JP2021144194A - Method of controlling image display body and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像表示体の制御方法および表示装置に関する。 The present invention relates to a control method and a display device for an image display body.
近年、自動車のフロントガラスや建物の窓ガラス等の透明ガラス上に画像を表示する技術が開発されている。 In recent years, a technique for displaying an image on transparent glass such as an automobile windshield or a building window glass has been developed.
これに関連して、特許文献１には、紫外光を受光することによって光散乱性が増加する表示機能層、および表示機能層の背面に配置され紫外光を受光することによって光吸収性が増加する調光層を備える画像表示体を有する表示装置が開示されている。調光層は、外光からの光を遮光する層である。この表示装置は、紫外光を受光することによって非透明状態になった表示機能層の前面に可視光を照射して、表示機能層に画像を表示する。 In connection with this, Patent Document 1 describes a display functional layer whose light scattering property is increased by receiving ultraviolet light, and a display functional layer which is arranged on the back surface of the display functional layer and is arranged on the back surface of the display functional layer to increase light absorption by receiving ultraviolet light. A display device having an image display body including a light control layer is disclosed. The dimming layer is a layer that blocks light from outside light. This display device irradiates the front surface of the display function layer, which has become non-transparent by receiving ultraviolet light, with visible light, and displays an image on the display function layer.
特許文献１の表示装置にあっては、画像表示体における表示機能層および調光層は、共通の紫外光光源から出射された紫外光を受光して動作する。調光層は、表示機能層を通過した紫外光を受光して動作する。このため、紫外光が表示機能層によって吸収散乱され、紫外光が調光層に達することができずに調光層が動作しなかったり、調光層に達する紫外光が減少して調光層が動作するまでに時間を要したりするという問題がある。 In the display device of Patent Document 1, the display function layer and the dimming layer in the image display body operate by receiving the ultraviolet light emitted from the common ultraviolet light source. The dimming layer operates by receiving ultraviolet light that has passed through the display function layer. Therefore, the ultraviolet light is absorbed and scattered by the display function layer, and the ultraviolet light cannot reach the dimming layer and the dimming layer does not operate, or the ultraviolet light reaching the dimming layer is reduced and the dimming layer is reduced. There is a problem that it takes time to operate.
そこで、本発明は、調光層に調光機能を迅速に発現させことが可能な画像表示体の制御方法および表示装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a control method and a display device for an image display body capable of rapidly exhibiting a dimming function in a dimming layer.
上記目的を達成するための本発明の画像表示体の制御方法は、液晶と、所定波長の活性光を受光することによって前記液晶にねじれ力を作用させる物質とを含む表示機能層、および前記表示機能層の背面に配置され前記活性光を受光することによって光吸収性が増加する調光層を備える画像表示体の動作を制御する。この制御方法では、前記表示機能層に駆動電圧を印加することによって前記表示機能層を透明状態に維持しながら、前記表示機能層の前面に前記活性光を照射する。そして、前記活性光を受光することによって前記調光層の可視光透過率が予め定められた設定値よりも低下した後に、前記表示機能層に印加している前記駆動電圧を除去し、前記活性光を受光した前記物質の作用によって前記表示機能層を透明状態から非透明状態に変換する。 A method for controlling an image display body of the present invention for achieving the above object is a display functional layer including a liquid crystal display, a substance that exerts a twisting force on the liquid crystal display by receiving active light having a predetermined wavelength, and the display. It controls the operation of an image display body provided with a dimming layer which is arranged on the back surface of the functional layer and whose light absorption is increased by receiving the active light. In this control method, the active light is irradiated to the front surface of the display function layer while maintaining the display function layer in a transparent state by applying a drive voltage to the display function layer. Then, after the visible light transmittance of the dimming layer is lowered from a predetermined set value by receiving the active light, the driving voltage applied to the display function layer is removed, and the activity is removed. The display functional layer is converted from a transparent state to a non-transparent state by the action of the substance that has received light.
上記目的を達成するための本発明の表示装置は、画像表示体と、駆動部と、活性光照射部と、可視光照射部と、を有する。画像表示体は、液晶と、所定波長の活性光を受光することによって前記液晶にねじれ力を作用させる物質とを含む表示機能層、および前記表示機能層の背面に配置され前記活性光を受光することによって光吸収性が増加する調光層を備える。駆動部は、前記表示機能層に駆動電圧を印加して前記表示機能層を透明状態にする。活性光照射部は、前記表示機能層の前面に前記活性光を照射する。可視光照射部は、前記表示機能層の前面に可視光を照射して前記表示機能層に画像を表示する。この表示装置においては、前記駆動部が前記表示機能層に前記駆動電圧を印加し、前記活性光照射部が前記表示機能層の前面に前記活性光を照射することによって、透明状態に維持された前記表示機能層を通して前記調光層が前記活性光を受光する。そして、前記駆動部が前記表示機能層に印加している前記駆動電圧を除去することによって、前記活性光を受光した前記物質の作用によって前記表示機能層を透明状態から非透明状態に変換する。 The display device of the present invention for achieving the above object includes an image display body, a driving unit, an active light irradiation unit, and a visible light irradiation unit. The image display body is arranged on the back surface of a display functional layer containing a liquid crystal display and a substance that exerts a twisting force on the liquid crystal by receiving active light having a predetermined wavelength, and receives the active light. It is provided with a dimming layer that increases light absorption. The drive unit applies a drive voltage to the display function layer to make the display function layer transparent. The active light irradiation unit irradiates the front surface of the display functional layer with the active light. The visible light irradiation unit irradiates the front surface of the display function layer with visible light to display an image on the display function layer. In this display device, the drive unit applies the drive voltage to the display function layer, and the active light irradiation unit irradiates the front surface of the display function layer with the active light to maintain the transparent state. The dimming layer receives the active light through the display function layer. Then, by removing the driving voltage applied to the display function layer by the drive unit, the display function layer is converted from a transparent state to a non-transparent state by the action of the substance that has received the active light.
本発明によれば、調光層に調光機能を迅速に発現させることが可能になる。 According to the present invention, it is possible to rapidly develop a dimming function in a dimming layer.
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. The following description does not limit the technical scope and meaning of terms described in the claims. In addition, the dimensional ratios in the drawings are exaggerated for convenience of explanation and may differ from the actual ratios.
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る表示装置１１の概略構成を示す斜視図である。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a
図１を参照して、本実施形態の表示装置１１は、画像表示体１００と、駆動部２００と、第１プロジェクタ３００（活性光照射部に相当する）と、第２プロジェクタ４００（可視光照射部に相当する）と、制御部５００とを有する。
With reference to FIG. 1, the
画像表示体１００は、透明状態と非透明状態との間で光学状態が変化する薄板状の部材であり、第１、第２プロジェクタ３００、４００に向かい合う前面１０１を有する。画像表示体１００は、たとえば、自動車のフロントガラスに取り付けられる。画像表示体１００についての詳細な説明は後述する。
The
駆動部２００は、画像表示体１００に駆動電圧を印加する回路を有する。
The
第１プロジェクタ３００は、所定波長の活性光を出射するプロジェクタであり、画像表示体１００の前面１０１に向かい合って配置される。第１プロジェクタ３００は、活性光として、たとえば、波長３６５ｎｍの紫外光ＵＶＬを出射する。第１プロジェクタ３００は、画像表示体１００の前面１０１に紫外光ＵＶＬを照射して、画像表示体１００上の紫外光ＵＶＬの照射領域１０２を透明状態から非透明状態に変化させる。
The
第２プロジェクタ４００は、カラープロジェクタであり、画像表示体１００の前面１０１に向かい合って配置される。第２プロジェクタ４００は、青色（波長４５０ｎｍ）、緑色（波長５３２ｎｍ）、および赤色（波長６４０ｎｍ）の３色のいずれか１色の光、または、２色以上の光を組み合わせた光である可視光を出射する。第２プロジェクタ４００は、非透明状態の画像表示体１００に上記の可視光を照射して、画像表示体１００上に画像６００を表示する。なお、以下の説明においては説明の便宜上、第２プロジェクタ４００が出射する画像形成用の可視光を第１可視光ＶＬ１と称する。
The
制御部５００は、第１、第２プロジェクタ３００、４００および駆動部２００の動作を制御する。制御部５００は、上位の制御装置（不図示）と通信しつつ、第１プロジェクタ３００の紫外光照射のオン／オフの切り替えを行う。制御部５００は、上位の制御装置と通信しつつ、駆動部２００の駆動電圧のオン／オフの切り替えを行う。また、制御部５００は、上位の制御装置と通信しつつ、第２プロジェクタ４００に画像情報を送出する。
The
なお、第１可視光ＶＬ１によって画像表示体１００上に表示される画像６００が、画像表示体１００上の紫外光ＵＶＬの照射領域１０２の内側に含まれるように、第１および第２プロジェクタ３００，４００は、紫外光ＵＶＬおよび第１可視光ＶＬ１をそれぞれ出射する。
The first and
次に、図２を参照して、表示装置１１の画像表示体１００について詳細に説明する。
Next, the
図２は、表示装置１１の画像表示体１００を示す概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an
画像表示体１００は、表示機能層１１０と、調光層１５０とを備えている。表示機能層１１０の前面１１１は、画像表示体１００の前面１０１を構成する。調光層１５０は表示機能層１１０の背面１１２に配置されている。表示装置１１は、自動車のフロントガラスに表示機能層１１０の前面１１１が乗員に向かい合うように配置されている。
The
表示機能層１１０は、透明状態と非透明状態との間で光学状態が変化するフィルム部材である。表示機能層１１０は、液晶層１２０と、一対の透明電極層１３０と、一対の透明基材１４０とを備える。
The display
液晶層１２０は、液晶１２１と、所定波長の活性光を受光することによって液晶１２１にねじれ力を作用させる物質１２２とを含む。本実施形態における所定波長の活性光は、上述したように、たとえば、波長３６５ｎｍの紫外光ＵＶＬである。液晶層１２０は、紫外光ＵＶＬを受光した物質１２２が液晶１２１にねじれ力を作用させ、光散乱性が増加して白濁する光学特性を有する。本実施形態の液晶層１２０は、ホスト液晶分子およびアゾベンゼン分子を含む液晶フィルムである。ホスト液晶分子が液晶１２１に相当し、アゾベンゼン分子が、所定波長の活性光（紫外光ＵＶＬ）を受光することによって液晶にねじれ力を作用させる物質１２２に相当する。表示機能層１１０はまた、所定波長の可視光（例えば、波長４５０ｎｍ前後の可視光）を受光することによって光散乱性が低下し、非透明状態から透明状態に戻る光学特性を有する。
The
一対の透明電極層１３０は、液晶層１２０の厚さ方向において、液晶層１２０を挟む。各透明電極層１３０は、駆動部２００に接続され、表示機能層１１０の面方向に電圧を印加する。各透明電極層１３０は、可視光領域の光および紫外光ＵＶＬに対する透過性を有する。各透明電極層１３０を形成する材料には、例えば、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、および、導電性ポリマーなどを挙げることができる。
The pair of
一対の透明基材１４０は、液晶層１２０の厚さ方向において、一対の透明電極層１３０を挟む。各透明基材１４０は、可視光領域の光および紫外光ＵＶＬに対する透過性を有する。各透明基材１４０を形成する材料には、例えば、ガラス、および、合成樹脂などを挙げることができる。
The pair of
表示機能層１１０は、紫外光ＵＶＬを受光したアゾベンゼン分子１２２がホスト液晶分子１２１にねじれ力を作用させ、光散乱性が増加して白濁する。表示機能層１１０は、紫外光ＵＶＬが照射されている状態であっても、駆動部２００が駆動電圧を印加することによって、アゾベンゼン分子１２２のねじれ力に抗して、ホスト液晶分子１２１の配向方向を揃えることができる。この結果、表示機能層１１０は、光散乱性の増加が抑制され、透明状態に維持される。
In the
調光層１５０は、紫外光ＵＶＬを受光することによって光吸収性が増加する透明フィルム部材である。調光層１５０は、フォトクロミック材料からなり、紫外光ＵＶＬを受光することによって光吸収性が増加して無色から灰色（または黒色）に変色する光学特性を有する。調光層１５０は、紫外光ＵＶＬを受光しない、もしくは、青色または黄色の可視光を受光することによって光吸収性が低下して灰色から無色に戻る光学特性を有する。
The
次に、図３Ａおよび図３Ｂを参照して、画像表示体１００の表示機能層１１０について詳細に説明する。
Next, the display
図３Ａは、透明状態の表示機能層１１０の概略構成を示す断面図であり、図３Ｂは、非透明状態の表示機能層１１０の概略構成を示す断面図である。上述したとおり、本実施形態の表示機能層１１０は、ホスト液晶分子１２１（以下、液晶分子１２１）およびアゾベンゼン分子１２２を含む液晶フィルムである。アゾベンゼン分子１２２は、紫外光ＵＶＬを受光するとトランス体からシス体に構造が変化し、波長４５０ｎｍ前後の可視光を受光するとシス体からトランス体に構造が変化する。アゾベンゼン分子１２２がシス体に変化すると、屈曲し液晶分子１２１の配列を乱す。したがって、液晶分子１２１が表示機能層１１０の厚み方向に対して略垂直に配列した配列状態（図３Ａ参照）にあって液晶相がネマティック相である状態の表示機能層１１０に紫外光ＵＶＬを照射すれば、液晶分子１２１がフォーカルコニック状態に変化すると共に配列が乱されて散乱状態（図３Ｂ参照）に変化して光散乱性が増加する。一方、液晶分子１２１が散乱状態（図３Ｂ参照）にあって液晶分子１２１がフォーカルコニック状態である表示機能層１１０に波長４５０ｎｍ前後の可視光を照射すれば、液晶分子１２１が配列状態（図３Ａ参照）に変化して液晶相がネマティック相に変化し、光散乱性が低下する。なお、以下の説明においては説明の便宜上、波長４５０ｎｍ前後の可視光を第２可視光ＶＬ２と称する。
FIG. 3A is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the transparent display
図３Ａに示すとおり、液晶分子１２１が配列状態にある表示機能層１１０は、光散乱性が低下している。このため、表示機能層１１０に第１可視光ＶＬ１を照射すれば、第１可視光ＶＬ１は、表示機能層１１０を透過する。一方、図３Ｂに示すとおり、液晶分子１２１が散乱状態にある表示機能層１１０は、光散乱性が増加し非透明状態になる。このため、表示機能層１１０に第１可視光ＶＬ１を照射すれば、第１可視光ＶＬ１は、表示機能層１１０上で乱反射する。したがって、液晶分子１２１が散乱状態にある表示機能層１１０に第１可視光ＶＬ１を照射すれば、表示機能層１１０上に画像６００を表示できる。
As shown in FIG. 3A, the light scattering property of the display
次に、図４、図５Ａ、および図５Ｂを参照して、表示装置１１の動作について説明する。
Next, the operation of the
図４は、第１実施形態に係る表示装置１１の動作を説明するフローチャートである。図５Ａは、表示機能層１１０に駆動電圧を印加し、さらに表示機能層１１０に紫外光ＵＶＬを照射した状態を示す模式図、図５Ｂは、表示機能層１１０に印加している駆動電圧を除去し、表示機能層１１０への紫外光ＵＶＬの照射を継続している状態を示す模式図である。なお、これらの模式図においては理解の容易のために、表示機能層１１０および調光層１５０を互いに離して表している。
FIG. 4 is a flowchart illustrating the operation of the
表示機能層１１０を非透明状態にするために必要な紫外光ＵＶＬのエネルギー量や、調光層１５０の可視光透過率を設定値よりも低い状態にするために必要な紫外光ＵＶＬのエネルギー量は、表示機能層１１０に印加される駆動電圧の範囲（電圧値や周波数など）、紫外光ＵＶＬのＵＶ強度（ｍＷ／ｃｍ２）、紫外光ＵＶＬの照射時間、液晶層１２０の厚さ、アゾベンゼン分子１２２の濃度、透明電極層１３０や透明基材１４０の厚さや紫外光ＵＶＬに対する透過率などによって異なってくる。そこで、使用する画像表示体１００に照射する紫外光ＵＶＬのエネルギー量について、駆動電圧、ＵＶ強度、および照射時間に関するマップが事前に作成されており、このマップを参照しながら種々の制御が行われる。
The amount of ultraviolet light UVL energy required to make the
図４のフローチャートを参照して、画像表示体１００に画像６００を表示する場合、まず、駆動部２００が表示機能層１１０に駆動電圧（例えば、交流５０Ｖ、５０Ｈｚ）を印加し（ステップＳ１０１）、第１プロジェクタ３００が、画像表示体１００の前面１０１に紫外光ＵＶＬを面方向に角度をなすように照射する（ステップＳ１０２）。図５Ａに示すように、紫外光ＵＶＬは、表示機能層１１０の前面１１１および調光層１５０の前面に照射される。表示機能層１１０のアゾベンゼン分子１２２は、紫外光ＵＶＬを受光するとトランス体からシス体に構造が変化し、液晶分子１２１にねじれ力を作用させる。しかしながら、表示機能層１１０は、紫外光ＵＶＬが照射されている状態であっても、駆動部２００が駆動電圧を印加することによって、アゾベンゼン分子１２２のねじれ力に抗して、液晶分子１２１の配向方向を揃えることができる。この結果、表示機能層１１０は、光散乱性の増加が抑制され、透明状態に維持される。
When displaying the
調光層１５０は、透明状態に維持された表示機能層１１０を通して紫外光ＵＶＬが照射される。制御部５００は、紫外光ＵＶＬの照射によって調光層１５０が着色（例えば、灰色）したか否か、すなわち、紫外光ＵＶＬを受光することによって調光層１５０の可視光透過率が予め定められた設定値よりも低下したか否かを判断する（ステップＳ１０３）。なお、画像表示体１００の動作中においては調光層１５０の可視光透過率を測定することはできないため、事前に作成した上述したマップに基づいて、紫外光ＵＶＬの照射時間が設定時間に達したか否かによって、調光層１５０が着色したか否かを判断する。
The
制御部５００は、調光層１５０が着色したと判断すると（ステップＳ１０３、ＹＥＳ）、駆動部２００が表示機能層１１０に印加している駆動電圧を除去する（ステップＳ１０４）。図５Ｂに示すように、駆動部２００が表示機能層１１０に印加している駆動電圧を除去すると、シス体に構造が変化したアゾベンゼン分子１２２が液晶分子１２１にねじれ力を作用させ、表示機能層１１０が白濁し、透明状態から非透明状態に変換する。これによって、画像表示体１００上の紫外光ＵＶＬの照射領域１０２が透明状態から非透明状態に変化する。
When the
第２プロジェクタ４００が、非透明状態にある画像表示体１００上の照射領域１０２に第１可視光ＶＬ１を照射して、画像表示体１００上に画像６００を表示する（ステップＳ１０５）。
The
なお、画像表示体１００上に画像６００を表示している間、画像表示体１００が非透明状態から透明状態に戻ることを防止するために、第１プロジェクタ３００は、画像表示体１００に紫外光ＵＶＬを照射し続ける。具体的には、第１プロジェクタ３００は、たとえば、紫外光ＵＶＬによって配列状態から散乱状態に変化する液晶分子１２１の割合が、散乱状態から配列状態に戻る液晶分子１２１の割合よりも大きくなるような出力で紫外光ＵＶＬを照射し続ける。
In order to prevent the
画像６００の表示が終了した場合（ステップＳ１０６、ＹＥＳ）、第２プロジェクタ４００が第１可視光ＶＬ１の照射を停止し、第１プロジェクタ３００が紫外光ＵＶＬの照射を停止する（ステップＳ１０７）。
When the display of the
そして、駆動部２００が表示機能層１１０に駆動電圧を印加する（ステップＳ１０８）。これによって、表示機能層１１０が非透明状態から透明状態に戻る。
Then, the
図６は、表示機能層１１０の紫外光ＵＶＬに対する透過率の変化の一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a change in the transmittance of the display
表示機能層１１０に駆動電圧を印加しない比較例の場合、表示機能層１１０に紫外光ＵＶＬ（３６５ｎｍ）を照射すると、アゾベンゼン分子１２２がトランス体からシス体に構造が変化し、液晶分子１２１にねじれ力を作用させる。このため、表示機能層１１０は、紫外光ＵＶＬの照射からｔ１秒経過すると紫外光ＵＶＬの散乱が発生し、紫外光ＵＶＬに対する透過率が減少した。表示機能層１１０は、照射からの時間が経過するのにしたがって白濁し、透過率が約５％以下に低下した。
In the case of the comparative example in which the drive voltage is not applied to the
一方、本実施形態の場合には、駆動部２００が表示機能層１１０に駆動電圧を印加しながら、表示機能層１１０に紫外光ＵＶＬ（３６５ｎｍ）を照射するため、アゾベンゼン分子１２２のねじれ力に抗して、液晶分子１２１の配向方向が揃えられる。このため、表示機能層１１０は、散乱が抑制され、紫外光ＵＶＬに対する透過率が漸増し、透明状態に維持された。なお、表示機能層１１０は、紫外光ＵＶＬの照射を継続しても透明状態が維持され、駆動電圧を除去するまで透過率が約２３％程度に維持された。
On the other hand, in the case of the present embodiment, since the
本実施形態の場合には、調光層１５０は、透明状態に維持された表示機能層１１０を通して紫外光ＵＶＬを受光できる。調光層１５０に照射される紫外光ＵＶＬの光量は、比較例の場合と比較して、２０秒間で約２倍と見積もられる。
In the case of the present embodiment, the
第１実施形態の表示装置１１によれば、駆動部２００が表示機能層１１０に駆動電圧を印加し、第１プロジェクタ３００が表示機能層１１０の前面１１１に紫外光ＵＶＬを照射することによって、透明状態に維持された表示機能層１１０を通して調光層１５０が紫外光ＵＶＬを受光する。このため、調光層１５０に照射される紫外光ＵＶＬの光量が増えるため、調光層１５０は短時間で着色が強くなり、高コントラス化が可能になる。
According to the
表示機能層１１０の紫外光ＵＶＬに対する透過率を高くできるため、調光層１５０を着色する間は、照射する紫外光ＵＶＬの強度を低くすることができる。
Since the transmittance of the
駆動電圧を印加して表示機能層１１０を透明状態に維持している間に、紫外光ＵＶＬによってアゾベンゼン分子１２２が液晶分子１２１に作用させるねじれ力を蓄えた状態になる。このため、表示機能層１１０に印加している駆動電圧を除去すると、ねじれ力が液晶分子１２１にすぐに作用する。その結果、表示機能層１１０を透明状態からから非透明状態への切り替えの時間を短縮でき、応答速度を速くできる。
While the drive voltage is applied to keep the
以上説明したように、第１実施形態の画像表示体１００の制御方法は、表示機能層１１０に駆動電圧を印加することによって表示機能層１１０を透明状態に維持しながら、表示機能層１１０の前面１１１に紫外光ＵＶＬを照射する。そして、紫外光ＵＶＬを受光することによって調光層１５０の可視光透過率が予め定められた設定値よりも低下した後に、表示機能層１１０に印加している駆動電圧を除去し、紫外光ＵＶＬを受光したアゾベンゼン分子１２２の作用によって表示機能層１１０を透明状態から非透明状態に変換する。
As described above, in the control method of the
また、第１実施形態の画像表示体１００の制御方法を具現化した第１実施形態の表示装置１１は、画像表示体１００と、駆動部２００と、第１プロジェクタ３００と、第２プロジェクタ４００と、を有し、駆動部２００が表示機能層１１０に駆動電圧を印加し、第１プロジェクタ３００が表示機能層１１０の前面１１１に紫外光ＵＶＬを照射することによって、透明状態に維持された表示機能層１１０を通して調光層１５０が紫外光ＵＶＬを受光する。また、駆動部２００が表示機能層１１０に印加している駆動電圧を除去することによって、アゾベンゼン分子１２２の作用によって表示機能層１１０が透明状態から非透明状態に変換される。
Further, the
このように構成した第１実施形態によれば、透明状態に維持された表示機能層１１０を通して調光層１５０が紫外光ＵＶＬを受光するため、調光層１５０に調光機能を迅速に発現させことが可能になる。すなわち、調光層１５０は短時間で着色が強くなり、高コントラス化が可能になる。太陽光やヘッドライト等の背景光を低減でき、明るい環境下でもコントラストが保持され、画像６００の視認性が向上する。また、調光層１５０を着色する間は、照射する紫外光ＵＶＬの強度を低くすることができる。さらに、表示機能層１１０を透明状態からから非透明状態への切り替えの時間を短縮でき、応答速度を速くできる。
According to the first embodiment configured in this way, since the
（第２実施形態）
図７は、第２実施形態に係る表示装置１２の概略構成を示す斜視図、図８は、第２実施形態に係る表示装置１２の動作を説明するフローチャートである。第１実施形態と共通する部材については、第１実施形態と同一の符号を付して説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration of the
第２実施形態の表示装置１２は、表示機能層１１０に駆動電圧を印加する前に、調光層１５０に調光機能を発現させる必要があるか否かを判断する点において、第１実施形態の表示装置１１と相違する。
The
表示装置１２は、自動車のフロントガラスに表示機能層１１０の前面１１１が乗員に向かい合うように配置されている。図７に示すように、制御部５００は、照度センサー５１０が接続されている。照度センサー５１０は、自動車のフロントウインドウ中央上部あるいはダッシュボード上に取り付けられている。自動車は、照度センサー５１０によって検出した照度に基づいて、自動車のスモールランプやヘッドライトを点灯したり消灯したりする。第２実施形態の表示装置１２は、照度センサー５１０によって検出した照度に基づいて、制御部５００が、調光層１５０に調光機能を発現させる必要があるか否かを判断する。夜間やトンネル内を走行しているときは、調光層１５０の背面が暗く、照度センサー５１０によって検出した照度が予め設定されたしきい値以下となる。このような場合には、制御部５００は、調光層１５０の背面が暗く、調光層１５０に調光機能を発現させる必要がないと判断する。
The
図８のフローチャートを参照して、画像表示体１００に画像６００を表示する場合、まず、制御部５００は、調光層１５０に調光機能を発現させる必要があるか否かを判断する（ステップＳ１１１）。照度センサー５１０によって検出した照度が予め設定されたしきい値よりも大きい場合には、制御部５００は、調光層１５０の背面が明るく、調光層１５０に調光機能を発現させる必要があると判断する（ステップＳ１１１、ＹＥＳ）。制御部５００は、必要があると判断した場合には、表示機能層１１０に駆動電圧を印加する（ステップＳ１１２）。その後の処理（ステップＳ１１３〜ステップＳ１１９）は、第１実施形態のステップＳ１０２〜Ｓ１０８と同じであるので説明を省略する。
When displaying the
一方、夜間やトンネル内を走行しているときのように、照度センサー５１０によって検出した照度が予め設定されたしきい値以下の場合には、制御部５００は、調光層１５０の背面が暗く、調光層１５０に調光機能を発現させる必要がないと判断する（ステップＳ１１１、ＮＯ）。制御部５００は、必要がないと判断した場合には、表示機能層１１０に駆動電圧を印加することなく、第１プロジェクタ３００が、画像表示体１００の前面１０１に紫外光ＵＶＬを照射する（ステップＳ１２０）。表示機能層１１０は、駆動電圧がオフのまま紫外光ＵＶＬを受光することによって白濁し、透明状態から非透明状態になる。第２プロジェクタ４００が、非透明状態にある画像表示体１００上の照射領域１０２に第１可視光ＶＬ１を照射して、画像表示体１００上に画像６００を表示する（ステップＳ１１６）。その後の処理（ステップＳ１１７〜ステップＳ１１９）は、第１実施形態のステップＳ１０６〜Ｓ１０８と同じであるので説明を省略する。
On the other hand, when the illuminance detected by the
第２実施形態の表示装置１２によれば、調光層１５０の背面が暗く、調光層１５０に調光機能を発現させる必要がない場合には、表示機能層１１０のアゾベンゼン分子１２２が紫外光ＵＶＬを受光して液晶分子１２１にねじれ力を作用させる。このため、紫外光ＵＶＬが調光層１５０に十分に照射されず、調光層１５０は色が変化せずに透明なまま、表示機能層１１０が非透明状態になる。
According to the
調光層１５０に調光機能を発現させる必要がある昼間に画像６００を表示する場合と異なり、調光層１５０の着色まで待つ必要がないので、紫外光ＵＶＬの照射開始から表示機能層１１０のスクリーン化までの時間を短縮でき、画像表示時の高速化を図ることができる。また、夜間に画像６００を表示する場合、調光層１５０が透明なままであるため、夜間の背景が調光層１５０によって暗くならない。このため、夜間に調光層１５０が暗くなる場合に比べて、背景の視認性が向上する。
Unlike the case where the
以上説明したように、第２実施形態の画像表示体１００の制御方法は、表示機能層１１０に駆動電圧を印加する前に、調光層１５０に調光機能を発現させる必要があるか否かを判断する。そして、必要があると判断した場合には、表示機能層１１０に駆動電圧を印加する。一方、必要がないと判断した場合には、表示機能層１１０に駆動電圧を印加することなく、紫外光ＵＶＬを受光することによって表示機能層１１０を非透明状態にする。
As described above, in the control method of the
また、第２実施形態の画像表示体１００の制御方法を具現化した第２実施形態の表示装置１２は、調光層１５０に調光機能を発現させる必要があるか否かを判断する制御部５００を有する。制御部５００は、表示機能層１１０に駆動電圧を印加する前に、調光層１５０に調光機能を発現させる必要があるか否かを判断し、必要があると判断した場合には表示機能層１１０に駆動電圧を印加する。一方、必要がないと判断した場合には表示機能層１１０に駆動電圧を印加しない。
Further, the
このように構成した第２実施形態によれば、調光層１５０に調光機能を発現させる必要がない場合には、調光層１５０の着色まで待つ必要がないので、紫外光ＵＶＬの照射開始から表示機能層１１０のスクリーン化までの時間を短縮でき、画像表示時の高速化を図ることができる。
According to the second embodiment configured in this way, when it is not necessary to express the dimming function in the
また、第２実施形態の画像表示体１００の制御方法においては、調光層１５０の背面が暗いときに調光層１５０に調光機能を発現させる必要がないと判断される。第２実施形態の表示装置１２においては、表示機能層１１０は、自動車のフロントガラスに前面１１１を乗員に向かい合わせて配置され、制御部５００は、調光層１５０の背面が暗いときに調光層１５０に調光機能を発現させる必要がないと判断する。
Further, in the control method of the
このように構成すれば、夜間に画像６００を表示する場合、調光層１５０が透明なままであるため、夜間の背景が調光層１５０によって暗くならない。このため、夜間に調光層１５０が暗くなる場合に比べて、背景の視認性を向上できる。
With this configuration, when the
（第３実施形態）
図９は、第３実施形態に係る表示装置１３の概略構成を示す斜視図、図１０は、第３実施形態に係る表示装置１３の動作を説明するフローチャートである。第１実施形態と共通する部材については、第１実施形態と同一の符号を付して説明する。
(Third Embodiment)
FIG. 9 is a perspective view showing a schematic configuration of the
第３実施形態の表示装置１３は、画像６００の表示が終了した後に、画像表示体１００上の紫外光ＵＶＬの照射領域１０２を非透明状態から透明状態に戻す方法の点において、第１実施形態の表示装置１１と相違する。
The
表示機能層１１０は、上述したように、所定波長の第２可視光ＶＬ２（例えば、波長４５０ｎｍ前後の可視光）を受光することによって光散乱性が低下し、非透明状態から透明状態に戻る光学特性を有する。図９に示すように、第３実施形態の表示装置１３は、表示機能層１１０を非透明状態から透明状態に戻す特定波長の第２可視光ＶＬ２を出射する第３プロジェクタ７００を有する。
As described above, the
第３プロジェクタ７００は、画像表示体１００の前面１０１に対向して配置される。第３プロジェクタ７００は、例えば、波長４５０ｎｍ前後の第２可視光ＶＬ２を出射する。第３プロジェクタ７００は、第２可視光ＶＬ２の照射領域が紫外光ＵＶＬの照射領域１０２を含むように、第２可視光ＶＬ２を照射する。第３プロジェクタ７００は、非透明状態にある画像表示体１００に第２可視光ＶＬ２を照射して、画像表示体１００上の紫外光ＵＶＬの照射領域１０２を非透明状態から透明状態に変化させる。
The
図１０のフローチャートを参照して、画像６００の表示が終了し、第２プロジェクタ４００が第１可視光ＶＬ１の照射を停止し、第１プロジェクタ３００が紫外光ＵＶＬの照射を停止するまでの処理（ステップＳ１３１〜ステップＳ１３７）は、第１実施形態のステップＳ１０１〜Ｓ１０７と同じであるので説明を省略する。
With reference to the flowchart of FIG. 10, the process until the display of the
第１実施形態では、駆動部２００が表示機能層１１０に駆動電圧を再度印加することによって（ステップＳ１０８）、表示機能層１１０を非透明状態から透明状態に戻していた。
In the first embodiment, the
一方、第３実施形態では、第３プロジェクタ７００が表示機能層１１０に第２可視光ＶＬ２を照射することによって（ステップＳ１３８）、表示機能層１１０上の紫外光ＵＶＬの照射領域１０２を非透明状態から透明状態に戻す。
On the other hand, in the third embodiment, the
第３実施形態の表示装置１３によれば、表示機能層１１０に駆動電圧を再度印加することなく、表示機能層１１０が本来備える光学特性を利用することによって、画像表示後の表示機能層１１０を非透明状態から透明状態に戻すことができる。
According to the
１１、１２、１３ 表示装置、
１００ 画像表示体、
１０１ 前面、
１０２ 照射領域、
１１０ 表示機能層、
１１１ 表示機能層の前面、
１１２ 表示機能層の背面、
１２０ 液晶層、
１２１ ホスト液晶分子（液晶）、
１２２ アゾベンゼン分子（液晶にねじれ力を作用させる物質）、
１３０ 透明電極層、
１４０ 透明基材、
１５０ 調光層、
２００ 駆動部、
３００ 第１プロジェクタ、
４００ 第２プロジェクタ、
５００ 制御部、
５１０ 照度センサー、
６００ 画像、
７００ 第３プロジェクタ、
ＵＶＬ 紫外光、
ＶＬ１ 第１可視光、
ＶＬ２ 第２可視光。
11, 12, 13 display device,
100 image display body,
101 front,
102 Irradiation area,
110 display function layer,
111 Front of display function layer,
112 The back of the display function layer,
120 liquid crystal layer,
121 Host liquid crystal molecule (liquid crystal),
122 Azobenzene molecules (substances that exert a twisting force on liquid crystals),
130 transparent electrode layer,
140 transparent substrate,
150 dimming layer,
200 drive unit,
300 1st projector,
400 Second projector,
500 control unit,
510 illuminance sensor,
600 images,
700 3rd projector,
UVL UV light,
VL1 1st visible light,
VL2 2nd visible light.
Claims (6)
前記表示機能層に駆動電圧を印加することによって前記表示機能層を透明状態に維持しながら、前記表示機能層の前面に前記活性光を照射し、
前記活性光を受光することによって前記調光層の可視光透過率が予め定められた設定値よりも低下した後に、前記表示機能層に印加している前記駆動電圧を除去し、前記活性光を受光した前記物質の作用によって前記表示機能層を透明状態から非透明状態に変換する、画像表示体の制御方法。 A display functional layer containing a liquid crystal display and a substance that exerts a twisting force on the liquid crystal display by receiving active light of a predetermined wavelength, and light absorption by receiving the active light arranged on the back surface of the display functional layer. Is a control method for an image display body including a dimming layer in which
By applying a driving voltage to the display function layer, the front surface of the display function layer is irradiated with the active light while maintaining the display function layer in a transparent state.
After the visible light transmittance of the dimming layer is lowered from a predetermined set value by receiving the active light, the driving voltage applied to the display function layer is removed, and the active light is emitted. A method for controlling an image display body, which converts the display functional layer from a transparent state to a non-transparent state by the action of the received substance.
必要があると判断した場合には、前記表示機能層に前記駆動電圧を印加し、
必要がないと判断した場合には、前記表示機能層に前記駆動電圧を印加することなく、前記活性光を受光することによって前記表示機能層を非透明状態にする、請求項１に記載の画像表示体の制御方法。 Before applying the driving voltage to the display function layer, it is determined whether or not it is necessary to exhibit the dimming function in the dimming layer.
When it is determined that it is necessary, the drive voltage is applied to the display function layer, and the drive voltage is applied.
The image according to claim 1, wherein when it is determined that it is not necessary, the display functional layer is made opaque by receiving the active light without applying the driving voltage to the display functional layer. How to control the display.
前記表示機能層に駆動電圧を印加して前記表示機能層を透明状態にする駆動部と、
前記表示機能層の前面に前記活性光を照射する活性光照射部と、
前記表示機能層の前面に可視光を照射して前記表示機能層に画像を表示する可視光照射部と、を有し、
前記駆動部が前記表示機能層に前記駆動電圧を印加し、前記活性光照射部が前記表示機能層の前面に前記活性光を照射することによって、透明状態に維持された前記表示機能層を通して前記調光層が前記活性光を受光し、
前記駆動部が前記表示機能層に印加している前記駆動電圧を除去することによって、前記活性光を受光した前記物質の作用によって前記表示機能層を透明状態から非透明状態に変換してなる、表示装置。 A display functional layer containing a liquid crystal display and a substance that exerts a twisting force on the liquid crystal display by receiving active light of a predetermined wavelength, and light absorption by receiving the active light arranged on the back surface of the display functional layer. An image display with a dimming layer that increases
A drive unit that applies a drive voltage to the display function layer to make the display function layer transparent.
An active light irradiation unit that irradiates the front surface of the display function layer with the active light,
It has a visible light irradiation unit that irradiates the front surface of the display function layer with visible light and displays an image on the display function layer.
The driving unit applies the driving voltage to the display function layer, and the active light irradiation unit irradiates the front surface of the display function layer with the active light, whereby the display function layer is maintained in a transparent state. The dimming layer receives the active light and
By removing the drive voltage applied to the display function layer by the drive unit, the display function layer is converted from a transparent state to a non-transparent state by the action of the substance that has received the active light. Display device.
制御部は、前記表示機能層に前記駆動電圧を印加する前に、前記調光層に調光機能を発現させる必要があるか否かを判断し、必要があると判断した場合には前記表示機能層に前記駆動電圧を印加し、必要がないと判断した場合には前記表示機能層に前記駆動電圧を印加しない、請求項４に記載の表示装置。 It further has a control unit for determining whether or not it is necessary to express the dimming function in the dimming layer.
The control unit determines whether or not it is necessary to develop the dimming function in the dimming layer before applying the driving voltage to the display function layer, and if it is determined that it is necessary, the display is described. The display device according to claim 4, wherein the drive voltage is applied to the functional layer, and when it is determined that the drive voltage is not necessary, the drive voltage is not applied to the display functional layer.
前記制御部は、前記調光層の背面が暗いときに前記調光層に調光機能を発現させる必要がないと判断する、請求項５に記載の表示装置。 The display functional layer is arranged on the windshield of an automobile so that the front surface faces the occupant.
The display device according to claim 5, wherein the control unit determines that it is not necessary to exert a dimming function in the dimming layer when the back surface of the dimming layer is dark.
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