JPH07191618A - 導光板を用いた表示装置 - Google Patents

導光板を用いた表示装置

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JPH07191618A
JPH07191618A JP5346954A JP34695493A JPH07191618A JP H07191618 A JPH07191618 A JP H07191618A JP 5346954 A JP5346954 A JP 5346954A JP 34695493 A JP34695493 A JP 34695493A JP H07191618 A JPH07191618 A JP H07191618A
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rays
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Satoshi Inoue
吏司 井上
Makoto Tokunaga
真 徳永
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    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F11/00Indicating arrangements for variable information in which the complete information is permanently attached to a movable support which brings it to the display position
    • G09F11/24Indicating arrangements for variable information in which the complete information is permanently attached to a movable support which brings it to the display position the advertising or display material forming part of a moving band, e.g. in the form of perforations, prints, or transparencies
    • G09F11/29Indicating arrangements for variable information in which the complete information is permanently attached to a movable support which brings it to the display position the advertising or display material forming part of a moving band, e.g. in the form of perforations, prints, or transparencies of a band other than endless
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F13/00Illuminated signs; Luminous advertising
    • G09F13/04Signs, boards or panels, illuminated from behind the insignia
    • G09F13/0409Arrangements for homogeneous illumination of the display surface, e.g. using a layer having a non-uniform transparency

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 紫外線等の不可視光線を用いることにより導
光板を介して視認対象物に描かれた視認対象のうち一部
を選択的に視認することができるようにする装置を提供
すること。 【構成】 導光板1の背面の一部には微細な溝が形成さ
れることにより反射面たる溝部2が形成される。導光板
1の背後には視認対象物として表示パネル3が配置さ
れ、溝部2の形成部分の背後に位置する表示パネル部分
には紫外線を可視光線として反射する可視光転換反射材
により描かれた部分3aがあり、その他の部分3bは通
常の顔料で描かれた部分となっている。昼間等導光板1
の表面1aから可視光線が入射する場合には導光板1を
介して背後の表示パネル3に表示されたもの3a、3b
は全て視認できる。一方夜間等、可視光線が殆ど無い場
合に不可視光線として紫外線UVを発すると、その一部
は溝部2を透過して表示パネル3に至り、可視光転換反
射材で描かれた部分は可視光線VLを反射し、同部分の
みが暗闇に浮き出るようにして幻想的に視認することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は導光板を用いた表示装置
に係り、特に紫外線等の不可視光線を用いることより視
認対象のうち肉眼により視認出来る部分を変更可能にし
た表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば液晶の照明手段として導光板と称
する照明手段が知られている。この導光板は、例えばア
クリル樹脂やナイロンポリカーボネート等の透明なプラ
スチックス、或いはガラス等の透明な材料から形成され
た透明板の一面に微細な凹凸面が形成されたものであっ
て、板材側縁に光源が配置された構成と成っているのが
一般的である。
【0003】この構成において、光源から発した光は導
光板裏面の凹凸面において、導光板肉厚方向に向かって
反射し、大半の光が導光板表面から出光する。これによ
り導光板表面に配置された液晶は裏面から照明され、導
光板はバックライトとしての機能を果たす。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記導光板において
は、バックライトとしての機能を効果的に果たすため、
光源からの光を可能な限り導光板表面に導くことが重要
な技術的課題の一つとなっている。しかしながら溝部の
形成のみでは光源からの全光量を反射することは不可能
であって、その一部は溝部を通過して導光板裏面に逃げ
てしまう。このため従来は導光板の裏面に更に反射板を
置く等の手段を講じているバックライト装置も少なくな
い。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来導光板の
問題点として指摘されていた上記性質を逆に利用し、新
たな表示装置を提供することを目的とするものである。
【0006】より具体的には導光板裏面の少なくとも一
部に光反射用の溝部が形成され、かつ同導光板裏面には
フィルムまた板材に文字や図形等の視認対象が描かれた
視認対象表示物が配置され、かつ同視認対象表示物の少
なくとも一部は紫外線等の不可視光線の照射によって可
視光線を反射する材料により描かれ、さらに同導光板の
光源のうち少なくも一部は前記不可視光線を発するもの
とすることを特徴とする表示装置である。
【0007】
【作用】導光板を通過する不可視光線の一部は反射面を
通過して裏面に出光する。裏面に出光した光は導光板裏
面に配置された視認対象物を照らし、かつこの光は導光
板の肉厚方向に反射する。この場合、視認対象が不可視
光線を可視光線として反射する材料で描かれていると、
当該部分だけが可視光線として反射して視認可能とな
り、他の部分は不可視光線がそのまま反射されるため全
く視認不能であり、あたかも暗闇の中に可視部分のみが
浮いているように見える。
【0008】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参考に具体的に
説明する。
【0009】先ず図1により本発明の基礎を成す原理を
説明する。図中導光板50の側縁に配置された光源から
発せられた光(可視光)VL´は導光板50の裏面に形
成された多数の溝51から成る反射面で反射し、導光板
50の表面50aから出光し、図示しない対象物を照明
する。この場合溝形成面以外の部分で反射した光VL´
1は、一部が導光板裏面に漏出するものの、大半は反射
光VL´2として導光板表面側で再度反射して反射光V
L´3となる。このようにして導光板内部を反射しなが
ら導光板の他方の側面に向かう。
【0010】一方、溝51に至った光VL´4の大半は
反射光VL´5として導光板表面50aから出光する。
このため導光板表面50aのうち溝51の形成部に対応
する部分Aは他の導光板表面に比較して格段に明るくな
る。然し溝51に至った光VL´4の一部は溝51を通
過して漏出光VL´6として導光板50の裏面に出光す
るため光のロスとなる。このため従来はこの漏出光VL
´6を可能な限り減少させるべく、溝の断面形状や溝深
さ等が各種選定されている。本願はこの導光板裏面に出
光する漏出光を積極的に利用することにより構成される
表示装置であることを特徴とする。
【0011】図2乃至図4は本発明の第1の実施例を示
す。
【0012】符号1は導光板であって、従来の導光板と
同様アクリル樹脂、ガラス等の透明材料により形成され
ている。2はこの導光板裏面に形成された反射部たる溝
部である。溝部2は導光板裏面の全面に形成することも
もとより可能であるが、後述する視認対象の構成に対応
させることにより、裏面一部に形成される方が表示効果
を高めることができる。以下導光板裏面の一部に溝部が
形成されている場合を例に説明する。
【0013】3は視認対象が描かれた視認対象表示物た
る表示パネルであって、同表示パネル3は導光板1の裏
面に配置されている。視認対象表示物たる同パネル3に
はその使用目的に合わせて直接の視認対象である所定の
図形や文字等が表示されている。また図示の構成では表
示パネル3は導光板裏面からやや離して配置されている
が、同導光板1の裏面にほぼ密着するようにして配置し
てもよい。
【0014】符号3aは表示パネル3に描かれた図形或
いは文字のうち、不可視光線である紫外線UVが照射さ
れた際に同紫外線を可視光線に転換して反射する塗料、
インク或いは顔料(以下これらの材料を「可視光転換反
射材」と総称する)により描かれた部分を示し、同可視
光転換反射材により描かれた部分3aは導光板1の裏面
のうち溝部2が形成された位置の背後に位置するよう表
示パネル3に描かれる。なお、図中可視光転換反射材で
描かれた部分3aを他の表示部分3bから区別するた
め、同部分3aが突出して示されているいるが、当然の
ことながら実際の表示パネル2では同部分3aと他の部
分との間に段差等は存在しない。
【0015】次に符号4は導光板1の側縁に配置された
光源であって、同光源は不可視光線である紫外線UVを
発するようになっている。この紫外線UVを発する光源
(以下「紫外線光源」と称する)としては「ブラックラ
イト」と通称される紫外線発光ランプが好適である。
【0016】また前記表示パネル中の可視光転換反射材
としては硫化亜鉛カドミウム、亜鉛シリケート、カルシ
ウムシリケート等を含む顔料が好適であり、例えば硫化
亜鉛カドミウムを例とする場合、この含有率を0.85
程度とするとほぼ完全に紫外線に対してのみ反応し、紫
外線が照射されるとこの紫外線を可視光として反射す
る。
【0017】以上の構成において、例えば夜間等、可視
光線が殆どない場合に紫外線光源4が紫外線UVを発光
すると、導光板1内を進行する同紫外線UV1のうち溝
部2で反射した反射光は紫外線のままの反射光UV2と
して導光板1の表面1aから出光する。この反射光UV
2は紫外線のままであるから当然のことながら肉眼では
全く視認できない。
【0018】一方、溝部2を透過して導光板裏面に出た
紫外線UV3は導光板裏面に位置する表示パネル3に当
たる。このうち可視光転換反射材で描かれた部分3aに
当たった紫外線UV3は可視光線VLとなって反射し、
導光板1を通過して導光板表面1aから出光する。
【0019】以上の結果、暗闇等で同装置の紫外線光源
4をオンして紫外線UVを発する状態で導光板1の表面
側(図おける導光板1の左側)から視認すると、可視光
転換反射材により描かれた部分3aのみが視認でき、他
の部分は紫外線のみが出光するため暗闇のまであり、同
視認できる部分が恰も暗闇の中に浮かんでいるように見
え、非常に幻想的な表示をすることができる。また含有
する材料にもよるが、可視光転換反射材で反射した可視
光線は燐光を発するものが多く、より幻想的な感じとな
る。
【0020】図3は上記構成の表示装置に対して可視光
線を照射した場合を示す。
【0021】符号5は蛍光灯等、可視光線VLを発する
光源(可視光光源)であって、例えば前記紫外線光源4
と共に装置内に併設されている。この可視光光源5をオ
ンとして可視光線VLを発すると、前記図1で示した如
く、導光板1内を進行する可視光線VL1のうち、溝部
2においてはその大半が反射してVL2として出光す
る。なお他の部分では導光板1内で反射してしまうので
導光板表面1aから出光する光は僅かとなる。この結
果、導光板表面1aにおいては裏面の溝部2の形成面に
対応する部分がその溝形成面の平面形状に対応して明る
く輝くことになる。なお、前述の如く可視光線VL1の
うち溝部2から導光板裏面にも可視光線VL3として一
部出光するが、この可視光線VL3を反射しかつ導光板
表面から出光する光VL4の量は溝部2で反射した反射
光VL2に比較して僅かであるため、導光板表面側から
は、可視光転換反射材により描かれた部分3aである
と、他の部分3bであるとを問わず表示パネル3の表示
は殆ど見えず、導光板1の裏面に形成された溝部2の形
状に対応した導光板表面部分が明るく輝くことになる。
【0022】次に図4は図2および図3に示される装置
に対して可視光線が導光板1の表面に当たっている場合
の視認状態を示す。
【0023】例えば昼間等、可視光線VLが導光板1の
表面から当たっている場合にはこれら可視光線VLは導
光板1を肉厚方向に透過して導光板裏面から表示パネル
3に至り、同表示パネル3で反射した反射光VL2は再
度導光板1を透過して導光板表面1aから出光する。こ
のため、昼間は導光板1を介して表示パネル3に表示さ
れているものは可視光転換反射材で描かれた部分3aで
あると、他の部分3bであるとを問わず全て視認するこ
とになる。なおこの場合導光板裏面の溝部2は凹凸面で
あるため、この溝部2を介して裏面の表示パネル3を視
認する場合、この凹凸面により視認する画像がずれた
り、不鮮明になる可能性がある。このため発明者等は溝
部2の各溝の深さを相違させたものを複数用意し、その
各々について肉眼による視認の状態を実験した。
【0024】以上の結果、溝部2の各溝の深さを約0.
05mmから0.3mmの間とし、かつ好適には0.10〜
0.15mmの範囲とすると、表示パネル3の視認は他の
溝が形成されていない平坦部と殆ど変わりが無いことを
確認できた。なお各溝の断面形状は三角形で、各溝は連
接されており、各溝の間に平坦面は形成されていないも
のを用いた。また溝深さを0.05mm以下とすると、視
認性は向上するものの、導光板の側縁から照射された光
の反射量が低下すること、および溝形成の工作が困難に
なること等により実用的ではないことも併せて確認する
ことができた。なお実験では溝の断面形状が三角形のも
のを用いたが、断面が略半円形等、三角形とはことなる
ものでも略同様な結果となることが推測される。
【0025】図5および図6は上記各光線下に於ける表
示パネルの視認状態を具体例を以て示すものである。
【0026】図5(A)は導光板の背後に配置される表
示パネル3であって、同表示パネル3は会社を示す看板
としての機能を果たすように各図柄及び文字が表示され
ている。このパネル3のうち、社名「COPAS」及び
会社の社標が3個示された部分は紫外線を可視光線とし
て反射する可視光転換反射材3aにより描かれている。
三つの社標表示部分を繋ぐ樹木状の表示は通常のイン
ク、顔料等により表示された通常表示部分3bとなって
いる。また例えば表示パネル3の地色は黄色としてお
く。
【0027】一方図5(B)はこの表示パネル3に対応
する導光板を示し、導光板1の裏面には前記可視光転換
反射材により描かれた部分3aに対応する位置に溝部2
が各々形成されている。前記表示板3はこの導光板1の
背後に配置され、かつ導光板1の下部側縁或いは上下側
縁には紫外線光源4及び可視光光源5が配置されてい
る。この状態で昼間等、可視光線が導光板1の表面1a
に当たっている際には可視光線は導光板1を透過するた
め、図5(A)に示されるように、導光板1の背後に配
置された表示パネル3の表示は全て視認できる。
【0028】次に、図6(A)はこの装置において、夜
間等導光板表面に可視光線が殆ど当たらない状態で紫外
線UVを発光した際の視認状態を示す。この場合、表示
パネル3に描かれた可視光転換反射材による表示部分3
aたる社名、及び3つの社標部分が紫外線UVを可視光
線VLとして反射し、発光するようしにして表示され、
その他は全く視認出来ず前記表示部分3a以外は暗いま
まである。このため、地色が黄色でかつ全ての表示が見
える昼間の表示とその表示が著しく相違し全く異なった
幻想的な表示となる。
【0029】図6(B)は紫外線UVに変えて可視光光
源から可視光線VLを発光した場合の表示を示す。この
場合には可視光線VLは導光板1の溝部2の形成部分対
応して発光するため、同溝部形状2に対応して強輝度部
分6が生じ、前記紫外線発光時とはまた異なるディスプ
レイとなる。なお、この場合紫外線UVから可視光線V
Lへの切り換えを瞬間的に行う外、例えば前記紫外線U
Vの光量を徐々に減じ、かつこれに対応して可視光線V
Lの光量を徐々に増加させるようにすると図6(A)の
可視光転換反射材による表示部分が徐々に明るくなり、
かつ社名や社標がその明るさの中に消えてゆく。この反
対の操作をすれば光輝度部分6の輝度が低下するに従っ
て同部分6内に社標や社名が浮かんで来るので極めて幻
想的な表示とすることができる。またこの操作の間に、
導光板1の表面側から可視光線を当てることにより図5
(A)に示すパネル表示を全て見せるようにしてもよ
い。
【0030】図7は本発明の他の実施例を示す。
【0031】この実施例においては視認対象表示物はフ
ィルム状に形成されている。図中符号7は表示フィルム
であって前記表示パネル3と同様その一部が可視光転換
反射材より描かれている。8 はこの表示フィルム7を巻
き取るためのモータ、また符号9は前記モータ8と対向
するフィルム端部に接続された渦巻きばねであって、モ
ータ8により巻き取られたフィルムを巻き戻すための駆
動力を発するものである。
【0032】この装置においてモータ8を適宜操作、停
止させることにより表示フィルム7を移動させ、これに
より導光板1を介して視認出来る図柄を変更することが
出来る。なお表示フィルムの移動手段は図示のモータ8
と渦巻きばね9との組み合わせ限定するものではもとよ
りない。また図5及び図6の場合の様に、紫外線UV及
び可視光線VLを適宜組み合わせることも当然可能であ
る。
【0033】図8は本発明の更に他の実施例を示す。符
号10は建物の窓ガラス(透明)であって、本装置はこ
の窓ガラス10に近接して配置されいてる。11は前記
表示フィルムに対応するフィルムであるが、同フィルム
は透明であって、この透明フィルム11に可視光転換反
射材により各種表示が描かれている。この装置におい
て、室内を暗くして紫外線UVを発光すると、透明フィ
ルム11に描かれた表示が視認できる。この場合、可視
光転換反射材による表示部分以外は紫外線が出光するだ
けであるから、導光板1、透明フィルム11、窓ガラス
10を介して外部の景色12がそのまま視認でき、前記
可視光転換反射材による表示部分のみがこの景色12の
中に浮いたように表示される。
【0034】例えばこの透明フィルム11に対して、可
視光転換反射材によりその場でメッセージや図柄を記載
し、これを装置に挿入すれば自由な図柄を背景の景色の
中に浮かび上がらせることができる。
【0035】以上本発明を、不可視光線として紫外線を
用いる装置を例に説明したが、他にX線等を用いること
も考えられる。また長波長側の不可視光線、即ち赤外線
を反射して可視光線を発する材料、例えば無機系顔料と
してのフォトルミネッセンス等を用いることも可能であ
る。但しこの場合は赤外線による発熱の問題があるた
め、放熱手段を併設するのが望ましい。
【0036】
【発明の効果】本発明は上記各実施例により具体的に説
明した如く、導光板の背後に視認対象を描いた視認対象
表示物が配置され、かつ従来は問題点として指摘されて
いた溝部背後に一部漏出する光を利用し、かつ導光板に
照射される光のうち少なくとも一つを不可視光線とし、
かつ視認対象のうち少なくとも一部を不可視光線を可視
光線として反射する材料により描いているので、導光板
を介して照射する光を適宜選択することにより視認対象
物表示物に描かれた視認対象を選択的に視認することが
でき、広告を始めとする各種表示手段として観者に強い
印象を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本原理を説明するための導光板の側
面部分図である。
【図2】本発明の第1の実施例を示し、導光板側部から
紫外線を発光した際の光の反射状態を示す導光板の側面
部分図である。
【図3】図2に示される構成において、導光板側部から
可視光線を発光した際の光の反射状態を示す導光板の側
面部分図である。
【図4】図2に示される構成において、導光板正面から
可視光線を発光した際の光の反射状態を示す導光板の側
面部分図である。
【図5】(A)は表示パネルの表示状態の一例を示す表
示パネルの正面図、(B)は同表示パネルに対応する導
光板の平面図である。
【図6】(A)は導光板を介して紫外線を発光した際の
導光板を介して視認する表示パネルの視認状態を示す
図、(B)は導光板を介して可視光線を発光した際の導
光板の視認状態を示す図である。
【図7】本発明の第2の実施例を示す表示装置側面図で
ある。
【図8】本発明の第3の実施例を示す窓ガラスに近接し
て配置された表示装置側面図である。
【符号の説明】
1 導光板 1a 導光板表面 2 (導光板の)溝部 3 表示パネル 3a 可視光転換反射材により表示された部分 4 紫外線光源 5 可視光光源 6 (導光板の)強輝度部分 7 表示フィルム 11 透明フィルム UV 紫外線 VL 可視光線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳永 真 東京都品川区上大崎3丁目14番12号 井上 電気株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明板から成る導光板の背面のうち少な
    くとも一部には微細な凹凸面等から成る反射面が形成さ
    れ、かつ導光板の背後には視認対象が描かれた視認対象
    表示物が配置され、視認対象のうちの少なくとも一部は
    不可視光線を可視光線として反射する可視光転換反射材
    により描かれると共に、同可視光転換反射材により描か
    れた部分は導光板の反射面の背後に位置し、導光板の側
    縁のうち少なくとも一部には、不可視光線を発する光源
    及び可視光線を発する光源のうち少なくとも不可視光線
    を発する光源が配置され、反射面を透過した一部の不可
    視光線を受けることにより前記可視光転換反射材により
    描かれた視認対象が導光板を介して選択的に視認出来る
    ように構成したことを特徴とする導光板を用いた表示装
    置。
  2. 【請求項2】 前記不可視光線は紫外線であり、不可視
    光線を発する光源は紫外線光源であることを特徴とする
    請求項1記載の導光板を用いた表示装置。
  3. 【請求項3】 導光板の裏面に形成された反射面は断面
    略三角形の溝の連続体として構成され、かつ各溝の深さ
    は約0.10mm乃至0.15mmとしたことを特徴とする
    請求項1または2記載の導光板を用いた表示装置。
  4. 【請求項4】 導光板の背後に配置される視認対象表示
    物は巻取り可能なフィルムであることを特徴とする請求
    項1乃至3の何れかに記載の導光板を用いた表示装置。
  5. 【請求項5】 導光板の背後に配置される視認対象表示
    物は透明に形成され、視認対象が描かれた部分以外の背
    景が、導光板および同視認対象表示物を透過して視認で
    きるように形成したことを特徴とする請求項1乃至4の
    何れかに記載の導光板を用いた表示装置。
JP5346954A 1993-12-27 1993-12-27 導光板を用いた表示装置 Pending JPH07191618A (ja)

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US08/362,089 US5677702A (en) 1993-12-27 1994-12-22 Display unit incorporating light guiding plate

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