(57)【要約】【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
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
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１４】
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１５】
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。
【請求項１６】
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。
【請求項１７】
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。
【請求項１８】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３３７６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【発明の効果】
【００３５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】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２】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３】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４】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５】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６】同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。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【符号の説明】
【００８６】
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。
【図１】
2011150278.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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