JP2001290003A - 表示装置用フィルターとその製造方法及び表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可視光領域の広い範囲で低反射率であるとい
う光吸収膜を含む反射防止膜の優れた特性を生かしなが
ら、ゴーストや輪郭をぼかしてしまう等の表示品質の劣
化を抑え、かつ広い範囲で透過率を調整可能な表示装置
用フィルターを提供する。 【解決手段】 表示装置用フィルターの構成として、透
明基材１上に光吸収フィルター層２と反射防止膜５とを
有し、かつ反射防止膜５が光吸収膜３と誘電体膜４との
２層構造を有するものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射防止膜を有
し、透過光の量を調整することができるフィルター機能
を有する表示装置用フィルターとその製造方法及び表示
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】透明材料を通して物体を見る場合、反射
光が強く、反射像が不明瞭であると、見る人間に対して
煩わしさを与える。例えば、眼鏡用レンズでは、ゴース
ト、フレア等と呼ばれる反射像を生じて眼に不快感を与
えたりする場合がある。また、ルッキンググラス等で
は、ガラス面上の反射した光のために内容物が不明瞭と
なる場合もある。

【０００３】従来では、これらの対策として、例えば、
反射防止のために屈折率が基材と異なる物質を、真空蒸
着法等により基材上に被覆形成させる方法が行われてい
た。

【０００４】この場合、反射防止効果を最も高いものと
するためには、基材を被覆する物質の厚みの選択が重要
であることが知られている。例えば、単層被膜において
は、基材より低屈折率の物質を、光学的膜厚を対象とす
る光波長の１／４乃至はその奇数倍に選択することが極
小の反射率、即ち、極大の透過率を与えることが知られ
ている。ここで、光学的膜厚とは、被膜形成材料の屈折
率と該被膜の膜厚の積で与えられるものである。

【０００５】さらに、膜厚を選択する方法として、複層
からなる反射防止膜の形成も可能であり、この場合の膜
厚の選択に関しては、例えば、光学技術コンタクト．，
Ｖｏｌ．９，Ｎｏ．８，１７頁（１９７１年）等におい
て幾つかの提案がなされている。

【０００６】これらの反射防止膜の被膜形成材料は、主
として無機酸化物或いは無機ハロゲン化物であり、一般
に可視光領域で低い反射率と高い透過率を兼ね備えてい
る。

【０００７】ブラウン管等の表示装置の表示面において
も、外からの光や照明光が画面内に映り込んで、画像が
見えにくくなる場合があり、このような表面反射を抑制
するため、表示面に反射防止膜が設けられることが多
い。

【０００８】かかる表示装置では、その構造や用途によ
り、例えば、コントラストを向上させるために、表示パ
ネルの透過率を広い範囲で（２０〜９２％）調整する必
要がある。例えば、ブラウン管のパネルガラスや透過型
プロジェクター（リアプロジェクター）のアクリル前面
板などの表示用パネルでは、パネル基材自身の透過率を
変化させて、透過率の調整を行っている。

【０００９】しかしながら、表示用パネルには表示デバ
イスの機械的な強度を保つ役割もあり、このパネル基材
の透過率を変える方法では、表示装置のサイズが大きく
なる等により、表示パネルが厚くなった場合には、パネ
ル基材を、染色の度合いや顔料の濃度を変える等してそ
の透過率を変えたものを用意しなければならず、そのた
めに表示用パネルが多品種となり、コスト増となり望ま
しくない。

【００１０】さらに、ブラウン管のパネルガラスでは、
機械強度の関係から、中央では薄く、端では厚く形成さ
れており、中央と端部では透過率が異なるという問題を
抱えている。特に、近年の表示面を実質的に平面にした
ブラウン管においては、機械的な強度を補強するため
に、更に中央と端部の透過率の差はより大きくなってい
る。

【００１１】ところで、光学薄膜を利用したフィルター
である熱線遮断フィルムの中には、金属薄膜を使用する
ことによって光吸収膜を形成し、透過率を調整できるよ
うにしたものがある。かかる光吸収膜として、例えば、
Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｎｉ−Ｃｒ，Ａｌ，Ｉｎ₂Ｏ₃−Ｓｎ
Ｏ₂（ＩＴＯ），ＣｕＩ、ＣｕＳ等が使用されている
（「薄膜の作製、評価とその応用技術ハンドブック」フ
ジテクノシステム、ｐ５６８等参照）。これらのフィル
ムの可視光透過率としては、６０〜９０％のものが好ま
しく使用されている。

【００１２】また、反射防止膜としては、このような光
吸収膜を取り込んだ設計のフィルターが存在し、例え
ば、ダークミラー、選択吸収ミラーと呼ばれる構成のも
のがある。可視光領域での反射防止膜としては、ダーク
ミラーと呼ばれる構成のものが利用でき、例えば、「光
学ユーザーズハンドブック」日刊工業新聞社、ｐ１６
０）には、光吸収膜と誘電体膜とを組み合わせた２層か
らなるダークミラーが提案されている。

【００１３】例えば、特開平９−１５６９６４号公報に
おいては、このダークミラーの構成において、吸収膜と
して、チタニウム、ジルコニウム及びハフニウム等の金
属の窒化物、即ち、ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＨｆＮ等を用いる
ことにより、可視光領域の広い範囲で低反射を得られる
ことが示唆されている。

【００１４】また、米国特許第５，０９１，２４４号公
報には、光吸収膜として、窒化チタン（ＴｉＮ）を用い
た４層乃至は６層構造の反射防止膜により、可視光領域
での低反射と透過率調整を同時に行うことが記載されて
いる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の反射防止膜は、可視光領域の広い範囲で低反射率であ
るという優れた性質を持つものの、光吸収膜の形成に際
して前述のように、例えば、光波長の１／４といったよ
うな膜厚に正確に一致させなければならないという制約
がある。また、そこに使用される物質は、その屈折率が
反射防止膜の設計上で大きな制限を受けるため、その透
過率は光吸収膜として使用できる物質によって定められ
るある狭い範囲に限定され、透過率を広い範囲で自由に
調整することができない。

【００１６】また、これらの光吸収膜として用いられる
物質を反射防止膜の一部に用いた場合には、表面の反射
率が低いのに対して、内面からの光に対する反射率は高
く、１％〜２０％となる。表示装置においては、このよ
うな内面からの光を反射することは、表示文字若しくは
図画を２重に映したり（ゴースト）、輪郭をぼかしたり
するなどして、表示品質を著しく劣化させてしまうとい
う欠点があった。

【００１７】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、その主たる目的は、可視光領域の広い範囲
で低反射率であるという光吸収膜を含む反射防止膜の優
れた特性を生かしながら、ゴーストや輪郭をぼかしてし
まう等の表示品質の劣化を抑え、かつ広い範囲で透過率
調整の可能なフィルター機能を備える表示装置用フィル
ター及び表示装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る表示装置用
フィルターにおいては、透明基材上に光吸収フィルター
層と反射防止膜とを有するもので、かつ反射防止膜が少
なくとも一つの層を光吸収膜とした複数の層からなるこ
とを特徴とするものである。この構成において、反射防
止膜は、少なくとも光吸収膜と誘電体膜の積層構造を有
することが好ましい。また、光吸収フィルター層上に接
着層を介して反射防止膜を形成することが好ましい。さ
らに、反射防止膜は、光吸収膜の酸化を防止する酸化バ
リア層を有することが好ましい。

【００１９】また本発明に係る表示装置は、表示用パネ
ル上或いは該表示用パネルに貼着された透明基材上に光
吸収フィルター層と反射防止膜とを有するもので、かつ
反射防止膜が少なくとも一つの層を光吸収膜とした複数
の層からなることを特徴とするものである。この構成に
おいても、反射防止膜は、少なくとも光吸収膜と誘電体
膜の積層構造を有することが好ましい。また、反射防止
膜は、光吸収フィルター層上に形成された接着層を有す
ることが好ましい。さらに、反射防止膜は、光吸収膜の
酸化を防止する酸化バリア層を有することが好ましい。

【００２０】ここで従来においては、図１２（ａ）に示
すように、蛍光体３３を有するパネルガラス等の透明基
材３１上、或いはそのパネルガラスに貼着された透明基
材３１上に、光吸収膜を有しない反射防止膜（ＡＲ膜）
３２Ａを備えた表示装置の場合は、反射防止膜３２Ａが
透明でかつ低反射率となる材料で構成されているため、
裏面反射が少なくて虚像等が生じ難く、表示品質の高い
ものとなっているが、透過率を調整する機能を有してい
ない。

【００２１】一方、図１２（ｂ）に示すように、透明基
材３１上に光吸収膜を有する反射防止膜３２Ｂを備えた
表示装置の場合は、透過率をある程度自由に調整できる
ものの、反射防止膜３２Ｂの裏面反射によって虚像３４
が生じ易く、表示品質が低いものであった。

【００２２】これに対して本発明においては、図１２
（ｃ）に示すように、透明基材３１上に光吸収フィルタ
ー層３５と光吸収膜を有する反射防止膜３２Ｂとを設け
たことにより、反射防止膜３２Ｂの優れた特性を生かし
ながら、裏面反射による表示品質の劣化を抑え、かつ広
い範囲で透過率を調整することが可能となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。

【００２４】本発明の表示装置用フィルターは、透明基
材上に光吸収フィルター層と反射防止膜とを有するもの
である。このうち反射防止膜は、少なくとも一つの層を
光吸収膜とした複数の層からなるもので、好ましくは、
少なくとも光吸収膜と誘電体膜の積層構造を有するもの
である。

【００２５】透明基材は、形状的には、板状、フィルム
状等の基材を用ることができ、材料的には、透明なガラ
スやプラスチック等の基材を用いることができる。

【００２６】ガラス基材としては、透明なガラスであれ
ば、特に制限なく用いることができるが、例えば、「化
学便覧」基礎編、Ｐ．Ｉ．−５３７，日本化学会編、等
に記載されるものがある。具体的には、ソーダガラス、
鉛ガラス、硬質ガラス、石英ガラス、液晶化ガラス等が
ある。

【００２７】本発明に係る表示装置用フィルターをブラ
ウン管に用いる場合は、透明基材として、ストロンチウ
ム（Ｓｒ）やバリウム（Ｂａ）等を含む珪酸ガラスを好
適に用いることができる。また、液晶表示装置に用いる
場合には、透明基材として、無アルカリガラスを好適に
用いることができる。

【００２８】プラスチック基材としては、透明（無色透
明及び着色透明を含む。）な有機高分子からなる基材で
あれば、特に制限無く用いることができる。特に、材料
自体の透明性、屈折率、分散性等の光学特性や耐衝撃
性、耐熱性、耐久性等の諸特性から見ると、例えば、以
下の高分子を好適に用いることができる。

【００２９】（１）アクリル系樹脂 アクリル系樹脂としては、主成分がアクリル酸エステル
（メタクリル酸エステル）及びその誘導体であるアクリ
ルアミドやアクリロニトリルの重合体、及び他のアクリ
ル酸エステル、メタクリル酸エステル、オレフィン、ス
チレン等の他の重合性モノマーとの共重合体樹脂を用い
ることができる。

【００３０】（２）ポリカーボネート ポリカーボネートは、以下の化学式（化１）で表される
高分子であり、例えば、ビスフェノールＡとホスゲン或
いはジフェニルカーボネートから製造されるポリカーボ
ネート、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート
等が挙げられる。また、ポリカーボネートとメタクリル
樹脂等から得られる変成ポリカーボネートも用いること
ができる。

【００３１】

【化１】

【００３２】（３）ポリアルキレンテレフタレート ポリアルキレンテレフタレートとしては、ポリエチレン
テレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のテレ
フタル酸とポリオールとの縮重合生成物が挙げられる。

【００３３】（４）（臭素化）ビスフェノールＡ型のジ
（メタ）アクリレート系樹脂 これには、ビスフェノールＡ型のジ（メタ）アクリレー
トの単独重合体、臭素化ビスフェノールＡ型のジ（メ
タ）アクリレートの単独重合体、ビスフェノールＡ型の
ジ（メタ）アクリレートと他の重合性モノマーとの共重
合体、臭素化ビスフェノールＡ型のジ（メタ）アクリレ
ートと他の重合性モノマーとの共重合体、ビスフェノー
ルＡ型のモノ（メタ）アクリレートのウレタン変成モノ
マーの重合体、ビスフェノールＡ型のモノ（メタ）アク
リレートのウレタン変成モノマーと他の重合性モノマー
との共重合体、臭素化ビスフェノールＡ型のモノ（メ
タ）アクリレートのウレタン変成モノマーの重合体、臭
素化ビスフェノールＡ型のモノ（メタ）アクリレートの
ウレタン変成モノマーと他の重合性モノマーとの共重合
体等を例示することができる。

【００３４】（５）ポリエステル系樹脂 ポリエステル系樹脂は、一般的には、多塩基酸と多価ア
ルコールとの縮重合生成物（上記（３）のポリアルキレ
ンテレフタレート等も含まれる。）であり、例えば、グ
リプタル樹脂、多価アルコールと不飽和多塩基酸から得
られる不飽和ポリエステルとビニル基含有化合物との共
重合体、ジアリルフタレート樹脂等を挙げることができ
る。

【００３５】（６）その他 その他として、ポリエチレンナフタレート、不飽和ポリ
エステル、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリ
塩化ビニル、ポリウレタン、エポキシ樹脂等も好ましく
用いることができる。また、耐熱性を考慮して、ポリア
ミドイミド、ポリイミド、ポリアミノビスマレイミド等
のアラミド系樹脂（芳香族ポリアミド）等を好ましく用
いることもできる。

【００３６】プラスチック基材は、これらの樹脂を延伸
あるいは溶剤に希釈した後、フィルム状に成膜して乾燥
する等の方法で得ることができる。該基材の厚さは、通
常、２５〜５００μｍ程度である。

【００３７】また、上記のようなプラスチック基材表面
には、特公昭５０−２８０９２号公報、特公昭５０−２
８４４６号公報、特公昭５１−２４３６８号公報、特開
昭５２−１１２６９８号公報、特公昭５７−２７３５号
公報等の開示されているように、ハードコート等の被膜
材料で被覆されたものであってもよく、後述するような
無機物からなる反射防止膜の下層に、この被覆材料を存
在せしめることによって、付着性、硬度、耐薬品性、耐
久性、染色性等の諸物性を向上させることができる。前
記ハードコート等の被膜の膜厚は、通常３〜２０μｍ程
度である。

【００３８】光吸収フィルター層は、例えば、カーボン
ブラック等の顔料や染料等を混合して分散させた樹脂液
を基材表面に塗布し、加熱、紫外線照射、電子線照射等
により重合・硬化させることにより得ることができる。
またこれ以外にも、例えば、透明な樹脂溶液を塗布・硬
化させた後に、染料を分散させた染色浴に浸漬して染色
処理を行うことにより光吸収フィルター層を得ることが
できる。

【００３９】このように形成された光吸収フィルター層
は、入射光の方向によって反射特性が大きく変わること
はなく、顔料や染料の混合割合、光吸収フィルター層の
膜厚等を変化させることにより、透過率を自由に調整す
ることができる。

【００４０】前記樹脂溶液の基体表面への塗布方法とし
ては、スピンコート、ロールコート、カーテンコート等
のコーティング方法を挙げることができる。

【００４１】樹脂としては、ポリエステルアクリレー
ト、ポリウレタンアクリレート等のオリゴマーとペンタ
エリスリトールトリアクリレート等の多官能アクリレー
ト系モノマーの混合系等の紫外線硬化樹脂を用いること
ができる。

【００４２】また、光吸収フィルター層の形成手法とし
ては、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）などの金属ア
ルコキシドを主成分として、ゾル−ゲル法で硬化させる
手法を好適に用いることができる。この手法を用いるこ
とにより、硬度の高い耐久性に優れた光吸収フィルター
層を得ることができる。

【００４３】またこれらに、特公平７−３６０４４号公
報、東芝レビュー１９９２、Ｖｏｌ．４７，Ｎｏ．５，
ｐ４０７−４１０等に記載されているような、特定の波
長の光を選択的に吸収する選択吸収フィルターの形成手
法や、特開平３−５３７２６号公報に記載されているよ
うなカーボンブラックとバインダーとを含有する導電性
塗料を用いる形成方法も好ましく適用することができ
る。

【００４４】さらに、上述のプラスチック基材やハード
コート層の形成時に、上述した着色法を用いて光吸収フ
ィルター層の機能を付加することもできる。

【００４５】さらには、光吸収フィルター層について
は、反射防止膜の一部として構成されていてもよく、こ
の場合、光吸収フィルター層の膜厚は反射防止膜の設計
により適宜定めることができる。また、この光吸収フィ
ルター層は、透明基材を挟んで反射防止膜と反対側の面
に形成されていてもよい。

【００４６】光吸収膜を有する反射防止膜は、真空蒸着
法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等の各
種ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ）法等により形成することができる。

【００４７】ＰＶＤ法に適した材料としては、吸収層の
材料として、Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｆｅ，Ｆｅ−Ｎｉ，Ｎ
ｉ−Ｃｒ，Ａｌ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ等の金
属，合金、又はそれらの金属の窒化物、さらにはそれら
の金属の酸窒化物を用いることができる。

【００４８】また、誘電体膜の材料としては、Ｓｉ
Ｏ₂，Ｓｉ₃Ｎ₄ ，Ａｌ₂Ｏ₃，ＺｒＯ₂，ＴｉＯ₂ ，Ｔａ
₂ Ｏ₅，ＴａＨｆ₂，ＳｉＯ，ＴｉＯ，Ｔｉ₂Ｏ₃，ＨｆＯ
₂，ＺｎＯ，Ｉｎ₂Ｏ₃，Ｉｎ₂Ｏ₃／ＳｎＯ₂，Ｙ₂Ｏ₃，Ｙ
ｂ₂Ｏ₃，Ｓｂ₂Ｏ₃，ＭｇＯ，ＣｅＯ₂等の無機酸化物等
を挙げることができる。

【００４９】ここで、本発明に係る表示装置用フィルタ
ーの具体的な構造例を、図１の断面図に示す。

【００５０】先ず、図１（ａ）に示す表示装置用フィル
ターでは、透明基材１上に光吸収フィルター層２が形成
され、さらにその光吸収フィルター層２上に、光吸収膜
３と誘電体膜４の２層構造からなる反射防止膜５が形成
されている。

【００５１】一方、図１（ｂ）に示す表示装置用フィル
ターでは、光吸収フィルター層２が形成され、その光吸
収フィルター層２と反対側となる透明基材１の他方の面
上に、光吸収膜３と誘電体膜４の２層構造からなる反射
防止膜５が形成されている。

【００５２】また、図１（ｃ）に示す表示装置用フィル
ターでは、透明基材１上に光吸収フィルター層２が形成
され、さらにその光吸収フィルター層２上に、光吸収膜
３と第１，第２の誘電体膜４Ａ，４Ｂの３層構造からな
る反射防止膜５が形成されている。

【００５３】このような構成からなる表示装置用フィル
ターは、ブラウン管や透過型プロジェクター、或いは液
晶表示装置の表示用パネル（パネルガラス、前面板等）
に貼着して用いることができる。該フィルターを貼着す
る方法としては、透明な接着剤又は粘着剤を用いる手法
が考えられる。使用する接着剤又は粘着剤は、耐光性に
優れたものが望ましい。

【００５４】また、接着剤又は粘着剤に用いられるバイ
ンダー樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル系樹脂、ウレタ
ン樹脂、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等
が挙げられる。接着剤又は粘着剤の膜厚は、通常５〜１
００μｍ程度である。なお、表示用フィルターが貼着さ
れる表示用パネルの表面は、密着性を高めるために透明
性を損なわない範囲で易接着処理を施すこともできる。

【００５５】また、本発明に係る表示装置は、上述のよ
うに表示装置用フィルターを表示用パネルに貼着して構
成されるものに限らず、パネルガラスや前面板等の表示
用パネル上に直に光吸収フィルター層と反射防止膜とを
形成し、且つその反射防止膜が、少なくとも一つの層を
光吸収膜とした複数の層からなるものであってもよい。
また、反射防止膜としては、少なくとも光吸収膜と誘電
体膜の積層構造を有することが好ましい。

【００５６】本発明が適用される表示装置としては、例
えば、ＣＲＴ（ブラウン管、陰極線管）、ＬＣＤ（液晶
ディスプレイ）、プラズマディスプレイ、ＦＥＤ（Ｆｉ
ｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）、プロジ
ェクター（投影型ディスプレイ）、ＬＥＤ（発光ダイオ
ードを用いたもの）など、種々のものが挙げられる。

【００５７】

【実施例】以下、本発明の特徴をより明瞭にするため
に、具体的な実施例を挙げて説明する。ただし、本発明
はそれらの実施例に限定されるものではない。

【００５８】〔実施例１〕 （１）光吸収フィルター層の形成 先ず、図２（ａ）に示すように、透明基材として厚さ１
００μｍの透明なポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）フィルム１１を用意する。このＰＥＴフィルム１１
の片面には、予め表面硬度を確保するために、ハードコ
ート処理を施こして、ハードコート層１２を形成してお
くのが好ましい。ハードコート処理としては、例えば、
アクリル系架橋性樹脂原料をＰＥＴフィルム１１の片面
に塗布し、紫外線や電子線等によって架橋硬化させた
り、シリコン系、メラミン系、エポキシ系の樹脂原料を
ＰＥＴフィルム１１の片面に塗布し、熱硬化させたりす
ることにより行うことができる。このようにして形成さ
れるハードコート層１２の厚みは、２〜２０ｎｍ程度で
ある。

【００５９】次いで、上記ハードコート層１２の上に、
アクリル系紫外線硬化樹脂に顔料としてカーボンブラッ
クを混合したものを、ロールコート法により１μｍの膜
厚で塗布し、乾燥させた後、紫外線を照射して硬化、重
合させることにより、透過率７５％の光吸収フィルター
層１３を得た。

【００６０】（２）反射防止膜の形成 上記のようにして得られる光吸収フィルター層１３の上
に、スパッタリング法により、ＴｉＮをプレスパッタし
て、膜厚１７．５ｎｍのＴｉＮからなる光吸収膜１４を
形成する。さらにその上層に、膜厚７８ｎｍのＳｉＯ₂
からなる誘電体膜１５をスパッタリング法により形成す
ることにより、２層の反射防止膜１６を得た。この反射
防止膜１６は、計算機によるシミュレーションによる
と、表面反射特性が図６のようになり、波長５４６ｎｍ
での透過率は７０％であった。また、この反射防止膜１
６と上記光吸収フィルター層１３とにより、後述する表
示パネルでの透過率を約５０％に調整した。

【００６１】（３）表示パネルへの貼り付け 上記ＰＥＴフィルム１１の裏面にアクリル系の粘着剤１
７を５０ｎｍ塗布し、乾燥させた後、図３に示すような
ブラウン管１０のパネルガラス７の表面に密着させて貼
り付けることにより、フィルター付きの表示装置を得
た。

【００６２】〔実施例２〕 （１）光吸収フィルター層の形成 先ず、図２（ｂ）に示すように、透明基材として、表示
面の中央における厚さが１２ｍｍのブラウン管用のパネ
ルガラス７を用意する。このときのガラス材料として
は、クリアガラス（ＥＩＡＪ（日本電子工業会）の規格
番号：Ｈ−８６０１）を用いた。次いで、そのパネルガ
ラス７の外面に、アクリル系紫外線硬化樹脂に顔料とし
てカーボンブラックを混合したものを塗布し、乾燥した
後、紫外線を照射して硬化、重合させ、透過率７０％の
光吸収フィルター層１８を得た。さらに、パネルガラス
７の内面に、各色（赤、緑、青）の蛍光体を塗布してパ
ターニングすることにより、蛍光面Ａを形成した。

【００６３】その後、上記のように処理されたパネルガ
ラス７を、図３に示すファンネル８、電子銃９等を組み
合わせて排気し、さらにテンションバンドを付加するな
どしてブラウン管１０を完成させた。

【００６４】（２）反射防止膜の形成 上記のように完成されたブラウン管１０に対し、パネル
ガラス７の表面に、上記実施例１と同様に、スパッタリ
ング法によりＴｉＮからなる厚さ１３ｎｍの光吸収膜１
９を形成した。次いで、その光吸収膜１９の上に、厚さ
５ｎｍの窒化シリコンからなる第１の誘電体膜２０をス
パッタリング法により形成した。さらに、第１の誘電体
膜２１の上に、厚さ８０ｎｍの酸化シリコンからなる第
２の誘電体膜２１をスパッタリング法により形成するこ
とにより、３層の反射防止膜２２を得た。この反射防止
膜２２は、計算機によるシミュレーションによると、表
面反射特性が図７のようになり、波長５４６ｎｍでの透
過率は７０％であった。また、この反射防止膜２２と上
記光吸収フィルター層１８とにより、表示パネルでの透
過率を約５０％に調整した。

【００６５】〔実施例３〕 （１）光吸収フィルター層の形成 先ず、図４（ａ）に示すように、透明基材として厚さ１
００μｍの透明なポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）フィルム４１を用意する。このＰＥＴフィルム４１
の片面には、予め表面硬度を確保するために、ハードコ
ート処理を施こして、ハードコート層４２を形成してお
くのが好ましい。ハードコート処理としては、例えば、
アクリル系架橋性樹脂原料をＰＥＴフィルム４１の片面
に塗布し、紫外線や電子線等によって架橋硬化させた
り、シリコン系、メラミン系、エポキシ系の樹脂原料を
ＰＥＴフィルム４１の片面に塗布し、熱硬化させたりす
ることにより行うことができる。このようにして形成さ
れるハードコート層４２の厚みは、２〜２０ｎｍ程度で
ある。

【００６６】次いで、上記ハードコート層４２の上に、
アクリル系紫外線硬化樹脂に顔料としてカーボンブラッ
クを混合したものを、ロールコート法により１μｍの膜
厚で塗布し、乾燥させた後、紫外線を照射して硬化、重
合させることにより、透過率７５％の光吸収フィルター
層４３を得た。

【００６７】（２）反射防止膜の形成 上記のようにして得られる光吸収フィルター層４３の上
に、特開平９−８０２０５号公報に開示されているよう
にリアクティブスパッタリング法により膜厚６ｎｍのＳ
ｉＯｘ（ｘ＝０〜２）からなる接着層４４を形成した。
次いで、その接着層４４の上に、スパッタリング法によ
り膜厚１１．５ｎｍのＴｉＮからなる光吸収膜４５を形
成し、さらにその上に膜厚８５ｎｍのＳｉＯ₂からなる
誘電体膜４６を形成することにより、３層の反射防止膜
４７を得た。さらに、この反射防止膜４７上に、例えば
特開平９−２５５９２９号公報に開示されている耐擦傷
性に優れた防汚膜４８を、反射防止特性に影響を与えな
い膜厚２ｎｍで形成した。上記反射防止膜４７は、計算
機によるシミュレーションによると、表面の視感反射率
は０．２％、裏面（内面）の視感反射率は７．５％、波
長５４６ｎｍでの透過率は７０％であった。また、この
反射防止膜４７と上記光吸収フィルター層４３とによ
り、後述する表示パネルでの透過率を約５０％に調整し
た。

【００６８】（３）表示パネルへの貼り付け 上記ＰＥＴフィルム１１の裏面にアクリル系の粘着剤４
９を５０ｎｍ塗布し、乾燥させた後、図３に示すような
ブラウン管１０のパネルガラス７の表面に密着させて貼
り付けることにより、フィルター付きの表示装置を得
た。

【００６９】〔実施例４〕 （１）光吸収フィルター層の形成 先ず、図４（ｂ）に示すように、透明基材として、表示
面の中央における厚さが１２ｍｍのブラウン管用のパネ
ルガラス７を用意する。このときのガラス材料として
は、クリアガラス（ＥＩＡＪ（日本電子工業会）の規格
番号：Ｈ−８６０１）を用いた。次いで、そのパネルガ
ラス７の外面に、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ：Ｓ
ｉ（ＯＣ₂Ｈ₅)₄）のエタノール溶液を、水と酸触媒とし
てＨＣｌの存在下で、加水分解、縮重合（共重合）させ
て得たゾル溶液に、着色剤として液晶表示装置で一般に
用いられている３色のカラーフィルター顔料を混合し、
これによって得たものを分散し、スピンコート法により
パネルガラス７に塗布して５０℃で乾燥させた。このと
き使用したカラーフィルター顔料の透過特性を図１０に
示す。その後、１９０℃に加熱してゲル化し、透過率７
０％の光吸収フィルター層５０を得た。この光吸収フィ
ルター層５０の透過特性を図１１に示す。

【００７０】上記図１１から分かるように、光吸収フィ
ルター層５０は、青色の発光波長ピーク（４５０ｎｍ）
と緑色の発光波長ピーク（５３２ｎｍ）間の領域におい
ては、隣り合う２つ（青色、緑色）の発光波長ピークの
透過率より低い透過率特性を有し、また緑色の発光波長
ピークと赤色の発光波長ピーク（６２６ｎｍ）間の領域
においては、隣り合う２つ（緑色、赤色）の発光波長ピ
ークの透過率より低い透過率特性を有する、いわゆる選
択吸収特性を有したものとなっている。このような選択
吸収特性、即ち赤、緑、青の各色蛍光体の発光スペクト
ルが重なる波長域（発光波長ピーク間の中間領域）の光
を吸収（減衰）する特性により、光吸収フィルター層５
０は、色再現領域を拡大しかつ色純度を向上させる効果
を併せ持つものとなる。

【００７１】その後、パネルガラス７の内面に、各色
（赤、緑、青）の蛍光体を塗布してパターニングするこ
とにより、蛍光面Ａを形成した。さらに、こうして処理
されたパネルガラス７を、先の図３に示すようにファン
ネル８、電子銃９等を組み合わせて排気し、さらにテン
ションバンドを付加するなどしてブラウン管１０を完成
させた。なお、光吸収フィルター層５０の形成は、上述
のように単体として存在するパネルガラス７上に形成す
る以外にも、ブラウン管として完成した後にスピンコー
ト法、カーテンコート法、スプレーコート法などでパネ
ルガラス７に塗布して形成することも可能である。

【００７２】（２）反射防止膜の形成 上記のように完成されたブラウン管１０に対し、パネル
ガラス７の光吸収フィルター層５０の表面に、上記実施
例３と同様に、リアクティブスパッタリング法により膜
厚６ｎｍのＳｉＯｘ（ｘ＝０〜２）からなる接着層５１
を形成した。次いで、その接着層５１に、スパッタリン
グ法により膜厚１１．５ｎｍのＴｉＮからなる光吸収膜
５２を形成し、さらにその上に、膜厚８５ｎｍのＳｉＯ
₂からなる誘電体膜５３を形成することにより、３層の
反射防止膜５４を得た。さらに、この反射防止膜５４上
に、上記第３実施例と同様に、耐擦傷性に優れた防汚膜
５５を、反射防止特性に影響を与えない膜厚２ｎｍで形
成した。上記反射防止膜５４は、計算機によるシミュレ
ーションによると、表面の視感反射率は０．２％、裏面
（内面）の視感反射率は７．５％、波長５４６ｎｍでの
透過率は７０％であった。また、この反射防止膜５４と
上記光吸収フィルター層５０とにより、表示パネルでの
透過率を約５０％に調整した。

【００７３】〔比較例１〕 図５（ａ）に示すように、ブラウン管のパネルガラス７
として、ダークティントガラス（ＥＩＡＪの規格番号：
Ｈ−５６０１）を用意し、ファンネル、電子銃等を組み
合わせて、テンションバンドを付加してブラウン管を完
成させた。次いで、完成したブラウン管（パネルガラス
７）の表面に、膜厚１３５ｎｍのＴｉＯ ₂からなる第１
の誘電体膜２３をスパッタリング法により形成した。次
に、該誘電体膜２３の上に厚さ９０ｎｍの酸化シリコン
からなる第２の誘電体膜２４をスパッタリング法により
形成し、さらに該第２の誘電体膜２４の上に、膜厚１９
５ｎｍのＭｇＦ₂からなる膜２５をスパッタリング法に
より形成して、３層からなる反射防止膜２６を形成し
た。このときの表示パネルの透過率は、最終的に実施例
１〜４と同じ約５０％になるように調整した。また、上
記反射防止膜２６は、計算機によるシミュレーションに
よると、表面反射特性が図８のようになった。

【００７４】〔比較例２〕図５（ｂ）に示すように、ブ
ラウン管のパネルガラス７として、ダークティントガラ
ス（ＥＩＡＪの規格番号：Ｈ−５６０１）を用意し、フ
ァンネル、電子銃等を組み合わせて、テンションバンド
を付加して、ブラウン管を完成させた。次いで、完成し
たブラウン管（パネルガラス７）の表面に、膜厚１３ｎ
ｍのＴｉＮからなる吸収層２７をスパッタリング法によ
り形成した。次に、該吸収層２７の上に厚さ５ｎｍの窒
化シリコンからなる第１の誘電体膜２８をスパッタリン
グ法により形成し、さらに該第１の誘電体膜２８の上
に、膜厚８０ｎｍの酸化シリコンからなる第２の誘電体
膜２９をスパッタリング法により形成して、３層からな
る反射防止膜３０を形成した。このときの表示パネルの
透過率は、最終的に実施例１〜４と同じ約５０％になる
ように調整した。また、上記反射防止膜３０は、計算機
によるシミュレーションによると、表面反射率が図７の
ようになり、内面からの光に対する透過特性は図９のよ
うになった。

【００７５】〔性能評価〕以上のようにして作製した実
施例１，２，３，４及び比較例１，２の表示装置を用い
て、表示面における透過率の均一性、反射防止特性、表
示品質（ゴースト、フレア等の有無）の３つの項目につ
いて評価した。その結果を表１に示す。なお、表１にお
いては、各々の評価項目につき、○：優れている、△：
良好、×：劣っている、の３段階に分けて評価してい
る。

【００７６】

【表１】

【００７７】上記表１から分かるように、比較例１にお
いては、表示品質に優れかつ反射防止特性が良好である
という結果が得られたものの、透過率の均一性は劣ると
いう結果となった。また、比較例２においては、透過率
の均一性及び反射防止特性に優れるという結果が得られ
たものの、表示品質は劣るという結果となった。これに
対して、本発明に係る実施例１〜４については、そのい
ずれにおいても、透過率の均一性、反射防止特性及び表
示品質の全ての項目で優れるという最良の結果が得ら
れ、これによって本発明の有効性が立証された。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、表
示装置用のフィルター構造として、透明基材上に、光吸
収フィルター層と光吸収膜を含む反射防止膜とを設けた
ことにより、次のような効果を得ることができる。 （１）表示パネル材料を変えることなく、広い範囲の透
過率調整が可能となる。 （２）ゴースト、フレア等がなく、優れた表示品質を得
ることができる。 （３）表示装置の機械強度にかかわらず、表示面の全域
に渡り均一な透過率の表示装置を得ることができる。 （４）最小限の層数で優れた反射防止機能を付加するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る表示装置用フィルターの構造例を
示す断面図である。

【図２】本発明の実施例１、２に係る表示装置の要部断
面図である。

【図３】本発明が適用されるブラウン管の外観図であ
る。

【図４】本発明の実施例３、４に係る表示装置の要部断
面図である。

【図５】本発明の比較例１、２に係る表示装置の要部断
面図である。

【図６】本発明の実施例１における反射防止膜の表面反
射特性を示す図である。

【図７】本発明の実施例２と比較例２における反射防止
膜の表面反射特性を示す図である。

【図８】本発明の比較例１における反射防止膜の表面反
射特性を示す図である。

【図９】本発明の比較例２における反射防止膜の内面か
らの光に対する反射特性を示す図である。

【図１０】本発明の実施例４に係るカラーフィルター顔
料の透過特性を示す図である。

【図１１】本発明の実施例４に係る光吸収フィルター層
の透過特性を示す図である。

【図１２】従来と本発明のフィルター構成の違いによる
光の透過及び反射の様子を示す模式図である。

【符号の説明】

１…透明基材、２，１３，１８，４３，５０…光吸収フ
ィルター層、３，１４，１９，４５，５２…光吸収膜、
４，１５，２０，２１，４６，５３…誘電体膜、５，１
６，４７，５４…反射防止膜、７…パネルガラス、１
１，４１…ＰＥＴフィルム、１２，４２…ハードコート
層、１７，４９…粘着剤層、４４，５１…接着層、４
８，５５…防汚膜、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｊ 29/89 Ｇ０２Ｂ 1/10 Ａ (72)発明者 山下 尚孝 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 小林 政広 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 2H048 CA04 CA05 CA09 CA14 CA19 CA24 2K009 AA05 AA06 AA15 BB02 BB14 BB24 CC02 CC03 CC14 DD03 DD04 EE05 5C028 AA10 5C032 AA02 DD02 DE03 DF01 DF03 DF05 DG01 DG04 EE01 EE03 EE17 EF01 EF02 5G435 AA01 AA17 BB02 DD11 FF01 FF14 GG11 KK05 KK07 LL04 LL15

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基材上に光吸収フィルター層と反射
   防止膜とを有する表示装置用フィルターであって、 前記反射防止膜は、少なくとも一つの層を光吸収膜とし
   た複数の層からなることを特徴とする表示装置用フィル
   ター。
2. 【請求項２】 前記反射防止膜は、少なくとも光吸収膜
   と誘電体膜の積層構造を有することを特徴とする請求項
   １記載の表示装置用フィルター。
3. 【請求項３】 前記反射防止膜は、前記光吸収フィルタ
   ー層上に形成された接着層を有することを特徴とする請
   求項１記載の表示装置用フィルター。
4. 【請求項４】 前記反射防止膜は、前記光吸収膜の酸化
   を防止する酸化バリア層を有することを特徴とする請求
   項１記載の表示装置用フィルター。
5. 【請求項５】 透明基材上に光吸収フィルター層と反射
   防止膜とを有するとともに、前記反射防止膜は、少なく
   とも一つの層を光吸収膜とした複数の層からなる表示装
   置用フィルターの製造方法であって、 前記透明基材上において、金属アルコキシドを用いたゾ
   ル−ゲル法により前記光吸収フィルター層を形成するこ
   とを特徴とする表示装置用フィルターの製造方法。
6. 【請求項６】 表示用パネル上或いは該表示用パネルに
   貼着された透明基材上に光吸収フィルター層と反射防止
   膜とを有する表示装置であって、 前記反射防止膜は、少なくとも一つの層を光吸収膜とし
   た複数の層からなることを特徴とする表示装置。
7. 【請求項７】 前記反射防止膜は、少なくとも光吸収膜
   と誘電体膜の積層構造を有することを特徴とする請求項
   ６記載の表示装置。
8. 【請求項８】 前記反射防止膜は、前記光吸収フィルタ
   ー層上に形成された接着層を有することを特徴とする請
   求項６記載の表示装置。
9. 【請求項９】 前記反射防止膜は、前記光吸収膜の酸化
   を防止する酸化バリア層を有することを特徴とする請求
   項６記載の表示装置。