JP6784430B1 - Display panel - Google Patents
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Landscapes
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
【課題】発光時の視認性を向上させ、かつ装置の薄型化を図ることのできる表示パネルを提供する。【解決手段】発光素子が２次元配列された発光素子アレイ基板と、発光素子の光軸方向に導光路を形成する透明基材と、透明基材の出射面を被覆する不透明の薄層を備える。透明基材は、透明性樹脂から成る樹脂基材に微細孔が設けられ、該微細孔は、格子状のルーバにより形成され、格子状のルーバの間隙が、発光素子アレイ基板に配列された発光素子の光軸に沿った導光路となることでもよいし、透明性樹脂から成る樹脂基材に微細孔が設けられ、該微細孔に樹脂基材とは屈折率の異なる透光性材料が充填されたものでもよい。また透明基材は、少なくとも２枚のルーバフィルムを、ルーバが直交するように積層されたものであることでもよいし、微細繊維の集合体から成ることでもよい。発光素子アレイ基板上には、各発光素子の間に衝立状壁部が設けられたことでもよい。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display panel capable of improving visibility at the time of light emission and reducing the thickness of an apparatus. A light emitting element array substrate in which light emitting elements are two-dimensionally arranged, a transparent base material forming a light guide path in the optical axis direction of the light emitting element, and an opaque thin layer covering an exit surface of the transparent base material are provided. .. In the transparent base material, micropores are provided in a resin base material made of a transparent resin, the micropores are formed by lattice-shaped louvers, and gaps between the grid-shaped louvers are arranged on a light emitting element array substrate. It may be a light guide path along the optical axis of the element, or a resin base material made of a transparent resin is provided with micropores, and the fine pores are filled with a translucent material having a refractive index different from that of the resin base material. It may be the one that has been done. Further, the transparent base material may be made by laminating at least two louver films so that the louvers are orthogonal to each other, or may be composed of an aggregate of fine fibers. On the light emitting element array substrate, a striking wall portion may be provided between the light emitting elements. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、家庭用電化製品のコントローラ、電子機器のディスプレイ又は自動車等の移動体等に用いる表示パネルに関するものである。 The present invention relates to a display panel used for a controller of a household electric appliance, a display of an electronic device, a moving body such as an automobile, or the like.
近年、情報通信技術は目覚しい進化を遂げている。かつては、パーソナルコンピュータは自宅やオフィスなどの限られた空間のみで利用されていたが、スマートフォンやタブレット端末の普及により、今日ではいつでも誰でもインターネット等を利用した利便性の高い生活を送ることができるようになっている。また、ＩｏＴ（Internet of Things）の観点から、従来はインターネットに接続されていなかった家電製品等についても、インターネットを利用した新しい製品が次々に開発されている。このように、インターネットやインターネットを利用した製品は、既に人々の生活に欠かせないものとなっており、そのような製品は、あらゆる場所に設置され、或は携帯されて、多くの人に利用されている。
しかしながら、このようにあらゆる機器が自身の身の回りに存在することで、便利な生活を享受できる反面、電子機器に囲まれて生活することにストレスを感じている人も多い。
In recent years, information and communication technology has undergone remarkable evolution. In the past, personal computers were used only in limited spaces such as homes and offices, but with the spread of smartphones and tablet terminals, anyone can now live a highly convenient life using the Internet, etc. You can do it. In addition, from the viewpoint of IoT (Internet of Things), new products using the Internet are being developed one after another for home appliances and the like that were not conventionally connected to the Internet. In this way, the Internet and products using the Internet have already become indispensable to people's lives, and such products are installed or carried everywhere and used by many people. Has been done.
However, while all kinds of devices are present around us, we can enjoy a convenient life, but many people are stressed by living surrounded by electronic devices.
例えば、自然の木の温もりを大切にしたホテルは、宿泊する者にとって仕事等を忘れてリラックスできる上質な空間であるといえる。しかしながら、そのような客室の中に無機質な形態をした電子機器、ディスプレイ又はコントローラが多数置かれていると、日常を忘れて充分にリラックスするということができなくなってしまうのである。 For example, a hotel that values the warmth of natural wood can be said to be a high-quality space where guests can relax and forget about work. However, if a large number of electronic devices, displays or controllers in an inorganic form are placed in such a guest room, it becomes impossible to forget about daily life and relax sufficiently.
そこで、木材などから成る薄層が、筐体の外周面に組込まれたタッチセンサ付き表示パネル前面全体を被覆し筐体の外周面に配設された操作表示パネル組込物品が知られている（特許文献１を参照）。これは、薄層の厚さとパネルの輝度が、該パネルに表示されたコンテンツを視認できるように設計されたものであり、かかる技術によれば、操作表示パネルが組み込まれた物品であっても、空間に自然に調和してユーザにとって視覚的ノイズとならず、かつ、ユーザが使用したいと思ったときや必要なときには、自然素材の手触りを感じながら直感的に操作することが可能である。 Therefore, there is known an operation display panel embedded article in which a thin layer made of wood or the like covers the entire front surface of a display panel with a touch sensor incorporated in the outer peripheral surface of the housing and is arranged on the outer peripheral surface of the housing. (See Patent Document 1). This is designed so that the thickness of the thin layer and the brightness of the panel make the content displayed on the panel visible, and according to such technology, even an article incorporating an operation display panel. It naturally harmonizes with the space and does not cause visual noise for the user, and when the user wants to use it or when it is necessary, it is possible to operate it intuitively while feeling the feel of natural materials.
そして、特許文献１の操作表示パネル組込物品では、表示の際の視認性を向上させるために、透明導電性シートと発光素子アレイの間に、発光素子の光の射出方向を導くライトガイドが設けられるとしている。ここでのライトガイドとは、発光素子アレイの基板に積層される不透明の暗色基材であり、発光素子アレイ全体を囲い込み、それぞれの発光素子の光軸に沿って貫通孔が設けられているものを指している。このように、それぞれの発光素子の光軸に沿って貫通孔が設けられることにより、発光時の視認性を向上させることができるとする。
しかしながら、ライトガイドを用いて発光時の視認性を向上させる方法の場合、発光素子の光の射出方向を導くために、ライトガイドに一定の厚みが必要となってしまうため、薄型化を図ることが困難であるという問題がある。また、ライトガイドを設ける場合、発光素子とライトガイドの位置合わせが必要であり製造コストが高くなるという問題や、画面が大型化した際のライトガイドのコスト、及び強度や剛性の問題も存在する。
また、タッチ操作を行わない表示パネルの場合には、透明導電性シートが用いられず、更に薄型化を図る余地は存在するが、特許文献１の操作表示パネル組込物品ではタッチ操作を行わない表示パネルの場合については何ら言及されていない。
Then, in the article incorporated in the operation display panel of Patent Document 1, in order to improve the visibility at the time of display, a light guide for guiding the light emission direction of the light emitting element is provided between the transparent conductive sheet and the light emitting element array. It is supposed to be provided. The light guide here is an opaque dark-colored base material laminated on the substrate of the light-emitting element array, which encloses the entire light-emitting element array and is provided with through holes along the optical axis of each light-emitting element. Pointing to. By providing the through holes along the optical axis of each light emitting element in this way, it is possible to improve the visibility at the time of light emission.
However, in the case of a method of improving visibility at the time of light emission using a light guide, the light guide needs to have a certain thickness in order to guide the light emission direction of the light emitting element, so the thickness should be reduced. There is a problem that it is difficult. Further, when the light guide is provided, there is a problem that the alignment of the light emitting element and the light guide is required, which increases the manufacturing cost, the cost of the light guide when the screen becomes large, and the problem of strength and rigidity. ..
Further, in the case of a display panel that does not perform a touch operation, the transparent conductive sheet is not used, and there is room for further thinning, but the operation display panel incorporated article of Patent Document 1 does not perform a touch operation. No mention is made of the case of the display panel.
かかる状況に鑑みて、本発明は、発光時の視認性を向上させ、かつ装置の薄型化を図ることのできる表示パネルを提供することを目的とする。 In view of such a situation, an object of the present invention is to provide a display panel capable of improving visibility at the time of light emission and making the device thinner.
上記課題を解決すべく、本発明の表示パネルは、発光素子が２次元配列された発光素子アレイ基板と、発光素子の光軸方向に導光路を形成する透明基材と、透明基材の出射面を被覆する不透明の薄層を備える。
発光素子の光軸方向に導光路を形成する透明基材が設けられることにより、発光素子の光を効率的に直進させることができる。これにより、光のロスが少なくなり、薄層に表示される際の光量が増加し、表示性能を向上させることができる。また、発光素子部品のコストダウン及び小型化、消費電力及び発熱の抑制などの効果が得られる。さらに発光素子部品の小型化は、画素の高密度化に寄与する。また、従来技術のライトガイドとは異なり、発光素子と透明基材の位置合わせが不要となるため、作製コストを低減できる。
ここで、不透明とは、実質的に可視光が透過しないことを意味し、本明細書では、可視光透過率が２０％未満であることを不透明という。そして、不透明の薄層とは、可視光透過率が２０％未満の薄層であり、薄層の材質と厚みから透過率が決定される。不透明の薄層は、その裏側に、発光素子が２次元配列された発光素子アレイ基板があり、発光素子からの照射光が薄層を透過し、薄層の表側から発光素子の存在を明確に認識できるものである。不透明の薄層は、例えば、メモ用紙などの白紙のように、通常の照明下における反射光では、白紙の裏側にある物体の存在がわからない程度の不透明性を有するが、白紙の裏側に光源があると、その光源からの照射光が白紙を透過し、白紙の表側から光源の存在を明確に認識できるようなものである。不透明の薄層の厚さと発光素子の輝度が、薄層に表示されたコンテンツを視認できるように、薄層の材質と層の厚みをデザインする。
なお、不透明の薄層は、後述するように、自然由来の木材、天然繊維、天然皮革もしくは天然石材、又は、自然の外観と手触りを模倣して生成された素材である樹脂、合成繊維、合成皮革もしくは人工石から成ることが好ましいが、これらに限定されるものではない。不透明の薄層は、自然由来ではない人工的な材質からなる薄層であっても構わないし、自然の外観と手触りを模倣して生成された素材でなくてもよい。
In order to solve the above problems, the display panel of the present invention includes a light emitting element array substrate in which light emitting elements are two-dimensionally arranged, a transparent base material that forms a light guide path in the optical axis direction of the light emitting elements, and emission of the transparent base material. It has an opaque thin layer covering the surface.
By providing a transparent base material that forms a light guide path in the optical axis direction of the light emitting element, the light of the light emitting element can be efficiently traveled straight. As a result, the loss of light is reduced, the amount of light when displayed on a thin layer is increased, and the display performance can be improved. In addition, effects such as cost reduction and miniaturization of light emitting element components, power consumption and suppression of heat generation can be obtained. Further, the miniaturization of the light emitting element component contributes to the high density of pixels. Further, unlike the light guide of the prior art, it is not necessary to align the light emitting element and the transparent base material, so that the manufacturing cost can be reduced.
Here, opaque means that visible light is substantially not transmitted, and in the present specification, opacity means that the visible light transmittance is less than 20%. The opaque thin layer is a thin layer having a visible light transmittance of less than 20%, and the transmittance is determined from the material and thickness of the thin layer. The opaque thin layer has a light emitting element array substrate in which light emitting elements are two-dimensionally arranged on the back side thereof, and the irradiation light from the light emitting element passes through the thin layer, and the presence of the light emitting element is clarified from the front side of the thin layer. It is recognizable. The opaque thin layer has opacity to the extent that the presence of an object on the back side of the blank paper cannot be detected by the reflected light under normal lighting, such as a blank paper such as memo paper, but the light source is on the back side of the blank paper. Then, the irradiation light from the light source passes through the blank paper, and the existence of the light source can be clearly recognized from the front side of the blank paper. The material of the thin layer and the thickness of the layer are designed so that the thickness of the opaque thin layer and the brightness of the light emitting element can visually recognize the content displayed on the thin layer.
As will be described later, the opaque thin layer is a natural wood, natural fiber, natural leather or natural stone, or a resin, synthetic fiber, or synthetic material produced by imitating the appearance and texture of nature. It is preferably composed of leather or artificial stone, but is not limited to these. The opaque thin layer may be a thin layer made of an artificial material that is not of natural origin, or may not be a material produced by imitating the appearance and texture of nature.
本発明の表示パネルにおいて、透明基材は、透明性樹脂から成る樹脂基材に微細孔が設けられ、該微細孔は、格子状のルーバにより形成され、格子状のルーバの間隙が、発光素子アレイ基板に配列された発光素子の光軸に沿った導光路となることでもよい。微細孔が、格子状のルーバにより形成されることにより、発光素子の光を効率的に直進させることができ、表示性能を高めることができる。また、透明基材は、透明性樹脂から成る樹脂基材に微細孔が設けられ、該微細孔に樹脂基材とは屈折率の異なる透光性材料が充填されたものでもよい。
透明性樹脂から成る樹脂基材に、格子状のルーバにより形成される微細孔が設けられるものや、樹脂基材に設けられた微細孔に透光性材料が充填された透明基材としては、公知のプライバシーフィルターが好適に用いられる。
なお、本明細書において、微細孔の形状については特に限定は無く、平面視で円形の孔だけではなく、例えば平面視で六角形等の多角形状でもよい。
In the display panel of the present invention, in the transparent base material, micropores are provided in a resin base material made of a transparent resin, the micropores are formed by lattice-shaped louvers, and gaps between the grid-shaped louvers are formed in a light emitting element. It may be a light guide path along the optical axis of the light emitting elements arranged on the array substrate. By forming the fine holes by the lattice-shaped louvers, the light of the light emitting element can be efficiently traveled straight, and the display performance can be improved. Further, the transparent base material may be a resin base material made of a transparent resin in which fine pores are provided, and the fine pores are filled with a translucent material having a refractive index different from that of the resin base material.
As a resin base material made of a transparent resin provided with micropores formed by a lattice-shaped louver, or as a transparent base material in which the micropores provided in the resin base material are filled with a translucent material. A known privacy filter is preferably used.
In the present specification, the shape of the micropores is not particularly limited, and may be not only a circular hole in a plan view but also a polygonal shape such as a hexagon in a plan view.
本発明の表示パネルにおいて、透明基材は、少なくとも２枚のルーバフィルムを、ルーバが直交するように積層されたものであることでもよい。複数枚のルーバフィルムを積層することで、格子状のルーバを用いない場合でも、低コストで発光素子の光を効率的に直進させることができ、表示性能が向上する。 In the display panel of the present invention, the transparent base material may be at least two louver films laminated so that the louvers are orthogonal to each other. By laminating a plurality of louver films, the light of the light emitting element can be efficiently traveled straight at low cost even when a grid-like louver is not used, and the display performance is improved.
本発明の表示パネルにおいて、透明基材は、微細繊維の集合体から成ることでもよい。透明基材が、微細繊維の集合体から成ることにより、発光素子の光を効率的に直進させることができ、表示性能を高めることができる。 In the display panel of the present invention, the transparent substrate may consist of an aggregate of fine fibers. Since the transparent base material is made of an aggregate of fine fibers, the light of the light emitting element can be efficiently traveled straight, and the display performance can be improved.
本発明の表示パネルにおいて、微細繊維は、光ファイバやウレキサイトなど幅広く利用可能であるが、ガラス製又はプラスチック製の光ファイバであることが好ましい。上述した微細孔の場合は、孔内で光が吸収され表面に到達する光量は減少するが、光ファイバなどの微細繊維では光が全反射するため光の吸収が抑えられ、表面に到達する光量が増加するという利点がある。 In the display panel of the present invention, the fine fiber can be widely used such as an optical fiber and ulexite, but an optical fiber made of glass or plastic is preferable. In the case of the above-mentioned fine pores, the amount of light that is absorbed in the pores and reaches the surface decreases, but in the case of fine fibers such as optical fibers, the light absorption is suppressed because the light is totally reflected, and the amount of light that reaches the surface. Has the advantage of increasing.
本発明の表示パネルにおいて、発光素子アレイ基板上には、各発光素子の間に衝立状壁部が設けられたことでもよい。衝立状壁部は、発光素子アレイ基板上に印刷することにより形成することが好ましい。 In the display panel of the present invention, a striking wall portion may be provided between the light emitting elements on the light emitting element array substrate. The countersunk wall portion is preferably formed by printing on a light emitting element array substrate.
本発明の表示パネルは、透明基材と発光素子アレイ基板の間に、集光レンズが設けられたことでもよい。
集光レンズは、発光素子のピッチに合わせてレンズが２次元配列されたレンズアレイであることでもよいし、発光素子の直径より大きい若しくは小さいレンズが２次元配列されたレンズアレイであることでもよい。さらに、集光レンズは、レンズとは屈折率の異なる樹脂がレンズアレイ上に積層され、集光レンズの上面及び下面が略平面に形成されたことでもよい。
レンズの種類としては、集光機能を有するフレネルレンズにより構成されることでもよいし、
コリメーターレンズにより構成されることでもよい。
The display panel of the present invention may have a condenser lens provided between the transparent substrate and the light emitting element array substrate.
The condenser lens may be a lens array in which lenses are two-dimensionally arranged according to the pitch of the light emitting element, or a lens array in which lenses larger or smaller than the diameter of the light emitting element are two-dimensionally arranged. .. Further, in the condenser lens, a resin having a refractive index different from that of the lens may be laminated on the lens array, and the upper surface and the lower surface of the condenser lens may be formed in a substantially flat surface.
The type of lens may be a Fresnel lens having a condensing function.
It may be composed of a collimator lens.
本発明の表示パネルにおいて、表示パネルは、透明基材と発光素子アレイ基板の間に、発光素子の光の射出方向を導くライトガイドを更に備えることでもよい。透明基材と発光素子アレイ基板の間にライトガイドを備えることにより、発光素子の光を直進させる効果を更に高めることができる。加えて、表示パネル前面に表示される画素形状を、発光素子の形状から変化させることや、画素内での発光輝度を均一にすることができる。例えば、平面視で長方形をした発光素子であっても、貫通孔の横断面が円形状のライトガイドを用いることで円形の画素を表示することが可能となる。また、たとえ発光素子の中央での発光が強かったとしても、ライトガイド内を光が伝搬することで、拡散反射し、画素内での発光輝度が均一となる。また、斜めにライトガイドの孔を開けることで、表示パネル前面での画素の表示位置を多少変化させることができる。 In the display panel of the present invention, the display panel may further include a light guide for guiding the light emission direction of the light emitting element between the transparent base material and the light emitting element array substrate. By providing a light guide between the transparent substrate and the light emitting element array substrate, the effect of allowing the light of the light emitting element to travel straight can be further enhanced. In addition, the shape of the pixels displayed on the front surface of the display panel can be changed from the shape of the light emitting element, and the emission brightness in the pixels can be made uniform. For example, even if the light emitting element has a rectangular shape in a plan view, it is possible to display circular pixels by using a light guide having a circular cross section of the through hole. Further, even if the light emission at the center of the light emitting element is strong, the light propagates in the light guide to diffusely reflect the light, and the emission brightness in the pixel becomes uniform. Further, by making the holes of the light guide diagonally, the display position of the pixels on the front surface of the display panel can be slightly changed.
本発明の表示パネルにおいて、透明基材は、フレキシブル性を有する樹脂で形成されることでもよい。透明基材が、フレキシブル性を有する樹脂で形成されることにより、多様な形状の表示パネルを作製可能である。形状としては、例えば、湾曲面をしたディスプレイを作製することが可能である。成形方法としては、透明基材を、インサート成形やインモールド成形等の成形技術を用いて加工することで実現可能である。 In the display panel of the present invention, the transparent base material may be formed of a flexible resin. By forming the transparent base material with a flexible resin, it is possible to manufacture display panels having various shapes. As for the shape, for example, it is possible to manufacture a display having a curved surface. The molding method can be realized by processing a transparent base material using a molding technique such as insert molding or in-mold molding.
本発明の表示パネルにおいて、透明基材は、可視光の透過率が５０％以上であることが好ましい。 In the display panel of the present invention, the transparent base material preferably has a visible light transmittance of 50% or more.
本発明の表示パネルにおいて、薄層は、自然由来の木材、天然繊維、天然皮革もしくは天然石材、又は、自然の外観と手触りを模倣して生成された素材である樹脂、合成繊維、合成皮革もしくは人工石から成ることが好ましい。
自然由来の素材又は自然の外観と手触りを模倣して生成された素材を用いることによって、自然な手触り感を実現することができる。したがって、自然の外観や、自然な手触り感を実現するものであれば、薄層の材料として樹脂などの高分子材料を用いることもできる。樹脂は成形が容易であるため、３次元的に複雑な形状の薄層を作製できるという利点がある。ここで、高分子材料とは分子量が大きい材料を示し、モノマーを重合させて得られるポリマーや、天然高分子などの分子量の大きい化合物をいう。
In the display panel of the present invention, the thin layer is made of naturally derived wood, natural fiber, natural leather or natural stone, or resin, synthetic fiber, synthetic leather or a material produced by imitating the appearance and texture of nature. It is preferably made of artificial stone.
By using a material derived from nature or a material generated by imitating the appearance and feel of nature, a natural feeling of touch can be realized. Therefore, a polymer material such as a resin can be used as the thin layer material as long as it realizes a natural appearance and a natural feel. Since the resin is easy to mold, it has an advantage that a thin layer having a three-dimensionally complicated shape can be produced. Here, the polymer material refers to a material having a large molecular weight, and refers to a polymer obtained by polymerizing a monomer or a compound having a large molecular weight such as a natural polymer.
本発明の表示パネルによれば、発光時の視認性が向上し、かつ装置の薄型化が図られるといった効果がある。また、発光素子とライトガイドの位置合わせが不要となる、曲面ディスプレイへの対応が容易となる、樹脂成形品のライトガイドと異なり、多様な画面サイズや画素間隔に容易に対応可能となるといった効果がある。 According to the display panel of the present invention, there are effects that visibility at the time of light emission is improved and the device is made thinner. In addition, there is no need to align the light emitting element and the light guide, it is easy to support curved displays, and unlike the resin molded light guide, it is possible to easily handle various screen sizes and pixel spacing. There is.
以下、本発明の実施形態の一例を、図面を参照しながら詳細に説明していく。なお、本発明の範囲は、以下の実施例や図示例に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。 Hereinafter, an example of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The scope of the present invention is not limited to the following examples and illustrated examples, and many modifications and modifications can be made.
まず、本発明の実施形態を説明するに当たり、従来技術の表示パネルを用いた操作表示パネル組込物品の基本的構成について説明する。
図５は、従来技術の操作表示パネル組込物品の構成イメージ図を示している。図５に示すように、操作表示パネル組込物品１０５は、突板２、透明基材３、透明導電膜としてタッチパネルシート４、ライトガイド５及び発光素子アレイとしてＬＥＤアレイ６から構成され、それぞれ上から順に積層されている。シカモア材が用いられた突板２は、操作表示パネル組込物品の外表面に位置し、ＬＥＤアレイ６は物品内部に位置するように構成される。ＬＥＤアレイ６には多数のＬＥＤ光源７が２次元に配列されている。ライトガイド５は、各ＬＥＤ光源７の光の射出方向をＬＥＤアレイ６の基板と垂直方向に導くものであり、ＬＥＤ光源７の個数と同じガイド孔５ａが設けられている。
First, in explaining the embodiment of the present invention, the basic configuration of the article incorporating the operation display panel using the display panel of the prior art will be described.
FIG. 5 shows a configuration image diagram of an article incorporated in the operation display panel of the prior art. As shown in FIG. 5, the operation display panel built-in article 105 is composed of a veneer 2, a transparent base material 3, a touch panel sheet 4 as a transparent conductive film, a light guide 5, and an LED array 6 as a light emitting element array, respectively, from above. They are stacked in order. The veneer 2 using the sycamore material is located on the outer surface of the article incorporated in the operation display panel, and the LED array 6 is configured to be located inside the article. A large number of LED light sources 7 are arranged two-dimensionally in the LED array 6. The light guide 5 guides the light emission direction of each LED light source 7 in the direction perpendicular to the substrate of the LED array 6, and is provided with the same number of guide holes 5a as the number of LED light sources 7.
図５においては、説明の都合上、全てのＬＥＤ光源を図示していないが、例えば、縦３２個横２００個の計６４００個のＬＥＤ光源でＬＥＤアレイ６が構成される。１つのＬＥＤ光源は平面実装タイプのＬＥＤで構成される。１つのＬＥＤ光源の光で点光源を実現し、これを１ドットと見て、８×８ドット、或は、１６×１６ドットで１つの文字や図柄を表現することができる。例えば、６４００個のＬＥＤ光源を有するＬＥＤアレイ６の場合、２２文字×３行の文章を表現することができる。ここで、ＬＥＤ光源は、例えば、２ｍｍ×２ｍｍのサイズで、７００〜１０００ｍｃｄ（ミリカンデラ）のものを用いる。
ライトガイド５は暗色の基材であり、ＬＥＤ光源７から発せられる光で構成される文字や図柄を、突板２を通して鮮明に視認させる役割を担っている。すなわち、ＬＥＤアレイ６の上にライトガイド５が積層された際に、各ＬＥＤ光源７の真上にガイド孔５ａが配置されるように、ＬＥＤ光源７の配置に合わせて、多数のガイド孔５ａが設けられている。
Although not all LED light sources are shown in FIG. 5 for convenience of explanation, for example, the LED array 6 is composed of a total of 6400 LED light sources of 32 vertical and 200 horizontal. One LED light source is composed of a plane-mounted type LED. A point light source can be realized by the light of one LED light source, and this can be regarded as one dot, and one character or pattern can be expressed by 8 × 8 dots or 16 × 16 dots. For example, in the case of the LED array 6 having 6400 LED light sources, a sentence of 22 characters × 3 lines can be expressed. Here, as the LED light source, for example, an LED light source having a size of 2 mm × 2 mm and 700 to 1000 mcd (millicandela) is used.
The light guide 5 is a dark-colored base material, and plays a role of clearly visualizing characters and patterns composed of light emitted from the LED light source 7 through the veneer 2. That is, a large number of guide holes 5a are arranged according to the arrangement of the LED light sources 7 so that the guide holes 5a are arranged directly above each LED light source 7 when the light guides 5 are laminated on the LED array 6. Is provided.
次に、従来技術の表示パネルを用いた操作表示パネル組込物品の組み立て後の構造について図６を参照しながら説明する。
図６は、従来技術の操作表示パネル組込物品の断面模式図を示している。図６に示すように、操作表示パネル組込物品１０５において、突板２、透明基材３、タッチパネルシート４、ライトガイド５及びＬＥＤアレイ６は、筐体８によって、上から順に積層された状態で接着されている。ＬＥＤアレイ６上に設けられたＬＥＤ光源７から発せられた光の内、斜めに発せられた光（９０ｂ，９０ｃ）は、ライトガイド５によって遮られ、光９０ａのように真っ直ぐな光として、突板２に届くこととなる。なお、筐体８は、主にＡＢＳ樹脂で形成されている。
突板２と透明基材３、又は、透明基材３とタッチパネルシート４は、間隙を設けることなく、貼り合わされている。これに対して、タッチパネルシート４とライトガイド５の間には、ギャップＧ１が設けられている。これは、ライトガイド５にはガイド孔５ａが設けられているため、タッチパネルシート４とライトガイド５を接着すると、タッチパネルを操作した際に、応力にばらつきが生じ、誤作動の原因となるためである。
Next, the structure of the article incorporated in the operation display panel using the display panel of the prior art after assembly will be described with reference to FIG.
FIG. 6 shows a schematic cross-sectional view of an article incorporated in the operation display panel of the prior art. As shown in FIG. 6, in the operation display panel built-in article 105, the veneer 2, the transparent base material 3, the touch panel sheet 4, the light guide 5, and the LED array 6 are laminated in order from the top by the housing 8. It is glued. Of the light emitted from the LED light source 7 provided on the LED array 6, the obliquely emitted light (90b, 90c) is blocked by the light guide 5, and is a veneer as straight light like the light 90a. It will reach 2. The housing 8 is mainly made of ABS resin.
The veneer 2 and the transparent base material 3 or the transparent base material 3 and the touch panel sheet 4 are bonded together without providing a gap. In contrast, between the touch panel sheet 4 and the light guide 5, a gap G 1 is provided. This is because the light guide 5 is provided with a guide hole 5a, and when the touch panel sheet 4 and the light guide 5 are adhered to each other, the stress varies when the touch panel is operated, which causes a malfunction. is there.
また、ライトガイド５とＬＥＤ光源７の間にも、ギャップＧ２が設けられている。ＬＥＤアレイ６に設けられるＬＥＤ光源７や、ライトガイド５に設けられるガイド孔５ａの数は、数千個にも及ぶことから、ライトガイド５とＬＥＤアレイ６を積層した場合に、配置の誤差が生じる可能性がある。誤差が生じた状態で、ライトガイド５とＬＥＤアレイ６を接着すると、ＬＥＤ光源７から発せられた光がガイド孔５ａに通らず、正確な表示がなされないこととなる。そこでギャップＧ２を設けることにより、ＬＥＤ光源７とガイド孔５ａの配置の誤差による表示品質の低下を防止することができる。また、多少の誤差があっても表示品質が保たれるため、製造が容易となる。
以下では、本発明の表示パネルについて説明する。なお、以下の実施例で説明する表示パネルは、図６に示すような筐体８に内蔵することも可能である。
Further, even while the light guide 5 and the LED light source 7, the gap G 2 is provided. Since the number of the LED light source 7 provided in the LED array 6 and the guide holes 5a provided in the light guide 5 reaches several thousand, there is an arrangement error when the light guide 5 and the LED array 6 are laminated. It can occur. If the light guide 5 and the LED array 6 are adhered to each other with an error, the light emitted from the LED light source 7 does not pass through the guide hole 5a, and accurate display cannot be performed. Therefore, by providing the gap G 2 , it is possible to prevent deterioration of the display quality due to an error in the arrangement of the LED light source 7 and the guide hole 5a. Moreover, since the display quality is maintained even if there are some errors, the manufacturing becomes easy.
Hereinafter, the display panel of the present invention will be described. The display panel described in the following embodiment can be incorporated in the housing 8 as shown in FIG.
図１は、実施例１の表示パネルの断面模式図を示している。図１に示すように、表示パネル１０１においては、従来技術の操作表示パネル組込物品１０５とは異なり、透明基材３の替わりに、透明基材３０が設けられている。透明性樹脂から成る樹脂基材である透明基材３０には、多数の微細孔がガイド孔３０ａとして形成されている。図示しないが、ガイド孔３０ａは、格子状のルーバにより形成され、格子状のルーバの間隙がＬＥＤ光源７の光軸に沿った導光路となっている。或は、ガイド孔３０ａに、透明基材３０本体とは屈折率の異なる透光性材料が充填されることにより、ガイド孔３０ａがＬＥＤ光源７の出射光の導光路となっている。
すなわち、ＬＥＤ光源７から発せられた光９ａは、そのまま光９ｂとしてガイド孔３０ａを通過することにより、ＬＥＤ光源７の出射光を効率的に直進させることができる。これにより、光のロスが少なくなり、薄層に表示される際の光量が増加し、表示性能を向上させることができる。また、ライトガイド５を設けない構成とすることにより、ＬＥＤ光源７と透明基材３０の隙間を更に小さくすることができ、図６に示す従来の構成におけるＬＥＤ光源７とライトガイド５間、及びライトガイド５と透明基材３間の間隙での光の拡散を抑えられる効果がある。さらに、ライトガイド５を設けないことにより、コストダウン及び薄型化を図ることもできる。突板２はシカモア材が用いられているため、鮮明な表示でありつつ、かつ自然素材の温かみが感じられる柔らかな見た目の表示が実現できる。
なお、透明基材３０の厚みはニーズに応じて多様な厚みを採用することができる。例えば、透明基材３０の剛性を高めたい場合には、厚みを持たせた構成とすることもできるし、装置の薄型化を図るために、透明基材３０を薄型の構成としてもよい。
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of the display panel of the first embodiment. As shown in FIG. 1, in the display panel 101, unlike the operation display panel built-in article 105 of the prior art, the transparent base material 30 is provided instead of the transparent base material 3. A large number of micropores are formed as guide holes 30a in the transparent base material 30 which is a resin base material made of a transparent resin. Although not shown, the guide hole 30a is formed by a grid-shaped louver, and the gap between the grid-shaped louvers serves as a light guide path along the optical axis of the LED light source 7. Alternatively, the guide hole 30a is filled with a translucent material having a refractive index different from that of the main body of the transparent base material 30, so that the guide hole 30a serves as a light guide path for the emitted light of the LED light source 7.
That is, the light 9a emitted from the LED light source 7 can efficiently travel straight through the guide hole 30a as the light 9b as it is. As a result, the loss of light is reduced, the amount of light when displayed on a thin layer is increased, and the display performance can be improved. Further, by not providing the light guide 5, the gap between the LED light source 7 and the transparent base material 30 can be further reduced, and the space between the LED light source 7 and the light guide 5 in the conventional configuration shown in FIG. It has the effect of suppressing the diffusion of light in the gap between the light guide 5 and the transparent base material 3. Further, by not providing the light guide 5, it is possible to reduce the cost and the thickness. Since the veneer 2 is made of Sycamore material, it is possible to realize a clear display and a soft appearance display in which the warmth of a natural material can be felt.
As the thickness of the transparent base material 30, various thicknesses can be adopted according to the needs. For example, if it is desired to increase the rigidity of the transparent base material 30, the transparent base material 30 may be made thicker, or the transparent base material 30 may be made thinner in order to reduce the thickness of the device.
図２は、実施例２の表示パネルの断面模式図を示している。図２に示すように、表示パネル１０２においては、実施例１の表示パネル１０１と同様に、透明基材３の替わりに、透明基材３０が設けられている。透明性樹脂から成る樹脂基材である透明基材３０には、多数の微細孔がガイド孔３０ａとして形成されている。図示しないが、ガイド孔３０ａは、格子状のルーバにより形成され、格子状のルーバの間隙がＬＥＤ光源７の光軸に沿った導光路となっている。或は、ガイド孔３０ａに、透明基材３０本体とは屈折率の異なる透光性材料が充填されることにより、ガイド孔３０ａがＬＥＤ光源７の出射光の導光路となっている。
しかしながら、表示パネル１０２においては、表示パネル１０１とは異なり、ＬＥＤアレイ６上には、各ＬＥＤ光源７の間に衝立状壁部５０が設けられている。衝立状壁部５０は、ＬＥＤアレイ６上に印刷することで形成したものである。衝立状壁部５０が設けられることにより、ＬＥＤ光源７の出射光９ａが横方向に漏れ表示性能が低下することを防止することができる。衝立状壁部５０の高さは、ニーズに応じて適宜設計可能である。すなわち、衝立状壁部５０をより高く設けることにより、出射光９ａをより効果的に上方へと導くことができる。また、より低く設けることにより、装置の薄型化を図ることができる。
FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of the display panel of the second embodiment. As shown in FIG. 2, in the display panel 102, the transparent base material 30 is provided instead of the transparent base material 3, as in the display panel 101 of the first embodiment. A large number of micropores are formed as guide holes 30a in the transparent base material 30 which is a resin base material made of a transparent resin. Although not shown, the guide hole 30a is formed by a grid-shaped louver, and the gap between the grid-shaped louvers serves as a light guide path along the optical axis of the LED light source 7. Alternatively, the guide hole 30a is filled with a translucent material having a refractive index different from that of the main body of the transparent base material 30, so that the guide hole 30a serves as a light guide path for the emitted light of the LED light source 7.
However, in the display panel 102, unlike the display panel 101, a countersunk wall portion 50 is provided between the LED light sources 7 on the LED array 6. The countersunk wall portion 50 is formed by printing on the LED array 6. By providing the striking wall portion 50, it is possible to prevent the emitted light 9a of the LED light source 7 from leaking in the lateral direction and deteriorating the display performance. The height of the striking wall portion 50 can be appropriately designed according to the needs. That is, by providing the countersunk wall portion 50 higher, the emitted light 9a can be more effectively guided upward. Further, by providing the device at a lower position, the thickness of the device can be reduced.
図３は、実施例３の表示パネルの断面模式図を示している。図３に示すように、表示パネル１０３においては、実施例１の表示パネル１０１と同様に、透明基材３の替わりに、透明基材３０が設けられている。透明性樹脂から成る樹脂基材である透明基材３０には、多数の微細孔がガイド孔３０ａとして形成されている。図示しないが、ガイド孔３０ａは、格子状のルーバにより形成され、格子状のルーバの間隙がＬＥＤ光源７の光軸に沿った導光路となっている。或は、ガイド孔３０ａに、透明基材３０本体とは屈折率の異なる透光性材料が充填されることにより、ガイド孔３０ａがＬＥＤ光源７の出射光の導光路となっている。
しかしながら、表示パネル１０３においては、表示パネル１０１とは異なり、透明基材３０とＬＥＤ光源７の間に、集光レンズとしてレンズアレイ１１が設けられている。レンズアレイ１１は、基部１１ｂ上に、レンズ１１ａが２次元配列されたレンズアレイである。図３では、レンズ１１ａは、ＬＥＤ光源７の直径より大きいレンズが２次元配列されているが、ＬＥＤ光源７のピッチに合わせてレンズが２次元配列されることでもよいし、ＬＥＤ光源７の直径より小さいレンズが２次元配列されることでもよい。さらに、レンズ１１ａとは屈折率の異なる樹脂がレンズアレイ１１上に積層され、集光レンズの上面及び下面が略平面に形成されたことでもよい。
FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of the display panel of the third embodiment. As shown in FIG. 3, in the display panel 103, the transparent base material 30 is provided in place of the transparent base material 3, as in the display panel 101 of the first embodiment. A large number of micropores are formed as guide holes 30a in the transparent base material 30 which is a resin base material made of a transparent resin. Although not shown, the guide hole 30a is formed by a grid-shaped louver, and the gap between the grid-shaped louvers serves as a light guide path along the optical axis of the LED light source 7. Alternatively, the guide hole 30a is filled with a translucent material having a refractive index different from that of the main body of the transparent base material 30, so that the guide hole 30a serves as a light guide path for the emitted light of the LED light source 7.
However, in the display panel 103, unlike the display panel 101, a lens array 11 is provided as a condensing lens between the transparent base material 30 and the LED light source 7. The lens array 11 is a lens array in which lenses 11a are two-dimensionally arranged on a base portion 11b. In FIG. 3, in the lens 11a, lenses larger than the diameter of the LED light source 7 are two-dimensionally arranged, but the lenses may be two-dimensionally arranged according to the pitch of the LED light source 7, or the diameter of the LED light source 7. Smaller lenses may be arranged two-dimensionally. Further, a resin having a refractive index different from that of the lens 11a may be laminated on the lens array 11, and the upper surface and the lower surface of the condenser lens may be formed in a substantially flat surface.
レンズ１１ａとしては、集光性能を備えるレンズを広く適用でき、例えばフレネルレンズ、コリメーターレンズなどを用いることが可能である。また、例えば、レンズアレイ１１の形状を単純な集光レンズではなく、フライアイレンズや非球面レンズを用いることで、例えば、長方形状のＬＥＤ光源７から放射された光を突板２上では円形状に表示したり、円形状または点光源のＬＥＤ光源７から放射された光を突板２上では正方形に表示したりといったことも可能である。 As the lens 11a, a lens having a light-collecting performance can be widely applied, and for example, a Fresnel lens, a collimator lens, or the like can be used. Further, for example, by using a fly-eye lens or an aspherical lens instead of a simple condensing lens for the shape of the lens array 11, for example, the light emitted from the rectangular LED light source 7 is circular on the projection plate 2. It is also possible to display the light emitted from the LED light source 7 as a circular or point light source in a square shape on the projection plate 2.
図３に示すように、ＬＥＤ光源７から発せられた光９ａは、レンズアレイ１１により放射角の小さい光９ｄとなる。光９ｄは、さらに透明基材３０に形成されたガイド孔３０ａを通ることで、光９ｅに示すように上方に直進して突板２に届くことになる。透明基材３０とレンズアレイ１１を併用することにより、光のロスが少なくなり、突板２に表示される際の光量が増加し、より表示性能を向上させることができる。 As shown in FIG. 3, the light 9a emitted from the LED light source 7 becomes the light 9d having a small radiation angle due to the lens array 11. The light 9d further passes through the guide hole 30a formed in the transparent base material 30 and travels straight upward as shown in the light 9e to reach the veneer 2. By using the transparent base material 30 and the lens array 11 in combination, the loss of light is reduced, the amount of light displayed on the veneer 2 is increased, and the display performance can be further improved.
図４は、実施例４の表示パネルの断面模式図を示している。図４に示すように、表示パネル１０４においては、実施例１の表示パネル１０１と同様に、透明基材３の替わりに、透明基材３０が設けられている。透明性樹脂から成る樹脂基材である透明基材３０には、多数の微細孔がガイド孔３０ａとして形成されている。図示しないが、ガイド孔３０ａは、格子状のルーバにより形成され、格子状のルーバの間隙がＬＥＤ光源７の光軸に沿った導光路となっている。或は、ガイド孔３０ａに、透明基材３０本体とは屈折率の異なる透光性材料が充填されることにより、ガイド孔３０ａがＬＥＤ光源７の出射光の導光路となっている。
しかしながら、表示パネル１０４においては、表示パネル１０１とは異なり、ライトガイド５が設けられている。したがって、ガイド孔３０ａは、ライトガイド５の通過光の導光路となる。すなわち、ＬＥＤ光源７から発せられた光９ａはライトガイド５を通過した後、光９ｆとしてガイド孔３０ａを通過することにより、ライトガイド５を通過した光を効率的に直進させることができる。これにより、光のロスが少なくなり、薄層に表示される際の光量が増加し、表示性能を向上させることができる。また、突板２に表示される画素形状を、ＬＥＤ光源７の形状から変化させることや、画素内での発光輝度を均一にすることができる。例えば、平面視で長方形をしたＬＥＤ光源７であっても、貫通孔５ａの横断面が円形状のライトガイド５を用いることで円形の画素を表示することが可能となる。
FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of the display panel of the fourth embodiment. As shown in FIG. 4, in the display panel 104, a transparent base material 30 is provided instead of the transparent base material 3, as in the display panel 101 of the first embodiment. A large number of micropores are formed as guide holes 30a in the transparent base material 30 which is a resin base material made of a transparent resin. Although not shown, the guide hole 30a is formed by a grid-shaped louver, and the gap between the grid-shaped louvers serves as a light guide path along the optical axis of the LED light source 7. Alternatively, the guide hole 30a is filled with a translucent material having a refractive index different from that of the main body of the transparent base material 30, so that the guide hole 30a serves as a light guide path for the emitted light of the LED light source 7.
However, unlike the display panel 101, the display panel 104 is provided with a light guide 5. Therefore, the guide hole 30a serves as a light guide path for the passing light of the light guide 5. That is, the light 9a emitted from the LED light source 7 passes through the light guide 5 and then passes through the guide hole 30a as the light 9f, so that the light passing through the light guide 5 can be efficiently traveled straight. As a result, the loss of light is reduced, the amount of light when displayed on a thin layer is increased, and the display performance can be improved. Further, the pixel shape displayed on the veneer 2 can be changed from the shape of the LED light source 7, and the emission brightness in the pixel can be made uniform. For example, even with the LED light source 7 having a rectangular shape in a plan view, it is possible to display circular pixels by using the light guide 5 having a circular cross section of the through hole 5a.
（その他の実施例）
１）透明基材３０は、少なくとも２枚のルーバフィルムを、ルーバが直交するように積層されたものであることでもよい。複数枚のルーバフィルムを積層することで、格子状のルーバを用いない場合でも、低コストで発光素子の光を効率的に直進させることができ、表示性能が向上する。
２）透明基材３０は、ガラス製又はプラスチック製の光ファイバやウレキサイトなどの微細繊維の集合体から成ることでもよい。微細孔の場合は、孔内で光が吸収され表面に到達する光量は減少するが、光ファイバなどの微細繊維では光が全反射するため光の吸収が抑えられ、表面に到達する光量が増加するという利点がある。
(Other Examples)
1) The transparent base material 30 may be made by laminating at least two louver films so that the louvers are orthogonal to each other. By laminating a plurality of louver films, the light of the light emitting element can be efficiently traveled straight at low cost even when a grid-like louver is not used, and the display performance is improved.
2) The transparent base material 30 may be made of a glass or plastic optical fiber or an aggregate of fine fibers such as ulexite. In the case of fine pores, the amount of light that is absorbed in the pores and reaches the surface decreases, but in the case of fine fibers such as optical fibers, the absorption of light is suppressed because the light is totally reflected, and the amount of light that reaches the surface increases. There is an advantage to do.
本発明は、家庭用電化製品の表示装置、電子機器のディスプレイ、自動車等の移動体に搭載する表示装置、又は、家屋やビルの内装・外装のように構造物に設けられる表示装置に使用する表示パネルとして有用である。 The present invention is used for display devices for household electric appliances, displays for electronic devices, display devices mounted on moving bodies such as automobiles, or display devices provided in structures such as interiors and exteriors of houses and buildings. It is useful as a display panel.
２ 突板
３，３０ 透明基材
４ タッチパネルシート
５ ライトガイド
５ａ，３０ａ ガイド孔
６ ＬＥＤアレイ
７ ＬＥＤ光源
８ 筐体
９ａ〜９ｆ，９０ａ〜９０ｃ 光
１１ レンズアレイ
１１ａ レンズ
１１ｂ 基部
５０ 衝立状壁部
１０１〜１０４ 表示パネル
１０５ 操作表示パネル組込物品
Ｇ ギャップ
2 Veneer 3,30 Transparent base material 4 Touch panel sheet 5 Light guide 5a, 30a Guide hole 6 LED array 7 LED light source 8 Housing 9a-9f, 90a-90c Light 11 Lens array 11a Lens 11b Base 50 Tsuitate wall 1011- 104 Display panel 105 Operation display panel Built-in article G gap
Claims (10)
前記発光素子の光軸方向に導光路を形成する透明基材と、
前記透明基材の出射面を被覆する不透明の薄層、
を備え、
前記発光素子アレイ基板上には、各発光素子の間に衝立状壁部が設けられたことを特徴とする表示パネル。 A light emitting element array substrate in which light emitting elements are two-dimensionally arranged, and
A transparent base material that forms a light guide path in the optical axis direction of the light emitting element,
An opaque thin layer that covers the exit surface of the transparent substrate,
With
A display panel characterized in that a countersunk wall portion is provided between the light emitting elements on the light emitting element array substrate .
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