JP4979835B2 - 照光表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも第１の表示内容と第２の表示内容とを選択して照光でき、一方の表示内容を照光表示しているときに他方の表示内容を目立たないようにできる照光表示装置に関する。

携帯用電子機器の入力装置やキーボード装置の入力装置または車載用の入力装置などでは、押釦型の操作体に文字や記号や図形などを表現する照光部が設けられ、機器の内部に設けられた発光ダイオードなどの光源から発せられる光を前記照光部に与えて照光できるようにしている。

最近の各種電子機器は小型化と薄型化が進む一方で機能が多様化しており、少ない数の操作体で多くの機能を操作したいという要求がある。そのために、ひとつの操作体で異なるモードの入力を行えるようにするとともに、ひとつの操作体に複数種類の表示を行う照光部を設け、入力のモードを切り換えるたびに、異なる照光部を選択して照光する構造を採用することが好ましい。さらに、異なる照光部による表示領域を少なくとも一部が重複するように配置することで、限られた大きさの操作体に、比較的大きな面積の表示を切り換えて照光させることが可能になる。

以下の特許文献１に記載された照光表示装置は、透明なキートップと、キートップの裏側に位置して第１の表示内容を表す透光性の第１の印刷層と、その裏側に位置して背景色となる透光性の第２の印刷層が設けられており、さらに第２の印刷層の裏側に第２の表示内容を表す遮光性の第３の印刷層が設けられている。

使用環境が明るいときは、外部からの光が前記第２の印刷層で反射されて、背景色と共に第１の印刷層で表される第１の表示内容を目視でき、使用環境が暗いときは、第３の印刷層の背部から光が与えられて、第３の印刷層で表される第２の表示内容が目視できるようになる。

以下の特許文献２に記載された照光表示装置は、第１ユニットとその背部に重ねられた第２ユニットを有している。第１ユニットが、第１の表示部を有する第１の面発光体と第１の光源とを有し、第２ユニットが、第２の表示部を有する第２の面発光体と第２の光源とを有している。この発明は、第１の光源を点灯させると第１の表示部の表示内容を照らすことができ、第２の光源を点灯させると第２の表示部の表示内容を照らすことができるというものである。

以下の特許文献３に記載された照光表示装置は、それぞれ異なる表示に対応した反射ドットを有する導光板が積層されて、それぞれの導光板に対応した光源が設けられている。第１の光源が点灯すると、第１の導光板に形成された反射ドットに応じて第１の表示が行われ、第２の光源が点灯すると、第２の導光板に形成された反射ドットに応じた第２の表示が行われるように切り換えられる。表示面側の導光板に形成された反射ドットをより小径にし、また反射ドットの配列を導光板毎に変えることにより光の干渉による表示品質の劣化を防止しようとしている。

特開２００５−２３５６７１号公報 特開２００８−１７０７４５号公報 特開２００２−２９７０６８号公報

特許文献１に記載された照光表示装置は、第１の表示内容を表す第１の印刷層と第２の表示内容を表す第３の印刷層が、別々の印刷層であるため、第３の印刷層の背部から光を与えて第２の表示内容を表示するときに、第１の表示内容が薄く表示されることを避けることができず、一方の表示内容を目立たせずに他方の表示内容のみを明確に表示させることが難しい。

特許文献２に記載された照光表示装置も、第１の表示部と第２の表示部とが別々の面発光体に設けられているため、第２の光源を点灯して第２の面発光体に設けられた第２の表示部を表示するときに、その前方に位置する第１の表示内容を完全に目立たせなくすることは困難である。

また、特許文献３に記載された照光表示装置は、導光板毎に反射ドットの径や配列を変えてはいるが、第２の光源を点灯して第２の導光板に設けられた第２の表示部を表示するときに、その前方に位置する第１の表示内容を完全に目立たせなくすることは困難であった。また、ドットの集合体で表示を形成するため、表示の精細度にかけるものであった。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、第１の表示内容と第２の表示内容をそれぞれ切り換えて明確に表示することができ、一方の表示内容を目立たせることなく他方の表示内容のみを明確に表示させることが可能な照光表示装置を提供することを目的としている。

本発明は、第１の表示と第２の表示を選択して照光できる照光表示装置において、
反射光と透過光の双方を散乱させる光散乱層と、前記光散乱層の表面に光学的に分離されて配置された導光層と、前記導光層の内部に光を与える光源と、前記光散乱層と前記導光層との間に配置されて前記導光層の内部を伝播する光を前記光散乱層に導いて反射させる表示導光層と、前記光散乱層の裏面に透過光を与える光送出部とを有し、
前記表示導光層が、前記第１の表示を表すパターンに形成され、前記光送出部から前記光散乱層へ前記第２の表示を表す光が与えられることを特徴とするものである。

本発明の照光表示装置は、第１の表示を表す光が光散乱層で反射された散乱光で、第２の表示を表す光も同じ光散乱層を透過した散乱光である。すなわち、第１の表示と第２の表示とが同じ光散乱層で散乱された散乱光によって照光表示される。そのため、第２の表示を照光させるときは、表示導光層が単に散乱光を透過させる導光層として機能することになり、第２の表示を照光させているときに第１の表示がほとんど目立たなくなる。

本発明は、前記表示導光層が前記導光層と別体に形成されて、前記導光層と前記光散乱層の双方に固着されているものとして構成できる。例えば、前記表示導光層は、少なくとも一部が接着剤層である。

あるいは本発明の前記表示導光層は、前記導光層の一部が前記光散乱層に向けて突出して形成されて、前記光散乱層の表面に固着されているものとしても構成できる。

さらに、本発明は、前記表示導光層が設けられていない領域では、前記導光層と前記光散乱層との間に、前記導光層と前記表示導光層の双方よりも屈折率の低い低屈折率層が設けられているものであり、好ましくは、前記低屈折率層が空気層である。

本発明は、前記光送出部が、前記光散乱層の裏面から光学的に分離されて配置された第２の導光層と、前記第２の導光層の内部に光を与える第２の光源と、前記第２の導光層と前記光散乱層との間に配置されて前記第２の導光層の内部を伝播する光を前記光散乱層の裏面に導いて透過させる第２の表示導光層とを有しており、前記第２の表示導光層が、前記第２の表示を表すパターンに形成されているものである。

この場合に、前記第２の表示導光層が、前記光散乱層の表側に設けられた前記表示導光層と同じ構造であることが好ましい。

あるいは、本発明は、前記光送出部が、前記光散乱層の裏面側に配置された第３の導光層と、前記第３の導光層の内部に光を与える光源と、前記第３の導光層の内部を伝播する光を前記光散乱層に与えるパターン形成部とを有しており、前記パターン形成部が、前記第２の表示を表すパターンに形成されているものである。

上記構成は、前記光散乱層と前記第３の導光層との間に光の透過を遮断する遮光層が設けられ、前記遮光層が欠如した部分に前記パターン形成部が形成されており、前記パターン形成部に前記光散乱層が部分的に設けられているものとして構成できる。

光散乱層をパターン形成部にのみ部分的に設けることで、光送出部の構造を薄型にできる。また、パターン形成部に形成する光散乱部の光透過率などを、光源からの距離に応じて変化させることも可能であり、複数の照光部をばらつきの少ない輝度で照光することなどを実現できる。

または、本発明は、前記光送出部が、前記第２の表示を表すパターンの光を発生する発光部である。

なお、本発明では、光散乱層の表側に、前記導光層と前記光源と前記表示導光層を光学的に分離できるようにして複数組設け、および／または、光散乱層の裏側に、複数組の光送出部を光学的に互いに分離して設けることで、３種類以上の表示を選択して照光させることも可能である。

本発明の照光表示装置は、第１の表示と第２の表示の一方を目立たせることなく、他方を明確に表示させることができる。しかも、第１の表示と第２の表示をほぼ同じ輝度で表示することが可能である。

本発明の第１の実施の形態の照光表示装置を示す側面図、 （Ａ）は第１の実施の形態の照光表示装置の第１の表示を示し、（Ｂ）は第２の表示を示す、 （Ａ）は第１の表示と第２の表示との位置関係の変形例を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線での断面拡大図、 本発明の第２の実施の形態の照光表示装置を示す側面図、 本発明の第３の実施の形態の照光表示装置を示す側面図、 第３の実施の形態の照光表示装置の変形例を示す側面図、 有彩色の照光が可能とされた本発明の第４の実施の形態の照光表示装置を示す側面図、 有彩色の照光が可能とされた本発明の第５の実施の形態の照光表示装置を示す側面図、 本発明の第６の実施の形態の照光表示装置を示す側面図、 本発明の第７の実施の形態の照光表示装置を示す側面図、

図１に示す照光表示装置１は、反射表示部２とその裏側に位置する光送出部３とを有している。以下では、図示上方（Ｚ１方向）を前方として、各層のＺ１方向に向く面を表面として説明し、図示下方（Ｚ２方向）を後方として、各層のＺ２方向に向く面を裏面として説明する。

光送出部３よりも後方（Ｚ２方向）は、この照光表示装置１が搭載される機器本体の内部であり、例えば照光表示装置１を介して前方から押されるスイッチ機構などが配置されている。照光表示装置１から前方（Ｚ１方向）に発せられる光がユーザによって目視される。

図１に示すように、反射表示部２は、第１の導光層１１を有している。第１の導光層１１は、透光性で可撓性の合成樹脂シートで形成されており、例えばポリウレタンシートやポリカーボネートシートあるいはＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）シートである。第１の導光層１１の表面１１ａと裏面１１ｂは平滑面である。第１の導光層１１は、内部に入射した光を外部との境界面である表面１１ａや裏面１１ｂで反射させて内部で伝播させることができるものであり、透明または半透明である。

第１の導光層１１の裏面１１ｂよりも後方に、第１の導光層１１と光学的に分離するよう距離を空けて光散乱層１２が設けられている。光散乱層１２は表面１２ａに与えられる光を散乱させて前方（Ｚ１方向）へ反射させることができるとともに、裏面１２ｂに与えられる光を表面１２ａに向けて散乱させながら透過させることができる。

光散乱層１２は、その内部の構造によって光を散乱させるものが好ましい。これに対し、表面の面粗さのみによって光を散乱させるものを光散乱層１２として使用すると、第１の表示導光層１３や第２の表示導光層２２などの他の層が接着剤や粘着剤を介して光学的に結合されたときに、面粗れによる散乱機能が失われまたは低下するために、好ましくない。

内部の構造によって光を散乱させることができるものは、内部で光を反射、吸収する粒界を持つ結晶性の材料、または、複数の材料が混合されて内部で光の透過経路が変化する材料などである。あるいは、内部に、酸化マグネシウムや酸化カルシウムの微粉などの白色のフィラーが混入された合成樹脂シートである。あるいは、白色などの顔料を含んだ半透明で白色の樹脂シートなどである。

または、反射光と透過光を散乱させるものであるならば、薄い紙材や不織布などの繊維構造物であってもよい。

第１の導光層１１の裏面１１ｂと光散乱層１２の表面１２ａとの間に、第１の表示導光層１３が設けられている。第１の表示導光層１３の平面形状は、第１の表示となる文字や数字や記号その他の図形のパターンであり、この実施の形態では、図２（Ａ）に示すように、第１の表示導光層１３が、前方から見たときに、数字の「８」を示すパターンで形成されている。

第１の表示導光層１３は、内部で光を伝播できる透明または半透明の合成樹脂層や接着剤層である。例えば、第１の表示導光層１３は、ベースフィルムの両面に接着剤層が設けられた両面接着テープであり、前記接着剤層によって第１の導光層１１の裏面１１ｂと光散乱層１２の表面１２ａに密着して固定されている。または、第１の表示導光層１３が、導光層１１と同じ合成樹脂材料または同種の合成樹脂材料で形成されたフィルムであり、このフィルムが接着剤や粘着剤を介して第１の導光層１１の裏面１１ｂと光散乱層１２の表面１２ａに密着して固定されている。あるいは、第１の表示導光層１３は、その全体が接着剤や粘着剤層であり、内部で光を伝播できるウレタン系などの接着剤で形成される。または、第１の表示導光層１３は、全体が粘着性を有する樹脂材料で形成されていてもよい。

第１の導光層１１の裏面１１ｂと光散乱層１２の表面１２ａとの間で、且つ第１の表示導光層１３が設けられていない部分は光を透過させることが可能な光透過層１４である。光透過層１４は、第１の導光層１１と第１の表示導光層１３の双方よりも屈折率の低い層である。光透過層１４と第１の導光層１１との屈折率の差、および光透過層１４と第１の表示導光層１３との屈折率の差は、第１の導光層１１と第１の表示導光層１３との屈折率の差よりも大きい。逆に、第１の導光層１１と第１の表示導光層１３との屈折率の差は、第１の導光層１１と光透過層１４との屈折率の差、ならびに第１の表示導光層１３と光透過層１４との屈折率の差に比べてわずかである。

図１に示す実施の形態は、前記光透過層１４が空気層であり、第１の導光層１１と第１の表示導光層１３の双方の屈折率がほぼ１．５であるのに対し、空気層の屈折率はほぼ１．０である。第１の導光層１１と第１の表示導光層１３との屈折率の差は０．２以下が好ましく、さらには０．１以下が好ましい。なお、前記光透過層１４が、空気層ではなく、低屈折率で光を透過できる透明の樹脂層で形成されてもよい。

図１に示すように、第１の導光層１１の左側に向く端面１１ｃに第１の光源である発光ダイオード１５が対向している。発光ダイオード１５から発せられる光は、前記端面１１ｃから第１の導光層１１の内部に入射する。光散乱層１２と光送出部３の左端部はマスク１６で覆われており、発光ダイオード１５から発せられる光は、第１の導光層１１に入射するが、光散乱層１２と光送出部３に直接に与えられないようになっている。

光送出部３では、光散乱層１２の裏面１２ｂから後方に、光散乱層１２と光学的に分離するよう距離を空けて第２の導光層２１が設けられている。第２の導光層２１は、透光性で可撓性の合成樹脂シートであり、表面２１ａと裏面２１ｂが平滑である。第２の導光層２１は第１の導光層１１と同じものが使用される。

第２の導光層２１の表面２１ａと光散乱層１２の裏面１２ｂとの間に、第２の表示導光層２２が設けられている。第２の表示導光層２２の平面形状は、第２の表示となる文字や数字や記号その他の図形のパターンであり、この実施の形態では、図２（Ｂ）に示すように、第２の表示導光層２２がローマ字の「Ａ」を示すパターンで形成されている。

第２の表示導光層２２は、第２の導光層２１に固着されまたは第２の導光層２１と一体に形成されて、光散乱層１２の裏面１２ｂに固着されている。第２の表示導光層２２は、前記第１の表示導光層１３と同じ構造である。

第２の導光層２１の表面２１ａと光散乱層１２の裏面１２ｂとの間で、第２の表示導光層２２が設けられていない部分に、光透過層２３が形成されている。前記光透過層１４と同様に、光透過層２３は、第２の導光層２１と第２の表示導光層２２よりも屈折率が低い層である。光透過層２３は光透過層１４と同じもので構成され、例えば空気層である。

図１に示すように、第１の表示導光層１３と第２の表示導光層２２は、その一部が前後（Ｚ方向）において重なるように配置されている。

第１の導光層１１と第２の導光層２１とを同じ合成樹脂シートで形成し、第１の表示導光層１３と第２の表示導光層２２とを同じ材料で同じ構造で形成し、さらに光透過層１４と光透過層２３とを同じ構造とすることで、照光表示装置１を上下対象のシートの積層体として構成でき、製造が容易になる。

図１に示すように、第２の導光層２１の右側に向く端面２１ｃには、第２の光源である発光ダイオード２４が対向している。発光ダイオード２４から発せられる光は、端面２１ｃから第２の導光層２１の内部に入射する。第１の導光層１１と光散乱層１２の右端部はマスク２５で覆われており、発光ダイオード２４から発せられる光が、第１の導光層１１と光散乱層１２の内部に直接に入らないようにしている。

この照光表示装置１は、第１の光源である発光ダイオード１５を点灯させて、第２の光源である発光ダイオード２４を消灯することで、図２（Ａ）に示す第１の表示を照光できる。

発光ダイオード１５から発せられた光は端面１１ｃから第１の導光層１１の内部に入射する。第１の導光層１１の内部に入射した光成分Ｌ１の多くは、表面１１ａと外部の空気層との境界面で反射され、裏面１１ｂと光透過層（空気層）１４との境界面で反射されて、第１の導光層１１の内部を伝播する。ただし、第１の導光層１１と第１の表示導光層１３との境界部は屈折率の差が実質的に無く、または差がわずかであるため、第１の導光層１１の内部を伝播する光成分Ｌ１の一部は第１の表示導光層１３の内部に入り、第１の表示導光層１３と密着している光散乱層１２により散乱光Ｌ２となって反射される。光散乱層１２で反射された散乱光Ｌ２は、第１の表示導光層１３の内部のみを通過し、さらに第１の導光層１１を透過して前方（Ｚ１方向）へ出射する。

光散乱層１２で反射する散乱光Ｌ２は、第１の表示導光層１３と光散乱層１２とが密着している領域のみから前方に導き出される。第１の表示導光層１３と光散乱層１２とが密着している領域は、図２（Ａ）に示すように、数字の「８」のパターンとなるように形成されている。そのため、前方からは、第１の表示として数字「８」が明るく照らされて目視できる。発光ダイオード１５から発せられる光が白色光であり、光散乱層１２が白色または乳白色であると、第１の表示の「８」は、白色のパターンとして照光表示される。発光ダイオード１５から発せられる光が白色光であり、光散乱層１２が赤色や青色などのように彩色された色相であるときは、第１の表示の「８」は、彩色されたパターンとして照光表示される。発光ダイオード１５から発せられる光が赤色や青色の彩色光であり、光散乱層１２が白色または乳白色であるときは、第１の表示の「８」は、光の彩色と同じ色のパターンとして照光表示される。

発光ダイオード１５が点灯し、第２の光源である発光ダイオード２４が消灯しているときは、第２の表示導光層２２に光が与えられることがなく、第２の表示導光層２２のパターンで表現される「Ａ」の文字の第２の表示は、前方からほとんど見えない。

次に、第１の光源である発光ダイオード１５を消灯して、第２の光源である発光ダイオード２４を点灯すると、図２（Ｂ）に示す第２の表示が照光表示される。

発光ダイオード２４から発せられる光は、端面２１ｃから第２の導光層２１の内部に入射する。第２の導光層２１の内部では、表面２１ａと光透過層（空気層）２３との屈折率差、ならびに裏面２１ｂと外部の空気層との屈性率差で、光が第２の導光層２１の内部に向けて反射されて光成分Ｌａとして伝播する。第２の導光層２１と第２の表示導光層２２との境界部は、屈性率の差がなく、または屈折率の差がわずかであるため、第２の導光層２１の内部を伝播する光成分Ｌａの一部が第２の表示導光層２２の内部に入り、光散乱層１２を裏面１２ｂから表面１２ａに向けて透過する。光散乱層１２を透過した光は散乱光となる。

光散乱層１２を透過した散乱光の一部の成分Ｌｂは、第１の表示導光層１３と第１の導光層１１の内部を透過して前方（Ｚ１方向）へ出射する。散乱光の光の他の成分Ｌｃは、光透過層１４と第１の導光層１１を透過して前方へ出射する。

光散乱層１２の内部を光が透過して散乱光となる領域は、第２の表示導光層２２と光散乱層１２とが密着している領域のみである。第２の表示導光層２２と光散乱層１２とが密着している領域は、図２（Ｂ）に示すように、第２の表示内容を表すパターン形状であるため、前方からはローマ字の「Ａ」が第２の表示として明るく照らされて表示される。

光散乱層１２を透過した「Ａ」のパターンの光は、散乱光であるため、第１の表示導光層１３と光透過層１４とをほぼ同じ条件で透過することができ、図２（Ａ）に示す第１の表示である数字の「８」は前方からほとんど見えない。

すなわち、図２（Ａ）に示す第１の表示の形状は、光散乱層１２と第１の表示導光層１３とが密着した領域のパターンに依存し、図２（Ｂ）に示す第２の表示の形状は、光散乱層１２と第２の表示導光層２２とが密着した領域のパターンに依存している。第１の表示導光層１３は、いずれの場合も、前記パターンで形成された散乱光を、第１の導光層１１まで導く働きをしているだけであり、第１の表示導光層１３の形状が光の進行状態に大きな影響を与えるものではない。そのため、発光ダイオード１５が点灯せずに、発光ダイオード２４が点灯したときに、前方から図２（Ｂ）に示す第２の表示であるローマ字「Ａ」が明るく見えるが、図２（Ａ）に示す第１の表示である数字「８」はほとんど見えない。

第１の表示内容は第１の表示導光層１３の平面形状で決まり、第２の表示内容は第２の表示導光層２２の平面形状で決まるため、第１の表示導光層１３と第２の表示導光層２２の平面形状を変え、または平面形状の組み合わせを変えることで、任意の表示内容を切り換えて表示することが可能になる。

また、光散乱層１２の色相や、発光ダイオード２４から発せられる光の彩色を選ぶことにより、第２の表示であるローマ字「Ａ」を種々の色相で表示できる。

また、発光ダイオード１５から発せられる光の色相と、発光ダイオード２４から発せられる光の色相とを互いに異ならせることで、図２（Ａ）に示す第１の表示と、図２（Ｂ）に示す第２の表示を、異なる色相の光で表示させることが可能である。

図１に示す照光表示装置１は、第１の導光層１１と第２の導光層２１が可撓性の合成樹脂シートであり、光散乱層１２も可撓性である。したがって、照光表示装置１の下にスイッチ機構を設け、第１の表示導光層１３および第２の表示導光層２２が設けられている領域を指で押すことで、その下に位置するスイッチ機構を動作させることができる。

または、照光表示装置１の第１の導光層１１の表面１１ａの前方に透明なタッチパネルを配置し、照光表示装置１からの照光内容を目視しながら前記タッチパネルを操作できるようにしてもよい。透明なタッチパネルは、指が接近したときの電極間の静電容量の相違を検知して指が接触した位置の座標を特定する静電容量式のパネルである。または、可撓性の絶縁シートが空間を挟んで対面し、上下の絶縁シートの対面部に透明な抵抗体層が形成され、指で押されて絶縁シートどうしが接触する位置を、抵抗値の変化によって検知できるものである。

図１と図２に示す照光表示装置では、第１の表示導光層１３の中心と第２の表示導光層２２の中心が図の左右にずれて配置されており、第１の表示導光層１３で照光される「８」の文字の第１の表示と、第２の表示導光層２２で照光される「Ａ」の文字の第２の表示は、中心が左右にずれて一部のみが重なっている。

ただし、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、第１の表示導光層１３の中心と第２の表示導光層２２の中心とをほぼ一致させて、第１の表示導光層１３で照光される「８」の文字の第１の表示の中心と、第２の表示導光層２２で照光される「Ａ」の文字の中心と第２の表示の中心とがほぼ一致するように配置することができる。この構成により、狭い領域に２つの比較的大きな表示を切り換えて表示することが可能になる。

図４は、本発明の第２の実施の形態の照光表示装置１０１を示す側面図である。この照光表示装置１０１は、反射表示部２Ａとその下の光送出部３Ａを有している。

反射表示部２Ａでは、第１の導光層１１１と第１の表示導光層１１３とが一体に形成されており、第１の表示導光層１１３が第１の導光層１１１の下面から下向きに突出している。例えば、第１の表示導光層１１３の平面パターンが凹部に形成された基板の表面に液状の合成樹脂を供給して紫外線などで硬化させ、基板から剥がすいわゆるインプリント法によって、第１の導光層１１１と第１の表示導光層１１３とを一体に形成することができる。第１の表示導光層１１３は、図２（Ａ）に示すような第１の表示となる文字や数字や記号などの平面パターンで形成される。第１の表示導光層１１３と光散乱層１２は、透光性の接着剤層１１３ａによって固着されている。

光送出部３Ａでは、第２の導光層１２１と第２の表示導光層１２２とがインプリント法で一体に形成されており、第２の表示導光層１２２が上向きに突出している。第２の表示導光層１２２は、図２（Ｂ）に示すような第２の表示となる文字や数字や記号などの平面パターンで形成される。第２の表示導光層１２２と光散乱層１２とは透光性の接着剤層１２２ａで固着されている。

第１の導光層１１１と光散乱層１２との間で第１の表示導光層１１３が設けられていない部分には、空気などの低屈折率の光透過層１１４が形成されており、第２の導光層１２１と光散乱層１２との間で第２の表示導光層１２２が設けられていない部分には、空気などの低屈折率の光透過層１２３が形成されている。

図４に示す照光表示装置１０１は、発光ダイオード１５から第１の導光層１１１に光を入射させると、図２（Ａ）に示す第１の表示の数字などが表示され、発光ダイオード２４から第２の導光層１２１に光を入射させると、図２（Ｂ）に示す第２の表示の文字などが表示される。

図５は本発明の第３の実施の形態の照光表示装置２０１を示している。この照光表示装置２０１は、反射表示部２とその後方の光送出部３Ｂを有している。

反射表示部２を構成する第１の導光層１１と光散乱層１２と第１の表示導光層１３および光透過層１４は、図１に示した反射表示部２と同じ構造である。

光送出部３Ｂは、第３の導光層２２１を有している。この第３の導光層２２１は、第１の導光層１１１と同じポリウレタン樹脂などで形成された可撓性で透光性の合成樹脂シートである。第３の導光層２２１の右側には発光ダイオード２４が設けられており、この発光ダイオード２４から発せられた光が第３の導光層２２１の内部に入射する。

第３の導光層２２１の表面２２１ａには、空気層などの低屈折率の光透過層２２３を介して遮光層２２４が対向している。この遮光層２２４は、光散乱層１２の下面に形成された塗装膜や印刷膜である。または、第３の導光層２２１と光散乱層１２との間に透明なシートが配置されて、この透明なシートに遮光層２２４が形成されていてもよい。前記遮光層２２４によって、第３の導光層２２１の内部を伝播する光が表面２２１ａから前方へ光が漏れるのを制限している。遮光層２２４はその一部が除去されて、除去された部分がパターン形成部２２５となっている。このパターン形成部２２５は、図２（Ｂ）に示すような、第２の表示となる文字や数字または記号などのパターン形状となっている。

第３の導光層２２１の裏面２２１ｂには、前記パターン形成部２２５の下側に反射部２２６が設けられている。反射部２２６は、第３の導光層２２１の裏面２２１ｂに細かな凹凸を形成したものである。または、裏面２２１ｂに白色のフィラーが混入した樹脂層や金属反射層が形成されたものである。

図５に示す照光表示装置２０１は、発光ダイオード１５が点灯し、発光ダイオード２４が消灯すると、第１の表示導光層１３のパターンに応じて、図２（Ａ）に示すような第１の表示が照光表示される。発光ダイオード１５が消灯し、発光ダイオード２４が点灯すると、その光が第３の導光層２２１の内部を伝播し、反射部２２６で反射されてパターン形成部２２５から前方へ出射される。パターン形成部２２５から前方（Ｚ１方向）に出た光は、光散乱層１２を透過し散乱光となって、第１の表示導光層１３および光透過層１４を透過し、さらに第１の導光層１１を透過して前方へ出射する。

光散乱層１２を透過した散乱光は、パターン形成部２２５の形状を表示する光となって前方へ出るため、図２（Ｂ）に示したのと同等に、パターン形成部２２５のパターンに応じた第２の表示を照光させることができる。

なお、前記遮光層２２４を設けずに、反射部２２６を文字や数字や記号または図形のパターンにして、この反射部２２６をパターン形成部としてもよい。この場合には、反射部２２６のパターンで表現される文字や数字などが、光散乱層１２を透過して散乱光となり、第１の表示導光層１３および光透過層１４を透過し、さらに第１の導光層１１を透過して前方へ出射する。

図６は本発明の第３の実施の形態の照光表示装置３０１を示している。反射表示部２は、図１および図５に示したものと同じであり、第１の導光層１１と第１の表示導光層１３、および第１の光源である発光ダイオード１５が設けられている。

光送出部３Ｃは、図５に示した実施の形態と同じ第３の導光層２２１を有しており、その端面に第２の光源である発光ダイオード２４が対向している。第３の導光層２２１の表面２２１ａには、空気層などの光透過層２２３を介して補助層３２１が対向している。補助層３２１は、第３の導光層２２１とほぼ同じ屈折率の透明な合成樹脂シートである。この補助層３２１の表面３２１ａに、遮光層２２４が形成され、この遮光層２２４が文字や記号のパターンで部分的に除去されてパターン形成部２２５が形成されている。

補助層３２１の表面３２１ａには光散乱層３１２が部分的に設けられている。この光散乱層３１２は、前記パターン形成部２２５を覆うように形成され、且つ第１の表示導光層１３と密着して設けられている。また、第３の導光層２２１の裏面２２１ｂには、図５に示したのと同じ反射部２２６が設けられている。

発光ダイオード２４が点灯せずに発光ダイオード１５が点灯すると、第１の表示導光層１３のパターンに応じて第１の表示が照光される。発光ダイオード１５を点灯せずに発光ダイオード２４が点灯すると、その光が第３の導光層２２１の内部を伝播し、反射部２２６で反射されて、光透過層２２３と補助層３２１を透過する。さらに、パターン形成部２２５の内部を通過し、光散乱層３１２内を散乱されながら透過する。その結果、パターン形成部２２５のパターン形状に応じた第２の表示が照光される。

図６に示す光散乱層３１２は、内部構造で光を散乱する機能を発揮する透光性の樹脂膜が、印刷や塗装などの手段で塗工されて形成されている。光散乱層３１２が薄いために、照光表示装置３０１を薄型に構成できる。また、光散乱層３１２の内部構造を調整し、例えば光を散乱させるフィラーの濃度を変化させたり、光散乱層３１２の厚さを変えることで、光の散乱度を変えることができ、これにより第１の表示と第２の表示の輝度や明度を調整することができる。

図６に示すように、第１の導光層１１と第３の導光層との間に複数の第１の表示導光層１３と複数のパターン形成部２２５が設けられて、図２や図３（Ａ）に示す表示部が複数箇所に設けられているものにおいては、発光ダイオード１５や発光ダイオード２４などの光源からの距離の違いに応じて、光散乱層３１２の散乱度を場所に応じて変化させることで、それぞれの表示の輝度のばらつきを少なくすることなどが可能である。

この場合に、反射部２２６の反射率も、光源からの距離の違いに応じて変化させることが好ましい。反射部２２６の反射率は、第３の導光層２２１の裏面２２１ｂに形成される凹凸の大きさや密度を変えたり、裏面２２１ｂに重ねられる樹脂層のフィラーの濃度を変えたり、金属層となる金属材料を変えることで実現できる。

なお、図１に示した照光表示装置１において、光透過層２３を屈折率の低い樹脂層とし、第１の表示導光層１３と第２の表示導光層２２が設けられている部分にのみ、光透過層２３と第２の表示導光層２２の表面に、部分的に光散乱層を形成することも可能である。

図７は本発明の第４の実施の形態の照光表示装置４０１を示し、図８は本発明の第５の実施の形態の照光表示装置５０１を示している。この２つの実施の形態は、図５に示した照光表示装置２０１の構造を基本とし、白色光を発する発光ダイオード１５，２４を使用して、有彩色の表示を可能としたものである。

図７に示す照光表示装置４０１は、第３の導光層２２１と遮光層２２４との間にカラーフィルター層４１０が配置されている。カラーフィルター層４１０は、透明な樹脂に顔料が混入されて着色されたものであり、透光性である。

発光ダイオード２４が点灯せずに発光ダイオード１５が点灯して白色光が発せられると、第１の表示導光層１３のパターンに応じて第１の表示が照光される。このときの照光は光拡散層１２の色相となる。発光ダイオード１５が点灯せずに発光ダイオード２４が点灯して白色光が発せられると、この光はカラーフィルター層４１０と光拡散層１２を透過するため、パターン形成部２２５のパターンに応じた第２の表示が、カラーフィルター層４１０と光拡散層１２の色相が混合した色で表示される。この場合、光拡散層１２は白色などの無彩色であることが好ましい。

図８に示す照光表示装置５０１は、第１の導光層１１にカラーフィルター層５１１が設けられ、第３の導光層２２１にカラーフィルター層５１２が設けられている。発光ダイオード１５から発せられる白色光は、カラーフィルター層５１１を通過し、有彩色の光となって第１の導光層１１の内部を伝播する。よって、第１の表示は、カラーフィルター層５１１の色相と光散乱層１２の色相とが混合した色で表示される。

発光ダイオード２４から発せられる白色光はカラーフィルター層５１２を透過して有彩色の光となって第３の導光層２２１の内部を伝播する。よって第２の表示は、カラーフィルター層５１２の色相と光散乱層１２の色相とが混合した色で表示される。よって、光散乱層１２は無彩色であることが好ましい。図８では、カラーフィルター層５１１と５１２の色相を異ならせることで、第１の表示と第２の表示を異なる色で表示できるようになる。

図９は本発明の第６の実施の形態の照光表示装置６０１を示している。この照光表示装置６０１は、反射表示部２とその後方の光送出部３Ｄを有している。

反射表示部２を構成する第１の導光層１１と光散乱層１２と第１の表示導光層１３および光透過層１４は、図１に示した反射表示部２と同じ構造である。

光送出部３Ｄには、内部に発光ダイオードなどの光源を有する発光部６２１が設けられている。発光部６２１の前方に向く発光面６２２には文字や数字または記号などの第２の表示に対応するパターンの発光スリットが設けられている。

図９に示す照光表示装置６０１は、発光ダイオード１５が点灯し、発光部６２１を消灯すると、第１の表示導光層１３のパターンに応じて図２（Ａ）に示すような第１の表示が照光されて表示される。発光ダイオード１５が消灯し、発光部６２１が点灯すると、発光面６２２から出た第２の表示となるパターンの光が、光散乱層１２を透過して散乱光となり、第１の表示導光層１３および光透過層１４を透過し、さらに第１の導光層１１を透過して前方へ出射する。

なお、本発明は、前記発光部６２１が、エレクトロルミネッセンス素子などの面発光源を備えて、第２の表示のパターンの光を発するものであってもよい。

図１０は反射表示部２の変形例を示している。
本例においては、第１の導光層１１の裏面１１ｂよりも後方に、第１の導光層１１と光学的に分離するよう表面に凹凸がある光散乱層１２が設けられている。光散乱層１２の表面に凹凸があるため、導光層１１と光散乱層１２との間には空気層が形成され、ほぼ光学的に分離されて導光層１１を伝播する光は光散乱層１２にはほとんど影響されることなく伝播することが出来る。

第１の表示導光層１３は、導光層１１と光散乱層１２との界面で溶着された層として形成される。このような表示導光層１３は、導光層１１と光散乱層１２を重ねた後、レーザー照射を行うことなどによって導光層１１と光散乱層１２の界面で少なくとも一方の層を溶かして一体化させることによって形成できる。このような表示導光層１３によって導光層１１と光散乱層１２が部分的に光学的に結合されるため、図１の形態と同様に導光層１１を伝播した光は表示導光層１３が形成された部分でのみ光散乱層１２から散乱され、表示導光層１３の形状の第１の表示を表示することができる。

１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１ 照光表示装置
２，２Ａ 反射表示部
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ 光送出部
１１ 第１の導光層
１２ 光散乱層
１３ 第１の表示導光層
１４ 光透過層
１５ 第１の光源である発光ダイオード
２１ 第２の導光層
２２ 第２の表示導光層
２３ 光透過層
２４ 第２の光源である発光ダイオード
１１１ 第１の導光層
１１３ 第１の表示導光層
１１４ 光透過層
１２１ 第２の導光層
１２２ 第２の表示導光層
１２３ 光透過層
２２１ 第３の導光層
２２４ 遮光層
２２５ パターン形成部
３１２ 光散乱層
４１０ カラーフィルター層
５１１，５１２ カラーフィルター層
３２１ 補助層
６２１ 発光部

Claims (11)

1. 第１の表示と第２の表示を選択して照光できる照光表示装置において、
   反射光と透過光の双方を散乱させる光散乱層と、前記光散乱層の表面に光学的に分離されて配置された導光層と、前記導光層の内部に光を与える光源と、前記光散乱層と前記導光層との間に配置されて前記導光層の内部を伝播する光を前記光散乱層に導いて反射させる表示導光層と、前記光散乱層の裏面に透過光を与える光送出部とを有し、
   前記表示導光層が、前記第１の表示を表すパターンに形成され、前記光送出部から前記光散乱層へ前記第２の表示を表す光が与えられることを特徴とする照光表示装置。
2. 前記表示導光層は前記導光層と別体に形成されて、前記導光層と前記光散乱層の双方に固着されている請求項１記載の照光表示装置。
3. 前記表示導光層は、少なくとも一部が接着剤層である請求項２記載の照光表示装置。
4. 前記表示導光層は、前記導光層の一部が前記光散乱層に向けて突出して形成されて、前記光散乱層の表面に固着されている請求項１記載の照光表示装置。
5. 前記表示導光層が設けられていない領域では、前記導光層と前記光散乱層との間に、前記導光層と前記表示導光層の双方よりも屈折率の低い低屈折率層が設けられている請求項１記載の照光表示装置。
6. 前記低屈折率層は空気層である請求項５記載の照光表示装置。
7. 前記光送出部が、前記光散乱層の裏面から光学的に分離されて配置された第２の導光層と、前記第２の導光層の内部に光を与える第２の光源と、前記第２の導光層と前記光散乱層との間に配置されて前記第２の導光層の内部を伝播する光を前記光散乱層の裏面に導いて透過させる第２の表示導光層とを有しており、前記第２の表示導光層が、前記第２の表示を表すパターンに形成されている請求項１記載の照光表示装置。
8. 前記第２の表示導光層が、前記光散乱層の表側に設けられた前記表示導光層と同じ構造である請求項７記載の照光表示装置。
9. 前記光送出部が、前記光散乱層の裏面側に配置された第３の導光層と、前記第３の導光層の内部に光を与える光源と、前記第３の導光層の内部を伝播する光を前記光散乱層に与えるパターン形成部とを有しており、前記パターン形成部が、前記第２の表示を表すパターンに形成されている請求項１記載の照光表示装置。
10. 前記光散乱層と前記第３の導光層との間に光の透過を遮断する遮光層が設けられ、前記遮光層が欠如した部分に前記パターン形成部が形成されており、前記パターン形成部に前記光散乱層が部分的に設けられている請求項９記載の照光表示装置。
11. 前記光送出部は、前記第２の表示を表すパターンの光を発生する発光部である請求項１記載の照光表示装置。

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