JP2002236285A - モノクロ液晶表示装置 - Google Patents

モノクロ液晶表示装置

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JP2002236285A JP2001350243A JP2001350243A JP2002236285A JP 2002236285 A JP2002236285 A JP 2002236285A JP 2001350243 A JP2001350243 A JP 2001350243A JP 2001350243 A JP2001350243 A JP 2001350243A JP 2002236285 A JP2002236285 A JP 2002236285A
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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示されたラジオグラフの像における医学的
診断の分野で使用するのに適合したモノクロ液晶表示装
置を提供する。 【解決手段】 液晶の層(1)を含んでなる液晶パネ
ル、該液晶の層(1)を均一に照明するように配列され
た光源(6)、該液晶の層のアドレッシングを可能とす
る電極組立体(4、5)、該アドレッシングは表示され
るべき像の電子工学的信号表示により制御されている、
及び該液晶パネルにより放出された光のスペクトルを変
えるためのカラーフィルタ(8)を具備するモノクロ液
晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は表示装置に関する。
更に特定的には、本発明は、ラジオグラフィー診断(r
adiographic diagnosis)の如き
医学的用途に使用するためのモノクロ液晶表示装置(m
onochrome liquid crystal
display devices)に関する。
【0002】
【従来の技術】ラジオグラフィー診断においては、ラジ
オグラフ像を記録するための媒体として写真フイルムを
使用することは非常に長年にわたり普通に実施されてき
たことであった。診断はライトボックス上に配置される
ときのフイルム上の像を検査することにより行われる。
【0003】フイルム媒体は一次診断のため並びに放射
線医、医師、ドクター、患者及びその他の間のコミュニ
ケーションのために使用されている。フイルムは更に記
録保管媒体として使用される。
【0004】いくつかのフイルムのタイプが使用され
た。異なるフイルムタイプ間の区別はフイルムベースの
固有の色に基づいてなされうる。クリアーベースフイル
ム(clear base film)とブルーベース
フイルム(blue basefilm)とを区別する
ことができる。
【0005】放射線医の間ではいわゆるブルーベースフ
イルムが標準となった。ブルーベースラジオグラフィー
フイルムを得るために、青色色素(blue dye)
がラジオグラフィーフイルムの基材(substrat
e)に加えられた(Technik der Roen
tgendiagnostik,Hanno Popp
e,Georg Thieme Verlag,Stu
ttgart,1961,p.571参照)。ブルーベ
ースフイルムは、どちらかといえばその使用が限定され
ているクリアーベースフイルムよりもはるかに頻繁に使
用される。
【0006】ブルーベースラジオグラフィーフイルムの
請求された利点の技術的理由は説得力があることからは
程遠いけれども、フイルムの青色は診断を助けるものと
考えられることは事実である(Radiographi
c processing,D.H.O.John,F
ocal Press London,page238
−239参照)。このいわゆるブルーベースフイルムの
利点は、放射線医により「よりクリーンである(cle
aner)」、「疲労がより少ない(lessfati
guing)」、「寒色である(cold)」、「より
鮮明である(sharper)」及びより多くのコント
ラスト識別(contrast perceptio
n)を有する」と述べられている。
【0007】ピクチャー・アーカイビング・アンド・コ
ミュニケーション・システム(Picture Arc
hiving and Communication
Systems)(FACS)の導入及びコンピュータ
ラジオグラフィー(CR)、磁気共鳴(MR)、コンピ
ュータトモグラフイー(CT)等の如きワークステーシ
ョンベースの用途により、ブラウン管(CRT)はます
ますフイルムに対する代替物として使用されてきてい
る。
【0008】モニタに表示された像の診断を行うことが
できるために、高い基準に適うための特定のモニタが開
発されそしてこの市場に導入された。
【0009】典型的には、これらのモニタは高い解像力
のモノクロ(グレースケール)モニタである。画素は、
カラーモニタでなされると同様に、種々の強度の組み合
わせにおいて赤、緑及び青のサブ画素(subpixe
l)をアドレッシングし、しかしグリッドに通すことな
くCRT蛍光体(CRT phosphor)上に電子
ビームで直接描くことにより形成される。このようにし
て、より高い解像力を得ることができる。しかしなが
ら、その結果このようなモニタでは1つのタイプのみの
蛍光体を使用して光を発生させるということになる。
【0010】医学的用途では、大抵の場合に、下記の2
つの蛍光体タイプの1つがこれらのモニタで最近使用さ
れている:P104及びP45蛍光体。
【0011】P104蛍光体は無彩色白色(neutr
al white)に非常に近い淡い色を生じる。
【0012】P45蛍光体はより青色様の光(blue
−like light)を生じる。P45蛍光体は、
放射線医が放射線医がブルーベースフイルム上のラジオ
グラフィー像を診断しているとき、得るのが常であった
全体像の眺め(overall image loo
k)に似た全体像の眺めを発生させるのに使用されてき
た。 ソフトコピー環境における最も最近の発展の1つ
は、液晶に基づくフラットパネル表示の使用である。
【0013】グレースケールフラットパネル(gray
scale flat panels)の技術の発展は
診断及び観察(viewing)用途のための媒体の使
用を増加させている。これらの製品の品質が改良されれ
ばされる程、それらは現在使用されている医学的グレー
スケールCRTモニタをより多く代替するであろう。
【0014】グレースケールフラットパネル表示装置の
技術はCRTモニタの原理とは別の原理に基づいてい
る。
【0015】これらの表示装置においては、与えられた
温度範囲内で(−5℃〜+65℃)異方性流体として作
用するが、これに対してこの温度範囲より上では透明な
等方性流体(clear isotrope flui
dum)となる化学的結晶が適用される。
【0016】異方性範囲では、これらの結晶の光学的特
性は電界を印加することにより変化させることができ
る。
【0017】この電界の不存在下では、材料は透明であ
り、これに対して約1MV/mでは材料は濁りそしても
はや光を通さない。
【0018】液晶の層の後ろに配置された照明光源(光
拡散器を備えていることがある)の光のための光バルブ
(light valves)として作用することがで
きるという事実は、これらのいわゆる液晶によって表示
装置を構成する場合に使用される。
【0019】液晶表示装置は普通は、2枚の間隔をおい
て配置されたガラスパネルからなり、その間に液晶の薄
い層が適用される。ガラスパネルは通常透明な電極層で
覆われており、この電極層は画素のアレーが創られるよ
うな方法でパターン化されることができる。電極を付勢
することにより液晶層を局部的に濁らせることができ
る。
【0020】2つのアドレッシングシステム、即ち受動
システム又は能動システムが表示装置を駆動するのに使
用される。
【0021】受動システムでは、2つの電極層がストラ
イプの規則的なアレーにおいてパターン化されている。
1つのパネル上のストライプは他のパネル上のストライ
プに垂直である。
【0022】2つの対向するストライプを横切る電圧の
印加は2つのストライプの交差点に位置した液晶材料の
光学的性質の変化を引き起こし、付勢された画素を通る
光透過率の変化を生じさせる。
【0023】液晶表示装置の性能を大きく改良している
能動システムでは、各画素はそれ自身の個々のマイクロ
エレクトロニックスイッチを有する。これは、このよう
なマイクロスイッチが個々の透明な画素電極(tran
sparent pixelelectrodes)に
接続され、その平面サイズは画素のサイズを規定するこ
とを意味する。マイクロスイッチは個々にアドレッシン
グ可能である。三端子又は二端子スイッチング要素が存
在する。三端子スイッチは透明な均一な(パターン化さ
れていない)電極層を担持するガラスプラテンと共に、
液晶材料で満たされるギャップを形成する1つのガラス
プラテン上にマトリックスパターンにおいて配列された
薄いフイルムトランジスタにより形成される。ダイオー
ドの如き二端子スイッチの場合には、第2プラテンもパ
ターン化されなければならない。
【0024】モノクロ及びカラー液晶表示装置が存在す
る。
【0025】液晶表示装置にカラー再現能力を付与する
ために、カラーフィルタアレー要素が2枚のガラスプラ
テンの1つに設けられる。能動マトリックス表示装置
(active matrix display de
vice)において、カラーフィルタは通常スイッチン
グ要素を担持しないガラスプラテン上に設けられる。
【0026】フルカラー再現のためのカラーフィルタア
レーは与えられた順番に配列された三原色赤、緑及び青
のパッチからなる。コントラストの強調のために、カラ
ーパッチは個々のカラーフィルタの輪郭を描く(del
ineating)黒色輪郭線パターンにより分離され
うる。
【0027】液晶材料上の有効電圧の損失を防止するた
めに、カラーフィルタは好ましくは電気回路の中に入れ
られず、これは透明な電極がカラーフィルタアレー要素
の上にデポジッションされていることを意味する。
【0028】米国特許第5,128,782号はカラー
液晶表示装置の他の態様を開示している。この装置は液
晶表示パネルを含んでなる。パネルの後ろには3つのフ
ラッシュ管がある。フラッシュ管はパネルを三原色で順
次に照射するために使用される。この目的で、フラッシ
ュ管の各々の前に赤又は緑又は青色カラーフィルタが設
けられる。
【0029】表示されるべき色分離像が発生させられそ
して表示装置に印加される。最初に赤色分離像が表示さ
れる。この目的で赤色像はメモリから検索され(ret
rieved)そして液晶表示パネルの引き続く線(s
uccessive lines)の画素の透明性は赤
色分離像のデータに従って制御される。
【0030】次いでこの手順を緑及び青色分離像につい
て続ける。
【0031】医学的診断においては、高い解像力が極め
て重要である。他の非常に重要な点はコントラストであ
る。モノクロ液晶表示装置は増加した輝度を与え、これ
は増加したコントラストを生じさせ、従ってカラー液晶
表示装置より好ましい。
【0032】医学的診断をできるかぎり信頼性があるよ
うにするのに非常に重要な他の要素は医学的(ラジオグ
ラフの)像の全体のアウトルック(overall o
utlook)の一貫性である。
【0033】放射線医は、像の全体のアウトルックが放
射線医が見る訓練をされそして見ることが予想されるア
ウトルックにできるかぎり似た像を与えられなければな
らない。
【0034】このように、放射線医の注意が、診断にと
って真に重要な要素によるよりもむしろ像の異なるバッ
クグラウドカラーの如き像の全体の変化した面により散
らされる(distracted)ことが回避される。
【0035】しかしながら、現在市場のモノクロ液晶表
示装置は、このようなモノクロ液晶表示装置において使
用される光源のスペクトルの故に、クリアーベース様で
あるグレーシェード(gray shade)を生じ
る。
【0036】従って、モノクロ液晶表示装置上に表示さ
れる像は放射線医が診断するのに使用される像の特徴と
対応しない。それはブルーベースラジオグラフィーフイ
ルムに似てもいなければP45蛍光体を使用するCRT
モニタ上の像に似てもいない。
【0037】この事実は一般に放射線医により認められ
ていない。
【0038】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は表示さ
れたラジオグラフの像における医学的診断の分野で使用
するのに適合したモノクロ液晶表示装置を提供すること
である。
【0039】更なる目的は以下の説明から明らかとなる
であろう。
【0040】
【課題を解決するための手段】上記の目的は請求項1に
規定された特徴を有するモノクロ液晶表示装置により実
現される。
【0041】本発明に従うモノクロム液晶表示装置は、
液晶の層(1)を含んでなる液晶パネル及び該液晶の層
(1)を均一に照明するように配列された光源(6)を
具備する。該液晶パネルにより放出された光のスペクト
ルを変えるためのカラーフィルタ(8)が設けられる。
【0042】好ましくは、カラーフィルタは、該液晶表
示装置により放出された光の色座標が写真フイルムのブ
ルーベースの色座標と対応するようなスペクトルを有す
る。
【0043】特定の態様では、カラーフィルタは写真フ
イルムのブルーベースである。
【0044】カラーフィルタは好ましくは光源と観察者
(viewer)との間に設けられる。異なる位置が可
能である。
【0045】モノクロ液晶表示装置により放出された光
のスペクトルを変えるためのフィルタの特徴は下記の如
く決定することができる。
【0046】第1に、モノクロ液晶表示装置のスペクト
ルはフィルタを存在させないで測定されそして1931
CIE標準色空間の如き予め規定された色空間における
色座標が計算される。その結果は色Aと呼ばれる。
【0047】次に、写真フイルムのブルーベースのスペ
クトルが同じライトボックス上で測定される。同じ色空
間における色空間座標が計算される。その結果は色空間
Bと呼ばれる。
【0048】次にスペクトルCを有するフィルタが計算
され、その結果フィルタCを適用された色空間Aは色空
間Bとして人の目により識別されうる。
【0049】本発明の好ましい態様の特徴は従属クレー
ム(後記する本発明の主なる特徴及び態様)に記載され
ている。
【0050】本発明の表示装置は、放射線医により求め
られる2つの要求、即ち、(1)モノクロ液晶表示装置
により今日与えられる高いコントラストの必要及び
(2)放射線医がラジオグラフィーフイルム又はCRT
表示装置上で見るために使用されてきた像の全体の眺め
に最大に似ている表示された像の必要、との間で受け入
れられ得る妥協を与えるので有利である。
【0051】
【実施例】本発明の更なる利点及び態様は下記の説明及
び図面から明らかになるであろう。
【0052】図1は本発明に従う液晶表示装置の態様を
示す。表示装置は第1プラテン2と第2プラテン3との
間に液晶の層1を含んでなる液晶パネルを具備する。
【0053】液晶層の個々の画素のアドレッシングを可
能とするために、例えば透明な電極層4及び5を含んで
なる電極組立体を設けることができる。電極組立体のア
ドレッシングは表示されるべき像の電子信号表示(el
ectronic signal represent
ation)により制御される。
【0054】偏光層が番号9及び10により示される。
【0055】光源6は液晶層1を照明するように配列さ
れている。示された態様では、光は背部光源6により放
出される(emitted)。放出された光は光拡散器
7により案内及び拡散される。別の態様では反射照明を
設けることができる。
【0056】本発明に従えば、カラーフィルタ8が液晶
パネルにより伝送される光のスペクトルを変更する(m
odify)ために設けられている。カラーフィルタは
光源6と観察者11との間の光学的路に設けられる。更
に特定的には、この態様ではカラーフィルタは光源6と
ガラスプラテン2との間に設けられる。
【0057】この態様は、周囲の光を非常に良く吸収
し、従って反射を回避するように一般にデザインされて
いる液晶表示装置の観察スクリーン(viewing
screen)がフィルタの設置により影響を受けない
ので好ましい。
【0058】別法として、カラーフィルタはガラスプラ
テン3と偏光子9の前に、例えば表示装置の観察スクリ
ーンの前に設けられる。この態様は、現存の表示装置
を、表示装置を開く必要及び装置の内部構造を変更する
必要なしに本発明に従って適合させることができるとい
う点で有利である。
【0059】特定の態様では、カラーフィルタは薄い青
色ポリエステルフイルムである写真フイルムのブルーベ
ースからなる。
【0060】フイルムは表示装置のハウジングにクラン
プすることができ、あるいはそれは無色の透明な接着剤
により表示装置のスクリーンに接着させることができ
る。表示スクリーンにフイルムを接着させるための更に
別の手段はもくろむことができる。
【0061】図2では、表示装置により放出された光の
スペクトルはいかなるカラーフィルタも存在させないで
測定された。
【0062】次に、図3に示された透過スペクトルを有
するフィルタが表示装置の観察スクリーンの前に配置さ
れた。表示装置の放出スペクトルを再び測定しそして図
4に示す。
【0063】両スペクトルの比較は、両スペクトルお互
いの上に示す図5により行うことができる。フィルタ有
り及びなしの場合のスペクトルは、青のピークが互いに
合致するような尺度とされた。そうすることにより、5
20nmより上の範囲は520nmより下の範囲より相
対的に大きく減少され、識別されたカラーシフト(pe
rceived color shift)を生じさせ
ることは明らかである。
【0064】図6はP45モニタのスペクトルを示す。
【0065】図7はCIE1931色空間における下記
の項目の色座標を示す。
【0066】座標(0.33、0.33)は無彩色白色
に相当し、(0.2901、0.3031)は追加のフ
ィルタなしのLCD表示装置と対応し、座標(0.25
45、0.2693)は写真フイルムのブルーベースか
らなるフィルタを有する同じLCD表示装置と対応し、
座標(0.249、0.3153)はP45蛍光体と対
応する。
【0067】フィルタを有するLCD装置の色座標はC
IE1931色空間における青色ゾーンに向けてシフト
される。色は今や放射線医が見るのに使用される色と同
様である。
【0068】本発明の主なる特徴及び態様は以下のとお
りである。
【0069】1.液晶の層(1)を含んでなる液晶パネ
ル、該液晶の層(1)を均一に照明するように配列され
た光源(6)、該液晶の層のアドレッシングを可能とす
る電極組立体(4、5)、該アドレッシングは表示され
るべき像の電子工学的信号表示により制御されている、
該液晶パネルにより放出された光のスペクトルを変える
ためのカラーフィルタ(8)、を具備するモノクロ液晶
表示装置。
【0070】2.該カラーフィルタ(8)が光源(6)
と観察者(11)との間に設けられている上記1に記載
のモノクロ液晶表示装置。
【0071】3.該カラーフィルタ(8)該液晶パネル
の前に設けられている上記1に記載のモノクロ液晶表示
装置。
【0072】4.該カラーフィルタ(8)が該光源
(6)と該液晶パネル(1〜10)との間に設けられて
いる上記1に記載のモノクロ液晶表示装置。
【0073】5.該カラーフィルタ(8)が、該光源
(6)により放出される光によって該液晶パネルを均一
に照明するように配列された光分配器(7)と該パネル
(1〜10)との間に設けられている上記1に記載のモ
ノクロ液晶表示装置。
【0074】6.該カラーフィルタ(8)が、該液晶表
示装置により放出された光の色座標がブルーベース写真
フイルムのベースの色座標と対応するようなスペクトル
を有する上記1に記載のモノクロ液晶表示装置。
【0075】7.該カラーフィルタ(8)がブルーベー
ス写真フイルムのベースである上記1に記載のモノクロ
液晶表示装置。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従うモノクロ液晶表示装置の態様を示
す。
【図2】カラーフィルタの例のスペクトル応答特性を示
す。
【図3】フィルタなしの先行技術の液晶表示装置により
放出された光のスペクトルを示す。
【図4】図2に示された特徴を有するフィルタを備えた
同じ表示装置により放出された光のスペクトルを示す。
【図5】図3及び図4の再スケール化されたスペクトル
を示す。
【図6】P45蛍光体のスペクトルを示す。
【図7】CIE1931色空間及び本発明の説明のため
に適切なその色空間におけるいくらかの要素の位置を示
す。
【符号の説明】
1 液晶の層 2 第1ガラスプラテン 3 第2ガラスプラテン 4、5 電極層 6 光源 7 光拡散器 8 カラーフィルタ 9、10 光偏向子 11 観察者
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パウル・ウータース ベルギー・ビー2640モルトセル・セプテス トラート27・アグフア−ゲヴエルト・ナー ムローゼ・フエンノートシヤツプ内 Fターム(参考) 2H091 FA02 FD06 LA03 LA11 LA13 LA15 LA16 MA10 4C093 AA30 CA50 FG07

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶の層(1)を含んでなる液晶パネ
    ル、 該液晶の層(1)を均一に照明するように配列された光
    源(6)、 該液晶の層のアドレッシングを可能とする電極組立体
    (4、5)、該アドレッシングは表示されるべき像の電
    子工学的信号表示により制御されている、及び該液晶パ
    ネルにより放出された光のスペクトルを変えるためのカ
    ラーフィルタ(8)、を具備するモノクロ液晶表示装
    置。
JP2001350243A 2000-11-24 2001-11-15 モノクロ液晶表示装置 Pending JP2002236285A (ja)

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