特許 6971485 表示装置及びそれに用いる表示用フィルム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6971485

(24)【登録日】2021年11月5日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】表示装置及びそれに用いる表示用フィルム

(51)【国際特許分類】

   G09F 13/12 20060101AFI20211111BHJP

   G09F 13/04 20060101ALI20211111BHJP

   G09F 19/16 20060101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   G09F13/12

   G09F13/04 J

   G09F19/16

【請求項の数】6

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2019-94268(P2019-94268)

(22)【出願日】2019年5月20日

(65)【公開番号】特開2020-190586(P2020-190586A)

(43)【公開日】2020年11月26日

【審査請求日】2021年4月26日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成３１年１月３１日に２０１８年度東京ビジネスデザインアワードにて公益財団法人日本デザイン振興会により公開された。

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】514003315

【氏名又は名称】株式会社技光堂

(74)【代理人】

【識別番号】100099357

【弁理士】

【氏名又は名称】日高 一樹

(74)【代理人】

【識別番号】100179534

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 かおる

(72)【発明者】

【氏名】佐野 雅一

【審査官】 中澤 俊彦

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５８−０９１７８１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 登録実用新案第３２１１８７５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００８−０７０６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０６４３５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３０８５７８０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０１２４４４５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０９Ｆ １３／１２

Ｇ０９Ｆ １３／０４

Ｇ０９Ｆ １９／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

文字等の所望の形状を発光表示する表示装置であって、凹凸模様の表面加工処理が施された金属表面を転写して形成された転写面を表面と裏面のいずれかに有する透明層と、前記透明層の裏面側に前記転写面に沿って形成されたハーフミラー層と、前記ハーフミラー層の裏面側に設けられ、前記文字等の所望の形状を表現可能な表示層と、前記表示層の裏面側に設けられ、前記所望の形状を発光させる発光手段と、を備え、
前記ハーフミラー層と前記発光手段との間にスモーク層が設けられていることを特徴とする表示装置。

【請求項2】

前記ハーフミラー層は高輝度アルミ顔料を含む金属色インキの塗膜により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記発光手段は、光源と該光源の光を導入して面発光する導光部材とからなることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。

【請求項4】

前記光源はＬＥＤランプであることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。

【請求項5】

文字等の所望の形状を発光表示する表示装置に用いる表示用フィルムであって、
透明な紫外線硬化インキを硬化させて形成されるとともに、凹凸模様の表面加工処理が施された金属表面を転写して形成された転写面を裏面に有する透明層と、前記転写面に形成された金属色インキよりなるハーフミラー層と、を備え、
前記ハーフミラー層の裏面に、文字等の所望の形状が形成された表示層が形成されており、
前記表示層の裏側にスモーク層が設けられていることを特徴とする表示用フィルム。

【請求項6】

前記金属色インキは高輝度アルミ顔料を含むことを特徴とする請求項５に記載の表示用フィルム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、文字、数字、図形等の所望の形状を発光表示する表示装置及びそれに用いる表示用フィルムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、文字等の形状を発光表示することによって装飾効果が得られるようにした表示装置が記載されている。この表示装置は、鏡面と、透光性層を介して鏡面の上方に形成されたハーフミラー層と、鏡面とハーフミラー層との間で、かつ鏡面及びハーフミラー層から離間した位置において所望の形状を発光させる発光手段とを備え、発光手段によって発光された文字等を鏡面に映し込み、映し込まれた鏡像をハーフミラー層によって反射させることにより、文字等がハーフミラー層を介して立体的に観察されるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−７０６９７号公報（段落０００５，０００６、第２図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されている表示装置にあっては、昼間等、発光手段を消灯させているときには、ハーフミラー層の材質を反映した単調な金属色が外部から視認されるのみであり、また発光手段を点灯させた場合でも、単調な金属色の中に文字等が発光表示されるのみであるため、表示装置の高級感や質感及び装飾効果が小さいという問題がある。

【0005】

ところで、金属の表面を研磨加工して、ヘアライン、スピン模様等の微細な凹凸模様が施されることがある。このような凹凸模様が施された金属表面は、光の方向により見え方が変化し、輝きが増すので、装飾効果やデザイン性に優れ、様々な部材に採用されている。従って、このような微細な凹凸模様を有する金属表面を再現したフィルムを製作し、上記のようなハーフミラー層によって凹凸模様を表面に反射させることができれば、発光手段の消灯時、点灯時のいずれにおいても表示装置の高級感や質感及び装飾効果を高めることができる。しかしながら、金属表面の微細な凹凸模様を再現したフィルムは容易に製作することができないため、上記のような表示装置に適用することは困難である。

【0006】

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、金属表面の凹凸模様を再現して表面から視認可能とすることにより、発光手段の消灯時、点灯時のいずれにおいても高級感や質感及び装飾効果を高めうるようにした表示装置及びそれに用いる表示用フィルムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を解決するために、本発明の表示装置は、
文字等の所望の形状を発光表示する表示装置であって、凹凸模様の表面加工処理が施された金属表面を転写して形成された転写面を表面と裏面のいずれかに有する透明層と、前記透明層の裏面側に前記転写面に沿って形成されたハーフミラー層と、前記ハーフミラー層の裏面側に設けられ、前記文字等の所望の形状を表現可能な表示層と、前記表示層の裏面側に設けられ、前記所望の形状を発光させる発光手段と、を備え、
前記ハーフミラー層と前記発光手段との間にスモーク層が設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、発光手段が消灯され、外部が明るいときには、透明層に形成された転写面の凹凸模様がハーフミラー層により反射されて表面に現われ、あたかも金属の表面に表面加工処理が施されたかのような金属調の凹凸模様が表示装置の表面から視認される。また、発光手段を点灯させると、表示層に表現された文字等の所望の形状がハーフミラー層を透過して透明層の表面に発光表示され、金属調の凹凸模様の表面に文字等が表示されたかのように視認される。従って、発光手段の消灯時、点灯時のいずれにおいても金属調の凹凸模様が表面から視認されるので、表示装置の高級感や質感及び装飾効果を高めることができる。

【0008】

前記ハーフミラー層は高輝度アルミ顔料を含む金属色インキの塗膜により形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、鏡に近いメタリック調のハーフミラー層を印刷工程により形成することができるとともに、凹凸模様がメタリック調のハーフミラー層により高輝度で反射される。また、メタリック調のハーフミラー層は透過性を有するので、発光手段により表示層の文字等を明瞭に発光表示させることができる。

【0010】

前記発光手段は、光源と該光源の光を導入して面発光する導光部材とからなることを特徴としている。
この特徴によれば、表示面積が広い表示装置であっても、面発光する導光部材により表示層の文字等をむらなく均一に発光表示させることができるので、視認性が向上する。

【0011】

前記光源はＬＥＤランプであることを特徴としている。
この特徴によれば、ＬＥＤランプは指向性を有するので、導光部材全体を明るく面発光させることができる。また、光源の発熱量が小さいので、周囲の部材に熱的影響を与えるおそれがなく、かつ光源が長寿命で消費電力も少なくすることができる。

【0012】

前記課題を解決するために、本発明の表示用フィルムは、
文字等の所望の形状を発光表示する表示装置に用いる表示用フィルムであって、
透明な紫外線硬化インキを硬化させて形成されるとともに、凹凸模様の表面加工処理が施された金属表面を転写して形成された転写面を裏面に有する透明層と、前記転写面に形成された金属色インキよりなるハーフミラー層と、を備え、
前記ハーフミラー層の裏面に、文字等の所望の形状が形成された表示層が形成されており、
前記表示層の裏側にスモーク層が設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、凹凸模様の表面加工処理が施された金属表面に透明な紫外線硬化インキを塗布し、紫外線を照射して硬化させると、裏面に凹凸模様の転写面が形成された透明層が形成され、透明層の転写面に金属色インキを塗布して硬化させれば、透明層の裏面の転写面にハーフミラー層が形成された表示用フィルムを容易に製作することができる。表示用フィルムの表面には、転写面の凹凸模様が金属色のハーフミラー層により反射されて再現され、あたかも金属の表面に表面加工処理が施されたかのような金属調の外観が得られる。

【0013】

前記金属色インキは高輝度アルミ顔料を含むことを特徴としている。
この特徴によれば、鏡に近いメタリック調のハーフミラー層が形成されるとともに、凹凸模様がメタリック調のハーフミラー層により高輝度で反射される。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施例１に係る表示装置の発光手段点灯時の正面図である。

【図2】同じく、発光手段消灯時の正面図である。

【図3】図１のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。

【図4】本発明の表示用フィルムの拡大断面図である。

【図5】本発明の実施例２に係る表示装置の拡大断面図である。

【図6】本発明の実施例３に係る表示装置の拡大断面図である。

【図7】本発明の実施例４に係る表示装置の正面図である。

【図8】本発明の表示用フィルムの製作工程を示すもので、（ａ）は、表面加工処理が施された金属の表面を紫外線硬化インキの裏面に転写する工程の断面図、（ｂ）は、紫外線光源により紫外線硬化インキを硬化させる工程の断面図、(ｃ)は、紫外線硬化インキを硬化させて形成された透明層より金属を剥離させた工程の断面図、(ｄ)は、透明層の裏面の転写面にハーフミラー層を形成する工程の断面図、(ｅ)は、ハーフミラー層の裏面に表示層を形成する工程の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明に係る表示装置及びそれに用いる表示用フィルムを実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

【実施例1】

【0017】

まず、実施例１に係る表示装置につき、図１から図３を参照して説明する。なお、以下においては、文字等を視認する側(図３の上方)を表面、その反対側を裏面として説明する。表示装置１は、文字等の所望の形状を発光表示する様々なディスプレイ(モニター)に使用されるものであって、図１は、後述する発光手段４（図３参照）が点灯しているときの表示装置１の正面図、図２は、同じく発光手段４が消灯しているときの表示装置１の正面図である。

【0018】

図３の拡大断面図に示すように、表示装置１は、表面側が開口された横長長方形のケース２内に収容された表示用フィルム３と、この表示用フィルム３の裏面側に設けられた発光手段４とを備えている。なお、表示用フィルム３は、理解を容易とするために厚さを誇張して図示してある。

【0019】

図４の拡大図に示すように、本発明の表示用フィルム３は、表面側から順に、保護層５、透明層６、ハーフミラー層７及び表示層８を備え、それらを積層させて形成されている。保護層５は、例えばＰＥＴ(ポリエチレンテレフタレート)樹脂やポリカーボネート等よりなる透明フィルムであり、可撓性を有している。なお、保護層５は、透明層６の形成時に基材として用いられる他、透明層６の表面を保護するためのものであるが、表示用フィルムの納入時には除去される場合もあり、本発明の表示用フィルムでは省略されて実施するものも含む。

【0020】

透明層６は、保護層５の裏面に透明な紫外線硬化インキを塗布し、これを硬化させて形成され、その裏面には、研磨等により微細な凹凸模様の表面加工処理が施されたステンレス等の金属表面を転写して形成された転写面９が形成されている。この実施例の凹凸模様はヘアライン模様としてある。

【0021】

ハーフミラー層７は、透明層６の裏面の転写面９に金属色インキを印刷工程等により塗布し、これを硬化させて形成されている。金属色インキとしては、例えば高輝度アルミ顔料を含むものを使用するのが好ましい。このような金属色インキを使用すると、鏡に近いメタリック調のハーフミラー層７を形成することができるとともに、凹凸模様がメタリック調のハーフミラー層７により高輝度で反射される。なお、ハーフミラー層７は、ハーフミラー効果が得られる厚さ(光の透過率が約１８％)となるように転写面９の凹凸形状に沿って形成されている。

【0022】

表示層８は、発光手段４からの照射光を受けて、文字、数字、記号、図形またはこれらの組み合わせからなる所望の形状を透明層６の表面に発光表示させるもので、本実施例では、例えばアルファベット文字１０が発光表示されるように、アルファベット文字１０の形成領域を残して不透光性インキをハーフミラー層７の裏面に印刷し、アルファベット文字１０を形成する部分を透光部８ａとし、他の部分は不透光部としてある。

【0023】

発光手段４は、左右の１個または複数の光源１１、１１と、光源１１、１１の光を左右の端面から導入して面発光する導光部材１２とからなっている。光源１１としては、発熱量が小さく、かつ長寿命で消費電力も少ないことから、ＬＥＤランプを用いるのが好ましく、その発光色は、白、赤、緑、青のいずれのＬＥＤランプであってもよい。特に、光の３原色である赤、緑、青のＬＥＤランプを組み合わせ、それらの発光状態を制御すれば、アルファベット文字１０を種々の色調で発光表示させることができる。導光部材１２は、透明なアクリル、ポリカーボネート、ガラス等からなり、光源１１、１１の光を導入して均一に面発光することができる。

【0024】

実施例１に係る表示装置１において、発光手段４の光源１１が消灯し、昼間など外部が明るいときには、図２に示すように、透明層６の裏面に形成された転写面９の凹凸模様、すなわちヘアライン模様１３のみ(アルファベット文字１０は見えない)がメタリック調のハーフミラー層７により反射されて表面に現れ、保護層５及び透明層６を介して視認される。図４の矢印で示すように、凹凸状の転写面９に入射した光がハーフミラー層７により乱反射されるので、立体感のあるヘアライン模様１３となり、あたかも金属の表面に表面加工処理が施されたかのような金属調の凹凸模様が視認される。

【0025】

一方、発光手段４の光源１１を点灯して導光部材１２を面発光させると、照射光が表示層８の透光部８ａ及びハーフミラー層７を透過して表面側に放射されることにより、透明層６の表面にアルファベット文字１０が発光表示される。このアルファベット文字１０は、あたかも金属の表面に表面加工処理が施されたかのような金属調のヘアライン模様１３の表面に現れる。このように、実施例１に係る表示装置１においては、発光手段４の消灯時、点灯時のいずれにおいても金属調のヘアライン模様１３が表面から視認されるので、高級感や質感及び装飾効果を高めることができる。

【0026】

なお、表示層８は、入力信号によってアルファベット文字１０または他の任意の形状を表現できる、いわゆる液晶シャッターであってもよい。

【実施例2】

【0027】

実施例２に係る表示装置につき、図５を参照して説明する。なお、前記実施例１と同じ構成部材については同一符号を付して重複する説明を省略する。この実施例の表示装置１は、発光手段に、面発光する有機ＥＬ素子１４を用いたものである。実施例２の表示装置においても、実施例１の表示装置１と同様の作用効果を奏することができる。また、このような有機ＥＬ素子１４を用いると、発光手段が薄型化及び軽量化するので、表示装置１の小型化と軽量化が図れる。

【0028】

なお、有機ＥＬ素子１４は発光色を制御することにより、アルファベット文字１０または他の任意の形状を種々の色調で発光表示することができるため、有機ＥＬ素子１４は発光手段とともに表示層としての機能も兼ね備えている。有機ＥＬ素子１４を用いた表示装置は、パソコンやタブレット、携帯電話等のディスプレイに使用することができる。

【実施例3】

【0029】

実施例３に係る表示装置につき、図６を参照して説明する。なお、前記実施例１と同じ構成部材については同一符号を付して重複する説明を省略する。この実施例３の表示装置１は、導光部材１２を省略し、表示層８の裏面側に設けた複数のＬＥＤランプの光源１１により表示層８を直接照明するようにしたものである。光源１１により表示層８を直接照明すると、点灯した光源１１や内部の部材が表面から透けて見えることがあるので、これを防止するために、表示層８の裏面にスモーク層１５を設けてある。スモーク層１５は、例えば透明なインキに黒や茶系のインキを混ぜた透明有色インキを、表示層８の裏面に印刷して形成することができる。なお、スモーク層１５に代えて、光源１１の光を拡散させる拡散フィルムを用いてもよいし、これらを併用してもよく、光源の出力によっては、スモーク層や拡散フィルムを省略してもよい。実施例３に係る表示装置１においても実施例１の表示装置１と同様の作用効果を奏することができる。

【実施例4】

【0030】

実施例４に係る表示装置につき、図７を参照して説明する。この実施例の表示装置は、時計の円形の文字盤１６に適用したもので、円形に形成された前記実施例と同様の透明層６(本実施例では図示略)の裏面に、スピン模様の表面加工処理が施された金属表面を転写して形成された転写面９(本実施例では図示略)を形成し、文字盤１６の表面に金属調のスピン模様１７が現れるようにしてある。また、発光手段の点灯時には、表示層８(本実施例では図示略)に形成された数字１８や点１９が金属調のスピン模様１７の表面に発光表示されるので、高級感や質感及び装飾効果の高い文字盤１６とすることができる。

【0031】

次に、図８を参照して、本発明に係る表示用フィルム３を製作する工程について説明する。まず、図８（ａ）に示すように、保護層である透明フィルム２０の裏面に透明な紫外線硬化インキ２１を塗布した後、この紫外線硬化インキ２１の裏面に、ヘアライン等の凹凸模様２２の表面加工処理が施された金属２３の表面を押し付ける。なお、紫外線硬化インキ２１は、印刷工程(例えばスクリーン印刷)により塗布することができる。

【0032】

次いで、図８（ｂ）に示すように、紫外線光源２４が発する紫外線を透明フィルム２０の表面側から照射し、紫外線硬化インキ２１を硬化させると共に透明フィルム２０と一体化する。硬化後の紫外線硬化インキ２１は透明層２５となる。

【0033】

次いで、図８（ｃ）に示すように、硬化した透明層２５の裏面から金属２３を剥離する。この際、紫外線硬化インキ２１は金属への接着性が乏しいため、硬化した透明層２５から金属２３を容易に剥離することができる。金属２３を剥離すると、透明層２５の裏面に凹凸模様２２の表面加工処理が施された金属２３の転写面２６が形成される。

【0034】

次いで、図８（ｄ）に示すように、透明層２５の裏面の転写面２６に高輝度アルミ顔料を含む金属色インキ２７を塗布し、これを硬化させてハーフミラー層２８を形成する。なお、金属色インキ２７は、印刷工程(例えばスクリーン印刷)により塗布することができる。

【0035】

次いで、図８（ｅ）に示すように、ハーフミラー層２８の裏面に表示層２９を形成する。表示層２９は、文字等の形成領域が透光部２９ａとして残るように、不透光性インキをハーフミラー層２８の裏面に印刷(例えばスクリーン印刷)して形成することができる。以上の工程により、本発明に係る表示用フィルム３を容易に製作することができ、表示用フィルム３の表面には、転写面２６の凹凸模様が金属色のハーフミラー層２８により反射されて再現される。この凹凸模様は、あたかも金属の表面に表面加工処理が施されたかのような金属調の外観となる。

【0036】

なお、前述した実施例３(図６)の表示装置に用いられる、スモーク層１５を有する表示用フィルム３を製作する場合には、表示層２９の裏面にさらに有色透明インキを印刷してスモーク層１５を形成すればよい。また、保護層である透明フィルム２０を省略した表示用フィルム３を製作する場合には、紫外線硬化インキ２１を金属２３の表面に塗布して硬化させればよい。

【0037】

以上、本発明の実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内における追加や変更があっても、本発明に含まれる。

【0038】

例えば、前記実施例では、ヘアラインやスピン模様の表面加工処理が施された金属表面を転写した転写面９、２６としているが、旭光模様、梨地模様、バイブレーション模様等の表面加工処理が施された金属表面を転写した転写面としてもよい。

【0039】

また、前記実施例の表示用フィルム３では、ハーフミラー層７、２８を、高輝度アルミ顔料を含む金属色インキにより形成しているが、銀、金、銅その他の鉄系顔料を含む金属色インキを使用してもよい。

【0040】

さらに、前記実施例の表示装置１では、表示層８をハーフミラー層７の裏面に接触させて形成しているが、表示層８を所定厚さのシート状として、これをハーフミラー層７の裏面と離間させて設けてもよい。

【0041】

さらに、前記実施例の表示装置１では、発光手段の光源１１にＬＥＤランプを使用しているが、レーザー光源を用いることもある。

【符号の説明】

【0042】

１ 表示装置
２ ケース
３ 表示用フィルム
４ 発光手段
５ 保護層
６ 透明層
７ ハーフミラー層
８ 表示層
８ａ 透光部
９ 転写面
１０ アルファベット文字
１１ 光源(ＬＥＤランプ)
１２ 導光部材
１３ ヘアライン模様(凹凸模様)
１４ 有機ＥＬ素子（発光手段、表示層）
１５ スモーク層
１６ 文字盤
１７ スピン模様(凹凸模様)
１８ 数字
１９ 点
２０ 透明フィルム(保護層)
２１ 紫外線硬化インキ(透明層)
２２ 凹凸模様
２３ 金属
２４ 紫外線光源
２５ 透明層
２６ 転写面
２７ 金属色インキ
２８ ハーフミラー層
２９ 表示層
２９ａ 透光部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】