JP2020091458A

JP2020091458A - 表示板および表示装置

Info

Publication number: JP2020091458A
Application number: JP2019019563A
Authority: JP
Inventors: 山口　敦; Atsushi Yamaguchi; 敦山口
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2018-11-26
Filing date: 2019-02-06
Publication date: 2020-06-11

Abstract

【課題】領域間における輝度差をより低減した表示切替を実現する。【解決手段】第１の方向に沿って金属膜がストライプ状に形成された第１の領域と、前記第１の方向と直行する第２の方向に沿って前記金属膜がストライプ状に形成された第２の領域と、一部に金属膜が形成され、異なる偏光方向を有する２種の照明光を同程度透過する複合領域と、前記金属膜が一面にベタ塗りされた遮光領域と、を有する、表示板が提供される。また、前記表示板と、前記表示板に対し、異なる偏光方向を有する２種の照明光を照射する光源と、を備える、表示装置が提供される。【選択図】図２

Description

本発明は、表示板および表示装置に関する。

ディスプレイ等の複雑な構造を用いずに同一の表示面上に相違する図形等を切り替えて表示する技術が知られている。例えば、特許文献１には、一枚の表示板で偏光による切替表示を行う表示装置が開示されている。係る表示装置によれば、表示域の一部が重複する２つの図形等の表示切替を簡素な構造で実現することができる。

特開２０１７−１９４５８２号公報

ここで、例えば、特許文献１に記載されるように、異なる偏光方向を有する２種の照明光を用いて表示切替を制御する場合、いずれかの照明光のみを透過させる領域と、両方の照明光を透過させる領域とに生じる輝度差を考慮することが重要となる。

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、領域間における輝度差をより低減した表示切替を実現することが可能な、新規かつ改良された表示板および表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、第１の方向に沿って金属膜がストライプ状に形成された第１の領域と、上記第１の方向と直行する第２の方向に沿って上記金属膜がストライプ状に形成された第２の領域と、一部に上記金属膜が形成され、異なる偏光方向を有する２種の照明光を同程度透過する複合領域と、上記金属膜が一面にベタ塗りされた遮光領域と、を有する、表示板が提供される。

また、上記複合領域には、上記第１の方向および上記第２の方向とは異なる第３の方向に沿って上記金属膜がストライプ状に形成されてもよい。

また、上記第３の方向は、上記第１の方向と上記第２の方向との略中間となる方向であってもよい。

また、上記複合領域には、上記第１の方向に沿って上記金属膜がストライプ状に形成された第１の小領域と、上記第２の方向に沿って上記金属膜がストライプ状に形成された第２の小領域と、が同程度の面積含まれてもよい。

また、上記第１の小領域と上記第２の小領域とは、微細な格子状に形成されてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１の方向に沿って金属膜がストライプ状に形成された第１の領域、上記第１の方向と直行する第２の方向に沿って上記金属膜がストライプ状に形成された第２の領域、一部に上記金属膜が形成され、異なる偏光方向を有する２種の照明光を同程度透過する複合領域、および、上記金属膜が一面にベタ塗りされた遮光領域、を有する、表示板と、上記表示板に対し、異なる偏光方向を有する２種の上記照明光を照射する光源と、を備える、表示装置が提供される。

以上説明したように本発明によれば、領域間における輝度差をより低減した表示切替を実現することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る複合領域における金属膜の形成パターンの一例を示す図である。同実施形態に係る複合領域における金属膜の形成パターンの一例を示す図である。同実施形態に係る金属膜の成膜後に所定箇所の金属膜を除去する場合の流れを示す図である。同実施形態に係る構造の転写後に金属膜を成膜する場合の流れを示す図である。同実施形態に係る表示装置の構成例を示す図である。従来における偏光による切替表示を可能とする表示板の構成を簡易的に示した図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．実施形態＞
上述したように、ディスプレイ等の複雑な構造を用いずに同一の表示面上に相違する図形等を切り替えて表示する技術が知られている。例えば、特許文献１には、一枚の表示板で偏光による切替表示を行う表示装置が開示されている。

図６は、従来における偏光による切替表示を可能とする表示板の構成を簡易的に示した図である。図６に示すように、従来の表示板９００は、例えば、第１の領域９１０、第２の領域９２０、複合領域９３０、および遮光領域９４０を含んで構成される。

第１の領域９１０は、第１の方向（例えば、縦方向）に沿って金属膜がストライプ状に形成された領域である。上記のような金属膜の形成によれば、第１の方向に偏光方向を有する照明光を吸収し、第１の方向と直行する第２の方向（例えば、横方向）に偏光方向を有する照明光のみを透過させることができる。

また、第２の領域９２０は、上記第２の方向に沿って金属膜がストライプ状に形成された領域である。上記のような金属膜の形成によれば、第１の領域９１０とは反対に、第２の方向に偏光方向を有する照明光のみを吸収し、第１の方向に偏光方向を有する照明光のみを透過させることができる。

また、複合領域９３０は、金属膜が形成されない領域である。このため、複合領域９３０は、第１の方向に偏光方向を有する照明光と、第２の方向に偏光方向を有する照明光の両方を透過させる。

また遮光領域９４０は、金属膜がベタ塗りされた領域である。すなわち、遮光領域９４０は、第１の方向に偏光方向を有する照明光と、第２の方向に偏光方向を有する照明光の両方を吸収する。

このように、従来の表示板９００では、異なる偏光方向を有する２つの照明光に対し、それぞれ吸収・透過の特性が異なる４つの領域を有することで、２つの相違する図形等の表示切替を実現している。

具体的には、表示板９００に、第１の方向に偏光方向を有する照明光を照射した場合には、第２の領域９２０と複合領域９３０とが当該照明光を透過し、第１の図形が表示される。一方、表示板９００に、第２の方向に偏光方向を有する照明光を照射した場合には、第１の領域９１０と複合領域９３０とが当該照明光を透過し、第２の図形が表示される。

このように、従来の表示板９００によれば、表示域の一部が重複する２つの図形等の表示切替を簡素な構造で実現することができる。このため、例えば、表示板９００を車両に搭載される各種のスイッチに適用することで、スイッチに係る図形等の表示を倍化させることができ、単一のスイッチに２つの機能を割り当てることなどが可能となる。

一方、例えば、図６に示した構造において、何らの対策を行わない場合、いずれかの照明光のみを透過させる領域と、両方の照明光を透過させる領域とで、輝度差が生じ得る。具体的には、両方の照明光を透過させる複合領域９３０は金属膜が形成されないため輝度が高く、いずれかの照明光のみを透過させる第１の領域９１０および第２の領域９２０は金属膜の形成により輝度が低くなる。

本発明の技術思想は上記の点に着目して発想されたものであり、領域間における輝度差をより低減した表示切替を実現するものである。このために、本開示の一実施形態に係る表示板１００は、第１の方向に沿って金属膜がストライプ状に形成された第１の領域１１０と、第１の方向と直行する第２の方向に沿って金属膜がストライプ状に形成された第２の領域１２０と、一部に金属膜が形成され、異なる偏光方向を有する２種の照明光を同程度透過する複合領域１３０と、金属膜が一面にベタ塗りされた遮光領域１４０と、を有する。

すなわち、本実施形態に係る表示板１００の複合領域１３０には、従来の表示板９００の複合領域９３０とは異なり、一部に金属膜が形成される。当該特徴によれば、複合領域における照明光の透過率を低下させ、第１の領域１１０および第２の領域１２０との輝度差を低減することが可能となる。

ここで、上記の効果を実現するためには、複合領域１３０が異なる偏光方向を有する２種の照明光を同程度透過可能なように、金属膜を形成する必要がある。このために、本実施形態に係る複合領域１３０は、例えば、図１または図２に示すような金属膜の形成パターンを有してよい。図１および図２は、本実施形態に係る複合領域１３０における金属膜の形成パターンの一例を示す図である。

例えば、図１の左側に示す一例の場合、本実施形態に係る複合領域１３０には、第１の方向に沿って金属膜ＭＦがストライプ状に形成された第１の小領域Ｒ１と、第２の方向に沿って金属膜がストライプ状に形成された第２の小領域Ｒ２と、が同程度の面積含まれている。

すなわち、本実施形態に係る複合領域１３０は、第２の方向に偏光方向を有する照明光のみを透過させる第１の領域１１０と同等のパターンで金属膜が形成された小領域と、第１の方向に偏光方向を有する照明光のみを透過させる第２の領域１２０と同等のパターンで金属膜が形成された小領域との組み合わせから成る。

上記の構造を有する複合領域１３０によれば、異なる偏光方向を有する２種の照明光を同程度透過させると共に、図中右側に示すように、光源２００から照射される照明光の透過率を目標の値まで抑えることで、第１の領域１１０および第２の領域１２０との輝度差を低減することが可能となる。

なお、本実施形態に係る第１の小領域と第２の小領域とは、微細な格子状に形成されてよい。係る構成によれば、複合領域１３０内の輝度差のばらつきを抑止し、違和感のない表示を実現することができる。

また、例えば、図２に示す一例の場合、本実施形態に係る複合領域１３０には、図中左側に示すように、第１の方向および第２の方向とは異なる第３の方向に沿って金属膜ＭＦがストライプ状に形成される。より具体的には、上記の第３の方向は、第１の方向と第２の方向との略中間となる方向であってよい。例えば、第１の方向が０°方向であり、第２の方向が９０°方向である場合、本実施形態に係る第３の方向は、４５°程度となる。

上記の構造を有する複合領域１３０によれば、図中右側に示すように、光源２００から照射される第１の方向または第２の方向に偏光方向を有する照明光の透過率をおよそ半分程度に低減することができ、第１の領域１１０および第２の領域１２０との輝度差を低減することが可能となる。

以上、本実施形態に係る複合領域１３０の構造例について説明した。なお、図１および図２に示したような複合領域１３０における金属膜の形成パターンは、複合領域１３０における照明光の透過率が、第１の領域１１０および第２の領域１２０における照明光の透過率と同等程度となるように調整される。

上記の透過率の調整は、例えば、ストライプの間隔、幅、形状などを変化させることにより実現することができる。また、上記の透過率の調整は、第１の領域１１０や第２の領域１２０における金属膜の形成パターンを調整することでも実現可能である。

上記のような調整により、複合領域１３０における照明光の透過率を目標とする値まで透過率を低下させることにより、第１の領域１１０および第２の領域１２０との間に生じる輝度差を効果的に低減することが可能となる。これによれば、図形等を部位に依らず略均一の輝度により表示することができ、より違和感の少ない表示を実現することができる。

次に、本実施形態に係る表示板１００の製造方法について述べる。本実施形態に係る表示板１００の製造方法としては、金属膜の成膜後にエッチング等により所定箇所における金属膜を除去する方法と、構造の転写後に金属膜を蒸着等により成膜する方法とが挙げられる。

図３は、金属膜の成膜後に所定箇所の金属膜を除去する場合の流れを示す図である。この場合、まず、図中左上に示すように、ガラス基板ＧＳに対し成膜装置を用いた金属膜ＭＦの生成が行われる。なお、金属膜ＭＦには、例えば、アルミニウムやクロムなどの素材が用いられてもよい。

次に、ダイコーターにより、生成された金属膜ＭＦ上にレジストＲＳが塗布される。レジストＲＳには、樹脂材料が用いられる。また、レジストＲＳの塗布後、ナノインプリント装置により型ＭＬを用いた型転写が行われる。

続いて、転写された型ＭＬの形状に合わせたエッチングがドライエッチング装置などにより行われた後、ドライ洗浄装置によるレジストＲＳの除去が行われる。この後、画像処理装置などを用いた完成検査が行われ、表示板１００が完成する。

以上、金属膜の成膜後に所定箇所の金属膜を除去する方法の流れについて説明した。次に、構造の転写後に金属膜を成膜する方法について説明する。図４は、構造の転写後に金属膜を成膜する場合の流れを示す図である。

この場合、まず、図中左上に示すように、ガラス基板ＧＳに対し、ダイコーターを用いたレジストＲＳの塗布が行われる。次に、ナノインプリント装置により型ＭＬを用いた型転写が行われる。

次に、スパッタリング装置による蒸着により金属膜ＭＦが成膜された後、画像処理装置などを用いた完成検査が行われ、表示板１００が完成する。

以上、構造の転写後に金属膜を成膜する方法の流れについて説明した。当該方法によれば、金属膜が凸構造の先端に優先して付着し、凸構造が形成されていない底部には金属膜が付着されにくいことから、例えば、蒸着時に成膜用マスクで覆うなどの処理が不要となり、効率的に表示板１００を製造することが可能である。

次に、本実施形態に係る表示装置１０の構成例について説明する。図５は、本実施形態に係る表示装置１０の構成例を示す図である。図５に示すように、本実施形態に係る表示装置１０は、上述した表示板１００と、表示板１００に対し照明光を照射する光源２００ａおよび２００ｂを備える。

また、図示するように、本実施形態に係る表示板１００は、第１の領域１１０、第２の領域１２０、複合領域１３０、および遮光領域１４０を有する。

また、本実施形態に係る光源２００ａおよび２００ｂは、それぞれ第１の方向に偏光方向を有する照明光、第２の方向に偏光方向を有する照明光を照射する。本実施形態に係る光源２００ａおよび２００ｂは、例えば、レーザ光やＬＥＤ光の照射を行ってよい。

例えば、レーザ光の場合、光源２００ａおよび２００ｂは、所定の方向に偏光成分を有するように偏光方向の調整を行う。また、例えば、ＬＥＤ光の場合、光源２００ａおよび２００ｂの照射部付近には、所定の方向に偏光成分を有するように偏光素子が配置される。このように、本実施形態に係る表示装置１０は、２つの光源を用いることで、異なる偏光方向を有する２つの照明光を表示板１００に照射し、相違する図形等の表示切替を実現してもよい。

以上、本実施形態に係る表示装置１０の構成例について述べた。なお、図５を用いて説明した上記の構成はあくまで一例であり、本実施形態に係る表示装置１０の構成は係る例に限定されない。例えば、上記では、表示装置１０が２つの独立した光源２００ａおよび２００ｂを備える場合を示したが、本実施形態に係る表示装置１０は、単一の光源２００により、異なる偏光方向を有する２種の照明光を照射することも可能である。

例えば、光源２００がＬＥＤ光を照射する場合、光源２００の照射部付近には、照射軸と同軸方向に回転可能な偏光板などの偏光素子が備えられてもよい。この場合、当該偏光素子は、第１の方向に偏光方向を有する光を透過させる第１の回転位置と、第２の方向に偏光方向を有する光を透過させる第２の回転位置との間で９０度回転するしてよい。係る構成によれば、異なる偏光方向を有する２種の照明光を表示板１００に照射することが可能となる。

また、例えば、光源２００がレーザ光などの予め偏光方向を設定可能な光を照射することが可能な場合、光源２００自身が照射軸と同軸方向に回転してもよい。すなわち、光源２００は、第１の方向に偏光方向を有する光を照射する第１の回転位置と、第２の方向に偏光方向を有する光を照射する第２の回転位置との間で９０度回転することで、異なる偏光方向を有する２種の照明光を表示板１００に照射することができる。このように、本実施形態に係る表示装置１０の構成は、仕様や運用に応じて柔軟に変形可能である。

＜２．まとめ＞
以上説明したように、本開示の一実施形態に係る表示板１００は、第１の方向に沿って金属膜がストライプ状に形成された第１の領域１１０と、第１の方向と直行する第２の方向に沿って金属膜がストライプ状に形成された第２の領域１２０と、一部に金属膜が形成され、異なる偏光方向を有する２種の照明光を同程度透過する複合領域１３０と、金属膜が一面にベタ塗りされた遮光領域１４０と、を有する。係る構成によれば、領域間における輝度差をより低減した表示切替を実現するものである。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

１０表示装置、１００表示板、１１０第１の領域、１２０第２の領域、１３０複合領域、１４０遮光領域、２００ａ、２００ｂ光源

Claims

第１の方向に沿って金属膜がストライプ状に形成された第１の領域と、
前記第１の方向と直行する第２の方向に沿って前記金属膜がストライプ状に形成された第２の領域と、
一部に前記金属膜が形成され、異なる偏光方向を有する２種の照明光を同程度透過する複合領域と、
前記金属膜が一面にベタ塗りされた遮光領域と、
を有する、
表示板。
前記複合領域には、前記第１の方向および前記第２の方向とは異なる第３の方向に沿って前記金属膜がストライプ状に形成される、
請求項１に記載の表示板。
前記第３の方向は、前記第１の方向と前記第２の方向との略中間となる方向である、
請求項２に記載の表示板。
前記複合領域には、前記第１の方向に沿って前記金属膜がストライプ状に形成された第１の小領域と、前記第２の方向に沿って前記金属膜がストライプ状に形成された第２の小領域と、が同程度の面積含まれる、
請求項１に記載の表示板。
前記第１の小領域と前記第２の小領域とは、微細な格子状に形成される、
請求項４に記載の表示板。
第１の方向に沿って金属膜がストライプ状に形成された第１の領域、
前記第１の方向と直行する第２の方向に沿って前記金属膜がストライプ状に形成された第２の領域、
一部に前記金属膜が形成され、異なる偏光方向を有する２種の照明光を同程度透過する複合領域、および、
前記金属膜が一面にベタ塗りされた遮光領域、
を有する、表示板と、
前記表示板に対し、異なる偏光方向を有する２種の前記照明光を照射する光源と、
を備える、
表示装置。