JP2020091459A

JP2020091459A - 表示板および表示装置

Info

Publication number: JP2020091459A
Application number: JP2019023711A
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: 2019-02-13
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】金属膜が付着した部位と前記金属膜が付着していない部位とを含む複合領域、を有し、前記金属膜が付着した部位または前記金属膜が付着していない部位は、所定の散布パターンで形成される、表示板が提供される。また、金属膜が付着した部位と前記金属膜が付着していない部位とを含む複合領域、を有し、前記金属膜が付着した部位または前記金属膜が付着していない部位は、所定の散布パターンで形成される、表示板と、前記表示板に対し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１

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、金属膜が付着した部位と上記金属膜が付着していない部位とを含む複合領域、を有し、上記金属膜が付着した部位または上記金属膜が付着していない部位は、所定の散布パターンで形成される、表示板が提供される。

また、上記金属膜が付着した部位はピラー構造の先端に形成され、上記ピラー構造は、略ドット状に形成されてもよい。

また、上記複合領域は、上記ピラー構造の形成パターンが異なる複数の小領域を含んでもよい。

また、上記ピラー構造は、可視光領域の波長を吸収可能な大きさで形成されてもよい。

また、上記表示板は、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、上記金属膜が一面にベタ塗りされた遮光領域と、をさらに有してもよい。

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、金属膜が付着した部位と上記金属膜が付着していない部位とを含む複合領域、を有し、上記金属膜が付着した部位または上記金属膜が付着していない部位は、所定の散布パターンで形成される、表示板と、上記表示板に対し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の構造について説明するための図である。同実施形態に係る複合領域が含む小領域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、金属膜が付着した部位と金属膜が付着していない部位とを含む複合領域１３０を有する。また、複合領域１３０において、金属膜が付着した部位または金属膜が付着していない部位は、所定の散布パターンで形成される、ことを特徴の一つとする。

上記の散布パターンには、例えば、ドットのような、所定間隔を空けて複数の構造が配置される各種のパターンや、形状の異なる複数の構造が規則性なく配置されるパターンが含まれる。図１は、本実施形態に係る複合領域１３０の構造について説明するための図である。

図１の左側に示す一例の場合、金属膜ＭＦが付着した部位はピラー構造ＰＳの先端に形成され、また、ピラー構造ＰＳが略ドット状に形成されている。なお、本実施形態に係るピラー構造ＰＳは、可視光領域の波長を吸収可能な大きさで形成されてよい。

上記のような構造によれば、図中左側の下部に示すように、ピラー構造ＰＳの先端に形成された金属膜ＭＦにより光源２００が照射する照明光が反射または吸収され、一方で、ピラー構造ＰＳが形成されていない部位については、当該照明光が透過することとなる。

なお、本実施形態に係るピラー構造ＰＳの形態は上記のようなドット状（円形）に限定されず、各種の多角形や任意のあらゆる形態をとり得る。さらには、本実施形態に係るピラー構造ＰＳの形態は統一されなくてもよく、複数のピラー構造ＰＳは、それぞれ異なる形態をとり得る。

例えば、図１の右側上部に示す一例の場合、複数のピラー構造ＰＳのそれぞれには、互いに異なるランダムな形態が採用されている。また、ピラー構造ＰＳ間の間隔に関しても同様にランダムな長さが採用されている。

このように、本実施形態に係るピラー構造ＰＳの形態や配置は規則性を有しないものであってもよい。この場合であっても、ピラー構造ＰＳの先端に形成された金属膜ＭＦにより光源２００が照射する照明光が反射または吸収され、一方で、ピラー構造ＰＳが形成されていない部位については、当該照明光が透過することとなる。

これによれば、光源２００から照射される照明光の透過率を目標とする値まで低下させることができ、第１の領域１１０や第２の領域１２０との輝度差を効果的に低減することが可能である。

なお、本実施形態に係る第１の領域１１０および第２の領域１２０は、上述した従来の表示板９００の第１の領域および第２の領域と同様の構造を有してよい。すなわち、本実施形態に係る第１の領域１１０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領域であり、本実施形態に係る第２の領域１２０は、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ってよい。

このために、本実施形態に係るピラー構造ＰＳは、複合領域１３０における照明光の透過率が、第１の領域１１０や第２の領域１２０における照明光の透過率と同程度となるように形成されてよい。

上記の透過率の調整は、例えば、ピラー構造ＰＳの形成パターンの調整により実現可能である。ここで、上記の形成パターンには、例えば、ピラー構造ＰＳの直径、形状、ピラー構造間のスペース、ピッチなどが含まれる。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。

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。本実施形態に係る複合領域１３０が有する上記の構造によれば、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。

また、本実施形態に係る複合領域１３０は、ピラー構造ＰＳの形成パターンが異なる複数の小領域を含んでもよい。図２は、本実施形態に係る複合領域１３０が含む小領域の一例を示す図である。

図２の左側に示す一例の場合、複合領域１３０には、４つの小領域Ｒ１〜Ｒ４が含まれている。また、ここで、当該４つの小領域Ｒ１〜Ｒ４では、それぞれピラー構造ＰＳの形成パターンが異なっている。

上記のような構造によれば、照明光を照射した際、例えば、図中右側に示す透過イメージＩＭのように、複合領域１３０内において、輝度に変化を付けることが可能となる。これによれば、表示する図形等に陰影を付与し、より複雑なデザインを表現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を用いた上記の説明では、金属膜を付着させたピラー構造ＰＳを略ドット状に形成する場合を一例として述べたが、本実施形態に係る複合領域１３０における金属膜の形成は、係る例に限定されない。例えば、本実施形態に係る複合領域１３０は、ベタ塗りされた金属膜に略ドット状に除去することで形成されてもよい。

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、金属膜がピラー構造ＰＳの先端に優先して付着し、ピラー構図ＰＳ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。なお、本実施形態に係る遮光領域１４０は、上述した従来の表示板９００の遮光領域９４０と同様の構造を有してよい。すなわち、本実施形態に係る遮光領域１４０は、金属膜が一面にベタ塗りされた領域であってよい。

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の出射部には、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。

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。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、金属膜が付着した部位と金属膜が付着していない部位とを含む複合領域１３０を有する。また、複合領域１３０において、金属膜が付着した部位または金属膜が付着していない部位は、所定の散布パターンで形成される、ことを特徴とする。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

金属膜が付着した部位と前記金属膜が付着していない部位とを含む複合領域、
を有し、
前記金属膜が付着した部位または前記金属膜が付着していない部位は、所定の散布パターンで形成される、
表示板。
前記金属膜が付着した部位はピラー構造の先端に形成され、前記ピラー構造は、略ドット状に形成される、
請求項１に記載の表示板。
前記複合領域は、前記ピラー構造の形成パターンが異なる複数の小領域を含む、
請求項２に記載の表示板。
前記ピラー構造は、可視光領域の波長を吸収可能な大きさで形成される、
請求項２または３に記載の表示板。
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、
前記金属膜が一面にベタ塗りされた遮光領域と、
をさらに有する、
請求項１〜４のいずれかに記載の表示板。
金属膜が付着した部位と前記金属膜が付着していない部位とを含む複合領域、
を有し、前記金属膜が付着した部位または前記金属膜が付着していない部位は、所定の散布パターンで形成される、表示板と、
前記表示板に対し照明光を照射する光源と、
を備える、
表示装置。