KR101030635B1

KR101030635B1 - 표시 장치

Info

Publication number: KR101030635B1
Application number: KR1020090011770A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 사와다; 토시미츠 후지와라; 유지 사카시타; 유스케 아키오카
Original assignee: 오므론 가부시키가이샤
Priority date: 2008-02-28
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2011-04-20
Also published as: US7914195B2; KR20090093809A; US20090219734A1; JP2009204885A

Abstract

과제

도광판 사이에서의 광누설에 기인하여 비표시의 표시 패턴이 어렴풋이 발광하거나, 표시하고 있는 표시 패턴의 발광 휘도가 저하되거나 하여 표시 장치의 발광 품위가 저하되는 것을 방지한다.

해결 수단

표시 패턴 형성 영역(29)에 표시 패턴(28)이 형성된 배면측의 도광판(22)과, 표시 패턴(34)이 형성된 앞면측의 도광판(24)을, 차광 시트(23)를 끼워서 겹친다. 도광판(22)의 단면에 대향시켜서 광원(25)을 설치하고, 도광판(24)의 단면에 대향시켜서 광원(26)을 설치한다. 차광 시트(23)는 2층 구조로 되어 있고, 앞면측의 저반사율층(30)은 흑색의 저반사율 재료에 의해 형성되고, 배면측의 고반사율층(31)은 백색 또는 경면의 고반사율 재료에 의해 형성되어 있다. 또한, 차광 시트(23)에는, 배면측의 도광판(22)에 마련된 표시 패턴의 형성 영역(29)에 대향하는 영역이 창형상으로 절취되어 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 구체적으로는, 표시 패턴이 형성된 복수매의 도광판을 겹쳐서 구성하고, 어느 하나의 도광판에 광을 도입함에 의해 그 도광판에 형성된 표시 패턴을 발광 표시시키도록 한 표시 장치에 관한 것이다.

2매의 도광판을 이용한 표시 장치로서는, 일본 특개2002-297070호 공보(특허문헌1)에 개시된 것이 있다. 이 표시 장치(11)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 이면(裏面)에 다른 표시 패턴(12, 13)이 형성된 2매의 도광판(14, 15)을 대향시키고, 각 도광판(14, 15)의 단면(端面)에 대향시켜서 각각 광원(16, 17)을 배치한 것이다. 각 표시 패턴(16, 17)은 투광성을 갖는 미소한 오목부로 이루어지는 다수의 확산 도트에 의해 형성되어 있고, 관찰자측(이하, 앞면측이라고 한다.)에 위치하는 도광판(14)과 관찰자측과 반대측(이하, 배면측이라고 한다.)에 위치하는 도광판(15)중 어느 한쪽의 도광판의 광원을 점등하면, 도광판에 입사한 광원의 광이 표시 패턴에서 확산반사되어, 앞면측에서 보면, 그 표시 패턴이 발광 표시된다.

특허문헌1 : 일본 특개2002-297070호 공보

특허문헌1의 표시 장치(11)에 있어서, 앞면측의 도광판(14)의 광원(16)만을 점등한 때에는, 도 2(a)에 도시하는 바와 같이, 앞면측의 표시 패턴(12)만이 빛나 보이고, 배면측의 표시 패턴(13)은 인식되지 않는다.

또한, 도 3(a)에 도시하는 바와 같이, 앞면측의 도광판(14)과 배면측의 도광판(15)을, 그 중간에 비교적 큰 간극(공기층)을 통하여 대향시키고 있는 경우에는, 배면측의 도광판(15) 내를 도광하는 광은 도광판(15) 내에 갇혀 있고, 표시 패턴(13)에서 확산반사된 광 이외는 앞면측의 도광판(14)으로 새어 나오는 일이 없다. 따라서, 배면측의 도광판(15)의 광원(17)만을 점등한 때에는, 배면측의 표시 패턴(13)만이 빛나 보이고, 앞면측의 표시 패턴(12)은 인식되지 않는다.

그러나, 휴대용 기기 등의 디스플레이로서 사용하는 경우에는, 표시 장치의 실장(實裝) 스페이스가 한정되기 때문에, 박형의 표시 장치가 요구된다. 예를 들면, 박형휴대 전화의 디스플레이용 등에 이용하는 경우에는, 전체의 두께가 0.28 내지 0.32㎜ 이하인 것이 요구되는 일이 있고, 그 경우 각 도광판의 두께가 0.125㎜라고 하면, 도광판 사이의 간극은 0.03 내지 0.07㎜(=30 내지 70㎛)가 된다.

한편, 배면측의 도광판(15) 내를 도광하는 광이 앞면측의 도광판(14)에 누설되지 않도록 하기 위해서는, 도광판(14, 15)의 사이의 간극은 가시광의 파장(근접장(近接場) 광의 삼출(渗出) 거리)에 비하여 충분히 커야 하며, 최저라도 1㎛ 이상일 필요가 있다.

따라서, 표시 장치(11)의 두께를 얇게 하고자 하여, 도광판(14, 15)끼리를 밀착시켜서 겹친 경우에는, 도 3(b)에 도시하는 바와 같이, 배면측의 광원(17)을 점등시킨 때, 배면측의 도광판(15) 내를 도광한 광이 앞면측의 도광판(14)으로 새어 들어가(이것을 광누설이라고 부른다.), 앞면측의 표시 패턴(12)에서도 광이 확산반사된다. 그 때문에, 이와 같은 광누설에 기인하여, 도 2(b)에 도시하는 바와 같이, 배면측의 표시 패턴(13)이 발광할 뿐만 아니라, 앞면측의 표시 패턴(12)도 어렴풋이 발광하여 보여 버린다. 또한, 배면측의 도광판(15)의 광이 앞면측으로 누설되는 결과, 배면측의 도광판(15) 내의 광량이 감소하고, 표시 패턴(13)의 발광 휘도가 저하되어 있다.

또한, 앞면측의 도광판(14)과 배면측의 도광판(15) 사이에 30 내지 70㎛ 정도의 간극을 마련하여 두는 경우에도, 도광판이 얇고 저강성(低剛性)으로 변형하기 쉽기 때문에, 도광판 사이의 간극을 일정 거리에 유지하는 것이 어렵고, 편차 등에 의해 간극이 부분적으로 수㎛ 정도로 얇아지거나, 도광판끼리가 부분적으로 밀착할 우려가 있다. 이렇게 하여, 편차 등에 의해 도광판끼리의 간극이 매우 얇아지거나, 부분적으로 밀착하면, 배면측의 광원(17)을 점등한 때에 그곳에서 광누설이 발생하고, 도광판끼리가 밀착하여 겹쳐 있는 경우와 마찬가지로, 앞면측의 표시 패턴(12)도 어렴풋이 발광하거나, 배면측의 표시 패턴(13)의 발광 휘도가 저하된다.

또한, 도광판(14, 15)끼리의 사이에 충분한 간극이 확보되어 있는 경우라도, 표시 장치(11)가 터치 펜이나 손가락으로 눌려지면, 그곳에서 광누설이 발생한다. 그래서, 광누설이 발생하면, 도광판끼리가 밀착하여 겹쳐 있는 경우와 마찬가지로, 배면측의 광원(17)을 점등한 때 앞면측의 표시 패턴(12)도 어렴풋이 발광하거나, 배면측의 표시 패턴(13)의 휘도가 저하된다.

따라서, 특허문헌1에 개시된 바와 같은 표시 장치는, 큰 에어리어에서 표시를 행할 수 있고, 또한, 도광판끼리를 비교적 큰 간격을 두고 배치할 수 있는 경우, 예를 들면 간판 등의 용도에는 유효하다. 그러나, 휴대 전화에 조립된 디스플레이 등과 같이, 좁은 에어리어에 표시 패턴을 형성하여야 하고, 게다가 전체의 두께를 얇게 하여야 하는 경우에는, 광누설에 의해 비표시(非表示)로 하고 싶은 표시 패턴까지가 빛나 보여서, 표시 장치의 발광 품위가 저하된다는 문제가 있다.

본 발명은, 이와 같은 기술적 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 점은, 도광판 사이에서의 광누설에 기인하여 비표시의 표시 패턴이 어렴풋이 발광하거나, 표시하고 있는 표시 패턴의 발광 휘도가 저하되거나 하여 표시 장치의 발광 품위가 저하되는 것을 방지하는 데 있다.

본 발명에 관한 표시 장치는, 표시 패턴 형성 영역에 투광성을 갖는 복수의 확산 도트에 의해 표시 패턴이 형성된 도광판과, 차광층과, 광원을 구비하고, 복수매의 상기 도광판을 서로 대향시켜서 배치함과 함께, 각 도광판 사이에 각각 상기 차광층을 끼워넣고, 상기 도광판중의 어느 하나에 선택적으로 상기 광원의 광을 도입하여 그 도광판의 표시 패턴을 표시시키는 표시 장치로서, 상기 차광층은, 관찰자측을 향한 면이 저반사율 재료에 의해 형성되고, 관찰자측과 반대측을 향한 면이 고반사율 재료에 의해 형성되어 있고, 해당 차광층보다도 관찰자측과 반대측에 위치하는 도광판의 표시 패턴에 대향하는 영역이 절취되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 표시 장치에서는, 관찰자측(이하, 앞면측이라고 하는 일이 있다.)에 위치하는 도광판과 관찰자측과 반대측(이하, 배면측이라고 하는 일이 있다.)에 위치하는 도광판 사이에, 배면측에 위치하는 도광판의 표시 패턴 형성 영역에 대향하는 영역을 절취한 차광층을 끼워넣고 있기 때문에, 배면측의 도광판 내를 도광하는 광이나 그 표시 패턴에서 확산반사된 광이 절취부 이외의 개소로부터 새어 나와 앞면측의 도광판에 들어가는 일이 없다. 따라서, 앞면측의 도광판에 누설된 광에 의해 앞면측의 비표시 상태의 표시 패턴을 발광시키는 것이 없다. 또한, 절취부의 개소에서는, 차광층의 두께에 의해 도광판 사이에 공기층이 확보되기 때문에, 배면측의 도광판 내를 도광하는 광은 절취부에 대응하는 개소에서도 배면측의 도광판으로부터 누설되는 일이 없다. 따라서, 배면측의 표시 패턴을 발광 표시시킨 때에, 광누설에 의해 손 앞면측의 표시 패턴까지가 어렴풋이 발광하여 보이는 부적합함을 해소할 수 있다.

또한, 절취부에 대응하는 영역 이외에서 배면측의 도광판으로부터 누설된 광은, 차광 시트 이면의 고반사율층(예를 들면, 백색면, 경면(鏡面))에서 반사되어 원래의 도광판으로 재입사하기 때문에, 광누설에 의해 배면측의 도광판 내의 광량이 저하되지 않고, 배면측의 표시중의 표시 패턴이 어두워지는 것을 막을 수 있다.

따라서, 이 표시 장치에 의하면, 차광층에 의해 배면측의 도광판으로부터의 광누설을 방지할 수 있고, 앞면측에 있는 비표시의 표시 패턴이 빛나 보이거나, 배 면측에 있는 표시중의 표시 패턴의 발광 휘도가 저하되거나 하는 것을 막을 수 있고, 표시 장치의 표시 품위를 향상시킬 수 있다. 또한, 터치 펜이나 손가락으로 표시 장치를 누른 경우에도, 광누설이 발생하지 않고, 표시 품위가 저하되는 일이 없다.

또한, 차광층의 표면은 저반사율층(예를 들면, 흑색면)으로 되어 있기 때문에, 앞면측에서 본 때에 차광층이 마련되어 있는 영역이 어둡게 되어(저반사율층이 흑색면으로 되어 있는 경우에는, 흑색으로 보인다.), 표시 패턴의 주위가 검게 되어 앞면측에서 눈에 띄기 어려워진다.

본 발명에 관한 표시 장치의 어느 실시 양태에서는, 상기 차광층의 관찰자측과 반대측을 향한 면을 확산반사층으로 하고 있다. 이러한 실시 양태에 의하면, 차광층의 관찰자측과 반대측을 향한 면을 확산반사층으로 하고 있기 때문에, 배면측의 도광판 내를 도광한 광이 확산반사층에 의해 확산되어 표시 패턴에 입사하기 때문에, 배면측의 표시 패턴을 균일하게 휘도 얼룩없이 발광시킬 수 있다.

본 발명에 관한 표시 장치의 다른 실시 양태에서는, 상기 차광층의 관찰자측을 향한 면에 미소한 복수의 돌기가 형성되어 있다. 차광층의 관찰자측을 향한 면에 미소한 복수의 돌기를 형성하여 두면, 차광층의 저반사율의 면이 앞면측의 도광판에 밀착되는 것을 막을 수 있고, 앞면측의 도광판 내를 도광하는 광이 차광층의 저반사율의 면에 흡수되는 것을 막을 수 있고, 앞면측에 위치하는 도광판의 표시 패턴의 발광 휘도 저하를 막을 수 있다.

본 발명에 관한 표시 장치의 또다른 실시 양태에서는, 상기 차광층의 관찰자 측을 향한 면에 형성된 저반사율 재료로 이루어지는 면과 그 관찰자측에 위치하는 도광판과의 사이에, 해당 도광판보다도 굴절율이 작은 투명 수지층 또는 유리층을 마련하고 있다. 이와 같은 저굴절율의 투명 수지층 또는 유리층을 마련하여 두면, 앞면측의 도광판 내를 도광하는 광은, 해당 투명 수지층 또는 유리층과의 계면에서 전반사되고, 차광층의 저반사율의 면에서 흡수되는 것을 막을 수 있고, 앞면측에 위치하는 도광판의 표시 패턴의 발광 휘도 저하를 막을 수 있다.

본 발명의 표시 장치에서는, 상기 차광층의 관찰자측과 반대측을 향한 고반사율의 면의 반사율이, 74% 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다. 해당 반사율이 74%보다도 저하되면, 배면측의 표시 패턴의 휘도가 크게 저하되기 때문이다.

또한, 본 발명의 표시 장치에서는, 상기 차광층의 관찰자측을 향한 저반사율 면의 반사율이, 16.2% 이상인 것이 바람직하다. 해당 반사율이 16.2%보다도 저하되면, 앞면측의 표시 패턴의 휘도가 크게 저하되기 때문이다.

또한, 본 발명의 표시 장치에서는, 상기 차광층의 면적이, 관찰자측과 반대측에 위치하는 도광판의 발광 에어리어의 면적(발광 패턴의 토탈 면적)의 55% 이상인 것이 바람직하다. 차광층의 면적 비율이 이 값보다도 작으면, 배면측의 표시 패턴의 휘도가 크게 저하되기 때문이다.

또한, 본 발명에서의 상기 과제를 해결하기 위한 수단은, 이상 설명한 구성 요소를 적절히 조합한 특징을 갖는 것이고, 본 발명은 이러한 구성 요소의 조합에 의한 많은 변형을 가능하게 하는 것이다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 알맞은 실시 형태를 설명한다.

(제 1의 실시 형태)

이하, 도 4 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 형태 1을 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시 형태 1에 의한 표시 장치(21)의 구조를 도시하는 개략 분해 사시도이고, 아울러서 차광 시트(23)(차광층)의 이면측을 도시한다. 또한, 도 5(a), (b)는 표시 장치(21)의 표시 패턴(28, 34)을 발광시키고 있는 양상을 설명하는 개략 단면도이다.

표시 장치(21)는, 배면측에 위치하는 도광판(22), 차광 시트(23), 앞면측에 위치하는 도광판(24), LED로 이루어지는 광원(25, 26)에 의해 구성되어 있다. 도광판(22, 24)은, 폴리카보네이트 수지, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 유리 등의 굴절율의 큰 투광성 재료에 의해 판형상으로 성형되어 있고, 각 도광판(22, 24)의 이면에는 각각 문자, 기호, 심볼 등을 표현한 표시 패턴(28, 34)이 형성되어 있다. 표시 패턴(28, 34)은, 도광판(22, 24)의 이면에 형성된 투광성을 갖는 미소한 다수의 확산 도트에 의해 형성되어 있다. 표시 패턴(28, 34)을 형성하기 위한 확산 도트는, 예를 들면 원추형상, 각추형상, 프리즘형상, 부정형의 오목부 또는 볼록부인데, 그 미세한 형상은 특히 어떤 형상의 것이라도 무방하다. 또한, 도광판(22)의 단면에 대향시켜서 광원(25)이 설치되고, 도광판(24)의 단면에 대향시켜서 광원(26)이 설치된다. 광원(25, 26)은 통상은 백색 광원이지만, 동정 광원이라도 좋고, 또한 양 광원(25, 26)의 발광색이 달라도 좋다.

양 도광판(22, 24)은, 도광판(22)의 광출사면(27)(표면)과 도광판(24)의 광 출사면(33)과 반대측의 면(이면)이 대향하도록 하여 겹쳐 있고, 게다가, 양 도광판(22, 24)의 사이에는 차광 시트(23)가 끼워넣어져 있다. 이 상태에서, 도광판(22)에 형성된 표시 패턴(28)과 도광판(24)에 형성된 표시 패턴(34)은, 서로 겹쳐 있어도 좋고, 겹치지 않도록 위치가 어긋나 있어도 좋다. 또한, 표시 패턴(28, 34)은, 겹치도록 형성되어 있는 경우에는 다른 패턴이 일반적이지만, 다른 위치에 형성되어 있는 경우에는 같은 패턴이라도 좋다.

차광 시트(23)는 2층 구조로 되어 있고, 표면층은 저반사율층(30)이고, 이면층은 고반사율층(31)이다. 저반사율층(30)은 표면 반사율이 작은 층이고, 바람직하게는 카본블랙과 같은 광흡수 능력이 높은 흑색 재료로 이루어지는 시트이다. 고반사율층(31)은 표면 반사율이 큰 층이고, 바람직하게는 백색의 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)와 같은 표면이 평활한 백색 시트, 또는 알루미늄이나 은(銀)과 같은 표면이 경면으로 된 시트이다. 고반사율층(31)은, 입사광을 정반사하는 것이라도 좋고, 확산반사하는 것이라도 좋지만, 특히 광을 확산반사시키는 백색면이 바람직하다. 고반사율층(31)을 확산반사층으로 한 경우에는, 도광판(22) 내를 도광하는 광은 확산반사층(고반사율층(31))에 의해 확산반사된 후에, 표시 패턴(28)으로 입사하기 때문에, 표시 패턴(28)을 균일하게 휘도 얼룩없이 발광시킬 수 있다. 또한, 차광 시트(23)에는, 배면측의 도광판(22)의 표시 패턴 형성 영역(29)에 대향시켜서 절취부(32)가 창형상으로 개구되어 있다.

표시 장치(21)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 단면에 광원(25)이 설치된 도광판(22)의 앞면에 차광 시트(23)와, 단면에 광원(26)이 설치된 도광판(24)을 겹침 에 의해 구성된다. 조립된 표시 장치(21)의 구조를 도 5(a), (b)에 개략 단면도로서 도시한다.

도 5(a)는 배면측의 광원(25)을 점등한 때의 광의 거동을 도시하는 도면으로서, 파선 화살표는 광선을 나타낸다. 광원(25)으로부터 출사한 광은, 단면으로부터 배면측의 도광판(22)에 입사하고, 도광판(22)의 광출사면(27)과 이면 사이에서 전반사하면서 도광판(22) 내를 도광한다. 표시 패턴(28)에 입사한 광은 표시 패턴(28)에서 확산반사한다. 확산반사하고 차광 시트(23)의 절취부(32)를 통과한 광은, 도광판(24)을 투과하여 전방으로 출사된다. 따라서, 전방의 관찰자에게는, 배면측의 도광판(22)에 형성된 표시 패턴(28)이 발광하여 보인다.

게다가, 이 때 도광판(22, 24)끼리의 사이는 차광 시트(23)에 의해 구획되어 있기 때문에, 배면측의 도광판(22) 내를 도광하는 광이나 표시 패턴(28)에서 확산반사된 광이 절취부(32) 이외의 개소로부터 새어 나와 앞면측의 도광판(24)에 들어가는 일이 없고, 도광판(24)에 누설된 광에 의해 앞면측의 표시 패턴(34)을 발광시키는 일이 없다. 따라서, 배면측의 표시 패턴(28)을 발광 표시시킨 때에, 광누설에 의해 앞면측의 표시 패턴(34)까지가 어렴풋이 발광하여 보이는 부적합함을 해소할 수 있다.

또한, 절취부(32)에 대응하는 영역 이외에서 도광판(22)의 광출사면(27)으로부터 누설된 광은, 차광 시트 이면의 고반사율층(31)에서 반사되어 도광판(22)으로 재입사하기 때문에, 광누설에 의해 도광판(22) 내의 광량이 저하되지 않고, 표시중의 표시 패턴(28)이 어두워지는 것을 막을 수 있다.

또한, 절취부(32)의 개소에서는, 차광 시트(23)의 두께에 의해 도광판(22, 24)끼리의 사이에 확실하게 공기층이 확보되기 때문에, 도광판(22) 내를 도광하는 광은 절취부(32)에 대응하는 개소에서도 도광판(22)으로부터 누설되는 일이 없다.

따라서, 이 표시 장치(21)에 의하면, 차광 시트(23)에 의해 배면측의 도광판(22)으로부터의 광누설을 방지할 수 있고, 비표시의 표시 패턴(34)이 빛나 보이거나, 표시중의 표시 패턴(28)의 발광 휘도가 저하되거나 하는 것을 막을 수 있고, 표시 장치(21)의 표시 품위를 향상시킬 수 있다. 또한, 터치 펜이나 손가락으로 표시 장치(21)를 누른 경우에도, 광누설이 발생하지 않고, 표시 품위가 저하되는 일이 없다.

또한, 광원(25)으로부터 출사한 광이 직접 앞면측의 도광판(24)에 입사하여 표시 패턴(34)을 발광시키는 것을 방지하기 위해, 차광 시트(23)의 언저리(緣)를 연장하여 나오게 하여서 배면측의 광원(25)을 차광 시트(23)로 덮도록 하는 것도 유효하다.

도 5(b)는 앞면측의 광원(26)을 점등한 때의 광의 거동을 도시하는 도면이다. 광원(26)으로부터 출사한 광은, 단면으로부터 앞면측의 도광판(24) 내로 입사하고, 도광판(24)의 표면과 이면 사이에서 반사하면서 도광판(24) 내를 도광한다. 그리고, 표시 패턴(34)에 입사한 광은 표시 패턴(34)에서 확산반사하여 전방으로 출사되기 때문에, 전방의 관찰자에게는, 앞면측의 도광판(24)에 형성된 표시 패턴(34)만이 발광하여 보인다.

또한, 차광 시트(23)의 앞면은 저반사율층(30)으로 되어 있기 때문에, 차광 시트(23)가 마련되어 있는 영역이 어둡게 되어(저반사율층(30)이 흑색면으로 되어 있는 경우에는, 흑색으로 보인다.), 표시 패턴(28, 34)의 비표시시(광원(25, 26)의 비점등 시)에는 표시 장치(21)가 외부에서 보이지 않게 되고, 또한 광원(25, 26)의 점등시에는 표시되어 있는 표시 패턴(28, 34)이 또렷이 보이게 된다.

또한, 차광 시트 표면의 저반사율층(30)은 도광판(24)의 이면에 밀착하고 있어도, 배면측의 도광판(22)으로부터의 광누설 방지 효과에는 영향은 없다. 그러나, 저반사율층(30)이 도광판(24)에 밀착하고 있으면, 광원(26)을 점등한 때에, 도광판(24) 내를 도광한 광이 저반사율층(30)에서 흡수되어, 표시 패턴(34)의 발광 휘도가 저하될 우려가 있다. 이와 같은 부적합함을 막기 위해서는, 도 5(a)에 도시하는 바와 같이, 저반사율층(30)과 도광판(24)의 이면 사이에, 도광판(24)보다도 굴절율이 작고 투명한 저굴절율층(35)을 개재시켜 두면 좋다. 저굴절율층(35)을 개재시켜 두면, 도광판(24)의 이면에 입사한 광은 저반사율층(30)에 달하는 일 없이, 도광판(24)의 이면에서 전반사된다.

저굴절율층(35)은, 예를 들면 저반사율층(30)의 표면에, 도광판(24)보다도 굴절율이 작은 투명 수지 또는 유리로 이루어지는 시트를 적층한 것이라도 좋고, 또는 투명 수지층을 코팅한 것이라도 좋다. 또는, 도광판(24)보다도 굴절율이 작은 투명 접착제 또는 투명 점착 제를 이용하여 저반사율층(30)을 도광판(24)의 이면에 접착하도록 하여도 좋다.

도 6은 실시 형태 1의 변형예에 의한 표시 장치(41)를 도시하는 개략 단면도로서, 저반사율층(30)에 의한 광의 흡수를 억제하는 다른 방법을 나타낸다. 이 변 형예에서는, 저반사율층(30)의 표면에 미소한 다수의 돌기(42)를 형성하고 있다. 돌기(42)는 적절히 작은 간격을 두고 마련하고 있어도 좋고, 조밀하게 형성되어 있어도 좋다. 또한, 돌기(42)는 일정한 형상(예를 들면, 돔형상)을 한 것을 규칙적으로 배열하고 있어도 좋고, 저반사율층(30)의 표면을 조면(粗面) 가공함에 의해 돌기(42)를 랜덤하게 형성하고 있어도 좋다.

이렇게 하여 저반사율층(30)의 표면에 다수의 돌기(42)를 마련하고 있으면, 돌기(42)가 도광판(24)의 이면에 맞닿음으로써 저반사율층(30)의 전체가 도광판(24)에 밀착하는 것을 막을 수 있고, 도광판(24) 내를 도광하는 광이 저반사율층(30)에 의해 흡수되는 것을 억제할 수 있다.

(제 2의 실시 형태)

도 7은 본 발명의 실시 형태 2에 의한 표시 장치(51)를 도시하는 분해 사시도이다. 실시 형태 1의 표시 장치(21)에서는 도광판(22)과 도광판(24) 사이에 차광 시트(23)를 끼워넣고 있지만, 실시 형태 2의 표시 장치(51)에서는, 도광판(22)의 표면에 차광 피복층(52)(차광층)을 형성하고 있다.

차광 피복층(52)은, 저반사율층(30)과 고반사율층(31)으로 이루어지고, 도광판(22)의 표면에 고반사율층(31)이 형성되고, 고반사율층(31)의 위에 저반사율층(30)이 형성되어 있다. 고반사율층(31) 및 저반사율층(30)은, 스크린 인쇄 등의 인쇄법에 의해 순차적으로 도광판(22)의 표면에 형성하여도 좋고, 잉크젯 법이나 증착 등의 퇴적법에 의해 순차적으로 도광판(22)의 표면에 형성하여도 좋다.

이와 같이 도광판(22)의 표면에 직접 차광 피복층(52)을 형성하는 방법에서 는, 도광판(22)이 차광 피복층(52)의 지지 부재가 되기 때문에, 차광 시트(23)에 비하여 차광 피복층(52)의 두께를 얇게 할 수 있다. 따라서 실시 형태 2의 표시 장치(51)는 두께가 얇은 경우에 유효하다. 예를 들면, 표시 장치의 토탈 두께가 0.32㎜이고 도광판의 두께가 0.125㎜라고 하면, 도광판(22, 24) 사이에 두께가 0.065㎜의 차광 시트(23)를 끼워넣을 수 있다. 이에 대해, 표시 장치의 토탈 두께가 0.28㎜이고 도광판의 두께가 0.125㎜라고 하면, 도광판(22, 24) 사이의 간극은 0.03㎜ 이하가 되기 때문에, 도광판(22)의 표면에 두께가 0.025㎜의 차광 피복층(52)을 형성하는 방법이 유효하다.

또한, 실시 형태 2에서는, 복수매의 도광판(22)이 형성된 모(母)기판의 상태로 차광 피복층(52)을 형성함에 의해, 복수매의 도광판(22)에 한번에 차광 피복층(52)을 형성할 수 있다. 게다가, 도광판(22)의 위에 일체로 차광 피복층(52)을 형성함으로써, 차광 피복층(52)의 절취부(32)와 도광판(22)의 표시 패턴 형성 영역(29)과의 위치맞춤도 정밀도 좋게 행할 수 있게 된다. 또한, 차광 피복층(52)이 미리 도광판(22)에 형성되어 있기 때문에, 표시 장치(51)의 조립도 용이해진다.

(제 3의 실시 형태)

도 8은 본 발명에 관한 표시 장치, 예를 들면 실시 형태 1의 표시 장치를 내장한 휴대 전화(81)의 디스플레이 부분을 도시하는 정면도(키 부분을 생략)이다. 이 휴대 전화(81)는, 액정 디스플레이(82)의 상방에 발광 표시부(83)를 구비한다. 발광 표시부(83)는, 직사각형의 표시 패턴(28)과 원형의 표시 패턴(34)에 의해 구성되어 있고, 예를 들면 직사각형의 표시 패턴(28)이 청색으로 동시에 발광 또는 점멸하여 표시 동작하고, 원형의 표시 패턴(34)이 백색으로 발광 또는 점멸하여 표시 동작한다.

도 9(a)는 발광 표시부(83)의 내부에 수납된 표시 장치(91)의 정면도, 도 9(b)는 도광판(24)을 제외한 상태의 정면도, 도 9(c)는 또한 차광 시트(23)를 제외한 상태의 정면도이다. 또한, 도 10은 표시 장치(91)의 분해 사시도이다. 이 표시 장치(91)는, 표시 패턴(28)과 표시 패턴(34)이 겹치지 않도록 배치된 예를 나타내고 있다.

배면측의 도광판(22)에서는, 도 9(c)에 도시하는 바와 같이, 그 상하에 직사각형의 표시 패턴(28)이 형성되어 있다. 표면이 저반사율층(30), 이면이 고반사율층(31)으로 이루어지는 차광 시트(23)는, 도 9(b)에 도시하는 바와 같이, 도광판(22)의 앞면에 겹쳐 있다. 차광 시트(23)는 표시 패턴(28)을 덮지 않도록 배치되어 있고, 차광 시트(23)는, 도광판(22)의 상하 영역을 제외한 거의 전체를 덮고 있다. 도광판(24)에는, 도 9(a)에 도시하는 바와 같이, 이면의 중앙부에 원형의 표시 패턴(34)이 배열되어 있다. 부호 92, 93은 도광판(22)과 도광판(24)을 접착하기 위한 양면 점착 테이프이다.

그리하여, 도 8에 도시되어 있는 발광 표시부(83)에서는, 도광판(22)의 청색 광원(도 9, 도 10에서는 도시를 생략)이 점등 또는 점멸하면, 상하의 표시 패턴(28)이 청색으로 점등 또는 점멸하고, 도광판(24)의 백색 광원(도 9, 도 10에서는 도시를 생략)이 점등 또는 점멸하면, 중앙부의 표시 패턴(34)이 백색으로 점등 또는 점멸한다. 게다가, 도광판(22)과 도광판(24)은 차광 시트(23)에 의해 구획되 어 있어서, 도광판(22, 24)끼리의 사이에서 광누설이 생기지 않기 때문에, 점등 또는 점멸하고 있는 표시 패턴(28, 34)의 발광 휘도를 높게할 수 있고, 또한 점등 또는 점멸하고 있는 표시 패턴과 소등하고 있는 표시 패턴의 구별도 명료하게 된다. 또한, 도시한 표시 패턴(28, 34)은 간략화하여 도시한 것이고, 각각의 갯수, 배치, 형상 등은 적절히 용도에 따라 결정된다.

(제 4의 실시 형태)

도 11은 본 발명의 실시 형태 4의 표시 전환 모듈(101)의 정면도, 도 12는 그 분해 사시도이다. 이 표시 전환 모듈(101)은, 표시 패턴(28)과 표시 패턴(34)이 겹치도록 배치된 것이다.

이 표시 전환 모듈(101)에서는, 도광판(22)과 차광 시트(23)와 도광 판(24)을 겹쳐서 도광판(22)과 도광판(24)을 양면 점착 테이프(92, 93)로 접착하고 있다. 도광판(22)에는 복수 개소에 표시 패턴(28)이 형성되고, 도광판(24)에도 복수 개소에 표시 패턴(34)이 형성되고, 차광 시트(23)에는 절취부(32)가 형성되어 있고, 표시 패턴(28), 절취부(32) 및 표시 패턴(34)이 서로 겹치도록 하여 도광판(22), 차광 시트(23) 및 도광판(24)이 겹쳐 있다.

이와 같이 표시 패턴(28)과 표시 패턴(34)이 겹쳐 있는 경우에도, 도광판(22)과 도광판(24)이 차광 시트(23)에 의해 구획되어 있고, 도광판(22, 24)끼리의 사이에서 광누설이 생기지 않기 때문에, 비표시의 표시 패턴이 광누설에 의해 발광하는 일이 없게, 표시중의 표시 패턴을 또렷이 표시시킬 수 있고, 표시 품위가 양호해진다. 또한, 광누설이 없기 때문에, 표시중의 표시 패턴(28, 34)의 발광 휘 도도 높아진다. 또한, 이 표시 전환 모듈(101)을 기기에 조립한 때, 차광 시트(23)의 부분이 외부에 노출하도록 배치되어도, 차광 시트(23)가 검게 보이기 때문에, 눈에 띄기 어려워진다.

(차광 시트의 반사율 등에 관해) 차광 시트(23)의 최적의 조건을 구하기 위해, 저반사율층(30)의 반사율, 고반사율층(31)의 반사율, 차광 시트(23)의 면적 비율 등에 대해 평가를 행한 결과를 기술한다.

[측정 1]

우선, 배면측의 도광판(22)과 앞면측의 도광판(24)을 밀착시킨 샘플(S1a), 고반사율층(31)의 반사율이 74%의 차광 시트(23)를 끼워넣은 샘플(S1c), 고반사율층(31)의 반사율이 50%의 차광 시트(23)를 끼워넣은 샘플(S1d)을 이용하여, 배면측의 도광판(22)으로부터 앞면측의 도광판(24)으로의 광누설량을 측정하였다. 측정에 이용한 도광판은, 도 13에 도시하는 바와 같은 표시 패턴을 갖는 것이다. 앞면측의 도광판(24)은, 도 13(a)에 도시하는 바와 같은 표시 패턴(34)이 형성된 것이고, 배면측의 도광판(22)은, 도 13(b)에 도시하는 바와 같은 표시 패턴(28)이 형성된 것이다. 도 13(c)는, 도광판(22, 24)을 겹쳐서(샘플(S1c, S1d)에서는 차광 시트를 끼우고 있다.), 이면측의 광원을 점등한 때에 광누설에 의해 앞면측의 표시 패턴(34)이 어렴풋이 빛나고 있는 양상을 나타내고 있다. 측정 1에서는, 도 13(c)에 도시하는 것 같았던 표시 상태의 점(P3)에서의 광누설량[cd/㎡]를 측정하였다.

도 14는 광누설량의 측정 결과를 도시하는 도면으로서, 점(P3)에서의 광누설량이

샘플(S1a) : 76cd/㎡

샘플(S1c) : 1cd/㎡

샘플(S1d) : 1cd/㎡

인 것을 나타내고 있다. 이로써 고반사율층의 반사율이 50% 이상의 차광 시트를 이용함에 의해 광누설량을 대폭적으로 저감할 수 있음을 확인하였다.

[측정 2]

다음에, 배면측의 도광판(22)과 앞면측의 도광판(24)의 사이에 고반사율층(31)의 반사율이 98%의 차광 시트(23)를 끼워넣은 샘플(S1b), 고반사율층(31)의 반사율이 74%의 차광 시트(23)를 끼워넣은 샘플(S1c), 고반사율층(31)의 반사율이 50%의 차광 시트(23)를 끼워넣은 샘플(S1d), 고반사율층(31)의 반사율이 5%의 차광 시트(23)를 끼워넣은 샘플(S1e)을 준비하였다. 샘플(S1b 내지 S1d)의 고반사율층의 재료로서는 백색 PET를 이용하고, 샘플(S1e)의 고반사율층의 재료로서는 산화 티탄을 이용하였다.

그리고, 각 샘플(S1b 내지 S1e)에서 배면측의 광원을 점등하여 배면측의 표시 패턴(28)을 발광시키고, 이 표시 패턴(28)의 도 13(b)의 점(P2)에서의 휘도를 측정하였다.

도 15는 표시 패턴(28)의 점(P2)에서의 휘도의 측정 결과를 도시하는 도면으로서, 점(P2)의 휘도가,

샘플(S1b)(반사율98%) : 579cd/㎡

샘플(S1c)(반사율74%) : 517cd/㎡

샘플(S1d)(반사율50%) : 262cd/㎡

샘플(S1e)(반사율5%) : 33cd/㎡

인 것을 나타내고 있다. 이 결과를 검토하면, 샘플(S1b와 S1c)에서는 거의 휘도에 변화가 없지만, 샘플(S1d)에서는 샘플(S1b, S1c)과 비교하여 휘도가 거의 반감하고 있다. 또한, 샘플(S1e)에서는 휘도가 극단적으로 저하되어 있다. 따라서, 배면측의 표시 패턴(28)을 점등한 때의 휘도를 높게 하기 위해서는, 샘플(S1b, S1c)에 대응하여, 반사율이 74% 이상의 고반사율층(31)을 이용하는 것이 바람직하다.

따라서, 측정 1과 측정 2를 고려하면, 고반사율층(31)의 반사율은 74% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 측정 2에 의하면 고반사율층의 반사율이 높은 쪽이 배면측의 표시 패턴의 휘도가 높아지는 것을 알 수 있지만, 샘플(S1c)의 고반사율층 재료가 공업 재료로서 제공되고 있기 때문에 염가인데 대해, 샘플(S1b)의 고반사율층 재료가 주로 실험실에서 사용된 재료이기 때문에 생산 원가가 비싸게 든다. 따라서, 고반사율층(31)의 재료는, 반사율이 74% 이상이며, 또한, 74% 근변의 비용의 염가인 것을 이용하는 것이 바람직하다.

[측정 3]

다음에, 배면측의 도광판(22)과 앞면측의 도광판(24) 사이에 저반사율층(30)의 반사율이 22.0%의 차광 시트(23)를 끼워넣은 샘플(S2a), 저반사율층(30)의 반사율이 16.2%의 차광 시트(23)를 끼워넣은 샘플(S2b), 저반사율층(30)의 반사율이 7.5%의 차광 시트(23)를 끼워넣은 샘플(S2c)을 준비하였다. 샘플(S2a 내지 S2c)의 저반사율층(30)의 재료로서는 카본블랙을 이용하였다.

그리고, 각 샘플(S2a 내지 S2c)에서 앞면측의 광원을 점등하여 앞면측의 표시 패턴(34)을 발광시키고, 이 표시 패턴(34)에서의 도 13(a)의 점(P1)에서의 휘도를 측정하였다.

도 16은 표시 패턴(34)의 점(P1)에서의 휘도의 측정 결과를 도시하는 도면으로서, 점(P1)의 휘도가,

샘플(S2a)(반사율22.0%) : 502cd/㎡

샘플(S2b)(반사율16.2%) : 437cd/㎡

샘플(S2c)(반사율7.5%) : 239cd/㎡

인 것을 나타내고 있다. 이 결과를 검토하면, 샘플(S2a와 S2b)에서는 휘도에 큰 변화는 없지만, 샘플(S2c)에서는 샘플(S2a, S2b)과 비교하여 휘도가 거의 반감하고 있다. 따라서, 앞면측의 표시 패턴(34)을 점등한 때의 휘도를 높게 하기 위해서는, 반사율이 16.2% 이상의 저반사율층(30)을 이용하는 것이 바람직하다. 그 반면, 저반사율층(30)의 반사율이 커지면, 앞면에서 본 때에 차광 시트(23)의 흑색도가 저하되어 눈에 띄어 오기 때문에, 저반사율층(30)의 재료는, 반사율이 16.2% 이상이고 또한, 16.2% 근변의 것을 이용하는 것이 바람직하다.

[측정 4]

다음에, 배면측의 도광판(22)과 앞면측의 도광판(24)의 사이에 면적이 196㎟의 차광 시트(23)를 끼워넣은 샘플(S3a), 면적이 98㎟의 차광 시트(23)를 끼워넣은 샘플(S3b), 면적이 49㎟의 차광 시트(23)를 끼워넣은 샘플(S3c)을 준비하였다. 한편, 도광판(22)에서의 표시 패턴(28)의 발광 에어리어의 면적은, 356㎟였다.

그리고, 각 샘플(S3a 내지 S3c)에서 배면측의 광원을 점등하여 배면측의 표시 패턴(28)을 발광시키고, 이 표시 패턴(28)에서의 도 13(b)의 점(P2)에서의 휘도를 측정하였다.

도 17은 표시 패턴(28)의 점(P2)에서의 휘도의 측정 결과를 도시하는 도면으로서, 점(P2)의 휘도가,

샘플(S3a)(면적 196㎟) : 517cd/㎡

샘플(S3b)(면적 98㎟) : 277cd/㎡

샘플(S3c)(면적 49㎟) : 102cd/㎡

인 것을 나타내고 있다. 이 결과를 검토하면, 샘플(S3b)에서는 샘플(S3a)과 비교하여 휘도가 거의 반감하고 있고, 또한 샘플(S3c)에서는 샘플(S3b)과 비교하여 휘도가 거의 반감하고 있다. 따라서, 배면측의 광원을 점등하여 표시 패턴(28)을 발광시킨 때의 휘도를 높게 하기 위해서는, 차광 시트(23)의 면적(차광 면적)은 196㎟인 것이 바람직하다.

그러나, 차광 시트(23)의 유효한 차광 면적의 값은 표시 패턴(28)의 토탈 면적(발광 에어리어의 면적)에 의해서도 변화하기 때문에, 측정 4의 결과는 면적 비율로서 평가할 필요가 있다. 표시 패턴(28)의 발광 에어리어의 면적은 상기한 바와 같이 356㎟였기 때문에, 차광 시트(23)의 면적 196㎟는, 표시 패턴(28)의 발광의 면적과의 비로 나타내면, 발광 에어리어의 면적의 55%가 된다. 따라서, 차광 시트(23)의 면적은, 배면측의 도광판(22)의 표시 패턴 형성 영역(29)을 덮어 가리지 않는 한도에서, 표시 패턴(28)의 발광 에어리어 면적의 55% 이상으로 하는 것이 바 람직하다.

또한, 이상의 측정은 차광 시트(23)를 이용하여 행하였지만, 도광판(22)의 표면에 형성된 차광 피복층(52)의 경우에도, 마찬가지의 결과가 된다.

도 1은 특허문헌1에 기재된 표시 장치를 도시하는 분해 사시도.

도 2(a)는 도 1에 도시하는 표시 장치에 있어서, 앞면측의 광원을 점등하여 앞면측의 표시 패턴을 표시시킨 상태를 도시하는 정면도. 도 2(b)는 도 1에 도시하는 표시 장치에 있어서, 배면측의 광원을 점등하여 배면측의 표시 패턴을 표시시킨 상태를 도시하는 정면도.

도 3(a)는 도광판끼리를 간극을 벌려서 배치한 도 1의 표시 장치에 있어서, 배면측의 광원을 점등하여 배면측의 표시 패턴을 표시시킨 상태를 도시하는 개략 단면도. 도 3(b)는 도광판끼리를 밀착시켜서 배치한 도 1의 표시 장치에 있어서, 배면측의 광원을 점등하여 배면측의 표시 패턴을 표시시킨 상태를 도시하는 개략 단면도.

도 4는 본 발명의 실시 형태 1에 의한 표시 장치의 구조를 도시하는 개략 분해 사시도.

도 5(a)는 배면측의 표시 패턴을 발광시키고 있는 양상을 설명하는 개략 단면도. 도 5(b)는 앞면측의 표시 패턴을 발광시키고 있는 양상을 설명하는 개략 단면도.

도 6은 실시 형태 1의 변형예에 의한 표시 장치를 도시하는 개략 단면도.

도 7은 본 발명의 실시 형태 2에 의한 표시 장치를 도시하는 분해 사시도.

도 8은 본 발명에 관한 표시 장치를 내장한 휴대 전화의 디스플레이 부분(실시 형태 3)을 도시하는 정면도.

도 9(a)는 동 상의 발광 표시부의 내부에 수납된 표시 장치를 도시하는 정면도, 도 9(b)는 도광판을 제외한 상태의 정면도, 도 9(c)는 또한 차광 시트를 제외한 상태의 정면도.

도 10은 도 9(a)에 도시한 표시 장치의 분해 사시도.

도 11은 본 발명의 실시 형태 4의 표시 전환 모듈을 도시하는 정면도.

도 12는 동 상의 표시 전환 모듈의 분해 사시도.

도 13(a), (b), (c)는 측정 1 내지 측정 4에 있어서의 측정 위치를 도시하는 도면.

도 14는 배면측의 도광판과 앞면측의 도광판을 밀착시킨 샘플(S1a)과, 고반사율층의 반사율이 74%의 차광 시트를 끼워넣은 샘플(S1c)과, 고반사율층의 반사율이 50%의 차광 시트를 끼워넣은 샘플(S1d)의 각각의 점(P3)에서의 광누설량을 측정한 결과를 도시하는 도면.

도 15는 고반사율층의 반사율과, 배면측의 광원을 점등한 때의 점(P2)에서의 휘도와의 관계를 측정한 결과를 도시하는 도면.

도 16은 저반사율층의 반사율과, 앞면측의 광원을 점등한 때의 점(P1)에서의 휘도와의 관계를 측정한 결과를 도시하는 도면.

도 17은 차광 시트(23)의 면적과, 배면측의 광원을 점등한 때의 점(P2)에서의 휘도와의 관계를 측정한 결과를 도시하는 도면.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

21, 41, 51 : 표시 장치 22, 24 : 도광판

23 : 차광 시트(차광층) 25, 26 : 광원

28, 34 : 표시 패턴 29 : 표시 패턴 형성 영역

30 : 저반사율층 31 : 고반사율층

32 : 절취부 35 : 저굴절율층

42 : 돌기 52 : 차광 피복층(차광층)

81 : 휴대 전화 101 : 표시 전환 모듈

Claims

표시 패턴 형성 영역에 투광성을 갖는 복수의 확산 도트에 의해 표시 패턴이 형성된 도광판과, 차광층과, 광원을 구비하고,

복수매의 상기 도광판을 서로 대향시켜서 배치함과 함께, 각 도광판 사이에 각각 상기 차광층을 끼워넣고,

상기 도광판중의 어느 하나에 선택적으로 상기 광원의 광을 도입하여 그 도광판의 표시 패턴을 표시시키는 표시 장치로서,

상기 차광층은, 관찰자측을 향한 면이 저반사율 재료에 의해 형성되고, 관찰자측과 반대측을 향한 면이 고반사율 재료에 의해 형성되어 있고, 해당 차광층보다도 관찰자측과 반대측에 위치하는 도광판의 표시 패턴에 대향하는 영역이 절취되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1항에 있어서,

상기 차광층의 관찰자측을 향한 면은 흑색면이고, 관찰자측과 반대측을 향한 면은 백색면 또는 경면인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1항에 있어서,

상기 차광층의 관찰자측과 반대측을 향한 면을 확산반사층으로 한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1항에 있어서,

상기 차광층의 관찰자측을 향한 면에 미소한 복수의 돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1항에 있어서,

상기 차광층의 관찰자측을 향한 면에 형성된 저반사율 재료로 이루어지는 면과 그 관찰자측에 위치하는 도광판과의 사이에, 해당 도광판보다도 굴절율이 작은 투명 수지층 또는 유리층을 마련한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1항에 있어서,

상기 차광층의 관찰자측과 반대측을 향한 면의 반사율이, 74% 이상인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1항에 있어서,

상기 차광층의 관찰자측을 향한 면의 반사율이, 16.2% 이상인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1항에 있어서,

상기 차광층의 면적이, 관찰자측과 반대측에 위치하는 도광판의 발광 에어리 어의 면적의 55% 이상인 것을 특징으로 하는 표시 장치.