【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高画質な画像情報表示を行うディスプレイ装置に関し、とりわけ写真画像をあたかも写真印画紙のような質感をもって表示するディスプレイ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＲＴや液晶表示装置といったディスプレイ装置の表示解像度が向上したことやデジタルスチルカメラの普及、インターネット情報閲覧の普及に伴い、従来、紙媒体上の印刷物として鑑賞していた自然画像、なかでもとりわけ写真画像をディスプレイ装置で鑑賞する機会が一般化している。
【０００３】
情報閲覧用のディスプレイ装置では、蛍光灯等の室内照明や太陽光といった外光がディスプレイ装置の表示面に映りこみ、閲覧者の視認性の低下を招くという課題があり、この課題を低減するためにディスプレイ装置の表示面にアンチグレア特性を付与することが広く行われている。
このアンチグレア特性はディスプレイ装置の表示面上や前記表示面を覆うように設けられた透明部材に透明微小粒子を含む層を設けて表面に凹凸形状を作り込んだり、表示面そのものをサンドブラスト法等によって粗くし、凹凸形状を作り込んで光散乱機能を付与することにより得られる。
この具体例としては、特開２００１−２８１４０５号公報や特開２００１−３０５３１４号公報に開示されている方法があげられる。
この光散乱機能によって、表示面に映り込んだ室内照明や太陽の像が不鮮明となるので、閲覧者の視認性が著しく低下することを防止できる。
【０００４】
しかし、ディスプレイ装置に写真画像や絵画等を表示して鑑賞をする目的においては、画像情報が本来持つ解像度や色情報を可能な限り忠実に再現することが求められており、この場合、前記アンチグレア特性は表示画像の解像度の低下や不正確な色再現を引き起こすという課題を持っている。
なぜなら、先述したようにアンチグレア特性は表示面もしくはその近傍の部材の光散乱によって発現するものであり、それは同時にそこを透過する画像光も散乱してしまい、その結果、本来画像光が持っている解像度特性が低下してしまう。
【０００５】
また、外光が表示面に入射した場合、先述したように映り込んだ光源の像が不鮮明となるという効果は得られるものの、同時に外光が表示面で複雑に乱反射して、表示面輝度が上昇して白味がかった色調を呈するようになる白ボケと呼ばれる現象が生じる。
この結果、画像光本来の持つコントラスト特性が悪くなるとともに、本来の色情報に白味がかった色調が付加され、正確な色情報を再現できなくなってしまう。
【０００６】
従って、写真画像や絵画等を鑑賞するような目的においては、表示面のアンチグレア特性は無いか、極めて低いことが要求される。
同時に、表示面のアンチグレア特性を低くおさえると、表示面に光沢感が生じ、それが実際の写真印画紙表面の光沢感を想起させて鑑賞者に好印象を与えるという副次的効果も得られる。
このような要求に応えて、最近は表示面を平滑にして光散乱度を低く抑えながら、そこに誘電体多層膜の反射防止構造を作り込んで外光の映りこみを低減したディスプレイ装置が市場に受け入れられ始めている。
この具体例としては特開平８−３０１６３３号公報に開示される例があげられる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２８１４０５号公報
【特許文献２】
特開２００１−３０５３１４号公報
【特許文献３】
特開平８−３０１６３３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなディスプレイ装置においては外光の反射率は約１パーセント程度存在し、この程度の反射率があると、人間は、表示面に映り込んだ外光を明瞭に知覚して画像鑑賞の妨害と感じてしまう。
一方、誘電体多層膜の層数を多くして、反射率を下げることも可能であるが、膜層数の増加に伴って誘電体多層膜製造のスループット、歩留まりが著しく低下し、ディスプレイ装置のコストが増大してしまう。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、コストの増大をともなうことなく、解像度、色再現性に優れ、とりわけ写真画像を写真印画紙のような質感をもって表示し得るディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のディスプレイ装置は、表示面もしくは前記表示面の鑑賞者側に設けられた透明部材が表面凹凸構造を有し、前記表面凹凸構造が、視認可能な凹凸成分を面内に渡って略連続的に含むことを特徴とする。
ディスプレイ装置の表示面の凹凸構造サイズと表示画質、外光の映りこみの関係において、表示面の表面反射率がある程度大きくても、表示面の表面凹凸構造に視認可能な凹凸成分が面内に渡って連続的に含まれると、外光の映りこみがほとんど気にならない。
【００１０】
ディスプレイ装置の表示面に蛍光灯のような光源が映り込んでいるとき、表示面が平滑であると蛍光灯の像は図１（ａ）の１０１のように輪郭のはっきりとした鮮鋭なものとなる。
ここで表示面が平滑であるとは、表示面の表面凹凸構造が人間の目の分解能以下のサイズを有する構造で、人間には凹凸構造そのものがほとんど知覚できないものであることをいう。
このような映りこみ状態で表示画像を見ると、表示画像の上に、はっきりとした蛍光灯の像が重なって見えることとなり表示画像鑑賞に妨害感がともなうこととなる。
【００１１】
一方、表面に人間が視認可能な凹凸構造を作り込むと、その表面に映り込んだ蛍光灯の像には、図１（ｂ）のように１０２の凹凸構造に対応した歪みが生じる。
ここで、視認可能な凹凸とは、必ずしも表面凹凸構造そのものが明瞭に見えるということではなく、それを通して見る表示画像に表面凹凸構造に対応した幾何学的な影響が出ることをいう。
さらには、表示画像を見ているときは表面凹凸構造そのものが明瞭に知覚できなくても、例えば表示面すれすれの方向から、表示面の凹凸構造のみを観察しようとしたとき、人間の目で凹凸構造を視認できることをいう。
この歪みがある蛍光灯の像は鑑賞者には鮮鋭度の低いぼやけた像と知覚され、表示画像の上にそれが重なって見えても、それが何であるのか明瞭に知覚されなくなるので表示画像鑑賞の妨害感が著しく低減される。
同時に、鮮鋭度の低い蛍光灯像は、表示面に反射特性があることを知覚させ、鑑賞者に光沢感をもたらすという副次的効果を生じる。
写真印画紙の表面反射特性はこれと似た鮮鋭度の低い反射像とそれにともなう光沢感を有しており、結果的に、ディスプレイ鑑賞者はあたかも写真印画紙を見ているがごとき感覚を生じる。
【００１２】
また、前記視認可能な凹凸成分によってもたらされる表示面もしくは前記表示面の鑑賞者側に設けられた透明部材の４５°反射像鮮明度Ｃ（２．０）が１０ないし９５の範囲にある場合に上記効果が著しくなり、それに加えて前記表示面もしくは表示面の鑑賞者側設けられた透明部材の６０°鏡面光沢度が１５ないし８５の範囲にある場合に上記効果はさらに著しくなる。
【００１３】
また、前記視認可能な凹凸成分は、前記効果をもたらす上で適切なサイズ範囲を持っており、凹凸成分の凹凸間隔、凹凸深さを変化させたところ、前記視認可能な凹凸成分の平均間隔が２００μｍないし２０００μｍの範囲にあり、平均粗さが３μｍないし２５μｍの範囲にある場合に大きな効果が得られる。
なお、視認可能な凹凸成分の平均間隔ならびに平均粗さの定義については発明の実施形態の項で詳述する。
【００１４】
ディスプレイ装置を用いて写真画像を鑑賞する場合、鑑賞者は通常の写真印画紙の鑑賞と同程度の３０ｃｍ〜５０ｃｍの距離でそれを鑑賞する事が多い。
人間の視角限界は一般的に１分といわれており、眼とディスプレイ装置の距離を３０ｃｍとすると１分はディスプレイ表示面上で約１００μｍに相当する。
しかし前記視認可能な凹凸成分の平均間隔がこの程度であると、映り込んだ蛍光灯の歪みの変化が細かくなりすぎ、前記効果は低下する。
適度な歪みを持たせるためには２００μｍ以上の平均間隔を持たせることが必要である。
さらに、平均間隔が２０００μｍより大きくなった場合は、歪みの度合いが緩慢になりすぎ、この場合も前記効果は低下する。
前記視認可能な凹凸成分の平均粗さが前記サイズ範囲を超えて３μｍより小さくなると、蛍光灯の歪みがほとんど感じられなくなって、前記効果は低下する。
さらに、２５μｍより大きくなると、凹凸構造における光の乱反射が大きくなって、光の散乱度合いが強まり、表示画像の解像度の低下や白ボケを生じる。
【００１５】
また、上記視認可能な凹凸成分のサイズ範囲のなかでも特に平均間隔が５００μｍないし２０００μｍの範囲にあり、平均粗さが３μｍないし１５μｍの範囲にある場合は、高い光沢感が感じられて、あたかも光沢仕上げのつややかな印象の写真印画紙を鑑賞しているがごとき感覚が得られ、平均間隔が２００μｍないし７００μｍの範囲にあり、平均粗さが１０μｍないし２５μｍの範囲にある場合は、表示面への映りこみ光源像のぼやけかたが適度に大きくなって、あたかも絹目仕上げのしっとりとした印象の写真印画紙を鑑賞しているがごとき感覚が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるディスプレイ装置の好適な実施の形態を液晶表示装置に適用した例を用いて詳細に説明する。
図２は本発明のディスプレイ装置の概略構成図であり、図２（ａ）は液晶表示装置２０１の上側偏光板２０２の表面上に視認可能な凹凸成分を有する凹凸構造を作り込んだ皮膜層２０３が形成されている。
また、図２（ｂ）は上側偏光板２０２の鑑賞者側に透明基板２０４が配置されており、この透明基板２０４の表面上には視認可能な凹凸成分を有する凹凸構造が形成されている。
本発明の趣旨は、ディスプレイ装置の最も鑑賞者側に配置された表面に面内に渡って略連続的に視認可能な凹凸成分を有する凹凸構造を作り込むことにあり、図２（ａ）、（ｂ）いずれの構成をとっても同様の効果が得られる。
【００１７】
図２（ａ）の皮膜層２０３を形成する素材としては、樹脂、無機系皮膜素材があげられる。
樹脂としてはポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、アミド系、シリコーン系、エポキシ系、ポリビニルアルコール系などの各種樹脂があげられ、それらは熱硬化型、紫外線硬化型、嫌気性硬化型などの各種硬化性を有するものである。
無機系皮膜素材としては金属アルコキシドを原料とし、その加水分解で得られる金属酸化物皮膜、あるいはその樹脂素材との混合物、シリカや炭酸カルシウムなどの酸化物微粒子とセルロース系、ポリビニルアルコール系、ピロリドン系バインダとの混合物などがあげられる。
また、これらの樹脂や無機系皮膜素材には光学的機能の付与のためにシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、ＰＭＭＡ、ポリウレタンなどの微粒子を添加しても良い。
これらの微粒子の添加は、主に皮膜層２０３のヘイズ率、光沢度の調整を目的に行われる。
【００１８】
上側偏光板２０２への皮膜層２０３の形成は、樹脂、無機系皮膜素材を溶媒中に溶解もしくは分散させた塗工液をドクターブレード法、グラビアロールコータ法、ディップコーティング法、スピンコーティング法などの適宜な方式で上側偏光板２０２上に塗工することで行われる。
皮膜層２０３への表面凹凸構造の付与は、皮膜層２０３の可塑性がある間に、それを所望の凹凸構造を有する型に押し付けることにより行われる。
押し付け法としては、所望の凹凸構造を有する型をドラムに巻つけ、皮膜層２０３を形成した偏光板を前記ドラムと圧接用ロールの間に通す連続形成法が生産性を向上させる観点から好ましい。
表面凹凸構造を付与する工程に引き続き、加熱、嫌気処理、紫外線照射処理等の硬化処理が施され、皮膜層２０３に形成された表面凹凸構造が固定化される。
【００１９】
図２（ｂ）の構成の透明基板２０４としては、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂などがあげられ、透明基板２０４への表面凹凸構造の形成法としては、所望の凹凸構造を有する型を用いて、押し出し成形、エンボス成形、キャスト成形、絞り付け成形、ラミネート成形を施すことがあげられる。
さらに、透明基板２０４の表面に、前記皮膜層２０３を設け、図２（ａ）と略同等の方法を用いて表面凹凸構造を形成しても良い。
以上のように形成された表面凹凸構造の表面上に、反射防止機能を付与する目的で、反射防止膜を形成しても良い。
反射防止膜としては、誘電体単層膜、誘電体多層膜等があげられ、それらはディップコーティング法、スピンコーティング法、蒸着法、スパッタ法などの各種薄膜形成方法をもちいて形成される。
【００２０】
図３は、皮膜層２０３および透明基板２０４の表面上に形成された凹凸構造の形状を説明するための断面図である。
凹凸構造の断面は図３（ａ）の断面曲線３０１のごとく長短さまざまな間隔の凹凸構造を含んでいる。
ここで、凹凸の間隔とは隣り合う凸部間の距離と定義する。断面曲線３０１の中から、凹凸の間隔が２００μｍ〜２０００μｍの範囲にある成分のみを抽出して描いたのが図３（ｂ）の曲線３０２であり、この凹凸成分は人間の眼の分解能以上のサイズであり視認可能であることから視認成分断面曲線と呼ぶことにする。
この視認成分断面曲線は皮膜層２０３もしくは透明基板２０４の面内に渡ってほぼ連続している。
【００２１】
この視認成分断面曲線３０２の形状を定量化するために、視認成分断面曲線３０２の平均粗さと凹凸平均間隔を以下のように定義した。
視認成分断面曲線３０２の平均粗さは、ＪＩＳ規格Ｂ０６０１に述べられる表面粗さの定義に準じ、視認成分断面曲線３０２を、ＪＩＳ規格Ｂ０６０１で定義するところの粗さ曲線と見なして、１０点平均粗さを求め、それを視認成分断面曲線３０２の平均粗さと定義した。
測定に際しては、測定基準長さｌを２．５ｍｍ、評価長さｌｎを１２．５ｍｍとした。
【００２２】
また、視認成分断面曲線３０２の平均凹凸間隔を、ＪＩＳ規格Ｂ０６０１に述べられる表面粗さの定義に準じ、視認成分断面曲線３０２を、ＪＩＳ規格Ｂ０６０１で定義するところの粗さ曲線と見なして、凹凸平均間隔を求め、それを視認成分断面曲線３０２の凹凸平均間隔と定義した。
この場合も測定基準長さｌを２．５ｍｍ、評価長さｌｎを１２．５ｍｍとした。
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例について説明する。
【００２３】
（実施例１）
本実施例は図２（ａ）の構成のディスプレイ装置における実施例である。
偏光板ＥＧＷ１２２５ＤＵ（製品名 日東電工製）の上面に紫外線硬化樹脂（ウレタンアクリレート系モノマ）、光重合開始剤、トルエンからなる塗工液を塗布し、乾燥後、それを凹凸構造を有する型を巻き付けたドラムと圧接用ロールの間に通し、引き続き紫外線照射により硬化処理して、型の表面形状を皮膜に転写した。
前記型の凹凸形状は視認可能な凹凸成分を全面に渡り略連続的に有し、視認可能な凹凸成分の凹凸平均間隔は８８０μｍ、凹凸平均粗さ１２μｍである。
一方、得られた偏光板皮膜層の表面凹凸構造における視認可能な凹凸成分の凹凸平均間隔は８６０μｍ、凹凸平均粗さ７μｍであった。
この偏光板を上側偏光板として用いた液晶表示装置の４５°反射像鮮明度はＣ（２．０）＝１９であり、６０°鏡面光沢度は７７であった。
この液晶表示装置における外光の映りこみは適度なぼやけ具合で画像鑑賞の妨害感とはならず、その光沢感はつやだし写真のようなつややかな印象が得られるものであった。
また、表示画像の解像度、色再現性はクリアな印象を得られるものであった。
【００２４】
（実施例２）
本実施例は、実施例１で得られた表面凹凸構造を有する偏光板の表面に、さらに、光学膜厚が中心波長λ＝５５０ｎｍに対してλ／４のＳｉＯ２薄膜をディッピング法により形成して、反射防止膜とした実施例である。
この反射防止膜により、４５°反射像鮮明度がＣ（２．０）＝１６、６０°鏡面光沢度が４６に低下し、外光の映りこみが大きく低減された。
しかし、光沢感、表示画像の解像度、色再現の変化はあまり大きく感じられなかった。
【００２５】
（実施例３）
本実施例は、実施例１で説明した紫外線硬化樹脂（ウレタンアクリレート系モノマ）、光重合開始剤、トルエンからなる塗工液１００重量部に対して平均粒径３．０μｍのシリカ微粒子を１重量部混入し、実施例１と同じ工程を経て偏光板皮膜層に適度の光散乱を持たせた例である。
得られた偏光板皮膜層の表面凹凸構造における視認可能な凹凸成分の凹凸平均間隔は８６０μｍ、凹凸平均粗さ１１μｍであった。
実施例１に対して凹凸平均粗さが増大しているのはシリカ微粒子の混入によるものと推測される。
この偏光板を上側偏光板として用いた液晶表示装置の４５°反射像鮮明度はＣ（２．０）＝１１であり、６０°鏡面光沢度は３３であった。
この液晶表示装置における外光の映りこみはほとんど気にならず、その光沢感はつや消し写真のような落ちついた印象が感じられるものであった。
また、表示画像の解像度、色再現性はしっとりとした印象が得られるものであった。
【００２６】
（実施例４）
本実施例は図２（ｂ）の構成のディスプレイ装置における実施例である。
ポリメチルメタクリレート樹脂製透明基板を凹凸構造を有する型を巻き付けたロールで型押しして、その表面に型形状を転写した。
前記型の凹凸形状は視認可能な凹凸成分を全面に渡り略連続的に有し、視認可能な凹凸成分の凹凸平均間隔は１３００μｍ、凹凸平均粗さ１９μｍである。
一方、得られた透明基板の表面凹凸構造における視認可能な凹凸成分の凹凸平均間隔は１２７０μｍ、凹凸平均粗さ１０μｍであった。
この透明基板を用いた液晶表示装置の４５°反射像鮮明度はＣ（２．０）＝７６であり、６０°鏡面光沢度は６２であった。
この液晶表示装置における外光の映りこみは適度なぼやけ具合で画像鑑賞の妨害感とはならず、その光沢感はつやだし写真のようなつややかな印象が得られるものであった。
また、表示画像の解像度、色再現性はクリアな印象を得られるものであった。
【００２７】
（実施例５）
ポリメチルメタクリレート樹脂製透明基板の表面上に実施例１と同じ紫外線硬化樹脂（ウレタンアクリレート系モノマ）、光重合開始剤、トルエンからなる塗工液を塗布し、乾燥後、同基板を、凹凸構造を有する型を巻き付けたロールで型押しして、その表面に型形状を転写した。
前記型の凹凸形状は視認可能な凹凸成分を全面に渡り略連続的に有し、視認可能な凹凸成分の凹凸平均間隔は４２０μｍ、凹凸平均粗さ５２μｍである。
一方、得られた透明基板皮膜層の表面凹凸構造における視認可能な凹凸成分の凹凸平均間隔は３８０μｍ、凹凸平均粗さ２２μｍであった。
この透明基板を用いた液晶表示装置の４５°反射像鮮明度はＣ（２．０）＝１１であり、６０°鏡面光沢度は１７であった。
この液晶表示装置における外光の映りこみはほとんど気にならず、その光沢感はつや消し写真のような落ちついた印象が感じられるものであった。
また、表示画像の解像度、色再現性はしっとりとした印象が得られるものであった。
【００２８】
（比較例１）
外光の映りこみの低減を主たる目的として、アンチグレア型偏光板ＡＧＳ１（製品名 日東電工製）を用いた液晶表示装置の偏光板表面凹凸構造の大半の凹凸間隔は５０μｍ以下のもので、それより間隔の長い視認可能な凹凸成分がほとんど含まれなかった。
また、この偏光板の４５°反射像鮮明度Ｃ（２．０）は１０を下回り、６０°鏡面光沢度は２０程度であった。
これを上側偏光板として用いた液晶表示装置は外光の映りこみがほとんど気にならないものの、光沢感は感じられず、表示画像の解像度の劣化や白ボケ現象が確認された。
【００２９】
（比較例２）
白ボケ現象の抑制を図りながら同時に外光の映りこみをある程度低減することを主たる目的として、反射防止型偏光板ＡＲＣタイプ（製品名 日東電工製）を用いた液晶表示装置の偏光板表面凹凸構造は平滑で、大半の凹凸の粗さは１μｍ以下のものであった。
また、この偏光板の４５°反射像鮮明度Ｃ（２．０）は９０を上回り、６０°鏡面光沢度は４５程度であった。
これを上側偏光板として用いた液晶表示装置は外光が極めてクリアに映り込むためにそれが画像鑑賞の妨害となった。
また、光沢感も強すぎて画像鑑賞に不自然感をともなった。
【００３０】
なお、上記各実施例の効果を分かりやすく示すために、表１に各実施例の相対評価を示した。
【００３１】
【表１】
それぞれの評価結果は複数の評価者による評価結果に基づいており、表中の評価記号は以下の内容に対応している。
（外光の映りこみ）
◎…ほとんど気にならない。
○…鑑賞の妨害感とはならない。
×…鑑賞の妨害感になる。
（表示画像の光沢感）
◎…つやだし写真のような光沢が感じられる。
○…つや消し写真のような落ちついた光沢が感じられる。
×…光沢感がない、あるいは光沢感が強すぎ不自然感がともなう。
（表示画像の画質）
◎…解像度、色再現性ともにクリアな印象が得られる。
○…◎には至らないものの、落ちついてしっとりとした印象が得られる。
×…解像度の劣化や白ぼけが感じられる。
【００３２】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本実施の形態においては、ディスプレイ装置として液晶表示装置を使用する例を述べたが、ＣＲＴ、ＥＬ表示素子、ＰＤＰ、ＦＥＤ等、他の情報表示手段を使用することが可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ディスプレイ装置の表示面もしくは前記表示面の鑑賞者側に設けられた透明部材が表面凹凸構造を有し、前記表面凹凸構造が、視認可能な凹凸成分を面内に渡って略連続的に含むようにすることによって、外光の映りこみを低減し、解像度、色再現性に優れ、とりわけ写真画像を写真印画紙のような質感をもって表示し得るディスプレイ装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の効果の説明図
【図２】本発明のディスプレイ装置の概略構成図
【図３】本発明の表面凹凸構造の断面図
【符号の説明】
１０１…鮮明な蛍光灯の像
１０２…凹凸構造に対応した歪みを持つ蛍光灯の像
２０１…液晶表示装置
２０２…上側偏光板
２０３…皮膜層
２０４…透明基板
３０１…断面曲線
３０２…視認成分断面曲線[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device that displays high-quality image information, and more particularly to a display device that displays a photographic image as if it were a photographic paper.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the improvement in display resolution of display devices such as CRTs and liquid crystal display devices, the spread of digital still cameras, and the spread of Internet information browsing, natural images, which have conventionally been viewed as printed matter on paper media, have been Opportunities to appreciate a photographic image on a display device have become common.
[0003]
In a display device for information browsing, there is a problem that indoor lighting such as a fluorescent lamp or external light such as sunlight is reflected on a display surface of the display device, thereby lowering the visibility of a viewer. It is widely practiced to provide an anti-glare property to the display surface of a display device.
This anti-glare property is provided on the display surface of the display device or a transparent member provided so as to cover the display surface by providing a layer containing transparent fine particles to create an uneven shape on the surface, or by sandblasting the display surface itself. It can be obtained by providing a light scattering function by making it rough and forming an uneven shape.
Specific examples thereof include the methods disclosed in JP-A-2001-281405 and JP-A-2001-305314.
With this light scattering function, the room illumination and the sun image reflected on the display surface become unclear, so that the visibility of the viewer can be prevented from being significantly reduced.
[0004]
However, for the purpose of displaying and appreciating a photographic image or a painting on a display device, it is required that the resolution and color information inherent in the image information be reproduced as faithfully as possible. The characteristic has a problem that the resolution of a display image is reduced and inaccurate color reproduction is caused.
Because, as described above, the anti-glare property is manifested by light scattering of the display surface or a member near the display surface, which also scatters image light transmitted therethrough, and as a result, the image light originally has The resolution characteristics are degraded.
[0005]
In addition, when external light is incident on the display surface, the effect of blurring the image of the reflected light source is obtained as described above, but at the same time, external light is complicatedly diffusely reflected on the display surface, and the luminance of the display surface is reduced. A phenomenon called white blurring occurs in which the color rises to give a whitish color tone.
As a result, the contrast characteristic inherent in the image light deteriorates, and a white tone is added to the original color information, so that accurate color information cannot be reproduced.
[0006]
Therefore, for the purpose of appreciating a photographic image, a painting, or the like, it is required that the display surface has no or very low antiglare characteristics.
At the same time, if the anti-glare property of the display surface is kept low, the display surface has a glossy effect, which recalls the glossiness of the actual photographic printing paper surface, and has a secondary effect of giving a good impression to the viewer. .
In response to these demands, recently, display devices that reduce the reflection of external light by forming an anti-reflection structure of a dielectric multilayer film on the display surface while suppressing the light scattering degree by smoothing the display surface have recently been marketed. It has begun to be accepted.
As a specific example, there is an example disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-301633.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2001-281405 A [Patent Document 2]
JP 2001-305314 A [Patent Document 3]
JP-A-8-301633
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a display device, the reflectivity of external light is about 1%, and with such a reflectivity, a person can clearly perceive the external light reflected on the display surface and enjoy an image. It feels like a disturbance.
On the other hand, it is possible to reduce the reflectance by increasing the number of dielectric multilayer films, but with the increase in the number of film layers, the throughput and yield of the dielectric multilayer film decrease significantly, and the The cost increases.
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and has excellent resolution and color reproducibility, and can display a photographic image with a texture similar to that of photographic printing paper, without increasing the cost. It is an object to provide a display device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the display device of the present invention has a display surface or a transparent member provided on a viewer side of the display surface has a surface uneven structure, and the surface uneven structure has a visible uneven component. It is characterized by being included substantially continuously over the plane.
Regarding the relationship between the size of the uneven structure on the display surface of the display device, the display quality, and the reflection of external light, even if the surface reflectance of the display surface is large to some extent, unevenness components visible on the surface uneven structure of the display surface are present in the surface. If it is included continuously over the distance, the reflection of external light is hardly noticeable.
[0010]
When a light source such as a fluorescent lamp is reflected on the display surface of the display device, if the display surface is smooth, the image of the fluorescent lamp is sharp and sharp, as shown by 101 in FIG. Become.
Here, that the display surface is smooth means that the surface unevenness structure of the display surface has a size equal to or smaller than the resolution of human eyes, and that the unevenness structure itself can hardly be perceived by humans.
When the display image is viewed in such a reflected state, a clear image of the fluorescent lamp appears to be superimposed on the display image, and the display image apprehension is accompanied by a sense of obstruction.
[0011]
On the other hand, if a concave / convex structure that is visible to humans is formed on the surface, a distortion corresponding to the concave / convex structure 102 is generated in the image of the fluorescent lamp reflected on the surface as shown in FIG.
Here, the visible unevenness does not necessarily mean that the surface unevenness structure itself is clearly seen, but means that a display image viewed therethrough has a geometrical effect corresponding to the surface unevenness structure.
Furthermore, even when the surface unevenness itself cannot be clearly perceived when viewing the display image, for example, when trying to observe only the unevenness of the display surface from the direction of the display surface, the human eye may not be able to see the unevenness. The ability to see the structure.
This distorted fluorescent light image is perceived by the viewer as a blurred image with low sharpness, and even if it appears to overlap on the display image, it is not clearly perceived what it is. The sense of disturbing viewing is significantly reduced.
At the same time, the fluorescent lamp image with low sharpness perceives that the display surface has a reflection characteristic, and has a secondary effect of giving the viewer a glossy feeling.
The surface reflection characteristic of photographic paper has a similar low-reflection reflection image and its associated glossiness, resulting in a display viewer feeling as if they were looking at photographic paper. .
[0012]
Further, when the 45 ° reflection image clarity C (2.0) of the display surface provided by the visible unevenness component or the transparent member provided on the viewer side of the display surface is in the range of 10 to 95, The above-mentioned effect becomes remarkable. In addition, the above-mentioned effect becomes further remarkable when the 60 ° specular glossiness of the display surface or the transparent member provided on the viewer's side is in the range of 15 to 85.
[0013]
Further, the visible unevenness component has an appropriate size range for providing the effect, and when the unevenness interval of the unevenness component and the unevenness depth are changed, the average interval of the visible unevenness component is changed. A great effect is obtained when the average roughness is in the range of 200 μm to 2000 μm and the average roughness is in the range of 3 μm to 25 μm.
The definition of the average interval and the average roughness of the visible concavo-convex components will be described in detail in the embodiments of the invention.
[0014]
When viewing a photographic image using a display device, the viewer often views the photographic image at a distance of about 30 cm to 50 cm, which is about the same as viewing a normal photographic printing paper.
The human visual angle limit is generally said to be one minute, and if the distance between the eyes and the display device is 30 cm, one minute corresponds to about 100 μm on the display surface of the display.
However, when the average interval between the visible uneven components is about this level, the change in distortion of the reflected fluorescent lamp becomes too small, and the effect is reduced.
In order to provide an appropriate distortion, it is necessary to provide an average interval of 200 μm or more.
Further, when the average interval is larger than 2000 μm, the degree of distortion becomes too slow, and in this case also, the effect is reduced.
When the average roughness of the visible unevenness component exceeds the size range and becomes smaller than 3 μm, distortion of the fluorescent lamp is hardly perceived, and the effect is reduced.
Further, when the thickness is larger than 25 μm, irregular reflection of light in the uneven structure becomes large, the degree of light scattering is increased, and the resolution of a display image is reduced and white blur is caused.
[0015]
Also, in the size range of the visible unevenness component, particularly when the average interval is in the range of 500 μm to 2000 μm and the average roughness is in the range of 3 μm to 15 μm, a high glossiness is felt, and it is as if glossy. When viewing a photographic printing paper with a glossy finish, the feeling is obtained, and if the average interval is in the range of 200 μm to 700 μm and the average roughness is in the range of 10 μm to 25 μm, The blurring of the reflected light source image becomes moderately large, and you can enjoy the sensation as if you were watching a photographic paper with a silky finish and a moist impression.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings using an example in which a display device is applied to a liquid crystal display device.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the display device of the present invention, and FIG. 2A shows a coating layer 203 in which an uneven structure having a visible uneven component is formed on the surface of an upper polarizing plate 202 of a liquid crystal display device 201. Is formed.
In FIG. 2B, a transparent substrate 204 is disposed on the viewer side of the upper polarizing plate 202, and an uneven structure having a visible uneven component is formed on the surface of the transparent substrate 204.
The purpose of the present invention is to create a concave-convex structure having a concave-convex component that can be visually recognized substantially continuously over the surface on the surface of the display device arranged closest to the viewer, as shown in FIG. (B) The same effect can be obtained with any configuration.
[0017]
As a material for forming the coating layer 203 in FIG. 2A, a resin or an inorganic coating material is used.
Examples of the resin include various resins such as polyester, acrylic, urethane, amide, silicone, epoxy, and polyvinyl alcohol, and various types of curing such as thermosetting, ultraviolet curing, and anaerobic curing. It has the property.
As an inorganic coating material, a metal alkoxide is used as a raw material, a metal oxide film obtained by hydrolysis thereof, or a mixture with a resin material, oxide fine particles such as silica or calcium carbonate, and a cellulose, polyvinyl alcohol, or pyrrolidone. And a mixture with a binder.
Further, fine particles such as silica, alumina, titania, zirconia, PMMA, and polyurethane may be added to these resins and inorganic coating materials to impart an optical function.
The addition of these fine particles is mainly performed for the purpose of adjusting the haze ratio and glossiness of the film layer 203.
[0018]
The coating layer 203 is formed on the upper polarizing plate 202 by applying a coating solution obtained by dissolving or dispersing a resin or an inorganic coating material in a solvent, such as a doctor blade method, a gravure roll coater method, a dip coating method, or a spin coating method. This is performed by coating the upper polarizing plate 202 with an appropriate method.
The application of the surface uneven structure to the film layer 203 is performed by pressing the film layer 203 into a mold having a desired uneven structure while the film layer 203 is plastic.
As the pressing method, a continuous forming method in which a mold having a desired concavo-convex structure is wound around a drum and the polarizing plate on which the coating layer 203 is formed is passed between the drum and a press roll is preferable from the viewpoint of improving productivity.
Subsequent to the step of providing the surface uneven structure, a curing treatment such as heating, anaerobic treatment, or ultraviolet irradiation treatment is performed, and the surface uneven structure formed on the film layer 203 is fixed.
[0019]
As the transparent substrate 204 having the configuration shown in FIG. 2B, polyester-based resin, acrylic-based resin, epoxy-based resin, urethane-based resin, and the like can be given. Extrusion, embossing, casting, drawing, and laminating may be performed using a mold having an uneven structure.
Further, the film layer 203 may be provided on the surface of the transparent substrate 204, and a surface uneven structure may be formed using a method substantially similar to that shown in FIG.
An antireflection film may be formed on the surface of the uneven surface structure formed as described above for the purpose of imparting an antireflection function.
Examples of the antireflection film include a dielectric single-layer film and a dielectric multilayer film, which are formed by using various thin film forming methods such as a dip coating method, a spin coating method, a vapor deposition method, and a sputtering method.
[0020]
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the shape of the concavo-convex structure formed on the surfaces of the coating layer 203 and the transparent substrate 204.
The cross section of the concavo-convex structure includes concavo-convex structures with various lengths and short intervals as indicated by a cross-sectional curve 301 in FIG.
Here, the interval between the concavities and convexities is defined as the distance between adjacent convex portions. A curve 302 in FIG. 3B is drawn by extracting only a component having an interval of unevenness in the range of 200 μm to 2000 μm from the cross-sectional curve 301, and the unevenness component is higher than the resolution of the human eye. It is referred to as a visual component cross-sectional curve because of its size and visibility.
This visible component cross-sectional curve is substantially continuous over the surface of the coating layer 203 or the transparent substrate 204.
[0021]
In order to quantify the shape of the visual component cross-sectional curve 302, the average roughness and the unevenness average interval of the visual component cross-sectional curve 302 were defined as follows.
The average roughness of the visual component cross section curve 302 is based on the definition of surface roughness described in JIS standard B0601, and the visual component cross section curve 302 is regarded as a roughness curve defined by JIS standard B0601, and is averaged over 10 points. The roughness was determined and defined as the average roughness of the visual component sectional curve 302.
At the time of measurement, the measurement reference length 1 was 2.5 mm, and the evaluation length ln was 12.5 mm.
[0022]
Further, the average unevenness interval of the visual component cross-sectional curve 302 is based on the definition of the surface roughness described in JIS standard B0601, and the visual component cross-sectional curve 302 is regarded as a roughness curve defined by JIS standard B0601. The average interval was determined and defined as the average interval of the unevenness of the visual component sectional curve 302.
Also in this case, the measurement reference length 1 was 2.5 mm, and the evaluation length ln was 12.5 mm.
Hereinafter, examples that specifically show the configuration and effects of the present invention will be described.
[0023]
(Example 1)
This embodiment is an embodiment in a display device having the configuration of FIG.
A coating liquid composed of an ultraviolet-curable resin (urethane acrylate monomer), a photopolymerization initiator, and toluene is applied to the upper surface of a polarizing plate EGW1225DU (product name: manufactured by Nitto Denko), dried, and then wound around a mold having an uneven structure. The mold was then passed between a drum and a press roll, and then subjected to a curing treatment by irradiation with ultraviolet rays to transfer the surface shape of the mold to the film.
The concavo-convex shape of the mold has a visible concavo-convex component substantially continuously over the entire surface, and the visible concavo-convex component has an average interval of concavities and convexities of 880 μm and an average roughness of 12 μm.
On the other hand, the average interval of the unevenness of the visible unevenness component in the surface unevenness structure of the obtained polarizing plate coating layer was 860 μm and the average roughness of the unevenness was 7 μm.
The 45 ° reflected image clarity of the liquid crystal display device using this polarizing plate as the upper polarizing plate was C (2.0) = 19, and the 60 ° specular gloss was 77.
Reflection of external light in this liquid crystal display device did not cause an obstruction to image viewing due to a moderate degree of blurring, and the glossiness was such that a glossy photograph-like impression was obtained.
In addition, the resolution and color reproducibility of the displayed image gave a clear impression.
[0024]
(Example 2)
In this embodiment, an SiO 2 thin film having an optical film thickness of λ / 4 with respect to a center wavelength λ = 550 nm is further formed on the surface of the polarizing plate having the surface unevenness structure obtained in Example 1 by a dipping method. In this example, an antireflection film was used.
With this antireflection film, the 45 ° reflected image sharpness was reduced to C (2.0) = 16, the 60 ° specular gloss was reduced to 46, and the reflection of external light was greatly reduced.
However, the changes in the glossiness, the resolution of the display image, and the color reproduction were not felt so large.
[0025]
(Example 3)
In this example, 1 part by weight of silica fine particles having an average particle size of 3.0 μm was used for 100 parts by weight of a coating liquid composed of the ultraviolet-curable resin (urethane acrylate monomer), the photopolymerization initiator, and toluene described in Example 1. This is an example in which the polarizing plate coating layer has an appropriate amount of light scattering through the same steps as in Example 1 by mixing the same.
The average unevenness interval of the visible unevenness component in the surface unevenness structure of the obtained polarizing plate coating layer was 860 μm and the average unevenness roughness was 11 μm.
The reason why the average roughness of the unevenness is increased as compared with Example 1 is presumed to be due to the mixing of silica fine particles.
The liquid crystal display device using this polarizing plate as the upper polarizing plate had a 45 ° reflected image definition of C (2.0) = 11 and a 60 ° specular gloss of 33.
The reflection of external light on this liquid crystal display device was hardly noticeable, and the glossiness of the liquid crystal display device gave a calm impression like a matte photograph.
In addition, the resolution and color reproducibility of the displayed image gave a moist impression.
[0026]
(Example 4)
This embodiment is an embodiment in a display device having the configuration shown in FIG.
The transparent substrate made of polymethyl methacrylate resin was embossed with a roll around which a mold having an uneven structure was wound, and the mold shape was transferred to the surface thereof.
The concavo-convex shape of the mold has a visible concavo-convex component substantially continuously over the entire surface.
On the other hand, the average interval of the unevenness of the visible unevenness component in the surface unevenness structure of the obtained transparent substrate was 1270 μm, and the average unevenness roughness was 10 μm.
The 45 ° reflected image clarity of the liquid crystal display device using this transparent substrate was C (2.0) = 76, and the 60 ° specular gloss was 62.
Reflection of external light in this liquid crystal display device did not cause an obstruction to image viewing due to a moderate degree of blurring, and the glossiness was such that a glossy photograph-like impression was obtained.
In addition, the resolution and color reproducibility of the displayed image gave a clear impression.
[0027]
(Example 5)
On the surface of the transparent substrate made of polymethyl methacrylate resin, a coating liquid composed of the same ultraviolet-curable resin (urethane acrylate monomer), photopolymerization initiator, and toluene as in Example 1 was applied, and after drying, the substrate was subjected to an uneven structure. Was pressed by a roll around which a mold having the pattern was wound, and the mold shape was transferred to the surface thereof.
The concavo-convex shape of the mold has a visible concavo-convex component substantially continuously over the entire surface, and the visible concavo-convex component has an average concavo-convex interval of 420 μm and an average concavo-convex roughness of 52 μm.
On the other hand, the average interval of unevenness of visible unevenness components in the surface unevenness structure of the obtained transparent substrate coating layer was 380 μm, and the average roughness of unevenness was 22 μm.
The 45 ° reflected image clarity of the liquid crystal display device using this transparent substrate was C (2.0) = 11, and the 60 ° specular gloss was 17.
The reflection of external light on this liquid crystal display device was hardly noticeable, and the glossiness of the liquid crystal display device gave a calm impression like a matte photograph.
In addition, the resolution and color reproducibility of the displayed image gave a moist impression.
[0028]
(Comparative Example 1)
For the main purpose of reducing reflection of external light, most of the unevenness structure of the polarizing plate surface uneven structure of the liquid crystal display device using the anti-glare polarizing plate AGS1 (product name, manufactured by Nitto Denko) is 50 μm or less. Almost no visible concavo-convex components with long intervals were included.
The 45 ° reflected image clarity C (2.0) of this polarizing plate was less than 10, and the 60 ° specular gloss was about 20.
In the liquid crystal display device using this as the upper polarizing plate, reflection of external light was hardly noticed, but glossiness was not felt, and deterioration of the resolution of the display image and white blurring phenomenon were confirmed.
[0029]
(Comparative Example 2)
The main object of the present invention is to reduce the reflection of external light to some extent at the same time while suppressing the white blur phenomenon, and the surface uneven structure of the polarizing plate of a liquid crystal display device using an anti-reflection polarizing plate ARC type (product name: Nitto Denko). Was smooth and the roughness of most of the irregularities was 1 μm or less.
The 45 ° reflected image clarity C (2.0) of this polarizing plate was more than 90, and the 60 ° specular gloss was about 45.
In a liquid crystal display device using this as an upper polarizing plate, external light is reflected very clearly, which hinders image viewing.
In addition, the glossiness was too strong, and the image appreciation was unnatural.
[0030]
Table 1 shows the relative evaluation of each example in order to clearly show the effects of each example.
[0031]
[Table 1]
Each evaluation result is based on the evaluation results by a plurality of evaluators, and the evaluation symbols in the table correspond to the following contents.
(Reflection of external light)
◎ ... I hardly notice.
○: Does not hinder appreciation.
×: It becomes a sense of obstruction of appreciation.
(Glossiness of display image)
…: Glossiness like a glossy photograph is felt.
○: A calm luster like a matte photo is felt.
X: No glossiness or too strong glossiness with unnatural feeling.
(Display image quality)
A: A clear impression is obtained in both resolution and color reproducibility.
○: Although it does not reach ◎, it gives a calm and moist impression.
×: Degradation of resolution and blurring are felt.
[0032]
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in this embodiment, an example in which a liquid crystal display device is used as a display device has been described. However, other information display means such as a CRT, an EL display element, a PDP, and an FED can be used.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the display surface of the display device or the transparent member provided on the viewer side of the display surface has a surface uneven structure, and the surface uneven structure has a visible uneven component. Display that reduces the reflection of external light, is excellent in resolution and color reproducibility, and is particularly capable of displaying photographic images with a texture similar to that of photographic printing paper. It becomes possible to provide a device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of the effect of the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a display device of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of a surface uneven structure of the present invention.
101: Vivid fluorescent lamp image 102: Fluorescent lamp image 201 having distortion corresponding to the uneven structure 201: Liquid crystal display device 202: Upper polarizing plate 203: Coating layer 204: Transparent substrate 301: Cross section curve 302: Visible component cross section curve
