JP2020060771A - 可視光で照らされた内容と組み合わされた光波結合に基づく発光ディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】２つ以上の異なる画像を有するディスプレイを提供する。【解決手段】第一の発光画像１６及び第二の画像を有するディスプレイ１０。ディスプレイは、第一の光源１４によって活性化される導波路の面上のフォトルミネッセンス染料から形成された画像を有する導波路１２を含む。導波路の後ろ側にある第二の光源２２が、第二の画像を発生させる。光フィルター１８が導波路と第二の光源との間に配置されている。第二の光源は、トランスライトなどの透明層、又は第二の光源が点灯され、第一の光源が点灯されていない場合にディスプレイから視認可能である画像を提供する対象物体を照らすことができる。【選択図】図１Ａ

Description

関連出願
本出願は、その全内容が参照により本明細書に援用される２０１５年２月９日に出願された米国特許出願第６２／１１３６５０号明細書の優先権を主張するものである。

本発明は、発光ディスプレイに関し、より詳細には、可視光で照らされた対象物と組み合わされた光波結合に基づく発光ディスプレイデバイスに関する。

フォトルミネッセンスプリント導波路は、非励起時は透明であるが、紫外光、紫色光、又は青色光エネルギーを受けると色を発する様々なフォトルミネッセンス着色剤を用いて作製することができる。透明の導波路上にプリントすることによって、複数の導波路層を積層させることができ、交互に励起させて、魅力的なモーションエフェクトを作り出すことができる。この技術は、標準比率の矩形ＬＣＤ製品以外のサイズ及び形状に作製することができる低コストのプリントによる手法という点で、ＬＣＤなどの競合技術と比較して有益性を有する。ＬＣＤとは異なり、それは、輪郭で切断したり、又は３Ｄに成形したりすることも可能である。

発光りん光体では、暗状態を作り出すことは不可能である。３原色ＲＧＢを組み合わせると、白色が形成される。したがって、画像コントラストのために、暗背景を提供することが必要である。この背景は、照明を落とした部屋などの周囲の暗背景により、又はフォトルミネッセンスプリントパネルの後ろ側に暗面を配置することによって提供することができる。

フォトルミネッセンスインクは、励起に起因して発光が弱まっていくことが多く、それによって、有効寿命は大きく制限される。顧客がいる間だけディスプレイを作動させるためのモーションセンサー、光センサー、又は音センサーを含めることは、寿命を延ばすための１つの方法であるが、この手法は、顧客がすぐ近傍にいないと非作動状態になってしまうという欠点を有する。多くのディスプレイオーナーは、センサーによる作動期間以外でも少なくとも１層が視認可能であり、それによって、センサーの作動範囲外にいる可能性のある顧客に対しても有効な内容を提示することができるディスプレイシステムを望んでいる。

加えて、一部のフォトルミネッセンス着色剤は、完全に透明ではない。周囲光の下では、意図的な紫外、紫色、又は青色励起光を受けていない場合であっても、これらの着色剤は、目に見える色を呈し得る。画像、テキスト、又はグラフィック要素が、そのような半透明のフォトルミネッセンスプリント層の後ろ側に置かれた場合、その後層に、僅かな変色が付与されてしまう。

フォトルミネッセンスプリント導波路において、励起光は、蛍光体の存在によって消費される。蛍光体の量が増加すると、励起エネルギーの必要量も増加する。フォトルミネッセンス蛍光体がまったく存在しない導波路は、励起エネルギーを必要とせず、光も発しないと言える。逆のことも言える。導波路をＲＧＢフォトルミネッセンス蛍光体で完全に覆った場合が、最もエネルギーを必要とし、バランス良く行った場合、白色光が発生する。実際、主として白色を発する表示を発生させることは、暗表示よりも非常に多くのエネルギーを消費する。さらに、光導波路全体にわたる光の消費は、光注入点からの利用可能なエネルギーが導波路中を進むにつれて急激に低下するように減衰する。このことは、励起可能なフォトルミネッセンスインクの量に実用上の制限を課し、したがって、用いることができるアートワークの種類が限定される。それはまた、そのような導波路ディスプレイのサイズを限定する主要な制限因子でもある。

ある波長の入射エネルギーを発光色に変換する全内部反射に依存する発光ＲＧＢプリント導波路は、プリントＲＧＢ蛍光体の量及び位置に応じて、利用可能な励起エネルギーを消費する。蛍光体の量が増加すると、必要とされる励起光も増加されざるを得ない。したがって、一般的には、暗背景のアートワークが、白色背景のアートワークよりも好まれる。しかし、多くの顧客は、白色背景上のグラフィック、又は雪に包まれた山々の画像、又は白色若しくは白色に近い製品の画像など、大量の淡色のフィーチャーを含んだ画像、テキスト、又はグラフィック要素を求めている。

本発明によると、発光ディスプレイは光を進行させるように構成され、フォトルミネッセンスインクを用いてその面上に形成されたフォトルミネッセンスフィーチャー（photoluminescent feature）を有する導波路を含む。第一の光源が、導波路を通して光を伝送するに従って、フォトルミネッセンスインクに可視光を発光させるように、導波路に付随している。導波路の後ろ側には光フィルターがあり、光フィルターの後ろ側には第二の光源があり、それは点灯時に第二のフィーチャー又は画像を示す。

本発明の１つの実施形態によると、ディスプレイシステムは、１若しくは複数のフォトルミネッセンスプリント導波路、後位置にあるエッジ又はバックライト透明層（edge or back lit transparency）、及び透明層と隣接するフォトルミネッセンス層との間に配置された光フィルターを備える。透明層は、著しい色の喪失を起こすことなく、非常に長時間にわたって照明することができるディスプレイ要素を提供する。透明層は、１００％までの白色内容（white content）を有することができる。充分な透明層の照明はエッジ又はバックライト照明に依存し、それらには多くの市販のソリューションが存在する。光フィルターは透明層の視認性を低減するものであり、それによって透明層が非照明状態である場合にフォトルミネッセンス層に充分な暗背景が提供される。

光フィルターはフレキシブルフィルムであってよく、又は本質的に剛性であってもよい。透明層の色の精度が求められる場合、それは、光は低減されるが色は保持されるように、ニュートラルフィルターであってよい。

本発明の実施形態によると、画像、テキスト、又はグラフィック要素が、非励起時であっても周囲光下で完全な透明ではないフォトルミネッセンスインクを用いて導波路上にプリントされた場合、及び第二の画像が、フォトルミネッセンス又は透明であるかに関わらず、半透明フォトルミネッセンスプリント層の後ろ側に配置された場合、前層を通して見た場合に後層上に付与される僅かな変色が、後画像の色を改変することによって修正され得る。フォトルミネッセンス後層の場合、これは、後層の内容中の構成色を増加させることによって達成される。フォトルミネッセンス後層の場合、変色を補償するために蛍光体を増加させる手法でも、半透明前層を通して後パネルを見た場合に視聴者が経験する光の喪失を補償する輝度の増加が行われる。透明後層の場合、これは、視認可能インクの内容を調節することによって達成される。同様に、２つ以上の積層された前フォトルミネッセンスプリント導波路が後フォトルミネッセンス導波路又は透明層に変色を引き起こす場合、後画像の色内容（color content）を前プリント導波路を通して見た場合に要素が色補正されるように調節することができる。

本発明の実施形態によると、ディスプレイシステムは、付随する光源によって発光される１又は複数のフォトルミネッセンスプリント導波路、及びフォトルミネッセンス層の後ろにある対象物体、及び対象物体と隣接するフォトルミネッセンス層との間に配置された光フィルターを備える。対象物体は、色の喪失を起こすことなく長時間にわたって第二の光源によって照明され得る審美的要素を提供する。光フィルターは対象物体の視認性を低減させるものであり、それによって、対象物体が非照明状態である場合にフォトルミネッセンス層に充分な暗背景が提供される。物体は、筐体中、クーラー若しくはフリーザー中にあっても、又は非封入状態であってもよい。

本発明の実施形態によると、ディスプレイシステムは、付随する光源によって照明される１又は複数のフォトルミネッセンスプリント導波路、及びフォトルミネッセンス層の後ろにある１又は複数の継続的に照明される対象物体、及び対象物体と隣接するフォトルミネッセンス層との間に配置された光フィルターを備える。光フィルターは、対象物体の視認性を低減するものであり、それによって、対象物体が継続的に照明された状態である場合に、フォトルミネッセンス層に充分な暗背景が提供される。フォトルミネッセンス導波路が非励起状態である場合に、対象物体の照明を上述した継続的照明によって得られるレベル以上に高めることで、光フィルターに起因する光喪失を相殺して物体をディスプレイを通して視認可能とするために、追加の可視光が対象物体へ一時的に向けられてもよい。物体は、筐体中、クーラー若しくはフリーザー中にあっても、又は非封入状態であってもよい。

本発明の実施形態によると、ディスプレイシステムは、付随する光源によって照明される１又は複数のフォトルミネッセンスプリント導波路、及びフォトルミネッセンス層の後ろにある１又は複数の継続的に照明される対象物体、及び対象物体と隣接するフォトルミネッセンス層との間に配置された光フィルターを備える。光フィルターは、対象物体の視認性を低減するものであり、それによって、対象物体が非照明状態である場合に、フォトルミネッセンス層に充分な暗背景が提供される。物体は、筐体中、クーラー若しくはフリーザー中にあっても、又は非封入状態であってもよい。

図１Ａは、本発明に従う平面ディスプレイの模式的断面図である。 図１Ｂは、本発明に従う円筒形ディスプレイの模式的断面図である。 図２Ａは、図１Ａに示されるディスプレイの前面の平面図であり、バックライト画像を示している。 図２Ｂは、図１Ａのディスプレイの前面の平面図であり、フォトルミネッセンス前画像を示している。 図３Ａは、本発明の代替的実施形態の模式的断面図である。 図３Ｂは、図３Ａと同じであるが、円筒形の場合である。 図４Ａは、図３Ａのディスプレイの前面の平面図であり、バックライト照明された対象物体が見えている。 図４Ｂは、図３Ａに示されるディスプレイの前面の平面図であり、フォトルミネッセンス画像が見えている。 図５は、本発明の代替的実施形態の断面図である。 図６は、本発明のさらなる実施形態の断面図である。

図１Ａに示されるように、本発明は、エッジ部搭載光源１４を有する導波路１２が組み込まれたディスプレイ１０である。画像１６は、以降で述べるように、フォトルミネッセンス着色剤を用いて導波路１２と光学的に結合されている。導波路１２の後ろ側には、光フィルター１８が存在する。光フィルター１８の後ろ側には、図２Ａに示される第二の画像２４を含む透明層又はトランスライトが存在する。透明層２０は、光源２２を含む。示されるように、これはバックライト光源であるが、以降で説明されるように、様々な異なる光源であってもよい。

導波路１２は、紫外光、紫色光、又は青色光（４５０ｎｍ未満の波長）を進行させることができ、ディスプレイ１０の周囲の環境の屈折率よりも高い屈折率を有する光学的に透明であるいかなる材料であってもよい。気体又は真空の周囲環境は、約１．０の屈折率を有し、水又はその他の光学流体などの低屈折率液体の周囲環境は、典型的には、約１．３から約１．４の屈折率を有する。導波路１２を構築するための適する材料としては、これらに限定されないが、窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、オキシ窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）、ボロシリケートガラス、アルミノシリケートガラス、フロートガラス、及びその他の光学ガラス、並びに光学分野の当業者に公知であるポリマーが挙げられる。導波路１２用に特に適する材料としては、有機ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）及び無機二酸化ケイ素（ガラス）が挙げられ、これらは各々、可視光波長において約１．５の屈折率を有する。導波路のより詳細な記述は、その開示内容が参照により本明細書に援用される米国特許第７１２３７９６号明細書及び米国特許第７４３０３５５号明細書に開示されている。

画像１６はフォトルミネッセンス層から形成され、それは自然光条件下では基本的には不可視であるが、紫外光又は青色光に暴露されると、蛍光を発して画像１６を形成する。画像１６は、導波路１２の前面又は後面のいずれか１５にプリント又はコーティングされたフォトルミネッセンス材料から形成される。示されるように、画像１６は前面１５に存在する。所望される場合、画像は導波路１２の後面に存在してもよく、又は画像１６は前面及び後面の両方に形成されてもよい。

概して４５０ｎｍ以下（概して３８０〜４２０ｎｍ）の波長で発光する適切な短波長光源１４としては、ＩｎＧａＮ発光ダイオード、冷陰極管、又は冷陰極蛍光管が挙げられる。その他の紫外、紫色、青色、又はさらには緑色若しくは赤色光源も可能であり、ライティング及び照明の技術分野の当業者に公知である光源から選択される。

ほとんどの非コヒーレント光源１４は等方的に発光し、光を導波路１２へ結合させる際に補助が必要である。例えば、放物面鏡又は楕円面鏡（図示せず）がこのような非コヒーレント光源からの光を導波路１２へ効率的に注入するために用いられてよい。放物面鏡は導波路１２への注入光の入射角を減少させ、したがって、導波路１２の隣接面での光のフレネル後方反射も減少させる。この後方反射の減少は入射角の減少に伴うフレネル反射の理論的減少に起因する。光源１４から導波路への光注入の効率を改善するために、光学レンズ（図示せず）が用いられてもよい。ＩｎＧａＮ発光ダイオードなどのいくつかの光源は、前面及び側面発光型レンズ付きパッケージとして容易に入手可能であり、これらは導波路１２への光注入に良く適している。

画像１６はフォトルミネッセンス材料から形成される。照明されていない場合、画像１６は少なくとも部分的に透明である。これは部分的に透明（好ましくは、少なくとも５０％透明）であるフォトルミネッセンス材料を用いることによって達成することができる。画像１６の透明性を改善するためにプリント技術が用いられてもよい。例えば、画像１６を形成するために用いられる染料が充分に発光性である場合、画像１６は、活性化されていない場合には目立ちにくいマイクロドットから形成されてよい。フォトルミネッセンスフィーチャー１６の形成に、欧州放送連合（ＥＢＵ）色域又は全米テレビ方式委員会（ＮＴＳＣ）色域のいずれかに非常に近い発光性インクが選択されてもよく、このことにより、既存のフルカラー（テレビ）モニターと同等の画像の表示が可能となる。例えば、およそ６５０４ケルビンに相当するＤ６５のＥＢＵ白色点は、１９３１ＣＩＥ色度図上で示される（０．３，０．４）、（０．４，０．３）、及び（０．３，０．３）の点によって定められる最小マックスウェル三角形に例えば相当する画像を適切に選択することによって達成され得る。フォトルミネッセンスフィーチャー１６は、おおよそ４２０〜６５０ｎｍで発光する。

フォトルミネッセンス画像１６の形成に適切な材料としては、ポリマーホスト中に分散されたペリレン、クマリン、及びレーザー染料などのその他の一般的な蛍光染料が挙げられる。中でも適切な材料は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）マトリックス中に分散されたＢＡＳＦ Ｌｕｍｏｇｅｎ（商標）染料である。赤色、緑色、及び青色発光のための染料の例は、それぞれ、Ｌｕｍｏｇｅｎ（商標） ３００、Ｌｕｍｏｇｅｎ（商標） ０８３、及びＬｕｍｏｇｅｎ（商標） ５７０である。適切な材料としては、また、Ｂｒｅｗｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＯｐｔｉＮＤＥＸ Ａ０７などの高屈折率（約１．５よりも大きいｎ）ポリマー中のＢＡＳＦ Ｌｕｍｏｇｅｎ（商標）染料も挙げられる。適切な材料としては、また、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）又はポリビニルブチラール（ＰＶＢ）マトリックス中にドープされたペリレン、クマリン、又はその他の一般的なレーザー染料も挙げられる。適切な材料としては、また、約１．３の屈折率を有するＤｕＰｏｎｔ ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦフルオロポリマーなどの染料又は蛍光体粉末をドープした材料も挙げられる。

光フィルター１８は、写真用途に典型的に用いられるフィルムなどのフィルムであってよい。フィルターは、全波長若しくは全色の光の強度を等しく低減又は改変し色相又は呈色に変化を生じさせないニュートラルフィルター又はＮＤフィルターであってよい。そのようなフィルターは、例えば、Ｌｅｅ Ｆｉｌｔｅｒｓから購入することができる。光フィルターは、フィルターを通しての光透過率のパーセントに基づいて分類される。後部光源の明るさ及び所望される効果に応じて、本発明では、７５％から３．１２５％透過率の光フィルターが概して用いられる。透過率は５０％から６．２５％であってもよい。しかし、やはり所望される効果に応じてこれよりも低い透過率パーセントのフィルターが用いられてもよい。特定のディスプレイではより特定の波長を透過する色付きフィルターを有することが望ましい場合もあり、そうして独特の画像が提供される。光フィルターは導波路１２と第二の光源との間に配置される。光フィルターは、導波路１２の後部面に取り付け又は接着されてもよい。

図１Ａに示されるように、光フィルターの後ろ側には、透明フィルム上に画像２４がコーティングされた単なるプラスチックフィルムである透明層２０が存在する。透明層２０は第二の光源２２も含み、それは点灯時に透明層２０を通って進行する光を発し、画像２４が導波路１２を通して透明層上に表示される。図１Ａに示されるように、バックライト２２が用いられるが、例えば、ＥｖｏｎｉｋのＥｎｄｌｉｇｈｔｅｎ製品などのエッジライト照明パネルが用いられてもよい。トランスライトは特にテレビ産業において非常に良く知られている。基本的には、本発明においていかなるトランスライトが用いられてもよい。

作動時、図１Ａに示されるディスプレイは２つの画像を表示することができる。図２Ａに示されるように、透明層２０は野球ボール２４の画像を含む。したがって、光源２２が点灯されている場合、透明層２０を通って光が照らされ、野球ボール２４の画像が見られることになる。基本的にいかなる画像が透明層上に組み込まれてもよく、例えば、製品、メッセージ、何らかの広告などである。図２Ａに示される第一の実施形態では、透明層上の画像は、ライト２２が点灯されている場合にディスプレイの前面を通して明白に見える。

バックライト光源２２が非作動とされ、導波路１２上の光源１４が作動された場合、紫外光又は低波長光が、導波路１２を通って伝送され、実際には、導波路１２の前面又は後面１５上に画像１６を形成するフォトルミネッセンス材料を励起して、画像１６が視認可能とされる。図２Ｂに示されるように、画像１６は野球のバットである。しかしここでも画像は実質的に何の形態であってもよい。光フィルター１８は、透明層２０上の非照明画像２４が導波路１２を通して見えることを防止する。したがって、バットだけが見えて、ボールは見えない。フォトルミネッセンス材料で異なる発光画像がプリントされた追加的な導波路が互いに積層されてもよく、これらは、所望されるいかなる画像も提供するために、別々の追加的な光源によって選択的に作動されてよく、又は同時に作動されてもよい。

フォトルミネッセンス画像の輝度は２０〜５００カンデラ／Ｍ²であってよい。フォトルミネッセンス画像の輝度のトランスライト又は後部画像の輝度に対する比は、約．２から約５である。

この実施形態では、後部ライト２２は、導波路１２が作動されていない間は常にオンであってよい。このことにより、第一の所望される画像２４が提供される。本発明が組み込まれたディスプレイに顧客が近づくと、適切なスイッチ（図示せず）と接続されたモーションセンサーが、後部ライト２２をオフに、導波路１２に付随するライト１４をオンとすることができ、それによって、野球のバットの画像１６が表示され、野球ボールの画像２４が非表示とされる。システムは、あるプログラムされたロジックに従って、照明源１４及び２０を交互とすることができる。個人がディスプレイから充分遠くに離れ、センサーがそれ以上作動されなくなると、システムは、光源２２が画像２４を照明し得る定常状態に戻ることができ、そして画像１６を出現させる光源１４をオフとすることができる。このことにより、事実上、発光画像１６の作動時間が低減され、画像１６を形成するフォトルミネッセンスインクの有効寿命が延長される。

図１Ｂに示されるように、ディスプレイ１０はいかなる形状であってもよい。図１Ｂに示されるように、ディスプレイ１０は円筒形である。しかし、それは立方体形、球形などを含むいかなる形状を取ってもよい。

図３Ａは、ディスプレイ３０が、後壁部３６、側壁部３８及び４０、並びに上及び底壁部（図示せず）を有するケース３２を含む本発明の代替的実施形態を示す。導波路４２は、ディスプレイ３０の前面を形成する。図１に示される実施形態の場合と同様に、導波路４２は、光源４４を含み、及び導波路の面上に形成された画像４６を含む。

ケース３２の後壁部３６に向かって導波路４２の後ろ側には、光フィルター４８が存在し、これは、図１Ａに示される実施形態の光フィルター１８と同じ光フィルターである。光フィルター４８の後ろ側には、対象物体５０が存在する。図３Ａに示されるように、その対象物体は、例えば、缶入りスープであってよい。ここでも、対象物体はケース３２内に納まれば何であってもよい。また、ケース内には第二の光源５２が存在し、それは、点灯時に対象物体５０を照らしてディスプレイ３０の前面から物体５０を視認可能とするように設計されている。

ここでも、図１Ａに示される実施形態の場合とまったく同様に、２つの異なる画像を見ることができる。光源４４がオフであり、ライト５２がオンである場合、対象物体５０はディスプレイ３０の外側から見られる。ライト５２がオフとされライト４４がオンとされると、図４Ｂに示されるように、導波路４２上の画像４６が視認可能となり、それはスープの入ったボウルを示す。光フィルター４８は、光源５２が点灯されていない場合に対象物体５０が視認されることを防止する。それはまた、より強いコントラストを与えることによって、光源４４が点灯された場合の画像４６の見栄えを向上させる。ここでも、これらの画像は、代表例であり、実質的にいかなる画像が用いられてもよい。

同様に、ディスプレイは、図３Ｂに示されるような円筒形など、いかなる形状であってもよい。

さらに、既に述べたように、複数の導波路が互いに積層されて、同時に又は順次に複数の画像を表示可能とされてもよく、ここでも、所望されるように光源を作動及び非作動とするために、モーションセンサータイマー又はその他のコントロールが用いられてよい。

本発明はまた、導波路及びフィルターを例えば冷蔵ケースの透明面上に配置することによって、図３Ａに示される方法に類似の方法で用いられてもよい。この実施形態では、ケース３２は冷蔵ケースであり、物体５０はケース３２の中に置かれた製品である。冷蔵ケース中のライトはケース中の製品を照明する。導波路４２が作動されると導波路４２上の画像４６が表示され、同時に、ディスプレイケース内のライトはオフとされるか、又は減光される。

図５に示されるように、本発明の別の実施形態では、導波路４２及びフィルター４８は、別個のシステムとして、ケース３２の透明面上に搭載されてもよい。オフとすることができない連続的に点灯され続ける内部ライトが組み込まれたケースでは、フォトルミネッセンス層４２が照明されている場合、物体５０が内部ライト５２によって連続的に照明されていても充分な暗背景を提供するために、フィルター４８の透過率が低下されてよい。この追加のフィルタリングに対する補償のために、フォトルミネッセンス層の非照明時に物体５０を照明するための追加の照明源（図示せず）が、フィルター４８とケース３２との間に追加されてもよい。この手法は、透明面及び連続的に点灯される内部ライトを有するいかなる種類のケースにも適用可能である。

図６に示されるように、本発明は、画像１６を有する導波路１２及びフィルター２０が物体５０の前に配置され、周囲光又は別の光源で照明される独立型のディスプレイであってよい。光源１４を作動させて、画像１６を示すか又は表示してよく、非作動として、物体５０を示してよい。

本発明の３つの具体例を以下に示す。

例１
各々がそれ専用のＬＥＤストリップ（紫外／紫）をエッジに装着したＴｒａｎｓｉｔｉｏｎｓ（登録商標） Ｄｉｇｉｔａｌ Ｇｒａｐｈｉｃｓ， ＬＬＣのフォトルミネッセンス半透明プリントパネル３つを互いの上に積層して用いて、ディスプレイシステムを組み立てた。フォトルミネッセンス層の後ろ側には、プリントした透明層を配置した。透明層の後ろ側には、エッジに白色ＬＥＤを有するＥｖｏｎｉｋ Ｅｎｄｌｉｇｈｔｅｎ ＬＥＤエッジライト照明パネルを配置した。透明層とフォトルミネッセンス層との間には、Ｌｅｅニュートラルフィルター＃２１１（ＮＤ ０．９）フィルムを配置して透明層を暗化し、透明層が照明されていない場合に充分な暗背景を提供した。Ａｒｔｉｓａｎ ＧｒａｐｈｉｃｓでプリントしたＤｕｒａｔｒａｎｓ（登録商標）及びＳＢＰＩ Ｇｒａｐｈｉｃｓでプリントしたインクジェット用透明層の両方を試験した。フォトルミネッセンス層用のインクは、Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌから提供された。フォトルミネッセンス層のプリントは、ＳＢＰＩ Ｇｒａｐｈｉｃｓが行った。

透明層が照明されていない間、フォトルミネッセンス層が交互に励起された場合、背景はコントラストを提供するのに充分に暗かった。透明層が照明されると、照明された画像が、効果的となるのに充分な明るさで前フォトルミネッセンス層を通して示された。

例２
２つのフォトルミネッセンス層を例１と同様にプリントし、そしてＤｕｒａｔｒａｎｓ（登録商標）及びＳＢＰＩ Ｇｒａｐｈｉｃｓインクジェットプロセスを用いて１つの透明層をプリントして後層として用いた。透明層の後ろ側には、エッジに白色ＬＥＤを有するＥｖｏｎｉｋ Ｅｎｄｌｉｇｈｔｅｎ ＬＥＤエッジライト照明パネルを配置した。透明層とフォトルミネッセンス層との間には、Ｌｅｅニュートラルフィルター＃２１１（ＮＤ ０．９）フィルムを配置して透明層を暗化し、透明層が照明されていない場合に充分な暗背景を提供した。Ａｒｔｉｓａｎ ＧｒａｐｈｉｃｓでプリントしたＤｕｒａｔｒａｎｓ（登録商標）及びＳＢＰＩ Ｇｒａｐｈｉｃｓでプリントしたインクジェット用透明層の両方を試験した。フォトルミネッセンス層用のインクは、Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌから提供された。フォトルミネッセンス層のプリントは、ＳＢＰＩ Ｇｒａｐｈｉｃｓが行った。

透明層が照明されていない間、フォトルミネッセンス層が交互に励起された場合、背景は有効なコントラストを提供するのに充分に暗かった。透明層が照明されると、照明された画像が効果的となるのに充分な輝度で、前フォトルミネッセンス層を通して示された。

例３
Ｍｏｎｓｔｅｒ Ｅｎｅｒｇｙ用クーラーのヘッダー（Monster Energy cooler header）からのトランスライトヘッダーを、１つの白色光ＬＥＤストリップによるバックライトで照明した。工場から配達された状態でヘッダーの輝度を測定した。いくつかのＬｅｅニュートラルフィルターフィルム層を適用した。ＮＤ ０．３、ＮＤ ０．６、及びＮＤ ０．２フィルターを組み合わせ、実験して、フィルタリングの必要量を特定した。次に、フィルターを通して見た場合に、透明層が、工場から配達された状態で先に測定した輝度に類似の輝度をここでも提供するように、２つの追加的な白色光ＬＥＤをバックライトシステムに追加した。次に、複数のＴｒａｎｓｉｔｉｏｎｓ（登録商標）Ｅｆｆｅｃｔフォトルミネッセンスパネルを積層体の上に配置した。各パネルを交互に照明した。フォトルミネッセンス層が励起されている場合、トランスライトの上にあるフィルターフィルムによって提供される背景コントラストは、フォトルミネッセンス画像が効果的となるのに充分であった。フォトルミネッセンス層が励起されておらずトランスライトが照明されている場合、それは、効果的となるのに充分な輝度でフィルターフィルム及びフォトルミネッセンス層を通して示された。

したがって、本発明は、２つ以上の異なる画像を有するディスプレイを提供し、その画像のうちの少なくとも１つは導波路からのフォトルミネッセンス発光画像であり、第二の画像は、透明層上の画像であるか、又は、後部光源が作動されるか若しくはオンとされ導波路用の光源がオフとされた場合に視認可能である対象物体である。光フィルターは、後部光源がオフとされた場合に透明層上の画像又は対象物体が視認可能となることを防止するように作用し、さらに、発光フォトルミネッセンス層をより見えやすくするコントラスト付与面（contrasting surface）も提供する。そして、このことにより、発光画像をオン及びオフとすることで導波路の寿命を延長すると共に、ディスプレイに常に画像を示すことが可能となる。

これは、本発明を実践する好ましい方法と共に本発明について述べてきたものであるが、本発明自体は、添付の請求項によってのみ定められるべきである。

これは、本発明を実践する好ましい方法と共に本発明について述べてきたものであるが、本発明自体は、添付の請求項によってのみ定められるべきである。
本開示には以下の実施形態も開示される。
［実施形態１］
導波路であって、前記導波路は、前記導波路の面と光学的に結合されたフォトルミネッセンス画像を有する、導波路と；
前記導波路に付随する第一の光源であって、前記第一の光源は、前記導波路を通って４５０ｎｍ未満の波長の光を伝送して、前記フォトルミネッセンス画像からの可視光の発光が生じるように構成されている、第一の光源と；
第二の光源であって、光フィルターが前記第二の光源と前記導波路との間に存在する、第二の光源と；
を備えたディスプレイであって、前記第二の光源が点灯されている場合は前記第二の光源は前記ディスプレイを通して第二の画像を表示するように構成されている、ディスプレイ。
［実施形態２］
透明層を備え、前記透明層は前記第二の画像を含み、前記第二の光源は、前記透明層を通して光を伝送して前記第二の画像を表示するように構成されている、実施形態１に記載のディスプレイ。
［実施形態３］
前記第二の光源がエッジ光源である、実施形態２に記載のディスプレイ。
［実施形態４］
前記第二の光源がバック光源である、実施形態２に記載のディスプレイ。
［実施形態５］
前記導波路及び透明層が非矩形である、実施形態２に記載のディスプレイ。
［実施形態６］
前記導波路及び透明層が非平面である、実施形態２に記載のディスプレイ。
［実施形態７］
前記第二の光源が三次元物体を照明して、前記導波路を通して視認可能な前記第二の画像を提供する、実施形態１に記載のディスプレイ。
［実施形態８］
前記導波路が非直線構成である、実施形態７に記載のディスプレイ。
［実施形態９］
前記第一及び第二の光源を自動的に作動及び非作動とするためのスイッチをさらに備える、実施形態１に記載のディスプレイ。
［実施形態１０］
前記スイッチがモーションセンサーによって作動される、実施形態９に記載のディスプレイ。
［実施形態１１］
前記第一の画像が、少なくとも５０％の透明度を有するフォトルミネッセンス染料から形成される、実施形態１に記載のディスプレイ。
［実施形態１２］
前記光フィルターが７５％未満の透過率を有する、実施形態１に記載のディスプレイ。
［実施形態１３］
前記光フィルターが少なくとも３．１２５％の透過率を有する、実施形態１に記載のディスプレイ。
［実施形態１４］
前記光フィルターが前記導波路に直接結合されたフィルムである、実施形態１に記載のディスプレイ。
［実施形態１５］
追加的なフォトルミネッセンス画像を有する追加的な導波路をさらに備え、各追加的な画像が別個の追加的な光源によって活性化される、実施形態１に記載のディスプレイ。
［実施形態１６］
前記ディスプレイが透明面を有するディスプレイ筐体であり、そして前記導波路が前記面に固定されており、そして前記第二の光源が前記筐体の内部に存在する、実施形態１に記載のディスプレイ。
［実施形態１７］
前記フォトルミネッセンス画像が、１９３１ＣＩＥ色度図上で示される（０．３，０．４）、（０．４，０．３）、及び（０．３，０．３）の最小マックスウェル三角形に相当するフルカラースペクトル画像を作成することができる複数の３原色発光インクのうちの１つを含む、実施形態１に記載のディスプレイ。
［実施形態１８］
前記ディスプレイが透明面を有するディスプレイ筐体であり、そして前記導波路が前記面に固定されており、そして前記第二の光源が前記筐体の外部に存在する、実施形態１に記載のディスプレイ。
［実施形態１９］
導波路と；
前記導波路と光学的に結合されたフォトルミネッセンス画像と；
前記導波路に付随する第一の光源であって、
前記第一の光源は前記導波路を通って光を伝送して、前記フォトルミネッセンス画像からの可視光の発光が生じるように構成されている、第一の光源と；
前記導波路と結合された光フィルターと、
を備えるディスプレイ。

Claims (19)

1. 導波路であって、前記導波路は、前記導波路の面と光学的に結合されたフォトルミネッセンス画像を有する、導波路と；
   前記導波路に付随する第一の光源であって、前記第一の光源は、前記導波路を通って４５０ｎｍ未満の波長の光を伝送して、前記フォトルミネッセンス画像からの可視光の発光が生じるように構成されている、第一の光源と；
   第二の光源であって、光フィルターが前記第二の光源と前記導波路との間に存在する、第二の光源と；
   を備えたディスプレイであって、前記第二の光源が点灯されている場合は前記第二の光源は前記ディスプレイを通して第二の画像を表示するように構成されている、ディスプレイ。
2. 透明層を備え、前記透明層は前記第二の画像を含み、前記第二の光源は、前記透明層を通して光を伝送して前記第二の画像を表示するように構成されている、請求項１に記載のディスプレイ。
3. 前記第二の光源がエッジ光源である、請求項２に記載のディスプレイ。
4. 前記第二の光源がバック光源である、請求項２に記載のディスプレイ。
5. 前記導波路及び透明層が非矩形である、請求項２に記載のディスプレイ。
6. 前記導波路及び透明層が非平面である、請求項２に記載のディスプレイ。
7. 前記第二の光源が三次元物体を照明して、前記導波路を通して視認可能な前記第二の画像を提供する、請求項１に記載のディスプレイ。
8. 前記導波路が非直線構成である、請求項７に記載のディスプレイ。
9. 前記第一及び第二の光源を自動的に作動及び非作動とするためのスイッチをさらに備える、請求項１に記載のディスプレイ。
10. 前記スイッチがモーションセンサーによって作動される、請求項９に記載のディスプレイ。
11. 前記第一の画像が、少なくとも５０％の透明度を有するフォトルミネッセンス染料から形成される、請求項１に記載のディスプレイ。
12. 前記光フィルターが７５％未満の透過率を有する、請求項１に記載のディスプレイ。
13. 前記光フィルターが少なくとも３．１２５％の透過率を有する、請求項１に記載のディスプレイ。
14. 前記光フィルターが前記導波路に直接結合されたフィルムである、請求項１に記載のディスプレイ。
15. 追加的なフォトルミネッセンス画像を有する追加的な導波路をさらに備え、各追加的な画像が別個の追加的な光源によって活性化される、請求項１に記載のディスプレイ。
16. 前記ディスプレイが透明面を有するディスプレイ筐体であり、そして前記導波路が前記面に固定されており、そして前記第二の光源が前記筐体の内部に存在する、請求項１に記載のディスプレイ。
17. 前記フォトルミネッセンス画像が、１９３１ＣＩＥ色度図上で示される（０．３，０．４）、（０．４，０．３）、及び（０．３，０．３）の最小マックスウェル三角形に相当するフルカラースペクトル画像を作成することができる複数の３原色発光インクのうちの１つを含む、請求項１に記載のディスプレイ。
18. 前記ディスプレイが透明面を有するディスプレイ筐体であり、そして前記導波路が前記面に固定されており、そして前記第二の光源が前記筐体の外部に存在する、請求項１に記載のディスプレイ。
19. 導波路と；
    前記導波路と光学的に結合されたフォトルミネッセンス画像と；
    前記導波路に付随する第一の光源であって、
    前記第一の光源は前記導波路を通って光を伝送して、前記フォトルミネッセンス画像からの可視光の発光が生じるように構成されている、第一の光源と；
    前記導波路と結合された光フィルターと、
    を備えるディスプレイ。

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