(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な装置構成により、不要な写り込み発生を防止して表示の見栄えを向上させることができる表示装置を提供する。【解決手段】透明な導光板１と、導光板１の端面１ａに沿って設けられた光源４と、導光板１に設けられ、当該導光板１の端面１ａから入射された光源４からの光を当該導光板１の画像表示面側に反射する反射面を有する複数の凹部２と、導光板１の画像表示面側または反対面側の少なくとも何れかに設けられた保護板２５、２６と、導光板１の画像表示面、導光板１の反対面、保護板の表面、または保護板の裏面の少なくとも何れかの面に設けられた反射防止膜２７〜３２とを備える。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な導光板と、
この導光板の端面に沿って設けられた光源と、
前記導光板に設けられ、当該導光板の端面から入射された前記光源からの光を当該導光板の画像表示面側に反射する反射面を有する複数の凹部と、
前記導光板の画像表示面側または反対面側の少なくとも何れかに設けられた保護板と、
前記導光板の画像表示面、前記導光板の反対面、前記保護板の表面、または前記保護板の裏面の少なくとも何れかの面に設けられた反射防止膜と、
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
複数枚の透明な導光板が積層されてなる画像表示部と、
積層された前記導光板のそれぞれの端面に沿って設けられた光源と、
前記各導光板に設けられ、当該導光板の端面から入射された前記光源からの光を当該導光板の画像表示面側に反射する反射面を有する複数の凹部と、
前記画像表示部の表面側または裏面側の少なくとも何れかに設けられた保護板と、
前記各導光板の画像表示面、前記各導光板の反対面、前記保護板の表面、または前記保護板の裏面の少なくとも何れかの面に設けられた反射防止膜と、
を備えることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイなどに用いられる表示装置に関し、特に側面発光型の発光素子と導光板との間の固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光ダイオードや有機ＥＬ素子などの点光源を用いて文字、図形又は模様などの画像を表示してディスプレイなどに用いられる表示装置が知られている。例えば、特許文献１には、２枚の透明なガラス板の間に、複数の発光ダイオードを配置して所望の画像を表示する表示装置が開示されている。このような表示装置では、ドットの数だけ発光ダイオードが必要になり、また、発光ダイオードの数に合わせて配線も必要になるため、構成が非常に複雑になり高価になるといった問題があった。
【０００３】
そこで、構成を簡略化するために、光を透過可能な導光板の端面にのみ発光ダイオードなどを配列し、導光板を導光する光の一部を反射させることによって画像を表示する表示装置が知られている。
【０００４】
例えば、上述した表示装置として、レーザ加工によって導光板の一面に複数の凹部を形成し、その凹部の表面により光を反射して画像を表示する構成が知られている。しかし、レーザ加工によって曲面により囲まれた複数の凹部を導光板に形成するためには、導光板を厚くしなければならないので、表示装置の薄型化が困難であるといった問題があった。
【０００５】
そこで、近年、レーザ加工以外の製造方法によって、導光板を薄くすることにより表示装置の薄型化が進められている。しかしながら、導光板を薄く構成した場合、導光板の表示面に形成された傷や付着した汚れが目立つといった問題が生じていた。そこで、導光板に傷が形成されることなどを抑制するために、一対の保護板により導光板の表示面及び裏面を保護する構成が提案されている。
【０００６】
また、導光板を薄く構成できることから、複数枚の導光板を重ねて使用することで立体的な表示を可能にすることも試みられている。
【特許文献１】欧州特許第０９９５１９９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、導光板を挟んで上下に保護板を重ねたり、複数の導光板を重ねる構造では、光源となる発光素子からの照射光が保護板や導光板で反射され、不要な写り込みが発生し表示の見栄えを阻害するという問題があった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑み、簡単な装置構成により、不要な写り込み発生を防止して表示の見栄えを向上させることができる表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために本発明に係る表示装置は、透明な導光板と、この導光板の端面に沿って設けられた光源と、前記導光板に設けられ、当該導光板の端面から入射された前記光源からの光を当該導光板の画像表示面側に反射する反射面を有する複数の凹部と、前記導光板の画像表示面側または反対面側の少なくとも何れかに設けられた保護板と、前記導光板の画像表示面、前記導光板の反対面、前記保護板の表面、または前記保護板の裏面の少なくとも何れかの面に設けられた反射防止膜とを備えることを特徴としている。
【００１０】
また、他の発明に係る表示装置は、複数枚の透明な導光板が積層されてなる画像表示部と、積層された前記導光板のそれぞれの端面に沿って設けられた光源と、前記各導光板に設けられ、当該導光板の端面から入射された前記光源からの光を当該導光板の画像表示面側に反射する反射面を有する複数の凹部と、前記画像表示部の表面側または裏面側の少なくとも何れかに設けられた保護板と、前記各導光板の画像表示面、前記各導光板の反対面、前記保護板の表面、または前記保護板の裏面の少なくとも何れかの面に設けられた反射防止膜とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡単な構成でもって、不要な写り込み発生を防止して表示の見栄えを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜基本構成＞
実施形態の説明に先立ち、先ず、本発明に係る表示装置の基本構成について説明する。
【００１３】
図１は本発明に係る表示装置を模式的に示す斜視図、図２は図１に示す表示装置の断面図、図３は図１に示す表示装置の要部拡大断面図、図４は図１に示す表示装置のドット状反射部の平面図である。
【００１４】
図１、図２に示すように表示装置１０は、平行平面を有する透明な導光板１と、導光板１の端面１ａに設けられ、導光板１に向けて光を出射する光源４とを備える。
【００１５】
光源４としては、ＬＥＤ、ＬＤ（レーザダイオード）などを用いることができる。光源４は、導光板１の延在方向に沿って延在して形成するのが好ましい。図１、図２に示す例では、略矩形状の導光板１の一辺の端面１ａに沿って延在して形成されている。
【００１６】
光源４は、例えば、複数のＬＥＤが端面１ａに沿う方向に配列されたものが使用できる。また、光源４が発する光の色は、白、赤、緑、青などを例示でき、ドット状反射部２が構成するパターンに応じて適宜選択できる。なお、光源４は、導光板１の一方および他方の端面に設けることもできる。
【００１７】
導光板１は、透明な材料であればよく、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、シクロポリオレフィン樹脂等などの合成樹脂からなる板や、ガラス板などが用いられ、その中でも透明性、加工の容易さなどの点からアクリル板が好ましい。
【００１８】
導光板１の厚さは、例えば０．５〜１０ｍｍとすることができる。また、導光板１は、背景を透かし見ることができる程度の光透過性を有することが好ましい。
【００１９】
なお、本発明において、透明であるとは、ドット状反射部２からの反射光が視認できる程度の光透過性をもつことをいう。この定義は本発明において共通に用いられる。
【００２０】
導光板１の裏面１ｃには、複数のドット状反射部２からなる表示部３が形成されている。ドット状反射部２は、図２に示すように、裏面１ｃに形成された切欠きであり、光源４から出射されて端面１ａから入射した光を表面（画像表示面）１ｂ側に反射する反射面２ａを有する。ドット状反射部２は、光源４からの光が反射面２ａに当たるような形状とされる。ドット状反射部２は、例えば、平面視形状が略矩形とされ（図４を参照）、反射面２ａを斜辺とする三角形となる断面を有する（図３を参照）。
【００２１】
ドット状反射部は、導光板１内に形成されて光源４からの光を表面（画像表示面）１ｂ側に反射する構造であればよく、その構成は図示例に限定されない。例えば、四角形以上の多角形（例えば台形）、扇形などの断面形状をもつ切欠きであってもよい。また、導光板１に形成された貫通孔であってもよいし、導光板１内に形成された空間部であってもよい。
【００２２】
なお、ドット状反射部２の平面視形状は、図示例に限らず、三角形、五角形などの多角形、円形、楕円形などであってもよい。
【００２３】
導光板１の裏面１ｃに対する反射面２ａの傾斜角度（図３に示す角度α）は、小さすぎれば出射光の傾斜角度も大きくなり、表示装置１０を正面から見たときのドット状反射部２の視認性が低下する。傾斜角度αが大きすぎれば、光の入射角度が臨界角を超え、反射面２ａを透過する光の割合が増加するため、光の反射効率が低下し、光の利用効率が低くなる。
【００２４】
このため、反射面２ａの傾斜角度αは、４５度以上６０度以下が好ましく、５０度以上５５度以下がさらに好ましい。傾斜角度αを上記範囲とすることによって、光の反射効率を高くするとともに、反射光を表面１ｂに対し垂直に近い角度で出射させ、ドット状反射部２の視認性を高めることができる。
【００２５】
なお、図示例では、反射面２ａは平坦であるが、反射面は、少なくとも一部が曲面をなしていてもよい。反射面が曲面であると、反射光の出射角度が広い範囲にわたる場合があるが、この場合には、ドット状反射部２が広い範囲から視認できるようになる。反射面２ａは平滑な平面が望ましい。
【００２６】
ドット状反射部２は、反射面２ａの平面視面積（β１×β２）に応じて、当該ドット状反射部２による反射光の輝度が設定される。反射面２ａの平面視面積は、ドット状反射部２の高さγ、上辺２ｃ（下辺２ｄ）の長さβ２等を変えることにより調整され、これによりドット状反射部２の反射光の輝度が調整される。
【００２７】
全てのドット状反射部２の面積を一定とすると、光源６に近いドット状反射部２における反射光に比べ、光源６から遠い位置にあるドット状反射部２における反射光の強度が低くなる傾向がある。
【００２８】
このため、ドット状反射部２の面積を光源６からの距離に応じて大きくすることによって、ドット状反射部２の反射光の強度を均一化するのが好ましい。
【００２９】
図示例において、表示部３は、複数のドット状反射部２が所定のパターンをなすように配列されている。
【００３０】
「ドット状反射部２が所定のパターンをなす」とは、ドット状反射部２が密に配置された部分と、疎に配置された部分とを有すること、すなわち、ドット状反射部２が不均一に配置されていることをいう。
【００３１】
図１に示す例では、ドット状反射部２が密に配置された部分４ａと、疎に配置された部分４ｂとを有する。密に配置された部分４ａは、複数のドット状反射部２が一定方向に配列された５つの直線状配列部５ａ〜５ｅからなる。
【００３２】
ドット状反射部２は、文字、記号、図形、模様、またはこれらのうち２以上の組み合わせをなすように配列させるのが好ましい。
【００３３】
表示装置１０では、導光板１の表面１ｂ側（または裏面１ｃ側）には、表示装置１０の透明性を損なうような構成（例えば光拡散板）は設けられておらず、ドット状反射部２がドット状の輝点として視認可能となっている。
【００３４】
なお、導光板１の表面１ｂ側（または裏面１ｃ側）には、ドット状反射部２がドット状の輝点として観察される限りにおいては、半透明な層を設けてもよい。
【００３５】
図３に示すように、表示装置１０では、光源６からの光を端面１ａから導光板１に入射させ、ドット状反射部２の反射面２ａに反射させ、表面１ｂ側から出射させることができる。表面１ｂ側から見ると、ドット状反射部２はドット状の輝点として観察される。
【００３６】
光源６からの光は、大部分が反射面２ａに反射し、ほぼ一定の方向（図示例では表面１ｂに垂直な方向）に向かうため、光の強度は十分に大きくなる。このため、距離をおいて観察する場合でも優れた視認性が得られる。
【００３７】
ドット状反射部２は、所定のパターンをなすように配列されているので、表面１ｂ側から観察することによって、このパターンを視認できる。
【００３８】
表示装置１０では、ドット状反射部２はドット状であるため面積が小さく、表示装置１０の透明性は損なわれない。また、構造が単純であるため、製造が容易でコスト面でも有利である。さらに、導光板１と光源４とが別体であるため、導光板１を、異なる表示部を有する導光板に交換するのが容易であるという利点がある。
【００３９】
次に、表示装置１０を製造する方法の一例について、図５〜図７を参照して説明する。
【００４０】
図５に示すように、基部１１の下面に刃部１２が突出形成された加工具１３を使用する。刃部１２は、ドット状反射部２に応じた形状とされ、刃部１２の頂角（図５に示す頂角δ）は、１０〜４０度が好ましい。
【００４１】
反射面２ａを平滑に形成するには、反射面２ａを形成する面である刃部１２の斜面１２ａも平滑に形成するのが好ましい。
【００４２】
図６および図７に示すように、加工具１３を、刃部１２の形成方向に沿って下降させて刃部１２を導光板１の裏面１ｃに押し込み、加工具１３を上昇させて刃部１２を引き抜く。
【００４３】
この際、刃部１２と導光板１のうち一方または両方を導光板１の材料の軟化点以上の温度に加熱しておくと、ドット状反射部２の形成が容易となる。
【００４４】
これによって、導光板１の裏面１ｃに、刃部１２に沿う形状のドット状反射部２が形成される。
【００４５】
加工具１３を水平移動させて、同様の操作を繰り返すことによって、複数のドット状反射部２からなる表示部３を形成し、図１〜図４に示す表示装置１０を得る。なお、輝度の異なるドット状反射部２を形成する際には、異なるサイズの刃部１２を備えた加工具１３に交換して、上記と同様の操作を行う。
【００４６】
加工具１３を使用する製造方法によれば、正確な形状のドット状反射部２を形成できる。また、反射面２ａを平滑に形成することができる。
【００４７】
他の製造方法として、切削加工、プレス成型、射出成型等が挙げられる。これらのなかでは、切削加工、プレス成型、射出成型は、反射面２ａを比較的平滑に形成できるという利点がある。また、プレス成型、射出成型は、小さなドット状反射部２でも精度よく形成することができる。また、切削加工は、金型が不要であるため、製造コストが低減でき、特に大きな面積の導光板に対する加工や、少量生産の場合に有利である。
【００４８】
＜実施形態の説明＞
次に、上述した基本構成を備えた表示装置の好適な実施形態について図８乃至図１１を参照しつつ説明する。
【００４９】
図８は本発明に係る表示装置の一実施形態を示す斜視図である。なお、図１乃至図７に示した基本構成と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
【００５０】
同図に示すように、第１の実施形態の表示装置は、透明な導光板１と、この導光板１の端面１ａに沿って設けられＬＥＤ素子などで構成される光源４とを備えている。導光板１には、図１と同様、導光板１の端面１ａから入射された光源４からの光を当該導光板１の表面（画像表示面）１ｂ側に反射する反射面２ｂを有する複数のドット状反射部２（凹部）が形成されている。
【００５１】
また、表示装置は、導光板１を挟んで表面（画像表示面）１ｂ側に設けられた保護板２５と、および裏面１ｃ側に設けられた保護板２６とを備えている。これら一対の保護板２５、２６は、導光板１の画像表示面１ｂ及び裏面１ｃに傷が形成されることや汚れが付着することを抑制するためのものである。保護板２５、２６は、光を透過可能なアクリル樹脂からなり導光板１よりも一回り大きい長方形の板状に形成されている。保護板２５、２６は、干渉縞の発生を抑制するために、導光板１と約１〜２ｍｍ程度の間隔（空気層を形成）Ｇを介して図示しない固定枠によって固定されている。
【００５２】
特に本実施形態では、導光板１、保護板２５、２６のそれぞれの表面および裏面には反射防止膜２７、２８、２９、３０、３１、３２が設けられている。この反射防止膜２７〜３２は、多層の防反射膜（ＡＲコート）からなり、凹部２で反射された光源光の反射防止が可能である。
【００５３】
＜他の実施形態＞
図９には、保護板２５、２６にのみ反射防止膜２７、２８、３０、３２を設け、導光板１の表面および裏面には反射防止膜を設けない構成が図示されている。
【００５４】
導光板１に反射コートを設けると散乱の原因となる可能性が有り、保護板２５，２６にのみ設けるようにしたものである。
【００５５】
図１０に示す実施形態の表示装置は、導光板１の画像表示面１ｂ側に設けられた保護板２５の表面および裏面にのみ反射防止膜２７、２８を設け、導光板１の裏面１ｃ側に設けられた保護板２６には反射防止膜を設けない構成が採用されている。これは、観察者の目に一番近い保護板２５に設けるのが最も反射抑制する効果が大きいと考えられるからである。
【００５６】
図１１に示す実施形態の表示装置は、第１の導光板１に加えて第２の導光板３１を備え、第１の光源４に加えて第２の光源となる光源３３を備えている。表示装置は、２枚の導光板１、３１で画像表示部を構成する点で図９に示す表示装置と異なる。
【００５７】
第１および第２の導光板１、３１は所定の間隙Ｇを有して積層されている。第１の導光板１の一方の端面１ａには第１の光源４が設けられ、第２の導光板３１の他方の端面３１ａには、第２の光源３３が設けられている。
【００５８】
第１の導光板２１の裏面１ｃには、複数のドット状反射部（凹部）２が形成されている。第２の導光板３１の裏面にも第１の導光板１と同様に、複数のドット状反射部３２が形成されている。ドット状反射部２、３２は、所定のパターンをなすように形成されているが、導光板２のドット状反射部２と導光板３１のドット状反射部３２とでは、異なるパターンをなすことが好ましい。
【００５９】
上記構成の表示装置では、光源となる光源４、３３の両方を点灯することによって、２つの表示部を同時に表示してもよいし、光源４、３３の何れか一方を点灯することによって表示部の何れか一方を表示してもよい。また、光源４、３３の操作によって表示される表示部を、経時的に変更することもできる。このように、図１１に示す表示装置では、２つの導光板１、３１を備えているので、複数のパターン表示が可能となり、表示されるパターンの意匠性を高めることができる。
【００６０】
また、光源４、３３からの光がそれぞれの導光板１、３１、ドット状反射部２、３２を介して画像表示面側に導かれるが、その際に保護板２５の表面および裏面に設けられた反射防止膜２７、２８が有効に作用して不要な反射が防止され、極めて見栄えの良い表示装置を構成することが可能となる。
【００６１】
また、２枚の導光板１、３１が厚さ方向に配置されているので、導光板２１、２２の厚さ方向の位置が互いに異なるため、表示されるパターンに立体感を与えることができる。このため、ディスプレイ効果や装飾性が非常に優れる。
【００６２】
なお、光源４、３３の発光時間、発光量、発光色は一定としてもよいが、発光時間、発光量、発光色のうち１または２以上を、時間経過に従って変化させてもよい。発光量はこの光源への入力パワーを変化させることで変化させることができる。
【００６３】
光源４、３３の発光時間、発光量、発光色等を変動させることにより、表示されるパターンに変化を付与することができる。
【００６４】
例えば、点灯する光源の順序、時間などを適宜設定することによって、あたかも図柄（パターン）が動くような表示が可能になり、ディスプレイ効果をさらに向上させることができる。
【００６５】
なお、本実施形態では、導光板１、３１には、反射防止膜を設けない構成が採用されているが、導光板１、３１の双方に反射防止膜を設ける構成、導光板１、３１の何れかに反射防止膜を設ける構成であっても良い。また、反射防止膜を設ける場合には、導光板の画像表示面側および裏面側の双方、または何れかの面に設ける構成でも良い。また、導光板の数は、２枚に限られず、３枚でも良く、さらに４枚以上とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る表示装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１に示す表示装置の断面図である。
【図３】図１に示す表示装置の要部拡大断面図である。
【図４】図１に示す表示装置のドット状反射部の平面図である。
【図５】図１に示す表示装置の製造方法を示す工程図である。
【図６】前図に続く工程図である。
【図７】前図に続く工程図である。
【図８】本発明に係る表示装置の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図９】本発明に係る表示装置の他の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図１０】本発明に係る表示装置のさらに他の実施形態を模式的に示す正面図である。
【図１１】本発明に係る表示装置のさらに他の実施形態を模式的に示す正面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  導光板（第１の導光板）
１ａ、３１ａ  端面
１ｂ  表面（画像表示面）
１ｃ  裏面
１ｄ  端部
２  ドット状反射部（凹部）
２ａ  反射面
３  表示部（画像表示面）
４  、３３  光源
１０  表示装置
２５、２６  保護板
２７、２８、２９、３０、３１、３２  反射防止膜
３１  第２の導光板
【図１】
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【図２】
2008299079.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008299079.tif 000008
【図７】
2008299079.tif 000009
【図８】
2008299079.tif 000010
【図９】
2008299079.tif 000011
【図１０】
2008299079.tif 000012
【図１１】
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