(57)【要約】【課題】タッチパネルを照射する可視光を制御することにより可視光応答型光触媒層が表面に形成されたタッチパネルにおける光触媒反応を効率的に活性化させる表示装置を提供すること。【解決手段】表示装置Ｄは、ディスプレイ４上に配置され、可視光反応型光触媒層２１が表面に形成されたタッチパネル２と、ディスプレイ４およびタッチパネル２を後方から照らす光源４６と、光源４６が発する光をタッチパネル２における可視光反応型光触媒層２１に選択的に照射させる照射光制御手段１０とを備える。また、表示装置Ｄは、タッチ入力された座標を記憶する入力座標記憶手段１１を備え、照射光制御手段１０は、入力座標記憶手段１１により記憶された座標を含む領域に所定波長の可視光を照射させる。【選択図】図１
2007310826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ上に配置され、可視光反応型光触媒層が表面に形成されたタッチパネルと、
前記ディスプレイおよび前記タッチパネルを後方から照らす光源と、
前記光源が発する光を前記タッチパネルにおける前記可視光反応型光触媒層に選択的に照射させる照射光制御手段と、
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
タッチ入力された座標を記憶する入力座標記憶手段を備え、
前記照射光制御手段は、前記入力座標記憶手段により記憶された座標を含む領域に前記所定波長の可視光を照射させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
所定の座標を含む領域がタッチ入力された回数を記憶する入力回数記憶手段を備え、
前記照射光制御手段は、前記入力回数記憶手段に記憶された回数が所定数となった領域に前記所定波長の可視光を照射させる、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
タッチパネルの領域毎に前記所定波長の可視光が照射された時間を記憶する照射時間記憶手段を備え、
前記照射光制御手段は、前記照射時間記憶手段が記憶した照射時間に基づいて前記所定波長の可視光を照射させる領域を決定する、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の表示装置。
【請求項５】
可視光反応型光触媒層が表面に形成されたディスプレイと、
前記ディスプレイを後方から照らす光源と、
前記光源が発する光を前記ディスプレイにおける前記可視光反応型光触媒層に選択的に照射させる照射光制御手段と、
を備えることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光応答型光触媒層がディスプレイの表面に形成された表示装置に関し、より詳細には、所定波長の可視光をディスプレイの表面に照射させ光触媒反応を効率的に活性化させる表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、酸化チタン（光触媒）の層を形成した建造物の外壁やガラス窓に太陽光（紫外線）を照射させ、酸化チタンの価電子帯から伝導帯に電子を励起させて価電子帯に生成した正孔（ホール）と周囲の水や酸素とを反応させることにより活性酸素や水酸基ラジカルを生成し、外壁やガラス窓に付着した化学物質等を分解する方法（光触媒反応）が知られている。
【０００３】
このような光触媒反応は、紫外線を光触媒に照射することにより活性化されるが、紫外線の少ない室内や夜間においてかかる光触媒反応を活性化させることは困難であった。
【０００４】
しかし、最近では、可視光によっても光触媒反応を活性化させることができる光触媒が開発され、その光触媒の一つである銅担持酸化チタンの薄膜が表面に形成されたタッチパネルと、可視光を発光するバックライト部とを備えた表示システムも知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
かかる表示システムは、紫外線の少ない室内や夜間においても、バックライト部が発する可視光によって光触媒反応を活性化させ、タッチパネルの汚れを除去したり、細菌のタッチパネルへの付着を防止したりすることができる。
【特許文献１】特開２００４−１１８７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の表示システムは、可視光を発するバックライトを点灯させてタッチパネルを後ろから照らすことにより、タッチパネル表面に形成された可視光応答型光触媒の光触媒反応を活性化させることとするが、可視光応答型光触媒が６００ナノメートル以下の可視光に反応するとの説明を除き、可視光応答型光触媒を照らす可視光についての詳細な説明がなく、また、タッチパネル表面に到達する可視光の波長を積極的に制御していないので、光触媒反応を効率的に活性化させることができない。
【０００７】
かかる状況に鑑み、本発明は、ディスプレイを照射する可視光を制御することにより可視光応答型光触媒層が表面に形成されたディスプレイにおける光触媒反応を効率的に活性化させる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】
上述の目的を達成するために、第１の発明に係る表示装置は、ディスプレイ上に配置され、可視光反応型光触媒層が表面に形成されたタッチパネルと、前記ディスプレイおよび前記タッチパネルを後方から照らす光源と、前記光源が発する光を前記タッチパネルにおける前記可視光反応型光触媒層に選択的に照射させる照射光制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明に係る表示装置であって、タッチ入力された座標を記憶する入力座標記憶手段を備え、前記照射光制御手段は、前記入力座標記憶手段により記憶された座標を含む領域に前記所定波長の可視光を照射させることを特徴とする。
【００１０】
また、第３の発明は、第１または第２の発明に係る表示装置であって、所定の座標を含む領域がタッチ入力された回数を記憶する入力回数記憶手段を備え、前記照射光制御手段は、前記入力回数記憶手段に記憶された回数が所定数となった領域に前記所定波長の可視光を照射させることを特徴とする。
【００１１】
また、第４の発明は、第１乃至第３の何れかの発明に係る表示装置であって、タッチパネルの領域毎に前記所定波長の可視光が照射された時間を記憶する照射時間記憶手段を備え、前記照射光制御手段は、前記照射時間記憶手段が記憶した照射時間に基づいて前記所定波長の可視光を照射させる領域を決定することを特徴とする。
【００１２】
また、第５の発明に係る表示装置は、可視光反応型光触媒層が表面に形成されたディスプレイと、前記ディスプレイを後方から照らす光源と、前記光源が発する光を前記ディスプレイにおける前記可視光反応型光触媒層に選択的に照射させる照射光制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上述の手段により、本発明は、ディスプレイを照射する可視光を制御することにより可視光応答型光触媒層が表面に形成されたディスプレイにおける光触媒反応を効率的に活性化させる表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明に係る表示装置の構成例を示す図である。表示装置Ｄは、カーナビゲーションシステムに利用される車載用表示装置であり、制御部１、タッチパネル２、記憶装置３、表示部４、バックライト制御部５および液晶制御部６を有する。
【００１６】
制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile Random Access Memory）等を備えたコンピュータであり、照射光制御手段１０、入力座標記憶手段１１、入力回数記憶手段１２および照射時間記憶手段１３に対応するプログラムをＮＶＲＡＭに記憶し、それらプログラムをＲＡＭ上に展開して対応する処理をＣＰＵに実行させる。
【００１７】
タッチパネル２は、表示装置Ｄのディスプレイ画面上に配置される入力手段の１つであり、感圧方式、静電容量方式等を利用して物理的な接触が行われた位置座標を検知する。ただし、物理的接触を必要としない光学センサ方式や超音波センサ方式のタッチパネルを除外するものではない。
【００１８】
また、タッチパネル２は、その後ろにあるディスプレイ画面上に表示される画像を視認させることができるように、例えば、透明のＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）シート等で形成され、表面には可視光に反応する透明な可視光反応型光触媒（銅担持酸化チタン、窒素ドープ酸化チタン、窒素ドープ酸化タンタル等）の層が形成される。
【００１９】
可視光反応型光触媒は、例えば、窒素ドープ酸化チタンの場合、酸素原子の一部を窒素原子に置き換えた組成で、波長５２０ナノメートルの可視光（緑色光）下でも高い酸化力を備え、表面に付着した有機物を分解する。なお、可視光反応型光触媒は、波長の短い可視光程吸収しやすく、波長のより短い可視光が照射された場合に光触媒反応をより効率的に活性化させることができる。
【００２０】
可視光反応型光触媒である窒素ドープ酸化チタンは、紫外線反応型光触媒である酸化チタンに比べ、価電子帯と伝導帯との差であるバンドギャップが小さくなり、波長が１０乃至３８０ナノメートルの紫外線より低いエネルギーを持つ可視光により電子を励起させることができるからである。
【００２１】
記憶装置３は、ハードディスクや半導体メモリ等の不揮発性記憶媒体であり、例えば、後述の入力座標記憶手段１１、入力回数記憶手段１２および照射時間記憶手段１３が参照するデータベース等を記憶する。
【００２２】
表示部４は、各種画面を表示させるための手段であり、例えば、カラーフィルターおよび冷陰極放電管で構成される液晶ディスプレイ、カラーフィルターを用いずＲＧＢ(Red-Green-Blue)３色のＬＥＤ(Light Emitting Diode)バックライトを有する液晶ディスプレイがある。
【００２３】
また、表示部４は、赤、緑、青の３色の蛍光管を個別に発光させるプラズマディスプレイ、カラーフィルターおよび発光層で構成される有機ＥＬ(Electroluminescence)ディスプレイ、３色の蛍光体および電界放出を利用したＦＥＤ（Field Emission Display）、ＳＥＤ（Surface-conduction Electron-emitter Display）等であってもよい。
【００２４】
また、表示部４は、赤、緑、青の３色のＬＥＤバックライトの順次点滅と各ＬＥＤに対応する液晶セルの駆動とを同期させて残像現象を発生させる継続加法混色(フィールドシーケンシャル)方式を採用したものであってもよい。
【００２５】
なお、表示部４は、紫外線（例えば、波長１０乃至３８０ナノメートル）や青紫色の光（例えば、波長３８０乃至４３０ナノメートル）を発光させるＬＥＤをバックライトとして利用してもよい。
【００２６】
バックライト制御部５は、バックライトの点灯、消灯を制御するための装置であり、例えば、上述のフィールドシーケンシャル方式を採用した液晶ディスプレイにおいて、所定色（例えば、青色（例えば、波長４３０乃至４６０ナノメートル））の光を発光するＬＥＤバックライトのみを継続的に点灯させたりする。
【００２７】
表示部４がプラズマディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイの場合、バックライト制御部５は、それぞれ、マトリクス配置された蛍光管またはマトリクス配置された発光層のうち所望の蛍光管または発光層を自発光させるための制御装置に対応する。
【００２８】
液晶制御部６は、液晶セルに印可する電圧を制御するための装置であり、例えば、赤、緑、青の各カラーフィルターを通過させる光の光量を制御する。また、表示部４がフィールドシーケンシャル方式を採用する場合には、所定のＬＥＤ（例えば、青色ＬＥＤ）を発光させたときの光（青色光）が全ての液晶セルを通過するように制御する。
【００２９】
なお、表示部４がプラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の自発光方式の場合、バックライト制御部５が液晶制御部６の機能をも果たすこととなる。液晶ディスプレイのように、所定の光を遮断する必要がないからである。
【００３０】
次に、図２を参照しながら、タッチパネル付液晶ディスプレイの構成例について説明する。
【００３１】
図２（ａ）は、タッチパネル２が表面に載置された液晶ディスプレイ４を正面から見た図であり、円Ｍ１で示す部分の拡大図Ｍ２を含む。図２（ｂ）は、タッチパネル２が表面に載置された液晶ディスプレイ４の断面図である。
【００３２】
図２（ａ）に示すように、液晶ディスプレイ４は、青色フィルターＦ１、緑色フィルターＦ２および赤色フィルターＦ３を表面にマトリクス配置し、バックライトが発する光をこれらフィルターに選択的に照射させることにより所定の色を表示させる。
【００３３】
また、図２（ｂ）に示すように、液晶ディスプレイ４は、偏光板４１、４２、ガラス基板４３、４４、および、液晶層４５から構成され、可視光応答型光触媒層２１および透明ＰＥＴ層２２から構成されるタッチパネル２が表面に載置される。
【００３４】
表示装置Ｄは、例えば、液晶制御部６により光を通すように制御された液晶セルにより、冷陰極放電管４６で発光させた光（紫外線を含む白色光）を青色フィルターＦ１に到達させ、青色フィルターＦ１で青色光以外の光を吸収させた後、タッチパネル２を通過させて液晶ディスプレイ４上に青色を表示させる。
【００３５】
一方で、液晶制御部６により光を通さないように制御された液晶セルにより、冷陰極放電管４６で発光させた光を遮断し、緑色フィルターＦ２および赤色フィルターＦ３に光が到達しないようにして液晶ディスプレイ４上に緑色および赤色が表示されないようにする。
【００３６】
この場合、液晶ディスプレイ４は、全画面が青色表示された状態となり、タッチパネル２上の可視光応答型光触媒は、青色光に反応して活性酸素や水酸化ラジカルを発生させ、タッチパネル表面に付着した有機物を分解する。なお、表示装置Ｄは、タッチパネル２の表面に水分を供給する噴霧器等を備えるようにしてもよい。
【００３７】
表示装置Ｄは、青色フィルターＦ１に加え、緑色フィルターＦ２にも冷陰極放電管４６で発光させた光を到達させてもよい。可視光応答型光触媒として窒素ドープ酸化チタンが利用された場合、窒素ドープ酸化チタンは、緑色光（例えば、波長５００乃至５７０ナノメートル）のうちの一部の波長（例えば、波長５２０ナノメートル以下の部分）を有する光にも反応することが可能であるからであり、青色光のみを発光させた場合より、吸収する光量が多くなり効率的に可視光応答型光触媒による光触媒反応を活性化させることができるからである。この場合、液晶ディスプレイ４は、全画面が青緑色（隣接する青色光と緑色光とを同時に発光させることによる見かけ上の色）で表示された状態となる。
【００３８】
なお、窒素ドープ酸化チタンは、赤色光（例えば、波長６１０乃至７８０ナノメートル）に反応しにくいため、表示装置Ｄは、赤色光を発光させることで光触媒反応を活性化することは困難であるが、赤色光を発光させても光触媒反応の活性化を阻害することにはならないので、青色光および緑色光に加え、必要に応じて赤色光を発光させディスプレイ上に様々な模様を表示させるようにしてもよい。光の３原色を発光させることで略全ての色を見かけ上表示させることができるからである。
【００３９】
また、表示装置Ｄは、可視光応答型光触媒による光触媒反応を効率的に活性化するために、液晶ディスプレイ４の全画面を単一色で表示させる必要はなく、青色光や緑色光を発光させる限り所定の模様を表示させるようにしてもよい。光触媒が吸収できる光量に変わりはないからである。
【００４０】
表示装置Ｄがフィールドシーケンシャル方式の液晶ディスプレイを利用する場合、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤを順次点滅させることなく、３色のうちで最も効率よく可視光応答型光触媒による光触媒反応を活性化させることができる色のＬＥＤ（例えば、青色ＬＥＤ）を継続して点灯させ、かつ、液晶制御部６により全ての液晶セルに光を通過させるよう制御してもよい。
【００４１】
冷陰極放電管で発光させた光の大部分が液晶層やカラーフィルター等で吸収されてしまう並置加法混色(カラーフィルター)方式と異なり、全ての液晶セルから同色の光（この場合、青色光）を発光させ、可視光応答型光触媒を照射する光量を増大させることにより、可視光応答型光触媒による光触媒反応を効率的に活性化させることができるからである。
【００４２】
次に、制御部１が有する照射光制御手段１０、入力座標記憶手段１１、入力回数記憶手段１２および照射時間記憶手段１３について説明する。
【００４３】
照射光制御手段１０は、可視光応答型光触媒を照射する光の光量を制御する手段であり、例えば、バックライト制御部５に信号を送信して可視光対応型光触媒による光触媒反応を活性化させるようバックライトが発する光量を制御する。
【００４４】
照射光制御手段１０は、液晶ディスプレイ４に表示される画面の背景色を青紫色、青色、青緑色、緑色等に設定して、常時、青色フィルターを通過した光がタッチパネル２の可視光応答型光触媒を照射するようにする。この場合、好適には、緑色フィルターを通過した光が同時に可視光応答型光触媒を照射するようにするが、赤色フィルターを通過した光を照射させる必要はない。可視光応答型光触媒が反応しないからである。
【００４５】
また、照射光制御手段１０は、冷陰極放電管バックライトの場合、所定時間にわたって冷陰極放電管の光量を増大させたり、３色ＬＥＤバックライトの場合、所定時間にわたって光量を増大させながら青色ＬＥＤおよび緑色ＬＥＤを発光させたりする。また、フィールドシーケンシャル方式を利用する場合には、所定時間にわたって光量を増大させた青色ＬＥＤのみを発光させてもよい。なお、青色ＬＥＤは、青紫色ＬＥＤであってもよい。可視光応答型光触媒による光触媒反応をより効率的に活性化させることができるからである。
【００４６】
上述の所定時間とは、表示装置Ｄの電源がＯＮである時間全てであってもよく、電源がＯＮまたはＯＦＦされてから一定時間（例えば、３時間）であってもよい。また、照射光制御手段１０は、表示装置に対する操作が一定時間（例えば、５分）行われなかった場合に、例えば、スクリーンセイバーのように画面の背景色を青紫色、青色、青緑色、緑色等に設定し、可視光応答型光触媒による光触媒反応を活性化させるようにしてもよい。
【００４７】
入力座標記憶手段１１は、操作者の指が接触した（以下、「タッチ入力」という。）タッチパネル２上の位置座標を記憶するための手段であり、例えば、記憶装置３または制御部１のＮＶＲＡＭ等にタッチ入力されたＸＹ座標を記憶する。入力座標記憶手段１１は、ＸＹ座標と共に、タッチ入力が行われた時刻、タッチ入力の強度（例えば、感圧方式により発生させた電圧から「強」、「中」、「弱」の３段階で判断される。）等を記憶するようにしてもよい。
【００４８】
入力回数記憶手段１２は、タッチ入力が行われた回数を領域毎に記憶するための手段であり、例えば、タッチ入力が行われたＸＹ座標を含む所定の領域毎にタッチ入力の回数を計数し、記憶装置３や制御部１のＮＶＲＡＭ等に記憶する。なお、領域は、複数の画素を含む領域であってもよく、ＸＹ座標で特定される１個の画素であってもよい。
【００４９】
表示装置Ｄは、入力回数記憶手段１２により記憶されたタッチ入力の回数が所定回数（例えば、１０回）となった領域に対して、所定波長の可視光を照射させタッチパネル２上に付着した指脂等の有機化合物を分解させるようにする。これにより、表示装置Ｄは、必要なときにのみ照射光制御手段１０をして所定波長の可視光を可視光応答型光触媒に照射するので消費電力を低減させることができる。
【００５０】
照射時間記憶手段１３は、光が照射された時間を記憶する手段であり、例えば、所定の波長毎（例えば、青色光、緑色光等）に光を分類し、領域毎に、所定の波長を有する光がその領域を照射した時間を記憶する。例えば、照射時間記憶手段１３は、ＸＹ座標で示される画素を含む領域が青色光で照射された時間を記憶装置３等に記憶する。
【００５１】
表示装置Ｄは、入力座標記憶手段１１、入力回数記憶手段１２および照射時間記憶手段１３により記憶手段３等に記憶されたＸＹ座標、タッチ入力時刻、タッチ入力の強度、タッチ入力回数、照射時間等を読み出し、例えば、タッチ入力が行われた位置座標から指脂等の有機化合物が付着した位置座標を特定したり、タッチ入力の強度やタッチ入力回数から汚れ度合いを判断したり、或いは、指脂が付着した後に所定波長の光を照射した時間から汚れの分解状態を判断したりする。
【００５２】
上述の判断結果に基づいて、表示装置Ｄは、照射光制御手段１０をして、バックライト制御部５によりバックライトから発される光の光量を制御させ、かつ、液晶制御部６により液晶を通過させる光量を制御させて、タッチパネル２の可視光応答型光触媒を所定波長の光で適切に照射するようにする。
【００５３】
また、表示装置Ｄは、上述の判断結果に基づいて指脂等の有機化合物が付着した位置座標を特定し、複数あるバックライトのうち特定した位置座標を照射するために必要な一部のバックライトのみを発光させ、消費電力を低減させたり、供給する電力を一部のバックライトに集中させたりすることができる。
【００５４】
また、表示装置Ｄは、所定波長の可視光を照射した時間や照射した領域を読み出して指脂等の有機化合物が分解されたか否かを判断し、分解されたと判断した場合には、所定波長の可視光を所定領域に照射するのを中止させることによって、消費電力を低減させたり、表示画面に表示させる模様に対する影響（所定の色を表示させるために模様を構成する上で制約が出る場合がある。）を低減させたりすることができる。
【００５５】
以上の構成により、本発明に係る表示装置Ｄは、太陽光が届かず紫外線の照射が少ない車室内や夜間であっても光触媒反応を活性化させることが可能な可視光反応型光触媒に対し、所定波長の可視光を所定の光量で継続的に照射することができるので、タッチパネルに付着した汚れを効率的に除去することができる。
【００５６】
また、表示装置Ｄは、タッチパネルの一部に所定波長の可視光を所定の光量で継続的かつ集中的に必要な時間だけ照射することができるので、余分な電力消費を抑えながらタッチパネルに付着した汚れを除去することができる。
【００５７】
また、表示装置Ｄは、カラーフィルターやバックライトの光源を取り替えることにより、反応する波長が異なる種々の可視光応答型光触媒のそれぞれに応じて、照射する可視光の波長を変化させることができる。
【００５８】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００５９】
例えば、上述の実施例では、可視光を発するバックライトを用いて可視光応答型光触媒による光触媒反応を活性化させタッチパネルに付着した指脂等の有機化合物を分解させるが、臭い検知センサを備え、タバコやペット臭等を検知した場合に所定波長の可視光を発し可視光応答型光触媒による光触媒反応を活性化させて脱臭するようにしてもよい。この場合、タッチパネルがディスプレイ表面に配置される必要はなく、可視光反応型光触媒層がディスプレイ表面に直接形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る表示装置の構成例を示す図である。
【図２】可視光応答型光触媒が表面に形成されたタッチパネルを備える液晶ディスプレイの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１      制御部
２      タッチパネル
３      記憶装置
４      表示部
５      バックライト制御部
６      液晶制御部
１０    照射光制御手段
１１    入力座標記憶手段
１２    入力回数記憶手段
１３    照射時間記憶手段
２１    可視光応答型光触媒
２２    ＰＥＴ層
４１、４２  偏光板
４３、４４  ガラス基板
４５    液晶層
４６    バックライト
Ｄ      表示装置
【図１】
2007310826.tif 000003
【図２】
2007310826.tif 000004