(57)【要約】【課題】  非常に明るい周囲環境においても、背面照明が行われていないときには表示要素が視認されない、背面照明によって表示要素を表示するためのディスプレイ装置を提供する。【解決手段】  このディスプレイ装置（２）は、表示要素（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２２）と、このディスプレイ装置（２）に一様な外観を与えるための、部分的に光を透過させる物質から成るウインドー（１１）との間に、光反射物質から成る半透明層（２３）を備えており、この光反射物質から成る半透明層（２３）は、ウインドー（１１）と、表示要素（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２２）との間に挿入されている、独立したフィルムに保持されている。【選択図】図２
2012500995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの表示要素（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２２）を表示するためのディスプレイ装置（２）であって、前記少なくとも１つの表示要素（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２２）と、前記ディスプレイ装置（２）に一様な外観を与えるための、部分的に光を透過させる物質から成るウインドー（１１）との間に、光反射物質から成る半透明層（２３）を備えているディスプレイ装置（２）において、前記光反射物質から成る半透明層（２３）は、前記ウインドー（１１）の下で、かつ前記少なくとも１つの表示要素（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２２）の上に挿入されている、独立したフィルムに保持されていることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項２】
背面照明されるいくつかの表示要素（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２２）を有していることを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項３】
前記光反射物質は、金属であることを特徴とする、請求項１または２に記載のディスプレイ装置。
【請求項４】
前記金属は、アルミニウムとクロムから選択されることを特徴とする、請求項３に記載のディスプレイ装置。
【請求項５】
前記半透明層（２３）および独立したフィルムは、金属層で被覆されたポリカーボネートシートとして作られることを特徴とする、請求項３または４に記載のディスプレイ装置。
【請求項６】
前記一様な外観は、特定の色を呈していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載のディスプレイ装置。
【請求項７】
前記色は、黒色などの、光吸収性の高い色であることを特徴とする、請求項６に記載のディスプレイ装置。
【請求項８】
少なくとも一部の前記表示要素（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２２）は、これら少なくとも一部の表示要素（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２２）の配置されている領域において分断されている不透明なコーティング層（１２０）で被覆されている支持フィルム（１２）によって支持されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載のディスプレイ装置。
【請求項９】
前記少なくとも一部の表示要素（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２２）は、前記支持フィルム（１２）上に、白色にプリントされていることを特徴とする、請求項８に記載のディスプレイ装置。
【請求項１０】
少なくとも一部の前記表示要素（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２２）は、ディスプレイスクリーンであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１つに記載のディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記ディスプレイスクリーンは、前記不透明なコーティング層（１２０）が分断している領域の前記支持フィルム（１２）の後方に位置する液晶ディスプレイスクリーンであることを特徴とする、請求項１０に記載のディスプレイ装置。
【請求項１２】
前記ウインドー（１１）は、受けた光（ＥＬ、ＢＬ）の５０〜８０％を透過させるようになっていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１つに記載のディスプレイ装置。
【請求項１３】
前記光反射物質から成る半透明層（２３）は、受けた光（ＥＬ、ＢＬ）の７０〜８０％を透過させるようになっていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１つに記載のディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、背面照明を行うディスプレイ装置の分野に関する。このようなディスプレイ装置は、種々の表示要素を表示することができる。
【背景技術】
【０００２】
公知の表示要素の中でいくつかのものは、不透明なコーティング層で被覆された透明なフィルムによって支持されている。不透明なコーティング層は、それらの表示要素が配置されている領域で正確に分断されている。この場合には、透明なフィルム上に白色の塗料をプリントすることによって、表示要素を有利に実現することができる。
【０００３】
液晶ディスプレイスクリーンなどの別の公知の表示要素は、不透明なコーティング層が分断されている領域の透明なフィルムの後方に配置されている。
【０００４】
現在、このような透明なフィルムは、背面照明が行われていないときに表示要素を隠すために、この透明なフィルム上に配置された、暗色物質で作られたウインドーと組み合わせて用いられている。したがって、透明なフィルム上にプリントされた記号や文字、液晶ディスプレイスクリーン、その他の表示要素（それを備えている場合には）、種々の機械的部品は、自動車のユーザから見えなくされている。これは、美的観点から大きな利点である。
【０００５】
これらの特性は、自動車分野における現在の美的動向に適合している。そのために、「ブラックパネル」効果が、自動車の制御パネルに求められている。これは、具体的には、背面照明が行われているとき以外には、どの表示要素も視認されないということを意味している。
【０００６】
背面照明が行われていないときに、少なくとも１つの記号または文字が隠される限り、そのようなディスプレイ装置を、マンマシンインターフェイス（それが、制御パネル、中央コンソール、ダッシュボードのどこにあろうとも）の全てのタイプに用いることができる。
【０００７】
このようなディスプレイ装置は、光の透過性の低い物質、例えば１０〜３０％の光透過率を有する物質から成るウインドーを備えている。このウインドーは、表示素子が配置された領域で分断されている不透明なコーティング層で被覆されているフィルムの上面に位置している。表示要素の全観察角度において、視界の均一性を保証するために、表示素子を、白色の塗料をプリントすることによって作り出すことが有利である。用語「背面照明」は、透明なフィルム上に送られた光によって、全ての記号や文字が、ディスプレイ装置の外部から視認されるようになることを意味する。背面照明が行われていないときには、ウインドーは、透明なフィルムを隠している。
【０００８】
しかしながら、非常に明るい周囲環境においては、例えば日光が、ディスプレイ装置を直接照射する場合には、表示要素は見えるようになる。
【０００９】
具体的には、表示要素が存在しているエリアは光を反射し、他方、表示要素が存在していないエリアは光を吸収する。したがって、互いに色合いの異なるエリアの交互配列構造が、ユーザにとって視認可能になる。このような場合には、背面照明が行われていないときにも、表示要素が存在するエリアが、ブラックパネル上で容易に識別可能であるから、美的見地から不十分であり、期待される効果とは逆である。
【００１０】
さらに、光透過率が低いために、出力の大きな光源が必要になる。そのため、消費電力に関する問題だけではなく、光源によって発生した熱の排出に関する問題が生じる。したがって、さらなる構造上の要求が発生する。
【００１１】
したがって、黒い外観を有するディスプレイ装置の製造のために一般的に受け入れられている解決方法は、背面照明が行われていないときのディスプレイパネルの暗くて、かつ黒い外観と、背面照明が行われているときの背面照明に用いられている光量における、ある距離にある表示要素の視認性との間で妥協点を見出すことである。
【００１２】
このような解決方法は、美的見地から、またはディスプレイ装置の表示の読み取りの容易性という見地から、一般に不十分である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって、本発明は、表示要素と、ディスプレイ装置に一様な外観を与えるための、部分的に光を透過させる物質から成るウインドーとの間に、光反射物質から成る半透明層を備えている、背面照明によって表示要素を表示するためのディスプレイ装置を提供することによって、上述の欠点を軽減することを第１の目的としている。
【００１４】
本発明は、さらに、従来に比してより小さい出力の光源を用いることができ、かつ美的外観を維持し、さらには改善することができるディスプレイ装置を提供することを第２の目的としている。
【００１５】
このようなディスプレイ装置においては、光反射物質から成る半透明層が、外光を反射する。したがって、外光は、表示要素を支持しているフィルムまで到達しない。
【００１６】
ディスプレイ装置に施そうとする外観と一致する外観を呈するウインドーを用いることによって、所望の外観が得られるだけではなく、背面照明が行われていないときに、表示要素を完全に隠し、外部から見えなくすることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述の目的を達成するために、本発明は、背面照明される表示要素と、ディスプレイ装置に一様な外観を与えるための、部分的に光を透過させる物質から成るウインドーとの間に、光反射物質から成る半透明層を備えている、表示要素を表示するためのディスプレイ装置を提供するものである。光反射物質から成る半透明層は、ウインドーの下で、かつ表示要素の上に挿入されている、独立したフィルムに保持されている。
【００１８】
このようにすると、ディスプレイ装置が、ウインドーと、表示要素を支持している透明な支持フィルムとの間に、光反射物質から成る半透明層を備えていない場合より、明るいウインドーを用いることができる。
【００１９】
一実施形態においては、光反射物質は金属である。その金属は、アルミニウムとクロムから選択するのがよい。
【００２０】
半透明層および独立したフィルムは、例えば金属層で被覆されたポリカーボネートシートとして作られる。
【００２１】
一様な外観は、特定の色、例えば黒色などの、光吸収性の高い色であるように、ウインドーを選択してもよい。その場合に得られるものは、自動車の制御パネルに、魅力的な一様で黒い外観と、非常に離散性の高い表示とを与える、現在の動向に一致するディスプレイ装置である。
【００２２】
特定の一実施形態において、少なくとも一部の表示要素は、この少なくとも一部の表示要素の配置されている領域において分断されている不透明なコーティング層で被覆されている支持フィルムによって支持されている。このような支持フィルムを使用すると、表示要素を簡単に形成することができるので、特に好ましい。
【００２３】
具体的には、この場合には、白い塗料を用いて、不透明なコーティングの分断している領域のフィルム上に、表示要素を単純にプリントすることができる。記号や文字をプリントすることによって表示要素を形成するプロセスは実現可能であり、ディスプレイ装置の簡単な製造を可能にする。
【００２４】
さらに、不透明なコーティング層が分断している領域の支持フィルムの後方に位置する液晶ディスプレイスクリーンを有するディスプレイ装置を提供することも可能である。この構造は、ディスプレイ装置が、変更可能である数値データ（液晶ディスプレイスクリーン上に表示される）と、制御パネル上の特定の位置に配置されているが、外観を変更することができない記号または文字との両方を表示しなければならない場合に、一般的に用いられる構造である。
【００２５】
有利な一実施形態においては、ウインドーは、受けた光の５０〜８０％を透過させる。
【００２６】
このような光透過特性は、光反射物質から成る半透過層と相俟って、所望の美的外観を得ることを可能にする。
【００２７】
光反射物質から成る半透明層は、受けた光の７０〜８０％を透過させるものであると有利である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来技術によるディスプレイ装置の概略図である。
【図２】本発明の一実施形態によるディスプレイ装置の概略図である。
【図３】本発明の別の一実施形態によるディスプレイ装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明を限定するものではない例示的な実施形態を具体的に示す添付図面を参照して、以下の説明を読むことにより、本発明の他の特徴および利点が明白になると思う。
【００３０】
図１は、従来技術によるディスプレイ装置１を示している。このディスプレイ装置１は、光の透過性の低い物質、例えば５％の光透過率を有する物質から成るウインドー１１を備えている。したがって、眼にとって、このウインドー１１は暗く見える。ウインドー１１は、灰色または黒色であってもよく、また各種の着色顔料で覆われていてもよい。
【００３１】
背面照明が行われていないときに、暗色のウインドー１１は、黒い外観を呈する。このウインドー１１は、ウインドー１１の背後にあって、外部から見える必要がないのにも関わらず、外部から見える全ての要素（例えば機械的要素または電子的要素）を完全に見えなくするように、不透明な黒い塗料で、局所的にプリントされていてもよい。
【００３２】
ウインドー１１は、不透明なコーティング層１２０で被覆されている透明な支持フィルム１２の上面に配置されている。不透明なコーティング層１２０は、表示要素１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃが配置されている領域で分断されており、支持フィルム１２上にそれらの表示要素を保持するように作られている。
【００３３】
表示要素１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃは、一般に、不透明なコーティング層１２０の分断部に配置された記号や文字であり、それらの表示要素の全観察角度において、視界の均一性を保証するように、白色の塗料をプリントすることによって作られている。
【００３４】
図２において、符号１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃによって表わされており、表示要素を形成しているのは、白色の塗料でプリントされた表示要素と同じものである。
【００３５】
不透明なコーティング層１２０の分断部のうちの特定のものは、例えば液晶ディスプレイスクリーンである表示要素１２２に対向するように形成されている。もちろん、それに代えて、表示要素１２２を、例えばＶＦＤ（真空蛍光ディスプレイ）スクリーン、液晶ディスプレイスクリーンの一種であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）液晶ディスプレイスクリーン、または、ＬＥＤ（発光ダイオード）またはＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）ディスプレイスクリーンとすることもできる。
【００３６】
矢印ＢＬによって示されているように、背面照明が行われているときに、支持フィルム１２に向かう光は、液晶ディスプレイスクリーン、および／または、具体的には白色の塗料から成り、支持フィルム１２上にプリントされている表示要素１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃを通過し、次いでウインドー１１を通る。ウインドー１１を通り抜ける光量は、例えば受光量の５％である。したがって、出射光の総合的な光透過率は、液晶ディスプレイスクリーン、すなわち表示要素１２２、またはプリントされた記号や文字、すなわち表示要素１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃの形成されている領域において約５％である。
【００３７】
これによって、記号や文字である表示要素１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、および／または液晶ディスプレイスクリーンである表示要素１２２の全ては、ディスプレイ装置１の外部から視認可能である。
【００３８】
背面照明が行われていないときには、黒いウインドー１１が、支持フィルム１２を見えなくする。したがって、不透明なコーティング層１２０のエリアと、支持フィルム１２上の表示要素１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃまたは表示要素１２２が配置されている、不透明なコーティング層１２０の分断部からなる特定のエリアとの交互配列構造は、客室から視認されない。
【００３９】
図１に示すように、不透明なコーティング層１２０のエリアは、１０％の反射率を有しており、表示要素１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃのエリアは、５０％の反射率を有している。
【００４０】
したがって、ウインドー１１を通過した光量（単位面積当たりの）Ｌに対して、表示要素１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃが配置されているエリアにおいて感知される光量（単位面積当たりの）ＬAは、次のようになる。
ＬA＝０．５Ｌ
【００４１】
不透明なコーティング層１２０が配置されているエリアにおいて感知される光量ＬBは、次のようになる。
ＬB＝０．１Ｌ
【００４２】
コントラストは、２つの別々の領域を識別する能力を数値化することを可能にする、画像に固有の特性である。コントラストは、０（同一の光強度を有する２つのエリアに対応する）から、１（最も大きな光強度差を有する２つのエリアに対応する）まで変化する量である。最大光強度をＩmax、最小光強度をＩminとすると、次のように、コントラストＣを定めることができる。
Ｃ＝（Ｉmax−Ｉmin)／(Ｉmax＋Ｉmin)
【００４３】
したがって、図１に示されている例においては、次のコントラストＣ1が得られる。
Ｃ1＝０．６６６
【００４４】
図２には、本発明によるディスプレイ装置２が示されている。このディスプレイ装置２は、図１に示されているディスプレイ装置１と同じ技術的要素を有している。したがって、これらの技術的要素には、図１において使用した符号と同一の符号を付してある。本発明によるディスプレイ装置２は、さらに、光反射物質から成る半透明層２３を備えている。
【００４５】
光反射物質から成るこの半透明層２３は、独立したフィルム、言い換えると、透明な支持フィルム１２の外側表面上に配置されているシート、またはフィルムに保持されている（半透明層２３と独立したフィルムとはともに薄いので、この２つには同じ符号を付してある）。半透明層２３および独立したフィルムは、例えば金属層で被覆されたポリカーボネートシートとして作られている。
【００４６】
図２においては、半透明層２３を有するこの独立したフィルムの独立性を強調するために、半透明層２３および独立したフィルムが、一方においては、ウインドー１１から、他方においては、支持フィルム１２から離して示されている。言うまでもないことであるが、シート状のこの独立したフィルムは、支持フィルム上に取り付けられていてもよいし、支持フィルムに物理的に接していてもよい。
【００４７】
したがって、この半透明層２３は、ウインドー１１と支持フィルム１２との間に挿入されている、支持フィルム１２以外のフィルムに保持されている。したがって、光反射物質から成る半透明層２３は、外部昼光が、この半透明層２３上で反射されるときに、ミラーとして働く。
【００４８】
以下に示すように、ディスプレイ装置２においては、依然として黒い外観を維持しながら、より大きな光透過率を有するウインドー１１を用いることができる。したがって、このウインドー１１は、図１のディスプレイ装置において選ばれているウインドーより暗くないように選ばれる。
【００４９】
このより大きな総合的な光透過率のおかげで、背面照明のために、より小さな出力の光源を用いることができる。それによって、価格を下げ、動作時のエネルギー消費を少なくし、かつ光源によって発生する熱を低下させて、排熱問題を軽減することができる。
【００５０】
図２に示す実施形態においては、不透明なコーティング層１２０の反射率は１０％であり、表示要素１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃの反射率は５０％である。さらに、支持フィルム１２（半透明層２３よび独立したフィルムを含む）の光透過率は５０％である。光透過率と反射率との和は、エネルギー吸収がないと仮定すると１００％であるから、支持フィルム１２の反射率は５０％である。
【００５１】
したがって、ウインドー１１を通過した光量（単位面積当たりの）Ｌに対して、表示要素１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃが配置されているエリアにおいて感知される光量（単位面積当たりの）ＬAは、次のようになる。
ＬA＝０．５Ｌ＋０．５×０．５×０．５Ｌ＝０．６２５Ｌ
【００５２】
不透明なコーティング層１２０が配置されているエリアにおいて感知される光量ＬBは、次のようになる。
ＬB＝０．５Ｌ＋０．５×０．１×０．５Ｌ＝０．５２５Ｌ
【００５３】
したがって、図２に示す例においては、次のコントラストＣ2が得られる。
Ｃ2＝０．０８７
【００５４】
図１と図２において、外光が存在し、与えられた光透過率を有する同一のウインドー１１が用いられている場合には、不透明なコーティング層１２０の被覆されているエリアと、表示要素１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃの配置されているエリアとの間のコントラストは、半透明層２３の存在しない構造（図１）における値の方が、半透明層２３の存在する構造（図２）における値の７．６６倍である。したがって、表示要素１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃが配置されているエリアは、半透明層２３の存在しない構造における方が、半透明層２３の存在する構造におけるより容易に目視されるという結論が導き出される。したがって、半透明層２３の存在する構造における方が、各エリア間のコントラストがより低いから、背面照明が行われていないときの外観は、この構造における方が、より一様である。
【００５５】
その結果、外光量が多くなればなるほど、より多くの光が反射されるから、表示要素は、より見えにくくなる。これは、非常に有利なことである。例えばウインドー１１の光透過率を、８０％以下にすることができる。
【００５６】
光が、図２において矢印ＥＬで線図的に示されている外光である場合には、この光は、半透明層２３（例えば金属コーティングから成る）から一様に反射される（反射光は、矢印Ａ、Ｂで示されている）。
【００５７】
したがって、外側から見ると、このディスプレイ装置２の外観は、ウインドー１１の外観にしたがって一様である。表示要素１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、および液層ディスプレイスクリーンである表示要素１２２は、ウインドー１１を通して見えない。
【００５８】
他方、背面照明が行われているときには、図２において矢印ＢＬによって示されている背面照明光が、光反射物質から成る半透明層２３を通過する。例えばこの半透明層２３は、７０〜８０％の光透過率を有しており、出射光の２０〜３０％しか、半透明層２３によって反射されない。次いで、金属コーティングから成る半透明層２３を通過した光のうちの５０〜８０％が、ウインドー１１を通過する。したがって、それらによる光透過率は、約３５〜６４％の範囲にある。
【００５９】
したがって、総合的な光透過率を増加させるためには、半透明層２３として、高光透過率（例えば８０％までの）で光を透過させることができる光反射物質層が用いられる。この場合には、約６４％の総合的な光透過率が得られる。
【００６０】
図３は、一方では、表示要素１２２が、例えばＶＦＤ（真空蛍光ディスプレイ）スクリーン、液晶ディスプレイスクリーンの一種であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）液晶ディスプレイスクリーン、または、背面照明を必要としないＬＥＤ（発光ダイオード）またはＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）ディスプレイスクリーンなどのディスプレイスクリーンとして作られており、他方では、図２の実施形態におけるような支持フィルムが存在しないという点で、図２に示されている実施形態と異なる。
【００６１】
この例示的な実施形態において、光反射物質から成る半透明層２３は、独立したフィルムに保持されている（半透明層２３と独立したフィルムとはともに薄いので、この２つには同じ符号を付してある）。半透明層２３および独立したフィルムは、例えば金属層で被覆されたポリカーボネートシートとして作られている。
【００６２】
この半透明層２３およびウインドー１１は、図２にす例示的な実施形態の場合に説明した光透過特性と同じ光透過特性を有している。
【００６３】
この場合には、このより大きな総合的な光透過率のおかげで、より小さな光出射の光源でディスプレイスクリーンを動作させることができる。それによって、価格を下げ、動作時のエネルギー消費を少なくし、かつディスプレイスクリーンのいくつかのタイプにおいては、光源によって発生する熱を低下させて、排熱問題を軽減することができる。
【００６４】
したがって、本発明のディスプレイ装置における表示要素は、背面照明が行われているときには、公知のディスプレイ装置における表示要素と実質的に同様に表示されるが、背面照明が行われていないときには、外観が大幅に異なるように表示される。
【００６５】
いくつかの例に関連付けて、上に詳細に説明した本発明のディスプレイ装置は、背面照明が行われていないときには、表示要素が配置されているエリアと表示要素が配置されていないエリアとの交互配列構造が感知されないディスプレイ装置である。したがって、美的見地から、背面照明が行われているとき以外には、表示要素は視認されず、したがって、所望の「ブラックパネル」効果が維持される。
【００６６】
本発明は、具体的には、暖房ユニット、通風ユニット、および／または空調ユニットに応用可能であり、特に自動車機器の分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１、２  ディスプレイ装置
１１  ウインドー
１２  支持フィルム
２３  半透明層
１２０  不透明なコーティング層
１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２２  表示要素
Ａ、Ｂ、ＢＬ、ＥＬ  矢印
【図１】
2012500995.tif 000003
【図２】
2012500995.tif 000004
【図３】
2012500995.tif 000005
【国際調査報告】
2012500995.tif 000006
2012500995.tif 000007
2012500995.tif 000008
2012500995.tif 000009
2012500995.tif 000010
2012500995.tif 000011