(57)【要約】【課題】本発明は、例えば車両のダッシュボードに搭載され、各種計測情報や報知・警報情報を表示する計器装置のごとき表示装置に関し、実像表示の多重化やゴースト像の発生を抑制して表示品質を向上させ得る表示装置を提供する。【解決手段】第１の表示像１７を形成する第１の発光表示器（第１の表示器）１と、第２の表示像２６を形成する第２の表示器（第２の発光表示器）２と、これら第１，第２の表示器１，２との間に配置され第１の表示像１７を観察者Ｅ側に透過し、第２の表示像２６を観察者Ｅ側に反射する透過型反射パネル３とを備えており、透過型反射パネル３光透過性を有するパネル基材３１と、このパネル基材３１の第２の表示器２に対向する外壁面に形成された反射膜３２とを有し、反射膜３２が反射光の強度を増加させる光干渉膜からなる。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表示像を形成する第１の表示器と、
第２の表示像を形成する第２の表示器と、
これら第１，第２の表示器との間に配置され前記第１の表示像を観察者側に透過し、前記第２の表示像を観察者側に反射する透過型反射パネルとを備え、
前記透過型反射パネルが光透過性を有するパネル基材と、このパネル基材の少なくとも前記第２の表示器に対向する外壁面に形成された反射膜とを有し、
前記反射膜が反射光の強度を増加させる光干渉膜からなることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記光干渉膜が複数層であることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記光干渉膜が前記パネル基材よりも高い透過率を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
前記パネル基材が所定の色素を含有した着色材でなることを特徴とする請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
前記パネル基材が合成樹脂からなることを特徴とする請求項１から請求項４のうち何れか一つに記載の表示装置。
【請求項６】
前記パネル基材の前記第１の表示器に対向する第２の外壁面に反射光の強度を低下させる第２の光干渉膜を設けたことを特徴とする請求項１から請求項５のうち何れか一つに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば車両のダッシュボードに搭載され、各種計測情報や報知・警報情報を表示する計器装置のごとき表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の表示装置にあっては、例えば特開平９−２５７５２３号公報、特開２００２−１１４０５８公報，特開２００２−１０４０１９公報に示されているように、発光表示器の前方を透過型反射パネルで覆うと共に透過型反射パネルの前方に別の発光表示器を配置し、最初の発光表示器によって形成される発光表示像は透過型反射パネルを透過させて実像表示し、別の発光表示器の発光表示像は透過型反射パネルで反射して虚像表示するタイプの表示装置がある。
【０００３】
透過型反射パネルとしては、例えば図５に示すように、透明な無機ガラスあるいは合成樹脂からなるパネル基材０１の表面（虚像側発光表示器に対向する面）に、アルミニウム等の金属光沢を利用した反射膜０２を蒸着等の手段により被着したものが使用されており、この反射膜０２により反射率を高めることで、虚像側発光表示器０３の光（表示像）０４を観察者０５に向けて良好に反射し、これにより観察者０５は虚像を視認することができる。
【０００４】
一方、実像側発光表示器０６から発せられた光０７の一部は、透明なパネル基材０１内に入射した後、反射膜０２を透過して観察者０５に届き、これにより観察者０５は実像を視認することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、反射膜０２は上記のように光０４を反射すると共に光０７を透過する半透過反射性を有するため、パネル基材０１を経ずに直接、反射膜０２の表面に至った光０４の一部は、厳密には反射膜０２を透過してパネル基材０１内に入射し、またパネル基材０１を透過して反射膜０２との界面に至った光０７の一部は、この界面でパネル基材０１の裏面側に反射される。
【０００６】
しかしながら、金属薄膜からなる反射膜０２は、透明なパネル基材０１に対して反射率が高く、透過率は低い性質を有するため、実像側発光表示器０６の表示像が２重像となったり、所謂ゴースト像が生じやすいという問題がある。
すなわち、反射膜０２を透過してパネル基材１との界面に至る光０４は、反射膜０２を透過する過程で減衰されて強度が大きく低下し、しかも反射膜０２自体の厚みがパネル基材０１に対して極めて薄いため、反射膜０２を透過してパネル基材１との界面で反射される光の影響は小さいが、パネル基材０１を透過し反射膜０２との界面に至る光０７は、高反射率を有する反射膜０２の影響で効率よく反射されるため、強度の低下が小さく、しかもその反射光は、透過率の高い（減衰率の低い）パネル基材０１内を進むため、反射膜０２とパネル基材０１との界面で反射され、比較的強度の高い光０７がパネル基材０１の裏面０９で更に反射され、この反射光が反射膜０２を透過して観察者０５に届いてしまいやすく、これにより実像表示の多重化やゴースト像の発生を招く可能性がある。
【０００７】
また金属薄膜からなる反射膜０２は、反射膜０２が傷つくと、その部分だけ反射率、透過率の双方が大きく変化するため、傷が目立ちやすく、特にパネル基材０１が露出するほど深い傷は目立ちやすく、外観品質を損ないやすいという問題がある。
【０００８】
本発明は、この点に鑑みてなされたもので、その主な目的は、実像表示の多重化やゴースト像の発生を抑制して表示品質を向上させ得る表示装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、第１の表示像を形成する第１の表示器と、第２の表示像を形成する第２の表示器と、これら第１，第２の表示器との間に配置され前記第１の表示像を観察者側に透過し、前記第２の表示像を観察者側に反射する透過型反射パネルとを備え、前記透過型反射パネルが光透過性を有するパネル基材と、このパネル基材の少なくとも前記第２の表示器に対向する外壁面に形成された反射膜とを有し、前記反射膜が反射光の強度を増加させる光干渉膜からなることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、前記光干渉膜が複数層であることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記光干渉膜が前記パネル基材よりも高い透過率を有することを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記パネル基材が所定の色素を含有した着色材でなることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記パネル基材が合成樹脂からなることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記パネル基材の前記第１の表示器に対向する第２の外壁面に前記パネル基材内を進む光の強度を低下させる第２の光干渉膜を設けたことを特徴とする請求項１から請求項５のうち何れか一つに記載の表示装置。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき本発明による表示装置の実施形態を説明する。
【００１６】
図１から図４は、本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は表示装置の断面図、図２は本実施形態による表示装置の表示像を示す正面図、図３は透過型反射パネルの要部拡大断面図、図４は反射光の光波と合成光波の波形図である。
【００１７】
図１において、本実施形態による表示装置は、概ね第１の発光表示器（第１の表示器）１と、第２の発光表示器（第２の表示器）２と、透過型反射パネル３とで構成される。
【００１８】
第１の発光表示器１は、計測値として車速に応じて回転軸を回転させる駆動装置１１と、この駆動装置１１によって回転する指針１２と、この指針１２の背後に配置される表示板１３と、表示板及び指針１２を照明する複数の光源１４とを有し、表示板１３には指針１２の指示対象となる目盛や数字、図形等の指標部（図示省略）が複数形成されている。そして各光源１４が点灯すると、図２に示すように、計測値に応じて回転移動する指針１２の発光表示像１５と、指針１２に対応する複数の指標部の発光表示像１６とでなる第１の表示像（指針式表示像）１７を形成するもので、その発光表示面が透過型反射パネル３の裏面側を向くように配置されている。なお発光表示像１６は、その表示状態において、発光像１５の移動軌道に応じて円弧状に配列される。
【００１９】
指針１２は光源１４からの光で発光可能な透明合成樹脂材と遮光性合成樹脂材とで形成され、遮光性合成樹脂材より露出する透明合成樹脂材が部分的に発光し、図２記載の発光像１５が形成される。また表示板１３には、遮光性インクと透光性インクとによって印刷層が形成され、透光性インクからなる印刷層により前記指標部が形成されるようになっている。
【００２０】
第２の発光表示器２は、発光表示素子２１と、これを収納するケース２２とでなり、その発光面が透過型反射パネル３の表面（前面）を向くように第１の発光表示器１に対して略「Ｌ」字状に配置されている。
【００２１】
発光表示素子２１は、例えば、ガラス基板上に金属電極、有機発光層、透明電極の積層体を設け、その積層体を封止枠にて封止し、各電極間に直流電力を供給することにより、各電極間に挟まれた有機発光層領域が発光し、図２に示すように、例えば外気温情報デジタル表示する発光表示像２３と、走行距離情報をデジタル表示する発光表示像２４と、車速情報をデジタル表示する発光表示像２５他でなる第２の表示像２６を形成する有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルが使用されている。なお発光表示素子２１に表示させる情報やその表示形態は任意に選択できる。
【００２２】
透過型反射パネル３は、図３に詳しく示すように、ベース材となる板状のパネル基材３１と、このパネル基材３１の表面側（第２の発光表示器２の発光表示面に対向する外壁面）に形成された反射膜３２とを有し、観察者Ｅから見たとき、第１の発光表示器１の発光表示面（前面）を覆い、且つ反射膜３２が第２の発光表示器２の発光表示面に対向するように、例えば各発光表示器１，２及び視線方向Ｅに対して４５度の傾き角度を有して配置されている。なお、この場合、第２の発光表示器２は、半透過透過型反射パネル３よりも前方（観察者側）であって、観察者からは直接見えない位置に配置される。
【００２３】
パネル基材３１は、例えば黒色等の暗色系の色素（顔料）を混入した無機ガラスで構成した着色材からなる。なおパネル基材３１自体の光透過率は、反射膜３２の存在や界面反射等を考慮した上で、透過型反射パネル３全体の透過率が例えば３０％となるよう設定されている。
【００２４】
反射膜３２は、光（光波）の干渉性を利用して反射光（この場合、第２の表示像２６を形成する光であって半透過パネル３を通じて観察者Ｅ側に反射される光）の強度を増加させる光干渉膜からなる。
【００２５】
この光干渉膜は、実質的に無色透明で光干渉性を有する光学薄膜３２１〜３２３を例えば３層積層した複数薄膜からなり、隣接する光学薄膜３２１〜３２３どうしは屈折率が異なるようになっている。これら光学薄膜３２１〜３２３は、例えば材料自体の屈折率が大きい酸化チタン（チタン化合物）と、材料自体の屈折率が酸化チタンよりも小さい酸化ケイ素（ケイ素化合物）とが交互に重なるよう、真空蒸着法、スパッタリング法等の成膜法を用いて形成されている。なお光学薄膜３２１〜３２３各層のトータル膜厚は、この例では１ミクロン以下となっている。
【００２６】
このように構成される反射膜３２に第２の表示像２６を形成する光が入射した時、その光は、図３に示すように、例えば空気と光干渉膜３２１との界面、光干渉膜３２１と光干渉膜３２２のと界面、光干渉膜３２２と光干渉膜３２３との界面、光干渉膜３２３とパネル基材３１との界面で反射し、別々の反射光が生じるが、各光干渉膜３２１〜３２３の膜厚や屈折率（材料）を最適に組み合わせることによって、反射光の光波どうしの干渉で生じる合成光波の振幅が最大となるように反射光（光波）どうしの位相制御を行い、これにより反射光の強度が増加されるようになっている。
【００２７】
具体的には、反射膜３２を通じた光反射により、例えば図４（ａ）に示す反射光（光波）Ｗ１と、図４（ｂ）に示す反射光Ｗ２（光波）とが生じると仮定したとき、これら反射光Ｗ１，Ｗ２の位相は、反射膜３２（光干渉膜３２１〜３２３）により略一致するように制御されるため、これら反射光Ｗ１，Ｗ２どうしの光干渉により生じる合成光波（反射光）Ｗ３の振幅（＝強度）は、図４（ｃ）に示すように、反射光Ｗ１，Ｗ２を合成した振幅となり、これにより、反射光の強度が増加する。
【００２８】
なお、反射膜３２を複数の光干渉膜３２１〜３２３から構成したのは、各光干渉膜３２１〜３２３の膜厚や屈折率（材料）が固定されていることから、観察者Ｅの視線方向や反射光の波長によって反射率が変化することに対応したもので、複数の光干渉膜３２１〜３２３から反射膜３２を形成することにより、幅広い波長域、または視線方向に対して、高い反射率を維持するためである。
【００２９】
このように構成された本実施形態の表示装置では、例えば車両に装備された図示しない電源スイッチ（キースイッチまたはイグニッションスイッチ）をオンすると、第１，第２の発光表示器１，２が第１，第２の表示像１７，２６を発光表示する。第１の発光表示器１によって形成される第１の表示像１７は、透過型反射パネル３を観察者側に透過し、観察者からは実像として視認され、第２の発光表示器２によって形成される第２の表示像１６は、透過型反射パネル３の前面で観察者側に反射され、観察者からは虚像として視認され、これにより、図２に示すように、透過型反射パネル３上に実像と虚像とでなる各表示像１７，２６が表示される。なお前記電源スイッチの操作位置や、別途設けたスイッチの切替に応じて各表示像１７，２６を選択的に表示されるようにしてもよい。一方、前記電源スイッチのオフ時は、第１，第２の発光表示器１，２は発光せず、透過型反射パネル３自体が暗色に視認される（無表示状態）。この状態で第１の発光表示器１は観察者からほとんど見えないか、僅かに確認される程度である。なおこのとき、自然光または別途配置した光源により第２の発光表示器２の表示面または第２の発光表示器２に変えて配置した別の表示体の表示面を照らすようにし、半透過パネル３上に光反射により形成される虚像が表示されるようにしてもよい。
【００３０】
ここで、前記電源スイッチをオンした際、第１の発光表示器１より発せられ、第１の表示像１７を形成する光４と、第２の発光表示器２より発せられ、第２の表示像２６を形成する光５に注目する。
【００３１】
まず第１の発光表示器１より発せられた光４は、パネル基材３１と反射膜３２を透過して観察者Ｅに視認される。この際、透過型反射パネル３に入射して観察者Ｅ側に透過する光の透過率は、前記のように３０％に設定されている。
【００３２】
また光４の一部は、半透過パネル３を透過する過程において、パネル基材３１と反射膜３２との界面Ｐ１でパネル基材３１の裏面側（図３中、下側）に反射されるが、この界面Ｐ１でパネル基材３１の裏面側に反射される光４の強度は、反射膜３２が無色透明で透過率が高く反射率が低い性質を有するため、従来の透過率が低く反射率の高い金属反射膜の場合と比べて低くなる。しかもこの光４は、界面Ｐで反射した後、着色材でなるパネル基材３１を通過するため、パネル基材３１通過の過程で減衰され、パネル基材３１の裏面側の空気との界面Ｐ２に到達する光４の強度はさらに低下する。この結果、パネル基材３１と反射膜３２との間に形成される別の界面Ｐ３を経て反射膜３２を透過し、観察者Ｅに到達する光４が及ぼす影響が小さく抑えられ、第１の表示像１７の多重化やゴーストの発生を抑えることが可能となる。
【００３３】
一方、第２の発光表示器２より発せられた光５は、反射膜３２で反射され、観察者Ｅに到達するが、反射膜３２での反射の際に光干渉により、反射した光５の強度が増加されるのは前述した通りである。また本実施形態では、反射膜３２が複数層であるため、光干渉薄膜３２１〜３２３の数分、別々の反射光が発生するが、各光干渉薄膜３２１〜３２３のトータル膜厚は前述のように１ミクロン以下と薄いので、各々の反射光が第２の表示像２６の多重化やゴーストを招くことは抑えられる。さらに本実施形態では、反射膜３２が無色透明で透過率が高い分、反射膜３２を透過した光がパネル基材３１に入射しやすいが、このようにパネル基材３１に入射した光は、着色材からなるパネル基材３１に吸収、減衰するため、第２の表示像２６の多重化やゴーストの発生も抑えることが可能となる。
【００３４】
以上のように、本実施形態では、第１の表示像１７を形成する第１の発光表示器（第１の表示器）１と、第２の表示像２６を形成する第２の表示器（第２の発光表示器）２と、これら第１，第２の表示器１，２との間に配置され第１の表示像１７を観察者Ｅ側に透過し、第２の表示像２６を観察者Ｅ側に反射する透過型反射パネル３とを備えており、透過型反射パネル３光透過性を有するパネル基材３１と、このパネル基材３１の第２の表示器２に対向する外壁面に形成された反射膜３２とを有し、反射膜３２が反射光の強度を増加させる光干渉膜からなることにより、実像となる第１の表示像１７の多重化やゴースト像の発生を抑制し、表示品質を向上させることができる。
【００３５】
また本実施形態では、反射膜３２を光干渉膜としたことにより、光干渉膜からなる反射膜３２は実質的に無色透明であるため、反射膜３２が傷ついた場合、反射率は低下するが、透過率は大きく変化しないため、傷が目立ちにくく、これにより外観品質を維持できるという優れたメリットがある。
【００３６】
また本実施形態では、光干渉膜を複数の光干渉薄膜３２１〜３２３によって複数層に形成したことにより、幅広い波長域、または視線方向に対して、高い反射率を維持することができる。
【００３７】
また本実施形態では、光干渉膜がパネル基材３１よりも高い透過率を有することにより、パネル基材３１と光干渉膜との界面Ｐ１で反射される光の強度を低くすることができ、第１の表示像１７の多重化やゴースト像の発生を良好に抑えることができる。
【００３８】
また本実施形態では、パネル基材３１が所定の色素を含有した着色材でなることにより、界面Ｐ１で反射してパネル基材３１内を進む光を減衰することができ、第１の表示像１７の多重化やゴースト像の発生を良好に抑えることができる。
【００３９】
また本実施形態では、パネル基材３１を無機ガラスから形成したが、アクリル樹脂やポリカーボネート等の合成樹脂で形成してもよく、このようにすることで、透過型反射パネル３の軽量化やコストダウンを達成することができる。
【００４０】
また本実施形態では、採用していないが、パネル基材３１の裏面に光干渉により反射光の強度を低くする第２の光干渉膜を形成してもよい。この場合、第２の光干渉膜は、光干渉により生じる合成光波の強度が最低となるように反射光どうしの光波の位相を制御するものであればよい。
【００４１】
また本実施形態では、採用していないが、反射膜３２の表面に表面に傷つきを防止するハードコート層を形成したり、撥水膜を追加して、汚れの付着等を抑えるようにしてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、所期の目的を達成することができ、実像表示の多重化やゴースト像の発生を抑制して表示品質を向上させ得る表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による表示装置の断面図。
【図２】同実施形態の表示像を示す正面図。
【図３】同実施形態のの透過型反射パネルの要部拡大断面図。
【図４】反射光の光波と合成光波の波形図で、（ａ）及び（ｂ）は反射光の光波を示す波形図、（ｃ）は合成光波の波形図。
【図５】従来例を示す断面図。
【符号の説明】
１　第１の発光表示器（第１の表示器）
２　第２の発光表示器（第２の表示器）
３　透過型反射パネル
４，５　光
１１　駆動装置
１２　指針
１３　表示板
１４　光源
１５，１６　発光像
１７　第１の表示像
２１　発光表示素子
２２　ケース
２３，２４，２５　発光像
２６　第２の表示像
３１　パネル基材
３２　反射膜
３２１〜３２３　光干渉薄膜
Ｅ　観察者
Ｗ１〜Ｗ３　反射光（光波）
【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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