JP5429490B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車やオートバイに搭載される表示装置に関し、特に印刷パネルに形成した開口窓に液晶パネル等のフラット・パネル・ディスプレイを臨ませてなる表示装置に関する。

この種の表示装置として例えば下記特許文献１に記載されたものが知られている。この表示装置は、合成樹脂からなる板状の基板に所定色の地色層を印刷してなると共にその一部に貫通孔からなる開口窓を有してなる印刷パネルと、この印刷パネルの背後に配置され開口窓を通して視認可能な液晶パネルとを備えている。

これら印刷パネルと液晶パネルには、通常、外光反射を抑えるため、反射防止対策が施されている。印刷パネルの場合は、地色層の表面に微細な凹凸（粗面）からなる光拡散処理を施した光拡散層が印刷され、また液晶パネルの場合は、偏光フィルムの表面に微細な凹凸（粗面）からなる光拡散処理を施すか、または表面に微細な凹凸（粗面）からなる光拡散処理を施した拡散フィルムを偏光フィルムの表面に設けるようにしている。

特開２０００−０９７７３２号公報（図４５）

しかしながら、印刷パネル側は、反射によるぎらつきを抑制するために粗面の粗さ度合いを強く設定するのに対し、液晶パネル側は、表示が暈けて不鮮明になることを抑えるために粗面の粗さ度合いを弱く設定する都合があり、粗さの異なる面が隣接することによって境界が目立ってしまい、表示品位が劣ってしまうという問題がある。この点を解消するには印刷パネル側の表面粗さを液晶パネル側の表面粗さに合わせることが考えられるが、表面粗さをフラット・パネル・ディスプレイに合わせるだけでは、通常、フラット・パネル・ディスプレイよりも広い面積を有する印刷パネルが眩しく感じられ、視認性の点で改良の余地があった。

そこで、本発明は前述した問題点に着目し、印刷パネルの面状態とフラット・パネル・ディスプレイの面状態を近づけながら、印刷パネルの眩しさを抑制することが可能な表示装置を提供することを目的とする。

本発明は、一部に貫通孔からなる開口窓を有してなる印刷パネルと、この印刷パネルの背後に配置され前記開口窓を通して視認可能なフラット・パネル・ディスプレイとを備えた表示装置において、前記印刷パネルは前記フラット・パネル・ディスプレイの表面と同系色となる着色部を有し、この着色部の前面には前記フラット・パネル・ディスプレイの表面と同程度の光拡散性を有する光拡散層が設けられ、この光拡散層の前面には反射防止層が形成されることを特徴とする。
このように構成することにより、印刷パネルとフラット・パネル・ディスプレイの面状態（色及び表面粗さ）を近づけて表示品位を高めながら、反射防止層による反射抑制作用によって印刷パネル側の眩しさを抑制することができる。

また本発明は、前記着色部が印刷層からなることを特徴とする。
このように構成することにより、色の合わせ込みやバリエーション対応を容易にすることができる。

また本発明は、前記光拡散層が光拡散性を有する微少粒子を混入した透明インクを印刷してなることを特徴とする。
このように構成することにより、製造が容易で安価な光拡散層を得ることができる。

また本発明は、前記反射防止層が標準光源を光源とした時の反射色がＣＩＥ色度図においてｘ座標＝０．２〜０．４、ｙ座標＝０．２〜０．４の範囲内にあることを特徴とする。
このように構成することにより、印刷パネルの反射色を無彩色にでき，強い光が当たった場合でもフラット・パネル・ディスプレイに対する色調の違和感を軽減することができる。

また本発明は、前記印刷パネルが所定の表示意匠部を有することを特徴とする。
このように構成することにより、前記印刷パネルを意匠板としても利用でき、部品点数を削減し安価にすることができる。

本発明によれば、印刷パネルとフラット・パネル・ディスプレイの面状態（色及び表面粗さ）を近づけながら、印刷パネル側の眩しさを抑制することができる。

本発明の第１の実施形態による表示装置の正面図。 図１のＡ−Ａ断面図。 反射防止層の分光反射率を示す特性図。 反射防止層の反射光特性を示す色度図 本発明の第２の実施形態による表示装置の正面図。

本発明の第１の実施形態による表示装置は、例えば車両用計器として車両に搭載されるものであり、図１に示すように、計器板もしくは見返し板からなる印刷パネル１と、指針式計器２〜５と、例えば液晶パネルからなるフラット・パネル・ディスプレイ６とを備えている。

印刷パネル１は、基板１１と、地色層１２と、光拡散層１３と、反射防止層１４とを備えると共に指針式計器２〜５に対応した開口部１５と、フラット・パネル・ディスプレイ６に対応した開口窓１６とを有している。

基板１１は、例えばアクリルやポリカーボネート等の透明合成樹脂からなり、所謂蒲鉾形の正面視形状を有した平板からなる。

地色層１２は、例えば黒色の遮光性インクを基板１１の前面にスクリーン印刷等の手法によりベタ塗り印刷することにより形成されている。

光拡散層１３は、例えば粒径が１０μｍ前後の透明ビーズ（光拡散性を有する微小粒子）を混入させた透明インクを地色層１２の前面にスクリーン印刷等の手法によりベタ塗り印刷することにより形成された艶消し層からなり、その表面は図２中、部分拡大図に示すように微細な凹凸による粗面となしてある。

反射防止層１４は、実質的に無色透明で光干渉性を有する光学薄膜を複数層積層した薄膜からなり、隣接する光学薄膜どうしは屈折率が異なるようになっている。これら光学薄膜例えば材料自体の屈折率が大きい酸化チタン（ チタン化合物） と、材料自体の屈折率が酸化チタンよりも小さい酸化ケイ素（ケイ素化合物） とが交互に重なるよう、真空蒸着法、スパッタリング法等の成膜法を用いて形成されている。また反射防止層１４の表面は、図２中、部分拡大図に示すように光拡散層１３の凹凸に倣った粗面となしてある。

開口部１５は、指針式計器２〜５に対応した貫通孔からなり、指針式計器２〜５の表示部を収容している。

開口窓１６は、フラット・パネル・ディスプレイ６に対応した貫通孔からなり、フラット・パネル・ディスプレイ６の表示面を背後から臨ませてなる。

また印刷パネル１は、その適宜箇所に例えばシートベルト警報やハイビーム警報、方向指示器の方向等の警報・報知マークからなる表示意匠部１７を有しており、この表示意匠部１６はそれ自体もしくはその周囲が光透過エリアとなるよう地色層１２を部分的に抜き形成した領域からなり、図示省略した光源によって発光表示されるものである。なお表示意匠部１７は地色層１２を抜き形成してなるだけでなく、所定の色を有する透過層により色づけしてもよい。

なお地色層１２は、基板１１の背面に設けてもよい。さらに基板１１は着色したものを使用しても良い。

指針式計器２〜５は、例えば速度計やエンジン回転計（タコメータ）等の主要計器と、水温計と燃料計等の補助計器からなり、それぞれが表示板２１，３１，４１，５１と、指針２２，３２，４２，５２とを有している。

表示板２１，３１，４１，５１は、例えばアクリルやポリカーボネート等の透明合成樹脂からなる基材に適宜印刷を施して指針２２，３２，４２，５２の指示対象となる目盛や数字等の指標部（図示しない）と、この指標部の背景となる地部とを有している。なお印刷パネル１に前記指標部を形成することで表示板２１，３１，４１，５１を廃止することもできる。

指針２２，３２，４２，５２は、合成樹脂部品からなり、図示省略したステッピングモータにより前記指標部を指示するようになっている。

フラット・パネル・ディスプレイ６は、例えば走行距離や外気温等の数字情報や各種画像情報を表示するＴＦＴ型の液晶パネルであり、カラーフィルタ基板６１と、アレイ基板６２との間に液晶像を封入すると共にカラーフィルタ基板６１の前面とアレイ基板６２の背面のそれぞれに偏光フィルタ６３，６４を貼り付けてなる。

この場合、偏光フィルタ６３は、図２に示すように表面に凹凸（粗面）を備えた合成樹脂フィルムからなる。

このフラット・パネル・ディスプレイ６は、開口窓１６を通して視認可能であれば、液晶に限らず電界発光素子や蛍光表示管等のフラット・パネル・ディスプレイを用いてもよい。またフラット・パネル・ディスプレイ６の背後には、図示しないバックライトが設けられている。

ここで印刷パネル１とフラット・パネル・ディスプレイ６の各表面に注目すると、これらの表面は互いに黒色等暗色の同系色に設定されている。

すなわち、印刷パネル１の表面色（地色層１２の色）とフラット・パネル・ディスプレイ６の表面色（前記バックライトオフ時の全体色または前記バックライトオン時の背景色）の差（ΔＥ）は、Ｌ*ａ*ｂ*（エルスター、エースター、ビースター）表色系からなる三次元座標を用いて表すことができ、印刷パネル１の明度Ｌ*をＬ１、同色度ａ*をａ１、同色度ｂ*をｂ１とし、フラット・パネル・ディスプレイ６の明度Ｌ*をＬ２、同色度ａ*をａ２、同色度ｂ*をｂ２とし、Ｌ１とＬ２の差をΔＬ、ａ１とａ２の差をΔａ、ｂ１とｂ２の差をΔｂとしたとき、ΔＬ、Δａ、Δｂのそれぞれを二乗したものの和の平方根（二つの座標の距離）によって求めることができ、本実施形態ではこの色差（ΔＥ）を例えば５（絶対値）以下に設定している。この値は各表面色の色の違いが目立たない目安となるもので、これよりも大きいと色の違いが目立ってしまう。

次に印刷パネル１側となる光拡散層１３の表面（凹凸）の光拡散性と、フラット・パネル・ディスプレイ６側となる偏光フィルタ６３の表面（凹凸）の光拡散性に注目すると、光拡散層１３表面の拡散反射率Ｒｓ１と、フラット・パネル・ディスプレイ６側となる偏光フィルタ６３の表面の凹凸部の拡散反射率Ｒｓ２は、それぞれ２％程度となるように設定されている。これは入射光が光拡散層１３の表面で反射した際に生じる正反射光と拡散光からなる反射光のうち、拡散光が占めるエネルギー比率であり、拡散反射率Ｒｓ１，２が２％とは、入射光エネルギーを１００％としたとき拡散光のエネルギーが２％、正反射光のエネルギーが９８％であることを意味している。

印刷パネル１やフラット・パネル・ディスプレイ６の表面に強い光が当たった場合、拡散反射率Ｒｓ１，２が低いと各表示面の視認色は保たれるが、写り込みがし易く（艶ありセミグロス状態）、逆に拡散反射率Ｒｓ１，２が高いと写り込みはしにくいが、光の拡散度合いが大きくなって白くみえてしまう（艶消しマット状態）傾向があり、拡散反射率Ｒｓ１，２は、各表示面の視認色や写り込み（艶状態）のバランスを考慮して設定する必要があり、拡散反射率Ｒｓ１，２が２％という値は、互いに相反する視認色と艶状態のバランスが程よく調和した状態、すなわち反射光が眩しすぎず且つ拡散による白化見え現象も大きくない目安として設定したものである。

なお拡散反射率Ｒｓ１、Ｒｓ２の差（ΔＲｓ）は、必ずしも完全に同じ値に設定する必要はなく、１％以内の差（ΔＲｓ）を目安として同程度に設定してあればよい。例えば拡散反射率Ｒｓ２が２％の場合、拡散反射率Ｒｓ１は１％〜３％の範囲に設定すればよい。１％以内の差であれば、光拡散性（拡散度合い）の違いが目立たず、これより大きいと光拡散性（拡散度合い）の違いが目立ってしまう。

次に反射防止層１４の反射特性に注目すると、本実施形態による反射防止層１４の分光反射率は、図３中、実線にて示すように、４５０ｎｍ〜６５０ｎｍに渡る波長の光に対し略一定の低い反射率特性を示すように設定されている。当該設定は反射防止層１４を構成する光学薄膜の材料や膜厚等を適切に制御することにより得ることができ、図３中、実線にて示す分光反射率特性をＣＩＥ色度図に展開すると、図４中、点Ｄにて示すように色座標においてｘ座標＝０．２９付近、ｙ座標＝０．２７付近に位置する白色光（無色光）となる。なお図３にて示す分光反射率は、標準光源として例えばＤ６５光源を用いて計測したときの特性である。

参考として図３には、比較例として同じＤ６５光源を用いて計測した標準的な反射防止層の分光反射特性を点線にて示しており、標準的な反射防止層の場合は、反射光が認識されにくくなるよう人間の目の感度が最も高い５５０ｎｍ付近の波長を負のピークとする逆放物線状の分光反射特性に設定されており、この分光反射特性をＣＩＥ色度図に展開すると、図４中、Ｘにてプロットしたように色座標においてｘ座標＝０．２７付近、ｙ座標＝０．１１付近上に位置する薄紫色光となる。

このように反射防止層１４の分光反射率を図３中、実線にて示すように設定したことにより、印刷パネル１の表面で反射した光の反射色を白色等の無彩色にできるため、フラット・パネル・ディスプレイ６の反射色と差異がでないようにしている。

なお反射防止層１４は、図４中、点線による囲み領域内、すなわち標準光源を光源とした時の反射色がＣＩＥ色度図においてｘ座標＝０．２〜０．４、ｙ座標＝０．２〜０．４の範囲内となる分光反射特性となるように設定することが望ましい。

以上のように本実施形態では、一部に貫通孔からなる開口窓１６を有してなる印刷パネル１と、この印刷パネル１の背後に配置され開口窓１６を通して視認可能なフラット・パネル・ディスプレイ６とを備えた表示装置において、印刷パネル１はフラット・パネル・ディスプレイ６の表面と同系色となる地色層（着色部）１２を有し、この地色層１２の前面にはフラット・パネル・ディスプレイの表面と同程度の光拡散性を有する光拡散層１３が設けられ、この光拡散層１３の前面には反射防止層１４が形成されることにより、印刷パネル１とフラット・パネル・ディスプレイ６の面状態（色及び表面粗さ）を近づけて表示品位を高めながら、反射防止層１４による反射抑制作用によって印刷パネル１側の眩しさを抑制することができる。

また本実施形態では、地色層が印刷層からなることにより、色の合わせ込みやバリエーション対応を容易にすることができる。

また本実施形態では、光拡散層１３が光拡散性を有する微少粒子を混入した透明インクを印刷してなることにより、製造が容易で安価な光拡散層を得ることができる。

また本実施形態では、反射防止層１４が標準光源を光源とした時の反射色がＣＩＥ色度図においてｘ座標＝０．２〜０．４、ｙ座標＝０．２〜０．４の範囲内にあることにより、印刷パネル１の反射色を無彩色にでき，強い光が当たった場合でもフラット・パネル・ディスプレイ６に対する色調の違和感を軽減することができる。

また本実施形態では、印刷パネル１が所定の表示意匠部１７を有することにより、印刷パネル１を意匠板としても利用でき、部品点数を削減し安価にすることができる。

本発明の第２の実施形態による表示装置は、図５に示すように、計器板もしくは見返し板からなる印刷パネル１と、指針式計器２〜５と、例えば液晶パネルからなるフラット・パネル・ディスプレイ６とを備えている。

指針式計器２〜５のうち、指針式計器３，４の表示板３１，４１にはそれぞれ開口窓１６が形成され、これら開口窓１６を通じて個別に設けられたフラット・パネル・ディスプレイ６が視認されるようになっている。

そして本実施形態では印刷層からなる表示板３１，４１の前記地部（着色部）の前面に光拡散層１３が、さらにこの光拡散層１３の前面に反射防止層１４が形成されており、これにより表示板３１，４１とフラット・パネル・ディスプレイ６の面状態（色及び表面粗さ）を近づけて表示品位を高めながら、反射防止層１４による反射抑制作用によって表示板３１，４１側の眩しさを抑制することができる。

１ 印刷パネル
２〜５ 指針式計器
６ フラット・パネル・ディスプレイ
１１ 基板
１２ 地色層
１３ 光拡散層
１４ 反射防止層
１５ 開口部
１６ 開口窓
１７ 表示意匠部
２１，３１，４１，５１ 表示板
２２，３２，４２，５２ 指針
６１ カラーフィルタ基板
６２ アレイ基板
６３，６４ 偏光フィルタ
Ｄ,Ｘ 点

Claims (5)

1. 一部に貫通孔からなる開口窓を有してなる印刷パネルと、この印刷パネルの背後に配置され前記開口窓を通して視認可能なフラット・パネル・ディスプレイとを備えた表示装置において、前記印刷パネルは前記フラット・パネル・ディスプレイの表面と同系色となる着色部を有し、この着色部の前面には前記フラット・パネル・ディスプレイの表面と同程度の光拡散性を有する光拡散層が設けられ、この光拡散層の前面には反射防止層が形成されることを特徴とする表示装置。
2. 前記着色部が印刷層からなることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記光拡散層が光拡散性を有する微少粒子を混入した透明インクを印刷してなることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
4. 前記反射防止層が標準光源を光源とした時の反射色がＣＩＥ色度図においてｘ座標＝０．２〜０．４、ｙ座標＝０．２〜０．４の範囲内にあることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
5. 前記印刷パネルが所定の表示意匠部を有することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
   

Images