光控制系统

文档序号:1174124 发布日期:2020-09-18 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 光控制系统 (Light control system ) 是由 中村恒三 于 2019-01-31 设计创作,主要内容包括:本发明提供抑制由于环境光的反射而导致显示装置的显示品质降低的光控制系统。本发明的光控制系统为控制配置了显示装置的空间的光的光控制系统(5),具备显示装置和环境光提供部(30),环境光提供部(30)向显示装置提供在第1波长带和第2波长带中具有峰值波长的环境光,显示装置具备反射环境光的反射部(Rf)、以及配置在比反射部(Rf)更靠近观察侧并吸收第1波长带和第2波长带的光成分的至少一者的第1滤光器(20)。(The invention provides a light control system for suppressing the display quality of a display device from being reduced due to the reflection of ambient light. The light control system of the present invention is a light control system (5) for controlling light in a space in which a display device is disposed, and is provided with a display device and an ambient light supply unit (30), wherein the ambient light supply unit (30) supplies ambient light having a peak wavelength in a1 st wavelength band and a2 nd wavelength band to the display device, and the display device is provided with a reflection unit (Rf) that reflects the ambient light, and a1 st optical filter (20) that is disposed on the observation side of the reflection unit (Rf) and absorbs at least one of light components in the 1 st wavelength band and the 2 nd wavelength band.)

光控制系统

技术领域

本发明涉及控制配置了显示装置的空间的光的光控制系统。

背景技术

以往,液晶显示面板中,为了扩大色域,已知有设置了吸收特定的波长的光学层的液晶显示面板(专利文献1~3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1;日本特开2009-251511号公报

专利文献2;日本特开2011-221456号公报

专利文献3;日本特开2014-130250号公报

发明内容

发明要解决的课题

就专利文献1~3所记载的液晶显示面板而言,未考虑照明光、来自窗户的外部光等环境光所导致的对观察者的视觉辨认性的影响。例如,液晶显示面板的表面处的反射、液晶显示面板的深处的TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)基板处的反射这两者均可能存在。液晶显示面板的表面上的反射可通过表面的构件(表面处理、低反射处理)等来抑制。然而,对于低反射处理,高昂的成本成为必需。另外,对于前进至液晶显示面板的深处而返回的反射,可通过使液晶显示面板内包含吸收光的图案层(主要是黑矩阵)来采取对策。然而,该图案层的吸收图案可能导致光利用效率的降低。因此现状是,作为液晶显示面板的反射对策,对液晶显示面板设置图案层或者实施低反射处理的方法缺乏通用性。因此,充分消除环境光的反射的影响是困难的,由通常的照明光、来自窗户的外部光等环境光照射液晶显示面板的情况下,对于观看者,有时来自液晶显示面板的基于环境光的反射光的一部分看起来带有颜色。因此,液晶显示面板的显示品质可能降低。

本发明是鉴于上述情况而成的,提供能够抑制由于环境光的反射而导致显示装置的显示品质降低的光控制系统。

用于解决课题的手段

本发明的一个方式为一种光控制系统,其为控制配置了显示装置的空间的光的光控制系统,具备显示装置和环境光提供部,上述环境光提供部向上述显示装置提供在第1波长带和第2波长带中具有峰值波长的环境光,上述显示装置具备反射上述环境光的反射部、以及配置在比上述反射部更靠近观察侧并吸收上述第1波长带和上述第2波长带的光成分的至少一者的第1滤光器。

发明效果

根据本发明,能够抑制由于环境光的反射而导致显示装置的显示品质降低。

附图说明

图1为示出实施方式的光控制系统的第1构成例的图。

图2为示出光控制系统的第2构成例的图。

图3为示出其它照明器具的图。

图4为示出液晶显示器的结构的一例的截面图。

图5为示出试验用的光控制系统的概要的图。

图6为示出试验中的第1滤光器和第2滤光器的透射特性的曲线图。

图7为示出照明器具侧的第2滤光器的特性和液晶显示器侧的第2滤光器的特性的概念图。

具体实施方式

以下,对于本发明的光控制系统的实施方式,参照附图进行说明。

(第1构成例)

图1为示出实施方式的光控制系统5的第1构成例的图。在设置光控制系统5的房屋3的室内3A配置液晶显示器10。另外,在室内3A的墙面,以与液晶显示器10相对的方式设置有窗户31。因此,会产生通过窗户31的外部光直射液晶显示器10的画面的状况。另外,观看液晶显示器10的观察者7存在于液晶显示器10与窗户31之间。

本实施方式的光控制系统5具有包含液晶显示器10和提供环境光的环境光提供部30的构成。液晶显示器10在液晶显示器10的显示画面侧包含第1滤光器20。环境光提供部30包含窗户31、和在窗户31的表面贴附的第2滤光器40。

从窗户31进入到室内3A的外部光L1通过贴于窗户31的第2滤光器40,由此成为在特定的波长带(例如495nm、595nm)具有峰值(极大波长)的光(环境光L2)。

第1滤光器20含有在特定的波长(例如495nm、595nm)处具有极大吸收波长的第1色素群。即,第1滤光器20通过第1色素群来吸收特定的波长带(例如495nm、595nm)的光成分。第2滤光器40含有在除特定的波长(例如495nm、595nm)以外的波长(例如445nm、550nm、700nm)处具有极大吸收波长的第2色素群。即,第2滤光器40通过第2色素群来吸收除特定的波长带(例如495nm、595nm)以外的波长带(例如445nm、550nm、700nm)的光成分。需要说明的是,与特定波长对应的极大吸收波长并非严格地限定为1个特定的波长(例如495nm、595nm),也可以为某种程度的波长的宽度(波长带)中所包含的1个波长。色素群(例如第1色素群、第2色素群)包含1种以上的色素而吸收1个以上的波长带的光成分。就色素群而言,可以多种色素分别吸收多个波长带各自的光成分,也可以1种色素同时吸收多个波长带的光成分。

需要说明的是,495nm的波长带可以为包含495nm的具有规定的宽度的波长带(浅蓝色波长带,例如480nm~510nm)。595nm的波长带可以为包含595nm的具有规定的宽度的波长带(黄色波长带,例如580nm~610nm)。445nm的波长带可以为包含445nm的具有规定的宽度的蓝色波长带(例如380nm~480nm)。550nm的波长带可以为包含550nm的具有规定的宽度的绿色波长带(例如500nm~580nm)。700nm的波长带可以为包含700nm的具有规定的宽度的红色波长带(例如600nm~780nm)。

第2滤光器40可以在树脂中混炼色素而形成。第2滤光器40可以在硬的塑料树脂、膜中混炼色素而形成。

第1滤光器20、第2滤光器40具有进行光的波长校正、色调校正的作为色校正滤光器的功能。第1滤光器20可以衰减495nm的波长带的光成分和595nm的波长带的光成分的至少一者或两者。

(第2构成例)

图2为示出光控制系统5的第2构成例的图。在设置光控制系统5的房屋3的室内3A中,与第1构成例同样地配置液晶显示器10。图2中,环境光提供部30包含照明器具35(光源的一例)和第2滤光器40。在室内3A的天花板上,以照射包含液晶显示器10的室内3A的方式安装有照明器具35。例如,照明器具35为天花灯。照明器具35不限于天花灯,也可以为壁挂灯、吊灯、台灯等。另外,照明器具的光源可以为荧光灯、LED(light emitting diode,发光二极管)、白炽灯等。

在使从照明器具35发出的光扩散的光扩散罩35z的表面,贴附第2滤光器40。第2滤光器40的光学特性可以与第1构成例相同。由照明器具35照射室内3A的照明光通过贴于光扩散罩35z的第2滤光器40,由此成为在特定的波长带(例如495nm、595nm)中具有峰值的光(环境光L3)。

(其它照明器具)

图3为示出其它照明器具35A的图。光控制系统5的构成与第2构成例大体上相同。就第2构成例的照明器具35而言,从照明器具35发出的光通过第2滤光器40,由此将在特定的波长带(例如495nm、595nm)中具有峰值的光作为环境光L3。图3中,环境光提供部30具有其它照明器具35A(光源的一例),不具有第2滤光器40。因此,由其它照明器具35A照射室内3A的照明光在不通过第2滤光器40的前提下成为在特定的波长带(例如495nm、595nm)中具有峰值的光(环境光L4)。

其它照明器具35A例如可以将发出特定的波长带(例如495nm、595nm)的光的LED作为光源。该光源也可以是将发出在495nm的波长处具有峰值的光的LED与发出在595nm的波长处具有峰值的光的LED组合而成的光源。

图4为示出液晶显示器10的结构的一例的截面图。液晶显示器10具有包含液晶显示面板11和背光18的构成。在液晶显示面板11的表面,设置使外部光漫反射的低反射层(实施了低反射处理的低反射处理层)105。背光18从液晶显示面板11的背部进行照明。需要说明的是,可以省略低反射层105。

液晶显示面板11具有层叠了以下这些的结构:液晶盒17;ITO(Indium Tin Oxide,氧化铟锡)透明电极15A、15B;TFT基板14;滤色器16;玻璃基板13A、13B;以及偏振板12A、12B。ITO透明电极15A、15B以从两面与液晶盒17相对的方式形成,通过施加的电压使液晶在规定的方向上取向。TFT基板14将施加于ITO透明电极15A、15B的电压开/关地进行驱动。滤色器16使通过液晶盒17的光中特定的颜色(红色(R)、绿色(G)、蓝色(B))的光通过盒单元。玻璃基板13A、13B保护液晶显示面板11。偏振板12A、12B具有相互正交的偏振方向,使线偏振或圆偏振的光通过。需要说明的是,就液晶显示器10而言,例如在色素具有高的偏振功能的情况下,可以不具备偏振板12A、12B。

第1滤光器20可以作为在玻璃基板13的表面贴附的偏振板12B的粘合剂而夹在玻璃基板13B与偏振板12B之间。该粘合剂可以含有吸收特定的波长带(例如495nm、595nm)的光成分的色素。需要说明的是,第1滤光器20设置在液晶显示面板11的观察侧(比TFT基板14更靠近观察侧)即可,也可以作为在偏振板12的表面贴附的低反射层105的粘合剂而夹在低反射侧层105与偏振板12B之间。对于第1滤光器20的组合物在后文叙述。另外,包括液晶盒17、ITO透明电极15B等的层形成使入射到液晶显示面板11的内部的环境光L2~L4反射的反射部Rf。需要说明的是,反射部Rf也可以包括ITO透明电极15A、TFT基板14。

接下来,对于第1滤光器20和第2滤光器40中所使用的粘合剂进行说明。

就第1滤光器20和第2滤光器40而言,可以在作为母材的粘合剂组合物中配合吸收特定的波长的色素。需要说明的是,该粘合剂组合物也可以使用无色素粘合剂108。

(粘合剂组合物的具体例)

作为粘合剂(粘合剂组合物),可以使用任意的合适的粘合剂。粘合剂优选具有透明性和光学各向同性。作为粘合剂的具体例,可举出橡胶系粘合剂、丙烯酸系粘合剂、硅酮系粘合剂、环氧系粘合剂、纤维素系粘合剂。优选为橡胶系粘合剂或丙烯酸系粘合剂。

橡胶系粘合剂(粘合剂组合物)的橡胶系聚合物是在室温附近的温度区域中表现出橡胶弹性的聚合物。作为优选的橡胶系聚合物(A),可举出苯乙烯系热塑性弹性体(A1)、异丁烯系聚合物(A2)、及其组合。

作为苯乙烯系热塑性弹性体(A1),例如可以举出苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS,SIS的氢化物)、苯乙烯-乙烯-丙烯嵌段共聚物(SEP,苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物的氢化物)、苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIBS)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)等苯乙烯系嵌段共聚物。在它们中,从在分子的两个末端具有聚苯乙烯嵌段,作为聚合物具有高的凝聚力的方面出发,优选苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS,SIS的氢化物)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIBS)。作为苯乙烯系热塑性弹性体(A1),可以使用市售品。作为市售品的具体例,可举出可乐丽公司制的SEPTON、HYBRAR、旭化成Chemicals公司制的Tuftec、Kaneka公司制的SIBSTAR。

苯乙烯系热塑性弹性体(A1)的重均分子量优选为5万~50万左右,更优选为5万~30万左右,进一步优选为5万~25万左右。如果苯乙烯系热塑性弹性体(A1)的重均分子量为这样的范围,则能够兼顾聚合物的凝聚力和粘弹性,因此优选。

苯乙烯系热塑性弹性体(A1)中的苯乙烯含量优选为5重量%~70重量%左右,更优选为5重量%~40重量%左右,进一步优选为10重量%~20重量%左右。如果苯乙烯系热塑性弹性体(A1)中的苯乙烯含量为这样的范围,则能够在保持基于苯乙烯部位的凝聚力的同时,确保基于软链段的粘弹性。

作为异丁烯系聚合物(A2),可以举出包含异丁烯作为构成单体、重均分子量(Mw)优选为50万以上的异丁烯系聚合物。异丁烯系聚合物(A2)可以是异丁烯的均聚物(聚异丁烯,PIB),也可以是以异丁烯作为主要单体的共聚物(即,异丁烯以超过50摩尔%的比例共聚而得到的共聚物)。作为这样的共聚物,例如可以举出异丁烯与正丁烯的共聚物;异丁烯与异戊二烯的共聚物(例如普通丁基橡胶、氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶、部分交联丁基橡胶等丁基橡胶类);它们的硫化物、改性物(例如用羟基、羧基、氨基、环氧基等官能团改性而得到的物质)等。在它们之中,从主链中不包含双键、耐候性优异的观点出发,优选聚异丁烯(PIB)。作为异丁烯系聚合物(A2),可以使用市售品。作为市售品的具体例,可举出BASF公司制的OPPANOL。

异丁烯系聚合物(A2)的重均分子量(Mw)优选为50万以上,更优选为60万以上,进一步优选为70万以上。另外,重均分子量(Mw)的上限优选为500万以下,更优选为300万以下,进一步优选为200万以下。通过将异丁烯系聚合物(A2)的重均分子量设为50万以上,能够制成高温保管时的耐久性更优异的粘合剂组合物。

粘合剂(粘合剂组合物)中的橡胶系聚合物(A)的含量在粘合剂组合物的全部固体成分中优选为30重量%以上,更优选为40重量%以上,进一步优选为50重量%以上,特别优选为60重量%以上。橡胶系聚合物的含量的上限优选为95重量%以下,更优选为90重量%以下。

橡胶系粘合剂中,可以将上述的橡胶系聚合物(A)与其它橡胶系聚合物组合使用。作为其它橡胶系聚合物的具体例,可举出丁基橡胶(IIR)、丁二烯橡胶(BR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、EPR(二元系乙烯-丙烯橡胶)、EPT(三元系乙烯-丙烯橡胶)、丙烯酸类橡胶、氨基甲酸酯橡胶、聚氨酯系热塑性弹性体;聚酯系热塑性弹性体;聚丙烯与EPT(三元系乙烯-丙烯橡胶)的聚合物共混物等共混物系热塑性弹性体。其它橡胶系聚合物的配合量相对于上述橡胶系聚合物(A)100重量份,优选为10重量份左右以下。

就丙烯酸系粘合剂(粘合剂组合物)的丙烯酸系聚合物而言,代表性地含有(甲基)丙烯酸烷基酯作为主成分,作为相应于目标的共聚成分,可含有含芳香环(甲基)丙烯酸酯、含酰胺基单体、含羧基单体和/或含羟基单体。本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。作为(甲基)丙烯酸烷基酯,可以例示直链状或支链状的烷基的碳数为1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯。含芳香环(甲基)丙烯酸酯是其结构中包含芳香环结构,且包含(甲基)丙烯酰基的化合物。作为芳香环,可举出苯环、萘环或联苯环。含芳香环的(甲基)丙烯酸酯能够满足耐久性(特别是对透明导电层的耐久性),且能够改善周边部的白斑所导致的显示不均。含酰胺基单体是在其结构中包含酰胺基,且包含(甲基)丙烯酰基、乙烯基等聚合性不饱和双键的化合物。含羧基单体是其结构中包含羧基,且包含(甲基)丙烯酰基、乙烯基等聚合性不饱和双键的化合物。含羟基单体是其结构中包含羟基,且包含(甲基)丙烯酰基、乙烯基等聚合性不饱和双键的化合物。丙烯酸系粘合剂的详情例如记载在日本特开2015-199942号中,该公报的记载以参考的形式援引至本说明书中。

作为一例,粘合剂组合物可以通过相对于丙烯酸系聚合物溶液的固体成分100份配合过氧化苯甲酰(日本油脂公司制的商品名Nyper BMT)0.3份、异氰酸酯系交联剂(东曹公司制的商品名Coronate L)1份而得到。丙烯酸系聚合物溶液可以如下制备。可以在具备冷凝管、氮导入管、温度计和搅拌装置的反应容器中,投入含有甲基丙烯酸丁酯100份、丙烯酸2-羟基乙酯0.01份和丙烯酸5份的单体混合物。进而,可以对于单体混合物100份,将作为聚合引发剂的2,2′-偶氮二异丁腈0.1份与乙酸乙酯100份一起投入,边缓慢搅拌边导入氮气从而进行氮置换。其后,可以将烧瓶内的液温保持在55℃附近而进行8小时聚合反应,由此制备重均分子量(Mw)180万、Mw/Mn=4.1的丙烯酸系聚合物的溶液(固体成分浓度30重量%)。

(色素的具体例)

粘合剂组合物中,可配合色素。作为色素的具体例,可举出蒽醌系、三苯基甲烷系、萘醌系、硫靛系、紫环酮系、苝系、方酸系、花青系、卟啉系、氮杂卟啉系、酞菁系、亚酞菁系、醌茜(quinizarine)系、聚次甲基系、罗丹明系、氧杂菁(oxonol)系、醌系、偶氮系、呫吨系、偶氮甲碱系、喹吖啶酮系、二噁嗪系、二酮吡咯并吡咯系、蒽吡啶酮系、异吲哚啉酮系、茚满酮系、靛蓝系、硫靛系、喹酞酮系、喹啉系、三苯基甲烷系等的染料。

1个实施方式中,作为色素,使用蒽醌系、肟系、萘醌系、醌茜系、氧杂菁系、偶氮系、呫吨系、或酞菁系的染料。如果使用这些染料,则能够形成在440nm~510nm的范围的波长带区域中具有极大吸收波长的着色层。

1个实施方式中,作为色素,在上述范围中具有极大吸收波长的着色层例如使用靛蓝系、罗丹明系、喹吖啶酮系或卟啉系的染料作为色素。如果使用这些染料,则能够形成在560nm~610nm的范围的波长带区域中具有极大吸收波长的着色层。

另外,作为上述色素,可以使用颜料。作为颜料的具体例,例如可举出黑色颜料(炭黑、骨黑、石墨、铁黑、钛黑等)、偶氮系颜料、酞菁系颜料、多环式颜料(喹吖啶酮系、苝系、紫环酮系、异吲哚啉酮系、异吲哚啉系、二噁嗪系、硫靛系、蒽醌系、喹酞酮系、金属络合物系、二酮吡咯并吡咯系等)、染料色淀系颜料、白色/体质颜料(氧化钛、氧化锌、硫化锌、粘土、滑石、硫酸钡、碳酸钙等)、有色颜料(黄铅、镉系、铬朱红、镍钛、铬钛、黄色氧化铁、铁丹、铬酸锌、铅丹、群青、普鲁士蓝、钴蓝、铬绿、氧化铬、钒酸铋等)、光泽颜料(珍珠颜料、铝颜料、青铜颜料等)、荧光颜料(硫化锌、硫化锶、铝酸锶等)等。

上述色素的含有比例可根据色素的种类、所期望的光吸收特性等设为任意的合适的比例。上述色素的含有比例相对于基体材料100重量份,例如为0.01重量份~100重量份,更优选为0.01重量份~50重量份。

使用颜料作为色素的情况下,基体中的该颜料的数均粒径优选为500nm以下,更优选为1nm~100nm。如果为这样的范围,则能够形成雾度值小的着色层。颜料的数均粒径通过着色层的截面观察而测定、算出。

(在595nm处具有极大吸收波长的色素的配合)

作为一例,上述粘合剂组合物的制备中,相对于丙烯酸系聚合物溶液的固体成分100份,进一步配合四氮杂卟啉系色素(山本化成公司制的商品名PD-320:在波长595nm处具有极大吸收波长)0.25份。通过该调整,可得到在595nm处具有极大吸收波长的粘合剂。

(其它在595nm处具有极大吸收波长的色素的配合)

作为一例,上述粘合剂组合物的制备中,相对于丙烯酸系聚合物溶液的固体成分100份,可以进一步配合卟啉系色素(山本化成公司制的商品名PD-320:在波长595nm处具有极大吸收波长)0.25份。通过该调整,可得到在595nm处具有极大吸收波长的粘合剂。

(在495nm处具有极大吸收波长的色素的配合)

作为一例,上述粘合剂组合物的制备中,相对于丙烯酸系聚合物溶液的固体成分100份,进一步配合花青系色素(山田化学公司制的商品名FDB-008:在波长495nm处具有极大吸收波长)0.25份。通过该调整,可得到在495nm处具有极大吸收波长的粘合剂。

需要说明的是,在495nm处具有极大吸收波长的色素和在595nm处具有极大吸收波长的色素可以配合在1个粘合剂组合物中。

另外,形成第2滤光器40的粘合剂之一可以是将具有蓝色的最大吸收波长445nm的色素(山田化学公司制的FDB-004)(也称为蓝色吸收色素)配合在上述粘合剂组合物中而得到的物质。形成第2滤光器40的粘合剂之一可以是将具有绿色的最大吸收波长550nm的色素(山田化学公司制的HSR-002)(也称为绿色吸收色素)配合在上述粘合剂组合物中而得到的物质。形成第2滤光器40的粘合剂之一可以层叠有将具有红色的最大吸收波长700nm的色素(山田化学公司制的FDR-029)(也称为红色吸收色素)配合在上述粘合剂组合物中而得到的粘合剂。

需要说明的是,在445nm处具有极大吸收波长的色素、在550nm处具有极大吸收波长的色素和在700nm处具有极大吸收波长的色素可以配合在1个粘合剂组合物中。

接下来,对于第1滤光器20和第2滤光器40的性能试验进行说明。

图5为示出为了考察第1滤光器20和第2滤光器40的性能而设置的试验用的光控制系统100的概要的图。试验用的光控制系统100具有:光源101、第2滤光器40、反射板130、第1滤光器20、和低反射层(ARC:Anti Reflection Coat,抗反射涂层)105。假定光源101和第2滤光器40为环境光提供部30一侧。假定反射板130、第1滤光器20和低反射层105为液晶显示器10一侧。

光源101例如可以为发出接近自然光的光的白炽灯泡、上述的照明器具35,其发出照明光。第2滤光器40配置在光源101与反射板130之间。第2滤光器40可以为将吸收除495nm的波长带和595nm的波长带以外的光成分的第2色素群混入并成型而得到的透明膜。即,光源110和第2滤光器40向反射板103提供在特定的波长带(例如495nm、595nm)中具有峰值的环境光。

图5中,第2滤光器40以将含有3种色素中的2种色素的粘合剂层叠而得到的粘合剂层的形式成型为膜状。该粘合剂层包含具有吸收蓝色的波长带的光成分的色素的层(蓝色波长吸收层)、和具有吸收红色的波长带的光成分的色素的层(红色波长吸收层)。第2滤光器40可以具有蓝色波长吸收层和红色波长吸收层各2层,总共具有4层。各个颜色的波长吸收层的厚度均优选为3~30μm左右。第2滤光器40中,2个蓝色波长吸收层和2个红色波长吸收层的层叠的顺序是任意的。另外,4个层均为相同材料的粘合剂,因此在各层彼此的界面处不会产生反射。

形成第2滤光器40的粘合剂之一可以是将蓝色吸收色素配合在上述粘合剂组合物中而得到的物质。另一个粘合剂可以是将绿色吸收色素配合在上述粘合剂组合物中而得到的物质。

就第2滤光器40而言,将10μm的包含蓝色吸收色素的粘合剂层、20μm的包含绿色吸收色素的粘合剂层分别各重叠2层而形成4层结构,具有60μm的厚度。需要说明的是,第2滤光器40可以进一步层叠有将红色吸收色素配合在上述粘合剂组合物中而得到的粘合剂。

反射板130为具有平坦地形成的表面,将入射的光进行反射而不使其漫反射的板材。假定反射板130为作为液晶显示面板11的内部的反射部Rf的液晶盒17、ITO透明电极15A、15B、TFT基板14等。

在反射板130的表面设置作为试验对象的第1滤光器20、以及隔着第1滤光器20设置的低反射层(ARC:Anti Reflection Coat)105。在此,第1滤光器20可以为混入了吸收495nm的波长带的光和595nm的波长带的光的第1色素群的粘合剂。第1色素群可以通过1种色素来吸收495nm的波长带的光成分和595nm的波长带的光成分,也可以通过2种色素来吸收495nm的波长带的光成分和595nm的波长带的光成分。低反射层105可以为使入射光漫反射这样的、表示扩散透射率的比例的雾度值大的透明膜。低反射层105可以夹着作为粘合剂的第1滤光器20而与反射板130粘接。需要说明的是,就粘合剂的雾度值而言,由于为光学用,因此可以较小,可以比低反射层105的雾度值小。

另外,为了与第1滤光器20的性能进行比较,在反射板130的表面隔着无色素粘合剂108设置低反射层105。无色素粘合剂108为不含有吸收特定的波长(例如495nm、595nm)的光的第1色素群的粘合剂。

在试验用的光控制系统100中,从光源101发出的照明光透射第2滤光器40时,除495nm的波长带(蓝色与绿色之间的大致浅蓝色的波长带)和595nm的波长带(绿色与红色之间的大致黄色的波长带)以外的光成分即蓝色的波长带、绿色的波长带和红色的波长带的光成分被吸收。

透射了第2滤光器40的具有495nm的波长带和595nm的波长带的光成分的光入射到低反射层105,一部分被散射、反射,入射到第1滤光器20。就入射到第1滤光器20的具有495nm的波长带和595nm的波长带的光成分的光而言,该光被吸收495nm的波长带和595nm的波长带的光的第1滤光器20大量吸收。

未被第1滤光器20吸收的残余光进一步在例如大致垂直方向入射到反射板130,被反射板130反射。该反射光进一步入射到第1滤光器20,495nm的波长带和595nm的波长带的光成分被第1滤光器20再次吸收。因此,通过了第1滤光器20的反射光基本上被吸收而消失。因此,观察者7位于光源101与反射板130之间的情况下,从光源101射出而被反射的光(相当于环境光L2~L4)基本上变得无法到达观察者7的眼睛。

即,模拟了光控制系统5的试验用光控制系统100能够抑制从光源101射出的光到达观察者7。因此,光控制系统5能够抑制提供的环境光L2~L4被包含反射部Rf的液晶显示器10进行了反射的光到达观察者7。

另外,假定作为反射板130的液晶盒17、透明电极15B以液晶显示面板11内的部件的形式被包含。该情况下,第1滤光器20对于来自背光18而通过液晶盒17的显示光也会衰减495nm的波长带和595nm的波长带的光成分。因此,蓝色、绿色、红色(原色)的色纯度升高,色域扩大,色再现性升高。由此,能够提高各颜色的显示品质。

另一方面,在作为比较例的隔着无色素粘合剂108设置了低反射层105的反射板130的表面中,透射了第2滤光器40的具有495nm的波长带和595nm的波长带的光成分的光入射到低反射层105,一部分散射而入射到无色素粘合剂108。就无色素粘合剂108而言,由于不存在色素,因此不吸收具有495nm的波长带和595nm的波长带的光成分的光。保持为未被吸收的状态的具有495nm的波长带和595nm的波长带的光成分的光被反射板130反射,再次通过无色素粘合剂108和低反射层105。因此,观察者7位于光源101与反射板130之间的情况下,从光源101射出而被反射的光(相当于环境光L2~L4)中具有495nm的波长带和595nm的波长带的光成分的光变得可到达观察者7的眼睛。由于该光,对于观察者7的眼睛,反射板130看起来着色,基于液晶显示器10的显示的视觉辨认性降低。

另外,假定作为反射板130的液晶盒17、透明电极15B以液晶显示面板11内的部件的形式被包含。该情况下,第1滤光器20对来自背光18而通过液晶盒17的显示光也不衰减495nm的波长带和595nm的波长带的光成分,因此蓝色、绿色、红色(原色)的色纯度降低,色域变窄,色再现性降低。因此,各颜色的显示品质降低。

使用了试验用的光控制系统100的试验的结果,可认为是以下这些。

即,在反射板130的表面设置了无色素粘合剂108的情况下,具有495nm的波长带和595nm的波长带的光成分的光不被吸收。因此,被反射板130反射的光大量到达观察者7的眼睛,因此色域变窄。可以理解因此液晶显示面板11的色再现性降低。

另一方面,在反射板130的表面设置了第1滤光器20的情况下,具有495nm的波长带和595nm的波长带的光成分的光被吸收。因此,被反射板130反射的光几乎不到达观察者7的眼睛,因此色域扩大。可以理解因此液晶显示面板11的色再现性提高。

图6为示出试验的结果所得到的第1滤光器20和第2滤光器40的透射特性的曲线图。就示出第2滤光器40的透射特性的曲线图g2而言,495nm的波长带的光成分和595nm的波长带的光成分的透射率高。另外,具有红色的波长带的光的透射率也高。另一方面,就示出第1滤光器20的透射特性的曲线图g1而言,除495nm的波长带和595nm的波长带以外的光成分的透射率高。

如图6所示,第1滤光器20使与色域、色调的相关性低的光成分衰减。例如,第1滤光器20使浅蓝色的光成分(495nm的波长带的光成分)衰减。第1滤光器20使黄色的光成分(595nm的波长带的光成分)衰减。而且,就液晶显示面板11发出的光而言,第1滤光器20中蓝色成分、绿色成分和红色成分能够透射而不衰减。因此,光控制系统5通过具备第1滤光器20,从而能够在抑制环境光L2~L4的反射的同时使显示图像变得鲜明。

另外,第2滤光器40使在第1滤光器20中不衰减的光成分衰减。例如,第2滤光器40使蓝色、绿色、红色的光成分衰减。由此,就光控制系统5而言,利用第1滤光器20和第2滤光器40的组合,通过第2滤光器40的环境光L2~L4几乎都被第1滤光器20衰减,因此第1滤光器20处的环境光L2~L4的反射几乎不发生。因此,环境光L2~L4的反射光几乎不到达观察者7,光控制系统5能够抑制由液晶显示器10显示的显示图像的视觉辨认性的降低。

图7为示出光控制系统5中照明器具35侧的第2滤光器的特性和液晶显示器侧的第2滤光器的特性的概念图。

如曲线图sp2所示,第2滤光器40吸收除495nm的波长带和595nm的波长带以外的光成分。因此,环境光L3成为具有495nm的波长带和595nm的波长带的光成分的光而照射液晶显示器10。

如曲线图sp1所示,第1滤光器20吸收495nm的波长带和595nm的波长带的光成分。因此,经由第1滤光器20从液晶显示器10射出的光成为蓝色的波长带、绿色的波长带和红色的波长带的光而射向观察者7。另外,第1滤光器20吸收作为环境光的495nm的波长带和595nm的波长带的光成分。因此,环境光L3不被第1滤光器20反射,环境光L3不会以反射光的形式到达观察液晶显示器10的观察者7。

因此,液晶显示器10未射出显示图像的显示光的情况下(例如显示黑色的情况下),就液晶显示器10而言,来自照明器具35的环境光L3被第1滤光器20遮蔽,因此变得无限接近于黑。即,液晶显示器10的黑色的色再现性可以提高。

另外,液晶显示器10射出显示图像的显示光的情况下(例如显示黑色以外的情况下),就液晶显示器10而言,通过使495nm波长带和595nm波长带的光成分被第1滤光器20衰减,蓝色、绿色、红色的色纯度升高,色域扩大,能够再现鲜艳的图像。即,液晶显示器10的黑色以外的色再现性也可以提高。

接下来,对于第1滤光器含有的第1色素群和第2滤光器含有的第2色素群的组合的模式和通过该模式得到的液晶显示器的特性进行说明。就各模式的液晶显示器的构成而言,虽然第1滤光器和第2滤光器所含有的色素不同,但色素以外的构成是相同的。

液晶显示器的特性例如可以包含反射率、色相x、色相y、Δxy、亮度。反射率可以表示液晶显示器的反射率,即从液晶显示器射出的环境光相对于入射到液晶显示器的环境光的比例。色相x是XYZ表色系中的X的值。色相y是XYZ表色系中的Y的值。Δxy是色相x,y的坐标与标准光源D65的白色点的坐标{(x,y)=(0.3127,0.3290)}的距离。亮度是液晶显示器的亮度,即液晶显示器发出的光的亮度。

在此,将第1色素群与第2色素群的组合的各模式作为实施例1以及比较例1和比较例2进行反射率、Δxy和亮度的评价。需要说明的是,比较例2中,未进行反射率和Δxy。

<实施例1>

实施例1中,第1色素群包含在波长495nm处具有极大吸收波长的色素(山田化学公司制的商品名FDB-007)和在波长595nm处具有极大吸收波长的色素(山田化学公司制的商品名FDG-007)。第2色素群包含在波长445nm处具有极大吸收波长的色素(山田化学公司制的商品名FDB-004)、在波长550nm处具有极大吸收波长的色素(山田化学公司制的商品名HSR-002)和在波长700nm处具有极大吸收波长的色素(山田化学公司制的商品名FDR-029)。

实施例1中,反射率为8.24%。色相x为0.3046。色相y为0.3344。Δxy为0.010。亮度为60%。在此,亮度为将液晶显示器10中未应用第1色素群(495、595nm的吸收)的情况下的亮度设为100而表示的相对值。

<比较例1>

比较例1中,第1色素群包含波长495nm处具有极大吸收波长的色素(山田化学公司制的商品名FDB-007)和波长595nm处具有极大吸收波长的色素(山田化学公司制的商品名FDG-007)。即,第1色素群与实施例1相同。另一方面,不存在第2色素群。即,第2滤光器不含有第2色素群。

比较例1中,反射率为10.51%。色相x为0.3127。色相y为0.3023。Δxy为0.027。亮度为60%。

<比较例2>

比较例2中,第1色素群包含在波长495nm处具有极大吸收波长的色素(山田化学公司制的商品名FDB-007)和在波长595nm处具有极大吸收波长的色素(山田化学公司制的商品名FDG-007)。另外,第1色素群包含在波长445nm处具有极大吸收波长的色素(山田化学公司制的商品名FDB-004)、在波长550nm处具有极大吸收波长的色素(山田化学公司制的商品名HSR-002)和在波长700nm处具有极大吸收波长的色素(山田化学公司制的商品名FDR-029)。另一方面,不存在第2色素群。即,第2滤光器不含有第2色素群。

比较例2中,亮度为20%。

将实施例1、比较例1和比较例2的反射率、Δxy和亮度的评价结果汇总示于表1。

[表1]

实施例1 比较例1 比较例2
反射率 8.24% 10.51% -
Δxy 0.010 0.027 -
亮度 60% 60% 20%

将实施例1与比较例1进行比较,实施例1的反射率比比较例1的反射率小。因此,实施例1中,来到液晶显示器10的环境光L2~L4的反射小,对于观察者7,环境光到达的光量小。因此,光控制系统5能够抑制由于环境光L2~L4的反射导致由液晶显示器10显示的图像看起来带有浅蓝色或者带有黄色。另外,实施例1的Δxy比比较例1的Δxy小。因此,实施例1中,光控制系统5能够在向液晶显示器10提供环境光L2~L4的同时,减小与成为基准的白色点的距离从而显示白色,能够抑制环境光L2~L4影响色再现性。

将实施例1、比较例1和比较例2进行比较,比较例2的亮度比实施例1和比较例1的亮度低。这是由于比较例2中,在粘合剂等中配合有比实施例1和比较例1多的吸收光成分的色素,因此吸收的光成分多。另外,将实施例1与比较例1进行比较,能够理解,无论第2滤光器是否含有第2色素群,都不对液晶显示器10的亮度造成影响。即,无论第2滤光器是否含有第2色素群,液晶盒17发出的光的光强度都不降低。因此,光控制系统5通过在第2滤光器40中含有第2色素群,能够在维持液晶显示器10的亮度的同时,谋求色域的扩大、色再现性的提高。

像这样,本实施方式的光控制系统5通过第1滤光器20和第2滤光器40使环境光L2~L4的光成分几乎都衰减。因此,通过液晶盒17发出的显示光,显示图像得以显现,该显示光到达观察者7的眼睛。因此,能够抑制例如由于入射到设置在室内3A的液晶显示器10的环境光L2~L4而导致显示图像的视觉辨认性降低。

另外,使用了OLED(Organic LED,有机LED)、量子点、微型LED等的显示装置的色域广,显示图像的画质鲜明,但显示装置的成本高。相对于此,通过具备第1滤光器20和第2滤光器,光控制系统5的色域广,能够使显示图像的画质鲜明。另外,光控制系统5能够减少作为显示装置的液晶显示器10所需的成本,能够容易地设置液晶显示器10。

另外,通过使作为液晶显示器10的观察侧(比TFT基板14更靠近观察侧)的用于粘接偏振板12B的粘合剂层的第1滤光器20含有第1色素群,能够扩大色域。然而,当未处理由环境光提供侧提供的环境光L2~L4的光成分时,环境光L2~L4被面板基板等的反射部Rf反射从而具备视觉辨认性,且颜色的再现性降低。因此,光控制系统5在环境光提供侧设置含有第2色素群的第2滤光器40作为吸收特定的波长的构件。即,光控制系统5具备环境光波长校正滤光器(例如第2滤光器40)和显示装置用色校正滤光器(例如第1滤光器20)。由此,当假定为将环境光提供部30侧与液晶显示器10侧组合而成的空间时,光控制系统5能够提供对观察者7来说视觉辨认性良好、色相优异的显示图像。

如上所述,本实施方式的光控制系统5控制设置了液晶显示器10的房屋3的室内3A的光。光控制系统5具备液晶显示器10和环境光提供部30。环境光提供部30向液晶显示器10提供在第1波长带和第2波长带中具有峰值波长的环境光L2~L4。液晶显示器10具备:将入射到其内部的环境光L2~L4进行反射的反射部Rf;以及配置在比反射部Rf更靠近观察侧并吸收第1波长带和第2波长带的光成分的至少一者的第1滤光器20。液晶显示器10为显示装置的一例。设置为配置的一例。室内为空间的一例。

该光控制系统5中,对于存在于比第1滤光器20更靠近观察侧的环境光L2~L4和比第1滤光器20更靠近背面侧的液晶盒17发出的光的任一者,第1滤光器20均吸收第1波长带和第2波长带(例如使颜色的再现性降低的波长带)的光成分。由此,光控制系统5能够在抑制液晶盒17发出的光的颜色的再现性的降低的同时,抑制由于反射部Rf(例如液晶盒17、ITO透明电极15B)处的环境光L2~L4的反射所导致的视觉辨认性的降低。另外,入射到液晶显示器10的环境光L2~L4是在第1波长带和第2波长带中具有峰值波长的光,因此考虑到第1滤光器20处第1波长带和第2波长带的光成分的吸收,能够使反射部Rf处的环境光L2~L4的反射无限接近于0值。因此,例如液晶盒17不发出光的情况下,第1波长带和第2波长带的光强度小,环境光L2~L4基本不包含除第1波长带和第2波长带以外的光成分。因此,能够提高液晶显示器10所显示的黑色的显示品质。同样地,例如液晶盒17发出光的情况下,来自液晶盒17的第1波长带和第2波长带的光强度也被第1滤光器20吸收,环境光L2~L4也基本不包含除第1波长带和第2波长带以外的光成分,因此能够提高各颜色的显示品质。像这样,能够抑制由于环境光L2~L4的反射而导致液晶显示器10的显示品质降低。另外,环境光L2~L4包含具有圆偏振的光,但光控制系统5能够在不设置圆偏振板来屏蔽具有圆偏振的光的情况下屏蔽环境光L2~L4。因此,光控制系统5能够省去偏振板,能够削减部件个数,能够减少成本。

第1波长带可以为红色的光成分与绿色的光成分之间的波长带(例如595nm的波长带)。第2波长带可以为蓝色的光成分与绿色的光成分之间的波长带(例如495nm的波长带)。

由此,在观察者7观察基于液晶显示器10的显示时,第2滤光器40能够吸收成为视觉辨认性的降低的重要因素的例如495nm附近的光成分(大致浅蓝色成分)和例如595nm附近的光成分(大致黄色成分)的至少一者。由此,光控制系统5能够鲜明地再现蓝色、绿色、红色的各颜色成分,能够提高观察者7的基于液晶显示器10的显示的视觉辨认性。

环境光提供部30可以具备吸收除第1波长带和第2波长带以外的波长带的光成分的第2滤光器40。

由此,就光控制系统5而言,第2滤光器40吸收除第1波长带和第2波长带以外的波长带的光成分,因此能够将在第1波长带和第2波长带中具有峰值波长的环境光L2、L3提供给液晶显示器10。

环境光提供部30具备照明器具35。第2滤光器40可以配置在照明器具35与液晶显示器10之间。照明器具35为第1光源的一例。

由此,光控制系统5能够主动地发出环境光L3,即使在外部光少的室内3A中也能够提高颜色的再现性。另外,环境光提供部30可以采用一般的光源来投射具有特定的波长特性的环境光L3。因此,可以使用廉价的照明器具35来构成环境光提供部30。

光控制系统5可以具备提供在第1波长带和第2波长带中具有峰值波长的环境光L4的照明器具35A。照明器具35A为第2光源的一例。

由此,光控制系统5能够主动地发出环境光L4。另外,照明器具35A自身射出在第1波长带和第2波长带中具有峰值波长的环境光L4,因此不需要使除第1波长带和第2波长带以外的第3波长带(例如蓝色、绿色、红色的波长带)的光成分衰减的第2滤光器40。

第1滤光器20可以具有吸收第1波长带和第2波长带的光成分的至少一者的第1色素。第1色素例如可以为第1色素群。

由此,光控制系统5可以容易地设置能够吸收第1波长带和第2波长带的光成分的至少一者的第1滤光器20。

第2滤光器40可以具有吸收除第1波长带和第2波长带以外的波长带的光成分的第2色素。第2色素例如可以为第2色素群。

由此,光控制系统5可以容易地设置能够吸收除第1波长带和第2波长带以外的波长带的光成分的第2滤光器40。

另外,液晶显示器10可以在比第1滤光器20更靠近观察侧具有低反射层105。低反射层105为实施了低反射处理的低反射处理层的一例。

由此,光控制系统5能够在抑制由于环境光L2~L4被反射部Rf反射所导致的颜色的再现性的降低的同时,抑制由于环境光L2~L4在液晶显示器10的表面反射所导致的颜色的再现性的降低。因此,光控制系统5可以进一步提高基于液晶显示器10的显示图像的视觉辨认性。

另外,反射部Rf可以包含液晶盒17或ITO透明电极15B。ITO透明电极15B为透明电极的一个例子。

由此,能够抑制由于液晶显示器10的内部中光的反射尤其多的液晶盒17或ITO透明电极15B所导致的第1波长带和第2波长带的光成分的反射,能够提高基于液晶盒17发出的光的显示的视觉辨认性。

以上,边参照附图边对实施方式进行了说明,但本发明显然不被这些例子所限定。本领域技术人员在专利权利要求书所记载的范畴内显然可以想到各种变更例或修正例,并理解这些当然也属于本发明的技术范围。

上述实施方式中,第1滤光器20为构成液晶显示器10的一部分的构件,但也可以构成为液晶显示器10之外的另一装置。该情况下,第1滤光器20通过配置在液晶显示器10的前面,可得到上述同样的效果。

上述实施方式中,第2滤光器40贴于窗户31或照明器具35的表面,但也可以构成为窗户31或照明器具35之外的另一装置。该情况下,第2滤光器40通过配置在例如窗户31或照明器具35的前面,可得到上述同样的效果。

上述实施方式中示出了光控制系统5设置在房屋3的室内3A的情况,但也可以设置在车站内等所设置的数字标牌、自动售货机、或银行的ATM等室外。由此,即使在各种各样的光成分混合存在的室外,也能够抑制由于环境光L2~L4的反射而导致液晶显示器10的显示品质降低。

上述实施方式中,作为光源,可以代替照明器具35、35A,使用聚光灯这样的指向性强的光源。该情况下,光控制系统5也能够通过第1滤光器20和第2滤光器40来抑制由聚光灯提供的环境光。

上述实施方式中,第1滤光器20假定为衰减495nm波长带、595nm波长带的2个波长带的滤光器,但也可以为衰减1个波长带或者衰减3个波长带的滤光器。该情况下,就第2滤光器40而言,代替衰减除495nm波长带和595nm波长带以外的3个波长带的滤光器,可以为衰减2个以下波长带或衰减4个以上波长带的滤光器。只要通过第1滤光器20和第2滤光器40的组合,环境光的各波长带的光成分得以衰减,颜色再现性提高即可。

上述实施方式中,例如光控制系统5的第1构成例的室内3A可以为除从窗户31入射的外部光以外没有光进入的空间。即,可以在作为对光封闭的空间的室内3A配置光控制系统5。该情况下,除具有495nm的波长带和595nm的波长带的光成分的环境光L2以外,没有光到达液晶显示器10侧,因此光控制系统5能够通过第1滤光器20高精度地除去环境光L2,能够进一步提高颜色再现性。

以上,一边参照附图一边对各种实施方式进行了说明,但本发明显然不被这些例子所限定。本领域技术人员在专利权利要求书所记载的范畴内显然可以想到各种变更例或修正例,并理解这些当然也属于本发明的技术范围。另外,在不脱离发明的主旨的范围内,可以将上述实施方式的各构成要素任意组合。

需要说明的是,本申请为基于2018年2月5日提出的日本专利申请(日本特愿2018-018660)的申请,将其内容以参照的形式援引至本申请中。

产业上的可利用性

本发明对于能够抑制由于环境光的反射而导致显示装置的显示品质降低的光控制系统等是有用的。

附图标记说明

3:房屋;

3A:室内;

5:光控制系统;

7:观察者;

10:液晶显示器;

11:液晶显示面板;

12A、12B:偏振板;

13A、13B:玻璃基板;

14:TFT基板;

15A、15B:ITO透明电极;

16:滤色器;

17:液晶盒;

18:背光;

20:第1滤光器;

30:环境光提供部;

31:窗户;

35、35A:照明器具;

35z:光扩散罩;

40:第2滤光器;

100:试验用的光控制系统;

101:光源;

105:低反射层;

108:无色素粘合剂;

130:反射板;

g1、g2、sp1、sp2:曲线图;

L1:外部光;

L2、L3、L4:环境光;

Rf:反射部。

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