WO2017175667A1 - 表示装置、表示板の製造方法 - Google Patents

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WO2017175667A1
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成瀬 充
▲吉▼田 浩
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株式会社東海理化電機製作所
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    • G02B6/0035Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0038Linear indentations or grooves, e.g. arc-shaped grooves or meandering grooves, extending over the full length or width of the light guide

Definitions

  • the present invention relates to a display device and a method for manufacturing a display plate.
  • This display device capable of switching display of different graphics on the same display surface (for example, see Patent Document 1).
  • This display device is provided with two light sources, two light source polarizing plates individually provided in front of each of the light sources and perpendicular to each other, and in front of these light source polarizing plates. It consists of two display polarizing plates whose polarization directions are perpendicular to each other and cut out display figures or characters to form a translucent part, and is configured as a display switching lamp that switches the display by switching the lighting of the two light sources. Yes.
  • An object of the present invention is to provide a display device with low cost and high display performance.
  • a display device includes a polarizing layer having a polarizing function of adsorbing a dye or the like on a polymer chain and reflecting or absorbing light polarized in the extending direction of the dye or the like, and a first A first display plate that has lost the polarizing function of the polarizing layer in the region, a second display plate that has lost the polarizing function of the polarizing layer in the second region, and the stretching direction or a direction orthogonal to the stretching direction.
  • a light source that emits illumination light having a polarization direction
  • the first display plate and the second display plate are configured to overlap each other as a display unit, and the illumination has a polarization direction in the extending direction of the first display plate Only the first region is displayed on the display unit by light irradiation, and only the second region is displayed on the display unit by irradiation with illumination light having a polarization direction in the extending direction of the second display panel.
  • the display Some regions may overlap in the thickness direction of the part.
  • the first display panel or the second display panel may have a protective layer above or below the polarizing layer.
  • a method of manufacturing a display panel according to another embodiment of the present invention has a polarization function of reflecting or absorbing light polarized in the extending direction of the dye or the like of the display panel in which the dye or the like is adsorbed on a polymer chain.
  • the laser light is applied to the predetermined area so as to eliminate the polarization function of the predetermined area of the display board. It may be done.
  • the extending direction of the first display panel and the extending direction of the second display panel may be orthogonal to each other.
  • the light source includes a first light source having a polarization direction along the extending direction of the first display plate, and the first light source.
  • a second light source having a polarization direction along the extending direction of the two display panels, and the polarization direction of the first light source and the polarization direction of the second light source may be orthogonal to each other.
  • FIG. 1A is an explanatory diagram illustrating a configuration of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is an explanatory diagram illustrating a state in which a note mark is displayed on the display unit when the display device is viewed from the A direction.
  • FIG. 1C is an explanatory diagram illustrating a state in which an arrow mark is displayed on the display unit when the display device is viewed from the A direction.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view of the first display panel.
  • FIG. 2B is a plan view showing the PVA layer of the first display panel viewed from the A direction.
  • FIG. 3A is a plan view of the first display panel.
  • FIG. 3B is a side view of the first display panel.
  • FIG. 4A is a plan view of the second display panel.
  • FIG. 4B is a side view of the second display panel.
  • FIG. 5A is a plan view of the display unit.
  • FIG. 5B is a side view of the display unit.
  • FIG. 6A is a plan view showing a laser processing method using a laser beam in which the polarization direction is arranged in a direction parallel to the extending direction (arrow B direction).
  • FIG. 6B is a plan view showing a laser processing method using a laser beam in which the polarization direction is arranged in a direction perpendicular to the extending direction (arrow B direction).
  • FIG. 6C is a plan view showing a laser processing method using laser light in which the polarization direction is arranged at a predetermined angle ⁇ with respect to the stretching direction (arrow B direction).
  • FIG. 7A is a plan view showing the relationship between the stretching direction of the first display panel and the polarization direction of the laser light in the laser light irradiation step.
  • FIG. 7B is a plan view showing the relationship between the extending direction of the second display panel and the polarization direction of the laser light in the laser light irradiation step.
  • FIG. 1A is an explanatory diagram illustrating a configuration of a display device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is an explanatory diagram illustrating a state in which a note mark is displayed on the display unit when the display device is viewed from the A direction
  • FIG. 1C is an explanatory diagram illustrating a state in which an arrow mark is displayed on the display unit when the display device is viewed from the A direction.
  • 2A is a cross-sectional view of the first display panel
  • FIG. 2B is a plan view showing the PVA layer of the first display panel as viewed from the A direction.
  • FIG. 3A is a plan view of the first display panel
  • FIG. 3A is a plan view of the first display panel
  • 3B is a side view of the first display panel.
  • 4A is a plan view of the second display panel, and FIG. 4B is a side view of the second display panel.
  • 5A is a plan view of the display unit, and FIG. 5B is a side view of the display unit.
  • the display device 1 absorbs a dye or the like on a polymer chain, and reflects or absorbs light polarized in the extending direction (arrow B direction) of the dye or the like.
  • the lost second display panel 200 and the light source 20 (first light source 21, second light source) that emits illumination light having a polarization direction in the extending direction (arrow B direction) or in the direction orthogonal to the extending direction (arrow C direction).
  • Light source 22 the first display panel 100 and the second display panel 200 are overlapped to form the display unit 10, and the illumination light has a polarization direction in the extending direction (arrow B direction) of the first display panel 100.
  • the light source 20 for example, laser light, LED light, or the like can be used.
  • the light source 20 (first light source 21 and second light source 22) adjusts the polarization direction so as to have a polarization component in a specific direction, and in the case of LED light or the like, the polarization component is in a specific direction.
  • a polarizing element is disposed in the light emitting portion so as to have As shown in FIG. 1A, the light source 20 is polarized in the first light source 21 having a polarization direction in the extending direction (arrow B direction) of the first display panel 100 and in the extending direction (arrow C direction) of the second display panel 200.
  • a second light source 22 having a direction. Illumination is performed by irradiating the first illumination light 21 a from the first light source 21 toward the display unit 10, and illumination is performed by irradiating the second illumination light 22 a from the second light source 22 toward the display unit 10.
  • the light source 20 is an elliptically or circularly polarized light source, for example, a polarizing element that can rotate relative to the optical axis is disposed at the emission portion of the light source 20, and the light source 20 and the polarizing element are rotated.
  • the first illumination light 21a having the polarization direction in the extending direction (arrow B direction) of the first display panel 100 and the second illumination light 22a having the polarization direction in the extending direction (arrow C direction) of the second display panel 200 are. May be generated and illuminated by irradiating illumination light toward the display unit 10.
  • the first display panel 100 includes a PVA layer 103 that is a polarizing layer having a polarizing function, and a first protective film 104 and a second protective film 105 that protect the upper and lower sides of the PVA layer 103, respectively. ing.
  • the PVA layer 103 forms a thick film of PVA (polyvinyl alcohol) and adsorbs an iodine pigment to perform boric acid crosslinking. After drying and stabilization, the PVA thick film is stretched to orient the iodine pigment to develop the polarizing property.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • FIG. 3A is a plan view of the first display panel
  • FIG. 3B is a side view of the first display panel.
  • dye becomes a extending
  • Light having a polarization component parallel to the extending direction (arrow B direction) is reflected or absorbed and does not pass through the PVA layer 103.
  • light having a polarization component perpendicular to the stretching direction (arrow B direction) is transmitted. Therefore, as shown in FIG. 3A, the PVA layer 103 extended in the arrow B direction has a polarization function.
  • stretching direction (arrow B direction) is also called an absorption axis.
  • first protective film (first TAC layer) 104 and the second protective film (second TAC layer) 105 as the protective layer for example, a TAC (cellulose triacetate) film which is a protective film having excellent optical characteristics is used.
  • a TAC (cellulose triacetate) film which is a protective film having excellent optical characteristics is used.
  • it is the structure which has a protective layer on or under a polarizing layer, it can also be set as the structure which does not have a protective layer.
  • the first display panel 100 is configured to display a note mark portion 102, for example.
  • the first area 102 a of the note mark portion 102 is an area where the polarization function of the PVA layer 103 is eliminated.
  • the PVA layer 103 other than the first region 102a is a region having a polarization function.
  • the second display panel 200 Similar to the first display panel 100, the second display panel 200 includes a PVA layer that is a polarizing layer having a polarization function, and a first protective film and a second protective film that protect the upper and lower sides of the PVA layer, respectively. .
  • the PVA layer forms, for example, a thick film of PVA (polyvinyl alcohol) and adsorbs an iodine pigment to perform boric acid crosslinking. After drying and stabilization, the PVA thick film is stretched to orient the iodine pigment to develop the polarizing property.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • FIG. 4A is a plan view of the second display panel
  • FIG. 4B is a side view of the second display panel.
  • dye becomes a extending
  • Light having a polarization component parallel to the extending direction (arrow C direction) is reflected or absorbed and does not pass through the PVA layer.
  • light having a polarization component perpendicular to the stretching direction (direction of arrow C) is transmitted. Therefore, as shown to FIG. 4A, the PVA layer extended
  • stretching direction (arrow C direction) is also called an absorption axis.
  • the first protective film (first TAC layer) and the second protective film (second TAC layer) are, for example, a TAC (cellulose triacetate) film, which is a protective film having excellent optical properties, like the first display panel 100. Is done.
  • the second display panel 200 is configured to display an arrow mark portion 202, for example.
  • the second area 202a of the arrow mark portion 202 is an area where the polarization function of the PVA layer is lost.
  • the PVA layer other than the second region 202a is a region having a polarization function.
  • the first display panel 100 and the second display panel 200 are overlapped to form the display unit 10, and when arranged in this way, as can be seen from FIGS. 3A and 4A,
  • the extending direction (arrow B direction) of the first display panel 100 and the extending direction (arrow C direction) of the second display panel 200 are orthogonal to each other.
  • the note mark portion 102 of the first display panel 100 and the arrow mark portion 202 of the second display panel 200 are configured as the display portion 10, the first region 102a and a part of the second region 202a. Are duplicates.
  • FIG. 5A is a plan view of the display unit
  • FIG. 5B is a side view of the display unit.
  • FIG. 5A illustrates the note mark portion 102 of the first display panel 100 and the arrow mark portion 202 of the second display panel 200 in an overlapping manner.
  • the extending direction (arrow B direction) of the first display panel 100 and the extending direction (arrow C direction) of the second display panel 200 are orthogonal to each other. Further, a part of the first region 102a and the second region 202a overlap. This area is defined as an overlapping area 300.
  • the first display panel 100 in the first area 102a of the note mark portion 102, in the area excluding the overlapping area 300, the first display panel 100 has no polarization function, so that the illumination light is transmitted, and the second display panel 200 is Only the polarization component in the extending direction (arrow B direction) of the first display panel 100 in the illumination light is transmitted. Further, since the overlapping region 300 does not have a polarization function, the illumination light is transmitted. The polarized light component in the extending direction (arrow B direction) of the first display panel 100 does not pass through the first region 102a and the region other than the overlapping region 300, that is, the region other than the note mark portion 102.
  • the display unit 10 is irradiated with the first illumination light 21a (linearly polarized light in the arrow B direction) having only the polarization component in the extending direction (arrow B direction) of the first display panel 100, so that the first region 102a Only a certain note mark portion 102 can be displayed.
  • the first illumination light 21a linearly polarized light in the arrow B direction
  • the polarization component in the extending direction (arrow B direction) of the first display panel 100 so that the first region 102a Only a certain note mark portion 102 can be displayed.
  • the second display board 200 in the second area 202a of the arrow mark portion 202, in the area excluding the overlapping area 300, the second display board 200 does not have a polarization function, so that the illumination light is transmitted and the first display board is transmitted.
  • 100 transmits only the polarization component of the illumination light in the extending direction (arrow C direction) of the second display panel 200.
  • the overlapping region 300 does not have a polarization function, the illumination light is transmitted.
  • the polarized light component in the extending direction (arrow C direction) of the second display panel 200 does not pass through the second region 202a and the region other than the overlapping region 300, that is, the region other than the arrow mark portion 202.
  • the display unit 10 is irradiated with the second illumination light 22a (linearly polarized light in the arrow C direction) having only the polarization component in the extending direction (arrow C direction) of the second display panel 200, so that the second region 202a Only an arrow mark portion 202 can be displayed.
  • the second illumination light 22a linearly polarized light in the arrow C direction
  • the second region 202a Only an arrow mark portion 202 can be displayed.
  • Display operation of display device 1 (When displaying the note mark portion 102 on the display portion 10)
  • the first light source 21 is turned on and the second light source 22 is turned off.
  • the display unit 10 is illuminated only with the first illumination light 21 a having a polarization direction in the extending direction (arrow B direction) of the first display panel 100.
  • the first illumination light 21a transmits the illumination light because the first display panel 100 does not have a polarization function in the region excluding the overlapping region 300 in the first region 102a of the note mark portion 102.
  • the two display panel 200 transmits only the polarization component of the illumination light in the extending direction (arrow B direction) of the first display panel 100.
  • the overlapping region 300 does not have a polarization function, the illumination light is transmitted.
  • the polarized light component in the extending direction (arrow B direction) of the first display panel 100 does not pass through the first region 102a and the region other than the overlapping region 300, that is, the region other than the note mark portion 102. Thereby, as shown in FIG. 1B, the note mark portion 102 is displayed on the display portion 10, and other portions are not displayed.
  • the second light source 22 is turned on and the first light source 21 is turned off.
  • the display unit 10 is illuminated only with the second illumination light 22a having a polarization direction in the extending direction (arrow C direction) of the second display panel 200.
  • the second illumination light 22a transmits the illumination light in the second area 202a of the arrow mark portion 202 except for the overlapping area 300 because the second display panel 200 does not have a polarization function.
  • the first display panel 100 transmits only the polarization component of the illumination light in the extending direction (arrow C direction) of the second display panel 200.
  • the overlapping region 300 does not have a polarization function, the illumination light is transmitted.
  • the polarized light component in the extending direction (arrow C direction) of the second display panel 200 does not pass through the second region 202a and the region other than the overlapping region 300, that is, the region other than the arrow mark portion 202.
  • the arrow mark part 202 is displayed on the display unit 10, and the other parts are not displayed.
  • FIG. 6A to 6C are plan views showing a manufacturing method of the display panel
  • FIG. 6A is a plan view showing a laser processing method using a laser beam in which the polarization direction is arranged in a direction parallel to the extending direction (arrow B direction).
  • 6B is a plan view showing a laser processing method using a laser beam in which the polarization direction is arranged in a direction perpendicular to the stretching direction (arrow B direction)
  • FIG. 6C is a drawing in which the polarization direction is the stretching direction (arrow B direction). It is a top view which shows the laser processing method by the laser beam arrange
  • FIG. 7A is a plan view showing the relationship between the extending direction of the first display plate and the polarization direction of the laser light in the laser light irradiation step
  • FIG. 7B shows the extending direction of the second display plate and the laser light in the laser light irradiation step. It is a top view which shows the relationship of the polarization direction.
  • a method for manufacturing a display panel will be described with reference to FIGS. 6A to 6C using the first display panel 100 as an example.
  • the polarizing layer preparation step is a step of preparing a polarizing layer having a polarizing function of reflecting or absorbing light polarized in the extending direction of the dye or the like of the display plate in which the dye or the like is adsorbed on the polymer chain.
  • the polarizing layer is a PVA layer 103 whose upper and lower sides are protected by the first protective film 104 and the second protective film 105, and is prepared as the first display panel 100 including these.
  • a polarizing layer may be manufactured by a polarizing layer preparation process, and may be prepared by purchase etc.
  • the laser light irradiation step is a step of irradiating a predetermined region of the polarizing layer with laser light.
  • the laser beam 400 is linearly polarized light or elliptically polarized light.
  • the laser beam 400 is irradiated to a predetermined region of the PVA layer 103 that is a polarizing layer, for example, the first region 102a of the note mark portion 102.
  • a method of attaching a protective layer (first TAC layer, second TAC layer) after directly irradiating a predetermined region of the PVA layer 103 with the laser beam 400 may be used.
  • the laser beam 400 in the PVA layer 103 is absorbed.
  • the reactivity is good.
  • the laser beam 400 when the laser beam 400 is disposed at a predetermined angle ⁇ with the polarization direction of the laser beam 400 (direction of arrow B), in the PVA layer 103 according to the angle ⁇ .
  • the laser beam 400 is absorbed, and the amount of absorption of the laser beam can be controlled in the laser beam irradiation process.
  • the laser processing machine used in the laser light irradiation process can be selected depending on the peak wavelength of the dye. Specifically, laser processing is performed using a YAG wavelength laser or a laser having a wavelength in the visible light region. The laser processing is preferably performed at a heat amount not lower than the amount of heat at which the dye is sublimated and not higher than a heat amount at which the protective film reacts.
  • FIG. 7A is a plan view showing the relationship between the stretching direction of the first display panel and the polarization direction of the laser light in the laser light irradiation step.
  • the polarization direction of the laser beam 400 is arranged in a direction parallel to the extending direction (arrow B direction) of the first display panel 100. That is, the predetermined angle ⁇ shown in FIG. 6C is set to zero.
  • the laser beam 400 is moved in the two-dimensional direction in the first region 102a of the note mark portion 102, and the dye of the note mark portion 102 is removed by sublimation or the like to eliminate the polarization function. Thereby, the laser beam irradiation process of the 1st display panel 100 with good reactivity is attained.
  • FIG. 7B is a plan view showing the relationship between the extending direction of the second display panel and the polarization direction of the laser light in the laser light irradiation step.
  • the polarization direction of the laser beam 400 is arranged in a direction parallel to the extending direction (arrow C direction) of the second display panel 200. That is, the predetermined angle ⁇ shown in FIG. 6C is set to zero.
  • the laser beam 400 is moved in the two-dimensional direction in the second region 202a of the arrow mark portion 202, and the dye of the arrow mark portion 202 is removed by sublimation or the like to eliminate the polarization function. Thereby, the laser beam irradiation process of the 2nd display panel 200 with sufficient reactivity is attained.
  • a display device has a polarizing layer having a polarizing function of adsorbing a dye or the like to a polymer chain and reflecting or absorbing light polarized in a stretching direction (arrow B direction) of the dye or the like;
  • a first display plate 100 in which the polarizing function of the polarizing layer is lost in the note mark portion 102 which is the first region;
  • a second display plate 200 in which the polarizing function of the polarizing layer is lost in the arrow mark portion 202 which is the second region;
  • a light source 20 (first light source 21 and second light source 22) that irradiates illumination light having a polarization direction in a stretching direction (arrow B direction) or a direction orthogonal to the stretching direction (arrow C direction);
  • the first display panel 100 and the second display panel 200 are overlapped to form the display unit 10, and musical notes that are the first region by irradiation with
  • the laser light 400 is linearly polarized light or elliptically polarized light, and the polarization direction of the laser light 400 is set at a predetermined angle with respect to the extending direction of the polarizing layer. Processing. Thereby, the absorption amount of the laser beam can be controlled in the laser beam irradiation step. In addition, by setting the predetermined angle ⁇ shown in FIG. 6C and setting it in the extending direction of the pigment or the like, a laser beam irradiation process of a display panel with good reactivity becomes possible.
  • Display apparatus 10 Display part 20 Light source 21 1st light source 22 2nd light source 100 1st display board 102a 1st area

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Abstract

表示装置1は、高分子鎖に色素等を吸着させ、色素等の延伸方向(矢印B方向)に偏光された光を反射又は吸収する偏光機能を有する偏光層と、第1領域である音符マーク部102において偏光層の偏光機能を無くした第1表示板100と、第2領域である矢印マーク部202において偏光層の偏光機能を無くした第2表示板200と、延伸方向(矢印B方向)、又は、延伸方向と直交する方向(C方向)に偏光方向を有する照明光を照射する光源20(第1光源21、第2光源22)とを有し、第1表示板100と第2表示板200は重ねて表示部10として構成される。

Description

表示装置、表示板の製造方法
本発明は、表示装置、表示板の製造方法に関する。
同一表示面上に相異なる図形等を表示切換えできる表示装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この表示装置は、2つの光源と、これらの各々の光源の前方に個々設けられた偏光方向が互いに直角をなす2つの光源偏光板と、これらの光源偏光板の前方に互いに重ね合わせて設けられ偏光方向が互いに直角をなすとともに表示図形あるいは文字等を切り欠いて透光部となした2つの表示偏光板よりなり、2つの光源の点灯の点灯切換により表示切換する表示切換灯として構成されている。
特許文献1に開示された表示装置によれば、同一表示面上に相異なる図形等を表示切換えできるものであるため、表示面のスペースが少なくてすみ、従来の同一目的の表示切換灯に比較して簡単な構成で明瞭な表示が得られるとされている。
実公昭61-25002号公報
特許文献1の表示装置は、表示偏光板の表示図形あるいは文字等を切り欠いて透光部を形成する必要がある。したがって、切り欠いた部分と切り欠かない部分との透過率が異なり、表示図形あるいは文字等のコントラストに影響して表示性能が低下するという問題があった。また、表示偏光板を切り欠く工程を要するので、コスト低減についても問題があった。
本発明の目的は、低コストで表示性能の高い表示装置を提供することにある。
[1]本発明の一実施形態による表示装置は、高分子鎖に色素等を吸着させ、前記色素等の延伸方向に偏光された光を反射又は吸収する偏光機能を有する偏光層と、第1領域において前記偏光層の偏光機能を無くした第1表示板と、第2領域において前記偏光層の偏光機能を無くした第2表示板と、前記延伸方向、又は、前記延伸方向と直交する方向に偏光方向を有する照明光を照射する光源と、を有し、前記第1表示板と前記第2表示板は重ねて表示部として構成され、前記第1表示板の延伸方向に偏光方向を有する照明光の照射により前記第1領域のみを前記表示部に表示し、前記第2表示板の延伸方向に偏光方向を有する照明光の照射により前記第2領域のみを前記表示部に表示する。
[2][1]に記載の表示装置において、前記第1表示板の前記第1領域と、前記第2表示板の前記第2領域とは、前記表示部として構成された場合に、前記表示部の厚さ方向において一部の領域が重複していてもよい。
[3][1]又は[2]に記載の表示装置において、前記第1表示板又は前記第2表示板は、前記偏光層の上又は下に保護層を有していてもよい。
[4]本発明の他の実施形態による表示板の製造方法は、高分子鎖に色素等を吸着させた表示板の前記色素等の延伸方向に偏光された光を反射又は吸収する偏光機能を備えた偏光層を準備する偏光層準備工程と、前記偏光層の所定領域にレーザ光を照射するレーザ光照射工程と、を有し、前記レーザ光は、直線偏光又は楕円偏光であって、前記レーザ光の偏光方向を前記偏光層の前記延伸方向に対して所定の角度を付けて加工を行なう。
[5][4]に記載の表示板の製造方法において、前記レーザ光照射工程は、前記表示板の所定領域の前記偏光機能を無くすように、前記レーザ光を前記所定領域に照射するように行われてもよい。
[6][1]~[3]の何れか1に記載の表示装置において、前記第1表示板の前記延伸方向と前記第2表示板の前記延伸方向は互いに直交していてもよい。
[7][1]~[3]および[6]の何れか1に記載の表示装置において、前記光源は、第1表示板の前記延伸方向に沿う偏光方向を有する第1光源と、前記第2表示板の前記延伸方向に沿う偏光方向を有する第2光源とを含み、前記第1光源の前記偏光方向と前記第2光源の前記偏光方向とは互いに直交していてもよい。
本発明の一実施形態によれば、低コストで表示性能の高い表示装置を提供することが可能となる。
図1Aは、本発明の実施形態に係る表示装置の構成を示す説明図である。 図1Bは、表示装置をA方向から見たとき、表示部に音符マークが表示された状態を示す説明図である。 図1Cは、表示装置をA方向から見たとき、表示部に矢印マークが表示された状態を示す説明図である。 図2Aは、第1表示板の断面図である。 図2Bは、A方向から見た第1表示板のPVA層を示す平面図である。 図3Aは、第1表示板の平面図である。 図3Bは、第1表示板の側面図である。 図4Aは、第2表示板の平面図である。 図4Bは、第2表示板の側面図である。 図5Aは、表示部の平面図である。 図5Bは、表示部の側面図である。 図6Aは、偏光方向が延伸方向(矢印B方向)と平行方向に配置されたレーザ光によるレーザ加工方法を示す平面図である。 図6Bは、偏光方向が延伸方向(矢印B方向)と垂直方向に配置されたレーザ光によるレーザ加工方法を示す平面図である。 図6Cは、偏光方向が延伸方向(矢印B方向)と所定の角度θに配置されたレーザ光によるレーザ加工方法を示す平面図である。 図7Aは、レーザ光照射工程における第1表示板の延伸方向とレーザ光の偏光方向の関係を示す平面図である。 図7Bは、レーザ光照射工程における第2表示板の延伸方向とレーザ光の偏光方向の関係を示す平面図である。
(本発明の実施形態に係る表示装置1の構成)
 図1Aは、本発明の実施形態に係る表示装置の構成を示す説明図であり、図1Bは、表示装置をA方向から見たとき、表示部に音符マークが表示された状態を示す説明図であり、図1Cは、表示装置をA方向から見たとき、表示部に矢印マークが表示された状態を示す説明図である。図2Aは、第1表示板の断面図であり、図2Bは、A方向から見た第1表示板のPVA層を示す平面図である。図3Aは、第1表示板の平面図であり、図3Bは、第1表示板の側面図である。図4Aは、第2表示板の平面図であり、図4Bは、第2表示板の側面図である。また、図5Aは、表示部の平面図であり、図5Bは、表示部の側面図である。以下、これらの図に基づいて、本発明の実施の形態に係る表示装置1の構成を説明する。
図1A~1Cに示すように、本発明の実施形態に係る表示装置1は、高分子鎖に色素等を吸着させ、色素等の延伸方向(矢印B方向)に偏光された光を反射又は吸収する偏光機能を有する偏光層と、第1領域である音符マーク部102において偏光層の偏光機能を無くした第1表示板100と、第2領域である矢印マーク部202において偏光層の偏光機能を無くした第2表示板200と、延伸方向(矢印B方向)、又は、延伸方向と直交する方向(矢印C方向)に偏光方向を有する照明光を照射する光源20(第1光源21、第2光源22)と、を有し、第1表示板100と第2表示板200は重ねて表示部10として構成され、第1表示板100の延伸方向(矢印B方向)に偏光方向を有する照明光の照射により第1領域である音符マーク部102のみを表示部10に表示し、第2表示板200の延伸方向(矢印C方向)に偏光方向を有する光の照射により第2領域である矢印マーク部202のみを表示部10に表示する、ように構成されている。
光源20(第1光源21、第2光源22)は、例えば、レーザ光、LED光等が使用できる。光源20(第1光源21、第2光源22)は、例えば、レーザ光の場合は特定の方向に偏光成分を有するように偏光方向を調整し、また、LED光等では特定の方向に偏光成分を有するように出射部に偏光素子を配置する。光源20は、図1Aに示すように、第1表示板100の延伸方向(矢印B方向)に偏光方向を有する第1光源21と、第2表示板200の延伸方向(矢印C方向)に偏光方向を有する第2光源22とから構成されている。第1光源21から表示部10に向かって第1照明光21aを照射して照明し、第2光源22から表示部10に向かって第2照明光22aを照射して照明する。
なお、光源20が楕円偏光または円偏光の光源の場合は、例えば、光源20の出射部に光軸に対して相対的に回転可能な偏光素子を配置し、光源20と偏光素子を回転させることにより、第1表示板100の延伸方向(矢印B方向)に偏光方向を有する第1照明光21aと、第2表示板200の延伸方向(矢印C方向)に偏光方向を有する第2照明光22aを生成して、表示部10に向かって照明光を照射して照明する構成でもよい。
(第1表示板100)
第1表示板100は、図2Aに示すように、偏光機能を有する偏光層であるPVA層103と、PVA層103の上下をそれぞれ保護する第1保護フイルム104と第2保護フイルム105から構成されている。
PVA層103は、例えば、PVA(ポリビニルアルコール)の厚膜を形成し、ヨウ素色素を吸着させてホウ酸架橋を行なう。乾燥、安定後に、PVA厚膜を延伸してヨウ素色素を配向させて偏光性を発現させる。
図3Aは、第1表示板の平面図であり、図3Bは、第1表示板の側面図である。図3Aに示すように、ヨウ素色素の配向方向は、延伸方向(矢印B方向)となる。この延伸方向(矢印B方向)に平行な偏光成分を持つ光は反射又は吸収されてPVA層103を透過しない。一方、延伸方向(矢印B方向)に垂直な偏光成分を持つ光は透過する。したがって、図3Aに示すように、矢印B方向に延伸されたPVA層103は、偏光機能を有する。なお、延伸方向(矢印B方向)を吸収軸ともいう。
保護層としての第1保護フイルム(第1TAC層)104、第2保護フイルム(第2TAC層)105は、例えば、優れた光学特性を有する保護フイルムであるTAC(セルローストリアセテート)フィルムが使用される。偏光層の上又は下に保護層を有する構成であるが、保護層を有しない構成とすることもできる。
図3Aに示すように、第1表示板100には、例えば、音符マーク部102が表示されるように構成されている。この音符マーク部102の第1領域102aは、PVA層103の偏光機能を無くした領域である。第1領域102a以外のPVA層103は、偏光機能を有する領域である。
(第2表示板200)
第2表示板200は、第1表示板100と同様に、偏光機能を有する偏光層であるPVA層と、PVA層の上下をそれぞれ保護する第1保護フイルムと第2保護フイルムから構成されている。
PVA層は、例えば、PVA(ポリビニルアルコール)の厚膜を形成し、ヨウ素色素を吸着させてホウ酸架橋を行なう。乾燥、安定後に、PVA厚膜を延伸してヨウ素色素を配向させて偏光性を発現させる。
図4Aは、第2表示板の平面図であり、図4Bは、第2表示板の側面図である。図4Aに示すように、ヨウ素色素の配向方向は、延伸方向(矢印C方向)となる。この延伸方向(矢印C方向)に平行な偏光成分を持つ光は反射又は吸収されてPVA層を透過しない。一方、延伸方向(矢印C方向)に垂直な偏光成分を持つ光は透過する。したがって、図4Aに示すように、矢印C方向に延伸されたPVA層は、偏光機能を有する。なお、延伸方向(矢印C方向)を吸収軸ともいう。
第1保護フイルム(第1TAC層)、第2保護フイルム(第2TAC層)は、第1表示板100と同様に、例えば、優れた光学特性を有する保護フイルムであるTAC(セルローストリアセテート)フィルムが使用される。
図4Aに示すように、第2表示板200には、例えば、矢印マーク部202が表示されるように構成されている。この矢印マーク部202の第2領域202aは、PVA層の偏光機能を無くした領域である。第2領域202a以外のPVA層は、偏光機能を有する領域である。
ここで、図1Aで示したように、第1表示板100と第2表示板200は重ねて表示部10として構成され、このように配置された場合は、図3Aおよび4Aからわかるように、第1表示板100の延伸方向(矢印B方向)と第2表示板200の延伸方向(矢印C方向)は直交する。
また、第1表示板100の音符マーク部102と、第2表示板200の矢印マーク部202は、表示部10として構成された場合に、第1領域102aと第2領域202aの一部の領域が重複している。
図5Aは、表示部の平面図であり、図5Bは、表示部の側面図である。図5Aは、第1表示板100の音符マーク部102と第2表示板200の矢印マーク部202を重ねて図示している。
第1表示板100の延伸方向(矢印B方向)と第2表示板200の延伸方向(矢印C方向)は直交する。また、第1領域102aと第2領域202aの一部の領域が重複している。この領域を重複領域300とする。
図5Aで示す構成において、音符マーク部102の第1領域102aのうち、重複領域300を除く領域において、第1表示板100は偏光機能がないので照明光は透過し、第2表示板200は、照明光における第1表示板100の延伸方向(矢印B方向)の偏光成分のみが透過する。また、重複領域300は、偏光機能がないので照明光は透過する。第1領域102a、重複領域300を除く領域、すなわち、音符マーク部102以外の領域は、第1表示板100の延伸方向(矢印B方向)の偏光成分は透過しない。これにより、表示部10を第1表示板100の延伸方向(矢印B方向)の偏光成分のみを有する第1照明光21a(矢印B方向の直線偏光)により照射することにより、第1領域102aである音符マーク部102のみを表示させることができる。
また、図5Aで示す構成において、矢印マーク部202の第2領域202aのうち、重複領域300を除く領域において、第2表示板200は偏光機能がないので照明光は透過し、第1表示板100は、照明光における第2表示板200の延伸方向(矢印C方向)の偏光成分のみが透過する。また、重複領域300は、偏光機能がないので照明光は透過する。第2領域202a、重複領域300を除く領域、すなわち、矢印マーク部202以外の領域は、第2表示板200の延伸方向(矢印C方向)の偏光成分は透過しない。これにより、表示部10を第2表示板200の延伸方向(矢印C方向)の偏光成分のみを有する第2照明光22a(矢印C方向の直線偏光)により照射することにより、第2領域202aである矢印マーク部202のみを表示させることができる。
(表示装置1の表示動作)
(表示部10に音符マーク部102を表示する場合)
図1Aで示す表示装置1において、第1光源21を点灯させ、第2光源22を消灯させる。表示部10は、第1表示板100の延伸方向(矢印B方向)に偏光方向を有する第1照明光21aのみで照明される。前記したように、第1照明光21aは、音符マーク部102の第1領域102aのうち、重複領域300を除く領域において、第1表示板100は偏光機能がないので照明光は透過し、第2表示板200は、照明光における第1表示板100の延伸方向(矢印B方向)の偏光成分のみが透過する。また、重複領域300は、偏光機能がないので照明光は透過する。第1領域102a、重複領域300を除く領域、すなわち、音符マーク部102以外の領域は、第1表示板100の延伸方向(矢印B方向)の偏光成分は透過しない。これにより、図1Bで示すように、表示部10において、音符マーク部102が表示され、それ以外の部分は表示されない。
(表示部10に矢印マーク部202を表示する場合)
図1Aで示す表示装置1において、第2光源22を点灯させ、第1光源21を消灯させる。表示部10は、第2表示板200の延伸方向(矢印C方向)に偏光方向を有する第2照明光22aのみで照明される。前記したように、第2照明光22aは、矢印マーク部202の第2領域202aのうち、重複領域300を除く領域において、第2表示板200は偏光機能がないので照明光は透過し、第1表示板100は、照明光における第2表示板200の延伸方向(矢印C方向)の偏光成分のみが透過する。また、重複領域300は、偏光機能がないので照明光は透過する。第2領域202a、重複領域300を除く領域、すなわち、矢印マーク部202以外の領域は、第2表示板200の延伸方向(矢印C方向)の偏光成分は透過しない。これにより、図1Cで示すように、表示部10において、矢印マーク部202が表示され、それ以外の部分は表示されない。
(表示板の製造方法)
図6A~6Cは表示板の製造方法を示す平面図であり、図6Aは、偏光方向が延伸方向(矢印B方向)と平行方向に配置されたレーザ光によるレーザ加工方法を示す平面図であり、図6Bは、偏光方向が延伸方向(矢印B方向)と垂直方向に配置されたレーザ光によるレーザ加工方法を示す平面図であり、図6Cは、偏光方向が延伸方向(矢印B方向)と所定の角度θに配置されたレーザ光によるレーザ加工方法を示す平面図である。図7Aは、レーザ光照射工程における第1表示板の延伸方向とレーザ光の偏光方向の関係を示す平面図であり、図7Bは、レーザ光照射工程における第2表示板の延伸方向とレーザ光の偏光方向の関係を示す平面図である。
図6A~6Cにより、第1表示板100を例にして、表示板の製造方法を説明する。
(偏光層準備工程)
偏光層準備工程は、高分子鎖に色素等を吸着させた表示板の前記色素等の延伸方向に偏光された光を反射又は吸収する偏光機能を備えた偏光層を準備する工程である。本発明の実施形態では、偏光層は、上下が第1保護フイルム104と第2保護フイルム105により保護されたPVA層103とされ、これらを備えた第1表示板100として準備される。偏光層は、偏光層準備工程により製造されてもよく、また、購入等により準備されてもよい。
(レーザ光照射工程)
レーザ光照射工程は、偏光層の所定領域にレーザ光を照射する工程である。レーザ光400は、直線偏光又は楕円偏光とする。図2Aに示したように、レーザ光400を偏光層であるPVA層103の所定領域、例えば、音符マーク部102の第1領域102aに照射する。このレーザ光400の照射により、照射された領域のヨウ素色素や染料が昇華等により除去される。これにより、その照射された領域の偏光機能を無くすことができる。なお、図2Aに示した方法以外に、直接レーザ光400をPVA層103の所定領域に照射した後に、保護層(第1TAC層、第2TAC層)を貼り付ける方法でもよい。
ここで、図6Aに示すように、レーザ光400の偏光方向が延伸方向(矢印B方向)と平行方向に配置されてレーザ加工範囲を加工する場合は、PVA層103におけるレーザ光400が吸収され、レーザ光照射工程において、反応性が良い。
一方、図6Bに示すように、レーザ光400の偏光方向が延伸方向(矢印B方向)と垂直方向に配置されてレーザ加工範囲を加工する場合は、PVA層103におけるレー
ザ光400が透過して、レーザ光照射工程において、反応性が悪い。
また、図6Cに示すように、レーザ光400の偏光方向が延伸方向(矢印B方向)と所定の角度θに配置されてレーザ加工範囲を加工する場合は、角度θに応じてPVA層103におけるレーザ光400が吸収され、レーザ光照射工程において、レーザ光の吸収量を制御できる。
なお、レーザ光照射工程で使用するレーザ加工機は、色素のピーク波長によって選択可能とする。具体的には、YAG波長のレーザや可視光領域に波長をもつレーザによりレーザ加工を行なう。レーザ加工は、色素が昇華する熱量以上、保護フイルムが反応する熱量以下にて行なうことが好ましい。
(第1表示板100のレーザ加工)
図7Aは、レーザ光照射工程における第1表示板の延伸方向とレーザ光の偏光方向の関係を示す平面図である。レーザ光400の偏光方向を第1表示板100の延伸方向(矢印B方向)と平行方向に配置する。すなわち、図6Cで示した所定の角度θはゼロに設定する。この状態で、レーザ光400を音符マーク部102の第1領域102a内を2次元方向に移動させて、音符マーク部102の色素を昇華等により除去して偏光機能を無くす。これにより、反応性が良い第1表示板100のレーザ光照射工程が可能となる。
(第2表示板200のレーザ加工)
図7Bは、レーザ光照射工程における第2表示板の延伸方向とレーザ光の偏光方向の関係を示す平面図である。レーザ光400の偏光方向を第2表示板200の延伸方向(矢印C方向)と平行方向に配置する。すなわち、図6Cで示した所定の角度θはゼロに設定する。この状態で、レーザ光400を矢印マーク部202の第2領域202a内を2次元方向に移動させて、矢印マーク部202の色素を昇華等により除去して偏光機能を無くす。これにより、反応性が良い第2表示板200のレーザ光照射工程が可能となる。
(本発明の実施形態の効果)
本実施形態に係る表示装置、製造方法は以下のような効果を有する。
(1)本実施形態に係る表示装置は、高分子鎖に色素等を吸着させ、色素等の延伸方向(矢印B方向)に偏光された光を反射又は吸収する偏光機能を有する偏光層と、第1領域である音符マーク部102において偏光層の偏光機能を無くした第1表示板100と、第2領域である矢印マーク部202において偏光層の偏光機能を無くした第2表示板200と、延伸方向(矢印B方向)、又は、延伸方向と直交する方向(矢印C方向)に偏光方向を有する照明光を照射する光源20(第1光源21、第2光源22)と、を有し、第1表示板100と第2表示板200は重ねて表示部10として構成され、第1表示板100の延伸方向(矢印B方向)に偏光方向を有する照明光の照射により第1領域である音符マーク部102のみを表示部10に表示し、第2表示板200の延伸方向(矢印C方向)に偏光方向を有する照明光の照射により第2領域である矢印マーク部202のみを表示部10に表示する、ように構成する。これにより、第1光源21、第2光源22により異なる偏光状態の照明光を表示部10に照射することで、表示切替えを行なうことができる。この表示切替えは、同一色、例えば、白色―白色で異なる表示の切替えが可能となる。
(2)本実施形態に係る表示板の製造方法は、レーザ光400は、直線偏光又は楕円偏光であって、レーザ光400の偏光方向を偏光層の延伸方向に対して所定の角度を付けて加工を行なう。これにより、レーザ光照射工程において、レーザ光の吸収量を制御できる。また、図6Cで示した所定の角度θを設定して色素等の延伸方向にすることで、反応性が良い表示板のレーザ光照射工程が可能となる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、一例に過ぎず、請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施形態は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1 表示装置
10 表示部
20 光源
21 第1光源
22 第2光源
100 第1表示板
102a 第1領域
200 第2表示板
202a 第2領域
300 重複領域
400 レーザ光

Claims (7)

  1. 高分子鎖に色素等を吸着させ、前記色素等の延伸方向に偏光された光を反射又は吸収する偏光機能を有する偏光層と、
    第1領域において前記偏光層の偏光機能を無くした第1表示板と、
    第2領域において前記偏光層の偏光機能を無くした第2表示板と、
    前記延伸方向、又は、前記延伸方向と直交する方向に偏光方向を有する照明光を照射する光源と、を有し、
    前記第1表示板と前記第2表示板は重ねて表示部として構成され、
    前記第1表示板の延伸方向に偏光方向を有する照明光の照射により前記第1領域のみを前記表示部に表示し、
    前記第2表示板の延伸方向に偏光方向を有する照明光の照射により前記第2領域のみを前記表示部に表示する表示装置。
  2. 前記第1表示板の前記第1領域と、前記第2表示板の前記第2領域とは、前記表示部として構成された場合に、前記表示部の厚さ方向において一部の領域が重複している、請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記第1表示板又は前記第2表示板は、前記偏光層の上又は下に保護層を有する、請求項1又は2に記載の表示装置。
  4. 高分子鎖に色素等を吸着させた表示板の前記色素等の延伸方向に偏光された光を反射又は吸収する偏光機能を備えた偏光層を準備する偏光層準備工程と、
    前記偏光層の所定領域にレーザ光を照射するレーザ光照射工程と、を有し、
    前記レーザ光は、直線偏光又は楕円偏光であって、前記レーザ光の偏光方向を前記偏光層の前記延伸方向に対して所定の角度を付けて加工を行なう表示板の製造方法。
  5. 前記レーザ光照射工程は、前記表示板の所定領域の前記偏光機能を無くすように、前記レーザ光を前記所定領域に照射するように行なわれる、請求項4に記載の表示板の製造方法。
  6. 前記第1表示板の前記延伸方向と前記第2表示板の前記延伸方向は互いに直交している、請求項1~3の何れか1項に記載の表示装置。
  7. 前記光源は、第1表示板の前記延伸方向に沿う偏光方向を有する第1光源と、前記第2表示板の前記延伸方向に沿う偏光方向を有する第2光源とを含み、前記第1光源の前記偏光方向と前記第2光源の前記偏光方向とは互いに直交している、請求項1~3及び6の何れか1項に記載の表示装置。
     
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