JPH0697282B2 - 固定画像表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、固定画像を表示するための表示装置に関す
るもので、従来のものにくらべ耐候性を増加させて長寿
命化し、さらに色再現範囲を広げようとするものであ
る。

（従来の技術） 従来固定画像を表示するために、各種写真や印刷物が数
多く用いられてきた。これら中間調と色彩が再現できる
ものは、有機材料を用いており、耐熱性、耐湿度性、耐
放射線（紫外線）等の耐候性が悪かった。またそれらの
多くは減色混合による色再現によって再現範囲も狭かっ
た。

（発明が解決しようとする問題点） 従来技術の項でものべたように従来の固定画像表示装置
には、その色光用光学フィルタなどに有機素材などを使
用してきたため、耐熱性、耐湿度性などの耐候性が悪く
て寿命も短く、色再現性も悪かった。

（問題点を解決するための手段） 本発明の目的は、従来有機素材を適用してきた各色光用
光学フィルタに後に詳述する無機素材を適用し、さらに
そのために全体の構成に種々工夫をほどこして耐候性の
高い色再現性のよい固定画像表示装置を提供せんとする
ものである。

すなわち本発明固定画像表示装置は、少なくとも酸化雰
囲気中で焼成の工程を経て生成され、大気中の酸素によ
っては酸化されることのない無機素材光学フィルタを配
置してなる表示セルまたは表示ストライプセルが、各セ
ル内では単色で、当該単色は赤（Ｒ），緑（Ｇ），青
（Ｂ），黄（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ）の少
なくとも１つをまたは当該少なくとも１つと白（Ｗ）と
の組合わせを使用するとともに、前記表示セルまたは表
示ストライプセルはそれぞれそれら表示セルまたは表示
ストライプセル毎に中間調制御手段として開口面積制御
手段または当該開口面積制御手段と所定濃度のフィルタ
の組合せを具えていることを特徴とするものである。

（実施例） 第１図は、本発明の固定画像表示装置の基本的構成を示
す図である。

まず、前記固定画像表示装置について説明する。

（１）固定画像表示装置の基本的構成 色光用光学フィルタの行列を第１図のようにしておき、
その微小フィルタの透過率（または反射率）を制御して
中間調を出そうとするものである。ここで図のR,G,Bは
それぞれ赤色、緑色、青色色光用光学フィルタである。

画像のソースをテレビジョンなどの映像信号とするとそ
の信号をフレームメモリーに記憶させる。その記憶され
た信号を適当な速度で読み出し、印刷用原版を作成し、
さらにスクリーンにする。その際、第１図（ａ）の色配
置に従って、信号を標本化しておき、スクリーンで濃淡
を出す変位にしておく。その濃淡（変位）はたとえば、
第１図（ｂ）のように黒ガラス−ペーストの面積で制御
する。この固定画像を透過光で見るときは、フィルタの
色の濃度を濃くし、反射型でみるときは濃度を薄くし、
フィルタの上に反射率の高い拡散面を置くようにする。
この拡散面はガラスに付着させてもよい。またガラス基
板上に直接または拡散面を付着させた上に、第１図
（ｂ）のような黒ガラスペーストを印刷焼成し、フィル
タと２枚を合せて画像表示ができるようにしてもよい。
この場合、黒ガラスペーストのパターンのみを取り替え
れば、それに応じてカラー画像も変わる。なお、色光用
光学フィルタの製作方法は、本願人らがすでに出願した
先願の発明、例えば後述する特願昭59−125017号、同59
−125018号などに開示されている。

（２）本発明の第１の実施例 第１図では、たまたま100％の光を通すセルが存在して
いないので、セルの境界部分がはっきりしていないが、
ここを100％の光を通すときでも、セルピッチに対し数
％〜20％程度の幅の黒格子をつけることにする。さらに
透過率を制御するのに、セルの開口率を制御するのであ
るが、これを中心から渦巻状に大きくしていくようにす
る。

実験で行なった製作方法について以下にくわしく説明す
る。第１図（ｂ）のフィルム原版を作る処理装置全系を
第２図に示す。

原画はカラーフィルムである。原画OFを画像入力装置IP
で読みとりR,G,Bのディジタル信号に変換し、これを磁
気ディスクMDに記憶させる。この信号を画像処理装置IP
Uで空間周波数フィルタを通し標本化し、階調、色調補
正等を行なう。

実験に用いた１セルの寸法は1mm角で、黒格子幅は100μ
ｍとした。１セルの中の開口率の制御は50μｍ角のドッ
トの数ｎを変えて行なった。開口率100％は、0.9mm角で
あるからそのドットは最大324個となる。開口率αと開
口ドット数ｎとの関係は従って となる。開口率αは前述のように信号のレベルに応じて
決まってるので、これでｎが定まる。後はドットの配置
であるが、印刷時の黒ガラスペーストのだれを考えて、
第３図（ａ）に示すように、セルの中央部から、渦巻状
に、ｎだけ開口していく方法をとった。セル色配置につ
いては第４図のようにした。このようにするとＧ成分が
強くなるので、Ｇセルだけ100％開口率をR,Bのさらに70
％相当として白バランスをとった。

このように処理された信号は記憶装置に入れられ、そこ
から画像出力装置IOで白黒フィルタ上へ露光する。こう
して出来たフィルムPFから印刷用スクリーンを作成す
る。このスクリーンを用いて、黒ガラスペーストをガラ
ス上、あるいはフィルタ上に印刷し焼成する。

第３図（ａ）の例は、セルの中央を始点として開口させ
る方法であったが、この開口方法は、その他にもいくつ
か考えられる。始点をセル内に複数ｍ個とる方法があ
る。ｍの数は、高々20個ぐらいである。第３図（ｂ）に
ｍ＝４の場合の例を示す。

灰色（ニュートラルデンシティ）フィルタと開口面積制
御を組合せた方法もある。階調を全部灰色フィルタで出
すのは非常にむずかしいが、開口面積制御と組合せる方
法はあまり困難性はない。第５図に一例を示す。灰色フ
ィルタ、左さがり斜線部は50％透過のもののみを用い
る。セル毎にそのフィルタをつけるか、つけないかのど
ちらかをとる。その上に面積制御の黒マスク、クロス斜
線部をつける。０〜50％の範囲は原則として灰色フィル
タをつけ50〜100％はつけないが、50％近傍は、画像の
連続性を重視して、灰色フィルタなしにした方がよい場
合もある。この方法では、黒マスクの階調の受持ち範囲
が半分になるので、その精度がゆるやかになり、セルピ
ッチの細いものが作れる。

（３）第２の実施例 第３図、第５図の例は１つのセル内では１つの情報、す
なわち開口率だけを表示していた。第５図の例では、妨
害ドットは少し小さくなるはずであるが、新たな信号の
情報は加わっていない。ここに示す実施例は１つのセル
内でも標本点を数点とり、その開口率を制御しようとす
る方法である。１セル内の標本点の数をｍとする。ｍ＝
４の場合を例にとって第６図で説明する。

入力の信号に適当な空間周波数フィルタをかけて（ａ）
の４点で標本化する。画像がその部分で平坦であれば、
４点の標本値は一致するから、第５図のように４点での
開口率はほぼ等しくなる。そのセル上に、画像の境界が
乗ったときは、（ｂ），（ｃ），（ｄ）のように４点の
開口率をかえる。色フィルタで制限を受けているので、
あまり解像度はあがらないが、多少効果はある。

この方法は第１の実施例におけるように、セルの色配列
を表示画像に無関係にあらかじめ定められた（例えば第
１図（ａ）に示すように）色配列にしない場合に有効で
ある。

後述の実施例においても、場合により長方形に限らず実
施できる。

第1,第２の実施例でのセルの形状は長方形に限らない。
３角形、６角形、その他平面状を埋めつくせるものなら
ば何でもよい。またそれに応じて開口率を制御すれば良
い。

また光量制御方法はここにはセルの開口率を制御する方
法を示した。実験の結果、現段階では最適であったから
である。原理的には、灰色フィルタのように、濃度を直
接変える方法もある。

（４）第３の実施例 これまでの例はフィルタがセル状になっていたが、この
形状は他の表示装置たとえば、CRT（トリニトロンの
他、インラインガンのCRT）のように第７図に示すよう
な縞状（ストライプ）であってもよい。

この場合対応する映像信号は、縞の長手の方向には空間
周波数が無限にのびているので、帯域制限はしなくても
よい。この場合の輝度制御は第８図（ａ），（ｂ），
（ｃ）のようにする。（ａ）は開口部を片側からとった
もの、（ｂ）は両側から対称にとったもの、（ｃ）は標
本化してパルス幅変調のようにしたものである。その
他、種々の変形が考えられる。

（５）第４の実施例 第１図に示したセルの配置はR,G,Bの個数が同じである
ため、通常の光源、たとえばＣ光源の他、通常の白色光
源に対して白バランスが良い。しかしセルの密度を一定
にして考えると画像の解像度は、必ずしも最良ではな
い。そのため第９図のように、Ｇの数をR,Bに対して２
倍にした方法が各種の表示装置で用いられている。本発
明装置の基本的構成に第９図の配置を適用すると、Ｇの
セルの全面積が大きいため、白バランスがとれなくなっ
てしまう。そのため、第４図に示すように、Ｇのセルの
最大透過面積を下げるか、光源の前にマゼンタのフィル
タを入れる必要があり、光量が低下する原因になる。特
に反射型の場合少しでも反射率を上げる必要があるの
で、何とか改善したい。

第10図（ａ）はその改善策の１例である。すなわちＧの
セルの面積を小さくし、その分をR,Bに回し、Ｇのセル
２つ分でＲまたはＢのセルの１つ分と同じにした。同図
（ｂ）はＧのセルを正方形にしたもので、一辺ａを にしたものである。

第11図は他の例で、第10図（ｂ）のものを45゜傾けたも
のである。ＲとＢの空間周波数帯域が縦横方向に大きく
とれる利点がある。

第12図は、ＲとＧのセル数を同じにして、Ｂのセル数を
半分にしたもので、人間の皮ふを表現するときはきめが
細かくなる。図で 第10図〜第12図の色配置の変形は種々考えられるが、容
易に類推できるので省略する。また面積の多少のずれ
は、白バランス等に実質影響ないので中心値より多少は
ずらしてもよい。また光源とフィルタの特性も考慮して
設計することも必要である。

（６）第５の実施例 第１図に示したものの反射型は、実験の結果、現在入手
できる材料を用いては反射率があまり上らず、画面が暗
くなることがわかった。明るくするための別途第４の実
施例（第10図〜第12図）のような方法もあるがまだ不十
分である。結局セルの色配列を表示画像に無関係にあら
かじめ定められた配列としていることが大きな要因であ
った。従ってこの制約を取りはずして表示画像に関連し
て定められる色配列とすることが本実施例の基本である
が、さらに色配置と信号処理の手法として、 原信号の色相に近いこと、 なるべく明度、彩度も原信号に近づける。

妨害のドットを見えにくくし、解像度を良くする。

ことを考慮して画像を構成した。次に、実施例を具体的
に示す。

セルの色は、R,G,B,白（Ｗ）とし反射型を考え、輝度の
制御として黒（Ｋ）を使うものとする。色再現の原理と
して原色（R,G,Bのいずれか）、原色と無色彩（白−灰
−黒）の中間色、原色間の中間色の表現方法を示してお
けば十分である。原色としてはＲをとり、中間色として
は黄（ＲとＧの間）をとって説明する。

第13図に、本実施例による表示色とセル色配置の主な方
法を示す。

（イ）赤（Ｒ）：これは全部のセルをＲにする。暗いＲ
はもちろん黒マスク（Ｋ）で制御する（（ａ）図）。

（ロ）彩度の低い明るい赤：これはＲとＷと混合にす
る。中間の明るさの場合ＲとＷを相互に対角に配置す
る。（（ｂ）図）。

（ハ）黄:RとＧを相互に対角に配置する。（（ｃ）
図）。

（ニ）彩度の低い黄：（ｄ）図のようにＷを対角に配置
し、残りをＲとＧでうめる。彩度がやや高い場合は
（ｅ）図のようにR,G,Wのセル数の比を3:3:2程度にもで
きる。この中間の処理は、黒マスクによって行なう。原
理的には任意の彩度のものは、セル数の比によって再現
できるが、そのために、セルの配列のくり返し模様が大
きくなると、妨害パターンになって画質を劣化させる。
この色再現と、画質劣化の兼ね合いは正確には、視覚評
価を必要のするが、くり返し模様の最大寸法は16個以下
に押える必要がある。

（ホ）橙：黄より赤寄りのため赤の比率を大きくする必
要がある。（ｆ）図に示すようにＲセルの数を大きくす
るか、（ｇ）図のようにＧを黒マスクで制限する方法が
ある。明度を上げるためには黒マスクでの制限は避けた
いが、くり返し模様があまり大きくならないようにする
必要がある。彩度の低い橙は（ｈ）図のように、ＷとＧ
を対角に配置する。

（ヘ）灰色：これは、すべてＷにし黒マスクで制限する
（（ｉ）図）。

以上のべた手法を計算機のプログラムに組み込み画像処
理する。計算機は全画面についてフィルタの色配置を決
定し、黒マスクの開口率を決定し、計５版のフィルム原
版を出力装置で作成する。この原版からスクリーンを作
りフィルタを印刷焼成し、さらに黒マスクを印刷焼成し
て表示装置は出来上る。白の扱いは最初に白のベタ刷り
をすれば、白パターンの印刷は不用となる。

このようにして作られた画像の反射率は、ＲとＷの場合
第１刷の場合にくらべて３倍、黄においても1.5倍得ら
れることは明らかである。

（７）第６の実施例 前述の例はR,G,B,Wをフィルタの色として扱い、黒マス
ク（Ｋ）で主に輝度を制御していた。これをRGBW-K法と
略記する。これに対して以下の（イ）〜（ホ）の方法で
色および輝度を制御することも考えられる。

（イ）RGB-WK法 これはR,G,Bをフィルタ色として扱い、W,Kをフィルタの
上に重ねて印刷焼成する方法である。色の配置などは前
記の例と同じであるが、１セル内のW,Kは第14図のよう
に変化できる。

（ロ）RGBYCMW-K法 RGBW-K法に、さらに中間色、黄Ｙ、シアンＣ、マゼンタ
Ｍを追加したものである。中間色における輝度の増加
と、妨害ドットなしに色再現を良くするのが目的であ
る。しかし、印刷の版は増加する欠点はある。色配置等
はこれらの色を原色と考えて第13図を適用すればよい。

（ハ）RGBYCM-WK法 前記（ロ）と（イ）を結合させた方法である。

（ニ）RGB-K法 RGBW-K法にくらべて特に利点はないが、工程が多少単純
になる。

（ホ）RGBYW-K法 輝度の比較的高いＹのみをRGBの原色に追加したもの
で、実際の被写体に適合している。

以上本発明装置構成をセルの色配置とか形状、または黒
ガラスペーストの面積制御などを主体に各種の実施例を
上げて説明してきたが、以下各種フィルタの着色材料、
フィルタ材料の付着法、スクリーン印刷以外の製作方法
などについて前述の先願発明（特願昭59−125017号、同
59−125018号）の内容も含めて記述する。

（８）着色材料 本発明の基本的構成でも述べたようにこの装置には透過
型と反射型がある。反射型は透過形フィルタの背面に、
黒マスクを付着した後に白い反射用のガラスを印刷焼成
すれば構成できるが、反射型専用のガラスペーストもあ
る。

R,G,B3色と中間色，白，黒用ペーストの主なものについ
て順次記述する。なお、以下の材料以外のものも使用で
きること勿論である。

（8.1）赤色 （8.1.1）カドミウム系赤顔料使用による赤（反射型
用） 低融ガラス粉末70〜99重量％（望ましくは80〜95重量
％）とCdS・CdSe系赤顔料を１〜30重量％（望ましくは
５〜20重量％）からなる組成物。

実 施 例 つぎの組成となるように調合したガラス原料を1200℃に
て溶融したのち、水冷破砕する。

これをさらにボールミルにて平均粒径５μｍになるまで
粉砕する。このガラス粉末88重量％とCdS・CdSe系赤顔
料12重量％からなる粉末混合物をスクリーンオイル（ジ
エチレングリコールモノブチルアセテート52重量％、タ
ーピネオール40重量％、エチルセルローズ７重量％、ブ
チルメタクリレート１重量％）にてペースト化する。こ
のペーストを所定のパターンになるように200メッシュ
のステンレス製スクリーンを使って、スクリーン印刷
し、ピーク温度560℃〜580℃の焼成炉にて焼成する。

（8.1.2）金コロイドによる赤（透過型用） 金コロイド0.05〜２重量％および銀イオン0.1〜２重量
％を含む低融ガラス粉末組成物。

（8.1.3）カッパースティンによる赤（透過型用） 硫酸銅（５水塩）25重量％、硫酸ナトリウム35重量％、
硫酸亜鉛20重量％、アルミナ20重量％（各粉末の平均粒
子は粒径５μｍ以下に粉砕済みのもの）からなる粉末混
合物。

（8.2）緑色 （8.2.1）酸化クロム系緑色顔料による緑（反射型） 低融ガラス粉末60〜98重量％（望ましくは70〜95重量
％）と酸化クロム系緑色顔料１〜25重量％（望ましくは
３〜20重量％）とカドミウム系あるいはアンチモン系黄
色顔料１〜15重量％（望ましくは２〜10重量％）からな
る組成物。

実 施 例 からなる低融ガラス粉末（平均粒径５μｍ以下）84重量
％、酸化クロム系緑色顔料（Cr₂O₃・CoO・Al₂O₃系顔
料）12重量％とCdS系黄色顔料４重量％からなる粉末混
合物をスクリーンオイルにてペースト化する。

（8.2.2）酸化コバルト・酸化ニッケル系緑色顔料によ
る緑（反射型） 低融ガラス粉末60〜98重量％（望ましくは70〜95重量
％）、酸化コバルト・酸化ニッケル系緑色顔料１〜25重
量％（望ましくは３〜20重量％）とカドミウム系あるい
はアンチモン系黄色顔料１〜15重量％（望ましくは２〜
10重量％）からなる組成物。

実 施 例 低融ガラス82重量％、緑色顔料（CoO・NiO・TiO₂・ZnO
系）14重量％とアンチモン系黄色顔料４重量％からなる
粉末混合物をスクリーンオイルにてペースト化する。

（8.2.3）クロム酸を含む緑色ガラスペースト（透過
型） つぎの組成よりなるガラス素材を溶融した後、凝固させ
て粉砕し、スクリーンオイルと混練りしてペースト化す
る。

珪石粉末 10.0部 鉛丹 64.4部 硼酸 30.2部 亜鉛華 3.0部 水酸化アルミニウム 3.0部 炭酸カリウム 3.3部 重クロム酸カリ 2.0〜6.0部 酸化コバルト 0.2〜3.0部 （8.2.4）特願昭59−125017号明細書記載のガラス（透
過型） 700℃以下でフィルタ適用基板ガラスに焼付き、透明と
なるガラス粉末の着色ガラス成分としてCr₂O₃ 0.5〜６
重量％、CoO 0.5〜６重量％、CuO 0〜６重量％を用い、
これを含むガラス粉末を適用基板ガラス表面に付着さ
せ、450〜650℃で焼成することによってフィルタを得
る。基板ガラスは平坦でなくともよい。

他の実施例として、CoOとAl₂O₃から成りスピネル構造を
持つ青色顔料１〜40重量％と、透明ガラス粉末の着色成
分としてK₂Cr₂O₇0.5〜６重量％を含むガラス粉末60〜99
重量％とから成る組成物を前述の方法と同様処理する。

さらに他の実施例として、CoOとCr₂O₃とAl₂O₃とからな
る緑色顔料１〜20重量％と、透明ガラス粉末の着色成分
とてCuO 0〜６重量％を含むガラス粉末80〜99重量％と
から成る組成物を前述と同様処理する。

ここで透明ガラス粉末素材としては、700℃以下でフィ
ルタ適用基板ガラスに焼き付くガラス、望ましくは600
℃以下で焼き付き、かつ透明であれば任意所望のガラス
を用いることができる。たとえば、次のPbO-SiO₂-B₂O₃-
ZnO系がある。

珪石粉末 10.0重量部 鉛丹 64.4重量部 硼酸 30.2重量部 亜鉛華 3.0重量部 水酸化アルミニウム 3.0重量部 炭酸カリウム 3.3重量 この他に、PbO-SiO₂-B₂O₃系、PbO-B₂O₃-Zn₂O系、Bi₂O₃-
SiO₂-B₂O₃系およびPbO,Bi₂O₃を含まない無鉛ガラスがあ
る。またこれら上記ガラス、R₂O（Ｒ＝Li,Na,K）,BaO,C
aO,MgO,NaF,TiO₂,ZrO₂,Al₂O₃,P₂O₅等のうち少くとも１
つ以上を含むガラスも用いることもできる。

（8.3）青色 （8.3.1）酸化コバルト系青色顔料による青（反射型）
（透過型） 低融ガラス粉末75〜98重量％（望ましくは80〜95重量
％）と酸化コバルト系青色顔料２〜25重量％（望ましく
は５〜20重量％）からなる組成物。

実 施 例 からなる低融ガラス粉末（平均粒径５μｍ以下）82重量
％と酸化コバルト系青顔料（CoO-Al₂O₃系）18重量％か
らなる粉末混合物をスクリーンオイルにてペースト化す
る。

（8.3.2）特願昭59−125018号明細書記載のもの（透過
型）または類似構造 CoOとAl₂O₃から成り、スピネル構造を持つ青色顔料10〜
50重量％と、700℃以下で基板に焼付き透明となり着色
ガラス成分としてCoO 0〜15重量％を含むガラス粉末50
〜90重量％とかなる無機混合物粉末とを適用基板ガラス
上に付着させ、450〜650℃で焼成することによってフィ
ルタを得る。透明ガラス粉末は、前述に示した通りであ
る。

（8.4）黄 （8.4.1）カドミウム系黄色顔料使用による黄（反射
型） 低融ガラス粉末70〜99重量％（望ましくは80〜95重量
％）とCdS系黄色顔料１〜30重量％（望ましくは５〜20
重量％）からなる組成物。

実 施 例 からなる低融ガラス粉末（平均粒径５μｍ以下）90重量
％とCdS系黄色顔料10重量％からなる粉末混合物をスク
リーンオイルと混練りしてペースト化する。このペース
トを基板上に所定のパターンになるように200メッシュ
のステンレス製スクリーンにて印刷し、560〜580℃で焼
成する。

（8.4.2）アンチモン系黄色顔料使用による黄（反射
型） 低融ガラス粉末70〜99重量％（望ましくは80〜95重量
％）とアンチモン系黄色顔料（例えばPb₃O₄・Sb₂O₃・Ti
O₂系あるいはCr₂O₃・Sb₂O₃・TiO₂系）１〜30重量％（望
ましくは５〜20重量％）からなる組成物。

実 施 例 からなる低融ガラス粉末（平均粒径５μｍ以下）85重量
％とアンチモン系黄色顔料15重量％からなる粉末混合物
をスクリーンオイルと混練りしてペースト化する。この
ペーストを基板上に所定のパターンになるように200メ
ッシュのステンレス製スクリーンにて印刷し、560〜580
℃で焼成する。

（8.4.3）前述の（8.4.1）と（8.4.2）の混合（反射
型） （8.4.4）クロム酸塩を含む黄（透過型） 低融ガラス成分としてクロム酸塩（例えば重クロム酸カ
リウム、クロム酸亜鉛、クロム酸鉛、クロム酸ストロン
チウムなど）を0.5〜８重量％を含む組成物。

実 施 例 となるように調合したガラス原料を1100℃にて溶融した
のち、水冷破砕する。さらに平均粒径５μｍ以下になる
まで粉砕する。このガラス粉末をスクリーンオイルと混
練りし、ペースト化する。ペーストを250メッシュのス
テンレス製スクリーンにて所定パターンに印刷し、560
〜580℃で焼成する。

（8.5）マゼンタ （8.5.1）金コロイドによるマゼンタ（反射型・透過
型） まずつぎの重量部組成のガラス素材を1000〜1250℃の温
度にて溶融したのち、凝固させて粉砕する。

珪石粉末 10 部 鉛丹 66.5部 硼酸 30.2部 亜鉛華 ４ 部 水酸化アルミニウム ３ 部 炭酸カリウム 3.3部 上述の組成によるガラス粉末100部に酸化アンチモン0.2
〜２部と酸化第一錫0.2〜２部を加え、さらに、0.20部
の金を王水99.8部に溶解させた溶液0.2〜100部を振り掛
けて乾燥させた後に再度溶融させ、水中にて急冷する。
かかる処理を施したガラスウ素材を600〜620℃の温度に
て２時間加熱することにより赤色に発色させ、ボールミ
ルにより平均粒径10μｍ以下になるまで粉砕する。この
ようにして得たガラス粉末をつぎの組成物からなるスク
リーンオイルと混練りしてペースト化する。

ジエチレングリコールモノブチルアセテート 85部 ターピネオール 10部 エチルセルローズ ４部 アクリル樹脂 １部 なお、上述したガラス粉末とスクリーンオイルとの重量
比は2.5〜５部対１部とするのが好適である。

（8.6）シアン 現在、理想的なシアンの材料は見つかっていないが、青
色の（8.3.2）に示したもので、着色成分なしのものが
比較的シアンに近い。

（8.7）黒色 低融ガラス粉末60〜96重量％と黒色顔料 （CoO.Cr₂O₃・Fe₂O₃系あるいはCr₂O₃・CuO.MnO₂系）４
〜40重量％（望ましくは８〜30重量％）からなる組成物
およびフィラーとして耐熱性鉱物の粉末、例えばアルミ
ナ、ケイ酸ジルコニウムなどを40重量％まで添加しても
よい。

（8.8）白色 特願昭59−144112号明細書記載のもの 実施例 １ ガラス組成が重量％で、PbO;63,SiO₂:15,B₂O₃:17,ZnO:5
から成るガラスを1000℃で溶融し、平均粒径３〜５μｍ
になるまでボールミルで粉砕する。得られたガラス粉末
60（重量％）、ルチル型酸化チタン12、アルミナ粉末2
8、から成る混合粉末を付着、焼成すればよいのである
が、印刷の場合、ブチルカルビトール90、エチルセルロ
ーズ８、ポリ酢酸ビニルポリブチラール共重合体２から
なる有機ビヒクルで混練りしてペースト化し、ソーダラ
イムガラス基板上に325メッシュステンレススクリーン
を用いて印刷する。

実施例 ２ ガラス組成は実施例１と同じで、ガラス粉末80、ルチル
型酸化チタン20で混合粉末を得た。

実施例１は厚盛用、実施例２は背面用に適している。

また、印刷以外の付着方法として、（光）粘着法等があ
る。

実施例 ３ ガラス組成が重量％で、PbO 77,SiO₂ 2,B₂O₃ 10,ZnO 7,
Na₂O3,Al₂O₃ 1から成るガラスを1000℃で溶融し、平均
粒径３〜５μｍになるまでボールミルで粉砕する。得ら
れたガラス粉末30重量％、硫化亜鉛70重量％から成る混
合粉末を実施例１と同じ有機ビヒクルで混練りしてペー
スト化し、ソーダライムガラス基板上に325メッシュス
クリーンを用いて印刷する。

実施例 ４ ガラス組成が重量％で、Bi₂O₃ 74,B₂O₃ 9,ZnO 8,SiO₂
6,Al₂O₃ 2,NaO 2から成るガラスを1000℃で溶融し、平
均粒径３〜５μｍになるまでボールミルで粉砕する。得
られたガラス粉末82重量％、アナターゼ型酸化チタン８
重量％、酸化亜鉛10重量％から成る混合粉末を、実施例
１と同じ有機ビヒクルで混練りしてペースト化し、ソー
ダライムガラス基板上に325メッシュスクリーンを用い
て印刷する。

（９）フィルタ材料の付着法 ガラス基板上にフィルタ材料を付着させる方法として、
これをスクリーン印刷で行なうときは、着色ガラス粉末
素材を次のスクリーンオイル等でペースト化する。

スクリーンオイルの例 ジエチレングリコールモノブチルアセテート 85重量部 ターピネオール 10重量部 エチルセルローズ ４重量部 アクリル樹脂 １重量部 なお、ガラス粉末とスクリーンオイルとの重量比は2.5
〜５部対１部とするのが好適である。

スクリーン印刷は、パターンの精度に従って、100〜400
メッシュのスクリーンで行なう。また黒格子等も同時に
印刷し、焼成してもよい。

ホトエッチングは次のようにして行なう。前述した各種
の透明ガラスペーストを適用ガラス基板上に一様に塗布
し、150℃程度の温度にて乾燥させ、あるいは、300℃程
度の温度にて半焼成した後に、通常の酸化膜除去用のポ
ジもしくはネガのホトレジストを塗布し、エッチングに
より除去すべき部分もしくは残すべき部分にホトマスク
を施して露光し、現像処理の後に弗酸系等の液により不
要部分をエッチングして流し去る。

また、前述した透明ガラスペーストをなすガラス材料の
粉末に、感光性のホトレジストを混合させて母体ガラス
に塗布した後、乾燥させて、レジスト現像液によりエッ
チングを施すようにすることもできる。

上述したエッチング方法に用いる感光性ホトレジストの
材料としては、従来のカラー陰極線管の製造時に用いら
れているポリビニルアルコールと重クロム酸アンモンと
の他に、半導体素子の製造に慣用の各種のホトレジスト
を用いることができる。

螢光体を塗布するときに既に用いられているように、薬
剤を塗布し、露光すると、パターンに応じて、選択的に
粘着性を持つものがある。そこに、前記フィルタ用ガラ
ス粉末をかければ、パターン化できる。その後は、その
手法に従って定着させ、不純物を取り除いた後、焼成す
れば、フィルタが得られる。

（10）スクリーン印刷以外の製作方法 本発明による固定画像表示装置は、量産でない需要も多
い。少量生産においてもすべてスクリーン印刷や、ホト
エッチング法で行なうと、マスク代やスクリーン代が高
価になる。ここに示す方法は、パターンを、直接ガラス
基板上に描画する方法である。

現在、通常のインクを用いる方法は市販のプロッターで
十分細密な線が描かれている。これを応用して、時間を
かけて粘度の高いペーストを、、ディスペンサーから引
き出し描画することができる。すべてのパターンは、制
御計算機の記憶部に入れておき、それに従って描く。

黒色のマスクのパターンは、もとより、フィルタの色の
配置を表示画像に無関係のあらかじめ定められた配列と
しない場合も、その画像の色配置に従って描いていく。

黒マスク部分は、特に最終工程でつける場合蒸着でもよ
い。材料は種々の金属が使用できる。たとえば、Ni-Cr
合金でもよい。背面から強力な光を投射するときは、黒
材料は光を反射させた方がむだな温度上昇がない。

別の方法として黒マスクと同様に光の透過率を低下させ
ることができる金属をガラス全面に蒸着する。上記蒸着
金属を溶かすに十分な光強度が出力でき、必要な光束幅
に変化させ得るアパーチャ機構を持つレーザー出力機
で、レーザー照射位置をパターンに応じて変化させるこ
とができるような機能を持つ制御装置を用意する。

次にレーザーの光束幅を必要な分解能の光束に絞り、ガ
ラス板を順次ライン走査しながら、必要なセルパターン
開口部だけを、光強度を強め飛ばしていき全面走査後、
最終パターン画像を作成する方法（第15図（ａ））をと
る。

また上記アパーチャ径を必要なセルパターン開口面積に
応じて変化させ１フィルタセルパターンを１回の照射毎
に作成して、パターン画像を作成する方法（第15図
（ｂ）をとる。

干渉膜フィルタも最終工程で選択的に蒸着すれば、この
種のものに利用できる。ガラスフィルタとの併用をすれ
ば色純度は上る。

製作方法とその断面を第16図に示しておく。ガラス基板
に近い方から、印刷−乾燥−焼成を繰り返して製作す
る。このうち、何種かは、構成を逆に出来るが、焼成温
度は後の方ほど低くなるように材料を選ぶ必要がある。
第16図の各種製作法とその断面は本発明の全部に適用で
きる。

（11）光源 最後に本発明固定画像表示装置に使用される光源につい
ては、各種のものが利用され以下これらを列挙すると、
太陽光、白熱電球、各種放電灯、３原色型蛍光灯、CRT
（陰極線管）のラスター、３原色の３つの光源を拡散板
で混合したものなどである。

（発明の効果） 本発明固定画像表示装置は、（問題点を解決するための
手段）の項でものべたごとく、従来有機素材を適用して
きた各色光用光学フィルタに無機素材を適用し、さらに
全体の構成に種々工夫をほどこしているため耐候性の高
い色再現性のよい装置が提供されている。

特にこの発明で中間調制御手段に各セル開口の面積制御
手段を用いるものでは、適用する固定画像表示装置の印
刷によるずれが多少生じても混色は起きず、またセルの
中心より開口していくものでは輝度の低い部分で特に混
色は起きにくく、セルピッチを小さくできるか画像面積
を大きくできる利点がある。

上述の利点は灰色フィルタと開口面積制御併用の場合に
も生ずる。

また（５）として第４の実施例に示したごとく白バラン
スを取る方法を採用した装置では、固定画像表示装置の
解像度を低下させないで白バランスを保つことができ
る。

さらにまた（６）として第５の実施例に示したごとく色
光フィルタの加色により、色再現をした固定画像表示装
置の透過または反射率を1.5〜３倍に上げることがで
き、色ひずみもドット妨害も比較的小さく押えられる。
またY,C,Mの中間色でも光量を３倍にできる。

本発明装置は平面ガラスの他、非平面物体へも適用でき
る。耐熱性があるので、回り灯篭などにも利用できる。
また食器なども、鉛の滲出防止処理をすれば利用でき
る。

超大型スクリーンにフィルムで投写する場合、フィルム
に光源の熱が加わって変形したり、退色したりする。そ
のかわりに、この装置をおけばこの欠点は除去される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の基本的構成説明のための色光用光
学フィルタの色配置図（ａ）と黒ガラスペーストのパタ
ーン（ｂ）とを示し、 第２図は本発明装置に関わる信号標本化、階調と色調補
正、開口率処理などを行なう処理装置全系のブロック線
図を示し、 第３図（ａ），（ｂ）はそれぞれ開口率と開口数を変え
て光量を制御する例を示し、 第４図は別のセル色配置例を示し、 第５図は灰色フィルタと開口面積制御を組み合わせた光
量制御例を示し、 第６図は本発明第２の実施例の１セル内で４つの標本点
をとる場合の開口率の制御を示し、 第７図は本発明第３の実施例の縞状の色フィルタ配置図
を、第８図は同上色フィルタに対する輝度制御法を示
し、 第９図は第４図と同じ色の配置例を示し、 第10〜12図は本発明第４の実施例の色配置例を示し、 第13図は本発明第５の実施例の表示色と色配置例の関係
を示し、 第14図は本発明第６の実施例のセル内でのＷ（白）とＫ
（黒）の配置の仕方を示し、 第15図は本発明スクリーン印刷以外のパターン製作方法
でレーザー光線を用いる方法を示し、（ａ）は開口パタ
ーン、（ｂ）はレーザー光線のアパーチャ制御を示し、 第16図は本発明装置の各種製作法とその断面を示し、
（ａ），（ｂ）はそれぞれ透過型（１），（２），
（ｃ），（ｄ），（ｅ）はそれぞれ反射型（１），
（２），（３）を示す。 Ｒ……赤色、Ｇ……緑色 Ｂ……青色、OF……原画（カラーフィルム） IP……画像入力装置、MD……磁気ディスク IPU……画像処理装置、IO……画像出力装置 PF……フィルム原版

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 正敏 大阪府大阪市城東区放出西２丁目１番25号 奥野製薬工業株式会社第２工場内 (72)発明者 北村 成俊 大阪府大阪市城東区放出西２丁目１番25号 奥野製薬工業株式会社第２工場内 (72)発明者 松原 繁一 大阪府大阪市城東区放出西２丁目１番25号 奥野製薬工業株式会社第２工場内 (72)発明者 坂井 徹男 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会技術研究所内 (72)発明者 本間 雄二 埼玉県入間郡鶴ヶ島町脚折町５―23―５ (72)発明者 鈴木 健司 東京都板橋区志村１−１―2404 (72)発明者 若林 行雄 東京都府中市小柳町５丁目22番14号 株式 会社ナンデイエレクトロニクス内 (56)参考文献 特開 昭60−2918（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−85418（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−11526（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−210327（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−782（ＪＰ，Ｕ) 英国特許2118096（ＧＢ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも酸化雰囲気中で焼成の工程を経
   て生成され、大気中の酸素によっては酸化されることの
   ない無機素材光学フィルタを配置してなる表示セルまた
   は表示ストライプセルが、各セル内では単色で、当該単
   色は赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ），黄（Ｙ），シアン
   （Ｃ），マゼンタ（Ｍ）の少なくとも１つをまたは当該
   少なくとも１つと白（Ｗ）との組合わせを使用するとと
   もに、前記表示セルまたは表示ストライプセルはそれぞ
   れそれら表示セルまたは表示ストライプセル毎に中間調
   制御手段として開口面積制御手段または当該開口面積制
   御手段と所定濃度のフィルタの組合せを具えていること
   を特徴とする固定画像表示装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の固定画像表示
   装置において、前記表示セルまたは表示ストライプセル
   の各々に配置されている前記無機素材光学フィルタの色
   配列が、表示画像に無関係にあらかじめ定められた配列
   となっていることを特徴とする固定画像表示装置。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の固定画像表示
   装置において、前記表示セルまたは表示ストライプセル
   の各々に配置されている前記無機素材光学フィルタの色
   配列が、表示画像に関連して定められる配列となってい
   ることを特徴とする固定画像表示装置。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれ
   か１項に記載の固定画像表示装置において、前記各セル
   の単色としてR,G,B3色を使用し、前記表示装置を構成す
   る前記各色セルの総数をn_R,n_G,n_Bとしたときn_Gの数を
   n_R,n_Bに対して２倍として、前記表示装置の視覚的解像
   度を上昇せしめ、前記Ｇのセルの開口面積２つ分で前記
   R,Bの各色セル１つ分の開口面積と同じになるように、
   前記表示装置の白バランスをとることを特徴とする固定
   画像表示装置。