KR20180010986A

KR20180010986A - 표시 장치 및 그것을 구비한 냉장고

Info

Publication number: KR20180010986A
Application number: KR1020170089390A
Authority: KR
Inventors: 미츠하루 이케다; 야스노리 야마자키; 요시테루 기쿠치; 나오히로 마츠모토
Original assignee: 히타치 어플라이언스 가부시키가이샤
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2017-07-14
Publication date: 2018-01-31
Also published as: TWI632405B; TW201804185A; JP6742181B2; CN107642943A; JP2018013306A

Abstract

본 발명은 광의 이용 효율을 높인 표시 장치 및 그것을 구비한 냉장고를 제공하는 것을 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 표시판과, 상기 표시판의 배후(背後)에 위치하는 도광판과, 상기 도광판 내에 광을 입사하는 발광 수단과, 상기 표시판의 후방에서 정전용량의 변화를 검출하는 검출부를 탑재한 기판을 구비한 표시 장치에 있어서, 상기 도광판은, 상기 도광판 내를 도광한 광을 방출시키는 광취출부를 갖고, 상기 광취출부는, 상기 도광판의 상기 표시판 측의 쪽이, 상기 도광판의 상기 기판 측보다 많이 형성했다.

Description

표시 장치 및 그것을 구비한 냉장고{DISPLAY DEVICE AND REFRIGERATOR HAVING THE SAME}

본 발명은 표시 장치 및 그것을 구비한 냉장고에 관한 것이다.

냉장고나 전자레인지 등의 가전제품이나 휴대 기기에서 도광판을 이용한 표시 장치의 채용이 늘어나고 있다. 도광판이란, 아크릴이나 폴리스티렌 등의 투명판의 측면으로부터 입사한 광을, 스넬의 법칙에 따른 전반사에 의해서 도광시키면서, 표면에 형성된 광취출부에 의해서 일부의 광을 산란시켜, 발광시키는 판이다. 또한, 표시 장치란, 도광판의 표면 측에, 문자나 기호를 인쇄 혹은 차광한 필름을 배치하고, 이 문자 등을 광원으로부터의 광에 의해서 조사(照射)하는 구성으로 되어 있다. 이러한, 도광판을 사용한 표시 장치의 종래 기술로, 예를 들면 특허문헌 1이 있다.

특허문헌 1에서는, 냉장고 본체인 저장실과, 저장실의 전방 개구를 개폐하는 저장실 도어와, 저장실 도어의 전면(前面)의 투광성인 도어 전면판과, 도어 전면판의 배면(背面)의 기판과, 기판과 도어 전면판 사이의 표시 부재와, 표시 부재를 도어 전면을 향해서 조사하는 조명 수단과, 표시 부재의 후방에서 정전용량의 변화를 검출하는 검출부와, 표시 부재와 검출부 사이의 도광판과, 검출부 및 조명 수단을 제어하는 제어부를 구비하며, 조명 수단 및 검출부를 기판 상에 구성하고, 검출부는 상호 용량 방식으로 되어 있다.

일본국 특개 2015-55361호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 도광판 전체가 발광하고, 도광판 상에 배치된 필름 중, 문자 등에 대응하는 표시부(투광부)뿐만 아니라, 문자 등이 없는 차광부(비투광부)에까지 많은 광이 조사, 흡수되기 때문에, 광의 이용 효율이 낮다고 하는 과제가 있다. 또한, 도광판의 처짐이나 덜거덕거림에 의해, 터치 패널의 감도가 저하하거나, 접촉부에서 광이 기판 측으로 누광하거나 하는 과제가 있었다.

그래서, 본 발명의 목적은, 터치 패널의 감도를 유지하면서, 광의 이용 효율을 높인 표시 장치 또는 이 표시 장치를 구비한 냉장고를 제공하는 것에 있다.

표시판과, 상기 표시판의 배후(背後)에 위치하는 도광판과, 상기 도광판 내에 광을 입사하는 발광 수단과, 상기 표시판의 후방에서 정전용량의 변화를 검출하는 검출부를 탑재한 기판을 구비한 표시 장치에 있어서, 상기 도광판은, 상기 도광판 내를 도광한 광을 방출시키는 광취출부를 갖고, 상기 광취출부는, 상기 도광판의 상기 표시판 측의 쪽이, 상기 도광판의 상기 기판 측보다 많이 형성된다.

본 발명에 따르면, 터치 패널의 감도를 유지하면서, 광의 이용 효율을 높인 표시 장치 또는 이 표시 장치를 구비한 냉장고를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 정면도.
도 2는 도 1의 P부에 나타내는 표시 영역 및 조작 표시 영역의 표시 상태를 나타내는 도면.
도 3은 본 실시예에 따른 표시 장치로부터 필름을 제외한 상태의 정면도.
도 4는 도 2에 있어서의 조작 표시 영역의 개소의 단면도.
도 5는 종래의 표시부의 조도 분포를 계산한 결과를 나타내는 도면.
도 6은 본 실시예를 적용한 표시부의 조도 분포를 계산한 결과를 나타내는 도면.

이하, 도면을 참조해서 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

여기서는 본 발명에 따른 표시 장치를, 저장실 도어에 내장한 냉장고를 예 로 하여 설명한다.

도 1은 본 실시예에 따른 냉장고의 정면도이며, 표시부 및 조작부가 비표시 상태인 도면이다. 냉장고 본체(1)는, 위에서부터 순서대로 냉장실(2d), 냉동실(4d1), 야채실(5d) 등을 갖고 있다. 냉장실(2d)과 냉동실(4d1) 사이에는, 급속 냉동실(4d2)이 마련되고, 급속 냉동실(4d2)의 옆에 제빙실(4d3)이 마련되어 있다.

또한, 각 저장실의 전방 개구에는, 상기 전방 개구를 개폐하는 도어가 마련되어 있다. 즉, 냉장실(2d)의 전방 개구에는, 왼쪽 냉장실 도어(2a) 및 오른쪽 냉장실 도어(2b)가 마련되며, 냉동실(4d1), 급속 냉동실(4d2), 제빙실(4d3) 및 야채실(5d)의 각각의 전방 개구에는, 냉동실 도어(4b), 급속 냉동실 도어(4c), 제빙실 도어(4a) 및 야채실 도어(5)가 각각 마련되어 있다.

왼쪽 냉장실 도어(2a) 및 오른쪽 냉장실 도어(2b)는, 각각 냉장고 본체(1)의 상부에 마련된 위쪽 힌지(3)(좌힌지(3a), 우힌지(3b)) 등에 의해, 회전 가능하게 축지(軸支)되어 있다. 즉, 좌우 여닫이식으로 구성된, 소위 프렌치 도어(French door)를 구성하고 있다.

또한, 냉동실 도어(4b), 급속 냉동실 도어(4c), 제빙실 도어(4a) 및 야채실 도어(5)는, 각각 인출식의 도어이며, 각각의 저장실의 용기와 함께 인출 가능하다.

그리고, 왼쪽 냉장실 도어(2a) 및 오른쪽 냉장실 도어(2b), 냉동실 도어(4b), 급속 냉동실 도어(4c), 제빙실 도어(4a) 및 야채실 도어(5)는, 그 외측 표면에 투명도가 있는 도어 전면판(유리판)(6)이 마련되어 있다.

다음으로, 조작 영역과 표시 영역을 겸하는 조작 표시 영역(9)은, 사용자가 외부로부터 조작함으로써 냉장실(2d) 및 냉동실(4d1) 등의 각 저장실의 실온을 설정하거나, 냉장실(2d)이나 냉동실(4d1)을 급속하게 냉각하거나, 제빙 장치의 운전 온/오프나 급속 제빙을 설정하거나 한다. 즉, 조작 표시 영역(9)을 사용자가 조작함으로써, 냉장고의 여러 기능의 설정을 할 수 있다.

또한, 표시 영역(10)은 조작 표시 영역(9)으로부터의 입력 결과를 표시하는 것이다. 이 표시 영역(10)에 의해, 사용자가 조작 표시 영역(9)에서 행한 조작을 확인하거나, 앞서 설정되어 있는 여러 기능의 상태를 확인하거나 할 수 있다.

또한, 조작 표시 영역(9) 및 표시 영역(10)을 점등시키기 위한 표시용 터치부(9a)를 조작함으로써 조작 표시 영역(9) 및 표시 영역(10)은 도 1의 소등 상태로부터, 도 2의 점등 상태로 이행한다. 즉, 사용자가 표시용 터치부(9a)(일례로서 「MENU」의 문자 표시 마크)를 누르고, 접촉하고, 손가락을 근접시키는 등의 조작을 함으로써, 상시(常時) 시인 가능한 표시용 터치부(9a) 이외의 조작 표시 영역(9) 및 표시 영역(10)의 문자나 기호 등이, 소등 상태로부터 점등 상태로 전환되어, 유리판(6) 위에 표시되고, 조작 표시 영역(9)의 조작이 가능해진다. 이에 따라 통상 시, 상시 시인 가능한 문자나 도형 등의 표시는 표시용 터치부(9a)만으로 되고, 조작 표시 영역(9) 및 표시 영역(10)의 비점등시는 심플한 외관으로 할 수 있어서, 디자인성이 향상된다. 또한, 조작 표시 영역(9) 및 표시 영역(10)을 필요할 때에만 점등시키므로, 에너지절약 효과를 얻을 수 있다.

또, 표시 터치부(9a)를 조작하면, 조작 표시 영역(9) 및 표시 영역(10)의 모든 문자나 도형 등이 점등 표시된다. 그 일정 시간 경과 후, 표시 영역(10)은 현재 설정되어 있는 여러 기능의 설정 상태를 나타내는 표시만이 점등되고, 그 이외의 표시는 소등된다. 또한, 무조작 상태가 일정 시간 경과하면, 조작 표시 영역(9) 및 표시 영역(10)의 문자나 도형 등은 모두 소등되고, 표시용 터치부(9a)만이 시인 가능해진다. 이와 같이, 상시 시인 가능한 표시용 터치부(9a)를 조작한 후, 일단, 모든 문자 등을 점등시킴으로써, 사용자는 냉장고의 기능의 확인 및 무엇을 설정 변경할 수 있는지 등을 확인할 수 있다.

또한, 유리판(6)의 이면(裏面)은 유색 도료가 도포되어 있다. 이에 따라, 발포 단열재가 정면 측에서 보이지 않도록 처리되며, 또한 조작 표시 영역(9) 및 표시 영역(10)은 표시용 터치부(9a)의 조작에 의해 명확하게 시인되므로, 외관성이 우수한 도어가 실현 가능하다.

도 3은 표시 장치로부터 필름을 제외한 상태의 정면도이며, 도 4는 도 2에 있어서의 조작 표시 영역(9)의 개소의 단면도이다. 이 조작 표시 영역(9)에 대응하는 표시 장치는, 표시부(투광부)(14) 및 비투광부(15)를 가진 표시판(필름)(16)과, 이 표시판(16)의 배후에 위치하는 도광판(13)과, 이 도광판(13) 내에 가시광을 입사하는 발광 수단인 LED(11)와, 제어 회로를 설치하는 기판(17)을 구비하고 있다. 또한, 도광판(13)은 이 도광판(13) 내를 도광한 광을 방출시키는 광취출부(12)를 갖고 있다.

여기서, 표시부(14)는 투과성을 갖는 문자나 기호 등으로 구성되는 것이며, 비투광부(15)는 표시부(14)의 주변에 성막되는 것이다. 또한, 아크릴재로 형성된 도광판(13)의 좌우의 측방에 배치된 LED(11)에 전압을 거는 것에 의해서, LED(11)로부터 출사된 광이 도광판(13)의 측면으로부터 입사되어, 전반사를 반복함으로써 도광판(13) 내부를 도광한다. 그리고, 도광판(13)의 표면에 형성된 광취출부(12)에 광이 도달하면, 거기에서 광이 방출된다. 또한, LED(11)와 도광판(13)을, 기판(17)의 전후 방향이 아니라, 기판(17)의 좌우 방향으로 나란하게 설치함으로써 표시 장치 전체를 박형화할 수 있으며, 이 표시 장치의 뒷면에 중점되는 발포 단열재의 두께를 증가시킬 수 있어서, 단열 성능을 확보할 수 있다.

이 광취출부(12)는, 도 4에 나타나 있는 바와 같이 표시부(14)의 배후 혹은 그 부근에, 다른 영역(비투광부(15))보다 많이 설치함으로써, 비투광부(15)에 조사, 흡수되는 광을 억제하고, 도광판(13) 내를 도광한 광을 효율적으로 표시부(14)에 조사할 수 있어서, 문자나 기호 등의 시인성을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 4의 광취출부(12)는 도광판(13) 배면(기판 측)보다, 도광판(13) 전면(표시판 측)에 많이 설치되어 있는 편이 유효하다. 이것은 도광판(13) 배면의 광취출부(12)로부터 방출된 광이 기판(17)에 흡수되는 것이나, 기판(17)에서 여러 방향으로 반사된 광이 표시판(16)의 비투광부(15)에 흡수되는 것을 억제할 수 있기 때문이다.

또한, 좌우 방향으로 길게 형성되는 도광판(13) 중, 중앙 측에 있어서의 광취출부(12)의 밀도는, 좌우 양단 측에 있어서의 광취출부(12)의 밀도보다 높게 되어 있다. 여기서의 중앙이란, 좌우 양측의 LED(11)로부터 가장 거리가 떨어진 도광판(13) 상의 선이다. 이 때문에, LED(11)로부터 멀어 광이 도달하기 어려운 중앙 부근에 있어서도, 충분한 광량의 광을 방출할 수 있으며, 좌우 방향의 밝기의 불균일을 적당하게 조정하는 것이 가능하다.

또한, 도 4의 광취출부(12)는 도광판(13)의 전면, 배면 다같이 볼록(凸) 형상으로 했지만, 반드시 볼록 형상으로 한정되는 것이 아니며, 오목(凹) 형상이어도 된다. 단, 도광판(13)의 배면측의 광취출부(12)는, 오목 형상보다 볼록 형상이 많은 편이 유효하다. 또한, 도광판(13)의 배면 중앙의 볼록 형상의 광취출 영역(12b)의 높이는, 주변의 광취출 영역의 높이보다 높은 편이 유효하다. 또한, 볼록 형상의 광취출부(12)는, 다각 기둥보다 6각 뿔 등의 다각 뿔이나 원뿔이 바람직하다. 도광판(13)의 배면의 볼록 형상의 광취출부(12)가, 도광판(13)의 중앙 부근에서 기판(17)과 점접촉하는 것에 의해, 도광판(13)의 처짐이나 덜거덕거림에 의한 터치 센서(18)의 감도 저하를 억제하면서, 기판(17) 측에의 누광을 억제할 수 있기 때문이다.

또한, 배면측의 광취출부(12)는 도광판(13)의 중앙으로부터 LED(11)에 이르기까지의 2/3의 범위 내에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 도광판(13)의 중앙으로부터 LED(11)에 이르기까지의 1/2의 범위 내에 광취출 영역(12)이 형성되어 있는 것이 유효하다. 도광판(13)의 배면의 볼록 형상의 광취출부(12)가, 도광판(13)의 중앙 부근에 형성됨으로써, 도광판(13)의 처짐이나 덜거덕거림에 의한 터치 센서(18)의 감도 저하를 억제하면서, 기판(17) 측에의 누광을 억제할 수 있기 때문이다.

또한, 기판(17) 측이며 좌우 중앙의 2개의 광취출부(12)는, 각각 더욱 중앙 측의 광취출 영역(12b)의 밀도 및 높이 중의 어느 하나 혹은 양쪽이, 그 양편의 광취출 영역(12a)보다 높게 형성되어 있는 것이 유효하다. 이에 따라, 표시부의 중앙의 광취출 효율이 향상되어, 문자의 시인성이 개선되기 때문이다.

또한, 이 광취출부(12)는 레이저 가공이나, 금형 형성, 샌드 블라스트법 등, 요철 가공을 할 수 있는 그 밖의 제조 방법이어도 된다. 또, 도 4의 광취출부(12)는, 가시광의 산란재를 함유한 수지를 인쇄해도 된다. 도광판(13) 내를 전반사에 의해 도광한 광이 이 산란재에 도달하면, 광이 산란되어 효율적으로 문자나 기호 등에 조사할 수 있다.

그리고, 도광판(13)의 측면은 평탄 형상으로 되어 있다. 이에 따라, LED(11)로부터 입사한 광은, 도광판(13)의 단면에서 전반사되어, 누광(漏光)을 억제함과 동시에, 도광판(13) 내를 도광한 광을 효율적으로 표시부(14)에 조사할 수 있어서, 문자 등의 시인성이 향상된다. 또, 이 도광판 측면(단면)은 아크릴판을 원하는 형상으로 절삭 가공한 후, 마무리 연마로서 경면(鏡面) 연마를 실시해서 형성하지만, 측면이 투명하면 되며, 특별히 제조법을 한정하는 것은 아니다.

또한, 도광판(13)의 배면측의 기판(17) 표면에는 실크 색의 잉크를 인쇄했다. 이에 따라, 기판 측에 방출된 광의 대부분이 기판에서 반사된 후, 표시판의 광취출부에서 방출되기 때문에, 광을 효율적으로 표시부(14)에 조사할 수 있어서, 문자 등의 시인성이 향상된다.

도 5는 종래 구조의 도광판에 있어서의 표시부(14)의 조도 분포를 나타내는 것이며, 도 6은 본 실시예의 광취출부(12)를 설치한 도광판(13)을 적용했을 경우에 있어서의, 표시부(14)의 조도 분포를 나타내는 것이다. 계산법으로서는, 광학 시뮬레이션을 채용하였다. 즉, LED 메이커가 제작한 LED의 광학 특성과, 광취출부와 도광판의 구조, 재료 특성을 시뮬레이션으로 설정하고, 그 LED로부터 입사된 광의 궤적을, 종래 구조와 본 실시예의 구조의 도광판으로 계산하고, 표시면 측에 방출되는 광의 분포를 평가하였다.

그 결과, 본 실시예에서는 종래 구조에 비해, 도광판(13)의 양측의 휘도는 그다지 변화가 없는 한편 도광판(13) 중앙의 휘도가 향상되고, 휘도 불균일이 개선되었다. 이하, 이 이유를 설명한다. 종래 구조에서, 가장 어두운 것은 도광판(13)의 중앙 부근이지만, 본 실시예에서는, 도광판(13)의 기판 측의 좌우 중앙 부근에 광취출부(12)의 수를 다른 영역보다 많게 하고 있기 때문에, 기판 측에 방출된 광의 대부분이 기판(17)에서 반사되고, 그 후 표시판(16) 측의 광취출부(12)에서 광이 방출되었기 때문인 것으로 추정된다. 또한, 기판(17) 측이며 좌우 중앙의 2개의 광취출부(12)는, 각각 더욱 중앙 측의 광취출 영역(12b)의 밀도 및 높이를, 그 양편의 광취출 영역(12a)보다 높게 형성했기 때문에, 표시판(16) 측의 중앙의 광취출부(12)의 효율이 향상되었기 때문인 것으로 추정된다.

또한, 본 실시예에 의해 제작한 표시부에 있어서도, 각 표시부의 휘도가 균일화되면서, 도광판의 처짐이나 덜거덕거림에 의한 터치 패널 감도의 저하도 억제할 수 있었다.

이상에 의해, 본 실시예에 따르면, 터치 패널의 감도를 유지하면서, 광의 이용 효율을 높이고, 중앙의 표시부(14)의 휘도를 향상시킨 표시 장치를 제공할 수 있는 것이 실증되었다.

또, 본 발명은, 표시 장치를 저장실 도어에 내장한 냉장고에 한정되는 것이 아니며, 공기 청정기나 세탁기, IH 쿠킹 히터 등, 표시 장치를 수반하는 그 밖의 가전이나 산업제품에도 유효하다. 또한, 광원은 LED뿐만 아니라, 냉음극 형광관이나 유기 EL, 무기 EL, 형광체, 그 밖의 발광체여도 된다. 또한, 도광판으로서는, 아크릴수지나, 폴리카보네이트, 폴리스티렌 등, 가시광에 대하여 투과율이 높은 것을 사용하는 것이 유효하다.

1…냉장고 본체, 2a…왼쪽 냉장실 도어, 2b…오른쪽 냉장실 도어, 2d…냉장실, 3… 위쪽 힌지, 3a…좌힌지(3a), 3b…우힌지(3b), 4a…제빙실 도어, 4b…냉동실 도어(4b), 4c…급속 냉동실 도어, 4d1…냉동실, 4d2…급속 냉동실, 4d3…제빙실, 5…야채실 도어, 5d…야채실, 6…도어 전면판(유리판), 9…조작 표시 영역, 9a…표시용 터치부, 10…표시 영역, 11…LED, 12…광취출부, 13…도광판, 14…표시부(투광부), 15…비투광부, 16…표시판(필름), 17…기판, 18…터치 센서

Claims

표시판과, 상기 표시판의 배후(背後)에 위치하는 도광판과, 상기 도광판 내에 광을 입사하는 발광 수단과, 상기 표시판의 후방에서 정전용량의 변화를 검출하는 검출부를 탑재한 기판을 구비한 표시 장치에 있어서,
상기 도광판은 상기 도광판 내를 도광한 광을 방출시키는 광취출부를 갖고,
상기 광취출부는 상기 도광판의 상기 표시판 측의 쪽이, 상기 도광판의 상기 기판 측보다 많이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 발광 수단은 상기 도광판의 측방(側方)에 위치하고,
중앙 측의 상기 광취출부의 밀도는 양단 측의 상기 광취출부의 밀도보다 높은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 기판 측의 상기 광취출부는 볼록(凸) 형상이며, 중앙의 높이는 주변의 높이보다 높은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 도광판의 기판 측에는, 상기 도광판의 중앙으로부터 상기 발광 수단에 이르기까지의 2/3의 범위 내에, 볼록 형상의 상기 광취출부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 볼록 형상의 광취출부는 그 중앙 측의 광취출 영역의 밀도 및 높이 중의 어느 하나 또는 양쪽이, 높게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표시판은 투광부 및 비투광부를 갖고,
상기 광취출부는 상기 비투광부의 배후와 비교하여, 상기 투광부의 배후에 많이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도광판은 측면이 평탄 형상인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
저장실의 전방 개구를 개폐하는 저장실 도어와, 상기 저장실 도어 내의 단열재를 구비한 냉장고에 있어서,
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 표시 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 냉장고.