JP2011150278A - 画像表示装置およびそれを用いたインフォメーションディスプレイ - Google Patents
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Abstract
【課題】反射防止フィルムが表面に貼られた画像表示面に光を照射した場合において、画像表示面上の受光位置の視認性を向上することができる画像表示装置を提供する。
【解決手段】画像表示面における外光の反射を防止する反射防止フィルム11と、画像表示面31の一部分である所望の受光位置に照射されて反射防止フィルム11を通過した光と反応して、その受光位置を視認可能にする透明板10とを備えている。透明板10は、紫外線を受けて発色する感光材料、または、励起光を受けて可視光を発光する波長変換材料を含んでいる。
【選択図】図1
【解決手段】画像表示面における外光の反射を防止する反射防止フィルム11と、画像表示面31の一部分である所望の受光位置に照射されて反射防止フィルム11を通過した光と反応して、その受光位置を視認可能にする透明板10とを備えている。透明板10は、紫外線を受けて発色する感光材料、または、励起光を受けて可視光を発光する波長変換材料を含んでいる。
【選択図】図1
Description
本発明は、画像表示装置およびそれを用いたインフォメーションディスプレイに関し、特に、液晶表示パネルを用いた液晶画像表示装置、および、液晶画像表示装置を用いたインフォメーションディスプレイに関する。
近年、液晶パネル製造技術の発達により大型液晶パネルの製造が可能になり、大型液晶画像表示装置が普及してきている。それにより、企業などで行なわれるプレゼンテーションなどにおいて、プロジェクタの代わりに大型液晶画像表示装置を用いられることが多くなってきている。
大型液晶画像表示装置を用いてプレゼンテーションを行なう場合、発表者は、大型液晶画像表示装置の画像表示面に表示される画像を参照しつつ説明を行なう。説明する際、発表者は、画像のどの部分について説明を行なっているかを示すために、指示棒またはレーザポインタなどを使用して、その説明部分に対応する箇所を指し示しながら説明を行なう。
大型液晶画像表示装置に限らず、画像表示装置には、蛍光灯または太陽光などの外光の映り込みを軽減するために、画像表示面の表面に反射防止フィルムが貼られている。反射防止フィルムを用いた画像表示装置を開示した先行文献として、特許文献1(特開2006−337663号公報)がある。
特許文献1に記載されているような表面に反射防止フィルムが貼られた画像表示面に、レーザポインタなどを用いて光を照射した場合、反射防止フィルムにより光の反射が抑制されるため、画像表示面上における受光位置が見えづらいという問題があった。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、反射防止フィルムが表面に貼られた画像表示面に光を照射した場合において、画像表示面上の受光位置の視認性を向上することができる画像表示装置を提供することを目的とする。
本発明に基づく画像表示装置は、画像表示面に画像を表示する画像表示装置である。この画像表示装置は、画像表示面における外光の反射を防止する反射防止部と、画像表示面の一部分である所望の受光位置に照射されて反射防止部を通過した光と反応して、上記受光位置を視認可能にする光反応部とを備えている。光反応部は、紫外線を受けて発色する感光材料、または、励起光を受けて可視光を発光する波長変換材料を含んでいる。
上記の構成により、画像表示面に特定の波長を有する光が照射された場合、光反応部に含まれる感光材料が発色、または、波長変換材料が可視光を発光するため、画像表示面上における受光位置を容易に視認することができる。
本発明に基づく画像表示装置においては、反射防止部は画像表示面の表面に配置されていてもよい。
上記の構成により、反射防止部が画像表示面の最表面に配置されることになるので、外光の反射を防止して映りこみの少ない画像表示装置を提供することができる。
本発明に基づく画像表示装置においては、波長変換材料がナノ粒子蛍光体であるようにしてもよい。ここで、可視光とは、波長が380nm以上780nm以下である光のことをいう。
上記の構成により、励起光を画像表示面に照射してナノ粒子蛍光体を励起させて可視光を発光させることができる。よって、画像表示面上における受光位置を、反射された励起光および発光された可視光により確認することができる。その結果、画像表示面上における受光位置の視認性が向上する。
好ましくは、ナノ粒子蛍光体の粒子径が50nm以下である。
上記の構成により、ナノ粒子蛍光体が可視光を散乱しにくくなるため、ナノ粒子蛍光体は可視光に対してほぼ透明になる。よって、液晶画像表示装置のバックライトから出射されカラーフィルタを通過した光は、ナノ粒子蛍光体をほとんど透過するので、液晶画像表示装置が表示する画像の色調を著しく変化させること、および、表示画像の輝度が低下することを防止することができる。
上記の構成により、ナノ粒子蛍光体が可視光を散乱しにくくなるため、ナノ粒子蛍光体は可視光に対してほぼ透明になる。よって、液晶画像表示装置のバックライトから出射されカラーフィルタを通過した光は、ナノ粒子蛍光体をほとんど透過するので、液晶画像表示装置が表示する画像の色調を著しく変化させること、および、表示画像の輝度が低下することを防止することができる。
本発明に基づく画像表示装置においては、光反応部が、反射防止部の画像表示面側とは反対側の面に形成された、ナノ粒子蛍光体を含む接着剤からなる接着層で構成されるようにしてもよい。
上記の構成により、接着材にナノ粒子蛍光体を混合して使用することで、ナノ粒子蛍光体を分散させるための別の部材を新たに設ける必要がない。よって、画像表示装置の部品点数を増やす必要がなく、また、従来の画像表示装置の製造工程を大幅に変える必要もない。そのため、製造コストの上昇を抑制することができる。
本発明に基づく画像表示装置においては、光反応部が、ナノ粒子蛍光体を含む反射防止部で構成されるようにしてもよい。
上記の構成により、ナノ粒子蛍光体が画像表示面の表面に配置されることになるため、ナノ粒子蛍光体から発光された光が、画像表示面の表面に到達する間に光が吸収および散乱されて減衰することを抑制することができる。
本発明に基づく画像表示装置においては、反射防止部の画像表示面側とは反対側に配置された偏光板と、反射防止部と偏光板との間に配置される透明板とを備え、光反応部が、ナノ粒子蛍光体を含む透明板で構成されるようにしてもよい。
上記の構成により、ナノ粒子蛍光体を分散させるのに適した材料で形成された透明板に、ナノ粒子蛍光体を含ませて使用することができる。この透明板を従来の画像表示装置の構成に追加することで本発明の効果を得ることができるため、従来の画像表示装置に使用されていた光学フィルムなどはそのまま使用することができる。よって、本発明に係る開発費および製造コストの上昇を抑制することができる。
本発明に基づく画像表示装置においては、励起光が紫外線であるようにしてもよい。
上記の構成により、ナノ粒子蛍光体は、液晶表示装置から発せられる光によっては、ほとんど励起されなくなる。よって、画像表示面上の受光位置における発光が鮮明になるため、画像表示面上の受光位置の視認性が向上される。
上記の構成により、ナノ粒子蛍光体は、液晶表示装置から発せられる光によっては、ほとんど励起されなくなる。よって、画像表示面上の受光位置における発光が鮮明になるため、画像表示面上の受光位置の視認性が向上される。
好ましくは、ナノ粒子蛍光体が緑色の光を発光する。
上記の構成により、人間の目において視感度が高い緑色の波長の光を、画像表示面上の受光位置において発光させることにより、画像表示面上の受光位置の視認性が向上される。ここで、緑色の光とは、波長が500nm以上580nm以下の光と定義する。
上記の構成により、人間の目において視感度が高い緑色の波長の光を、画像表示面上の受光位置において発光させることにより、画像表示面上の受光位置の視認性が向上される。ここで、緑色の光とは、波長が500nm以上580nm以下の光と定義する。
本発明に基づく画像表示装置においては、感光材料が、フォトクロミック化合物であるようにしてもよい。
上記の構成により、紫外線を画像表示面に照射してフォトクロミック化合物の構造を変化させて発色させることができる。また、紫外線の照射を停止すると、フォトクロミック化合物は自らの熱運動により構造が元に戻るため、フォトクロミック化合物の色も無色に戻る。よって、画像表示面に紫外線が照射された後の所定の時間の間だけ、画像表示面における紫外線の受光位置を発色させることができる。このように、画像表示面上における受光位置を発色させることにより、画像表示面上における受光位置の視認性が向上する。
好ましくは、フォトクロミック化合物が緑色に発色する。
上記の構成により、人間の目において視感度が高い緑色に、画像表示面上の受光位置を発色させることにより、画像表示面上の受光位置の視認性が向上される。
上記の構成により、人間の目において視感度が高い緑色に、画像表示面上の受光位置を発色させることにより、画像表示面上の受光位置の視認性が向上される。
本発明に基づくインフォメーションディスプレイは、上記のナノ粒子蛍光体を含む画像表示装置を備え、励起光を照射するレーザ光源をさらに備えているようにしてもよい。
上記の構成により、ナノ粒子蛍光体を励起させるのに適したレーザ光源と、画像表示装置とを組合わせることにより、画像表示面上の受光位置を鮮明に表示することができる。
本発明に基づくインフォメーションディスプレイは、上記のフォトクロミック化合物を含む画像表示装置を備え、紫外線を照射するレーザ光源をさらに備えているようにしてもよい。
上記の構成により、フォトクロミック化合物を発色させるのに適したレーザ光源と、画像表示装置とを組合わせることにより、画像表示面上の受光位置を鮮明に表示することができる。
好ましくは、レーザ光源が、手で持ち運び可能なレーザポインタである。
上記の構成により、レーザポインタを手で持ち運ぶことができるため、画像表示装置を用いてプレゼンテーションを行なう発表者は、画像表示装置の設置場所の近傍に限られず、レーザ光が画像表示面に届く範囲において移動しつつ、画像表示面に光を照射することができる。
上記の構成により、レーザポインタを手で持ち運ぶことができるため、画像表示装置を用いてプレゼンテーションを行なう発表者は、画像表示装置の設置場所の近傍に限られず、レーザ光が画像表示面に届く範囲において移動しつつ、画像表示面に光を照射することができる。
本発明に基づく画像表示装置の一形態においては、複数の開口領域を有するブラックマトリクス、および、この開口領域に位置する着色層を含む、カラーフィルタと、反射防止部の画像表示面側とは反対側の面に形成された、接着剤を含む接着層とを備えている。波長変換材料はナノ粒子蛍光体である。接着材は、画像表示面に直交する方向においてブラックマトリクスを接着層に投影した領域内においてのみ、ナノ粒子蛍光体を含有している。光反応部は、ナノ粒子蛍光体を含有する部分の接着層から構成される。
上記の構成により、カラーフィルタにおいて液晶画像表示装置のバックライトから出射された光を通過させないブラックマトリクスを投影した接着層の領域にナノ粒子蛍光体が配置されているため、ナノ粒子蛍光体による、液晶画像表示装置が表示する画像の色調の著しい変化、および、表示画像の輝度の低下を抑制することができる。
本発明に基づく画像表示装置の一形態においては、複数の開口領域を有するブラックマトリクス、および、この開口領域に位置する着色層を含む、カラーフィルタと、反射防止部の画像表示面側とは反対側に配置された偏光板と、反射防止部と偏光板との間に配置される透明板とを備えている。波長変換材料はナノ粒子蛍光体である。透明板は、画像表示面に直交する方向においてブラックマトリクスを投影した領域内においてのみ、ナノ粒子蛍光体を含有している。光反応部は、ナノ粒子蛍光体を含有する部分の透明板から構成される。
上記の構成により、カラーフィルタにおいて液晶画像表示装置のバックライトから出射された光を通過させないブラックマトリクスを投影した透明板の領域にナノ粒子蛍光体が配置されているため、ナノ粒子蛍光体による、液晶画像表示装置が表示する画像の色調の著しい変化、および、表示画像の輝度の低下を抑制することができる。
本発明によると、画像表示面に特定の波長を有する光が照射された場合、光反応部に含まれる感光材料が発色、または、波長変換材料が可視光を発光するため、上記光の画像表示面上における受光位置の視認性を向上することができる。
以下、本発明に係る実施の形態1について、図を参照しながら説明する。本実施の形態では、画像表示装置として、液晶画像表示装置について説明するが、反射防止部を有する画像表示装置であれば、液晶画像表示装置以外の画像表示装置にも本発明を適用することができる。本実施形態の液晶画像表示装置は、画像表示面に画像を表示する。
実施の形態1
図1は、本発明の実施の形態1に係る液晶画像表示装置の構成を示す断面模式図である。図1に示すように、本発明の実施の形態1に係る液晶画像表示装置30には、液晶パネル1が設けられている。
図1は、本発明の実施の形態1に係る液晶画像表示装置の構成を示す断面模式図である。図1に示すように、本発明の実施の形態1に係る液晶画像表示装置30には、液晶パネル1が設けられている。
液晶パネル1は、図示しない、一対の透明な基板、その一対の基板の間に狭持された液晶層、および、その液晶層に電圧を印加するための、画素電極または共通電極などの電極構造を有している。さらに、液晶パネル1は、図示しない、各種絶縁膜、配向層、および、液晶層の明暗に応じた色を画素に生じるカラーフィルタを有している。
ここで、画像が表示される側を表面側として、上記一対の透明な基板のうち、画像が表示される側の基板を表面側パネルガラスと称する。一方の基板を裏面側パネルガラスと称する。表面側パネルガラスの表面側の表面には、一方向の光だけを通過させる、表面側偏光板2が貼付けられている。裏面側パネルガラスの裏面側の表面には、一方向の光だけを通過させる、裏面側偏光板3が貼付られている。
裏面側偏光板3から、裏面側に順に、拡散シート5、プリズムシート6および、拡散板7などの光学部材が設けられている。拡散板7と対向するように、液晶パネル1に対して光を照射する蛍光管4などの光源を有するバックライトが配置されている。本実施形態においては、光源として蛍光管4を用いたが、LED(Light Emitting Diode)などの光源を用いてもよい。
蛍光管4の裏面側に、光を反射する反射層8が設けられている。蛍光管4から裏面側に照射された光は、反射層8により表面側に反射されて液晶パネル1に入射させられるため、光の利用効率が向上されている。
反射層8として、酸化マグネシウムなどの白色材料を含有した樹脂シート、または、白色材料を塗布した塗膜を有するシートなどを用いることができる。
表面側偏光板2の表面側には、液晶パネル1の耐衝撃性を向上させるために保護板9が接着されている。保護板9は、ガラス、または、可視光域にほとんど吸収を持たない目視で透明な樹脂を用いることができる。ここで、可視光とは、波長が380nm以上780nm以下である光のことをいう。
保護板9の表面側に透明板10が配置されている。透明板10の表面側に、接着層12を挟んで反射防止部である反射防止フィルム11が接着されている。反射防止フィルム11は、液晶画像表示装置30の画像表示面の表面に配置されている。本実施形態においては、反射防止部として反射防止フィルム11を用いたが、外光の反射を防止できるものであれば、フィルム状のものに限られない。また、反射防止部は、必ずしも画像表示面の表面に配置されていなくてもよく、画像表示面の表面近傍に配置されていればよい。透明板10には、可視光域にほとんど吸収を持たない、目視で透明な樹脂、たとえば、シリコーン樹脂を用いることができる。
本実施形態の液晶画像表示装置30は、上記の、液晶パネル1、表面側偏光板2、裏面側偏光板3、蛍光管4、拡散シート5、プリズムシート6、拡散板7、反射層8、保護板9、透明板10、反射防止フィルム11、および、接着層12から構成されている。ここで、表面側偏光板2より表面側に配置されている、保護板9、透明板10、反射防止フィルム11、および、接着層12を総称して表面側ユニット20と称する。
液晶画像表示装置30には、画像表示面に照射された光により、この光の画像表示面上の受光位置を表示する光反応部が備えられている。本実施形態の光反応部は、励起光を受けて可視光を発光する波長変換材料を含む。波長変換材料として、ナノ粒子蛍光体を使用した。
ナノ粒子蛍光体を透明板10に分散させた。言い換えると、光反応部が、ナノ粒子蛍光体を含む透明板10で構成されている。ナノ粒子蛍光体として、粒子の直径が5nmのInP/ZnSナノ粒子を用いた。粒子径が50nm以下サイズのナノ粒子蛍光体は、可視光を散乱しにくい、言い換えると、液晶画像表示装置から発せられる光をほとんど散乱しない。よって、ナノ粒子蛍光体が透明板10の全体に分散されている場合において、画像の明るさをほとんど低下させることがなく、液晶画像表示装置が表示する画像の色調に与える影響も少ない。
本実施形態では、画像が表示される、液晶画像表示装置30の画像表示面に、波長が405nmであるレーザ光を照射した。レーザ光を受光したナノ粒子蛍光体は励起されて、波長が540nmである緑色の可視光を発光する。ナノ粒子蛍光体から発光される光は、励起光の波長より長くなる。波長が540nmの緑色の光は、赤色または青色の光と比較して視感度が高い。よって、画像表示面上のレーザ光の受光位置で緑色の光が発光されることにより、画像表示面上のレーザ光の受光位置の視認性が向上される。
本実施形態では、透明板10にナノ粒子蛍光体を分散させているが、第1の変形例として、接着層12にナノ粒子蛍光体を分散させてもよい。言い換えると、光反応部が、反射防止フィルム11の画像表示面側とは反対側の面に形成された、ナノ粒子蛍光体を含む接着剤からなる接着層12で構成されるようにしてもよい。この場合、透明板10が不要となるため、表面側ユニット20は、保護板9、反射防止フィルム11、および、接着層12から構成される。
このように液晶画像表示装置30を構成した場合にも、透明板10にナノ粒子蛍光体を分散させた場合と同様に、接着層12に分散されたナノ粒子蛍光体が、照射されたレーザ光により励起されて可視光を発光する。よって、画像表示面上のレーザ光の受光位置の視認性を向上することができる。
表面側ユニット20の部品点数を4点から3点に減らすことで、バックライトから照射された光の透過率を高くすることができ、画像表示面から出射する光の輝度を高くすることができる。その結果、光の利用効率を高めた低消費電力の液晶画像表示装置30を提供することができる。さらに、部品点数が少なくなるため、透明板10を使用する場合と比較して、製造コストの上昇を抑制することができる。
第2の変形例として、反射防止フィルム11にナノ粒子蛍光体を分散させてもよい。言い換えると、光反応部が、ナノ粒子蛍光体を含む反射防止フィルム11で構成されるようにしてもよい。このように液晶画像表示装置30を構成した場合にも、接着層12にナノ粒子蛍光体を分散させた場合と同様に、反射防止フィルム11に分散されたナノ粒子蛍光体が、照射されたレーザ光により励起されて可視光を発光する。よって、画像表示面上のレーザ光の受光位置の視認性を向上することができる。
上記のように、ナノ粒子蛍光体を画像表示面の表面から近い位置に配置することにより、ナノ粒子蛍光体から発光される光が、画像表示面の表面から外部に出射されるまでに、吸収および散乱されて減衰する度合いを低下させることができる。そのため、画像表示面上のレーザ光の受光位置の視認性を向上することができる。
本実施形態では、可視光を受光して励起されるナノ粒子蛍光体を用いたが、紫外線を受光して励起されるナノ粒子蛍光体を使用してもよい。このようにすると、紫外線により励起されるナノ粒子蛍光体は、液晶表示装置から発せられる光によっては、ほとんど励起されなくなる。よって、画像表示面上の受光位置における発光が鮮明になるため、画像表示面上の受光位置の視認性が向上される。
また、本実施形態においては、バックライトに含まれる光源として蛍光管4を用いたが、LEDなどの光源を用いてもよい。このようにすることで、蛍光管4を用いた際に起きる、蛍光管4からの光にわずかに含まれる紫外線によりナノ粒子蛍光体が励起されて発光することを防止することができる。それは、LEDからの光には紫外線が含まれないため、LEDをバックライトの光源として用いることにより、ナノ粒子蛍光体がバックライトからの光により発光することがなくなるからである。その結果、バックライトの光により、液晶画像表示装置が表示する画像の色調が変化する、または、画像表示面上の励起光受光位置における発光が鮮明でなくなることを防止することができる。
本実施形態においては、多数の光源が、液晶パネル1の裏面側に配置されているが、バックライトの両端部または片方の端部のみに設けるようにしてもよい。また、光源と拡散板7との間に導光板を配置して、液晶パネル1の全面に亘り光が照射される構造にしてもよい。さらに、反射型の画像表示装置においては、光源を含むバックライトを設けなくてもよい。
上記のように、画像表示面に特定の波長を有する光が照射された場合、光反応部に含まれる波長変換材料が可視光を発光するため、画像表示面上における受光位置を容易に視認することができる。
なお、反射防止フィルム11としては、大きく分けて2種あり、1つは、AG(Anti-Glare)フィルムであり、他の1つは、AR(Anti-Reflective)フィルムである。AGフィルムにおいては、画像表示面側の表面に凹凸が形成され、その凹凸に入射した外光を散乱させて反射像を散らすことにより反射像の輪郭をぼやかせる防眩処理が施されている。ARフィルムにおいては、画像表示面側の表面に光の波長程度の厚みからなる薄膜が形成され、その薄膜に入射した外光の干渉効果により外光の反射率が低減されている。
AGフィルムおよびARフィルムのいずれにおいても、照射されたレーザ光は反射防止フィルム11で吸収されることはなく、反射防止フィルム11を透過してナノ粒子蛍光体を励起させることができる。
ただし、AGフィルムにおいては、レーザ光が表面の凹凸で散乱されるため、ナノ粒子蛍光体に到達するレーザ光が減少し、ナノ粒子蛍光体を励起するレーザ光の光出力が小さくなる。そのため、高効率のナノ粒子蛍光体を用いることが好ましい。高効率のナノ粒子蛍光体として、たとえば、InPまたはGaNからなるナノ粒子蛍光体がある。また、レーザ光の受光面積を広くするために、ナノ粒子蛍光体が画像表示面を画像表示面と直交する方向に投影した領域に広範囲に分散されていることが好ましい。
一方、ARフィルムにおいては、照射されたレーザ光は効率よくナノ粒子蛍光体まで到達するため、低出力のレーザ光発振器を用いることができる。ただし、ナノ粒子蛍光体が発光した光が、上記薄膜内において全反射して光が閉じ込められる可能性がある。その結果、ナノ粒子蛍光体が発光している部分の視野角が狭くなる可能性がある。そのため、ナノ粒子蛍光体は画像表示面を画像表示面と直交する方向に投影した領域に広範囲に分散されていることが好ましい。
以下、本発明の実施の形態2について説明する。
実施の形態2
本発明の実施の形態2に係る液晶画像表示装置には、実施の形態1のナノ粒子蛍光体の代わりにフォトクロミック化合物を用いている。フォトクロミック化合物は、紫外線を受けて発色する感光材料である。本実施の形態においては、光反応部が、紫外線を受けて発色する感光材料を含んでいる。その他の構成については、実施の形態1と同様であるため、説明を繰り返さない。
実施の形態2
本発明の実施の形態2に係る液晶画像表示装置には、実施の形態1のナノ粒子蛍光体の代わりにフォトクロミック化合物を用いている。フォトクロミック化合物は、紫外線を受けて発色する感光材料である。本実施の形態においては、光反応部が、紫外線を受けて発色する感光材料を含んでいる。その他の構成については、実施の形態1と同様であるため、説明を繰り返さない。
図2は、本発明の実施の形態2で使用したフォトクロミック化合物の分子構造を示す図である。図2に示すように、本実施の形態で使用したフォトクロミック化合物13は、pseudogem-bisDPI[2.2]パラシクロファンであり、組成式はC46H34N4で示され、無色の化合物である。
透明板10にフォトクロミック化合物を分散させた場合には、画像表示面に照射される光としては、波長が355nmであるレーザ光が好ましい。波長が355nmであるレーザ光を画像表示面に照射した場合、図2に示される分子構造のうち、中央の炭素と窒素との間の結合が切れて、ラジカルが生成する。
図3は、光の照射を受けて変化したフォトクロミック化合物の構造を示す図である。図3に示すように、レーザ光が照射されて構造が変化したフォトクロミック化合物14は、pseudogem-bisDPI[2.2]パラシクロファンであり、青色の化合物である。よって、レーザ光が照射されてフォトクロミック化合物の構造が変化した所は、青色に発色するため、画像表示面の受光位置の視認性が向上する。
フォトクロミック化合物14は、紫外線の照射が停止されると、自らの熱運動によってフォトクロミック化合物13の構造に戻り、青色から無色になる。フォトクロミック化合物13を透明板10に分散させる場合、透明板10の材質として、フォトクロミック化合物13の耐久性を高くすることができるメタクリル樹脂を用いることが好ましい。
実施の形態1と同様に、フォトクロミック化合物13を、接着層12または反射防止フィルム11に含ませてもよい。フォトクロミック化合物13を画像表示面の表面の近傍に配置することにより、フォトクロミック化合物の発色を視認しやすくすることができる。
また、波長が355nmであるレーザ光をレーザポインタから照射する際、可視光域の波長の光、たとえば、波長が405nmであるレーザ光も同時に照射することが好ましい。このようにすることで、視認できない、波長が355nmのレーザ光が照射されているか否かを、波長405nmのレーザ光を視認することで確認することができる。その結果、誤って人の目に波長が355nmのレーザ光が照射される危険性が少なくすることができる。
ここで、レーザポインタの出力は人間の眼に対する安全性の観点から、クラス2以下であることが望ましい。このようにした場合においても、480nm以上580nm以下の波長を有する光を照射するレーザポインタを用いることにより、人間の眼には明るく感じられる。よって、レーザポインタから照射された光を容易に視認することができるため、レーザポインタから照射されたレーザ光が人の目に誤って照射される危険性を低減することができる。
また、355nmの発光波長を持つレーザ光と同時に照射させるのは、波長が405nmのレーザ光に限られず、可視光の波長を有するレーザ光であればよい。レーザ光源としてレーザポインタを使用する場合、レーザポインタのポータビリティを損なわなければ、レーザ光以外の光を照射させてもよい。
本実施形態においては、紫外線が照射されると青色に発色するフォトクロミック化合物を用いたが、紫外線が照射されると可視光域の色に発色するフォトクロミック化合物であればよく、これに限られない。たとえば、紫外線が照射されると緑色に発色するフォトクロミック化合物を用いた場合、緑色は人間の目において視感度が高いため、画像表示面上の受光位置の視認性を向上することができる。
以下、本発明の実施の形態3について図を参照して説明する。
実施の形態3
図4は、本発明の実施の形態3に係るインフォメーションディスプレイの構成を示す斜視図である。図4に示すように、本発明の実施の形態3に係るインフォメーションディスプレイには、液晶画像表示装置30と、レーザ光源であるレーザポインタ32とが備えられている。本実施形態では、レーザ光源としてレーザポインタ32を用いたが、励起光または紫外線を照射することができる物であればよく、これに限られない。
実施の形態3
図4は、本発明の実施の形態3に係るインフォメーションディスプレイの構成を示す斜視図である。図4に示すように、本発明の実施の形態3に係るインフォメーションディスプレイには、液晶画像表示装置30と、レーザ光源であるレーザポインタ32とが備えられている。本実施形態では、レーザ光源としてレーザポインタ32を用いたが、励起光または紫外線を照射することができる物であればよく、これに限られない。
液晶画像表示装置30の構成は、実施の形態1,2と同様であるため、説明を繰り返さない。レーザポインタ32から照射されるレーザ光についても、実施の形態1,2と同様であるため、説明を繰り返さない。液晶画像表示装置30の画像表示面31に、レーザポインタ32からレーザ光33が照射されることにより、画像表示面31上の受光位置34が発光または発色している。
このように、ナノ粒子蛍光体を励起させる、または、フォトクロミック化合物を発色させるのに適したレーザ光源と、画像表示装置とを組合わせることにより、画像表示面上の受光位置を鮮明に表示することができる。
レーザポインタ32は、手で持ち運べるほどの大きさおよび重さで形成されている。たとえば、指示棒を用いて画像表示面31を指示する時は、発表者は指示棒の長さにより、立ち位置が制限される。本実施形態に係る液晶画像表示装置30およびレーザポインタ32を用いる場合には、レーザポインタ32を持って移動することができるため、発表者は、画像表示装置の設置場所の近傍に限られず、レーザ光33が画像表示面31に届く範囲において移動しつつ、画像表示面31にレーザ光33を照射することができる。
以下、本発明の実施の形態4について図を参照して説明する。
実施の形態4
図5は、本発明の実施形態4に係る液晶画像表示装置の構成を示す断面模式図である。図5に示すように、液晶パネル1は、カラーフィルタ50を含む。カラーフィルタ50は、複数の開口領域を有するブラックマトリクス51、および、開口領域に位置する着色層52を含む。着色層52は、複数の着色材から構成されており、たとえば、赤色の光を透過させるR(Red)、緑色の光を透過させるG(Green)、および、青色の光を透過させるB(Blue)から構成されている。
実施の形態4
図5は、本発明の実施形態4に係る液晶画像表示装置の構成を示す断面模式図である。図5に示すように、液晶パネル1は、カラーフィルタ50を含む。カラーフィルタ50は、複数の開口領域を有するブラックマトリクス51、および、開口領域に位置する着色層52を含む。着色層52は、複数の着色材から構成されており、たとえば、赤色の光を透過させるR(Red)、緑色の光を透過させるG(Green)、および、青色の光を透過させるB(Blue)から構成されている。
ブラックマトリクス51は、黒色表示時の光漏れ、および、隣り合う着色材同士の混色を防ぎ、また、TFT(Thin Film Transistor)への光照射による光電流の発生を防止する機能を有している。
図5に示すように、本実施形態の透明板60は、画像表示面31に直交する方向においてブラックマトリクス51を投影した領域61内においてのみ、ナノ粒子蛍光体を含有している。透明板60の他の部分62には、ナノ粒子蛍光体は含有されていない。言い換えると、光反応部は、ナノ粒子蛍光体を含有する部分の透明板から構成される。よって、本実施形態の液晶画像表示装置40においては、表面側ユニット70は、保護板9、透明板60、反射防止フィルム11、および、接着層12から構成されている。他の構成については、実施形態1と同様であるため説明を繰返さない。
上記の構成により、ナノ粒子蛍光体は、カラーフィルタ50において液晶画像表示装置40のバックライトから出射された光を通過させないブラックマトリクス51を透明板60に投影した領域61に配置されている。カラーフィルタ50を通過した光は、画像表示面31と直交する方向に進行するため、上記の領域61を通過する光は少ない。言い換えると、ナノ粒子蛍光体は、バックライトから出射された光をほとんど受けない。よって、ナノ粒子蛍光体がバックライトから出射された光を吸収することによる、液晶画像表示装置40が表示する画像の色調の著しい変化、および、表示画像の輝度の低下を抑制することができる。
図6は、本実施形態の変形例に係る液晶画像表示装置の構成を示す断面模式図である。図6に示すように、本実施形態の変形例においては、ナノ粒子蛍光体が接着層90に含まれている。
図6に示すように、本実施形態の接着層90は、画像表示面31に直交する方向においてブラックマトリクス51を投影した領域91内においてのみ、ナノ粒子蛍光体を含有している。接着層90の他の部分92には、ナノ粒子蛍光体は含有されていない。言い換えると、光反応部は、ナノ粒子蛍光体を含有する部分の接着層から構成される。よって、本実施形態の液晶画像表示装置80においては、表面側ユニット100は、保護板9、透明板10、反射防止フィルム11、および、接着層90から構成されている。他の構成については、実施形態1と同様であるため説明を繰返さない。
上記の構成により、ナノ粒子蛍光体は、カラーフィルタ50において液晶画像表示装置80のバックライトから出射された光を通過させないブラックマトリクス51を接着層90に投影した領域91に配置されている。カラーフィルタ50を通過した光は、画像表示面31と直交する方向に進行するため、上記の領域91を通過する光は少ない。言い換えると、ナノ粒子蛍光体は、バックライトから出射された光をほとんど受けない。よって、ナノ粒子蛍光体がバックライトから出射された光を吸収することによる、液晶画像表示装置80が表示する画像の色調の著しい変化、および、表示画像の輝度の低下を抑制することができる。
上記のように、本実施形態の位置に配置される蛍光体には、バックライトから出射された光をほとんど受けない。そのため、波長変換材料としては、ナノ粒子蛍光体のように可視光に対して透明な蛍光体でなくてもよい。そのため、ナノ粒子蛍光体の代わりに、たとえば、YAG(Yttrium Aluminum Garnet)蛍光体またはβ−SiAlONなどの蛍光体を波長変換材料として用いてもよい。
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
1 液晶パネル、2 表面側偏光板、3 裏面側偏光板、4 蛍光管、5 拡散シート、6 プリズムシート、7 拡散板、8 反射層、9 保護板、10,60 透明板、11 反射防止フィルム、12,90 接着層、13,14 フォトクロミック化合物、20,70,100 表面側ユニット、30,40,80 液晶画像表示装置、31 画像表示面、32 レーザポインタ、33 レーザ光、34 受光位置、50 カラーフィルタ、51 ブラックマトリクス、52 着色層、61,91 投影領域、62,92 他の部分。
Claims (18)
- 画像表示面に画像を表示する画像表示装置であって、
前記画像表示面における外光の反射を防止する反射防止部と、
前記画像表示面の一部分である所望の受光位置に照射されて前記反射防止部を通過した光と反応して、前記受光位置を視認可能にする光反応部とを備え、
前記光反応部が、紫外線を受けて発色する感光材料、または、励起光を受けて可視光を発光する波長変換材料を含む、画像表示装置。 - 前記反射防止部が前記画像表示面の表面に配置されている、請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記波長変換材料がナノ粒子蛍光体である、請求項1または2に記載の画像表示装置。
- 前記ナノ粒子蛍光体の粒子径が50nm以下である、請求項3に記載の画像表示装置。
- 前記光反応部が、前記反射防止部の前記画像表示面側とは反対側の面に形成された、前記ナノ粒子蛍光体を含む接着剤からなる接着層で構成される、請求項3または4に記載の画像表示装置。
- 前記光反応部が、前記ナノ粒子蛍光体を含む前記反射防止部で構成される、請求項3または4に記載の画像表示装置。
- 前記反射防止部の前記画像表示面側とは反対側に配置された偏光板と、
前記反射防止部と前記偏光板との間に配置される透明板と
を備え、
前記光反応部が、前記ナノ粒子蛍光体を含む前記透明板で構成される、請求項3または4に記載の画像表示装置。 - 前記励起光が紫外線である、請求項3から7のいずれかに記載の画像表示装置。
- 前記ナノ粒子蛍光体が緑色の光を発光する、請求項3から8のいずれかに記載の画像表示装置。
- 前記感光材料が、フォトクロミック化合物である、請求項1または2に記載の画像表示装置。
- 前記フォトクロミック化合物が緑色に発色する、請求項10に記載の画像表示装置。
- 前記画像表示面に画像を表示するための光を出射する光源を含むバックライトを備えた、請求項1から11のいずれかに記載の画像表示装置。
- 前記光源がLED(Light Emitting Diode)である、請求項12に記載の画像表示装置。
- 請求項3から9のいずれかに記載の画像表示装置を備え、
前記励起光を照射するレーザ光源をさらに備えた、インフォメーションディスプレイ。 - 請求項10または11に記載の画像表示装置を備え、
前記紫外線を照射するレーザ光源をさらに備えた、インフォメーションディスプレイ。 - 前記レーザ光源が、手で持ち運び可能なレーザポインタである、請求項14または15に記載のインフォメーションディスプレイ。
- 複数の開口領域を有するブラックマトリクス、および、該開口領域に位置する着色層を含む、カラーフィルタと、
前記反射防止部の前記画像表示面側とは反対側の面に形成された、接着剤を含む接着層と
を備え、
前記波長変換材料はナノ粒子蛍光体であり、
前記接着材は、前記画像表示面に直交する方向において前記ブラックマトリクスを前記接着層に投影した領域内においてのみ、前記ナノ粒子蛍光体を含有し、
前記光反応部は、前記ナノ粒子蛍光体を含有する部分の前記接着層から構成される、請求項1に記載の画像表示装置。 - 複数の開口領域を有するブラックマトリクス、および、該開口領域に位置する着色層を含む、カラーフィルタと、
前記反射防止部の前記画像表示面側とは反対側に配置された偏光板と、
前記反射防止部と前記偏光板との間に配置される透明板と
を備え、
前記波長変換材料はナノ粒子蛍光体であり、
前記透明板は、前記画像表示面に直交する方向において前記ブラックマトリクスを投影した領域内においてのみ、前記ナノ粒子蛍光体を含有し、
前記光反応部は、前記ナノ粒子蛍光体を含有する部分の前記透明板から構成される、請求項1に記載の画像表示装置。
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JP2010153189A JP2011150278A (ja) | 2009-12-22 | 2010-07-05 | 画像表示装置およびそれを用いたインフォメーションディスプレイ |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015532727A (ja) * | 2012-08-22 | 2015-11-12 | 東友ファインケム株式会社Dongwoo Fine−Chem Co., Ltd. | ポインティング表示装置 |
-
2010
- 2010-07-05 JP JP2010153189A patent/JP2011150278A/ja not_active Withdrawn
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