JP2012159678A - Optical display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は複数の薄膜層から構成され背後から光を照射することで意匠パターンを中抜きした文字表示を行う光学構造体を備えた光学表示装置に関するものである。 The present invention relates to an optical display device including an optical structure that includes a plurality of thin film layers and displays characters with a design pattern removed by irradiating light from behind.
従来から例えば携帯電話、パソコン、家電製品等の電化製品の表示面には文字、記号あるいは図形等の意匠パターンが印刷された所定の波長域の光のみを透過させる光学特性のマスク層を有する光学フィルムが配設され、可視光光源としてのバックライトで照らし出されたそれら文字等を視認させることでユーザーに機能を説明したりなんらかの入力を促すようになっている。例えば携帯電話では数字の印刷されたテンキーは基本的に電話番号の入力用のキーであり、バックライトで照らし出されたテンキーを押動するとその数字が電話番号として入力されることとなる。このような携帯電話の一例として特許文献１を挙げる。
このような意匠パターンのマスク層を複数用意して重複配置（交錯）させ、異なる色のバックライトを使用することで異なる意匠パターンを表示させる光学表示装置に関する技術が提供されている。そのような技術の一例として特許文献２を挙げる。特許文献２では異なる２種類の光源として赤色ＬＥＤと青色ＬＥＤを使用して赤色と青色のそれぞれの波長域に透過特性を有するマスク層を使用して赤色ＬＥＤと青色ＬＥＤのいずれかを点灯させて赤色あるいは青色の意匠パターンを表示させるものである。
Conventionally, an optical device having a mask layer with optical characteristics that transmits only light in a predetermined wavelength band on which a design pattern such as characters, symbols, or figures is printed on a display surface of an electric appliance such as a cellular phone, a personal computer, and a home appliance. A film is provided to allow the user to explain the function and prompt the user to make some input by visually recognizing the letters and the like illuminated by a backlight as a visible light source. For example, in a cellular phone, a numeric keypad on which numbers are printed is basically a key for inputting a telephone number, and when the numeric key illuminated by a backlight is pushed, the number is input as a telephone number.
There is provided a technique related to an optical display device in which a plurality of mask layers of such design patterns are prepared, overlapped (interlaced), and different design patterns are displayed by using different color backlights.
しかしながら、異なる意匠パターンを交錯させて配置する場合にはいくつかの問題があった。例えば、特許文献２のような赤色及び青色の意匠パターンを目視させる２層のマスク層（第１及び第２のマスク層）を考える。図４のように第１のマスク層の特性は青色の波長域の照射光を特異的に透過させ、逆に赤色の波長域の照射光は特異的に透過させないようになる。第２のマスク層ではその逆の特性となる。これらの特性の２層のマスク層を重ね合わせ、まず、光源として青色を照射光とすると第１のマスク層は透過するが、第２のマスク層では青色は意匠パターンに応じて遮蔽される。つまり、第２のマスク層の意匠パターンが目視できることとなる。一方、光源として赤色の波長光を照射光とすると逆に第１のマスク層のパターンが目視できることとなる。
ここで、第１のマスク層の特性では青色の照射光の透過率が１００％近くとなり、マスクパターンの有無による光量差がなく、赤色の照射光の透過率が０％近くとなるのが理想である（第２のマスク層ではこの逆）。しかし、実際には染料などの吸収材料では波長の違いに応じてマスク層にそれほど明瞭に透過率の差を設けることは困難である。そのため、次のような問題が生じている。
例えば図５のように第１のマスク層で青色の照射光の透過を優先するように設計すると、赤色の透過率は０％とはならないため、赤色の照射光を照射させた場合に第１のマスク層から光が漏れることとなるためコントラストが弱くなって明視性や可読性が悪くなってしまう。
However, there are some problems in arranging different design patterns in a mixed manner. For example, a two-layer mask layer (first and second mask layers) that allows a red and blue design pattern to be visually observed as in
Here, in the characteristics of the first mask layer, it is ideal that the transmittance of the blue irradiation light is close to 100%, there is no difference in the amount of light depending on the presence or absence of the mask pattern, and the transmittance of the red irradiation light is close to 0%. (The opposite is true for the second mask layer). However, in practice, it is difficult for an absorbing material such as a dye to provide a difference in transmittance so clearly in the mask layer according to the difference in wavelength. As a result, the following problems arise.
For example, when the first mask layer is designed to give priority to the transmission of blue irradiation light as shown in FIG. 5, the red transmittance does not become 0%. Since light leaks from the mask layer, the contrast becomes weak and the visibility and readability deteriorate.
一方、図６のように第１のマスク層を赤色の照射光の透過率が低くなるように設計すると（そのため一般には層を厚めに構成する）第１のマスク層から光が漏れることはなくなるが、青色の照射光に対する透過率が下がってしまうこととなり、青色を照射光とした場合に吸収が生じてしまい第１のマスク層が目視できることになる。すると、本来青色の照射光で意匠パターンが目視できることを前提としている第２のマスク層の意匠パターンと第１のマスク層とのカブリ（意匠パターンの重複）が生じてしまうこととなってしまう。
今ここで、図５及び図６で、第１のマスク層において、実際に第１のマスク層が青色の照射光で目視できない領域のしきい値を第１の飽和レベルとし、一方実際に光の漏れを感じない領域のしきい値をここでは第２の飽和レベルとする。（尚、マスク層を通過しない光（マスクパターンの無い領域を通る光）は１００％の透過率であるため第１の飽和レベル以上にある。）少なくとも第１のマスク層は青色の照射光の透過率が１００％とはいわないまでも第１の飽和レベル以上や第１の飽和レベルに近くなり、赤色の照射光の透過率が０％とはいわないまでも第２の飽和レベル以下や第２の飽和レベルに近くなればマスクの特性はより改善されることとなる。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、マスク層における光の漏れや複数のマスク層のカブリを防止することに効果的な光学表示装置を提供することである。
On the other hand, if the first mask layer is designed so that the transmittance of the red irradiation light is low as shown in FIG. 6 (therefore, the layer is generally made thicker), the light will not leak from the first mask layer. However, the transmittance with respect to the blue irradiation light is lowered, and when blue is used as the irradiation light, absorption occurs and the first mask layer can be visually observed. As a result, fogging of the design pattern of the second mask layer and the first mask layer, which is originally premised on that the design pattern can be visually observed with blue irradiation light, will occur.
Now, in FIG. 5 and FIG. 6, in the first mask layer, the threshold value of the region where the first mask layer is actually not visible with the blue irradiation light is set to the first saturation level, while the actual light is Here, the threshold value of the region where no leakage is felt is the second saturation level. (Note that light that does not pass through the mask layer (light that passes through the region without the mask pattern) has a transmittance of 100%, and therefore is at or above the first saturation level.) At least the first mask layer is irradiated with blue irradiation light. Even if the transmissivity is not 100%, it is equal to or higher than the first saturation level or close to the first saturation level, and even if the transmissivity of red irradiation light is not 0%, When the second saturation level is approached, the mask characteristics are further improved.
The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. The object is to provide an optical display device that is effective in preventing light leakage in the mask layer and fogging of the plurality of mask layers.
上記課題を解決するための請求項１の発明では、記号あるいは図形等からなる意匠パターンをネガあるいはポジのいずれかの関係となるように中抜きしたそれぞれ他のマスク層とは異なる波長域を透過領域とする複数のマスク層を１枚あるいは複数枚の透明基板上に成膜した光学構造体と、複数の前記マスク層に対応した波長域に発光強度のピークを有する照射光を発生させる複数種類の可視光光源とを備えた光学表示装置において、複数の前記マスク層と前記可視光光源の間であって複数の前記マスク層の重複した前記意匠パターンの成膜部分には再帰反射層を配置するとともに、前記再帰反射層によって反射させた可視光を前記マスク層方向に再び反射させる反射手段とを備えるようにしたことをその要旨とする。
また、請求項２の発明では請求項１の発明の構成に加えて、前記再帰反射層を前記透明基板上に成膜し前記光学構造体の一部としたことをその要旨とする。
また、請求項３の発明では請求項１又は２の発明の構成に加えて、前記再帰反射層と最も可視光光源側に配置された前記マスク層の間には拡散層が配置されていることをその要旨とする。
また、請求項４の発明では請求項１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、前記マスク層の外光側には拡散層が配置されていることをその要旨とする。
また、請求項５の発明では請求項１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、複数の前記マスク層の上層には外光によって複数の前記マスク層の意匠パターンを透視させない程度の所定の吸収率又は所定の反射率を備え、なおかつ前記可視光光源からの照射光を透過させる所定の透過率を備えた遮蔽層が配置されていることをその要旨とする。
In the invention of
The gist of the invention of
Further, in the invention of claim 3, in addition to the structure of the invention of
The gist of the invention of claim 4 is that, in addition to the structure of any of
In addition, in the invention of
このような構成の光学表示装置では、各マスク層に対応する可視光光源の照射光は各マスク層の意匠パターンに応じて透過されあるいは透過されないことで可視光光源に応じて各マスク層の意匠パターンを別個に外方から看者（利用者）に目視させる。この際に複数のマスク層の重複した意匠パターンの成膜部分は各パターンにおいては光が遮蔽される部分となる。この重複した意匠パターンの成膜部分に再帰反射層を配置することで不必要に透過する光を遮断し、吸収されるべき光が反射され可視光光源方向に戻ってくることとなる。そして、それらの光は例えば可視光光源を配列したプリント基板からの反射手段によってマスク層方向に再指向させられることとなる。つまり、本来マスク層によって吸収されるべき光を反射させることで意匠パターンを抜けて意匠パターンを浮かび上がらせるための光に加算することとなるため、結果として光量が増えることとなる。イメージとしては光量全体の増加によってマスクパターンの有無による光量差が識別できなくなり、図５もしくは６における第１の飽和レベルが下がることとなり、複数のマスク層のカブリがわかりにくくなるわけである。更に、意匠パターンがポジ（文字等の記号が光で表示されるパターン）となる場合には意匠パターンの成膜部分はかなりの面積となるため、この領域の光が反射光に加算されることは光量の増加に大きく貢献し省エネ効果も期待できる。また再帰反射層は光を反射してほとんど透過しないためマスク層の濃度を厚く（濃く）しなくても遮蔽がし易くなり第２の飽和レベル以下に透過光量を下げることができる。 In the optical display device having such a configuration, the irradiation light of the visible light source corresponding to each mask layer is transmitted or not transmitted according to the design pattern of each mask layer, so that the design of each mask layer according to the visible light source. Make the pattern visible to the viewer (user) from outside. At this time, the portion of the design pattern where the plurality of mask layers overlap is a portion where light is shielded in each pattern. By disposing a retroreflective layer on the overlapping film portion of the design pattern, unnecessary light is blocked, and the light to be absorbed is reflected and returned to the visible light source direction. Then, the light is redirected in the mask layer direction by, for example, reflection means from a printed board on which visible light sources are arranged. That is, by reflecting the light that should originally be absorbed by the mask layer, it is added to the light for passing through the design pattern and floating the design pattern, resulting in an increase in the amount of light. As the image, the increase in the total amount of light makes it impossible to identify the difference in light amount due to the presence or absence of the mask pattern, and the first saturation level in FIG. Furthermore, when the design pattern is positive (pattern in which symbols such as letters are displayed with light), the film formation portion of the design pattern has a considerable area, and the light in this region is added to the reflected light. Greatly contributes to the increase in light intensity and can also be expected to save energy. Further, since the retroreflective layer reflects light and hardly transmits it, it is easy to shield without increasing the density of the mask layer, and the amount of transmitted light can be reduced below the second saturation level.
ここに「再帰反射層」は複数のマスク層の重複した意匠パターン位置以外の位置に配置してはならない。その位置に配置された再帰反射層によっていずれかの可視光光源の照射光の意匠パターンに応じた透過が阻害されてしまうからである。重複している意匠パターンのすべての領域に再帰反射層を配置する必要はない。再帰反射層は透明基板上に成膜され光学構造体の一部とされることが取り扱い上有利である。
「反射手段」とは再帰反射層と対面して光をマスク層方向に再指向させられる手段であれば特に限定されるものではない。可視光光源自体に設けるようにしても、可視光光源の周囲に設けるようにしてもよい。
Here, the “retroreflective layer” must not be disposed at a position other than the overlapping design pattern position of the plurality of mask layers. This is because the retroreflective layer disposed at that position impedes the transmission according to the design pattern of the irradiation light of any visible light source. It is not necessary to arrange the retroreflective layer in all areas of the overlapping design pattern. It is advantageous in handling that the retroreflective layer is formed on a transparent substrate to be a part of the optical structure.
The “reflecting means” is not particularly limited as long as it is a means that faces the retroreflective layer and redirects light toward the mask layer. It may be provided in the visible light source itself or may be provided around the visible light source.
再帰反射層と最も可視光光源側に配置されたマスク層の間には可視光光源からの可視光を乱反射させる拡散層が配置されていることが好ましい。白熱電球やLEDなどの可視光光源は一般に点光源であるため、これによって可視光光源の照射光を分散させて透過光をむらなく均質化することが可能となる。
また、前記マスク層の外光側には拡散層が配置されていることが好ましい。このような構成であれば、光の拡散によってマスク層の意匠パターンにカブリがある場合にこれを目視させないような効果を与えることができる。また、外光によってマスク層の意匠パターンを見えにくくする効果もある。
また、複数のマスク層の上層には外光によって複数のマスク層の意匠パターンを透視させない程度の所定の吸収率又は所定の反射率を備え、なおかつ可視光光源からの照射光を透過させる所定の透過率を備えた遮蔽層が配置されていることが好ましい。これによって、光学表示装置において可視光光源が点灯しておらず外光のみが与えられている状態でマスク層の意匠パターンを透視させず、なおかつ可視光光源が点灯した場合には可視光光源の種類に応じた意匠パターンを遮蔽層を透過して目視させることができる。遮蔽層として、より具体的には、外光を吸収することで明度が低くなって外光による複数のマスク層の意匠パターンを透視させないような濃色を呈する濃色層であり、濃色層における所定の透過率を吸収率よりも大きく設定したものが考えられる。
また、外光を反射することで明度が高くなって外光による複数のマスク層の意匠パターンを透視させないような淡色を呈する淡色層であり、淡色層における所定の透過率を反射率よりも大きく設定したものが考えられる。
ここに、濃色層や淡色層とは特に明度の高低をいい、彩度のあるなしは問わない。濃色の代表は黒色であり淡色の代表は白色であるが、どの程度で黒であり白であるかは周囲の色や周囲の光量によって変化する相対的な概念であるため、明度０％の黒や明度１００％の状態のみを意味するものではない。
It is preferable that a diffusion layer for irregularly reflecting visible light from the visible light source is disposed between the retroreflective layer and the mask layer disposed closest to the visible light source. Visible light sources such as incandescent light bulbs and LEDs are generally point light sources, so that the light emitted from the visible light source can be dispersed and the transmitted light can be uniformly homogenized.
Further, it is preferable that a diffusion layer is disposed on the external light side of the mask layer. With such a configuration, when the design pattern of the mask layer is fogged due to the diffusion of light, an effect can be provided such that this is not visible. In addition, there is an effect of making it difficult to see the design pattern of the mask layer by external light.
In addition, the upper layer of the plurality of mask layers is provided with a predetermined absorption rate or a predetermined reflectivity that does not allow the design patterns of the plurality of mask layers to be seen through by external light, and a predetermined light transmission light from a visible light source is transmitted. It is preferable that a shielding layer having transmittance is disposed. As a result, when the visible light source is not turned on in the optical display device and only the external light is given, the design pattern of the mask layer is not seen through and the visible light source is turned on when the visible light source is turned on. The design pattern according to the type can be seen through the shielding layer. More specifically, the shielding layer is a dark color layer that exhibits a dark color such that the lightness is reduced by absorbing external light and the design pattern of the plurality of mask layers by the external light is not seen through. It is conceivable that the predetermined transmittance at is set larger than the absorptivity.
In addition, the light color layer is a light-colored layer that has a light color that increases brightness by reflecting external light and does not allow the design pattern of the plurality of mask layers to be seen through by external light, and the predetermined transmittance in the light-colored layer is larger than the reflectance. What you set is possible.
Here, the dark color layer and the light color layer particularly mean the level of lightness, and it does not matter whether there is saturation or not. The representative of the dark color is black and the representative of the light color is white. However, since the degree of black and white is a relative concept that changes depending on the surrounding color and the amount of ambient light, the brightness is 0%. It does not mean only black or 100% lightness.
ここに、本発明のマスク層、再帰反射層、遮蔽層は数十ｎｍ〜数百μｍの厚さの膜体であって、１枚あるいは複数枚の透明基板上に適宜単独あるいは重複状に成膜される。
これらの層は誘電体多層膜によって構成することが考えられる。誘電体薄膜層としては一般にはそれ自体が多層膜構造を取ることとなる。誘電体薄膜の膜数、膜素材、膜厚を設計することによって透過光（つまり反射光）を自由に制御することが可能である。多層膜の各構成膜層は金属もしくは金属窒化物もしくは金属酸化物もしくは金属フッ化物からなる膜素材であって、例えばＣｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｓｉ（シリコン）、Si3N4（窒化シリコン）ＴｉＯ2（二酸化チタン）、Ｔａ2Ｏ5（五酸化タンタル）、ＳｉＯ2（酸化ケイ素）、ＭｇＦ2（フッ化マグネシウム）、ＣａＦ2(フッ化カルシウム)、ＺｒＯ2（酸化ジルコニュウム）らが挙げられる。
本発明では構成されるマスク層の数は特に限定されるものではない。所望の波長に対する反射性能又は透過性能を発現させるために化合物を選択し、組み合わせて誘電体光学膜を構成することが可能である。誘電体薄膜層の成膜方法に特に限定的な意味はないが一般的には蒸着法やスパッタリング法で成膜されることが好ましい。
また、これらの層はバインダー樹脂中に微粒子を分散させ所定の成膜方法（印刷、スピンコート、ディッピング、塗布、染色等）で成膜することが考えられる。バインダー樹脂としては実質的に透明であって、照射光を大きく変化させないものであれば特に限定されるものではない。例えばポリエステル、ポリカーボネート、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、有機ケイ素系樹脂、フッ素系樹脂が挙げられる。微粒子素材としてはシリカ粒子、顔料、染料あるいは蛍光剤等が具体的に挙げられる。
Here, the mask layer, retroreflective layer, and shielding layer of the present invention are film bodies having a thickness of several tens of nanometers to several hundreds of micrometers, and are appropriately formed alone or in an overlapping manner on one or more transparent substrates. Be filmed.
These layers may be composed of a dielectric multilayer film. Generally, the dielectric thin film layer itself has a multilayer film structure. It is possible to freely control the transmitted light (that is, reflected light) by designing the number of dielectric thin films, the film material, and the film thickness. Each constituent film layer of the multilayer film is a film material made of metal, metal nitride, metal oxide, or metal fluoride. For example, Cr (chromium), Ni (nickel), Si (silicon), Si 3 N 4 ( silicon nitride) TiO 2 (titanium dioxide), Ta 2 O 5 (tantalum pentoxide), SiO 2 (silicon oxide), MgF 2 (magnesium fluoride), CaF 2 (calcium fluoride), ZrO 2 (oxidation Jirukonyuumu) et Is mentioned.
In the present invention, the number of mask layers configured is not particularly limited. A dielectric optical film can be configured by selecting and combining compounds in order to exhibit reflection performance or transmission performance for a desired wavelength. The method for forming the dielectric thin film layer is not particularly limited, but it is generally preferable to form the film by a vapor deposition method or a sputtering method.
Further, it is conceivable that these layers are formed by a predetermined film forming method (printing, spin coating, dipping, coating, dyeing, etc.) with fine particles dispersed in a binder resin. The binder resin is not particularly limited as long as it is substantially transparent and does not significantly change the irradiation light. Examples thereof include polyester, polycarbonate, urethane resin, acrylic resin, methacrylic resin, organosilicon resin, and fluorine resin. Specific examples of the fine particle material include silica particles, pigments, dyes, and fluorescent agents.
本発明に使用される透明基板は一般にその表面に成膜可能な材質で、また可視光光源からの光を透過させる特性の材質であれば特に限定されるものではなく、例えばガラス、ポリカーボネート、ポリメチルメタクレート及びその共重合体、ポリプロピレン、ポリエチレン、塩化ビニル、ＡＢＳ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ＮＢＲ樹脂、ＡＳ樹脂等が一例として挙げられ、着色、装飾されたものでも可視光光源からの光の透過光量が確保できれば問題はない。
本発明は例えば、家電製品、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）のような電化製品の表示画面に応用することが可能である。
The transparent substrate used in the present invention is not particularly limited as long as it is a material that can be generally formed on the surface and has a property of transmitting light from a visible light source. Methyl methacrylate and its copolymers, polypropylene, polyethylene, vinyl chloride, ABS resin, phenol resin, melamine resin, silicone resin, NBR resin, AS resin, etc. are listed as examples. Visible light source even if it is colored or decorated There is no problem as long as the amount of transmitted light can be secured.
The present invention can be applied to display screens of electrical appliances such as home appliances, mobile phones, and PDAs (Personal Digital Assistants).
上記各請求項の発明では、重複したマスク層の意匠パターンの成膜部分に配置される再帰反射層によって吸収されるべき照射光を反射して意匠パターンを浮かび上がらせるための光に加算するようにしているため、意匠パターンのコントラストの向上や複数のマスク層のカブリを防止することに貢献することができる。 In the invention of each of the above claims, the irradiation light to be absorbed by the retroreflective layer disposed in the film forming portion of the design pattern of the overlapping mask layer is reflected and added to the light for raising the design pattern. Therefore, it is possible to contribute to improving the contrast of the design pattern and preventing fogging of the plurality of mask layers.
以下、本発明の光学表示装置の実施例について図面に従って説明する。
（実施例１）
図１に示すように、光学表示装置１０は例えば電化製品であるファクシミリ装置１１に搭載されるものとする。光学表示装置１０は光学フィルム１２とその背後に配置された可視光光源としての青色の照射光を発光する第１のＬＥＤ１３（λtyp：４７０ｎｍ）と赤色の照射光を発光する第２のＬＥＤ１４（λtyp：６３０ｎｍ）と反射手段としてのミラー１５とより構成されている。第１及び第２のＬＥＤ１３、１４は意匠パターンに対応した位置に過不足なく照明できるように適度な間隔で複数個配置されている。光学表示装置１０は第１及び第２のＬＥＤ１３、１４の点灯状態を変更することで待機時に表示される「ＳＬＥＥＰ」の文字（意匠パターンＰ１）と操作可能状態で表示される「ＳＴＡＲＴ」の文字（意匠パターンＰ２）の両方の意匠パターンＰ１，Ｐ２を選択的に表示させることができる。
Embodiments of the optical display device of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Example 1
As shown in FIG. 1, it is assumed that the
次に、このような光学表示装置１０のより詳しい構造について説明する。
光学フィルム１２は図２に示すように２枚の第１及び第２の透明基板１７，１８を重複させた２枚構成とされている。第１の透明基板１７が上層（外側）に配置されている。第１の透明基板１７の下面には遮蔽層１９が形成されている。遮蔽層１９は特定の意匠パターンが形成されているわけではなく均一に第１の透明基板１７に対して延設される膜体である。本実施例１では遮蔽層１９は印刷によって成膜されている。
第２の透明基板１８の上面には第１のマスク層２１が形成され、下面には第２のマスク層２２が形成されている。本実施例では第１及び第２のマスク層２１，２２は印刷によって成膜されている。尚、図２においては実際には第１及び第２のマスク層２１，２２が成膜されていない部分に空白の空間が存在するわけではなく、光の透過・遮蔽関係を模式的に説明するために空間があるような図示としているものである。
第１のマスク層２１は透過−吸収特性を示す表１のグラフにおいて（１）の光学特性を示し、第２のマスク層２２は表１のグラフ（２）の光学特性を示し、遮蔽層１９は表１のグラフ（３）の光学特性を示す。
Next, a more detailed structure of such an
As shown in FIG. 2, the optical film 12 has a structure in which two first and second
A
The
第２のマスク層２２の下面には拡散層２４が配置されている。拡散層２４は特定の意匠パターンが形成されているわけではなく均一に第２の透明基板１８に対して第１及び第２のマスク層２１，２２を覆うように延設される膜体である。本実施例１では拡散層２４は白インキを塗布することによって成膜されている。拡散層２４の下面には再帰反射層２５が配置されている。再帰反射層２５は第１及び第２のマスク層２１，２２の意匠パターンＰ１，Ｐ２の重複した成膜部分に対応している。本実施例１では再帰反射層２５は蒸着によって成膜されている。第１及び第２のＬＥＤ１３、１４の背後にはミラー１５が再帰反射層２５と正対するように配置されている。
表２は拡散層２４に使用可能なインキを比較例と共に示したものである。ここでは十分な濁りと拡散透過率を示した白インキＣを採用した。再帰反射層２５は表３のグラフ（１）の光学特性を示す。尚、表１及び表３において各層の光学特性は可視光域のみに特化して記入されている。
A
Table 2 shows inks that can be used for the
表１のグラフ（１）に示すように、第１のマスク層２１は青色を中心とした波長群である４５０ｎｍ〜５００ｎｍ辺りの光に対しては４７０ｎｍ付近をピークに平均８０％程度の透過率に設定され、赤色を中心とした波長群である６００ｎｍ〜７５０ｎｍ付近の光に対しては平均２％程度の透過率（平均９８％程度の吸収率）に設定されている。つまり、第１のマスク層２１は青色に対する透過率が極めて高く、赤色付近の可視光を吸収するため、この第１のマスク層２１を単独目視した場合には青色を呈することとなる。
一方、表１のグラフ（２）に示すように、第２のマスク層２２は青色を中心とした波長群である４５０ｎｍ〜５００ｎｍ辺りの光に対しては平均５％以下の透過率（平均９５％程度の吸収率）に設定され、赤色を中心とした波長群である６００ｎｍ〜７５０ｎｍの光に対しては平均９０％近くの非常に高い透過率に設定されている。つまり、第２のマスク層２２は赤色に対する透過率が極めて高く、青色付近の可視光を吸収するため、この第２のマスク層２２を単独目視した場合には赤色を呈することとなる。
As shown in the graph (1) of Table 1, the
On the other hand, as shown in the graph (2) of Table 1, the
また、表１のグラフ（３）に示すように、遮蔽層１９は青色を中心とした波長群である４００ｎｍ〜５００ｎｍ辺りの光に対しては４４０ｎｍ付近をピークに平均５０％程度の透過率に設定され、赤色を中心とした波長群である６５０ｎｍ〜７５０ｎｍ付近の光に対しては平均７０％程度の透過率である。そして、中間の５３０〜６００ｎｍ付近では平均２０％以下の透過率（平均８０％程度の吸収率）に設定されている。
つまり、遮蔽層１９は青色に対しても赤色に対しても透過性能を十分備えているため、第１及び第２のＬＥＤ１３、１４が点灯された場合には第１のマスク層２１の意匠パターンＰ１を浮かび上がらせる青色の照射光として、あるいは第２のマスク層２２の意匠パターンＰ２を浮かび上がらせる赤色の照射光として透過していずれも上層側から目視できることとなる。また、第１及び第２のマスク層２１，２２の吸収特性を合成すると紫色系となり、更にここに遮蔽層１９の吸収特性、主として５３０〜６００ｎｍ付近の緑色系の吸収特性を合成すると遮蔽層１９をデフォルト状態で目視した場合にはほぼ黒に近い非常に濃色の背景から浮かび上がることとなる。本実施例１では遮蔽層１９の平均透過率は約２５％に設定したため第１及び第２のマスク層２１，２２の重なった部分の平均透過率はこれ以下とされる。
Further, as shown in the graph (3) of Table 1, the
That is, since the
また、表３のグラフ（１）に示すように、再帰反射層２５は青色を中心とした波長群である４００ｎｍ〜５００ｎｍ辺りの光に対しては平均９７％程度の拡散反射率に設定され、赤色を中心とした波長群である６００ｎｍ〜７００ｎｍ付近の光に対しても平均９７％程度の拡散反射率である。そして、中間の５００〜５８０ｎｍ付近では平均５％以下の拡散反射率に設定されている。つまり、再帰反射層２５は青色の照射光も赤色の照射光もいずれも極めて高い拡散反射率で第１及び第２のＬＥＤ１３、１４方向に反射させることとなる。この再帰反射層２５で反射された光はミラー１５によって再び反射されることとなる。ミラー１５は特に特性は表示しないが、すべての可視光に対して１００％近い反射率を有する蒸着膜が成膜されている。
Moreover, as shown in the graph (1) of Table 3, the
このような構成とすることで、以下のような作用・効果が奏される。
（１）第１及び第２のＬＥＤ１３、１４のいずれかが点灯された場合には、第１のマスク層２１の意匠パターンＰ１が青色で浮かび上がる、あるいは第２のマスク層２２の意匠パターンＰ２が赤色で浮かび上がることとなり、いずれか一方の意匠パターンのみを目視させることができる。
（２）第１及び第２のＬＥＤ１３、１４のいずれも点灯されない場合においては遮蔽層１９によって第１及び第２のマスク層２１，２２が遮蔽され、外光によって意匠パターンＰ１，Ｐ２が目視されにくくなっている。一方、遮蔽層１９は第１及び第２のＬＥＤ１３、１４のいずれかが点灯された場合に意匠パターンＰ１，Ｐ２の目視を阻害することはない。
（３）第１及び第２のマスク層２１，２２によって吸収されるはずの青色光と赤色光は再帰反射層２５によって反射され、ミラー１５によって再び反射されることで再帰反射層２５以外の第１及び第２のマスク層２１，２２を透過することとなる。特に本実施例のように意匠パターンＰ１，Ｐ２が文字としてポジで表現される場合には意匠パターンＰ１，Ｐ２の認識のための光量に加算できる光量が多いため意匠パターンのコントラストの向上や複数のマスク層のカブリの防止において有効である。
（４）拡散層２４によって第１及び第２のＬＥＤ１３、１４の光が分散されるため、意匠パターンＰ１，Ｐ２のコントラストがムラになることがない。
By adopting such a configuration, the following operations and effects are achieved.
(1) When any one of the first and
(2) When neither of the first and
(3) Blue light and red light that should be absorbed by the first and second mask layers 21 and 22 are reflected by the
(4) Since the light from the first and
尚、この発明は、次のように変更して具体化することも可能である。
・拡散層２４を第２のマスク層２２と再帰反射層２５の間以外の位置に配置するようにしてもよい。特に図３に示すように、第１及び第２のマスク層２１，２２の上層であることが好ましい。図３では遮蔽層１９の下層に配置したが、遮蔽層１９の上層であってもよい。このように第１及び第２のマスク層２１，２２の上層に拡散層２４を配置することで意匠パターンＰ１，Ｐ２にカブリが生じるような場合にそれも目視させないようにすることが可能となる。
・上記では説明の簡略化のために２つのマスク層の場合について説明したが、３つ以上のマスク層を有する光学表示装置に応用することも可能である。
・マスク層や光源の波長域は上記に限定されるものではない。
・透明基板１５への成膜順序や成膜方法、また、透明基板１７，１８の枚数は適宜変更可能である。
・遮蔽層１９の光学特性は上記に限定されるものではない。例えば表１のグラフ（４）のように可視光域（４００〜７５０ｎｍの範囲）においてフラットな特性、つまり一定した透過率に設定するようにしてもよい。青の照光量と赤の照光量の光量バランスが調整しやすくなる。また、遮蔽層１９は蒸着以外に市販品の減光フィルムを用いてもよいし、スモーク色の成型材料でも構わない。また、遮蔽層１９を使用せずに光学表示装置１０を構成することも可能である。
・再帰反射層２５の光学特性は上記に限定されるものではない。例えば表３のグラフ（２）のように可視光域（４００〜７５０ｎｍの範囲）において高い反射率（９０％以上）でフラットな特性、つまり一定した透過率に設定するようにしてもよい。このようなフラットな特性であれば可視光光源の特性が上記以外の場合であっても容易に適用することが可能である。
・拡散層２４としては上記実施例では表２の白インキＣを採用したが、十分な濁りと拡散透過率があれば他のインキ（例えば白インキＤ）を採用することも可能である。
・遮蔽層１９としては上記実施例では濃色（黒色系）としたが、白インキのような淡色系の遮蔽層とすることも可能である。
・照射用の光源はＬＥＤやＥＬなどの単色光源が好ましいが、電球などの光源と薄膜を組み合わせた光源を用いても良く、導光板や拡散板などを使って照射光としても良い。
・反射手段としてのミラー１５の形状や配置位置は上記に限定されない。ミラー１５の光学特性は上記以外に再帰反射層２５と同じ特性とすることも可能である。
・遮蔽層１９の上面（例えば第１の透明基板１７の上面）に反射層のような他の膜を設けるようにしてもよい。
その他本発明の趣旨を逸脱しない態様で実施することは自由である。
It should be noted that the present invention can be modified and embodied as follows.
The
In the above description, the case of two mask layers has been described for the sake of simplification. However, the present invention can be applied to an optical display device having three or more mask layers.
The wavelength range of the mask layer and the light source is not limited to the above.
The film formation order and film formation method on the
The optical characteristics of the
The optical characteristics of the
As the
In the above embodiment, the
The light source for irradiation is preferably a monochromatic light source such as LED or EL, but a light source such as a light bulb combined with a thin film may be used, or irradiation light may be used using a light guide plate or a diffusion plate.
The shape and arrangement position of the
-Another film such as a reflective layer may be provided on the upper surface of the shielding layer 19 (for example, the upper surface of the first transparent substrate 17).
In addition, it is free to implement in a mode that does not depart from the spirit of the present invention.
１０…光学表示装置、１３、１４…可視光光源としての第１及び第２のＬＥＤ、１５…反射手段としてのミラー、１７…第１の透明基板、１８…第２の透明基板、２１…第１のマスク層、２２…第２のマスク層、、２５…再帰反射層、Ｐ１、Ｐ２…意匠パターン。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
複数の前記マスク層に対応した波長域に発光強度のピークを有する照射光を発生させる複数種類の可視光光源とを備えた光学表示装置において、
複数の前記マスク層と前記可視光光源の間であって複数の前記マスク層の重複した前記意匠パターンの成膜部分には再帰反射層を配置するとともに、前記再帰反射層によって反射させた可視光を前記マスク層方向に再び反射させる反射手段とを備えることを特徴とする光学表示装置。 One or a plurality of mask layers each having a transmission region having a wavelength region different from that of each other mask layer in which a design pattern made up of symbols or figures is hollowed out so as to have a negative or positive relationship. An optical structure formed on a transparent substrate;
In an optical display device including a plurality of types of visible light sources that generate irradiation light having emission intensity peaks in a wavelength region corresponding to a plurality of the mask layers,
Visible light reflected between the retroreflective layer and a retroreflective layer disposed between the plurality of mask layers and the visible light source, where a plurality of the mask layers overlap the design pattern. Reflective means for reflecting the light again in the mask layer direction.
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