(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の絵柄を同時に鮮明に表示することができるエッジライト方式を用いた薄型で、かつ、部品点数の少ない表示装置を提供すること。【解決手段】表示装置１を形成する導光板２のパターン面２ｂに、光源５ａ〜５ｄからの出射光のうち対向する光源５ａ〜５ｄからの光のみを表示面に反射して輝点を形成する光学パターン７を形成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性部材からなる平板の一方の面を表示面とし、他方の面にパターン面が形成された導光板と、この導光板の板厚方向の各側端面に対向した位置にそれぞれ配置された光源を具備した表示装置であって、
前記導光板の前記パターン面には、前記光源からの出射光のうち対向する光源からの光のみを前記表示面に反射して輝点を形成する反射平面を有する光学パターンが形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記光学パターンは、前記反射平面の方向が異なる少なくとも２個以上が密接して１個の光学セルを形成していることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記光学セルは、前記導光板の前記パターン面にマトリックス状に配置されていることを特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
前記光源は、ＬＥＤを用いていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、様々な模様やパターン等を、エッジライト方式による面発光システムを用いて鮮明に浮き出させ、ディスプレイや照明装置として作用する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から様々な模様やパターンを、宣伝用看板や室内照明等のいわゆるアクセサリ照明とした表示装置を用いることは広くおこなわれている。
【０００３】
これらの表示装置では、薄型で均一に照明できる導光板方式であるエッジライト方式による液晶バックライト用面発光システムを用いると、均一な輝度の面光源が得られることから、これを画像の背面から光を照射するための面光源として用いることもおこなわれている。（例えば、特許文献１を参照）
このエッジライト方式の面発光システムは、例えば、透明材料からなる導光板の一側面又は対向二側面から、例えば蛍光灯のような線状光源を投射し、導光板の一方の表面から光を透過させて面発光させるもので、入光面から遠ざかる位置において生じる輝度の低下に基づく明るさの不均一を、導光板の一方の面に特殊印刷方式によるグラデーションの乱反射層を設けることにより補正している。
【０００４】
また、表示面上に複数種の図柄を表示する導光板方式の表示装置も知られている。すなわち、導光板方式の表示装置であるエッジライト装置は、図８（ａ）に平面図を、図８（ｂ）に側面図を示したように、エッジライト装置３０は、第１エッジライト３１と第２エッジライト３２により構成されている。両エッジライト３１、３２は構造的には同じである。アクリルやポリカーボネートの透明板で形成された導光板３３の一方の面が表示面３３ａになり、他方の面にパターン面３３ｂが形成されている。
【０００５】
それぞれのパターン面３３ｂには、例えば、一方には、図９（ａ）に示したような丸型のパターンＡ（絵柄）３４が、また、他方には、図９（ｂ）に示したような星型のパターンＢ（絵柄）３５が形成されている。もちろんこれらのパターン３４、３５は所望に応じて任意に作成することができる。
【０００６】
導光板３３の短面に対向した位置に、光源３６ａ、３６ｂとリフレクタ３７が配置されている。光源３６ａ、３６ｂは冷陰極蛍光ランプやＬＥＤが用いられており、光源３６に冷陰極蛍光ランプを用いる場含は、リフレクタ３７は、光源３６ａ、３６ｂからの光を各々の導光板３３のみに光を入射するように配置されている。
【０００７】
これらの構成により、両光源３６ａ、３６ｂを点灯させていない場合は、エッジライト装置３０にパターン（絵柄）３４、３５は表示されない。一方、光源３６ａのみを点灯させた場合は、エッジライト装置３０にパターンＡ３４の絵柄が、光源３６ｂのみを点灯させた場合はパターンＢ３５の絵柄が表示される。
【０００８】
また、光源３６ａと光源３６ｂとを同時に点灯させた場合は、パターンＡ３４とパターンＢ３５が重なった絵柄として表示される。
【０００９】
なお、光源３６ａ、３６ｂの色をそれぞれ変えることで、エッジライト装置３０に表示される絵柄の発光色を変化させることも可能で、それにより、より視覚に効果的な表示装置として機能させることもできる。
【特許文献１】特開２００１−１１７５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述の図８および図９を用いて説明したエッジライト装置による表示装置では、絵柄１つに対して１つのエッジライト（第１エッジライト３１又は第２エッジライト３２）が対応している。したがって、表示装置として絵柄の数を増やす場合、それに対応してエッジライトの数も増やす必要がある。エッジライトの数を増やすと表示装置全体の厚さが厚くなり、装着部位に大きな容積が必要になってしまう。
【００１１】
また、絵柄を増やすためにエッジライトの数も増やした場合、特に、絵柄が重なった状態では、重なった上側にある絵柄は鮮明に表示することができるが、重なった下側の絵柄は不鮮明になってしまうという問題がある。
【００１２】
本発明はこれらの事情にもとづいてなされたもので、複数の絵柄を同時に鮮明に表示することができるエッジライト方式を用いた薄型で、かつ、部品点数の少ない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】
【００１３】
本発明の表示装置の実施の形態に係る第１の特徴は、透光性部材からなる平板の一方の面を表示面とし、他方の面にパターン面が形成された導光板と、この導光板の板厚方向の各側端面に対向した位置にそれぞれ配置された光源を具備した表示装置であって、
前記導光板の前記パターン面には、前記光源からの出射光のうち対向する光源からの光のみを前記表示面に反射して輝点を形成する反射平面を有する光学パターンが形成されていることである。
【００１４】
また、本発明の表示装置の実施の形態に係る第２の特徴は、前記光学パターンは、前記反射平面の方向が異なる少なくとも２個以上が密接して１個の光学セルを形成していることである。
【００１５】
また、本発明の表示装置の実施の形態に係る第３の特徴は、前記光学セルは、前記導光板の前記パターン面にマトリックス状に配置されていることである。
【００１６】
また、本発明の表示装置の実施の形態に係る第４の特徴は、前記光源は、ＬＥＤを用いていることである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、複数の絵柄を同時に鮮明に表示することができるエッジライト方式を用いた薄型で、かつ、部品点数の少ない表示装置を提供ですることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の表示装置についての実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１（ａ）は、本発明の一実施形態を示す表示装置であるエッジライト装置の平面図であり、図１（ｂ）は、その側面図である。エッジライト装置１は、アクリルやポリカーボネートの薄板状の透明板で形成された導光板２の４個の側端面に対向したそれぞれの位置に、基板３にＬＥＤ４が装着されて構成され、かつ、制御回路（不図示）に接続された各光源群５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが配置されて形成されている。ＬＥＤ４は、点光源に近く、しかも指向性が強いので導光板２の内部を直進する。
【００２０】
なお、導光板２は一方の面が表示面２ａであり、この表示面２ａに対向する他方の面にはパターン面２ｂが形成されている。
【００２１】
図２に導光板２の平面図を示したように、導光板２のパターン面２ｂは、光学セル６がマトリクス状に凹部形状に配置されている。光学セル６は、図３に平面図を示したように、「田」字状に４個の光学パターン７が、４領域（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）に密接して配置されて構成されている。１個の光学セル６（領域Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の４領域の合計）の面積は、０．２ｍｍ２程度である。
【００２２】
図４（ａ）に平面拡大図を、図４（ｂ）に側断面図を示したように、導光板２に形成されている光学パターン７の形状は、いわゆるムーンカットパターンで、所定角度で傾斜する半円状の平坦面によりより形成された傾斜面である反射平面８と、この反射平面８の背面側に、所定角度で傾斜する円弧状の湾曲面により形成された散乱湾曲面９とを有する凹部形状である。
【００２３】
光学パターン７は、各光源群５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから入射した入射光の殆どを、反射平面８により法線方向である表示面２ａの側へ反射させる。それにより、表示面２ａに輝点を形成することができる。しかも、反射平面８の反射角度を調整することにより、光の制御を容易に行なうことができ、表示面２ａでの輝度を所定値に容易に制御できる。
【００２４】
一方、光学パターン７は、反射平面８の背面側つまり、各光源群５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと反対側に回り込み、各散乱湾曲面９へ入射された光の殆どは、この各散乱湾曲面９で複数の方向へ反射させて散乱する。それにより、表示面２ａへの影響は殆ど除去することができる。また、各散乱湾曲面９は、反射平面８以外の方向から入射した入射光は、同様に複数の方向へ反射させて散乱する。
【００２５】
例えば、背景技術の項で用いた２個の絵柄、すなわち、図９（ａ）に示したような丸型のパターンＡ（絵柄）３４と、図９（ｂ）に示したような星型のパターンＢ（絵柄）３５とを表示する際、図５に模式平面図を、図６にその側面図を示したように、領域Ｃ１およびＣ４とを用いる場合、光源群５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄからの光は導光板２を介して導光板２の下面に形成された各光学パターン７に入射する。
【００２６】
この場合、光源群５ａ、５ｂのみが点灯されているので、光源群５ａからの光は領域Ｃ１の入射光のうち領域光学パターン７の反射平面８に入射した光のみが、反射平面８での反射により表示面２ａに輝点を形成する。一方、散乱湾曲面９に入射した光は複数の方向へ反射させて、導光板２の内部で散乱する。
【００２７】
すなわち、光学パターン７の反射平面８に反射して、表示面２ａに輝点を形成する。一方、同様に光源群５ｂからの光は領域Ｃ３の光学パターン７の反射平面８に反射して、表示面２ａに輝点を形成する。
【００２８】
先に図２に示したように、これらの光学パターン７は、Ｃ１領域には、丸型のパターンＡ（絵柄）３４として形成され、また、Ｃ４領域には、星型のパターンＢ（絵柄）３５として配置されている。
【００２９】
従って、先の図２に示したように、これらの輝点の集合により、導光板２の表示面２ａに丸型のパターンＡ（絵柄）３４と星型のパターンＢ（絵柄）３５とを、同時、あるいは任意に選択して一方を表示することができる。
【００３０】
なお、上述の場合、光源群５ａ、５ｂのみが点灯していたが、仮に、５ａ〜５ｄの４個の光源群５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの全てが点灯していても、散乱湾曲面９に入射した光は複数の方向へ反射させて、導光板２の内部で散乱するだけであるので、２個のパターンが同時に表示される。
【００３１】
しかも、これらの表示パターンは同一平面のパターン面２ｂにより形成されているので、いずれも、鮮明なパターンとして表示することができる。
【００３２】
なお、上述の場合、２個の領域を用いて２個のパターンを表示したが、同様に、４個の領域を用いれば、４個のパターンを表示することができる。
【００３３】
また、光源の色をそれぞれ変えることで、エッジライト装置１に表示される絵柄の発光色を変化させることも可能で、それにより、エッジライト装置１をより視覚に効果的な表示装置として機能させることもできる。
【００３４】
また、光学パターン７の形成は、例えば、エンドミルにより加工することができる。すなわち、図７に示すように導光板２のパターン面２ｂに、エンドミル１１を、その先端面１１ａの一部が接触せずに、浮くように所定角度傾斜させて押し当て、その状態で削ることにより形成することができる。しかも、エンドミル１１を、その先端面１１ａの位置を調節することにより、凹部の深さを容易に調節することができる。また、凹部の深さを適宜調節して傾斜面１１ｂの面積を制御することにより、表示面２ａの輝度を調整することもできる。
【００３５】
なお、上述の実施形態では、光学セル６は、「田」字状に４個の光学パターン７が、４個の領域を形成したいたが、光学セル６は３個以下でもよい。その場合、少なくとも２個以上の光学パターン7により、２個以上の領域を形成すればよい。
【００３６】
本発明は上記の実施形態のそのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態を示す表示装置の平面図、（ｂ）は、その側面図。
【図２】本発明の一実施形態を示す表示装置に用いる導光板の平面図。
【図３】本発明の一実施形態を示す表示装置に用いる導光板の光学セルの平面図。
【図４】（ａ）は、本発明の一実施形態を示す表示装置に用いる導光板の光学セルを形成する光学パターンの平面拡大図、（ｂ）は、その側断面図。
【図５】本発明の一実施形態を示す表示装置の模式平面図。
【図６】本発明の一実施形態を示す表示装置の模式側面図。
【図７】光学パターンの加工の説明図。
【図８】（ａ）従来の表示装置の平面図、（ｂ）その側面図。
【図９】（ａ）および（ｂ）は、表示装置で表示するパターンの一例図。
【符号の説明】
【００３８】
１…エッジライト装置（表示装置）、２…導光板、３…基板、４…ＬＥＤ、５ａ〜５ｄ…光源群、６…光学セル、７…光学パターン、８…反射平面、９…散乱湾曲面、１１…エンドミル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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