JP2005043756A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＬＥＤ等の発光素子を備え、文字、図形、記号等を表示可能な表示装置で、素子の発光色とは異なる色での表示や、表示色変更が可能な表示装置を提供する。
【解決手段】 複数のＬＥＤ１をボード２と、ＬＥＤ１からの光の射出方向前方側に配置する導光板３と、ＬＥＤ１からの光の射出方向側方に位置する透明な導光板３の側端面から導光板３内へ光を入射させる一対の蛍光灯４、４とからなる。導光板３のボード２側に、ＬＥＤ１と位置を対応させて円錐状の凹部６を形成する。凹部６は、半頂角を４５度とする。ＬＥＤ１から射出した光Ｌ１と蛍光灯４からの光Ｌ２はそれらのスペクトルに応じて加法混色され、導光板３の表示面には本来のＬＥＤや蛍光灯の発光とは異なった色の光Ｌでの表示が現れる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複数のＬＥＤ等の発光素子を備え、文字、図形、記号等を表示可能な表示装置に関する。

複数のＬＥＤ等の点灯、消灯により文字等を表示可能に構成した表示装置としては、マトリクス状その他所望の形態にＬＥＤ等の点光源となる発光素子を配列した基板の前面側にアクリル板等の透明板を配したものが周知である。このような表示装置では、ＬＥＤ等を種々の態様で点、消灯させることにより多様な文字等の表示が可能である。その一方で文字等の表示色は光源とする発光素子の発光色によって決まってしまう。そのため、素子の発光色と異なる色で表示するには透明板に着色したものを用いたり、所望の色を呈するようにフィルム材を貼着したりする外はなく、また表示中に表示色を変えるには、発光色の異なるＬＥＤ等を予め備えておいて、表示中に発光する素子を切り換える必要がある。いずれにしても、液晶表示装置等に比べると色の変化、多色化という面では非常に劣っている。

しかしながら、上述のような表示装置は安価に構成できるため、店舗の表示用等の用途においては広く用いられている。
特開平０６−０３４８１８号公報 特開２００１−２５６８１７号公報

そこで本発明は、単体でも表示装置として使用可能であり、かつＬＥＤ等の発光素子を備える表示装置と組み合わせて使用することもでき、ＬＥＤ等の発光素子を備え、文字、図形、記号等を表示可能な表示装置を構成した場合には、素子の発光色とは異なる色での表示を行うことや、表示中に表示色を変えることが可能な表示装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る表示装置は、上記目的を達成するために、導光板と、該導光板の側端面から該導光板内へ光を入射させ得るように配置する少なくとも一つの光源とからなり、上記導光板の後面側に凹部を複数形成してなることを特徴とする。

同請求項２に係るものは、上記目的を達成するために、複数の発光素子を備える面光源体と、該面光源体からの光の射出方向前方側に配置する導光板と、上記面光源体からの光の射出方向側方に位置する上記導光板の側端面から該導光板内へ光を入射させ得るように配置する少なくとも一つの光源とからなり、上記導光板の上記面光源体側に、該面光源体の上記複数の発光素子と位置を対応させて凹部を形成してなることを特徴とする。

同請求項３に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１または２の表示装置において、上記光源と上記導光板の側端面との間に、上記光源が射出する光の色を変え得るフィルタ材を配してなることを特徴とする。

同請求項４に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１または２の表示装置において、上記光源が、射出する光の色を変え得るものであることを特徴とする。

同請求項５に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１ないし４のいずれかの表示装置において、上記導光板の面光源体の面に遮光部材を配するとともに、上記遮光部材が透光可能な非遮光部を上記凹部の位置に対応させて有することを特徴とする。

同請求項６に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１ないし４のいずれかの表示装置において、上記導光板の面光源体の面に対する反対側の表面側に、遮光体を配するとともに、該遮光体の凹部の位置に対応させて、任意に導光板の光を前面側へ透過する孔を穿設したことを特徴とする。

同請求項７に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１ないし５のいずれかの表示装置において、上記凹部は円錐状あるいは半球形状であることを特徴とする。

本発明の請求項１に係る表示装置は、発光素子等からなる面光源体を備えなくても導光板端部に配した光源を備えることにより、この装置単体で表示装置として使用可能であるだけでなく、ＬＥＤ等の発光素子を備える表示装置と組み合わせて使用することもできる。

本発明の請求項２に係る表示装置は、面光源体を構成する発光素子の発光色と、導光板端部のいわゆるエッジライト方式の光源の発光色との混色により、発光素子とは異なる色での文字、図形、記号等が表示可能である。

本発明の請求項３、４に係る表示装置は、フィルタ材を用いたり、射出する光の色を変え得る光源を用いたりすることで、表示中に表示色を変えたりする多様な表示が可能である。

本発明の請求項５に係る表示装置は、遮光部材の非遮光部を利用して発光部分と遮光部分の境界を明瞭化して発光表示内容がぼやけないようにすることができる。また面光源体を消灯させても導光板端部の光源によって同様の表示が行える。

本発明の請求項６に係る表示装置は、遮光体を利用してより明確に発光表示内容がぼやけないようにしたり、遮光体に任意に孔を穿設することで特定の表示内容を明確に表示することが可能となる。

本発明の請求項７に係る表示装置は、発光表示、混色が効率よく行える。

以下本発明を実施するための最良の形態を、図面に示す実施例を参照して説明する。

図１は本発明に係る表示装置の一実施例を示す分解斜視図（Ａ）と断面図（Ｂ）、図２は要部拡大断面図である。本実施形態に係る表示装置は主に、複数のＬＥＤ１を発光素子として備える面光源体であるボード２と、ＬＥＤ１からの光の射出方向前方側に配置する導光板３と、ＬＥＤ１からの光の射出方向側方に位置する導光板３の側端面から導光板３内へ光を入射させ得る光源として配置する一対の蛍光灯４、４とから構成してある。

なおＬＥＤ１や蛍光灯４の電源は商用電源を利用しても良いし、専用の電源を用意しても良いが、図示は省略する。また発光駆動制御回路等の制御手段についても種々公知のものを採用すればよいので図示及び説明を省略する。さらに、ボード２や導光板３等は適宜の支持体により例えば看板状の広告装置等として構成するが、それについても周知であるので図示及び説明を省略する。

ボード２は、例えば一面側に多数のＬＥＤ１をマトリックス状にあるいは表示しようとする特定の文字や図形等を表示できるように配置して構成するもので、図示の例では多数の行、列からなるマトリクス状に配置してあるが、本発明におけるＬＥＤ１等の発光素子の配置形態は図示の例には限定されない。また発光素子としてはＬＥＤに限定されず、同様のものを種々採用できる。また、以下の説明では複数のＬＥＤの発光色が同じ場合として説明するが、もちろん複数色のＬＥＤを適宜配列するなどの構成も可能である。

ＬＥＤ１の外周には、射出光を導光板３方向へできるだけ向かわせるようにするための円環状の遮光部材５が設けてある。これにより、後述する導光板３の表面の明るさと適当なコントラストをもってかつ滲みの少ない表示を可能とするものである。

導光板３は、例えばアクリル等の合成樹脂からなる透明な部材で、ボード２側に、多数のＬＥＤ１と位置をそれぞれ対応させて円錐状の凹部６を多数形成してある。凹部６は、半頂角を４５度としたものである。合成樹脂等の素材に凹部６を形成する手法はどのようなものでも良いが、その表面、すなわち凹部６の内側の面は鏡面状に仕上げることが好ましい。また凹部６については半球形状に形成するようにしてもよい。

また導光板３のボード２側には、凹部６との対応位置を空けて非遮光部７とした遮光部材８が貼着してある。遮光部材８の機能としてはＬＥＤ１から発光される光の凹部６以外での導光板１の前面側への遮光と、蛍光灯４から発光される光を導光板１の前面側へ反射させるところにある。なお、この遮光部材８としては、例えば凹部６の開口部位を開口させたフィルム材や、凹部６の開口部位を残して施した艶消しのコーティング等も採用できる。この遮光部材８も、導光板３の表示側の面の明るさと適当なコントラストをもってかつ滲みの少ない表示を可能とするものである。

蛍光灯４は、いわゆるエッジライト方式により導光板３内に光を導入するもので、もちろん蛍光灯以外の手段を用いることが可能である。蛍光灯４と導光板３の側端面との間には、蛍光灯４が射出する光の色を変えるためのフィルタ材９を設けてある。蛍光灯以外の光源で、射出する光の色を自分で変え得るものであれば、フィルタ材９は設けなくても同等の作用を達成し得る。

本実施形態においては、ＬＥＤ１から射出した光のうち凹部６内に入射した光は、導光板３を通って導光板３の表示面側から外部へ射出する（射出光Ｌ１）。ＬＥＤ１は、中、広指向性のものであってもよいが、狭指向性のＬＥＤを用いれば、ＬＥＤの射出光の多くがこの経路をたどるので、この点で指向性が狭いものが好ましい。また凹部６の内周面で外部へ直進しない方向に屈折した光は、導光板３内で反射を繰り返して減衰し、あるいは直進による射出部位とは離れた位置から導光板３の外へ射出するが、光量的には小さくできるので、射出光Ｌ１による表示をぼやけさせる程度はあまり大きくならない。一方、蛍光灯４からの光は、導光板３の側端面、すなわちエッジから導光板３内に入射し、凹部６の表面で反射して導光板３の表示面側から外部へ射出する（射出光Ｌ２）。

これら射出光１、２は、それらのスペクトルに応じて加法混色され、導光板３の表示面には本来のＬＥＤや蛍光灯の発光とは異なった色の光（表示光Ｌ）での表示が行われる。したがって、所望の表示内容に応じて、例えば図１（Ａ）に示すように文字等１０を表示するように選択的にＬＥＤ１を点、消灯させることができる。もちろん、ＬＥＤ１に色フィルタを組み合わせたり、蛍光灯４と組み合わせるフィルタ材９の種類を変えたり、蛍光灯４に代えて射出する光の色を自分で変え得る光源を用いたりして、導光板３表面に現れる表示光Ｌを所望の色とすることができる。なお、図では導光板３の表示面に文字等１０を構成しない部分にも光点が現れるように描いてあるが、これらは説明のためのものであり、消灯しているＬＥＤ１に対応する導光板３の表示面の部位には、ＬＥＤ１による光点は現れない。

また蛍光灯４から射出した光でＬＥＤ１からの射出光Ｌ１と混色しないものは、導光板３の表示面を低光度で明るくする。すなわち、この種の従来の表示装置は、点灯しているＬＥＤ等の光源に対応していない部位は、導光板３自体の色や、フィルタ材９の貼着面側の色等、多くの場合は黒等の暗い色のままとなるが、本例では透明な導光板３が全体的に蛍光灯４の光によって淡く光ることになり、これが表示装置としての背景色となる。したがって、蛍光灯４と組み合わせるフィルタ材９の種類を変えたり、蛍光灯４に代えて射出する光の色を自分で変え得る光源を用いたりして、導光板３の背景色を所望の色とすることができる。

一方、ＬＥＤ１をすべて消灯させたままで蛍光灯４、４だけを点灯させると、導光板３内に入射した光が上述と同様にして射出光Ｌ２として導光板３外へ射出し、導光板３の表示面全体が明るくなる。射出光Ｌ２はあまり強い強度ではなが、一つの面をフィルタ材９によって得る色で明るくすることができる。

上記のいずれの場合にしても、フィルタ材９による色の変化や光源の発光色変化を経時的に行わせることにより、導光板３全体の表示色を経時的に変化させて、興趣深い表示を行うことが可能になる。

また、導光板３の表示面側に遮光部分とマトリクス状開口による非遮光部分を設けた遮光材を取り付けることにより、ＬＥＤ等の発光素子がない場合や使用できない場合でも同様の発光表示を行える。

さらに、導光板３の前面側に例えばフィルム状、シート状からなり、ＬＥＤ１から直進状態で発光される光Ｌ１と対応する部分、すなわち凹部６の対応部に導光板３の光を前面側に透過可能とする孔１２を穿設した遮光体１１を配するようにしてもよい。これにより表示装置の表面におけるＬＥＤ対応部、すなわち凹部６対応部が明確化することとなり、よりくっきりとしたＬＥＤ１のみの発光と、ＬＥＤ１と蛍光灯４の光との混色とが可能となる。なお、遮光体１１に関しては導光板３の前面側に非接触で配設してもよく、また図２に示すように導光板３の前面側に貼着してもよい。さらに孔１２はマトリックス状のＬＥＤ対応位置の全ての位置で穿設しなくてもよく、一定の文字を構成するように任意の位置だけ穿設してもよい。

本発明に係る表示装置の一実施例を示す分解斜視図（Ａ）と断面図（Ｂ）である。 図１の実施形態の要部拡大断面図である。

符号の説明

１：ＬＥＤ
２：ボード
３：導光板
４：蛍光灯
５：遮光部材
６：導光板の凹部
７：非遮光部
８：遮光部材
９：フィルタ材
Ｌ１、Ｌ２：射出光
１０：表示する文字等
１１：遮光体
１２：孔

Claims (7)

1. 導光板と、該導光板の側端面から該導光板内へ光を入射させ得るように配置する少なくとも一つの光源とからなり、上記導光板の後面側に凹部を複数形成してなることを特徴とする表示装置。
2. 複数の発光素子を備える面光源体と、該面光源体からの光の射出方向前方側に配置する導光板と、上記面光源体からの光の射出方向側方に位置する上記導光板の側端面から該導光板内へ光を入射させ得るように配置する少なくとも一つの光源とからなり、上記導光板の上記面光源体側に、該面光源体の上記複数の発光素子と位置を対応させて凹部を形成してなることを特徴とする表示装置。
3. 請求項１または２の表示装置において、上記光源と上記導光板の側端面との間に、上記光源が射出する光の色を変え得るフィルタ材を配してなることを特徴とする表示装置。
4. 請求項１または２の表示装置において、上記光源が、射出する光の色を変え得るものであることを特徴とする表示装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかの表示装置において、上記導光板の面光源体の面に遮光部材を配するとともに、上記遮光部材が透光可能な非遮光部を上記凹部の位置に対応させて有することを特徴とする表示装置。
6. 請求項１ないし４のいずれかの表示装置において、上記導光板の面光源体の面に対する反対側の表面側に、遮光体を配するとともに、該遮光体の凹部の位置に対応させて、任意に導光板の光を前面側へ透過する孔を穿設したことを特徴とする表示装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかの表示装置において、上記凹部は円錐状あるいは半球形状であることを特徴とする表示装置。
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Images