JPH0544676B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、各種の発光デイスプレイに表示され
た画像を明視化するための方法に関し、そのため
の装置をも包含する。

近年のOA化の進展につれて、コンピユータや
ワードプロセツサなどのCRTをはじめとし、
LED、プラズマデイスプレイ、螢光表示管など
を含む発光デイスプレイを使用する業務が増大し
た。

それに伴つて、眼精疲労を中心とする労働障害
が表面化しつつある。発光デイスプレイには、画
像のにじみ、ボケやちらつき（フリツカー）が生
じやすく、これが眼の負担を強いる要因となつて
いる。

こうした問題に対処し明視化をはかるため、グ
レーのフイルターが開発された。しかし、これは
デイスプレイの光を単に弱めるだけのものであつ
て、輝度をあまり低下させないようにするためフ
イルターの着色濃度も低くしなければならず、非
発光部分が十分に暗くならないから、コントラス
トはむしろ低くならざるを得ない。また、にじみ
に関していえば、光の吸収が少ないフイルターで
は入射した光が内部で散乱する機会が多く、にじ
みを解消することはおろか、かえつて助長するこ
とになりかねない。発光部分のまぶしさも、吸収
が少ないフイルターを通した場合は、あまり改善
されない。

フイルターのほかには、マイクロメツシユスク
リーンとよばれる、網目や網点を利用したものが
ある。これは背景は暗くできるが、発光に対して
回折やモアレ現象が起こりやすく、ボケてみえる
という欠点がある。

本発明の目的は、このような技術の現状にかん
がみ、発光デイスプレイのコントラストは十分高
く維持しながら、まぶしさを軽減し、画像のにじ
みを少なくして鮮明にみえるようにする、発光デ
イスプレイの明視化方法およびその方法の実施に
使用する装置を提供することにある。

本発明の明視化方法は、発光デイスプレイと観
測者との間において、発光デイスプレイ側には発
光波長域に吸収極大を有する吸収フイルターを置
き、観測者の側には発光波長域に透過極大を有す
る選択透過フイルターを置くことを特徴とする。

この方法により前記した目的が達成できる理由
を、最も代表的な発光デイスプレイであるグリー
ンCRTを例にとつて、図面を参照して説明する。

発光デイスプレイ１からの光は、波長がＩに示
すように、一般に530ｍμ付近に極大をもち、500
〜570ｍμの範囲にすそをひく分光特性をもつて
いる。輝度が高ければまぶしくみえるのは当然で
あるが、このまぶしさは、主にピークの極大部分
の光によるものと考えられる。とくにグリーン
CRTの発光の特性は視感度とほぼ一致している
ので、この効果が著しい。また、にじみ、ボケは
発光デイスプレイに本質的なものであつて避け難
い。デイスプレイ前面には発光波長域の光の透過
率が高いガラスが用いられていて、このガラス層
内で入射光は散乱と反射をくり返し、デイスプレ
イを出たところで、すでに第１図のＡにみるよう
にい、密斜線で示した表示部１１の外ににじみ出
した部分１２がある画像となるからである。

そこで、まず発光波長域内に吸収極大を、好ま
しくはに示すような、発光波長のピーク付近に
吸収極大をもち発光の輝度分布にほぼ比例して低
下する透過率を有する選択吸収フイルター２をデ
イスプレイ１の前に置けば、このフイルター２を
透過した光は、にみるように上部がカツトされ
平坦になつた分光特性をもつ。この光は、全体と
して輝度は大差ないレベルに保たれながら、ピー
クが低いことから、まぶしさが軽減される。（必
要ならば吸収される光の量に見合つてデイスプレ
イの輝度を高めることにより、積分輝度すなわち
斜線を施した部分の面積を一定に保つことができ
る。）また、選択吸収フイルター２により光量が
低下するので、画像周辺の弱い散乱光が視感度以
下に抑えられ、にじみやボケが解消される。従つ
て、画像は、第１図のＢにみるような鮮明なもの
となる。

しかし、グリーンのピーク波長を中心とする波
長領域が選択的に吸収されるということは、それ
より長波長および短波長の光の輝度が相対的に高
まることを意味し、画像の色はグリーンがうすれ
た、いわば白つぽい感じの、あまり好ましいもの
ではなくなる。Ｂの粗斜線は、これを示す。

そこで、次に、第１図のに示す分光特性をも
つた光をに示す透過率、すなわち発光波長域に
透過極大を有し、好ましくは発光波長のうち輝度
の高い範囲の波長の光に対しては一般に高い透過
率を示し、それより長い波長および短い波長の光
に対しては格段に低い透過率を示す選択透過フイ
ルター３を通す。つまり、発光色と同系統のフイ
ルターを通すわけである。このフイルターを通つ
た光は、第１図のに示すようなピーク波長を中
心とするある範囲ではフラツトであるが、その外
ではシヤープに輝度が低くなるから、前記した白
つぽさがなくなり、美しいグリーンにみえる。

従つて、画像は第１図のＣに再び密斜線で示し
たように、にじみやボケがない上に美麗な色とな
り、全体として鮮明度が高まる。

第二のフイルターとしては補色系統のものも有
用なようであるが、そうすると補色の背景にグリ
ーンがみえて視認性はよい反面、不自然な配色で
心理的にも眼が疲れることがあつて好ましくな
い。上記のように同系色のフイルターを配置する
ことにより背景は結果的に無彩色に近くみえ、き
わめて見やすい画像が得られる。

念のため記せば、上記の選択吸収フイルターと
選択透過フイルアーとは、逆の順に配置しては効
果がない。補色背景の中ににじんだ画像が浮き上
がつてみえ、非常に明視度の低いものになつてし
まうことが確認された。

２種のフイルターは、デイスプレイからの光の
進路に対して上記の順に配置されていれば、密接
していても、離れていてもよく、その位置もデイ
スプレイ前面に近くても、観測者の近くにあつて
もよい。具体的には、デイスプレイの前面に、２
種のフイルターを重ねたものを置くのが代表的な
態様である。選択吸収フイルターをデイスプレイ
前面におき、選択透過フイルターは観測者が眼鏡
としてかけることもできる。眼鏡を用いるのであ
れば、上記２種のフイルターを重ねて有する眼鏡
を用意してもよい。

前述のように、本発明は発光デイスプレイの明
視化装置をも含有しており、その構成は、上記の
明視化方法の代表的態様に従うものであつて、発
光波長域に極大吸収を有する選択吸収フイルター
と、発光波長域に透過極大を有する選択透過フイ
ルターとを、前者がデイスプレイ側に、後者が観
測者側にあるように積層してなる。この装置の効
果とその発現の機構は、明視化方法についてすで
に述べたとおりである。

選択吸収フイルターの吸収率は、一般に発光ピ
ーク波長に対して30〜60％の範囲が適当である。
30％未満では効果が乏しいし、60％を越えると光
量が少なくなりすぎる。選択透過フイルターの透
過率は、発光ピーク波長に対して60％以上、好ま
しくは80％以上あるようにする。

材料は、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、
ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ
−４−メチルペンテン−１樹脂のような光学的特
性のすぐれたプラスチツクが適当であつて、フイ
ルターはプラスチツク中に染料を分散させ着色す
ることによつてつくるのがよい。

各フイルターの厚さについていえば、選択透過
フイルターは光の通路が短い方が、つまり薄い方
が好ましいが、プラスチツクで板状のものをつく
るとき、薄いものでは厚みムラが相対的に大きく
なりがちである。従つて明視化効果が全面にわた
つて均一なものをつくることは容易でないし、積
層材が若干の強度をもつ必要もあるから、ある程
度の厚さをもたせる方が得策である。通常は、選
択吸収フイルターは１〜４mm、選択透過フイルタ
ーは10μ〜１mm程度、全体として１〜５mmの範囲
の厚さにまとめるのが適当である。

なお、CRT表面に装着して入力に使うタツチ
パネルに上記の各フイルターの機能をもたせるこ
ともでき、この場合はCRT表面に固定されるの
で強度は問題にならないから、合計の厚みを50〜
500μ程度とすればよい。

以上はグリーンCRTを例にとつて説明したも
のであるが、本発明の方法および装置は、２種の
フイルターを使うことによつてデイスプレイの発
光色相を変えるものではないから、カラーテレビ
ジヨン等の多色デイスプレイにも適用できる。

本発明の装置の製造方法は、種々あり得る。ま
ず選択吸収フイルターは、射出成形、押出成形、
プレス成形、カレンダリングあるいはキヤスト成
形が可能である。とくに、材料として適当なアク
リル樹脂は、シロツプすなわちプレポリマーをキ
ヤステイングが有用である。

選択吸収性を付与させるためには、発光デイス
プレイより入射する光と補色関係にある色フイル
ターが必要であり、たとえはグリーンデイスプレ
イの場合には、530ｍμに光の吸収極大をもち600
〜570ｍμの範囲にすそをひく分光特性にする必
要がある。これらの観点から、フイルターを構成
するプラスチツク中に染料または顔料等を混練
し、または、染色加工することにより、着色する
のが一般的である。これらの目的に当てる染料と
しては、オレンジないしバイオレツト系の染料が
最も適切であり、スミプラストRed HL2B、ス
ミプラストRed3008（以上は住友化学製）、Plast
Violet No.8855（有本化学製）、Violet Ａ−Ｒ（日
本化薬製）、EX−47（三井東圧製）、Diaresin
Red H5B（三菱化成）などの、単体または２種以
上の混合によつて、効果が発現できる。なお、グ
リーンデイスプレイ以外の、たとえばオレンジ系
のデイスプレイの場合、通常580〜590ｍμ付近に
極大吸収をもつため、染料としてはBlue OR（住
友化学製）、Blue Ａ−2R（日本化薬製）などが使
用できる。

選択透過フイルターは、上記のようにして用意
した選択吸収フイルターに、コーテイングとくに
フローコーターによるコーテイング、吹きつけ、
印刷、転写、デイツピングあるいはフイルムラミ
ネートなどの手段で設けるとよい。

これら選択透過性を付与させるためには、発光
デイスプレイの発光波長域に透過極大を有し、こ
れら発光波長のうちの輝度の高い範囲の波長の光
に対しては一般的に高い透過率を示し、それより
長い波長および短い波長の光に対しては低い透過
率を与える必要がある。これらの目的に用いる染
料としては、たとえばグリーンデイスプレイの場
合はグリーン系染料が最も適切であり、
Green5001（住友化学製）、Macrolex green Ｇ
（Bayer製）などの単体または混合によつて効果
が得られる。これら染料は、前記選択吸収性を有
するフイルターの前面にコーテイングするコーテ
イング剤中に所定量を混入するか、あるいは別製
のフイルムまたはシートとする等の手段によつ
て、その効果を発揮させることができる。選択透
過層には前記染料のほかに、調色用として各種染
料を混入させ、効果をより一層確実なものにする
ことができる。たとえばイエロー系染料の
Flavine FG、Yellow AG（以上は日本化薬製）、
Diaresin Yellow Ｆ（三菱化成製）、Oil Orange
No.5108（有本化学製）などがこれらの目的に使
用できる。なおオレンジ系デイスプレイの場合に
は、580〜590ｍμ付近に高い透過率を示す染料、
すなわちDaiaresin Orange HS（三菱化成製）、
カヤセツトOrange AN（日本化薬製）などが使
われる。

前記とは逆に、選択透過フイルターを先に用意
しておいて、その上に選択吸収フイルターを形成
してもよいことはもちろんであるし、共押出しの
技術により、両者を同時に形成するとともに積層
することもできる。

本発明の明視化装置は、外部からの光がデイス
プレイ表面で反射して観測者の眼に入らないよ
う、選択透過フイルターの表面に、微細な凹凸を
設けるなどの方法で、反射防止機能をもたせるこ
とが好ましい。これには、選択透過フイルター全
体を硬質のプラスチツクで形成するか、または表
面に硬化膜を設けるかすればよい。実際の手段と
しては、紫外線硬化性または電子線硬化性の成分
を加えたプラスチツク材料を使用するか、または
これら硬化性のプラスチツク組成物をコーテイン
グして、所定の紫外線または電子線の照射により
硬化を行なう。

実施例 １ ポリメチルメタクリレート樹脂「スミペツク
ス」Ｂ−MH（住友化学製）のビーズ100部（重量
部、以下同じ）に対して、「Red HL 2B」（住友
化学製）0.002部を加え、ミキサーで混合してか
ら押し出し機で混練してペレツト化した。

この着色ペレツトを射出成形して、長さ350mm
×幅280mm×厚さ２mmの板状体とした。この成形
品は、キズや歪みがない均一に着色されたもので
あつた。グリーンの光の波長域における吸収傾向
すなわち透過度の分布は、第２図のグラフに示す
とおりであつて、グリーンのピークである530ｍ
μより少し長波長側の540〜550ｍμに極大吸収
を、つまり極小の透過率を有するものであつた。

別に、多官能アクリルモノマーまたはオリゴマ
ーと、紫外線増感剤を主体とする透明なUV硬化
染料「フジハード」（藤倉化成製）100部に対し、
接着性の付与または粘度調整のため、トルエン溶
剤100部を加え、染料「グリーン5001」（住友化学
製）0.25部と「カヤセツトYellow AG」（日本化
薬製）0.03部とを加えて攪拌して、着色塗料とし
た。

前記のバイオレツトに着色したアクリル樹脂の
板の上に、このグリーンに着色した塗料を塗布
し、溶剤を揮発させて乾燥したのち、UV照射装
置により紫外線を照射して、厚さ100μの硬化し
た被膜を形成した。

この部分が選択透過フイルターであつて、グリ
ーンの光の波長域における透過率は、第３図のグ
ラフに示すとおりである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の明視化方法の原理を説明す
るための概念図である。第２図および第３図は、
本発明の明視化装置の一例について、それを構成
する第一の層および第二の層の、波長と透過率と
の関係を示すグラフである。 １……発光デイスプレイ、２……選択吸収フイ
ルター、３……選択透過フイルター、４……観測
者。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発光デイスプレイと観測者との間において、
   発光デイスプレイ側には発光波長域に吸収極大を
   有する選択吸収フイルターを置き、観測者の側に
   は発光波長域に透過極大を有する選択透過フイル
   ターを置くことを特徴とする発光デイスプレイの
   明視化方法。 ２ 発光デイスプレイの前面に前記選択吸収フイ
   ルターと選択透過フイルターとを重ねて配置して
   実施する特許請求の範囲第１項の明視化方法。 ３ 発光デイスプレイの前面に前記選択吸収フイ
   ルターを配置し、観測者が前記選択透過フイルタ
   ーの眼鏡をかけることにより実施する特許請求の
   範囲第１項の明視化方法。 ４ 観測者が前記選択吸収フイルターと選択透過
   フイルターとを重ねて有する眼鏡をかけることに
   より実施する特許請求の範囲第１項の明視化方
   法。 ５ 発光デイスプレイの発光波長域に吸収極大を
   有する選択吸収フイルターと、発光波長域に透過
   極大を有する選択透過フイルターとを、前者がデ
   イスプレイ側に、後者が観測者側にあるように積
   層してなる発光デイスプレイの明視化装置。 ６ 選択吸収フイルターの発光ピーク波長に対す
   る吸収率が30〜60％であり、選択透過フイルター
   の発光ピーク波長に対する透過率が80％以上であ
   る特許請求の範囲第５項の明視化装置。 ７ 選択透過フイルターの表面に反射防止機能を
   もたせた特許請求の範囲第５項の明視化装置。 ８ 選択透過フイルターを硬質のプラスチツクで
   形成するか、またはその表面に硬化膜を設けるか
   することにより、耐スクラツチ性を与えた特許請
   求の範囲第５項の明視化装置。 ９ 選択吸収フイルターを厚目に、また選択透過
   フイルターを薄く形成した特許請求の範囲第５項
   の明視化装置。 １０ 選択吸収フイルターが（530±30）ｍμの
   範囲内に吸収極大を有し、選択透過フイルターが
   この範囲内に透過極大を有する特許請求の範囲第
   ５項の明視化装置。