JP7469802B2 - 表示パネル - Google Patents
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しかしながら、このようにあらゆる機器が自身の身の回りに存在することで、便利な生活を享受できる反面、電子機器に囲まれて生活することにストレスを感じている人も多い。
しかしながら、ライトガイドを用いて発光時の視認性を向上させる方法の場合、発光素子の光の射出方向を導くために、ライトガイドに一定の厚みが必要となってしまうため、薄型化を図ることが困難であるという問題がある。また、ライトガイドを設ける場合、発光素子とライトガイドの位置合わせが必要であり製造コストが高くなるという問題や、画面が大型化した際のライトガイドのコスト、及び強度や剛性の問題も存在する。
また、タッチ操作を行わない表示パネルの場合には、透明導電性シートが用いられず、更に薄型化を図る余地は存在するが、特許文献1の操作表示パネル組込物品ではタッチ操作を行わない表示パネルの場合については何ら言及されていない。
発光素子の光軸方向に導光路を形成する透明基材が設けられることにより、発光素子の光を効率的に直進させることができる。これにより、光のロスが少なくなり、薄層に表示される際の光量が増加し、表示性能を向上させることができる。また、発光素子部品のコストダウン及び小型化、消費電力及び発熱の抑制などの効果が得られる。さらに発光素子部品の小型化は、画素の高密度化に寄与する。また、従来技術のライトガイドとは異なり、発光素子と透明基材の位置合わせが不要となるため、作製コストを低減できる。
ここで、不透明とは、実質的に可視光が透過しないことを意味し、本明細書では、可視光透過率が20%未満であることを不透明という。そして、不透明の薄層とは、可視光透過率が20%未満の薄層であり、薄層の材質と厚みから透過率が決定される。不透明の薄層は、その裏側に、発光素子が2次元配列された発光素子アレイ基板があり、発光素子からの照射光が薄層を透過し、薄層の表側から発光素子の存在を明確に認識できるものである。不透明の薄層は、例えば、メモ用紙などの白紙のように、通常の照明下における反射光では、白紙の裏側にある物体の存在がわからない程度の不透明性を有するが、白紙の裏側に光源があると、その光源からの照射光が白紙を透過し、白紙の表側から光源の存在を明確に認識できるようなものである。不透明の薄層の厚さと発光素子の輝度が、薄層に表示されたコンテンツを視認できるように、薄層の材質と層の厚みをデザインする。
なお、不透明の薄層は、後述するように、自然由来の木材、天然繊維、天然皮革もしくは天然石材、又は、自然の外観と手触りを模倣して生成された素材である樹脂、合成繊維、合成皮革もしくは人工石から成ることが好ましいが、これらに限定されるものではない。不透明の薄層は、自然由来ではない人工的な材質からなる薄層であっても構わないし、自然の外観と手触りを模倣して生成された素材でなくてもよい。
透明性樹脂から成る樹脂基材に、格子状のルーバにより形成される微細孔が設けられるものや、樹脂基材に設けられた微細孔に透光性材料が充填された透明基材としては、公知のプライバシーフィルターが好適に用いられる。
なお、本明細書において、微細孔の形状については特に限定は無く、平面視で円形の孔だけではなく、例えば平面視で六角形等の多角形状でもよい。
自然由来の素材又は自然の外観と手触りを模倣して生成された素材を用いることによって、自然な手触り感を実現することができる。したがって、自然の外観や、自然な手触り感を実現するものであれば、薄層の材料として樹脂などの高分子材料を用いることもできる。樹脂は成形が容易であるため、3次元的に複雑な形状の薄層を作製できるという利点がある。ここで、高分子材料とは分子量が大きい材料を示し、モノマーを重合させて得られるポリマーや、天然高分子などの分子量の大きい化合物をいう。
図2は、従来技術の操作表示パネル組込物品の構成イメージ図を示している。図2に示すように、操作表示パネル組込物品105は、突板2、透明基材3、透明導電膜としてタッチパネルシート4、ライトガイド5及び発光素子アレイとしてLEDアレイ6から構成され、それぞれ上から順に積層されている。シカモア材が用いられた突板2は、操作表示パネル組込物品の外表面に位置し、LEDアレイ6は物品内部に位置するように構成される。LEDアレイ6には多数のLED光源7が2次元に配列されている。ライトガイド5は、各LED光源7の光の射出方向をLEDアレイ6の基板と垂直方向に導くものであり、LED光源7の個数と同じガイド孔5aが設けられている。
ライトガイド5は暗色の基材であり、LED光源7から発せられる光で構成される文字や図柄を、突板2を通して鮮明に視認させる役割を担っている。すなわち、LEDアレイ6の上にライトガイド5が積層された際に、各LED光源7の真上にガイド孔5aが配置されるように、LED光源7の配置に合わせて、多数のガイド孔5aが設けられている。
図3は、従来技術の操作表示パネル組込物品の断面模式図を示している。図3に示すように、操作表示パネル組込物品105において、突板2、透明基材3、タッチパネルシート4、ライトガイド5及びLEDアレイ6は、筐体8によって、上から順に積層された状態で接着されている。LEDアレイ6上に設けられたLED光源7から発せられた光の内、斜めに発せられた光(90b,90c)は、ライトガイド5によって遮られ、光90aのように真っ直ぐな光として、突板2に届くこととなる。なお、筐体8は、主にABS樹脂で形成されている。
突板2と透明基材3、又は、透明基材3とタッチパネルシート4は、間隙を設けることなく、貼り合わされている。これに対して、タッチパネルシート4とライトガイド5の間には、ギャップG1が設けられている。これは、ライトガイド5にはガイド孔5aが設けられているため、タッチパネルシート4とライトガイド5を接着すると、タッチパネルを操作した際に、応力にばらつきが生じ、誤作動の原因となるためである。
以下では、本発明の表示パネルについて説明する。なお、以下の実施例で説明する表示パネルは、図3に示すような筐体8に内蔵することも可能である。
すなわち、LED光源7から発せられた光9aは、そのまま光9bとしてガイド孔30aを通過することにより、LED光源7の出射光を効率的に直進させることができる。これにより、光のロスが少なくなり、薄層に表示される際の光量が増加し、表示性能を向上させることができる。また、ライトガイド5を設けない構成とすることにより、LED光源7と透明基材30の隙間を更に小さくすることができ、図3に示す従来の構成におけるLED光源7とライトガイド5間、及びライトガイド5と透明基材3間の間隙での光の拡散を抑えられる効果がある。さらに、ライトガイド5を設けないことにより、コストダウン及び薄型化を図ることもできる。突板2はシカモア材が用いられているため、鮮明な表示でありつつ、かつ自然素材の温かみが感じられる柔らかな見た目の表示が実現できる。
なお、透明基材30の厚みはニーズに応じて多様な厚みを採用することができる。例えば、透明基材30の剛性を高めたい場合には、厚みを持たせた構成とすることもできるし、装置の薄型化を図るために、透明基材30を薄型の構成としてもよい。
1)透明基材30は、少なくとも2枚のルーバフィルムを、ルーバが直交するように積層されたものであることでもよい。複数枚のルーバフィルムを積層することで、格子状のルーバを用いない場合でも、低コストで発光素子の光を効率的に直進させることができ、表示性能が向上する。
2)透明基材30は、ガラス製又はプラスチック製の光ファイバやウレキサイトなどの微細繊維の集合体から成ることでもよい。微細孔の場合は、孔内で光が吸収され表面に到達する光量は減少するが、光ファイバなどの微細繊維では光が全反射するため光の吸収が抑えられ、表面に到達する光量が増加するという利点がある。
3,30 透明基材
4 タッチパネルシート
5 ライトガイド
5a,30a ガイド孔
6 LEDアレイ
7 LED光源
8 筐体
9a,9b,90a~90c 光
101 表示パネル
105 操作表示パネル組込物品
G ギャップ
Claims (6)
- 発光素子が2次元配列され、各発光素子の間に壁が設けられない発光素子アレイ基板と、
透明性樹脂から成る樹脂基材に微細孔が設けられ、該微細孔は、格子状のルーバにより形成され、格子状のルーバの間隙が、前記発光素子アレイ基板に配列され、前記発光素子の光軸方向に沿った導光路を形成する透明基材と、
前記透明基材の出射面を被覆する不透明の薄層、
を備える表示パネル。 - 前記透明基材は、微細孔に前記樹脂基材とは屈折率の異なる透光性材料が充填されたものであることを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。
- 前記透明基材は、少なくとも2枚のルーバフィルムを、ルーバが直交するように積層されたものであることを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。
- 前記透明基材は、フレキシブル性を有する樹脂で形成されることを特徴とする請求項1~3の何れかに記載の表示パネル。
- 前記透明基材は、可視光の透過率が50%以上であることを特徴とする請求項1~4の何れかに記載の表示パネル。
- 前記薄層は、自然由来の木材、天然繊維、天然皮革もしくは天然石材、又は、自然の外観と手触りを模倣して生成された素材である樹脂、合成繊維、合成皮革もしくは人工石から成ることを特徴とする請求項1~5の何れかに記載の表示パネル。
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