JP2006039109A - 映像表示装置及びそれに用いる光学フィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】
映像表示装置において、外光の画面への映り込みを抑え、良好な画質を確保可能な技術の提供。
【解決手段】
表示パネルの前面に設ける光学フィルタを、入射光を拡散反射する凹凸状表面を有した第１の層と、該第１の層側からの入射光と上記表示パネル側からの反射光とを円偏光させる第２の層とを備えた構成とし、第１の層で外光の映り込みを抑え、第２の層で外光を吸収して表示パネルの画面のコントラストを確保する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、表示パネル内のセルの放電、非放電で該表示パネルに映像表示を行う映像表示装置技術に係り、特に、該表示パネルの表面に設ける光学フィルタの構成に関する。

本発明に関連する従来技術としては、例えば、特開２００４−５３６３９号公報（特許文献１）に記載されたものがある。該公報には、プラズマディスプレイパネル等のスクリーンに表示される画像の画質劣化を防止するために、スクリーンの前面側に該スクリーンと所定の間隔をおいて光学フィルタを配し、該光学フィルタとしては、外光を円偏光に変換するとともにスクリーンで反射され偏光方向が逆転された円偏光の透過を制限する円偏光フィルタ層と、外光の反射率を低下させる反射防止フィルムとを有した構成とすることが記載されている。

特開２００４−５３６３９号公報

上記従来技術では、外光の光学フィルタ面での反射とスクリーン面での反射に起因した２重像の発生は抑えられるとしても、光学フィルタが、該光学フィルタに向かう外光の反射率を低下させる構成のため、観視者側からのスクリーン画面や光学フィルタ前面での外光の映り込みは十分に抑えられないおそれがある。
本発明の課題点は、上記従来技術の状況に鑑み、映像表示装置において、画面のコントラスト性能を確保した状態で、観視者側からの外光の映り込みを抑えられるようにすることである。
本発明の目的は、上記課題点を解決し、良好な画質の映像表示装置を提供することにある。

上記課題点を解決するために、本発明では、映像表示装置の表示パネルの表面（前面）に設ける光学フィルタを、入射光を拡散反射する凹凸状表面を有する第１の層と、該第１の層側からの入射光と上記表示パネル側からの反射光とを円偏光させる第２の層とを有して成る構成とする。第１の層は、例えば、光透過性のプラスチック材の表面が凹凸状とされたＡＧ（Ａｎｔｉ−Ｇｌａｒｅ）膜（以下、ＡＧフィルム層という）で形成し、第２の層は、例えば、入射光の特定方向の直線偏光成分を透過させる偏光板と、入射光の該直線偏光成分を円偏光光として出射するとともに、入射した円偏光光を特定方向の直線偏光成分として出射する１／４波長位相差板との積層構成（以下、この積層構成体部を円偏光フィルム層という）とする。第１の層（ＡＧフィルム層）では、入射光（外光）を拡散反射させることで外光の映り込みを抑え、第２の層（円偏光フィルム層）では、第１の層側からの入射光（外光）の該第２の層内への入射と、上記表示パネル１００側の面で反射した入射外光の光学フィルタ３００外部への出射とを阻止し、表示パネル１００の画面上におけるコントラスト性能の劣化を抑え所定レベルを確保する。
具体的には、上記を基本的構成要件とした映像表示装置及び光学フィルタを本発明として提案する。

本発明によれば、映像表示装置において、外光の映り込みを抑えられる。また、画面のコントラスト性能を確保することができる。

以下、本発明の実施例につき、図面を用いて説明する。
図１〜図４は、本発明の第１の実施例の説明図である。図１は、本発明の第１の実施例としての映像表示装置の表示部の構成を示す図、図２は、図１の表示部に用いる光学フィルタの構成例を示す図、図３は、図２の光学フィルタに用いるＡＧフィルム層の説明図、図４は、同じく図２の光学フィルタに用いる円偏光フィルム層の説明図である。本第１の実施例ではプラズマディスプレイ装置の場合につき説明する。

図１において、１００は、画素を形成するセルが電極間に形成され、該セルの放電、非放電により映像を表示するプラズマディスプレイ装置の表示パネル、２００は、表示パネル１００を接地するための接地用金具、３００は光学フィルタ、４００は、光学フィルタ３００を接地用金具２００に対して固定するための押え金具、４１０は押え金具４００を接地用金具２００に対して固定するための固定用ビス、５００は前枠である。表示パネル１００はその表面にガラス材部を有する。光学フィルタ３００は、表示パネル１００の画面における映像のコントラスト確保、外部と表示パネル１００との間における電磁波の遮蔽、表示パネル１００内における電極間における画素セルの放電による光（プラズマ光）のうちの不要光のカット、赤外線（近赤外線を含む）の遮蔽、外部衝撃力からの表示パネル１００の保護などを可能にするとともに、表示パネル１００の画面や該光学フィルタ３００前面への外光の映り込みを抑えるために設け、これら各機能を有する各部材が積層された構成を備える。

上記光学フィルタ３００は、所定のコントラスト性能を確保した状態で上記外光の映り込みを抑えるために、観視者側の最前面に光を拡散反射するための第１の層（図示なし）を設け、さらに、該第１の層よりも表示パネル１００側に、該第１の層側からの入射光と上記表示パネル１００のガラス部表面からの反射光を円偏光させて吸収する第２の層（図示なし）とを有する。第１の層は、例えば、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）などの光透過性のプラスチック材の表面が凹凸状とされて成るＡＧフィルムで形成され、第２の層は、例えば、入射光の特定方向の直線偏光成分を透過させる偏光板（図示なし）と、入射光の該直線偏光成分を円偏光光として出射するとともに、入射した円偏光光を特定方向の直線偏光成分として出射する１／４波長位相差板（図示なし）とが積層された円偏光フィルム（図示なし）で構成される。第１の層（ＡＧフィルム層）では、入射光（外光）を拡散反射させることで外光の映り込みを抑え、第２の層（円偏光フィルム層）では、第１の層側からの入射光（外光）の該第２の層内への入射と、上記表示パネル１００側のガラス材部の表面で反射した入射外光の光学フィルタ３００外部への出射とを阻止し、表示パネル１００の画面上における上記第１の層に起因したコントラスト性能の劣化を抑える。例えば、プラズマディスプレイ装置ではもともと明るい環境下でのコントラスト（明所コントラスト）が比較的低いが、上記第１の層における光の拡散反射はさらにこれを助長するため、上記第２の層による円偏光により特に上記明所コントラストの改善を図る。

以下の説明中、上記図１中の構成要素には、図１におけると同じ符号を付す。
図２は、上記図１の表示部に用いる光学フィルタの積層構成例を示す図、図３は、図２の光学フィルタに用いるＡＧフィルム層の説明図、図４は、同じく図２の光学フィルタに用いる円偏光フィルム層の説明図である。
図２において、３０１は、第１の層としてのＡＧフィルム層、３０２は、赤外線（近赤外線を含む）を遮蔽する第３の層としての赤外線遮蔽フィルム層、３０４は、上記ＡＧフィルム層３０１側からの入射光と表示パネル１００のガラス部表面からの反射光を、偏光板による直線偏光と１／４波長位相差板による円偏光との組合わせによりカット（吸収）する第２の層としての円偏光フィルム層、３０６は、外部と表示パネル１００との間における電磁波の遮蔽を行うメッシュ状金属材を有して成る第４の層としての電磁波遮蔽フィルム層、３０７は、表示パネル１００からのプラズマ光中の不要光をカットする不要光カットフィルム層、１０１は、表示パネル１００のガラス材部、３０３は、円偏光フィルム層３０４上に赤外線遮蔽フィルム層３０２を固定するための光透過性の粘着剤層、３０５は、電磁波遮蔽フィルム層３０６上に円偏光フィルム層３０４を固定するための光透過性の粘着剤層、３０８は、ガラス材部１０１上に不要光カットフィルム層３０７を固定する光透過性の粘着剤層である。

上記図２の構成において、ＡＧフィルム層３０１に対し、例えば、観視者の像光などの外光が入射されると、該入射外光の大部分がＡＧフィルム層３０１の表面の凹凸状部分で拡散反射される。該拡散反射されることにより、観視者の像光などの入射外光は、ＡＧフィルム層３０１面や表示パネル１００のガラス材部１０１に映り込むのを阻止される。

上記入射外光のうち、ＡＧフィルム層３０１の表面部で拡散反射されないものは該ＡＧフィルム層３０１中を通過して赤外線遮蔽フィルム層３０２に入射する。該赤外線遮蔽フィルム層３０２中を通過するとき、外光は、赤外線成分をカットされる。赤外線成分をカットされた外光は、粘着剤層３０３を通って、さらに円偏光フィルム層３０４に入射する。該円偏光フィルム層３０４中を通過するとき、外光は、直線偏光光とされた後に円偏光光とされる。該円偏光フィルム層３０４内で該外光は、偏光板により直線偏光光化されることによりその約５０％をカット（吸収）され、残りの外光（直線偏光光）が１／４波長位相差板により円偏光光とされる。円偏光光化された外光は、該円偏光フィルム層３０４から出て、粘着剤層３０５、電磁波遮蔽フィルム層３０６、不要光カットフィルム層３０７及び粘着剤層３０８を通って、表示パネル１００のガラス材部１０１に入射する。

上記ガラス材部１０１に入射した外光（円偏光光）は該ガラス材部１０１の表面で反射される。該反射されるとき、偏光回転方向が逆転され、上記入射外光とは逆向きの円偏光光として反射される。該反射された外光（逆向きの円偏光光）は、粘着剤層３０８、不要光カットフィルム層３０７、電磁波遮蔽フィルム層３０６及び粘着剤層３０５を通って、円偏光フィルム層３０４に入射する。該円偏光フィルム層３０４内では外光（逆向きの円偏光光）は、まず１／４波長位相差板により直線偏光光に変換される。該直線偏光光は、上記ＡＧフィルム層３０１、赤外線遮蔽フィルム層３０２及び粘着剤層３０３を通って該円偏光フィルム層３０４に入射した外光が１／４波長位相差板により形成される直線偏光光に対し、直角の偏光方向を有する。１／４波長位相差板により直線偏光光とされた反射外光は、円偏光フィルム層３０４内でさらに、偏光板に入射される。該偏光板はその吸収軸の方向が該反射外光（直線偏光光）の偏光方向と一致しているため、該反射外光を吸収する。このため、該反射外光は、該円偏光フィルム層３０４から粘着剤層３０３、赤外線遮蔽フィルム層３０２及びＡＧフィルム層３０１側にはほとんど出射されない。

上記のように、円偏光フィルム層３０４内で、表示パネル１００のガラス材部１０１表面への入射外光はその約５０％がカットされ、該ガラス材部１０１表面からの反射外光もそのほとんどが吸収されるため、該円偏光フィルム層３０４により、外光による表示パネル１００の画面のコントラストの劣化が抑えられる。

図３は、上記図２の光学フィルタ３００に用いるＡＧフィルム層３０１の説明図である。
ＡＧフィルム層３０１は、例えばＰＥＴなどの光透過性のプラスチック材などで構成され、観視者側の表面部３０１ａが凹凸状のつや消し状態とされ、入射した外光が該表面部３０１ａで拡散反射されるようになっている。観視者側からの外光が拡散反射されることにより、外光の映り込みが抑えられる。

図４は、上記図２の光学フィルタ３００に用いる円偏光フィルム層３０４の説明図である。本図４の円偏光フィルム３０４は、入射光の特定方向の直線偏光成分を透過させる偏光板と、入射光の該直線偏光成分を円偏光光として出射するとともに入射した円偏光光を特定方向の直線偏光成分として出射する１／４波長位相差板とが積層されて成るものとする。

図４において、３０４ａは偏光板、３０４ｂは１／４波長位相差板、１０１ａは、表示パネル１００のガラス材部１０１の表面部である。かかる構成において、円偏光フィルム層３０４に入射した光（外光）は、偏光板３０４ａにより、該偏光板の吸収軸方向の成分をカット（吸収）され、残りの特定の直線偏光成分が透過される。該カットされる成分の光量は入射外光の約５０％である。偏光板３０４ａを透過した直線偏光光（第１の直線偏光光という）は、１／４波長位相差板３０４ｂに入射され、該１／４波長位相差板３０４ｂにおいて円偏光光化される。円偏光光化された外光（第１の円偏光光という）は、該円偏光フィルム層３０４から出て、粘着剤層３０５（図２）、電磁波遮蔽フィルム層３０６（図２）、不要光カットフィルム層３０７（図２）及び粘着剤層３０８（図２）を経て、表示パネル１００のガラス材部１０１（図２）の表面部１０１ａに入射する。

上記表面部１０１ａに入射した第１の円偏光光は該表面部１０１ａで反射される。このとき、該第１の円偏光光は偏光回転方向が上記第１の円偏光光に対し逆転された状態で反射される。該反射された円偏光光（第２の円偏光光という）は、再び、粘着剤層３０８、不要光カットフィルム層３０７、電磁波遮蔽フィルム層３０６及び粘着剤層３０５を通り、円偏光フィルム層３０４に入射する。該円偏光フィルム層３０４内では該第２の円偏光光は、まず１／４波長位相差板３０４ｂにより直線偏光光（第２の直線偏光光という）に変換される。該第２の直線偏光光は、上記第２の円偏光光から変換されるため、上記第１の直線偏光光に対し偏光方向が直角となっている。該第２の直線偏光光は、円偏光フィルム層３０４内でさらに、偏光板３０４ａに入射される。該偏光板３０４ａはその吸収軸の方向が該第２の直線偏光光の偏光方向と一致しているため、該第２の直線偏光光を吸収する。このため、該第２の直線偏光光は、該円偏光フィルム層３０４からほとんど出射されないことになる。

上記第１の実施例によれば、プラズマディスプレイ装置において、外光の映り込みを抑えられる。また、明るい環境内においても画面のコントラスト性能の確保が可能となる。

図５は、本発明の第２の実施例の説明図で、上記第１の実施例の場合と同様、プラズマディスプレイ装置の表示部に用いる光学フィルタ３００の構成例を示す。本第２の実施例は光学フィルタ３００を、取扱いや生産性などの点から分離構造とし、ＡＧフィルム層３０１と円偏光フィルム層３０４とから成る第１の積層部分と、赤外線遮蔽フィルム層３０２等他の層から成る第２の積層部分とを別体とした場合の例である。ＡＧフィルム層３０１、円偏光フィルム層３０４、赤外線遮蔽フィルム層３０２、電磁波遮蔽フィルム層３０６、不要光カットフィルム層３０７及び粘着剤層３０５、３０８それぞれの構成は、上記第１の実施例の場合と同様であるとする。

図５において、３００ａは第１の積層部分、３００ｂは第２の積層部分である。第１の積層部分３００ａは、ＡＧフィルム層３０１と円偏光フィルム層３０４とから成り、円偏光フィルム層３０４を上記第２の積層部分３００ｂ側に、ＡＧフィルム層３０１を観視者側に配する。第２の積層部分３００ｂは、赤外線遮蔽フィルム層３０２、電磁波遮蔽フィルム層３０６、不要光カットフィルム層３０７及び粘着剤層３０５、３０８が積層されて成る。

図５の構成において、例えば、観視者の像光などの外光が、第１の積層部分３００ａのＡＧフィルム層３０１に入射されると、該入射外光の大部分がＡＧフィルム層３０１の表面の凹凸状部分で拡散反射される。該拡散反射されることにより、観視者の像光などの入射外光は、ＡＧフィルム層３０１面や表示パネル１００のガラス材部１０１に映り込むのが阻止される。上記入射外光のうち、ＡＧフィルム層３０１の表面部で拡散反射されないものは該ＡＧフィルム層３０１中を通過し、さらに、円偏光フィルム層３０４に入射する。該円偏光フィルム層３０４中を通過するとき、外光は、直線偏光光とされた後に円偏光光とされる。該円偏光フィルム層３０４内で該外光は、偏光板（図示なし）により直線偏光光化されることによりその約５０％をカット（吸収）され、残りの外光（第１の直線偏光光という）が１／４波長位相差板（図示なし）により円偏光光（第１の円偏光光という）とされる。第１の円偏光光は、該円偏光フィルム層３０４から出て、第２の積層部分３００ｂに入射し、該第２の積層部分３００ｂ内の赤外線遮蔽フィルム層３０２、粘着剤層３０５、電磁波遮蔽フィルム層３０６、不要光カットフィルム層３０７及び粘着剤層３０８を通って、表示パネル１００のガラス材部１０１に入射する。

上記ガラス材部１０１に入射した上記第１の円偏光光は、該ガラス材部１０１の表面で反射される。該反射されるとき、上記第１の円偏光光とは偏光回転方向が逆転した円偏光光（第２の円偏光光という）とされる。該反射された第２の円偏光光は、粘着剤層３０８、不要光カットフィルム層３０７、電磁波遮蔽フィルム層３０６、粘着剤層３０５及び赤外線遮蔽フィルム層３０２を通って、第１の積層部分３００ａの円偏光フィルム層３０４に入射する。該円偏光フィルム層３０４内では該第２の円偏光光は、まず１／４波長位相差板により直線偏光光（第２の直線偏光光）に変換される。該第２の直線偏光光は、上記第１の直線偏光光に対し偏光方向が直角である。該第２の直線偏光光は、円偏光フィルム層３０４内でさらに、偏光板に入射される。該偏光板はその吸収軸の方向が該第２の直線偏光光と偏光方向と一致しているため、該第２の直線偏光光を吸収する。このため、該第２の直線偏光光は、該円偏光フィルム層３０４からＡＧフィルム層３０１側にはほとんど出射されない。

上記のように、第１の積層部分３００ａ内で、表示パネル１００のガラス材部１０１表面への入射外光はその約５０％がカットされ、該ガラス材部１０１表面からの反射外光もそのほとんどが吸収されるため、該第１の積層部分３００ａにより、外光による表示パネル１００の画面のコントラストの劣化が抑えられる。

上記第２の実施例によっても、プラズマディスプレイ装置において、外光の映り込みを抑えられる。また、明るい環境内においても画面のコントラスト性能の確保が可能となる。特に、本第２の実施例では、第１の積層部分３００ａと、第２の積層部分３００ｂとが分離された別体構成となっているため、例えば、光学フィルタ３００の取扱い作業や生産工程などにおいて、第１の積層部分３００ａ、第２の積層部分３００ｂのいずれか一方に不良が発生したりした場合には、該不良が発生した方のみを除外することで対応することができ、この点からのコスト低減も可能となる。

なお、上記各実施例では、プラズマディスプレイ装置の表示パネルと組合わせる光学フィルタの例につき述べたが、映像表示装置はプラズマディスプレイ装置に限定されない。また、上記各実施例では、光学フィルタは、内部にガラス部層を含まず、表示パネル１００のガラス材部１０１上に、ＡＧフィルム層３０１や円偏光フィルム層３０４を積層する構成としたが、本発明はこれに限定されず、光学フィルタ内部にガラス部層や光透過性のプラスチック材などを例えば基材として有する構成であってもよい。また、円偏光フィルム層３０４、赤外線遮蔽フィルム層３０２、電磁波遮蔽フィルム層３０６、不要光カットフィルム層３０７の積層順序も上記実施例の構成に限定されない。さらに、ＡＧフィルム層３０１と円偏光フィルム層３０４以外のフィルム層は、その一部または全部を設けない構成としてもよい。

本発明の第１の実施例としての映像表示装置の表示部の構成を示す図である。 図１の表示部に用いる光学フィルタの構成例を示す図である。 図２の光学フィルタに用いるＡＧフィルム層の説明図である。 図２の光学フィルタに用いる円偏光フィルム層の説明図である。 他の光学フィルタの構成例を示す図である。

符号の説明

１００…表示パネル、
１０１…ガラス材部、
１０１ａ…表面部、
２００…接地用金具、
３００…光学フィルタ、
３０１…ＡＧフィルム層、
３０２…赤外線遮蔽フィルム層、
３０３、３０５、３０８…粘着剤層、
３０４…円偏光フィルム層、
３０４ａ…偏光板、
３０４ｂ…１／４波長位相差板、
３０６…電磁波遮蔽フィルム層、
３０７…不要光カットフィルム層、
４００…押え金具、
４１０…固定用ビス、
５００…前枠。

Claims (9)

1. 表示パネル上に映像表示を行う映像表示装置であって、
   上記表示パネルの前面上に、入射光を拡散反射する凹凸状表面を有する第１の層と、上記第１の層側からの入射光と上記表示パネル面からの反射光を少なくとも円偏光させる第２の層とを有して成る光学フィルタを備えた構成を特徴とする映像表示装置。
2. 映像信号に基づき画素のセルを放電させ映像表示を行う映像表示装置であって、
   上記セルが電極間に形成され、該セルの放電、非放電により映像を表示する表示パネルと、
   上記表示パネル前面の光透過性部材面上に設けられ、入射光を拡散反射する凹凸状表面を有する第１の層と、上記第１の層側からの入射光と上記光透過性部材面からの反射光を少なくとも円偏光させる第２の層とを有して成る光学フィルタと、
   を備えた構成を特徴とする映像表示装置。
3. 上記光学フィルタは、上記表示パネルの前面に密着して設けられ、上記第１の層が、光透過性のプラスチック材の表面が凹凸状とされたＡＧ膜である請求項１または請求項２に記載の映像表示装置。
4. 上記光学フィルタは、上記第２の層が、入射光のうち特定方向の直線偏光成分を透過させる偏光板と、入射した該直線偏光成分を円偏光光として出射するとともに、入射した円偏光光を特定方向の直線偏光成分として出射する１／４波長位相差板とが積層されて成る構成である請求項１または請求項２に記載の映像表示装置。
5. 映像表示装置用表示パネルの前面側に設ける光学フィルタであって、
   入射光を拡散反射する凹凸状表面を有する第１の層と、
   上記第１の層側からの入射光と上記表示パネル面からの反射光を少なくとも円偏光させる第２の層と、
   を備えて成ることを特徴とする光学フィルタ。
6. 映像表示装置用表示パネルの前面側に設ける光学フィルタであって、
   入射光を拡散反射する凹凸状表面を有する第１の層と、
   上記第１の層側からの入射光と上記表示パネルのガラス面からの反射光を少なくとも円偏光させる第２の層と、
   赤外線を遮蔽する第３の層と、
   電磁波を遮蔽する第４の層と、
   を備えて成ることを特徴とする光学フィルタ。
7. 上記第１、第２の層は互いに隣接して配される請求項５または請求項６に記載の光学フィルタ。
8. 映像表示装置用表示パネルの表面に設ける光学フィルタであって、
   光透過性部材面上に、入射光を拡散反射する凹凸状表面を有する第１の層と、該第１の層側からの入射光と上記光透過性部材面からの反射光を少なくとも円偏光させる第２の層とを備えて成ることを特徴とする光学フィルタ。
9. 映像信号に基づき画素のセルを放電させ映像表示を行う映像表示装置であって、
   上記セルが電極間に形成され、該セルの放電、非放電により映像を表示する表示パネルと、
   上記表示パネル前面に設けられ、光透過性部材面上に、入射光を拡散反射する凹凸状表面を有する第１の層と、該第１の層側からの入射光と上記光透過性部材面からの反射光を少なくとも円偏光させる第２の層とを有して成る光学フィルタと、
   を備えた構成を特徴とする映像表示装置。

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