JP4428403B2 - 赤外線信号受光装置、液晶ディスプレイ及び光学素子 - Google Patents

Description

本発明は、例えば液晶ディスプレイなどの映像表示ディスプレイから発せられる近赤外線を原因として起こる周辺機器及びディスプレイ自身のリモコン感度の低下を抑制するための赤外線信号受光装置、液晶ディスプレイ及びこれらに用いられる光学素子に関する。

今日の映像表示ディスプレイは、ブラウン管ディスプレイ、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイなど数種にわたっている。これら映像表示ディスプレイのほぼ全ての機種には、近赤外線通信を利用した遠隔操作装置すなわちリモコン（リモートコントローラ）が付属されている。一般的なリモコンの信号波長とその受光部の感度曲線を図１３に示す。リモコン信号波長は、９４０ｎｍを中心とし、半値幅５０ｎｍ程度の１つのピーク形状を有している。一方、受光部については、波長８５０ｎｍ〜１１５０ｎｍと広い波長範囲に感度を有している。

この受光部の感度波長領域にリモコン信号以外の近赤外線が混在する環境下では、リモコンの通信感度が低下し、動作可能なリモコンと通信機器本体の距離が減少する。特に、プラズマディスプレイにおいては、膨大な近赤外線が発せられることが知られており、この近赤外線が、ディスプレイの周辺にある赤外線通信機器（例えば電話機の子機やエアコンディショナー、光ディスク装置等）のリモコン感度の低下を引き起こす原因となる。

これに対して、近赤外領域の波長の光を吸収する色素を含有させた光学フィルタをディスプレイ前面側に設ける方法が有効であることが知られている（例えば下記特許文献１参照）。現在のプラズマディスプレイのほとんどには、この種の光学フィルタが用いられている。

また、下記特許文献２には、プラズマディスプレイから放射される近赤外線の所定波長の光による赤外線通信に対する影響を抑えるため、プラズマディスプレイから放射される近赤外線の所定波長の光をカットする光学フィルタをリモコンの受光部に設ける構成が開示されている。上記光学フィルタは、プラズマディスプレイから放射される赤外線のピーク波長が８２５ｎｍ及び８８０ｎｍであることから、９００ｎｍより長い波長領域で光の透過率が８０％以上あり、９００ｎｍ乃至８００ｎｍで透過率が減少し、８００ｎｍより短い波長で透過率が略０％となる特性をもつように構成されている。

特開２００５−２７２６６０号公報 特開２００６−４１６５７号公報

ところで、最近大型テレビで主流となりつつある薄型テレビとして、プラズマディスプレイのほかに液晶ディスプレイがある。この液晶ディスプレイのバックライトから発せられる近赤外線量はプラズマディスプレイより少ないが、昨今の画面サイズの大型化に伴い、徐々に発生量が増大する傾向にある。図１４は、液晶ディスプレイから放射される赤外線波長領域の発光スペクトルを示している。

液晶ディスプレイのバックライトから発せられる近赤外線をカットする方法としては、プラズマディスプレイと同様、色素を含むフィルタをディスプレイ側に設ける方法がある。しかし、一般に近赤外線吸収色素は可視領域にも若干の光吸収能を有しているため、ディスプレイ映像の輝度が低下する。プラズマテレビに比べて、輝度に余裕がない液晶テレビにとっては、このフィルターにより吸収された分の輝度をバックライトの出力等で補うのは極めて困難である。

一方、上記特許文献２に記載のように、リモコン受光部にディスプレイから表示される近赤外線の所定波長をカットする光学フィルタを設置することが考えられる。しかし、液晶ディスプレイから放射される赤外波長は、プラズマディスプレイから放射される赤外波長と異なり、図１４に示すように、９１１ｎｍ、９２２ｎｍ、９６５ｎｍ及び１０１３ｎｍにピーク波長を有している。従って、９００ｎｍより長い波長領域で光の透過率が８０％以上である上記光学フィルタを用いたとしても、液晶ディスプレイから放射される赤外線対策とすることはできない。

本発明は上述の問題に鑑みてなされ、液晶ディスプレイから発せられる近赤外線を原因として起こる周辺機器及びディスプレイ自身のリモコン感度の低下を抑制することができる赤外線信号受光装置、液晶ディスプレイ及びこれらに用いられる光学素子を提供することを課題とする。

以上の課題を解決するに当たり、本発明に係る光学素子は、遠隔操作装置から送信される赤外領域の信号波長を受光する受光部の前面に設置され、上記信号波長を他の赤外波長領域よりも優先的に透過させる光学素子であって、当該光学素子の波長９３０ｎｍ以上９６０ｎｍ以下の間における光の平均透過率が、波長９００ｎｍ以上９３０ｎｍ以下の間における光の平均透過率、及び／又は、波長９６０ｎｍ以上１０２０ｎｍ以下の間における光の平均透過率よりも高いことを特徴とする。

上記構成の光学素子を受光部の前面に配置することで、液晶ディスプレイから放射される赤外線が受光部に到達する量を効果的に削減でき、かつ９３０ｎｍ以上９６０ｎｍ以下の波長領域を有する遠隔操作装置（リモコン）の信号波長を優先的に透過させることが可能となる。これにより、液晶ディスプレイから放射される赤外線を原因とする受信感度の低下を抑制することができる。

本発明に係る赤外線信号受光装置は、遠隔操作装置の信号波長を受光する受光部の前面に、上記構成の光学素子が配置されることによって構成され、液晶ディスプレイの周辺、あるいは液晶ディスプレイから放射される赤外線が到達する場所に設置された電子機器、例えば、電話機の子機やエアコンディショナー、光ディスク装置などのリモコン信号の受光部に適用することができる。

また、上記構成の光学素子を液晶ディスプレイのリモコン信号の受光部に配置することにより、当該液晶ディスプレイから発せられる赤外線によって自身のリモコン信号の受信感度の低下を抑制することができる。

以上述べたように、本発明によれば、液晶ディスプレイから発せられる近赤外線を原因として起こる周辺機器やディスプレイ自身のリモコン感度の低下を抑制することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

図１〜図４は本発明の一実施形態を示している。図１に示すように、液晶ディスプレイ１０の近傍には、周辺機器として例えばＤＶＤプレイヤー等の光ディスク装置２０が配置されている。

液晶テレビとしての液晶ディスプレイ１０は、遠隔操作装置（リモートコントローラ（以下「リモコン」と略称する。））１１から送信される赤外線信号ＩＲ１を受光する受光部１０Ａを有している。一方、光ディスク装置２０は、遠隔操作装置（リモートコントローラ（以下「リモコン」と略称する。））２１から送信される赤外線信号ＩＲ２を受光する受光部２０Ａを有している。

リモコン１１，２１は、入力された操作信号を変調して赤外線信号ＩＲ１，ＩＲ２に変換し液晶ディスプレイ１０、光ディスク装置２０へそれぞれ送信する。送信された赤外線信号ＩＲ１，ＩＲ２は、液晶ディスプレイ及び光ディスク装置２０の受光部１０Ａ，２０Ａにそれぞれ受光されて復調される。これにより、液晶ディスプレイ及び光ディスク装置２０は、送信された操作信号に基づいて動作が制御される。なお、赤外線信号ＩＲ１，ＩＲ２は、例えば、リモコン１１，２１に内蔵された発光ダイオードによって生成される。

リモコン１１，２１の信号波長は、図１３に示すように９４０ｎｍを中心とし、半値幅が５０ｎｍ程度の１つのピーク形状を有している。一方、受光部１０Ａ，２０Ａについては、波長８５０ｎｍ〜１１５０ｎｍと広い波長範囲に感度を有している。

液晶ディスプレイ１０は、冷陰極管からなるバックライトを備えている。一般に冷陰極管にはＡｒ（アルゴン）ガス及びＨｇ（水銀）が封入されている。このため、冷陰極管をバックライトとする液晶ディスプレイの場合、図１４に示すように、９１１ｎｍ、９２２ｎｍ及び９６５ｎｍにある３本のＡｒ起因の輝線ピークと、１０１３ｎｍにあるＨｇ起因の輝線ピークとをもつ近赤外線が放射される。Ａｒ起因の３本の輝線は、テレビ電源投入直後に発生量が多く、時間経過と共に減少する。逆に、Ｈｇ起因の輝線ピークは、冷陰極管の管内温度が上がりＨｇ蒸気量が増加するに従い増加する。

従って、液晶ディスプレイ１０から放射される近赤外線は、液晶ディスプレイ１０自身のリモコン受光部１０Ａ及び光ディスク装置２０のリモコン受光部２０Ａの受光感度分布上にあり、更に室内の壁や家具、使用者の衣服等で反射され易いということもあるため、この液晶ディスプレイ１０から発せられる近赤外線を原因として、当該液晶ディスプレイ１０及び光ディスク装置２０のリモコン感度の低下を引き起こすおそれがある。

そこで、本実施形態では、液晶ディスプレイ１０から放射される近赤外線を原因として起こる周辺機器及び液晶ディスプレイ自身のリモコン感度の低下や誤動作を抑制するために、液晶ディスプレイ１０の受光部１０Ａ及び光ディスク装置２０の受光部２０Ａの前面に、後述する光学素子４を設けている。

受光部１０Ａ及び受光部２０Ａは、一般に、液晶ディスプレイ１０及び光ディスク装置２０のそれぞれの前面部に設けられている。図２に光ディスク装置２０の受光部２０Ａの設置例を示す。光ディスク装置２０の前面部分には、光ディスクの挿入部２２、時刻や動作状態を表示する表示部２３のほか、電源等の操作キーや各種端子部が配置されている。受光部２０Ａは、表示部２３に内蔵された赤外線信号受光装置５によって構成されている。

図３は赤外線信号受光装置５の概略構成図である。赤外線信号受光装置５は、フォトダイオードやフォトトランジスタからなる受光センサ１と、この受光センサ１の前面に配置された光学素子４とを備えている。受光センサ１は、例えば表示部２３を構成する制御基板２の上に実装されている。受光部１０Ａ，２０Ａはこの受光センサ１の受光部で構成されている。光学素子４は、受光センサ１と対向するようにカバープレート３の内面に貼り付けられている。

光学素子４は、リモコン１１，２１から送信される赤外線信号ＩＲ１，ＩＲ２の信号波長を他の赤外波長領域よりも優先的に透過させるためのものである。
すなわち、本実施形態の光学素子４は、波長９３０ｎｍ以上９６０ｎｍ以下の間における平均透過率が、波長９６０ｎｍ以上１０２０ｎｍ以下の間における光の平均透過率よりも高い特性（第１の特性）を有している。
あるいは、本実施形態の光学素子４は、波長９３０ｎｍ以上９６０ｎｍ以下の間における平均透過率が、波長９００ｎｍ以上９３０ｎｍ以下の間における光の平均透過率よりも高い特性（第２の特性）を有している。
好適には、本実施形態の光学素子４は、上記第１の特性と第２の特性とを同時に満たす特性（第３の特性）を有する構成とされる。

上記第１の特性を備えた光学素子４の分光透過率特性の一例を図９Ａに示す。この例では、リモコン信号波長領域９３０ｎｍ〜９６０ｎｍ間の平均透過率よりも長波長側の波長領域９６０ｎｍ〜１０２０ｎｍ間の平均透過率が低くなっている。これにより、リモコン信号は透過しながらも、図１４に示す９６５ｎｍのＡｒ輝線や１０１３ｎｍのＨｇ輝線の透過を抑える効果がある。

一方、上記第２の特性を備えた光学素子４の分光透過率特性の一例を図９Ｂに示す。この例では、リモコン信号波長領域９３０ｎｍ〜９６０ｎｍ間の平均透過率よりも短波長側の波長領域９００〜９３０ｎｍ間の平均透過率が低くなっている。これにより、リモコン信号は透過しながらも、図１４に示す９１１ｎｍ及び９２２ｎｍのＡｒ輝線の透過を抑えることができる。

更に、上記第３の特性を備えた光学素子４の分光透過率特性の一例を図９Ｃに示す。この構成により、リモコン信号は透過しながらも、図１４に示す９１１ｎｍ、９２２ｎｍ及び９６５ｎｍのＡｒ輝線や１０１３ｎｍのＨｇ輝線の透過を抑えることができる。この第３の特性を有する光学素子は、例えば、上記第１の特性を有する光学素子と上記第２の特性を有する光学素子とを重ね合わせることによって得ることができる。

以上のような構成の光学素子４を受光部１０Ａ，２０Ａの前面に配置することで、液晶ディスプレイ１０のバックライトから発生し液晶パネルから放射される近赤外線が受光部１０Ａ，２０Ａに到達する量を効果的に削減でき、光ディスク装置２０及び液晶ディスプレイ１０の誤動作を防止できるとともに、これら機器の良好なリモコン動作環境を保つことができる。

ここで、テレビ電源投入時のリモコン感度の低下を防止するには、光学素子４の波長９３０ｎｍ以上９６０ｎｍ以下の領域における光の平均透過率が、波長９００ｎｍ以上１０２０ｎｍ以下のＡｒの輝線波長における光の透過率よりも高いことが効果的である。特に、ノイズ量の大きな波長９１１ｎｍの赤外光の透過率を下げることで、電源投入直後のリモコンの操作感度の低下を効果的に抑えることができる。一方、電源投入後しばらくして発生するＨｇの輝線ピークによる影響は、波長１０１３ｎｍの赤外光の透過率を下げることで排除することができる。

光学素子４は、図４Ａに示すように屈折率の異なる複数の物質からなる多層膜で構成することができる。図４Ａに示す光学素子４は、例えば透過率が９０％以上の透明プラスチック（例えばＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート）あるいは透明ガラス等からなる透明支持体６の上に高屈折率材料層７と低屈折率材料層８とを交互に複数積層した多層膜で構成されている。

図４Ａに示す光学素子４は、多層膜で生じる光の干渉効果を利用することで、リモコン信号波長に相当する波長領域の透過率を他の波長領域の透過率よりも高くし、リモコン信号波長以外の近赤外線よりもリモコン信号波長の近赤外線の方が優先的に透過するように構成されている。

高屈折率材料層７及び低屈折率材料層８は、真空蒸着法やスパッタ法等のドライプロセスあるいはディップコート等のウェットプロセスによって作製することができる。高屈折率材料層７及び低屈折率材料層８の構成材料、膜厚、積層数は特に制限されず、目的とする分光透過率特性が得られるように適宜選定することができる。

例えば、高屈折率材料層７は、ＴｉＯ₂微粒子を含有した樹脂膜（屈折率１．９４）で構成でき、低屈折率材料層８は、フッ素樹脂（屈折率１．３４）で構成することができる。なお、高屈折率材料層７はＴｉＯ₂の代わりに、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、ＺｒＯ₂の膜又はこれら何れかの微粒子を含有する塗膜で構成してもよく、低屈折率材料層８はフッ素樹脂の代わりに、ＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂の膜又はこれら何れかの微粒子を含有する塗膜で構成しても構わない。

更に、高屈折率材料層７は、光劣化を抑制するために、コバルトやジルコニア、酸化アルミニウム、シリコン酸化物、ステアリン酸等を含有していてもよい。例えば、高屈折率材料層７を、コバルトを含有する導電性のＴｉＯ₂微粒子を含有する塗膜、あるいは、導電性物質で被覆されコバルトを含有するＴｉＯ₂微粒子を含有する塗膜で構成する。導電性物質としては、スズ、インジウム、アンチモン、亜鉛、アルミニウム、ケイ素、ジルコニウム、マンガンから少なくとも１種類の元素を含有する無機化合物が挙げられる。

上記光学多層膜は、光の入射角度によって透過特性が変化し、図５に示すように、入射角度が大きくなるに従い、波形が短波長側にシフトする傾向がある。このため、リモコンが受光部正面方向とは異なる角度から信号光を出射した場合、リモコン信号波長よりも長波長側にあった透過率ボトムが低波長側にシフトし、多層膜の光学設計とリモコンの操作角度との関係によってはリモコン信号の透過率を落として感度低下を引き起こすおそれがある。

これを軽減するためには、光の進行方向を変化させる導光管（導光部材）を受光部前面に設置し、導光管の出射面側に多層膜を設ける構成が好適である。図６Ａ，Ｂを参照して説明する。図６Ａは、受光部３０に向けて遠隔操作装置（リモコン）３１から出射された赤外光が、受光部３０の正面に配置された光学素子３２に対して角度θ１で入射する様子を示している。一方、図６Ｂは、受光部３０の正面方向がリモコン３１からの赤外光の出射方向と異なっており、リモコン３１と受光部３０との間に赤外光の進行方向を変化させる透明な導光管３３を配置した例を示している。光学素子３２は、導光管３３の受光部３０と対向する光出射面３３ｂに配置されている。

図６Ｂにおいて、図示する構造の導光管３３の光入射面３３ａに入射した赤外光は、進行方向を変化させながら光出射面３３ｂに到達する。ここで、導光管３３がアクリル（屈折率１．４９）製であり、θ１，θ２がいずれも４５°の場合、θ３は２８°とすることができる。従って、光入射面３３ａに対する角度θ１が同じでも、光学素子３２に入射される角度は、図６Ａの条件よりも図６Ｂの条件の方が小さくなり、多層膜による透過特性の変化量をより少なくすることができる。

更に、透明な導光管３３を用いることの利点として、遠隔操作機能を有する装置本体のデザイン性がある。例えば、図７に示すように、液晶ディスプレイ４０において、ディスプレイ外枠４１が透明板となっている場合には、受光部３０をディスプレイの裏側に設置し、信号光が外枠４１の受光窓４１ａから導光管３３を通過して受光部３０に入射される方が、外枠４１の透明感を統一することができる利点がある。

次に、光学素子４は、多層膜に代えて、液晶ディスプレイ１０のバックライトで発生するＡｒ輝線やＨｇ輝線に吸収性を有する色素を用いることもできる。図４Ｂは、透明支持体６の上に色素層９を形成した光学素子４の構成を示している。この場合、塗料化した色素を１層塗布するだけで目的を達成することができるため、プロセスが簡略化され、コストを低減できる。色素層９は光透過特性に角度依存性がないという有利な特徴を有する。また、この色素層９と上述の多層膜とを組み合わせて光学素子を構成することも可能である。

近赤外領域に吸収をもつ色素として、フタロシアニン化合物やアントラキノン化合物が挙げられる。塗膜化する際の樹脂については、アクリル系樹脂、ウレタン樹脂、脂肪族エステル系樹脂、芳香族エステル系樹脂、メラミン樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂肪族ポリオレフィン樹脂、芳香族ポリオレフィン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニル系変成樹脂（ＰＶＢ、ＥＶＡ等）あるいはそれらの共重合樹脂を用いることができる。更に「ＡＲＴＯＮ」（日本合成ゴム株式会社製）、「ＺＥＯＮＥＸ」（日本ゼオン株式会社製）、「ＯＰＴＰＯＲＥＺ」（日立化成株式会社製）、「Ｏ−ＰＥＴ」（鐘紡株式会社製）等の光学用樹脂を用いることもできる。溶媒としては、ハロゲン系、アルコール系、ケトン系、エステル系、脂肪族炭化水素系、芳香族炭化水素系、エーテル系溶媒を用いることができる。あるいはそれらの混合物系でも構わない。

作製した塗料は、透明樹脂フィルム、透明樹脂板、透明ガラス等の上にバーコーター、ブレードコーター、スピンコーター、リバースコーター、ダイコーターあるいはスプレーなどでコーティングして塗膜化する。コーティング面を保護するために保護層を設けたり、ガラスや樹脂板、フィルム等をコーティング面に貼り合わせることもできる。

上述した構成の光学素子４は、図３のカバープレート３の内面に粘着材層（図示略）を介して固着される。粘着材層は、光学素子４の被着面にあらかじめ具備させておいてもよいし、光学素子４の接着の際にカバープレート３の内面に塗布してもよい。また、光学素子４の取付面はカバープレート３の内面側に限らず、図８に示すようにカバーガラス３の外面側としてもよい。この場合も、受光部１０Ａ，２０Ａの前面側を覆うように光学素子４が配置される。なお、カバーガラス３自体を当該光学素子４で構成してもよいし、当該光学素子４を受光部１０Ａ，２０Ａの上に直接形成してもよい。

なお、光学多層膜と色素系を組み合わせて光学素子を構成する場合、色素の吸収波長の微調整が難しいため、光学素子の最大透過率を通常のリモコン信号波長である９４０ｎｍに設定することができない場合がある。この場合、ノイズをカットしながらもリモコンの信号波長も一部カットしてしまうため、ノイズが存在しない状況ではリモコン動作距離が短くなってしまう。そこで、リモコン側の発光ダイオードの波長を光学素子の透過率ピーク波長と対応するように一致あるいはほぼ一致させる方法が有効である。この場合、発光ダイオードの波長は、リモコン受光部側の感度を有する波長範囲でのみ変更することができ、さらに、波長９４０ｎｍよりも感度の高い波長領域（例えば９７０ｎｍ）を選択すると、リモコン動作距離をより長くすることができる。

以上述べたように、本実施形態によれば、波長９３０ｎｍ以上９６０ｎｍ以下の間における光の透過率が波長９００ｎｍ以上９３０ｎｍ以下の間における光の平均透過率、及び／又は、波長９６０ｎｍ以上１０２０ｎｍ以下の間における光の平均透過率よりも高い光学素子４が受光部１０Ａ，２０Ａの前面に配置されているので、液晶ディスプレイ１０から放射される赤外線が受光部１０Ａ，２０Ａに到達する量を効果的に削減し、かつ９３０ｎｍ以上９６０ｎｍ以下の波長領域を有するリモコン１１，２１の信号波長を優先的に透過させることが可能となる。これにより、液晶ディスプレイ１０から放射される赤外線を原因とする当該液晶ディスプレイ１０及びその周辺に配置される光ディスク装置２０のリモコン受信感度の低下を抑制することができる。

以下、本発明の実施例について説明する。なお、以下の実施例は例示であり、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

本発明に係る光学素子の幾つかのサンプルを作製した。そして、図１１に模式的に示すように、作製した各光学素子４を、液晶ディスプレイ１０から３メートル離して配置した光ディスク装置２０の受光部２０Ａの前面に設置し、液晶ディスプレイ１０の動作中における光ディスク装置２０のリモコン２１の操作が可能な距離について測定し、光学素子４が無い場合と比較した。

（実施例１）
光学素子として、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に積層した多層膜のサンプルを作製した。サンプル作製に用いた高屈折率材料層は、ＴｉＯ₂微粒子を含有する塗膜とした。当該塗膜を形成する塗料Ａの構成は以下の通りである。

（塗料Ａ）
・顔料微粒子：ＴｉＯ₂微粒子 １００重量部
（石原産業社製、平均粒径約２０ｎｍ、屈折率２．４８）
・結合剤：ＳＯ₃Ｎａ基含有ウレタンアクリレート ９．２重量部
（数平均分子量：３５０、ＳＯ₃Ｎａ濃度：１×１０^-1ｍｏｌ／ｇ）
・分散剤：ポリオキシエチレンリン酸エステル ７．５重量部
・有機溶媒：メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ） ４８００重量部
・紫外線（ＵＶ）硬化性樹脂：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートとの混合物 ２２重量部
（日本化薬社製、商品名ＤＰＨＡ）

上記顔料微粒子、分散剤、結合剤、有機溶媒を所定量混合し、ペイントシェーカーで分散処理を行い、微粒子分散液を得た。次に、ＵＶ硬化性樹脂を添加し、撹拌器にて撹拌処理を行い、塗料Ａとした。なお、当該塗料Ａより成膜した光学膜について「フィルメトリックス」（松下インターテクノ社製）を用いて膜の屈折率を測定したところ、可視領域で平均１．９４であった。

一方、サンプル作製に用いた低屈折率材料層は、フッ素樹脂膜とした。当該樹脂膜を形成する塗料Ｂの構成は以下の通りである。

（塗料Ｂ）
・結合剤：末端カルボキシル基をもつパーフルオロブテニルビニルエーテルの重合体 １００重量部
・有機溶媒：含フッ素アルコール（Ｃ６Ｆ１３Ｃ２Ｈ４ＯＨ）とパーフルオロブチルアミンとの混合溶媒（混合比９５：５） １６６６重量部

上記結合剤と有機溶媒とを混合し、十分撹拌して塗料Ｂとした。なお、当該塗料Ｂより成膜した光学膜について「フィルメトリックス」（松下インターテクノ社製）を用いて膜の屈折率を測定したところ、可視領域で平均１．３４であった。

上述の塗料Ａ，Ｂを用いて以下のようにして光学フィルムのサンプルを作製した。

ＰＥＴフィルム（厚み１８８μｍ、東レ社製、商品名Ｕ４２６）の主面に塗料Ａをディッピング方式で塗布した。塗布膜の膜厚は引き上げ速度により調整した。塗料Ａの塗膜を８０℃で乾燥後、ＵＶ硬化させ（１０００ｍＪ／ｃｍ² ）、厚み１５５ｎｍの高屈折率材料層を形成した。

次いで、作製した高屈折率材料層の上に塗料Ｂをディッピング方式で塗布した。塗布膜の膜厚は引き上げ速度により調整した。塗料Ｂの塗膜を室温で乾燥後、９０℃で熱硬化を行い、厚み２１４ｎｍの低屈折率材料層を形成した。以上の動作を繰り返し、ＰＥＴフィルムの各面に７層ずつ多層膜を形成した。各層の膜厚を表１に示す。

得られたサンプルの光学特性について分光反射率測定器を用いて、１ｎｍきざみで分光透過率を測定した。得られた分光透過率曲線を図９Ａに示す。また、波長９００ｎｍ以上９３０ｎｍ以下の間における光の透過率平均値、波長９３０ｎｍ以上９６０ｎｍ以下の間における光の透過率平均値、及び、波長９６０ｎｍ以上１０２０ｎｍ以下の間における光の透過率平均値をそれぞれ表２に示す。

得られた光学素子サンプルによるリモコン動作保障効果について、次の方法により評価を行った。先ず、図１２に示す位置関係で、液晶ディスプレイ（ソニー社製５２インチ液晶テレビ）１０と光ディスク装置（ソニー社製ＤＶＤプレイヤー）２０を置き、光ディスク装置２０のリモコン受光部２０Ａに光学素子サンプル４を受光部窓全体をカバーするように設置した。この状態で、リモコン２１を持っている試験者が前後に移動しながら光ディスク装置２０のリモコン操作が可能である最長距離を確認し、その距離を「リモコン動作可能距離」とし、この距離が長いほどリモコン動作保障効果が大きいものと判断した。リモコン２１の信号波長領域は９３０ｎｍ〜９６０ｎｍである。また、液晶ディスプレイ１０から発生する近赤外線が電源投入直後ではＡｒ起因の輝線が、ある程度の時間経過後はＨｇ起因の輝線が主要因であることを考慮し、リモコン動作可能距離の測定は液晶ディスプレイ１０のバックライトを点灯した直後と点灯から５分経過後に分けて行った。リモコン動作可能距離の測定結果について表３に示す。

（実施例２）
高屈折率材料層の厚みを３４３ｎｍ、低屈折率材料層の厚みを４７３ｎｍとした以外は上述の実施例１と同様な方法で光学素子サンプルを作製し、実施例１と同様な方法で透過率及びリモコン動作可能距離について測定した。測定結果を表２及び表３に示す。また、得られたサンプルの分光透過率曲線を図９Ｂに示す。

（実施例３）
高屈折率材料層の厚みを３７１ｎｍ、低屈折率材料層の厚みを５１１ｎｍとした以外は上述の実施例１と同様な方法で光学素子サンプルを作製し、実施例１と同様な方法で透過率及びリモコン動作可能距離について測定した。測定結果を表２及び表３に示す。また、得られたサンプルの分光透過率曲線を図９Ｃに示す。

（実施例４）
高屈折率材料層をＮｂ₂Ｏ₅、低屈折率材料層をＳｉＯ₂とし、スパッタ法により実施例１と同様のＰＥＴフィルムの片面側にのみ多層膜を積層した。高屈折率材料層の厚みは１３４ｎｍ、低屈折率材料層の厚みは２０９ｎｍとした。そして、実施例１と同様な方法で透過率及びリモコン動作可能距離について測定した。測定結果を表２及び表３に示す。また、得られたサンプルの分光透過率曲線を図９Ｄに示す。

（実施例５）
高屈折率材料層をＮｂＯｘ、Ｓｉ、低屈折率材料層をＳｉＯｘとし、スパッタ法にて実施例１と同様のＰＥＴフィルムの片面側にのみ多層膜を積層した。各層の厚さは第１層がＳｉ（５０ｎｍ）、第２層はＳｉＯｘ（１６０ｎｍ）、第３層はＮｂＯｘ（１００ｎｍ）、第４層はＳｉＯｘ（１６０ｎｍ）、第５層はＮｂＯｘ（４３０ｎｍ）、第６層はＳｉＯｘ（１６０ｎｍ）、第７層はＳｉ（５０ｎｍ）、第８層はＳｉＯｘ（５０ｎｍ）とした。層間の剥離を防止する目的で、ＰＥＴフィルムと第１層の間に密着層を介在させてもよい。得られたサンプルを実施例１と同様な方法で透過率及びリモコン動作可能距離について測定した。測定結果を表２及び表３に示す。また、得られたサンプルの分光透過率曲線を図１０に示す。

（実施例６）
実施例１の光学素子サンプルと実施例２の光学素子サンプルを重ねて受光部に設置し、実施例１と同様な方法で透過率及びリモコン動作可能距離について測定した。測定結果を表２及び表３に示す。

（実施例７）
光学素子サンプルを以下に示す色素塗料を用いて作製した。サンプル作製に用いた色素は以下のように塗料化した。

（色素塗料）
・色素：フタロシアニン化合物（日本触媒社製） １重量部
・樹脂：アクリル系樹脂（日本触媒社製） １０重量部
・溶剤：トルエン ６５重量部

上記の混合物を撹拌器により撹拌し、色素塗料とした。この色素塗料を実施例１と同様のＰＥＴフィルム上にスピンコート法で５μｍ厚となるように塗布した後、硬化させた。得られた光学素子サンプルを実施例１と同様な方法で透過率及びリモコン動作可能距離について測定した。測定結果を表２及び表３に示す。また、得られたサンプルの分光透過率曲線を図１１Ａに示す。

（実施例８）
実施例１の光学素子サンプルと実施例７の光学素子サンプルを重ねて受光部に設置し、実施例１と同様な方法でリモコン動作可能距離について測定した。測定結果を表３に示す。また、得られたサンプルの分光透過率曲線を図１１Ｂに示す。

（実施例９）
実施例４の光学素子サンプルと実施例７の光学素子サンプルを重ねて受光部に設置し、実施例１と同様な方法でリモコン動作可能距離について測定した。測定結果を表３に示す。また、得られたサンプルの分光透過率曲線を図１１Ｃに示す。

（比較例）
光ディスク装置２０の受光部２０Ａに光学素子４を設置せずに、実施例１と同様な方法でリモコン動作可能距離について測定した。測定結果を表３に示す。

表３に示すように、実施例１，４はテレビ電源投入５分後において、比較例よりもリモコン動作可能距離が長くなっている。これは、実施例１及び実施例４に係る光学素子は、リモコン信号よりも長波長をカットするタイプであることから、テレビ電源投入からある程度の時間が経過してから大きくなるＨｇの輝線ピークをカットするためである。

実施例２，７はテレビ電源投入直後において、比較例よりもリモコン動作可能距離が長くなっている。これは、実施例２及び実施例７に係る光学素子は、リモコン信号よりも短波長をカットするタイプであることから、テレビ電源投入直後に発生するＡｒの輝線ピーク（９１１ｎｍ、９２２ｎｍ）をカットするためである。

また、実施例３，５，６，８，９は、テレビ電源投入直後及び投入５分後の両方において、比較例よりもリモコン動作可能距離が長くなっている。これは、実施例３、実施例５、実施例６、実施例８及び実施例９に係る光学素子は、リモコン信号よりも長波長及び短波長をカットするタイプであることから、テレビ電源投入直後に発生するＡｒの輝線ピーク及びテレビ電源投入からある程度の時間が経過してから大きくなるＨｇの輝線ピークの双方をカットするためである。

さらに、実施例５，７によれば、低温環境下、テレビ電源投入直後のリモコン感度を低下させる波長９１１ｎｍ（Ａｒ輝線ピーク）の赤外光の透過率を下げる効果を得ることができる。なお、波長９１１ｎｍの光の透過率は、望ましくは１０％以下である。

以上の結果から明らかなように、本発明に係る光学素子４をリモコン受光部２０Ａの前面に設置することにより、リモコン動作可能距離を長くすることができることが確認された。

（実施例１０）
導光管を用いることにより、斜め角度からのリモコン動作可能距離への効果を確認するため、液晶ディスプレイに設置されていたフォトディテクタと導光管を用意し、図６Ｂのように配置させ、フォトディテクタをオシロスコープと電気的に接続した。なお、導光管の材料をアクリルとし、図６Ｂにおけるθ２を４５°とした。また、光学素子には実施例１と同じ多層膜を用いた。ここで、図６Ｂにおけるθ１を０°、３０°及び４５°とした場合のフォトディテクタに発生した電圧について、図６Ａに示した構造（構造（Ａ））と図６Ｂに示した構造（構造（Ｂ））とで比較を行った。その結果を表４に示す。

表４からわかるように、構造（Ｂ）の方が構造（Ａ）よりもθ１の増加による電圧低下が少なくなっていることから、導光管を用いることにより光学多層膜の角度依存性の影響を軽減させることが可能であることが確認された。

（実施例１１）
実施例１の光学素子サンプルと実施例７の光学素子サンプルを重ねて受光部に設置し、さらにリモコン側の発光ダイオードをその発光波長の中心波長が当該光学素子サンプルの透過率ピーク（９７０ｎｍ）に対応するものに変更した。得られたサンプルを実施例１と同様な方法でリモコン動作距離について測定した。測定結果を表３に示す。

本実施例によれば、テレビ電源投入直後及び投入５分後の両方において最も長いリモコン動作可能距離を得ることができた。

本発明の一実施形態を説明する液晶ディスプレイ及びその周辺に配置された光ディスク装置のリモコン通信環境の概略図である。 図１に示した光ディスク装置のリモコン信号受光部を説明する概略図である。 図１に示した液晶ディスプレイ及び光ディスク装置の各受光部を構成する赤外線信号受光装置の構成を概略的に示す要部断面図である。 図３に示した赤外線信号受光装置を構成する光学素子の構成例を示す断面図である。 光学多層膜の透過率特性の角度依存性の一例を示す図である。 導光管を備えない受光部の構成と、導光管を備えた受光部の構成とを対比して示す説明図である。 導光管を備えた受光部の液晶ディスプレイへの適用例を示す側面図である。 図３に示した赤外線信号受光装置の構成の変形例を示す要部断面図である。 本発明の実施例１〜４に係る光学素子の分光透過率曲線を示す図である。 本発明の実施例５に係る光学素子の分光透過率曲線を示す図である。 本発明の実施例６〜８に係る光学素子の分光透過率曲線を示す図である。 本発明の実施例において説明する光学素子の特性評価方法を説明する図である。 リモコン信号波長とリモコン受光部感度との関係を説明する図である。 液晶ディスプレイから放射される赤外線の発光スペクトルを示す図である。

符号の説明

１…受光センサ、４…光学素子、５…赤外線信号受光装置、６…透明支持体、７…高屈折率材料、８…低屈折率材料、９…色素層、１０，４０…液晶ディスプレイ、１０Ａ…受光部、１１…リモコン（遠隔操作装置）、２０…光ディスク装置、２０Ａ…受光部、２１…リモコン（遠隔操作装置）、３０…受光部、３１…リモコン（遠隔操作装置）、３２…光学素子、３３…導光管、４０…液晶ディスプレイ、ＩＲ１，ＩＲ２…赤外線信号

Claims (3)

1. 液晶パネルと、
   前記液晶パネルの後方に配置された、冷陰極管からなるバックライトと、
   前記液晶パネルの外周側に前記液晶パネルの前方に向けて配置され、遠隔操作装置から送信される９３０ｎｍ以上９６０ｎｍ以下の赤外領域の信号波長を受光する受光部と、
   前記受光部の前方に対向して配置され、前記信号波長領域における光の平均透過率が、前記バックライトで発生し前記液晶パネルから放射される光に含まれる、アルゴン輝線に起因する波長９００ｎｍ以上９３０ｎｍ以下の間における光、及び、アルゴン輝線と水銀輝線に起因する波長９６０ｎｍ以上１０２０ｎｍ以下の間における光のそれぞれの平均透過率よりも高い光学素子と
   を具備する液晶ディスプレイ。
2. 請求項１に記載の液晶ディスプレイであって、
   前記光学素子は、屈折率の異なる複数の物質からなる多層膜である
   液晶ディスプレイ。
3. 請求項１に記載の液晶ディスプレイであって、
   前記光学素子は、色素を含む層、又は当該色素を含む層と屈折率の異なる複数の物質からなる多層膜との複合層である
   液晶ディスプレイ。

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