JP4463706B2

JP4463706B2 - 表示板及び表示装置

Info

Publication number: JP4463706B2
Application number: JP2005055750A
Authority: JP
Inventors: 正宏鈴木
Original assignee: 株式会社新栄スクリーン
Priority date: 2005-03-01
Filing date: 2005-03-01
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2025-03-01
Also published as: JP2006243135A

Description

本発明は、色むらや輝度むらがなく、省スペースで可変表示が可能な表示板、及び該表示板を用いた可変表示装置に関する。

可変表示器には、多様な方式のものがあるが、例えば複数の固定表示板を設け、内部の照明装置を切り替え点灯する表示方式がある。しかしこの方式は大きなスペースを必要とした。

又、内部照明方式で、透過性字幕フィルムよりなる表示板を巻き上げて、表示内容を変化させる方式や、外部照明方式で、多角柱の各面に表示板を設け、多角柱の表示板を回転させ、側面に設けた光源を反射させて表示する方式等があるが、いずれもフィルム等の入れ替えにメカ機能を必要とした。

他の表示方法としては、発光ダイオード（以下LEDということがある。）ドットマトリックスを用いる方式がある。この方式はLEDを大量に並べ、色表示信号を用いて各色のLEDを選択表示するもので、文字や絵柄等のさまざまな表示が可能ではあるが、ドットの配列により表示を示すので、シャープな線をだすことが困難である。また大量のLEDを制御するコントロールドライバーが必要となり、コスト高になる(例えば特許文献1を参照。)。

更に、カラーフィルター、バンドパスフィルターなどを利用して、遮光フィルターと透過フィルターを組合せた表示板で、特定の波長を光源として、光源の波長を切り替える事により可変表示を可能とする方式がある。本方式は省スペースでの表示が可能ではあるが、従来のこの方式の表示板は、フィルターの組合せ部分に色むらや輝度むらを生じるという問題があった。
特開２００１−３５９１１３号公報

本発明は、異なる波長の光源を切り替え使用することによる可変表示において、色むらや輝度むらが生じない表示板、及び該表示板を用いた表示装置を提供することを課題とする。

本発明は、透過性を有する赤色塗料を塗布してなる赤色フィルター、透過性を有する青色塗料を塗布してなる青色又は透過性を有する緑色塗料を塗布してなる緑色フィルター、無彩色フィルター、及び遮光フィルターよりなり、赤色と、青色又は緑色との切り替えが可能な２色の光源により、異なる表示が可能な表示板において、前記遮光フィルターは、前記赤色塗料と青色塗料又は緑色塗料とを重ねて塗布してなり、前記無彩色フィルターは、ｘｙ色度図において、白色光源の光源面におけるｘｙ座標数値に対し、該無彩色フィルターを透過後の光が、ｘ座標において−０．０１〜−０．０５の範囲の補正となるように、ｙ座標において−０．０１〜−０．０５の範囲の補正となるように補正用塗料を調整し、該補正用塗料を塗布することにより色むら補正されて作製されているとともに、前記無彩色フィルターは、赤色光を透過した赤色フィルターと無彩色フィルターとの間の輝度の差、及び青色光又は緑色光を透過した青色フィルター又は緑色フィルターと無彩色フィルターとの間の輝度の差が、いずれも無彩色フィルターの輝度の−３０％〜＋３０％の範囲となるように、前記補正用塗料の輝度補正が行われていることにより、目視では前記赤色フィルターと前記無彩色フィルターとの間、及び前記青色フィルター又は緑色フィルターと前記無彩色フィルターとの間に色むら、輝度むらが認められないことを特徴とする表示板である。

更に本発明は前記の表示板を用いた可変表示装置である。

本発明の表示板を用いることにより、同一スペース内で色むらや輝度むらがない切り替え表示が可能となる。本表示板を用いた表示装置は、光源を薄型とすることにより、省スペースで、小型の表示を可能とする。該表示装置は、光源の切り替えで、表示の変換が容易に行うことができ、且つシャープな表示を安価に提供することができる。

本発明は、赤色フィルター、青色フィルター又は緑色フィルター、無彩色フィルター、及び遮光フィルターよりなる１枚の基材に、赤色光と、青色光又は緑色光との切り替えが可能な2色の光源を用いて、異なる表示が可能な表示板において、赤色光を透過した赤色フィルターと無彩色フィルターとの間、及び青色光又は緑色光を透過した青色フィルター又は緑色フィルターと無彩色フィルターとの間に色むらや輝度むらが生じないように補正された表示板である。
以下に本発明の実施の形態を説明する。

＜表示板＞
本発明の表示板に用いられる基材は、透光性を有する素材であれば、いずれの素材をも用いることができる。中でもポリカーボネートやポリエステル等の樹脂材が、取り扱いの容易な点から好ましく、スモーク系の樹脂材が特に好ましい。

前記基材の大きさ、および厚さは、通常の表示装置に用いられる限り特に制限はない。

前記基材に、前記赤色フィルターは透光性を有する赤色塗料を、前記青色フィルターは透光性を有する青色塗料を、又緑色フィルターは透光性を有する緑色の塗料を、それぞれ塗布することにより作製する。又遮光フィルターは前記基材に、前記赤色塗料と青色塗料又は緑色塗料とを重ねて塗布することにより作製する。

前期赤色塗料は青色光源又は緑色光源に対し遮光性を有するように塗料を調整し、前記青色塗料又は緑色塗料は赤色光源に対し遮光性を有するように塗料を調整する。

前記無彩色フィルターは、ｘｙ色度図において、白色光源の光源面におけるｘｙ座標数値に対し、無彩色フィルターを透過後の光が、ｘ座標において−0.01〜−0.05の範囲の補正となるように、ｙ座標において−0.01〜−0.05の範囲の補正となるように補正用塗料を調整し、該補正用塗料を塗布することにより作製する。

更に前記補正は、赤色・青色表示とするときは、ｘ座標において−0.02〜−0.04の範囲で、ｙ座標において−0.02〜−0.0４の範囲の補正がより好ましい。又赤色・緑色表示とするときは、ｘ座標において−0.01〜−0.03の範囲で、ｙ座標において−0.01〜−0.03の範囲の補正がより好ましい。

前記無彩色フィルターは、赤色光を透過した赤色フィルターと無彩色フィルターとの間の輝度の差、及び青色光又は緑色光を透過した青色フィルター又は緑色フィルターと無彩色フィルターとの間の輝度の差が、いずれも無彩色フィルターの輝度の−30〜＋30％の範囲となるように、更に好ましくは該差が−20〜＋20％の範囲となるように、特に好ましくは該差が−10〜＋10％の範囲となるように、前記補正用塗料の輝度補正を行う。

前記輝度補正は、スモーキー系の塗料を前記の所要な輝度比に応じて加えることにより行う。

本発明に用いられる塗料は、透光性を有する塗料であればいずれの塗料も用いることができるが、なかでもプロセス系の塗料が特に好ましい。

前期塗布はいずれの塗布方法でもよく、特に方法を選択しないが、中でもスクリーン印刷による手法が好ましい。本印刷に用いられるスクリーンは通常のスクリーン印刷に使用される、２００〜３００メッシュのポリエステル製スクリーンに、1０〜15μmの乳剤を施したものが好ましい。

本印刷に用いられるスキージも通常のスクリーン印刷に使用される、ウレタンゴム等の合成ゴム材質のものでよく、ゴム硬度が６０〜７０°で、厚さが8〜12ｍｍのものが好ましい。

＜表示装置＞
本発明の表示装置に用いられる光源としては、切り替え可能な多色の光源が得られるものであれば、いずれの光源も用いることができる。中でも、カラー冷陰極管やカラー小型電球を使用した直下型方式、あるいはエッジライト方式、LEDを並べて面光源を作製するLED直下型方式が好ましく、LEDを用いたエッジライト方式が、薄型で効率の良い均等な面光源を得られることから特に好ましい。

前記光源の切り替えスイッチとしては、タクトスイッチやトグルスイッチ等の手動切り替え方式、センサー等による信号切り替え方式のいずれも用いることができる。前記スィッチは、用途によって使い分ければ良く、それぞれの分野に適した形態をとればよい。また、信号切り替えは機械内部からの指示によって行ってもよい。

以下に本発明について、実施例に基づき更に具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
＜赤色、青色可変表示装置＞
図１は、本発明の表示板の一例である。図1において、１は表示板、３（縦線部分）は赤色フィルター、５（横線部分）は青色フィルター、７（交差線部分）は遮光フィルター、９（白抜き部分）は無彩色フィルターを示す。

光源として、赤色及び青色のLED（スタンレー電気（株）製、Uシリーズ）を、各２０個／1２cm×1１cm配列したエッジライト方式の面発光照明を使用した。赤色及び青色LEDのそれぞれのピーク波長は、赤色６４０ナノメートル、青色４６５ナノメートルであった。前記面発光照明の光源面での色度及び輝度を、(株)トプコン社製色彩輝度計BM-5Aを用いて測定した。その結果、赤色照明は、色度（ｘ、ｙ）＝（0.64、0.36）、輝度（L）８２１（cad/ｍ^２）、青色照明は、色度（ｘ、ｙ）＝（0.14、0.05）、輝度（L）１５３（cad/ｍ^２）であった。

前記表示板１の基板として、厚さ0.5mmのポリイソプロピリデン、ジフェニルカーボネートを主成分とするポリカーボネートを用いた。前記基板上に、シクロヘキサノン、多価アルコール系溶剤、アクリル系樹脂、顔料、二酸化チタンを主成分とするプロセス系の塗料を、スクリーン印刷機（ミノグループ社製）を用いスクリーン印刷し、赤色フィルター３、青色フィルター５、遮光フィルター７、及び無彩色フィルター９をそれぞれ作製した。

前記赤色フィルター３の塗料は、前記青色照明を遮光し、且つ赤色照明を透過するように、赤色塗料を調整した。前記赤色塗料を塗布後の赤色フィルター３は、青色照明を透過後の輝度が5（cad/ｍ^２）で、赤色照明を透過後の輝度が209（cad/ｍ^２）であった。
又、前記赤色フィルター３は、前記赤色照明を透過後の光の色度座標が（ｘ、ｙ）＝（0.64、0.36）であった。

同様に前記青色フィルター５の塗料は、前記赤色照明を遮光し、且つ青色照明を透過するように、青色塗料を調整した。前記青色塗料を塗布後の青色フィルター５は、赤色照明を透過後の輝度が3（cad/ｍ^２）で、青色照明を透過後の輝度が36（cad/ｍ^２）であった。
又、前記青色フィルター５は、前記青色照明を透過後の光の色度座標が（ｘ、ｙ）＝（0.14、0.05）であった。

前記遮光フィルター７は、前記赤色塗料と青色塗料とを重ねて塗布した。該遮光フィルター７は赤色照明を透過後の輝度が3（cad/ｍ^２）で、青色照明を透過後の輝度が4（cad/ｍ^２）であった。

前記無彩色フィルター９は日亜化学（株）製LED：NSPW510BSを、18個／20cm×18cm配列した白色照明（光源面での色度座標（ｘ、ｙ）＝（0.26、0.30））、に対し、透過後の色度座標がｘ座標で（−0.03）、ｙ座標で（−0.03）となるように無彩色塗料を調整し、塗布した。その結果該無彩色フィルター９は白色照明を透過後の光の色度座標が（ｘ、ｙ）＝（0.23、0.27）であった。

前記無彩色フィルター９は赤色照明を透過後の光の色度座標が（ｘ、ｙ）＝（0.64、0.36）で、前記青色照明を透過後の光の色度座標が（ｘ、ｙ）＝（0.14、0.05）であった

前記無彩色塗料は、赤色照明光が赤色フィルター３を透過後の輝度と無彩色フィルター９を透過後の輝度との差、及び青色照明光が青色フィルター５を透過後の輝度と無彩色フィルター９を透過後の輝度との差が、いずれも無彩色フィルター９を透過後の輝度の15％以内となるように、ジアセトンアルコール、二酸化チタン、アクリル系樹脂、顔料、結晶性シリカ、酸化第二鉄、カーボンブラックを主成分とする塗料を加え調整した。

その結果、前記赤色照明を照射した時の赤色フィルター３を透過後の輝度（L）は209（cad/ｍ^２）で、無彩色フィルター９を透過後の輝度（L）は２３６（cad/ｍ^２）であった。同様に、青色照明を照射した時の青色フィルター５を透過後の輝度（L）は３６（cad/ｍ^２）で、無彩色フィルター９を透過後の輝度（L）は４５（cad/ｍ^２）であった。

前記表示板１を前記面発光照明から距離をおかずに、光線方向と直角に設置した。該面発光照明のスイッチとして、タクトスイッチを用いた。

上記により得た表示装置は、赤色の表示と青色の表示が鮮明で、目視では赤色フィルター３と無彩色フィルター９との間、及び青色フィルター５と無彩色フィルター９との間に色むら、輝度むらは認められなかった。

＜赤色、緑色可変表示装置＞
表示板の構成は、実施例1における青色フィルターに替えて、緑色フィルターとした以外は実施例1と同様に行った。又光源は、実施例1における青色のLEDエッジライト方式の面発光照明に替えて緑色のLEDエッジライト方式の面発光照明を使用した以外は実施例1と同様に行った。緑色LEDのピーク波長は517ナノメートルであった。前記緑色面発光照明の光源面での色度及び輝度を実施例１と同様の方法により測定した。その結果は、色度（ｘ、ｙ）＝（0.14、0.74）、輝度（L）716（cad/ｍ^２）であった。

前記赤色フィルターの塗料は、前記緑色照明を遮光し、且つ赤色照明を透過するように、赤色塗料を調整した。前記赤色塗料を塗布後の赤色フィルターは、緑色照明を透過後の輝度が9（cad/ｍ^２）で、赤色照明を透過後の輝度が209（cad/ｍ^２）だった。
また、前記赤色フィルターは、前記赤色照明を透過後の光の色度座標が（ｘ、ｙ）＝（0.65、0.36）であった。

同様に前記緑色フィルターの塗料は、前記赤色照明を遮光し、且つ緑色照明を透過するように、緑色塗料を調整した。前記緑色塗料を塗布後の緑色フィルターは、赤色照明を透過後の輝度が5（cad/ｍ^２）で、緑色照明を透過後の輝度が218（cad/ｍ^２）だった。
又、前記緑色フィルターは、前記緑色照明を透過後の光の色度座標が（ｘ、ｙ）＝（0.13、0.73）であった。

前記遮光フィルターは、前記赤色塗料と緑色塗料とを重ねて塗布した。該遮光フィルターは赤色照明を透過後の輝度が4（cad/ｍ^２）で、緑色照明を透過後の輝度が7（cad/ｍ^２）だった。

前記無彩色フィルターは実施例1に用いたと同様の白色照明に対し、透過後の色度座標がｘ座標で（−0.02）、ｙ座標で（−0.02）となるように無彩色塗料を調整し、塗布した。その結果該無彩色フィルターは白色照明を透過後の光の色度座標が（ｘ、ｙ）＝（0.24、0.28）であった。

前記無彩色フィルターは赤色照明を透過後の光の色度座標が（ｘ、ｙ）＝（0.64、0.36）で、前記緑色照明を透過後の光の色度座標が（ｘ、ｙ）＝（0.14、0.72）であった。

前記無彩色塗料は、赤色照明光が赤色フィルターを透過後の輝度と無彩色フィルターを透過後の輝度との差、及び緑色照明光が緑色フィルターを透過後の輝度と無彩色フィルターを透過後の輝度との差が、いずれも無彩色フィルターを透過後の輝度の15％以内となるように、スモ−キー塗料を加え調整した。

その結果、前記赤色照明を照射した時の赤色フィルター面の輝度（L）は209（cad/ｍ^２）で、無彩色フィルター面の輝度（L）は236（cad/ｍ^２）であった。同様に、緑色照明を照射した時の緑色フィルター面の輝度（L）は218（cad/ｍ^２）で、無彩色フィルター面の輝度（L）は225（cad/ｍ^２）であった。

上記により得た表示装置は、赤色の表示と緑色の表示が鮮明で、目視では赤色フィルターと無彩色フィルターとの間、及び緑色フィルターと無彩色フィルターとの間に色むら、輝度むらは認められなかった。

本発明により、複数の波長を光源として、遮光フィルターと透過フィルターを組合せ、光源の波長を切り替えて表示をしても、色むらや輝度むらがなく、省スペースの可変表示が可能な表示板、及び表示装置を提供することができ、多方面における表示装置に適用できる。

表示板の実施例を示した説明図である。

符号の説明

１表示板
３赤色フィルター（縦線）
５青色フィルター（横線）
７遮光フィルター（交差線）
９無彩色フィルター（白抜き）

Claims

透過性を有する赤色塗料を塗布してなる赤色フィルター、透過性を有する青色塗料を塗布してなる青色又は透過性を有する緑色塗料を塗布してなる緑色フィルター、無彩色フィルター、及び遮光フィルターよりなり、赤色と、青色又は緑色との切り替えが可能な２色の光源により、異なる表示が可能な表示板において、
前記遮光フィルターは、前記赤色塗料と青色塗料又は緑色塗料とを重ねて塗布してなり、
前記無彩色フィルターは、ｘｙ色度図において、白色光源の光源面におけるｘｙ座標数値に対し、該無彩色フィルターを透過後の光が、ｘ座標において−０．０１〜−０．０５の範囲の補正となるように、ｙ座標において−０．０１〜−０．０５の範囲の補正となるように補正用塗料を調整し、該補正用塗料を塗布することにより色むら補正されて作製されているとともに、
前記無彩色フィルターは、赤色光を透過した赤色フィルターと無彩色フィルターとの間の輝度の差、及び青色光又は緑色光を透過した青色フィルター又は緑色フィルターと無彩色フィルターとの間の輝度の差が、いずれも無彩色フィルターの輝度の−３０％〜＋３０％の範囲となるように、前記補正用塗料の輝度補正が行われていることにより、
目視では前記赤色フィルターと前記無彩色フィルターとの間、及び前記青色フィルター又は緑色フィルターと前記無彩色フィルターとの間に色むら、輝度むらが認められないこと
を特徴とする表示板。
請求項１に記載の表示板を用いた可変表示装置。