ディスプレイとこれを用いた画像表示装置
【課題】表示画面内で外光画像を透過させる領域と、画像表示させる領域とをコントラスト良く且つ自在に混在させることが可能な画像表示装置を実現する。
【解決手段】
ディスプレイ５を電子放出部１０と電光変換部２０とで構成する。 電子放出部１０は、基板１１上にカソード電極１２と電子源１３とを備える。いずれの構成要素も出来得る限り透明にする。電光変換部２０は、基板２１上に、アノード電極２２と、紫外線により励起して発光する蛍光体層２３と、六方晶窒化ホウ素２４とを備える。基板２１はガラス基板、アノード電極２２としてＩＴＯ電極を形成し、その上に蛍光体層２３を形成し、さらにその上にｈ−ＢＮ結晶微粒子２４を塗布、付着させる。
【解決手段】
ディスプレイ５を電子放出部１０と電光変換部２０とで構成する。 電子放出部１０は、基板１１上にカソード電極１２と電子源１３とを備える。いずれの構成要素も出来得る限り透明にする。電光変換部２０は、基板２１上に、アノード電極２２と、紫外線により励起して発光する蛍光体層２３と、六方晶窒化ホウ素２４とを備える。基板２１はガラス基板、アノード電極２２としてＩＴＯ電極を形成し、その上に蛍光体層２３を形成し、さらにその上にｈ−ＢＮ結晶微粒子２４を塗布、付着させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光が透過可能なディスプレイと、これを用いた画像表示装置に関し、特に視認性の向上を図る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
可視光などの外光画像を透過可能な画像表示装置としては、例えば、透明な絶縁性基板上に第１電極、第１絶縁層、発光中心を含む発光層、第２絶縁層及び第２電極を順次積層した構造のＥＬ素子を有する透明ディスプレイパネルを挙げることができる。
この透明ディスプレイパネルでは、前記絶縁性基板側および前記第２電極側の両方から光の取り出しが可能である。
【０００３】
このような透明ＥＬディスプレイは、その用途として、自動車のダッシュボード上に設置されるメータや、屋外に設置されて使用される表示機、等を挙げられるが、外光により表示コントラストが低下してしまうという問題がある。
このような問題に対し、透明ＥＬディスプレイにおいて、フォトクロミックガラスをＥＬ素子の背面に配置し、必要に応じて外光を遮ることで、コントラストを確保するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−５４８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＥＬ素子にフォトクロミックガラスを設けた透明ＥＬディスプレイは、表示画面内で外光画像を透過させる領域と画像表示させる領域とを、コントラスト良く且つ自在に混在させるということが困難で、表示する画像に制約が発生する場合があった。
本発明はこのような状況に鑑みなされたもので、表示画面内で外光画像を透過させる領域と画像表示させる領域とをコントラスト良く且つ自在に混在させることが可能な画像表示装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を実現するために本発明の画像表示装置は、外光画像を透過させる領域と、画像表示させる領域と、を混在させて表示を行う画像表示装置であって、透過してくる画像の輝度と、表示させる画像の輝度との相対比を１：３以上としたものである。
また、上記目的を実現するために本発明のディスプレイは、電子放出部と電光変換部とで構成され、電子放出部は、基板上にカソード電極と電子源とを備え、電光変換部は、基板上に、アノード電極と、紫外線により励起して発光する蛍光体層と、六方晶窒化ホウ素とを備えた、ものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、表示画面内で外光画像を透過させる領域と画像表示させる領域とをコントラスト良く且つ自在に混在させることが可能な画像表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態による画像表示装置の概略構造を示す要部斜視図
【図２】本願発明の一実施の形態による画像表示装置に用いられるディスプレイの概略構成を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態による画像表示装置について、図を用いて説明するが、本発明の実施の態様はこれに限定されるものではない。
図１は、本発明の一実施の形態による画像表示装置の概略構造を示す要部斜視図である。
画像表示装置１は、表示画面２において、画像表示装置１の背面の風景などの外光画像を透過させる領域２ａと、画像表示させる領域２ｂとを混在させた画像表示を行う。
【００１０】
ここで、外光画像を透過させる領域２ａと画像表示させる領域２ｂとを混在させて表示する場合、画像表示装置自体が透過性を有することを基本に構成することが必須となる。そのため、従来では、表示させる画像と、その領域において透過する画像とが重畳されてしまい、その結果、表示させる画像のコントラストが十分には得られず、良好な画像表示をさせることが出来なくなってしまう場合があった。
【００１１】
ここで、上記のような場合であっても、表示させる画像の輝度を上げ、透過してくる画像の輝度との相対差を大きくすることで、表示画像と透過画像とのコントラストが十分となり、もって良好な画像表示を行うことは可能である。
例えば、透過してくる画像の輝度と、表示させる画像の輝度との相対比を１：３程度以上とすることで、表示画像と透過画像とのコントラストを十分大きく確保でき、良好な画像表示を行うことが可能となることを本願発明者らの検討により確認している。
【００１２】
しかしながら、従来、可視光が透過可能な画像表示装置としては、通常、ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイを基本として構成されることから、上述したような輝度の相対差を大きくすることができない、もしくは長期的な安定性という観点で困難であるという状況であり、その結果、表示画像と透過画像とのコントラストが十分な、良好な画像表示を行うことを可能とする透明ディスプレイの実現は困難であった。
【００１３】
しかしながら本願発明においては、図２に示すような構成のディスプレイを用いており、このことから表示画像と透過画像とのコントラストが十分な、良好な画像表示を行うことを可能とする透明ディスプレイを実現することができる。
以下、図２に示すディスプレイについて詳細に説明する。
図２は、本願発明の一実施の形態による画像表示装置に用いられるディスプレイの概略構成を示す断面図である。
【００１４】
ディスプレイ５は、電子放出部１０と電光変換部２０とで構成される。
電子放出部１０は、基板１１上にカソード電極１２と電子源１３とを備える。いずれも出来得る限り透明に構成することが望ましく、例えば、基板１１としてガラス基板を用い、その上にカソード電極１２としてＩＴＯ電極を形成し、その上に電子源１３として、例えば水素終端したダイヤモンド粉を塗布、付着させることで構成できる。
【００１５】
また、電光変換部２０は、基板２１上に、アノード電極２２と、紫外線により励起して発光する蛍光体層２３と、六方晶窒化ホウ素（以下、ｈ−ＢＮともいう）２４とを備える。同様に、基板２１はガラス基板、アノード電極２２としてＩＴＯ電極を形成し、その上に蛍光体層２３を形成し、さらにその上にｈ−ＢＮ結晶微粒子２４を塗布、付着させることで構成できる。
【００１６】
ここで、ｈ−ＢＮ結晶微粒子２４は、窒化ホウ素原料と、遷移金属からなる金属溶媒と、を混合し溶融する工程と、この溶融物を再結晶する工程と、を経て製造される。
遷移金属からなる金属溶媒としては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、およびこれらの組み合わせからなる群の中から選択される。これらの金属溶媒は空気中で安定であり、常圧で再結晶が可能である。
【００１７】
溶融は、窒化ホウ素と金属溶媒の共融点以上の温度に加熱して行う。加熱時間は１０時間以上保持すれば確実である。
そして、電子放出部１０の電子源１３形成面と、電光変換部２０のｈ−ＢＮ結晶微粒子２４形成面とを間隙を設けて対向させ、その間を必要な真空度に保つ。
以上のような構成で、アノード電極２２−カソード電極１２間に電圧を印加すると、電子源１３からアノード電極２２に向けて電子が放出され、ｈ−ＢＮ結晶微粒子２４に衝突する。
【００１８】
するとｈ−ＢＮ結晶微粒子２４は電子励起され、２１５ｎｍの波長の紫外線が放出される。この紫外線により蛍光体層２３が励起され発光する。なお、発光輝度はアノード電極２２−カソード電極１２間への電圧印加値に比例するため、電圧印加値を調節することで、透過してくる画像の輝度と、表示させる画像の輝度との相対比を１：３以上に設定できる。
【００１９】
ここで、蛍光体層２３としては、例えば、ＰＤＰに用いられるものを利用できる。すなわち赤色蛍光体として（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕを用い、緑色蛍光体として、Ｚｎ２ＳｉＯ４：ＭｎもしくはこれとＹＢＯ３：Ｔｂの混合物を用い、青色蛍光体として、（Ｂａ、Ｓｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕを用いる構成でも良いが、ｈ−ＢＮ結晶微粒子２４からの２１５ｎｍの波長の紫外線により効率良く発光するＭＡｌＳｉＮ３（Ｍ：Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎの中から選ばれる少なくとも一つの元素）を用いるとなお良い。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
以上のように本発明は、透明ディスプレイを用いた画像表示装置を提供する上で有用な発明である。
【符号の説明】
【００２１】
１ 画像表示装置
２ 表示画面
２ａ 背面の風景などの画像を透過させる領域
２ｂ 画像表示させる領域
５ ディスプレイ
１０ 電子放出部
１１ 基板
１２ カソード電極
１３ 電子源
２０ 電光変換部
２１ 基板
２２ アノード電極
２３ 蛍光体層
２４ 六方晶窒化ホウ素（ｈ−ＢＮ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光が透過可能なディスプレイと、これを用いた画像表示装置に関し、特に視認性の向上を図る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
可視光などの外光画像を透過可能な画像表示装置としては、例えば、透明な絶縁性基板上に第１電極、第１絶縁層、発光中心を含む発光層、第２絶縁層及び第２電極を順次積層した構造のＥＬ素子を有する透明ディスプレイパネルを挙げることができる。
この透明ディスプレイパネルでは、前記絶縁性基板側および前記第２電極側の両方から光の取り出しが可能である。
【０００３】
このような透明ＥＬディスプレイは、その用途として、自動車のダッシュボード上に設置されるメータや、屋外に設置されて使用される表示機、等を挙げられるが、外光により表示コントラストが低下してしまうという問題がある。
このような問題に対し、透明ＥＬディスプレイにおいて、フォトクロミックガラスをＥＬ素子の背面に配置し、必要に応じて外光を遮ることで、コントラストを確保するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−５４８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＥＬ素子にフォトクロミックガラスを設けた透明ＥＬディスプレイは、表示画面内で外光画像を透過させる領域と画像表示させる領域とを、コントラスト良く且つ自在に混在させるということが困難で、表示する画像に制約が発生する場合があった。
本発明はこのような状況に鑑みなされたもので、表示画面内で外光画像を透過させる領域と画像表示させる領域とをコントラスト良く且つ自在に混在させることが可能な画像表示装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を実現するために本発明の画像表示装置は、外光画像を透過させる領域と、画像表示させる領域と、を混在させて表示を行う画像表示装置であって、透過してくる画像の輝度と、表示させる画像の輝度との相対比を１：３以上としたものである。
また、上記目的を実現するために本発明のディスプレイは、電子放出部と電光変換部とで構成され、電子放出部は、基板上にカソード電極と電子源とを備え、電光変換部は、基板上に、アノード電極と、紫外線により励起して発光する蛍光体層と、六方晶窒化ホウ素とを備えた、ものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、表示画面内で外光画像を透過させる領域と画像表示させる領域とをコントラスト良く且つ自在に混在させることが可能な画像表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態による画像表示装置の概略構造を示す要部斜視図
【図２】本願発明の一実施の形態による画像表示装置に用いられるディスプレイの概略構成を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態による画像表示装置について、図を用いて説明するが、本発明の実施の態様はこれに限定されるものではない。
図１は、本発明の一実施の形態による画像表示装置の概略構造を示す要部斜視図である。
画像表示装置１は、表示画面２において、画像表示装置１の背面の風景などの外光画像を透過させる領域２ａと、画像表示させる領域２ｂとを混在させた画像表示を行う。
【００１０】
ここで、外光画像を透過させる領域２ａと画像表示させる領域２ｂとを混在させて表示する場合、画像表示装置自体が透過性を有することを基本に構成することが必須となる。そのため、従来では、表示させる画像と、その領域において透過する画像とが重畳されてしまい、その結果、表示させる画像のコントラストが十分には得られず、良好な画像表示をさせることが出来なくなってしまう場合があった。
【００１１】
ここで、上記のような場合であっても、表示させる画像の輝度を上げ、透過してくる画像の輝度との相対差を大きくすることで、表示画像と透過画像とのコントラストが十分となり、もって良好な画像表示を行うことは可能である。
例えば、透過してくる画像の輝度と、表示させる画像の輝度との相対比を１：３程度以上とすることで、表示画像と透過画像とのコントラストを十分大きく確保でき、良好な画像表示を行うことが可能となることを本願発明者らの検討により確認している。
【００１２】
しかしながら、従来、可視光が透過可能な画像表示装置としては、通常、ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイを基本として構成されることから、上述したような輝度の相対差を大きくすることができない、もしくは長期的な安定性という観点で困難であるという状況であり、その結果、表示画像と透過画像とのコントラストが十分な、良好な画像表示を行うことを可能とする透明ディスプレイの実現は困難であった。
【００１３】
しかしながら本願発明においては、図２に示すような構成のディスプレイを用いており、このことから表示画像と透過画像とのコントラストが十分な、良好な画像表示を行うことを可能とする透明ディスプレイを実現することができる。
以下、図２に示すディスプレイについて詳細に説明する。
図２は、本願発明の一実施の形態による画像表示装置に用いられるディスプレイの概略構成を示す断面図である。
【００１４】
ディスプレイ５は、電子放出部１０と電光変換部２０とで構成される。
電子放出部１０は、基板１１上にカソード電極１２と電子源１３とを備える。いずれも出来得る限り透明に構成することが望ましく、例えば、基板１１としてガラス基板を用い、その上にカソード電極１２としてＩＴＯ電極を形成し、その上に電子源１３として、例えば水素終端したダイヤモンド粉を塗布、付着させることで構成できる。
【００１５】
また、電光変換部２０は、基板２１上に、アノード電極２２と、紫外線により励起して発光する蛍光体層２３と、六方晶窒化ホウ素（以下、ｈ−ＢＮともいう）２４とを備える。同様に、基板２１はガラス基板、アノード電極２２としてＩＴＯ電極を形成し、その上に蛍光体層２３を形成し、さらにその上にｈ−ＢＮ結晶微粒子２４を塗布、付着させることで構成できる。
【００１６】
ここで、ｈ−ＢＮ結晶微粒子２４は、窒化ホウ素原料と、遷移金属からなる金属溶媒と、を混合し溶融する工程と、この溶融物を再結晶する工程と、を経て製造される。
遷移金属からなる金属溶媒としては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、およびこれらの組み合わせからなる群の中から選択される。これらの金属溶媒は空気中で安定であり、常圧で再結晶が可能である。
【００１７】
溶融は、窒化ホウ素と金属溶媒の共融点以上の温度に加熱して行う。加熱時間は１０時間以上保持すれば確実である。
そして、電子放出部１０の電子源１３形成面と、電光変換部２０のｈ−ＢＮ結晶微粒子２４形成面とを間隙を設けて対向させ、その間を必要な真空度に保つ。
以上のような構成で、アノード電極２２−カソード電極１２間に電圧を印加すると、電子源１３からアノード電極２２に向けて電子が放出され、ｈ−ＢＮ結晶微粒子２４に衝突する。
【００１８】
するとｈ−ＢＮ結晶微粒子２４は電子励起され、２１５ｎｍの波長の紫外線が放出される。この紫外線により蛍光体層２３が励起され発光する。なお、発光輝度はアノード電極２２−カソード電極１２間への電圧印加値に比例するため、電圧印加値を調節することで、透過してくる画像の輝度と、表示させる画像の輝度との相対比を１：３以上に設定できる。
【００１９】
ここで、蛍光体層２３としては、例えば、ＰＤＰに用いられるものを利用できる。すなわち赤色蛍光体として（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕを用い、緑色蛍光体として、Ｚｎ２ＳｉＯ４：ＭｎもしくはこれとＹＢＯ３：Ｔｂの混合物を用い、青色蛍光体として、（Ｂａ、Ｓｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕを用いる構成でも良いが、ｈ−ＢＮ結晶微粒子２４からの２１５ｎｍの波長の紫外線により効率良く発光するＭＡｌＳｉＮ３（Ｍ：Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎの中から選ばれる少なくとも一つの元素）を用いるとなお良い。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
以上のように本発明は、透明ディスプレイを用いた画像表示装置を提供する上で有用な発明である。
【符号の説明】
【００２１】
１ 画像表示装置
２ 表示画面
２ａ 背面の風景などの画像を透過させる領域
２ｂ 画像表示させる領域
５ ディスプレイ
１０ 電子放出部
１１ 基板
１２ カソード電極
１３ 電子源
２０ 電光変換部
２１ 基板
２２ アノード電極
２３ 蛍光体層
２４ 六方晶窒化ホウ素（ｈ−ＢＮ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外光画像を透過させる領域と、画像表示させる領域と、を混在させて表示を行う画像表示装置であって、
透過してくる画像の輝度と、表示させる画像の輝度との相対比を１：３以上とした
画像表示装置。
【請求項２】
画像表示装置に用いられるディスプレイであって、
電子放出部と電光変換部とで構成され、
電子放出部は、基板上にカソード電極と電子源とを備え、
電光変換部は、基板上に、アノード電極と、紫外線により励起して発光する蛍光体層と、六方晶窒化ホウ素とを備えた
ディスプレイ。
【請求項１】
外光画像を透過させる領域と、画像表示させる領域と、を混在させて表示を行う画像表示装置であって、
透過してくる画像の輝度と、表示させる画像の輝度との相対比を１：３以上とした
画像表示装置。
【請求項２】
画像表示装置に用いられるディスプレイであって、
電子放出部と電光変換部とで構成され、
電子放出部は、基板上にカソード電極と電子源とを備え、
電光変換部は、基板上に、アノード電極と、紫外線により励起して発光する蛍光体層と、六方晶窒化ホウ素とを備えた
ディスプレイ。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−１２４４９（Ｐ２０１３−１２４４９Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４５９６５（Ｐ２０１１−１４５９６５）
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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