導光体１１は、ポリカーボネート系樹脂（光の屈折率は約１．６）、アクリル系樹脂（光の屈折率は約１．４９）、シリコーン系樹脂（光の屈折率は約１．５）等を用いて形成される。導光体１１は、光源２０が出射した光を側面（光源２０に対向する面）で受光し、受光した光（側面から内部に入射した光）を導光する。

意匠表示部１２は、導光体１１の表面１１１側に設けられる。意匠表示部１２は、例えば、インク等を用いて、印刷、塗装等によって形成され、意匠を表示する表示層である。意匠表示部１２は、文字、絵、図形、記号等を表現する意匠を表す意匠部１２１を備える。さらに、意匠表示部１２は、後述の光拡散部１３で拡散された光を透過して出射する光透過出射部１２２を、その一部に備える。意匠表示部１２は、照光された場合に、意匠部１２１及び光透過出射部１２２によって、所定の意匠を表示する。意匠部１２１は、非透光性（遮光性）を有する層を用いて、「車両用計器（速度計）の指標部」の部分を切り抜いた意匠を形成する。意匠表示部１２は、意匠部１２１の配置や、意匠部１２１に用いられる材料等によって、その一部に、光を透過可能な領域を備え、その領域のうち実際に光を透過する領域として光透過出射部１２２がその領域の少なくとも一部に設けられる。つまり、意匠表示部１２においては、実際に光を出射する領域と出射しない領域とに分けられる。光を出射する領域は、意匠表示部１２の一部の領域に設けられた光透過出射部１２２のみである。一方、光を出射しない領域（光不出射領域）は、遮光性を有する意匠部１２１が設けられた領域、又は、光を透過可能な領域のうち光拡散部１３で拡散された光が届かない等によって出射されない領域等に相当する。これにより、導光体１１における余計な部分から光が出射することが防止又は低減され、意匠表示部１２が表示する意匠を効率良く照光できる。図１乃至図６において、光透過出射部１２２は、速度計の指標部の部分において形成された貫通孔（適宜、切り欠きに変更できる。以下、貫通孔について同じ。）である。ここでは、光透過出射部１２２は、抜き絵印刷等によって形成される。また、光透過出射部１２２は、光拡散部１３で拡散された光を透過するものであれば良いので、例えば、透光性を有する白色印刷等によって形成されても良い。

光拡散部１３は、導光体１１の裏面１１２に設けられる。光拡散部１３は、導光体１１が導光した光を拡散する。光拡散部１３で拡散された光は、光透過出射部１２２を透過し、この光透過出射部１２２から出射する。光拡散部１３は、図３に示すように、光拡散性を有する材料を用いて、印刷、塗装等によって導光体１１の裏面１１２上に形成され、２層以上の印刷層が積層されてなり、本実施形態においては、図４に示すように、より光源２０に近い部分の層が少なくなるように構成されている。複数の印刷層から構成されることによって、それぞれの層の間に境界ができるため、境界部分によって反射される光量が多くなり、１回の工程で同じ厚さの層を印刷する場合よりも反射率が高くなる。光拡散部１３は、意匠表示部１２の光透過出射部１２２に対応する領域に設けられる。例えば、光拡散部１３は、その少なくとも一部（ここでは、全部）が、意匠表示部１２の表面上の法線方向（つまり、ここでは、光拡散部１３の面に対する法線方向）から見て、光透過出射部１２２の全てと重なるように設けられる。

また、光拡散部１３は、図５及び図６に示すように、少なくとも１層を網点印刷層（輝度調整層）１３１から構成することが可能であり、この網点印刷層１３１のドットの大きさや膜厚によって輝度調整をすることができる。このような構成によって、複雑な設計を必要とせずに光拡散部１３を設けることができる。なお、ここでいう拡散とは、乱反射、散乱、屈折、反射等によって、光の進路が変更されることを適宜含む。

また、光拡散部１３は、その拡散の性質が、光透過出射部１２２、導光体１１との位置関係に応じて、適宜変更される。例えば、意匠表示部１２が導光体１１の表面１１１側にあり、光拡散部１３が導光体１１の裏面１１２に形成されている場合には、光拡散部１３は、主に、反射、乱反射、散乱等によって、光を拡散する。光拡散部１３を除く導光体１１の裏面１１２は、空気層に触れる露出面１１３となっている。

低屈折率部１４は、導光体１１の表面１１１全体を覆うように設けられる。低屈折率部１４は、透明又は半透明の透光性（半透光性を含む）を有し、導光体１１よりも光の屈折率が低い。低屈折率部１４は、例えば、導光体１１よりも光の屈折率が低い合成樹脂を用いて、印刷、塗装等によって形成される。低屈折率部１４は、透光性を有する平板状の合成樹脂製の部材（例えばアクリル板等）によって設けられても良い。

具体的に、低屈折率部１４は、アクリル系樹脂（光の屈折率は約１．４９）、シリコーン系樹脂（光の屈折率は約１．５）、テトラフルオロエチレンやポリテトラフルオロエチレン（ポリエチレンの一種、光の屈折率は約１．３５）等によって形成されている。

低屈折率部１４と導光体１１との界面で、導光体１１によって導光された光は全反射する。また、導光体１１の露出面１１３と空気層との界面で、導光体１１によって導光された光は全反射する。全反射は、屈折率が大きい媒質（導光体１１）から小さい媒質（低屈折率部１４，空気層）に光が入射しようとするときに、入射しようとする光が界面を透過せず、その全て（略全てを適宜含む。）が反射する現象をいう。全反射は、光の入射角が、隣り合う媒質（ここでは導光体１１と、低屈折率部１４）の各屈折率により決まる角度（臨界角）よりも大きい場合に起こる。導光体１１の側面から入射される光は、その殆どが、臨界角よりも大きい入射角で低屈折率部１４に到達するので、導光体１１と低屈折率部１４との界面に到達した光は、全反射する。

なお、光拡散部１３は、低屈折率部１４よりもその膜厚が厚くなるように形成されているため、低屈折率部１４に入射した光は、低屈折率部１４内を導光する際に意匠表示部１２以外の箇所を照明する虞が低減され、光拡散部１３内においては、膜厚が厚いほど入射した光が透過しにくく拡散反射しやすくなるため、疑似点灯を防止し、照明効率が向上する。本実施形態においては、例えば、低屈折率部１４の印刷膜厚が８μｍの場合、光拡散部１３の印刷膜厚を１６μｍ（２層分の膜厚）とし、より高い輝度を要する箇所では、印刷膜厚を２４μｍ（３層分の膜厚）としたり、輝度が高すぎる箇所では１層分の膜厚である８μｍとすることによって、意匠部１２１の輝度を均一に調整することが可能となる。

このように構成された表示装置１００においては、図４に示すように、光源２０から出射された光は、表示部材１０の導光体１１の側面に入射する。導光体１１に入射した光は、導光体１１と低屈折率部１４、又は導光体１１と空気層との界面で全反射を繰り返し、導光体１１の内部を進む。これによって、導光体１１は、光源２０から出射された光を導光する。導光体１１の内部を進む光の一部は、光拡散部１３に到達する。光拡散部１３に到達した光は、その光拡散部１３で拡散される。光拡散部１３によって拡散された光のうち、導光体１１の表面１１１への入射角が臨界角よりも小さい光は、全反射せず、低屈折率部１４を介して意匠表示部１２の光透過出射部１２２（ここでは、貫通孔）を透過する。これにより、意匠表示部１２は、貫通孔で形成された光透過出射部１２２（ここでは、速度計の指標部の部分）から光が出射される。これによって、意匠部１２１は暗く見え、光透過出射部１２２は光って見える。

以上、本実施形態に係る表示装置１００は、意匠表示部１２において実際に光を透過する領域として設けられた光透過出射部１２２に対応する領域に光拡散部１３が設けられるので、光拡散部１３で拡散された光は、光透過出射部１２２を透過して出射する。これにより、導光体１１における余計な部分から光が出射することが防止又は低減され、意匠表示部１２が表示する意匠を効率良く照光できる。特に、導光体の表面の略全面から光が出射する従来の表示部材を用いた場合よりも、光透過出射部１２２から出射する光の輝度（光っている部分の輝度）が高くなり、意匠表示部１２が表示する意匠を効率良く照光できる。

また、上記実施形態では、意匠表示部１２は、低屈折率部１４を介して導光体１１の表面側に設けられている。これにより、導光体１１が導光する光は、導光体１１と第１の低屈折率部１４との界面で全反射され、意匠表示部１２に吸収等されることが防止される。これにより、導光体１１の導光効率が確保されている。且つ、導光体１１の露出面１１３では、導光体１１よりも空気層の方が、光の屈折率が低いので、導光体１１と空気層との界面では導光体１１に導光された光が全反射する。

１０表示部材
１１導光体
１２意匠表示部
１３光拡散部
１４低屈折率部
２０光源
１００表示装置
１１１導光体の表面
１１２導光体の裏面
１２１意匠部
１２２光透過出射部
１３１網点印刷層（輝度調整部）

Claims

光源と、前記光源から出射された光を導光する導光体と、前記導光体に形成され前記導光体が導光する前記光を拡散する光拡散部と、前記導光体に形成され意匠を表示する意匠表示部と、前記導光体と前記意匠表示部との間に形成され前記導光体よりも光の屈折率が低い低屈折率部と、を備え、
前記光拡散部は、複数の印刷層から形成されることを特徴とする表示装置。
前記印刷層の少なくとも一層が、輝度調整部からなることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
光源と、前記光源から出射された光を導光する導光体と、前記導光体に形成され前記導光体が導光する前記光を拡散する光拡散部と、前記導光体に形成され意匠を表示する意匠表示部と、前記導光体と前記意匠表示部との間に形成され前記導光体よりも光の屈折率が低い低屈折率部と、を備え、
前記光拡散部は、前記低屈折率部よりも厚いことを特徴とする表示装置。