JP2008145657A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】導光板に潜像させた像を明瞭に表示することが可能な表示装置を提供すること。
【解決手段】入射面41A,41B、表示させるべき像の形状とされた反射領域42Aa,42Baが形成された反射面42A,42B、および出射面43A,43Bを有する第1および第2導光板4A,4Bと、入射面41A,41Bの正面に位置する第1および第2光源3A,3Bと、を備えており、入射面41A,41Bから入射した光L1,L2を反射面42A,42Bによって出射方向前方へと反射させることにより、出射面43A,43Bを透して任意の像を表示する構成とされた表示装置A1であって、導光板4A,4Bに対して出射方向前方に位置し、かつ透過する光の色温度を変化させること無く光量を減少させる減光透過フィルム6と、導光板4A,4Bに対して出射方向後方に位置し、かつ反射する光の光量を減少させる暗色面5aと、を備えている。
【選択図】 図3
【解決手段】入射面41A,41B、表示させるべき像の形状とされた反射領域42Aa,42Baが形成された反射面42A,42B、および出射面43A,43Bを有する第1および第2導光板4A,4Bと、入射面41A,41Bの正面に位置する第1および第2光源3A,3Bと、を備えており、入射面41A,41Bから入射した光L1,L2を反射面42A,42Bによって出射方向前方へと反射させることにより、出射面43A,43Bを透して任意の像を表示する構成とされた表示装置A1であって、導光板4A,4Bに対して出射方向前方に位置し、かつ透過する光の色温度を変化させること無く光量を減少させる減光透過フィルム6と、導光板4A,4Bに対して出射方向後方に位置し、かつ反射する光の光量を減少させる暗色面5aと、を備えている。
【選択図】 図3
Description
本発明は、導光板に潜像された所望の像を光源からの光によって顕像させる表示装置に関する。
図9は、従来の表示装置の一例を示している(たとえば、特許文献1参照)。同図に示された表示装置Xは、ケース91、基板92、第1および第2光源93A,93B、第1および第2導光板94,95、およびマスクシート96を備えている。第1および第2光源93A,93Bは、LED素子からなり、基板92に実装されている。基板92と第1および第2光源93A,93Bとは、ケース91に収容されている。第1および第2導光板94,95は、透明なエポキシ樹脂からなる略矩形状板であり、ケース91内において積層されている。第1および第2導光板94,95には、入射面94a,95a、反射面94b,95b、出射面94c,95c、および端面94d,95dが形成されている。入射面94a,95aは、第1および第2光源93A,93Bからの光L1,L2を入射させるための面である。反射面94b,95bは、入射面94a,95aからの光L1,L2を出射面94c,95cに向けて反射させる面である。端面94d,95dは、第1および第2導光板94,95内を進行してきた光L1,L2を反射面94b,95bへと向かわせるための面である。
反射面94b,95bのそれぞれには、反射領域(図示略)が設けられている。この反射領域は、反射面94b,95bの任意の部分に対して、溝、ドット、あるいはエッチング処理による粗面などが形成された領域である。反射面94b、95bのうち、この反射領域が形成された部分によって光L1,L2が反射される。第1導光板94の反射領域と第2導光板95の反射領域とは、平面視において互いに異なる形状とされている。第1光源93Aのみを点灯させると、第1導光板94に反射領域の形状として潜像された任意の像が、光出射面94cから出射する光L1によって顕像される。一方、第2光源93Bのみを点灯させると、第2導光板95に反射領域の形状として潜像された他の像が、光出射面95cから出射する光L2によって顕像される。このように、表示装置Xによれば、マスクシート96の開口96aを表示領域として、互いに形状が異なる2種類の像を表示させることができる。
しかしながら、第1および第2導光板94,95のそれぞれに潜像させた像を個別にかつ明瞭に表示させることは困難である。まず、反射面94b,95bのうち上述した反射領域以外の領域であっても、光L1,L2を若干反射してしまうことは避けられない。この反射領域以外の領域による反射は、第1および第2導光板94,95のそれぞれに潜像させた像を表示させた際に、そのコントラストを低下させる原因となる。また、たとえば第1光源93Aのみを点灯させることにより第1導光板94に潜像させた像を表示させる場合に、端面94dで反射した光L1の一部が第2導光板95の反射面95bに達してしまうおそれがある。このようなことでは、第1導光板94に潜像させた像を表示させるだけでなく、第2導光板95に潜像させた像が浮かび上がってしまうという不具合があった。
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、導光板に潜像させた像を明瞭に表示することが可能な表示装置を提供することをその課題とする。
本発明によって提供される表示装置は、出射方向と一致する厚さ方向に対して垂直である方向を向く入射面、出射方向後方に位置しており表示させるべき像の形状とされた反射領域が形成された反射面、および出射方向前方に位置する出射面を有する1以上の導光板と、上記入射面の正面に位置する1以上の光源と、を備えており、上記入射面から入射した光を上記反射面によって出射方向前方へと反射させることにより、上記出射面を透して任意の像を表示する構成とされた表示装置であって、上記導光板に対して出射方向前方に位置し、かつ透過する光の色温度を変化させること無く光量を減少させる減光透過層と、上記導光板に対して出射方向後方に位置し、かつ反射する光の光量を減少させる暗色面と、を備えていることを特徴としている。
このような構成によれば、上記反射面のうち上記反射領域以外の部分から出射方向後方に漏れた光を上記暗色面によって吸収することができる。また、上記反射領域以外の部分から上記出射面を透して出射方向前方へと向かう光を、上記減光透過層によってほとんど目立たない程度の光量とすることができる。したがって、上記反射領域によって反射された光の光量を相対的に大とすることが可能であり、上記導光板に潜像された像を表示させたときのコントラストを向上させることができる。
本発明の好ましい実施の形態においては、出射方向において積層された第1および第2導光板と、上記第1導光板の上記入射面の正面に位置する第1光源および上記第2導光板の上記入射面の正面に位置する第2光源と、上記第1および第2導光板ならびに上記第1および第2光源を収容するケースと、を備えており、上記第1導光板のうち上記入射面と反対側に位置する端面は、出射方向視において上記第2導光板のうち上記入射面と反対側に位置する端面よりも上記第1導光板の上記入射面から離間しており、上記ケースには、上記第1導光板に対して上記第2導光板側から当接し、かつ出射方向視において上記第1導光板の上記端面と上記第2導光板の上記端面との間に位置する部分を有する第1当接面と、上記第2導光板に対して上記第1導光板とは反対側からから当接する第2当接面と、が形成されている。このような構成によれば、上記第1光源を点灯させた場合に、上記端面によって上記第2導光板に向けて反射された光を上記第1当接面によって適切に遮ることが可能である。したがって、上記第1および第2導光板に潜像された像を明瞭に表示することができる。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1導光板の上記端面は、上記出射方向において上記第2導光板から離間するほど上記第1導光板の上記入射面から離間するように傾斜している。このような構成によれば、上記第1導光板の上記端面から上記第2導光板に向けて光が反射されることを適切に防止することができる。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1当接面と上記第2当接面との出射方向における距離は、上記第2導光板の厚さよりも大とされている。このような構成によれば、上記第1導光板と上記第2導光板との間に隙間を設けることが可能である。この隙間により、上記第1導光板から上記第2導光板へと不当に向かう光を反射させることができる。
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
図1〜図5は、本発明に係る表示装置の第1実施形態を示している。本実施形態の表示装置A1は、ケース1、基板2、2つの第1光源3A、2つの第2光源3B、2つの第1導光板4A、2つの第2導光板4B、2つの暗色シート5、減光透過フィルム6、およびマスクシート7を備えている。表示装置A1は、図1に示された像と図2に示された像とを任意に切り替えて表示可能に構成されている。
表示装置A1の用途としては、たとえば電子機器のスイッチの背景表示が挙げられる。表示装置A1に透明なタッチパネルを重ね合わせた構成とすることにより、1つのスイッチに2つの機能を割り当てることが可能である。表示装置A1の表示を適宜切り替えれば、上記スイッチがいずれの機能を果たすものであるかを使用者に適切に視認させることができる。
ケース1は、全体が扁平な略直方体形状であり、たとえば白色の樹脂からなる。図5に示すように、ケース1には、基板2、第1および第2光源3A,3B、第1および第2導光板4A,4B、および暗色シート5を収容するための凹部が形成されている。この凹部を形成する面の一部は、第1当接面11および第2当接面12とされている。第2当接面12は、第1当接面よりも上記凹部の奥方に位置している。第1当接面11は、略環状とされており、平面視において第2当接面12を囲う形状とされている。ケース1には、コネクタ12が形成されている。コネクタ12は、表示装置A1への電力供給および表示切替指令の入力に用いられる。
基板2は、長細状の絶縁基板であり、たとえばガラスエポキシ樹脂からなる。基板2には、2つの第1光源3Aおよび2つの第2光源3Bが搭載されている。
第1光源3Aは、第1導光板4Aに潜像された像を顕像するための光源であり、たとえば2つのLED素子31からなる。第2光源3Bは、第2導光板4Bに潜像された像を顕像するための光源であり、たとえば2つのLED素子31からなる。図1および図2に示すように2つの第1光源3Aは、基板2の長手方向において離間配置されている。また、図3に示すように、各第2光源3Bは、基板2の幅方向において各第1光源3Aと隣接するように配置されている。
2つの第1導光板4Aは、図1および図2に示すように基板2の長手方向に沿って離間配置されている。第1導光板4Aは、たとえば透明なエポキシ樹脂からなり、多角形状とされている。第1導光板4Aには、入射面41A、反射面42A、出射面43A、1対の側面44A、および端面45Aが形成されている。
入射面41Aは、第1光源3Aの正面に位置しており、第1光源3Aからの光L1を入射させるための面である。反射面42Aは、反射領域42Aaが作りこまれた面である。図5に示すように、反射領域42Aaは、反射面42Aに、溝、ドット、あるいはエッチングによる粗面などが形成された領域である。反射領域42Aaは、第1導光板4Aに潜像させるべき像の形状とされている。反射面42Aに向かってきた光L1のうち反射領域42Aaに到達したものが、出射面43Aに向けて反射される。
出射面43Aは、反射領域42Aaから向かってきた光L1を出射するための面である。端面45Aは、入射面41Aとは反対側に位置しており、第1導光板4A内を進行してきた光L1を第1導光板4A内に向けて折り返すための面である。本実施形態においては、端面45Aは、第2導光板4Bから遠ざかるほど入射面41Aから離間するように傾斜している。1対の側面44Aは、入射面41Aと端面45Aとが離間する方向と直角である方向において離間配置されている。側面44Aは、端面45Aと同様に出射方向前方に向かうほど末広がり状となるように傾斜している。
2つの第2導光板4Bは、図1および図2に示すように基板2の長手方向に沿って離間配置されている。また、図3および図4に示すように、各第2導光板4Bは、各第1導光板4Aに対して出射方向後方に配置されている。第1導光板4Aと同様に、第2導光板4Bには、入射面41B、反射面42B、出射面43B、1対の側面44B、および端面45Bが形成されている。
反射面42Bには、反射領域42Aaと同様の構造とされた反射領域42Baが作りこまれている。反射領域42Baは、第2導光板4Bに潜像させるべき像の形状とされている。1対の側面44Bおよび端面45Bは、出射方向前方に向かうほど末広がり状となるように傾斜している。図1および図2に示すように、第2導光板4Bは、その平面視寸法が第1導光板4Aよりも小とされている。すなわち、1対の側面44Bおよび端面45Bが、1対の側面44Aおよび端面45Aよりも第1導光板4Aの平面視内方に配置されている。
2つの暗色シート5は、たとえば黒色または暗灰色の樹脂製シートである。暗色シート5は、第2導光板4Bに対して出射方向後方に配置されている。暗色シート5は、黒色または暗灰色の暗色面5aを形成するために設けられている。
マスクシート7は、たとえば不透明な樹脂からなり、第1導光板4Aに対して出射方向前方に配置されている。マスクシート7には、2つの開口7aが形成されている。開口7aは、出射面43A,43Bよりもその平面視寸法が小とされている。
減光透過フィルム6は、本発明で言う減光透過層の一例であり、透過する光の色温度を変化させることなく光量を減少させることが可能である灰色のフィルムであり、たとえばNDフィルタと称されるものである。減光透過フィルム6は、第1導光板4Aに対して出射方向前方に配置されており、2つの開口7aを覆っている。
図5に示すように、表示装置A1を組み立てる際には、2つの暗色シート5、2つの第2導光板4B、2つの第1導光板4Aの順でケース1に挿入する。第2導光板4Bは、第2当接面12に当接することによりケース1内における位置決めがなされる。第2導光板4Bを挿入すると、第2導光板4Bを第1当接面11が囲う格好となる。第1導光板4Aは、第1当接面11に当接することにより位置決めがなされる。図3および図4に示すように、第1当接面11と第2当接面12との出射方向における距離は、第2導光板4Bの厚さよりも大とされている。これにより、第1導光板4Aと第2導光板4Bとの間には、隙間が生じている。
次に、表示装置A1の作用について説明する。
本実施形態によれば、第1導光板4Aおよび第2導光板4Bに潜像された像を明瞭に表示することが可能である。たとえば、第2光源3Bを点灯させた場合、光L2の一部は、反射面42Bのうち反射領域42Ba以外の領域から出射方向後方に漏れてしてしまう。この漏れてしまった光L2の多くを、暗色面5aによって吸収することが可能である。これにより、反射領域42Baによって反射された光によって顕像された像のコントラストを向上させることができる。
また、暗色面5aによって吸収しきれないわずかな光L2を減光透過フィルム6によってほとんど吸収してしまうことが可能である。一方、反射領域42Baによって反射された光L2は、相対的に大光量であるため減光透過フィルム6を透過した後も、相対的には光量が大きい。この減光透過フィルム6の機能により、反射領域42Baによって反射された光によって顕像された像のコントラストをさらに向上させることができる。第2導光板4Bだけでなく第1導光板4Aの反射領域42Aaによって反射された光によって顕像された像に対しても、この減光透過フィルム6によるコントラストの向上を図ることができることは言うまでもない。
減光透過フィルム6の他の効果としては、外光によって誤って顕像されてしまうことの防止が挙げられる。すなわち、第1および第2光源3A,3Bを点灯させない場合に、外光が第1導光板4Aまたは第2導光板4Bに入射すると、この光が反射領域42Aa,42Baに反射されることにより、うっすらと像が浮かび上がってしまうことがある。減光透過フィルム6を備えることにより、反射領域42Aa,42Baによって反射されたわずかな外光をほとんど吸収してしまうことが可能である。これにより、外光の入射によってうっすらと像が浮かび上がってしまうことを防止することができる。
第1当接面11は、1対の側面44Aおよび端面45Aに対して平面視内側に設けられている。このため、第1光源3Aが点灯されたときに、1対の側面44Aおよび端面45Aによって反射された光L1のうち第2導光板4Bへと向かおうとする光を第1当接面11によって遮ることが可能である。したがって、第1光源3Aを点灯させることによって第1導光板4Aに潜像された像を表示させたい場合に、第2導光板4Bに潜像された像が反射光によって表示されてしまうことを適切に防止することができる。また、1対の側面44Aおよび端面45Aが出射方向前方に向かうほど末広がり状となる傾斜面とされていることにより、光L1が不当に第2導光板4Bに向かうことをさらに防止することができる。
第1導光板4Aと第1導光板4Bとの間には、隙間が設けられている。この隙間を設けることにより、空気と透明エポキシ樹脂との界面が形成されている。この界面は、第1導光板4Aから第2導光板4Bへと向かう光L1を反射させる機能を果たす。したがって、たとえば第1導光板4Aと第2導光板4Bとが互いに密着した構成と比べて、第1導光板4Aから第2導光板4Bへと誤って光L1が入射してしまうことを抑制することができる。
このように、光L1の漏光を適切に防止することが可能であるにもかかわらず、表示装置A1を製造するときには、ケース1に対して第2導光板4Bおよび第1導光板4Aを順に挿入するという簡単な作業をすれば足り、専用の遮光板などを別途設ける必要がない。これは、表示装置A1の製造効率を向上させるのに適している。
図6〜図8は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
図6は、本発明に係る表示装置の第2実施形態を示している。本実施形態の表示装置A2は、第1導光板4Aと第2導光板4Bとの出射方向における位置が上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、第1導光板4Aは、第2導光板4Bに対して出射方向後方に位置している。端面45Aが端面45Bよりも入射面41Aから離間している点は、上述した実施形態と同様である。また、本図には表れていないが、1対の側面44Aが1対の側面44Bよりも平面視において外側に位置している点も第1実施形態と同様である。端面45Aは、出射方向後方に向かうほど末広がり状とされている。これは、第2導光板4Bから離間するほど入射面41Aから離間するように傾斜しているという点は、第1実施形態と同じである。第2導光板4Bには、複数の突起4Baが形成されている。複数の突起4Baは、第2導光板4Bの端寄りに配置されており、第1導光板4Aと接している。ケース1には、開口1aが形成されている。この開口1aは、上述した第1実施形態における開口7aと同様に、第1および第2導光板4A,4Bからの光を表示装置A2外へと出射させるためのものである。表示装置A2の製造工程においても、ケース1の第2当接面11Bに当接するまで第2導光板4Bをケース1内に挿入した後に、第1当接面11Aに当接するまで第1導光板4Aをケース1内に挿入する。
このような実施形態によっても、暗色シート5および減光透過フィルム6の作用により、第1および第2導光板4A,4Bに潜像された像を明瞭に表示することができる。第1光源3Aからの光L1のうち端面45Aによって第2導光板4Bに向かう方向に反射されたものを、第1当接面11Aによって適切に遮ることが可能である。端面45Aが上述した傾斜とされていることは、光L1が不当に第2導光板4Bへと向かうことを防止するのに有利である。また、複数の突起4Baが設けられていることにより、第1導光板4Aと第2導光板4Bとの間には隙間が形成されている。この隙間により、第2導光板4Bから第1導光板4Aへと光L2が不当に入射することを防止することができる。
図7は、本発明に係る表示装置の第3実施形態を示している。本実施形態の表示装置A3は、1つの光源3および1つの導光板4を備えている。導光板4は、入射面41、反射面42、出射面43、および端面45を有している。反射面42には、表示させるべき像の形状とされた反射領域42aが作りこまれている。表示装置A3は、導光板4に潜像された1種類の像を表示させるための装置である。このような実施形態においても、暗色シート5および減光透過フィルム6の作用により、導光板4に潜像された像を明瞭に表示することができる。
図8は、本発明に係る表示装置の第4実施形態を示している。本実施形態の表示装置A4は、基板2と第1および第2光源3A,3Bとの構成が、上述した第1実施形態と異なっている。本実施形態においては、第1および第2光源3A,3Bは、基板2の表裏面に分かれて搭載されている。基板2は、第1実施形態の表示装置A1における基板2とは垂直である姿勢でケース1に収容されている。第1光源3Aは、第2光源3Bよりも平面視において外方に配置されている。第1光源3Aおよび第2光源3Bは、いわゆるサイドビュータイプのLED素子31によって構成されている。
このような構成によれば、第1および第2光源3A,3Bの出射方向における高さを縮小することが可能である。これにより、第1および第2導光板4A,4Bの厚さを薄くすることが可能であり、表示装置A4全体の薄型化を図ることができる。また、第1光源3Aを点灯させた場合に、第1光源3Aから直接第2導光板4Bへと向かう光L1を、基板2のうち第2光源3Bが搭載されている部分によって適切に遮ることが可能である。これは、第1導光板4Aに潜像された像のコントラストを向上させるのに有利である。
本発明に係る表示装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る表示装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
本発明に係る表示装置に設けられる導光板の数は、1つまたは2つに限定されず、3つ以上であってもよい。反射領域の構成は、導光板内を進行してきた光を出射面に適切に反射可能なものであればよい。第1導光板のうち端面のみが第2導光板の端面よりも第1光源から離間していれば、たとえば第1導光板と第2導光板の1対の側面にどうしが平面視において互いに重なる構成であってもよい。暗色面は、暗色シートの一面によって構成されたものに限定されず、たとえばケースの内面を暗色とすることにより形成してもよい。本発明で言う減光透過層は、減光透過フィルムに限定されず、たとえば透明板の片面に減光透過の機能を発揮可能な塗装を施した構成であってもよい。
A1,A2,A3,A4 表示装置
L,L1,L2 光
1 ケース
2 基板
3 光源
3A 第1光源
3B 第2光源
4 導光板
4A 第1導光板
4B 第2導光板
5 暗色シート
5a 暗色面
6 減光透過フィルム(減光透過層)
7 マスクシート
7a 開口
11A 第1当接面
11B 第2当接面
12 コネクタ
31 LED素子
41,41A,41B 入射面
42,42A,42B 反射面
42a,42Aa,42Ba 反射領域
43,43A,43B 出射面
44A,44B 側面
45,45A,45B 端面
L,L1,L2 光
1 ケース
2 基板
3 光源
3A 第1光源
3B 第2光源
4 導光板
4A 第1導光板
4B 第2導光板
5 暗色シート
5a 暗色面
6 減光透過フィルム(減光透過層)
7 マスクシート
7a 開口
11A 第1当接面
11B 第2当接面
12 コネクタ
31 LED素子
41,41A,41B 入射面
42,42A,42B 反射面
42a,42Aa,42Ba 反射領域
43,43A,43B 出射面
44A,44B 側面
45,45A,45B 端面
Claims (4)
- 出射方向と一致する厚さ方向に対して垂直である方向を向く入射面、出射方向後方に位置しており表示させるべき像の形状とされた反射領域が形成された反射面、および出射方向前方に位置する出射面を有する1以上の導光板と、
上記入射面の正面に位置する1以上の光源と、を備えており、
上記入射面から入射した光を上記反射面によって出射方向前方へと反射させることにより、上記出射面を透して任意の像を表示する構成とされた表示装置であって、
上記導光板に対して出射方向前方に位置し、かつ透過する光の色温度を変化させること無く光量を減少させる減光透過層と、
上記導光板に対して出射方向後方に位置し、かつ反射する光の光量を減少させる暗色面と、を備えていることを特徴とする、表示装置。 - 出射方向において積層された第1および第2導光板と、
上記第1導光板の上記入射面の正面に位置する第1光源および上記第2導光板の上記入射面の正面に位置する第2光源と、
上記第1および第2導光板ならびに上記第1および第2光源を収容するケースと、を備えており、
上記第1導光板のうち上記入射面と反対側に位置する端面は、出射方向視において上記第2導光板のうち上記入射面と反対側に位置する端面よりも上記第1導光板の上記入射面から離間しており、
上記ケースには、上記第1導光板に対して上記第2導光板側から当接し、かつ出射方向視において上記第1導光板の上記端面と上記第2導光板の上記端面との間に位置する部分を有する第1当接面と、上記第2導光板に対して上記第1導光板とは反対側からから当接する第2当接面と、が形成されている、請求項1に記載の表示装置。 - 上記第1導光板の上記端面は、上記出射方向において上記第2導光板から離間するほど上記第1導光板の上記入射面から離間するように傾斜している、請求項2に記載の表示装置。
- 上記第1当接面と上記第2当接面との出射方向における距離は、上記第2導光板の厚さよりも大とされている、請求項2または3に記載の表示装置。
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