JP2018013304A

JP2018013304A - 表示装置およびそれを備えた冷蔵庫

Info

Publication number: JP2018013304A
Application number: JP2016143891A
Authority: JP
Inventors: 光晴池田; Mitsuharu Ikeda; 金子　浩規; Hironori Kaneko; 浩規金子; 好文關口; Yoshifumi Sekiguchi; 俊一郎信木; Shunichiro Nobuki
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2018-01-25
Also published as: TWI642885B; CN107644601A; TW201804120A; KR20180010985A

Abstract

【課題】光の利用効率を高めた表示装置およびそれを備えた冷蔵庫を提供する。【解決手段】透光部１４ａ及び非透光部１５を有する表示板１６と、表示板１６の背後に位置する導光板１３と、導光板１３内に光を入射する発光手段１１と、を備えた表示装置において、導光板１３は、導光板１３内を導光した光を放出させる光取り出し部１２を有し、光取り出し部１２は、非透光部１５の背後と比べて、透光部１４ａの背後に多く形成した。【選択図】図４

Description

本発明は、表示装置およびそれを備えた冷蔵庫に関する。

冷蔵庫や電子レンジなどの家電製品や携帯機器で導光板を利用した表示装置の採用が増えている。導光板とは、アクリルやポリスチレン等の透明板の側面から入射した光を、スネルの法則による全反射で導光させながら、表面に形成した光取り出し部で一部の光を散乱させ、発光させる板のことである。また、表示装置とは、導光板の表面側に、文字や記号を印刷もしくは遮光したフィルムを配置し、この文字等を光源からの光で照射する構成となっている。このような、導光板を用いた表示装置の従来技術として、例えば特許文献１がある。

特許文献１では、冷蔵庫本体の貯蔵室と、貯蔵室の前方開口を開閉する貯蔵室扉と、貯蔵室扉の前面の透光性の扉前面板と、扉前面板の背面の基板と、基板と扉前面板の間の表示部材と、表示部材を扉前面に向けて照射する照明手段と、表示部材の後方で静電容量の変化を検出する検出部と、表示部材と検出部との間の導光板と、検出部及び照明手段を制御する制御部とを備え、照明手段及び検出部を基板上に構成して、検出部は相互容量方式としている。

特開２０１５−５５３６１号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、導光板全体が発光し、導光板上に配置されたフィルムのうち、文字等に対応する表示部だけでなく、文字等のない遮光部にまで多くの光が照射、吸収されるため、光の利用効率が低いという課題がある。

そこで、本発明の目的は、光の利用効率を高めた表示装置またはこの表示装置を備えた冷蔵庫を提供することにある。

透光部及び非透光部を有する表示板と、前記表示板の背後に位置する導光板と、前記導光板内に光を入射する発光手段と、を備えた表示装置において、前記導光板は、前記導光板内を導光した光を放出させる光取り出し部を有し、前記光取り出し部は、前記非透光部の背後と比べて、前記透光部の背後に多く形成した。

本発明によれば、光の利用効率を高めた表示装置またはこの表示装置を備えた冷蔵庫を提供できる。

本発明の実施例に係る冷蔵庫の正面図である。図１のＰ部に示す表示領域及び操作表示領域の表示状態を示す図である。本実施例に係る表示装置からフィルムを除いた状態の正面図である。図２における操作表示領域の箇所の断面図である。本実施例を適用した表示部の明るさを計算した結果を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

ここでは本発明による表示装置を、貯蔵室扉に内蔵した冷蔵庫を例として説明する。

図１は、本実施例に係る冷蔵庫の正面図であり、表示部及び操作部が非表示状態の図である。冷蔵庫本体１は、上から順に冷蔵室２ｄ，冷凍室４ｄ１，野菜室５ｄ等を有している。冷蔵室２ｄと冷凍室４ｄ１との間には、急速冷凍室４ｄ２が設けられて、急速冷凍室４ｄ２の隣に製氷室４ｄ３が設けられている。

また、各貯蔵室の前方開口には、前記前方開口を開閉する扉が設けられている。すなわち、冷蔵室２ｄの前方開口には、左冷蔵室扉２ａ及び右冷蔵室扉２ｂが設けられ、冷凍室４ｄ１，急速冷凍室４ｄ２，製氷室４ｄ３及び野菜室５ｄの夫々の前方開口には、冷凍室扉４ｂ，急速冷凍室扉４ｃ，製氷室扉４ａ及び野菜室扉５が夫々設けられている。

左冷蔵室扉２ａ及び右冷蔵室扉２ｂは、夫々冷蔵庫本体１の上部に設けられた上ヒンジ３（左ヒンジ３ａ，右ヒンジ３ｂ）等によって、回転自在に軸支されている。すなわち、観音開き式に構成された、いわゆるフレンチドアを構成している。

また、冷凍室扉４ｂ，急速冷凍室扉４ｃ，製氷室扉４ａ及び野菜室扉５は、夫々引き出し式の扉であって、夫々の貯蔵室の容器とともに引き出し自在である。

そして、左冷蔵室扉２ａ及び右冷蔵室扉２ｂ，冷凍室扉４ｂ，急速冷凍室扉４ｃ，製氷室扉４ａ並びに野菜室扉５は、その外表面に透明度のある扉前面板（ガラス板）６が設けられている。

次に、操作領域と表示領域を兼ねる操作表示領域９は、使用者が外部から操作することで、冷蔵室２ｄ及び冷凍室４ｄ１等の各貯蔵室の室温を設定したり、冷蔵室２ｄや冷凍室４ｄ１を急速に冷却したり、製氷装置の運転オン／オフや急速製氷を設定したりする。すなわち、操作表示領域９を使用者が操作することで、冷蔵庫の諸機能の設定ができる。

また、表示領域１０は、操作表示領域９からの入力結果を表示するものである。この表示領域１０によって、使用者が操作表示領域９で行った操作を確認したり、先に設定されている諸機能の状態を確認したりできる。

さらに、操作表示領域９及び表示領域１０を点灯させるための表示用タッチ部９ａを操作することで、操作表示領域９及び表示領域１０は図１の消灯状態から、図２の点灯状態に移行する。すなわち、使用者が表示用タッチ部９ａ（一例として「ＭＥＮＵ」の文字表示マーク）を押す、触れる、手指を近づける等の操作をすることで、常時視認可能な表示用タッチ部９ａ以外の操作表示領域９及び表示領域１０の文字や記号等が、消灯状態から点灯状態に切り替わり、ガラス板６上に表示され、操作表示領域９の操作が可能となる。これにより、通常時、常時視認可能な文字や図形透の表示は表示用タッチ部９ａのみとなり、操作表示領域９及び表示領域１０の非点灯時はシンプルな外観とすることができ、デザイン性が向上する。また、操作表示領域９及び表示領域１０を必要なときだけ点灯させるので、省エネルギー効果を得ることができる。

なお、表示タッチ部９ａを操作すると、操作表示領域９及び表示領域１０の全ての文字や図形等が点灯表示される。その一定時間経過後、表示領域１０は現在設定されている諸機能の設定状態を表す表示のみが点灯し、それ以外の表示は消灯される。更に、無操作状態が一定時間経過すると、操作表示領域９及び表示領域１０の文字や図形等は全て消灯し、表示用タッチ部９ａのみが視認可能となる。このように、常時視認可能な表示用タッチ部９ａを操作した後、一旦、全ての文字等を点灯させることで、使用者は、冷蔵庫の機能の確認及び何を設定変更できるのか等を確認できる。

また、ガラス板６の裏面は、有色塗料が塗布されている。これにより、発泡断熱材が正面側から見えないように処理されて、かつ操作表示領域９及び表示領域１０は表示用タッチ部９ａの操作によって明確に視認されるので、外観性の優れた扉が実現できる。

図４は、図２における操作表示領域９の箇所の断面図である。この操作表示領域９に対応する表示装置は、透光部（表示部）１４ａ及び非透光部（遮光部）１５を有する表示板（フィルム）１６と、この表示板１６の背後に位置する導光板１３と、この導光板１３内に可視光を入射する発光手段であるＬＥＤ１１と、制御回路を設置する基板１７と、を備えている。また、導光板１３は、この導光板１３内を導光した光を放出させる光取り出し部１２を有している。

ここで、表示部１４ａは、透過性を有する文字や記号などで構成されるものであり、遮光部１５は、表示部１４ａの周辺に成膜されるものである。また、アクリル材で形成された導光板１３の左右の側方に配置されたＬＥＤ１１に電圧をかけることで、ＬＥＤ１１から出射された光が導光板１３の側面から入射され、全反射を繰り返すことにより導光板１３内部を導光する。そして、導光板１３の表面に形成された光取り出し部１２に光が到達すると、そこから光が放出される。また、ＬＥＤ１１と導光板１３とを、基板１７の前後方向ではなく、基板１７の左右方向に並設したことで、表示装置全体を薄型化でき、この表示装置の裏側に重点される発泡断熱材の厚みを増すことができ、断熱性能を確保できる。

この光取り出し部１２は、図４に示したように凹凸形状とし、表示部１４ａの背後もしくはその近辺に、他の領域（遮光部１５）よりも多く設けることにより、遮光部１５に照射、吸収される光を抑制し、導光板１３内を導光した光を効率よく表示部１４ａに照射でき、文字や記号等の視認性を向上できる。

さらに、左右方向に長く形成される導光板１３のうち、中央側における光取り出し部１２の密度は、左右両端側における光取り出し部１２の密度よりも高くなっている。このため、ＬＥＤ１１から遠く光が届き難い中央付近においても、十分な光量の光を放出でき、左右方向の明るさのムラを適宜調整することが可能である。

また、この光取り出し部１２は、レーザ加工や、金型形成、サンドブラスト法など、凹凸加工が出来るその他製造方法でもよい。なお、図４の光取り出し部１２は、凹凸形状を配置した構成としたが、必ずしも凹凸形状に限ったものではなく、可視光の散乱材を含有した樹脂を印刷してもよい。導光板１３内を全反射により導光した光がこの散乱材に到達すると、光が散乱され効率よく文字や記号等に照射できる。

また、図４の光取出し部１２は、表示板１６側の導光板１３表面のみに配置した構成としたが、必ずしも導光板１３の表面に限るものではなく、基板１７側の導光板１３裏面にも配置した構成であってもよい。但し、光取り出し部１２は、導光板１３背面よりも、導光板１３前面で多く設けられているほうが有効である。導光板１３背面の光取り出し部１２から放出された光が、基板１７に吸収されることや、基板１７で様々な方向に反射された光が、表示板１６の遮光部１５に吸収されることを抑制できるためである。

さらに、本実施形態では、図２の如く、操作表示領域９と表示領域１０とが上下に並設されている。そして、各領域には、図３の如く、板状の導光板１３と、板状の光学部材２３とが、隣接して設けられている。

そして、導光板１３は、光学部材２３と向かい合う側面が平坦状となっている。さらに、導光板１３の左右両側面１３ａと上端面１３ｂとが成す角度は、スネルの法則から８４°以上９０°以下とした。これにより、ＬＥＤ１１から入射した光は、導光板１３の上端面１３ｂで全反射され、光学部材２３側への漏光を抑制すると共に、導光板１３内を導光した光を効率よく表示部１４ａに照射でき、文字等の視認性が向上する。なお、この導光板側面（端面）は、アクリル板を所望の形状に切出し加工した後、仕上げ研磨として鏡面研磨を施して形成するが、側面が透明であればよく、特に製造法を限定するものではない。

図５は、本実施例の光取り出し部１２を設けた導光板１３を適用した場合における、表示部１４ａの明るさを示すものである。計算法としては、光学シミュレーションを採用した。即ち、ＬＥＤメーカが作製したＬＥＤの光学特性と、光取り出し部と導光板の構造、材料特性をシミュレーションで設定し、そのＬＥＤから入射された光の軌跡を、従来構造と本実施例の構造の導光板で計算し、その光の到達点数の相対量を評価した。図５は、ＬＥＤから入射された光の利用度を計算した結果であり、入射された光の到達点毎に区分けしている。

その結果、本実施例では従来構造に比べＬＥＤ数を半減した（表示部１４ａの数よりもＬＥＤ１１の数を少なくした）にも関わらず、表示部１４ａの明るさが従来構造と同等であることが分かった。以下、この理由を説明する。従来構造の損失の中で最も高いのは表示板１６裏面の遮光部による吸収であるが、本実施例では表示部１４ａの背後における光取り出し部の数他の領域よりも多くしているため、遮光部１５への照射が抑制され、文字や記号などの表示部１４ａに効率よく光を照射したことによる効果と推定される。また、次に損失の高いのは基板１７による吸収であるが、本実施例では導光板の裏面よりも表面に光取り出し部１２を多く設けたので、導光板表面の発光効率が高まった効果と推定される。最後の損失分は、導光板側面からの漏光であるが、本実施例では、光学部材２３と向かい合う導光板２３の側面を平坦状にしたこと及び、導光板１３の左右両側面１３ａと上端面１３ｂとが成す角度を８４°以上９０°以下とした効果であると推定される。

以上により、本実施例によれば、実装するＬＥＤ光源の個数を抑制しつつ、表示部１４ａの視認性を向上した表示装置を提供できる事が実証された。

なお、表示領域１０には、光学部材２３の背後に図示しないＬＥＤを有している。この光学部材２３とＬＥＤは、操作表示領域９と共通の基板１７に設置されている。そして、光学部材２３によって、操作表示領域９と共通の表示板１６のある前面側へ光が導かれ、表示部１４ａ（透光部）から放出される。

ここで、操作表示領域９は、各表示部（透光部）１４ａを個別に点灯させるのではなく、全体を点灯させるものであるのに対して、表示領域１０は、設定内容に応じて該当する各表示部（透光部）１４ｂを個別に点灯させるものである。

また、図示しないが、操作表示領域９の背面には、静電容量の変化を検出する検出部が位置する。この検出部は導光板１３の背面側であって基板１７の正面側に複数設けられている。

なお、本発明は、表示装置を貯蔵室扉に内蔵した冷蔵庫に限るものではなく、洗濯機やＩＨクッキングヒータなど、表示装置を伴うその他家電や産業製品にも有効である。また、光源はＬＥＤだけでなく、冷陰極蛍光管や有機ＥＬ、無機ＥＬ、蛍光体、その他発光体でもよい。また、導光板としては、アクリル樹脂や、ポリカーボネート、ポリスチレンなど、可視光に対して透過率の高いものを用いるのが有効である。

１…冷蔵庫本体、２ａ…左冷蔵室扉、２ｂ…右冷蔵室扉、２ｄ…冷蔵室、３…上ヒンジ、３ａ…左ヒンジ３ａ、３ｂ…右ヒンジ３ｂ、４ａ…製氷室扉、４ｂ…冷凍室扉４ｂ、４ｃ…急速冷凍室扉、４ｄ１…冷凍室、４ｄ２…急速冷凍室、
４ｄ３…製氷室、５…野菜室扉、５ｄ…野菜室、６…扉前面板（ガラス板）、
９…操作表示領域、９ａ…表示用タッチ部、１０…表示領域、１１…ＬＥＤ、１２…光取り出し部、１３…導光板、１４ａ，１４ｂ…表示部（透光部）、１５…遮光部（非透光部）、１６…表示板（フィルム）、１７…基板、２３…光学部材

Claims

透光部及び非透光部を有する表示板と、前記表示板の背後に位置する導光板と、前記導光板内に光を入射する発光手段と、を備えた表示装置において、
前記導光板は、前記導光板内を導光した光を放出させる光取り出し部を有し、
前記光取り出し部は、前記非透光部の背後と比べて、前記透光部の背後に多く形成されていることを特徴とする表示装置。
透光部及び非透光部を有する表示板と、前記表示板の背後に位置する導光板と、前記導光板内に光を入射する発光手段と、を備えた表示装置において、
前記導光板は、前記導光板内を導光した光を放出させる光取り出し部を有し、前記発光手段は、前記導光板の左右の側方に位置し、中央側の前記取り出し部の密度は、左右両端側の前記光取り出し部の密度よりも高いことを特徴とする表示装置。
透光部及び非透光部を有する表示板と、前記表示板の背後に位置する導光板と、前記導光板内に光を入射する発光手段と、を備えた表示装置において、
前記導光板と光学部材が並べて設けられており、前記導光板は、隣接する前記光学部材と向かい合う面が、平坦状であることを特徴とする表示装置。
請求項３において、
隣接する前記光学部材に向かい合う前記導光板の面と、前記発光手段と向かい合う前記導光板の面とが成す角度は、８４°以上９０°以下であることを特徴とする表示装置。
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記光取り出し部は、前記導光板の表示板側の方が、その背面よりも多く形成されていることを特徴とする表示装置。
貯蔵室の前方開口を開閉する貯蔵室扉と、前記貯蔵室扉内の断熱材と、を備えた冷蔵庫において、
請求項１乃至５のいずれかに記載された表示装置を有することを特徴とする冷蔵庫。