JP2008262008A - 発光表示パネル - Google Patents

Abstract

【課題】発光表示パターンが重複する箇所において、異なる発光色を効果的に発光表示させる発光表示パネルを得る。
【解決手段】光源の発光色を切り替えて、一の単一色表示パターンを独立して表示する発光表示パネルにおいて、単一色表示パターン１１ｂが他の単一色表示パターンの内少なくとも一つと重複する重複色表示領域１６を含んでおり、各単一色表示パターン１１ｂについて、一の個別色表示領域１７ｂと、重複色表示領域１６との間で、輝度が、式（１）の関係を満足することを特徴とする発光表示パネル。
０.５≦（cＥ_Ｓ／cＥ_ＯＬ）≦１.５ 式（１）
(式（１）中で、ｃＥ_Ｓはc色の光源点灯時における個別色表示領域での輝度であり、ｃＥ_ＯＬはc色の光源点灯時における重複色表示領域での輝度である。）
【選択図】図５

Description

本発明は家電、音響機器、携帯電話などの小型電子機器、自動車などのインジケータ類に用いられるものであり、表示文字・表示目盛り・マークなどのパターン表示を行う発光表示パネルに関するものである。

発明者らは、発光色の異なる２つ以上の光源と、光源からの光のうち透過可能な波長の異なる材料からなる２つ以上の異なる発光表示パターンを表示層に形成した発光表示パネルにおいて、発光色を切り替えることにより発光表示パターンを切り替えることができる発光表示パネルを提案した（例えば特許文献１参照。）。

図１４は、従来の発光表示パネルの表示層の一例を示した平面模式図である。表示層の平面模式図である図１４（ａ）とその部分拡大図である図１４（ｂ）を参照して、表示層１１０は、赤色光源からの光を透過させる発光表示パターン１１１ｒと青色光源からの光を透過させる発光表示パターン１１ｂを有し、発光表示パターン１１１ｒと発光表示パターン１１１ｂが、重複領域１１６で重なっている。図１４（ｃ）は、赤色光源点灯時に表示される文字を図示したものであり、図１４（ｄ）は、青色光源点灯時に表示される文字を図示したものである。

この従来の発光表示パネルにおいては、同一エリアに２つ以上の発光表示パターンが存在し、それぞれのパターンが重複する箇所が存在する場合、発光表示パターンを網点やマトリックスで構成しそれぞれのパターンを組み合わせることにより、発光色を切り替えた時にそれぞれの発光表示パターンが独立して効果的に表示されていた。

ＷＯ ２００６／１１５０３１号

しかし、上記従来の発光表示パネルは、発光表示パターンが重複する箇所において、表示層にそれぞれのパターンを、異なる色を透過させる網点が重ならないように配置する必要があり高い位置合わせ精度が要求される。

また、それぞれのパターンの網点が重ならないように配置されるので、発光表示パターンが重複する箇所においては発光する面積を分け合うため発光量が少なくなってしまう。例えば、２色の発光パターンで構成されたものだと、発光表示パターンが重複する箇所において、各発光面積はそれぞれ５０％となる。

さらに、それぞれのパターンの網点を重ならないようにするため網点の間に複数の発光色を透過させない微細な境界領域を設ける必要があった。このため各発光表示面積はさらに減少することになり、照射光のロスが大きくなる。例えば、２色の発光表示パターンが重複した場合だと、発光表示パターンが重複する箇所において、各発光面積はそれぞれ５０％未満となる。

そこで、本発明は発光表示パターンが重複する箇所において、異なる発光色を効果的に発光表示させる発光表示パネルを得ることを課題とする。

本発明のその他の課題は、本発明の説明により明らかになる。

上記の課題を解決するため、本発明の一の態様にかかる発光表示パネルは、複数の発光表示パターンを有する表示層と、前記表示層の背面側に配置されて前記表示層に光を照射する光照射手段からなり、前記光照射手段は、発光色が互いに異なるＮ色（Ｎは２以上の正の整数）を発光する光源を有し、前記表示層は、前記Ｎ色中の単一色の光を透過可能な材料で形成された単一色表示パターンを、各々の単一色についてそれぞれ有しており、前記光源の発光色を切り替えて、一の前記単一色表示パターンを独立して表示する発光表示パネルにおいて、
前記単一色表示パターンが他の単一色表示パターンの内少なくとも一つと重複する重複色表示領域を含んでおり、
各単一色表示パターンについて前記重複色表示領域を含む単一色表示パターンから、前記重複色表示領域を除いた領域である一の個別色表示領域と、
前記重複色表示領域との間で、
輝度が、式（１）の関係を満足することを特徴とする発光表示パネル。
０.５≦（cＥ_Ｓ／cＥ_ＯＬ）≦１.５ 式（１）
(式（１）中で、
ｃＥ_Ｓはｃ色の光源点灯時における単一色表示パターン内の前記重複色表示領域を除いた領域である前記個別色表示領域での輝度、
ｃＥ_ＯＬはｃ色の光源点灯時における単一色表示パターン内の前記重複色表示領域での輝度である。）

式（１）において、ｃ色は前記重複色表示領域を透過すべき光源の発光色をいう。ｃ色は２以上Ｎ以下の色であり、式（１）は当該複数のｃ色について成立する。

例えば赤、青の２色の異なる光源を使用しそれぞれの光源の発光波長のみを個々に透過させる材料で異なる単一色表示パターンを形成し、単一色表示パターンが重複する重複色表示領域を赤／青の両発光色を透過する材料で形成した発光表示パネルだと、赤色発光時に赤色発光のみを透過させる赤色個別色表示領域部と赤色青色重複色表示領域の両方の領域から赤色発光が透過され赤色単一色表示パターンを表示する。また青色発光時には青色発光のみを透過させる青色個別色表示領域と赤色青色重複色表示領域の両方の領域から青色発光が透過され青色単一色表示パターンを表示する。この例において、式（１）で表されるｃ色は、赤色光源から発光される赤色と青色光源から発光される青色である。そして、式（１）は、当該赤色と当該青色の２の色について成立する。

本発明の一の実施態様においては、発光表示パネルにおける、前記光照射手段は、背面側に光出射手段を有する導光体と、前記導光体の入光部に配置された光源であってもよい。

本実施態様によれば、発光表示パネルの厚さを薄くすることができる。もっとも、本発明において光照射手段は、光源からなり光源の発する光を直接表示層に照射するものであってもよい。

本発明の他の実施態様においては、発光表示パネルは前記表示層の表面側に、パターン露見防止手段を配置して、光源非点灯時に外光の反射に起因する前記発光表示パターンの露見を防止するものであってもよい。

本実施態様においては、光源を点灯していない時に、単一色表示パターンをより効果的に隠すことができる。パターン露見防止手段の配置により、異なる単一色表示パターンを透過光のみで表現する効果を増加させることができる。

本発明のその他の実施態様においては、光照射手段として導光体と光源を使用する発光表示パネルは、導光体の背面側に、光吸収手段を配置してもよい。

発光表示パネルに、外側からの入射する光は、表示層の単一色表示パターンを透過し、さらに、導光体を透過し導光体の下側にある構造物に反射して表面側に帰ってくるものもある。導光体の背面側に外側からの入射光を吸収する光吸収手段を設けることで、表示層の単一色表示パターンをより一層効果的に隠すことができる。この隠す効果は、光源が点灯していない時に特に効果的である。

光吸収手段は、導光体の背面に接して、または、導光体と離間して、導光体の背面側に、フィルムやプレートを配置するものであってもよい。または導光体が置かれた筐体のフレームに黒色の塗装をしたものでもよい。フィルムやプレートは、黒色であってもよく、または、その表面に微細な凹凸を形成し反射を抑える機能を持たせてもよい。

本発明のさらに他の実施態様においては、発光表示パネルは、前記表示層と前記光照射手段の間に、反射防止層を設けてもよい。

本実施態様によれば、外光の反射をより一層効果的に取り除くことができる。

本発明のさらにその他の実施態様においては、発光表示パネルは、前記導光体の表面及び／又は背面に、反射防止層を設けたものであってもよい。

本実施態様によれば、外光の反射をより一層効果的に取り除くことができる。

以上述べた本発明の実施態様、及び実施態様に含まれる構成要素は可能な限り組み合わせて実施することができる。

本発明にかかる発光表示パネルは、異なる単一色表示パターンが重複する領域全体を、それぞれの発光色で発光表示することができるため、単一色表示パターンを鮮明に表示できる。ひいては、発光面積を大きくとることができる。また、光源の光を有効に発光表示に利用することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例にかかる発光表示パネルをさらに説明する。本発明の実施例に記載した部材や部分の寸法、材質、形状、その相対位置などは、とくに特定的な記載のない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。

図１は本発明にかかる発光表示パネルの構成を示す模式断面図である。第１発光表示パネル１は、表示層１０と光照射手段３０を含んでいる。第１発光表示パネル１の表面側と背面側を図中に矢印８で示している。表面側は発光表示パネルの表示が観察される側である。

図２、３、７、８、９、１０、１１中の矢印８も同様に発光表示パネルの表面側と背面側を示している。

表示層１０は、単一色表示パターン１１を複数含んでいる。光照射手段３０は、表示層１０の背面側に配置されている。光照射手段３０は、発光色が互いに異なる複数の光源３１を含んでいる。

図２は、本発明にかかる他の発光表示パネルの具体的構成を示す模式断面図である。第２発光表示パネル２は、導光体３２と導光体３２の入光部端部に配置された光源である青色ＬＥＤ３１ｂ、赤色ＬＥＤ３１ｒ、緑色ＬＥＤ３１ｇを含んでいる。導光体３２と光源である青色ＬＥＤ３１ｂ、赤色ＬＥＤ３１ｒ、緑色ＬＥＤ３１ｇは、光照射手段である。

本実施例に用いた導光体３２の入光部は、導光体３２の端面であり、光源である青色ＬＥＤ３１ｂ、赤色ＬＥＤ３１ｒ、緑色ＬＥＤ３１ｇは、端部に配置されている。

導光体３２は、その背面側に光出射手段である微細な凹凸形状３３が形成されている。青色ＬＥＤ３１ｂ、赤色ＬＥＤ３１ｒ、緑色ＬＥＤ３１ｇから発光された光が導光体により、表示層１０に向かって出射される。

導光体３２は、アクリルやポリカーボネート、ＡＢＳ、ポリスチレン、アクリルスチレン、ポリ塩化ビニルなどの透明樹脂による成形品を用いるとよい。なお、本発明において導光体３２は、平板に限定されるものではなく、三次元形状を有する薄型の成形品を含むものであり、例えば家電、音響機器、携帯電話などの小型電子機器の筺体であってもよい。また、導光体３２は可撓性のものであってよく、例えばシリコン樹脂で作られた弾力性を有するフィルムであってもよい。

光出射手段は、導光体３２の内面反射（全反射）により奥方まで導かれた光を表示層１０に向けて出光可能に反射させるための手段であり、例えば微細な凹凸形状３３を形成する。微細な凹凸形状は、光源から距離が遠くなるにつれて、疎から密に変化させることより均等な発光を得ることができる。

微細な凹凸形状は、マット調のシボ面を使用したり、微細なマイクロレンズ形状を使用してもよい。マイクロレンズなどの形状を制御した凹凸形状を用いることにより、光線の反射特性を高めることができ、より効果的な発光を得ることができる。この微細な凹凸形状は、導光体３２の成形金型にあらかじめ形状を付与しておき、成形時に転写させるのが一般的である。また、成形金型に直接形状を付与する代わりに、基体シート上に微細な凹凸形状を設けた形状転写箔を使用し、導光体３２の成形時に金型に前述の転写箔を挿入し金型面に配置することによって、成形と同時に微細凹凸形状を導光体に転写してもよい。

光出射手段は、導光体１の背面側に微細な凹凸形状を形成させるものに限定されず、導光体３２に光拡散を行なうためのドット印刷を施したものでもよい。さらに、光出射手段は、上記微細凹凸形状やドット印刷により直接反射させるのではなく、一旦透過した後に下部の白色シート等の反射板により表示層１０に向けて光を出光させるものでもよい。

また、導光体３２の出光面の全面を発光させるのではなくて、部分的に発光させたい場合は、発光させるエリアの位置に応じて光出射手段を設け、発光させないエリアの位置に対応した箇所には光出射手段を設けない方がよい。これにより光源からの光を無駄に発光させることなく有効に使用することができる。さらに、導光体３２の入光部は、導光体の端部に限られず、導光体３２の側面又は下部であってもよい。

図３は、本発明にかかる発光表示パネルの他の具体的構成を示す模式断面図である。第３発光表示パネル３は、表示層１０の背面側に光源３１を配置している。光源３１は光照射手段３０である。

表示層１０と光源３１の間に、光を拡散させる拡散板を配置してもよい。

上記の光照射手段３０に含まれる光源３１は、発光色が異なるＮ色のＬＥＤを用いることができる。Ｎは、２以上の正の整数である。Ｎ色のＬＥＤは、発光色毎に独立して点灯、消灯などの駆動が可能である。ここで、ＬＥＤの総数はＮを越える数であってもよい。例えば、Ｒ（赤色）素子及びＧ（緑色）素子を１個ずつ配置し、Ｂ（青色）素子のみ２個配置して合計４個のＬＥＤを配置することもできる。この場合、Ｎは３である。

光源３１となるＬＥＤは発光色毎にそれぞれ異なるパッケージを導光体３２の入光部に並べて配置させてもよい。側面発光タイプのＬＥＤは厚みも薄く、ユニット全体の厚みの薄型化が要求される製品に対して効果的である。ＬＥＤパッケージには発光色の異なるＲ，Ｇ，Ｂなどの素子を一つのパッケージに搭載した製品もある。このような複数の素子をまとめたＬＥＤパッケージを使用することによって、より省スペースな設計ができる。光源３１の発光色は、Ｒ、Ｇ、Ｂのほかに黄色、オレンジなど多彩である。

個々の光源が発する単一色の光とは、例えば、単色ＬＥＤのような波長範囲が１００ｎｍ以内にある光源に限られず、例えば、波長範囲が２００ｎｍの光であってもよい。
波長範囲とは、光源の発光スペクトルにおいて、最強波長強度の１５％を与える低波長側の波長から、最強波長強度の１５％を与える高波長側の波長までの波長範囲をいう。使用可能な単一色の光の波長範囲は、単一色表示パターンが透過する光のスペクトル（後に説明する）、同一の発光表示パネルに使用する光源の色の数（Ｎ）との関係により、変化する。

もっとも、単一色の光はその波長範囲が狭いと発光表示パネルの単一色表示パターン、重複色表示パターンなどの設計が容易となる。このような観点から、及び、電力消費が少ない、小型であるなどの理由により、光源として単色ＬＥＤが相応しい。

しかし、光源３１はＬＥＤに限るものではなく、単一色を発光する蛍光灯等を使用してもよい。また、光源３１は、白色光源（例えばタングステンランプ）と回折格子、プリズムなどの分光手段を組み合わせて、光のスペクトル幅を小さくした光を発する光源であってもよい。

表示層１０は、単一色の光を透過可能な材料で形成された単一色表示パターン１１を含んでいる。単一色表示パターンは、光源３１が発するＮ色の光の各々の光に対応しており、各々の単色光について、少なくとも１つの単一色表示パターンを含んでいる。例えば、光源３１が赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）と青色（Ｂ）の３色を発光する場合に、赤色（Ｒ）光のみを透過する材料からなる単一色表示パターンを１個配置し、緑色（Ｇ）光のみを透過する材料からなる単一色表示パターンを１個配置し、青色（Ｂ）色のみを透過する材料からなる単一色表示パターンを２個配置して合計４個の発光表示パターンを配置することができる。

図４は、表示層の一例を示した平面模式図である。図１４（ａ）は、表示層１０ａの平面模式図であり、図１４（ｂ）はその部分拡大図である。表示層１０ａは、光源として青色ＬＥＤと赤色ＬＥＤを備える光照射手段と組み合わされるものである。図４（ａ）を参照して、表示層１０ａは、青色表示単一色表示パターン１１ｂと赤色表示単一色表示パターン１１ｒが一の領域に重なって形成されたものである。青色表示単一色表示パターン１１ｂは、アルファベット文字Ｓの形状である。赤色表示単一色表示パターン１１ｒは、アルファベット文字Ｎの形状である。青色表示単一色表示パターン１１ｂと赤色表示単一色表示パターン１１ｒはその一部の面が重なっている。すなわち、図４（ｂ）を参照して、単一色表示パターンが２個重複する重複色表示領域１６を有している。

図４（ｃ）に示すように、表示層１０ａには、赤色光源（赤色ＬＥＤ）発光時に、Ｎの文字が表示される。図４（ｄ）に示すように、表示層１０ａには、青色光源（青色ＬＥＤ）発光時に、Ｓの文字が表示される。

図５は、単一色表示パターン１１と重複色表示領域を説明するための説明図である。
表示層１０ｂにおいて、青色表示単一色表示パターン１１ｂと赤色表示単一色表示パターン１１ｒが一部重複している。当該重複領域は、青色赤色重複表示領域１６ｂｒである。青色表示単一色表示パターン１１ｂから青色赤色重複表示領域１６ｂｒを除いた領域が、青色個別色表示領域１７ｂである。赤色表示単一色表示パターン１１ｒから青色赤色重複表示領域１６ｂｒを除いた領域が、赤色個別色表示領域１７ｒである。

ここで、青色ＬＥＤを発光させて透光表示させたい領域は、青色個別色表示領域１７ｂと青色赤色重複表示領域１６ｂｒ、すなわち、青色表示単一色表示パターン１１ｂである。また、赤色ＬＥＤを発光させて透光表示させたい領域は、赤色個別色表示領域１７ｒと青色赤色重複表示領域１６ｂｒ、すなわち、赤色表示単一色表示パターン１１ｂである。

そこで、特定色である青色ＬＥＤ発光色について、青色個別色表示領域１７ｂを構成する材料の輝度ｂＥ_Ｓと青色赤色重複表示領域１６ｂｒを構成する材料の輝度ｂＥ_ＯＬの関係は、式１−１を満足する。
Ｖｍｉｎ≦（ｂＥ_Ｓ／ｂＥ_ＯＬ）≦Ｖｍａｘ 式（１−１）
（式１−１中で、輝度を示すＥの左に添付したアルファベットｂは、特定色が青色であることを示していて、
ｂＥ_Ｓは青色ＬＥＤ点灯時における青色個別色表示領域１７ｂでの輝度、
ｂＥ_ＯＬは青色ＬＥＤ点灯時における青色赤色重複表示領域１６ｂｒでの輝度、
を示している。

同時に、特定色である赤色ＬＥＤ発光色について、赤色個別色表示領域１７ｒを構成する材料の輝度ｒＥ_Ｓと青色赤色重複表示領域１６ｂｒを構成する材料の輝度ｒＥ_ＯＬの関係は、式１−２を満足する。

Ｖｍｉｎ≦（ｒＥ_Ｓ／ｒＥ_ＯＬ）≦Ｖｍａｘ 式（１−２）
（式１−２中で、輝度を示すＥの左に添付したアルファベットｒは、特定色が赤色であることを示していて、
ｒＥ_Ｓは赤色ＬＥＤ点灯時における赤色個別色表示領域１７ｒでの輝度、
ｒＥ_ＯＬは赤色ＬＥＤ点灯時における青色赤色重複表示領域１６ｂｒでの輝度、
を示している。

式（１−１）と式（１−２）において、Ｖｍｉｎの値は通常０．５であり、好ましくは０．８であり、Ｖｍａｘの値は通常１．５であり、好ましくは１．２である。

図６は、個別色表示領域の光透過スペクトル、重複色表示領域の光透過スペクトル及び単一色光源の発光スペクトルの一例を示すグラフである。

本グラフは、青色個別色表示領域１７ｂは青インクを材料にして構成し、その透過スペクトルを線２１に表示し、赤色個別色表示領域１７ｒは赤インクを材料にして構成し、その透過スペクトルを線２２で表示し、重複色表示領域である青色赤色重複表示領域１６ｂｒは、赤と青の中間色のインクを材料にして構成し、その透過スペクトルを線２３で表示した。また、青色ＬＥＤの発光スペクトルを点線２４で表示し、赤色ＬＥＤの発光スペクトルを点線２５で表示している。

青色ＬＥＤの発光スペクトルは４５０ｎｍ付近で発光強度が最大となる。この波長で、青色個別色表示領域１７ｂの透過率２１と青色赤色重複表示領域１６ｂｒの透過率２３はどちらもおよそ５０％である。つまり、青色ＬＥＤから発光される光は、青色個別色表示領域１７ｂと青色赤色重複表示領域１６ｂｒをほぼ同一の透過率で透過する。青色個別色表示領域１７ｂと青色赤色重複表示領域１６ｂｒに、青色ＬＥＤから同程度の強度の光を照射すると、青色個別色表示領域１７ｂと青色赤色重複表示領域１６ｂｒは、同程度の明るさで視認される。（ｂＥ_Ｓ／ｂＥ_ＯＬ）の値は略１となる。

赤色ＬＥＤの発光スペクトルは６６０ｎｍ付近で発光強度が最大となる。この波長で、赤色個別色表示領域１７ｒの透過率２２と青色赤色重複表示領域１６ｂｒの透過率２３はどちらもおよそ５０％であり、つまり、赤色ＬＥＤから発光される光は、赤色個別色表示領域１７ｒと青色赤色重複表示領域１６ｂｒをほぼ同一の透過率で透過する。赤色個別色表示領域１７ｒと青色赤色重複表示領域１６ｂｒに、赤色ＬＥＤから同程度の強度の光を照射すると、赤色個別色表示領域１７ｒと青色赤色重複表示領域１６ｂｒは、同程度の明るさで視認される。（ｒＥ_Ｓ／ｒＥ_ＯＬ））の値は略１となる。

上記単一色表示パターンと重複色表示領域を構成する材料としては、樹脂バインダー中に顔料や染料などの着色材を含有したもの（例えばインキ）を使用できる。

赤色顔料はブリリアントカーミン６ＢやレーキレッドＣなどのアゾレーキ顔料、バリウムレッド２Ｂ、トルイジンレッド、ブリリアントファーストスカーレット、ナフトールレッド、キナクリドン顔料、ローダミン６Ｇなどがある。

緑色顔料はフタロシアニングリーン、ブリリアントグリーンレーキ、ダイヤモンドグリーンレーキ、青色顔料はフタロシアニンブルー系顔料、ビクトリアピュアブルーＢＯトーナーなどが挙げられる。

無機顔料としては、赤色顔料はＦｅ₂Ｏ₃、Ｐｂ₃Ｏ₄、２Ｓｂ₂Ｓ、Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｓ₃、及びＳｂ₂Ｏ₃等、緑色顔料はＣｒ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ（ＯＨ）₄、Ｃｕ（ＣＨ₃ＣＯ₂）₂・３ＣｕＯ（ＡｓＯ₂）₂、ＣｏＯ−ＺｎＯ−ＭｇＯ、ＴｉＯ₂−ＣｏＣ−ＮｉＯ−ＺｎＯ等、青色顔料は３ＮａＡｌ・ＳｉＯ₄・Ｎａ₂Ｓ₂、２（Ｎａ₂Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂）・Ｎａ₂Ｓ₂、Ｆｅ₄［Ｆｅ（ＣＮ）₆］３ｎＨ₂Ｏ、ＣｏＯ・ｎＡｌ₂Ｏ₃、（以上ｎ＝２〜３）、ＣｏＯ・ｎＳｎＯ₂・ｍＭｇＯ（ｎ＝１．５〜３．５、ｍ＝２〜６）、及びＣｏＯ−Ａｌ₂Ｏ₃等が挙げられる。

上記発光表示パターンを構成する材料として、複数積層された光学薄膜を用いることもできる。例えば、酸化チタン、酸化珪素などの無機物をコーティング、ディッピング、蒸着法やスパッタリング法などにより複数積層させた光干渉膜をパターン化して用いる。なお、本発明において光出射手段３０からの光のうち透過可能な波長とは、表示パネルに対して垂直な方向に透過可能な波長という意味であり、光学薄膜を透過することに屈折した波長について材料の同異を述べているわけではない。

重複色表示領域を構成する材料としては、例えば、単一色表示領域を構成するインキ色の中間色のインキを使用することができる。当該インキは重複色表示領域の全面に印刷または塗布（いわゆるベタ塗り）してもよく、網点で印刷してもよい。

輝度を好ましい比率にするためには、例えば、樹脂パインダー中の顔料や染料の量を増減したり、インキ塗布膜厚を増減したりすればよい。

また、表示層１０は、導光体３２の片面に直接印刷や塗装などの方法で設けることができる。また、表示層１０は、転写箔やインサートフィルムを用いて導光体３２の成形時に金型に挿入することにより、導光体３２の成形と同時に導光体３２の片面に形成することができる。また、透明フィルムに表示層１０を形成したものを導光体３２の片面にラミネートしてもよいし、導光体３２に重ねて配置するだけでもよい。また、表示層１０は、導光体３２を用いない場合には、透明フィルムに形成するだけである。

さらに、単一色透過パターン１１が透過可能な波長とは、光源３１から発光される波長領域にまるごと対応している必要はない。例えば、赤色ＬＥＤからの発光される波長領域の中で緑色に近い側のより狭い領域の波長だけであってもよく、この場合、発光表示パターンで表示される発光色は赤色ＬＥＤの発光色とは異なったものになる。

上記光源３１が発光色毎に独立して駆動可能であるので、この光源３１の駆動を選択的に行なうことで随時、表示層１０へ照射される光の波長を変えることができる。本発明において、光源３１の駆動とは、発光、消光、発光の光量を変化させることなどを意味する。光源３１の駆動は、光源３１へ供給する電気量を変化させることにより行ってもよく、また、遮光板やスリットなどを用いる機械的手段で行ってもよい。

表示層１０には透過可能な波長の異なる材料からなる２以上の単一色表示パターンが形成されているので、光照射手段からの照射色の変更によって単一色パターンを選択することができる。

図７は本発明にかかる他の発光表示パネルの構成を示す模式断面図である。第４発光表示パネル４は、表示層１０の表面側に、半透過層４１が配置されている。半透過層４１はパターン露見防止手段である。表示層１０、光照射手段３０などは図１を用いて説明した第１発光表示パネルと同じである。

外光のある場所で発光表示パネルを使用すると、外光４２が表示層１０から発光表示パネル内に入光し、背面側にある光照射手段３０などで反射して、表示層１０を透過して、出光する。表示層１０には、単一色表示パターン１１があるので、外光に由来する光が単一色表示パターンを露見させることになる。

第４発光表示パネルにおいて、外光が半透過層４１を入光時と出光時の都合２回透過する。例えば、半透過層の光透過率を３０％とすれば、外光の出光強度は、半透過層がない場合と比較すると０．０９（０．３×０．３）となる。よって、外光４２に由来する単一色表示パターン１１の露見を防止することができる。ここで、光源３１から照射され、単一色表示パターン１１を表示する光についても、半透過層４１を通過することになるが、当該光は、半透過層４１を１回透過するのみである。上記の例では、透過率３０％で表面側に出光する。

半透過層の光透過率は、２０〜４０％にすることが好ましい。ここで光透過率は、可視光線の波長領域（３６０ｎｍから８３０ｎｍ）における全波長領域での透過率をいう。

半透過層は、スモーク調の樹脂や、透明樹脂板やガラス板の少なくともどちらか一方の面に半透過性の意匠を印刷したフィルムを貼り合せたものがある。また透明樹脂を用いた成形品で成形時に少なくともどちらか一方の面に半透過性の意匠を印刷したフィルムを成形金型に挿入し成形と同時に意匠を成形物に転写させたものでもよい。

半透過性の意匠としてはスモーク調の印刷をしたものや金属をハーフ蒸着させたものがある。

その他のパターン露見防止手段としては、円偏光板層を用いることができる。円偏光板層は、入光する外光と、当該外光由来の出光する光との円偏光性の相違を利用して、出光する光を遮断する働きをする。円偏光板層として、円偏光板を透明樹脂板やガラス板のどちらか一方の面に貼り合せたものでもよい。透明樹脂版の材料としてはアクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリオレフィン系樹脂などがある。

パターン露見防止手段は、表示層と離間して表示層１０の表面側に配置してもよく、また、表示層と一体となる態様で表示層１０の表面側に配置してもよい。

パターン露見防止層を設けることにより、以下の効果を得ることができる。
(1) 光源が点灯してない状態では複数の単一色表示パターン１１の存在の露見を防止することができる。
(2) １色の光源３１が点灯している状態では、当該光源の波長により選択された単一色表示パターンが発光表示されると同時に、選択されていない単一色表示パターンが外光の反射により露見することを防止できる。

図８は、本発明にかかるその他の発光表示パネルの構成を示す模式断面図である。第５発光表示パネル５は、光照射手段として導光体３２と光源３１ｂ、３１ｒ、３１ｇを含み、導光体３２の背面側に配置された光吸収シート５１を有する。

外光のある場所で発光表示パネルを使用すると、外光５２が表示層１０から発光表示パネル内に入光し、導光体３２を透過して、第５発光表示パネル５が置かれたフレーム、筐体構造物などで反射して、表示層１０を透過して、出光する。表示層１０には、単一色表示パターン１１があるので、外光５２に由来する光が単一色表示パターンを露見させることになる。

そこで、外光５２の反射を抑制するために、光吸収シート５１を配置する。光吸収シート５１は、黒色のフィルムである。

光吸収手段は、導光体の背面に接して、または、導光体と離間して、導光体の背面側に、フィルムやプレートを配置するものであってもよい。または導光体が置かれた筐体のフレームに黒色の塗装をしたものでもよい。フィルムやプレートは、黒色であってもよく、または、その表面に微細な凹凸を形成し反射を抑える機能を持たせてもよい。

光吸収手段を設けることにより、以下の効果を得ることができる。
(1) 光源が点灯してない状態では複数の単一色表示パターン１１の露見を防止することができる。
(2) １色の光源３１が点灯している状態で、当該光源の波長により選択された単一色表示パターンが発光表示されると同時に、選択されていない単一色表示パターンが外光の反射により露見することを防止できる。

図９は本発明にかかるその他の発光表示パネルの構成を示す模式断面図である。第６発光表示パネル６は、単一色表示パターン１１の裏面に反射防止層６１が設けられている。表示層１０、光照射手段３０などは図１を用いて説明した第１発光表示パネルと同じである。

図１０は、発光表示パネルに入射する外光とその反射を説明する説明図である。図１０を参照して、発光表示パネルに外光６５が入光すると、外光６５は単一色表示パターン１１の表面１４で反射される。矢印６６で当該反射光を示している。この反射光（矢印６６）は、単一色表示パターンの作用により、一部の波長領域が吸収され、色が発生する。

外光６５は単一色表示パターン１１の背面１５で反射される。矢印６７で当該反射光を示している。この反射光（矢印６７）は、単一色表示パターンを透過するので、色が発生する。このようにして、単一色表示パターン１１の表面１４、裏面１５で反射する光が、表示層１０に形成された単一色表示パターン１１を露見させる。

第６発光表示パネル６は反射防止層６１により、単一色表示パターン１１の露見を防止している。反射防止層６１は、低屈折材料を塗布したり、印刷したり、反射防止フィルムや低反射フィルムを貼りつけて形成してもよい。

反射防止層に用いる低屈折材料としては、フッ化マグネシウム、酸化ケイ素などの金属酸化物を用いることができる。また、シリカあるいはオルガノポリシロキサンの少なくとも１種を含む有機金属化合物を用いることもできる。また、これらの有機金属化合物の多孔体を用いることもできる。また、フッ素系合成樹脂などの有機化合物を用いることも可能である。

反射防止層の構成としては、微細孔を有する酸化ケイ素あるいは酸化アルミウムを、酸化ケイ素に分散し単層として使用したり、フッ化マグネシウムを単層として用いるほか、酸化チタン層／酸化ケイ素層の２層構成の反射防止層として使用したり、酸化チタン層／酸化ケイ素層／酸化チタン層／酸化ケイ素層のように４層構成の反射防止層など多重干渉を利用した多層構成の反射防止層としてもよい。

これらの反射防止層の製造方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などがある。あるいは金属アルコラート、金属キレートなどの有機金属化合物を浸積法あるいは印刷法、コーティング法などにより基体シート上に塗布し、その後、光照射あるいは乾燥により金属酸化物皮膜を形成して反射防止層を得る方法もある。

反射防止層の厚さは、０．０１〜２μｍの範囲で適宜選択するとよい。これらの膜厚は、低屈折材料の屈折率により、一般式ｎ×ｄ＝λ／４または一般式ｎ×ｄ＝３λ／４（ただし、ｎは低屈折材料の屈折率、ｄは低屈折材料の膜厚、λは低反射中心波長をそれぞれ示す）を満たすように適宜選択するとよい。

反射防止フィルムは、ポリエチレンテレフタレートなどの光透過性に優れたフィルムの表面に上記方法により反射防止層を形成したものを例示することができる。低反射フィルムは、ポリエチレンテレフタレートなどの光透過性に優れたフィルムの表面に、フッ化マグネシウム、酸化ケイ素などの低屈折材料からなる金属酸化物を単体または高屈折材料からなる金属酸化物とともに蒸着して積層したものや、フッ素樹脂などの低屈折材料をコーティングしたものなどを例示することができる。

例えば表示層の表示面とは逆側に配置された光源に赤色に発光するＬＥＤと青色に発光するＬＥＤを用い、赤色の発光色を透過させ青色の発光色を遮光する材料で構成されたパターンと、青色の発光色を透過させ赤色の発光色を遮光する材料で構成されたパターンを一つの表示面に構成した場合、赤色透過部の反射率は１５．５％、青色透過部の反射率は１１．５％である時、片側面に反射防止処理を行うと赤色透過部の反射率は１２．６％、青色透過部の反射率は１０．４％と各３％ほど低減される。

反射防止処理を行わない構成では表示層の発光面側に配置される半透過層は透過率２４％に設定したときに光源が点灯していない状態での各表示パターンを隠すことができるのに対し、反射防止処理を行った場合半透過層の透過率は３４％まで上げることができる。よって同じ明るさの光源を使用した場合、反射防止処理を行うことにより反射防止処理を行っていない構成と比較して４２％明るさが向上することとなる。

図１１は本発明にかかる他の発光表示パネルの構成を示す模式断面図である。第７発光表示パネル７は、導光体の表面に反射防止層７１が設けられている。表示層１０、導光体３２などは図２を用いて説明した第２発光表示パネルと同じである。

図１０を参照して、発光表示パネルに外光６５が入光すると、外光６５は導光体３２の表面３４で反射される。矢印７６で当該反射光を示している。また、外光６５は導光体３２の背面３５で反射される。矢印７７で当該反射光を示している。これらの反射光（矢印７６と矢印７７）は、単一色表示パターン１１を透過し、表面側に出光するので、色が発生する。このようにして、導光体３２の表面３４、裏面３５で反射する光が、表示層１０に形成された単一色表示パターン１１を露見させる。

第７発光表示パネル７は反射防止層７１により、単一色表示パターン１１の露見を防止している。反射防止層７１は、導光体３２の背面３５に設けてもよい。また、反射防止層７１は、導光体３２の表面３４及び背面３５の両面に設けてもよい。

反射防止層７１の形成材料、形成方法などは、反射防止層６１で説明したと同様である。

本発明の表示層１０において、単一色表示パターンが無い平面領域１３は、遮光層を設けてもよい。遮光層を形成することにより、単一色表示パターンのコントラストが向上する。遮光層として黒色インキまたは白色インキなどが挙げられる。また、インキ層を複数重ね合わせることで遮光効果を上げることができる。

また、光照射手段として導光体と光源を使用する場合に、遮光層として金属蒸着などの反射層を形成すれば、発光を必要としない部分に照射された光線を導光体に戻すことができ、これにより光源からの光を無駄に発光させることなく有効に使用することができる。

表示層の最表面にハードコート層を形成してもよい。

本発明にかかる発光表示パネルを製品に採用すれば、従来液晶ディスプレイで表現していた絵柄の切り替えを簡易、堅牢、安価な構成で実現できる。複数の絵柄を同一面領域に表示できるので、絵柄表示領域が節約できる。そして、その絵柄は明瞭に表現される。図１２は、文字表示の切り替えを本発明にかかる発光表示パネルで実現した実施例である。図中（ａ）は表示層の平面模式図であり、（ｂ）は光源非発光時の発光表示パネル、（ｃ）は赤色光源発光時の発光表示パネル、（ｄ）は青色光源発光時の発光表示パネルを示している。

本発明にかかる発光表示パネルとタッチパネルを併用した製品は、同一面を異なる機能のスイッチに割り当てることができる。よって、タッチパネル面積を節約することができる。図１３は、キー表示の切り替えを本発明にかかる発光表示パネルで表現した実施例である。図中（ａ）は表示層の平面模式図であり、（ｂ）は光源非発光時の発光表示パネル、（ｃ）は赤色光源発光時の発光表示パネル、（ｄ）は青色光源発光時の発光表示パネルを示している。

本発明にかかる発光表示パネルの構成を示す模式断面図である。 本発明にかかる他の発光表示パネルの具体的構成を示す模式断面図である。 本発明にかかる発光表示パネルの他の具体的構成を示す模式断面図である。 表示層の一例を示した平面模式図である。 単一色表示パターン１１と重複色表示領域を説明するための説明図である。 個別色表示領域の光透過スペクトル、重複色表示領域の光透過スペクトル及び単一色光源の発光スペクトルの一例を示すグラフである。

本発明にかかる他の発光表示パネルの構成を示す模式断面図である。 本発明にかかるその他の発光表示パネルの構成を示す模式断面図である。 本発明にかかるその他の発光表示パネルの構成を示す模式断面図である。 発光表示パネルに入射する外光とその反射を説明する説明図である。 本発明にかかる他の発光表示パネルの構成を示す模式断面図である。 文字表示の切り替えを本発明にかかる発光表示パネルで実現した実施例である。 キー表示の切り替えを本発明にかかる発光表示パネルで表現した実施例である。 従来の発光表示パネルの表示層の一例を示した平面模式図である。

符号の説明

１ 第１の発光表示パネル
２ 第２の発光表示パネル
３ 第３の発光表示パネル
４ 第４の発光表示パネル
５ 第５の発光表示パネル
６ 第６の発光表示パネル
７ 第７の発光表示パネル
１０ 表示層
１１ 単一色表示パターン
１１ｂ 青色表示単一色表示パターン
１１ｒ 赤色表示単一色表示パターン
１３ 遮光パターン
１６ 重複色表示領域
１６ｂｒ 青色赤色重複色表示領域
１７ｂ 青色個別色表示領域
１７ｒ 赤色個別色表示領域

２１ 青色個別色表示領域の光透過スペクトル
２２ 赤色個別色表示領域の光透過スペクトル
２３ 青色赤色重複色表示領域の光透過スペクトル
２４ 青色ＬＥＤの発光スペクトル
２５ 赤色ＬＥＤの発光スペクトル
３０ 光照射手段
３１ 光源
３１ｂ 青色光を発光する光源である青色ＬＥＤ
３１ｇ 緑色光を発光する光源である緑色ＬＥＤ
３１ｒ 赤色光を発光する光源である赤色ＬＥＤ
３２ 導光体
３３ 凹凸形状
３４ 導光体の表面
３５ 導光体の背面
４１ パターン露見防止手段である半透過層
５１ 光吸収手段である光吸収シート
６１ 反射防止層である反射防止シート

Claims (6)

1. 複数の発光表示パターンを有する表示層と、前記表示層の背面側に配置されて前記表示層に光を照射する光照射手段からなり、前記光照射手段は、発光色が互いに異なるＮ色（Ｎは２以上の正の整数）を発光する光源を有し、前記表示層は、前記Ｎ色中の単一色の光を透過可能な材料で形成された単一色表示パターンを、各々の単一色についてそれぞれ有しており、前記光源の発光色を切り替えて、一の前記単一色表示パターンを独立して表示する発光表示パネルにおいて、
   前記単一色表示パターンが他の単一色表示パターンの内少なくとも一つと重複する重複色表示領域を含んでおり、
   各単一色表示パターンについて前記重複色表示領域を含む単一色表示パターンから、前記重複色表示領域を除いた領域である一の個別色表示領域と、
   前記重複色表示領域との間で、
   輝度が、式（１）の関係を満足することを特徴とする発光表示パネル。
   ０.５≦（cＥ_Ｓ／cＥ_ＯＬ）≦１.５ 式（１）
   (式（１）中で、
   ｃＥ_Ｓはｃ色の光源点灯時における単一色表示パターン内の前記重複色表示領域を除いた領域である前記個別色表示領域での輝度、
   ｃＥ_ＯＬはｃ色の光源点灯時における単一色表示パターン内の前記重複色表示領域での輝度である。）
2. 前記光照射手段は、背面側に光出射手段を有する導光体と、前記導光体の入光部に配置された光源からなることを特徴とする請求項１に記載した発光表示パネル。
3. 前記表示層の表面側に、パターン露見防止手段を配置して、光源非点灯時に外光の反射に起因する前記発光表示パターンの露見を防止することを特徴とする請求項１乃至２いずれか記載の発光表示パネル。
4. 前記導光体の背面側に、光吸収手段を配置したことを特徴とする請求項２に記載した発光表示パネル。
5. 前記単一色表示パターンの表面及び／又は背面に、反射防止層を設けたことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の発光表示パネル。
6. 前記導光体の表面及び／又は背面に、反射防止層を設けたことを特徴とする請求項２又は４いずれかに記載の発光表示パネル。

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