JP2008146049A - ディスプレイ用フィルム及びディスプレイ用フィルター並びにそれを使用したディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コントラスト比を向上し、表示画像におけるゴースト現象の発生を抑制する。
【解決手段】
所定間隔で配置され光を透過させない複数の第１部分１０１と、互いに隣接する第１部分の間にそれぞれ位置し光を透過させる複数の第２部分１０２と、を有して構成され、第１部分１０１の屈折率が第２部分１０２の屈折率よりも大きいフィルム１００をディスプレイパネル２００の光射出方向前面に配置する。
【選択図】図６

Description

本発明は、ディスプレイに関し、 より詳しくはディスプレイ用フィルム及びディスプレイ用フィルター並びにそれを使用したディスプレイ装置に関する。

一般に、プラズマディスプレイ装置は、プラズマ放電による発光現象を利用して映像や情報を表示する平面ディスプレイ装置であり、パネルの構造及び駆動方法によってＡＣ型とＤＣ型とに分けられる。

このようなプラズマディスプレイ装置は、映像を表示するプラズマディスプレイパネルとプラズマディスプレイパネルの前面に配置されるディスプレイ用フィルターとを含んで構成される。

プラズマディスプレイパネルは、前面パネルと背面パネルとの間に形成された隔壁に囲まれて多数の単位放電セルを形成し、この各セル内にネオン（Ｎｅ）、ヘリウム（Ｈｅ）又はネオン及びヘリウムの混合気体（Ｎｅ＋Ｈｅ）のような主放電気体と少量のキセノンとを含む不活性ガスが充填されている。上記単位放電セルは、複数個が集まって一つの画素（ピクセル）を形成する。例えば、赤色（Ｒ）セル、緑色（Ｇ）セル、青色（Ｂ）セルが集まって一つのピクセルを形成する。

このような単位放電セルに高周波電圧が印加されて上記不活性ガスが放電すると、この不活性ガスは真空紫外線（Vacuum Ultra Violet rays）を発生して隔壁の間に形成された蛍光体を発光させ、画像が具現化される。

ディスプレイ用フィルターは、プラズマディスプレイパネルの前面に配置されて画像の品質及び駆動特性を改善するものであり、プラズマディスプレイパネル以外の他の多くのディスプレイパネルにおいても使用されている。

このようなディスプレイ用フィルターの機能及び構造に関する研究が進められているが、未だ十分な特性が得られていない。特に、コントラスト比及び画像のゴースト現象の発生に対する改善は不十分であった。

そこで、本発明は、上記問題点に対処してコントラスト比を向上し、表示画像におけるゴースト現象の発生を抑制したディスプレイ用フィルム及びディスプレイ用フィルター並びにそれを使用したディスプレイ装置を提供することを目的とする。

本発明によるディスプレイ用フィルムは、所定間隔で配置され光を透過させない複数の第１部分と、互いに隣接する第１部分の間にそれぞれ位置し光を透過させる複数の第２部分とを有して構成され、第１部分の屈折率は、第２部分の屈折率よりも大きいものである。

第１部分は、断面視で一端の幅が他端の幅と異なるようにするとよい。また、第１部分の色は、第２部分よりも暗くなるようにするとよい。さらに、隣接する第１部分の間隔は、一部の間隔が他の部分の間隔と異なるようにしてもよい。また、第１部分の屈折率は、前記第２部分の屈折率の１倍超、１．３倍以下とするとよい。さらに、第１部分は、黒色顔料を含むものとするとよい。そして、第１部分は、光硬化性樹脂と黒色顔料を含むものとしてもよい。

また、本発明によるディスプレイ用フィルターは、所定間隔で配置され光を透過させない複数の第１部分及び互いに隣接する第１部分の間にそれぞれ位置し光を透過させる複数の第２部分を有するフィルムと、近赤外線遮蔽フィルム、色補正フィルム、反射防止フィルム又は電磁波遮蔽フィルムの内から選択された少なくとも一つのフィルムとを含んで構成され、第１部分の屈折率は、第２部分の屈折率よりも大きいものである。

また、本発明によるディスプレイ装置は、ディスプレイパネルと、ディスプレイパネルの光射出方向前面に配置され、 所定間隔で配置された光を透過させない複数の第１部分及び互いに隣接する第１部分の間にそれぞれ位置し光を透過させる複数の第２部分を有するフィルターとを含んで構成され、第１部分の屈折率は、第２部分の屈折率よりも大きいものである。

この場合、第１部分のディスプレイパネルの表面に平行な断面積は、ディスプレイパネル方向に向かって増加するものとするとよい。

また、ディスプレイパネルは、液晶ディスプレイパネル及びプラズマディスプレイパネルの内で何れか一つである。

本発明は、ディスプレイパネルの映像光の出力効率を増加してコントラスト比を向上させることができ、屈折率を調節してゴースト現象の発生を抑制し、画質を向上させることができる。

以下、本発明に係る具体的な実施形態を添付図面を参照して説明する。図１は本発明によるディスプレイ用フィルムの一実施形態を示す斜視図である。
図１に示すように、ディスプレイ用フィルムは、光を透過させる第２部分１０２と、この第２部分１０２内に所定間隔で配置され光を透過させない第１部分１０１と、上記第２部分１０２及び第１部分１０１を支持するベースフィルム１０３とを含んで構成されている。

第１部分１０１は、光を吸収する黒色顔料及び感光性黒色樹脂の内で少なくともいずれか一つを含んで構成される。感光性黒色樹脂は、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂又は紫外線硬化性樹脂にカーボンブラックを混合して形成することができる。

隣接する第１部分１０１の間隔（Ｄ１）は、通常全て同じにされるが、一部の間隔が他の部分の間隔と異なるようにされる場合がある。これはディスプレイパネルの構造的特徴のためにパネルの特定位置で発生する映像のコントラスト比の低下を補償するためである。

第２部分１０２は、光が透過するように紫外線硬化性樹脂のような透明樹脂を含んで構成される。紫外線硬化性樹脂には、ポリエステル、ウレタン、エポキシ、シリコーン及びアクリル官能基が有するオリゴメール又は単量体が含まれる。

第１部分１０１は、光を吸収するように第２部分１０２より色が暗い物質を含んでいることが望ましい。こうすることにより画像が表示される際、コントラスト特性を向上させることができる。特に、第１部分１０１の屈折率は、第２部分１０２の屈折率よりも大きくされる。このような第１部分１０１と第２部分１０２との屈折率差は、画像表示の際に発生するゴースト現象を改善して画質を向上させる。

ベースフィルム１０３は、透明樹脂からなる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）などが適用される。

図２は、図１のディスプレイ用フィルムの断面図である。
図２に示すように、ディスプレイ用フィルムの断面において、第１部分１０１の一端の幅（Ｗ１）は他端の幅（Ｗ２）と異なるように形成される。即ち、第１部分１０１の縦断面形状は、側部が一端から他端に向かって傾斜した台形状となっている。

なお、第１部分１０１の断面形状は、三角形、四角形、略半円形、又はウェッジ形状であってもよい。第１部分の断面形状をこのように形成することにより、ディスプレイ用フィルムの製造が容易になる。

図３〜図５は本発明のディスプレイ用フィルムの第１部分部の配列構造例を示す斜視図である。
図３に示すディスプレイ用フィルム１００において、第１部分１０１は、Ｘ軸方向に延びたストライプ状を成しており、Ｙ軸方向に所定間隔で複数列配置されている。第１部分１０１以外の領域は、既に図１で説明したように光が透過する第２部分１０２である。この場合、Ｘ軸方向は、画像を表示するディスプレイパネルの水平方向に相当する。

図４に示すディスプレイ用フィルム１００において、第１部分１０１は、短冊状を成しており、Ｘ軸方向に長手軸を一致させて複数個が一列に並べて配列され、それがＹ軸方向に所定間隔で複数列配置されている。この場合、Ｘ軸方向に隣接する第１部分１０１の間隔（Ｄ２）は、通常全て同じにされるが、一部の間隔が他の部分の間隔と異なるようにされてもよい。第１部分１０１をこのような配列構造とすることにより、映像が表示されるディスプレイパネルの特定位置で発生する映像のコントラスト比の低下を補償することができる。

図５に示すディスプレイ用フィルム１００において、第１部分１０１は、断面形状が円形状を成しており、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に複数個が所定間隔で配列されている。

図６及び図７は本発明によるディスプレイ用フィルターの一実施形態を示す断面図である。
ディスプレイ用フィルター１１０は、一般的に、図６に示すフィルムフィルターと、図７に示すガラスフィルターに分類される。先ず、フィルムフィルターは、図６に示すように、図１に示す本発明のフィルム１００と、機能性フィルムとを含んで構成されている。機能性フィルムは、電磁波遮蔽フィルム１１１、色補正フィルム１１２のうちから選択された少なくとも一つのフィルムを含み、色補正フィルム１１２は、近赤外線遮蔽フィルム１１３、反射防止フィルム１１４のうち少なくとも一つのフィルムを含む。このようなフィルムフィルターの積層構造は、所定のフィルムを基準にして積層順には関係なく積層形成してもよいが、望ましくは本発明のフィルム１００を基盤として、その上に機能性フィルムを積層するのがよい。この場合、機能性フィルムの積層順序は、特に限定されない。

ガラスフィルターは、図７に示すように、本発明のフィルム１００と機能性フィルムとガラス１１５とを含んで構成されている。ガラスフィルターは、ガラス１１５を基準にしてその下部に電磁波遮蔽フィルム１１１と本発明のフィルム１００が配置され、ガラス１１５の上部に色補正フィルム１１２が配置されている。この場合、フィルムフィルターと同じく、色補正フィルム１１２は、近赤外線遮蔽フィルム１１３、反射防止フィルム１１４のうち少なくとも一つのフィルムを含んでいる。 また、ガラスフィルターの積層構造も本発明のフィルム１００を基盤として、その上部に機能性フィルム及びガラス１１５が積層されることが望ましい。

図８は図６及び図７のフィルターを利用した本発明によるディスプレイ装置の一実施形態を示す分解斜視図である。
図８に示すように、ディスプレイ装置はディスプレイパネル２００及びディスプレイ用フィルター１１０を含んで構成される。

先ず、ディスプレイパネル２００は、ＬＣＤやＰＤＰのような平板表示装置のパネルであればいずれであってもよいが、ここでは、プラズマディスプレイパネルの場合について説明する。プラズマディスプレイパネルの一構成例は、前面基板２１１にスキャン電極２１２とサステイン電極２１３とを一対として形成された複数の維持電極対が配列された前面パネル２１０、及び背面を成す背面基板２２１上に上記複数の維持電極対と交差するように複数のデータ電極２２３が配列された背面パネル２２０が一程距離を隔てて平行に接合されたものとなっている。

前面パネル２１０において、一つの放電セルで相互に放電させてセルの発光を維持するためのスキャン電極２１２及びサステイン電極２１３は、それぞれ透明なＩＴＯ膜で形成された透明電極２１２ａ，２１３ａと金属材料で形成されたバス電極２１２ｂ，２１３ｂとを一対として形成されている。スキャン電極２１２及びサステイン電極２１３は、透明電極２１２ａ，２１３ａだけで形成してもよく、又はバス電極２１２ｂ，２１３ｂだけで形成してもよい。スキャン電極２１２及びサステイン電極２１３は、放電電流を制限して電極対の間を絶縁する一つ以上の上部誘電体層２１４によって覆われており、上部誘電体層２１４の表面には放電を容易にするために例えば酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を蒸着した保護層２１５が形成されている。

背面パネル２２０には、一例として複数個の放電空間、即ち、放電セルを形成させるためのストライプタイプ又はウェルタイプの隔壁２２２が平行を維持して配列されている。また、アドレス放電を遂行して真空紫外線を発生させる多数のデータ電極２２３が隔壁２２２に対して平行に配置されている。背面パネル２２０の上側の面にて隔壁２２２に囲まれた放電セルの内側壁面には、アドレス放電時に画像表示のための可視光線を放出させるＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体２２４が塗布されている。データ電極２２３と蛍光体２２４との間には、データ電極２２３を保護するための下部誘電体層２２５が形成されている。

このように形成された前面パネル２１０と背面パネル２２０とがシーリング工程を経て合着され、プラズマディスプレイパネル２００が形成される。そして、このようなプラズマディスプレイパネル２００には、複数の電極、例えばスキャン電極２１２、サステイン電極２１３及びデータ電極２２３などの電極を駆動するための図示省略の駆動部が設けられている。

ディスプレイ用フィルター１１０は、プラズマディスプレイパネル２００の光射出方向前面に配置されており、図１で示す本発明のフィルム１００を含んでいる。この場合、フィルム１００内に形成された第１部分１０１は、ディスプレイパネル２００の表面に平行な断面積がディスプレイパネル方向に向かって増加する構造を有している。

さらに、フィルム１００に含まれた第１部分１０１の屈折率は、第２部分１０２の屈折率より大きくされている。これにより、ディスプレイパネル２００から放射される映像光が第１部分１０１の表面で全反射されるのを防止し、ゴースト現象の発生を抑制して画質劣化を改善することができるようになっている。

図９は図８のディスプレイ装置の概略構造を示す断面図であり、図１０及び図１１は画像が表示された際に現われるゴースト現象を示す説明図である。
次に、図９〜図１１を参照して本発明のディスプレイ用フィルター１００の動作について説明する。

図９に示すように、ディスプレイパネル２００のＡ領域から射出する実線で示す映像光は、第２部分１０２を透過してＡ’領域で外部視聴者の目に認識される。しかし、Ａ領域から射出する映像光にて破線で示す映像光は、第２部分１０２を通って第１部分１０１の表面に入射する。この場合、第１部分１０１と第２部分１０２との屈折率差によって第１部分１０１の表面における映像光の反射光量が変わる。即ち、第２部分１０２の屈折率が第１部分１０１の屈折率より大きい場合には、映像光は破線で示すように第１部分１０１の表面で全反射される。このとき、破線で示す映像光によって視聴者に認識される映像は、表示位置がＡではなくＡ”のようなずれた位置に見えることになる。このような映像は、図１０に示すように、画像の滲み現象や二重に重なったように見えるゴースト現象として現われる。

しかし、本発明の一実施形態に係るディスプレイ用フィルター１００においては、第１部分１０１の屈折率を第２部分部１０２の屈折率よりも大きくしているので、ディスプレイパネル２００から出射される映像光のうち、第１部分１０１で全反射される映像光が減少する。即ち、第１部分１０１と第２部分１０２との屈折率差によって、映像光の一部は第１部分１０１で反射されるものの、第１部分１０１で反射されることなく屈折して第１部分１０１内に入射し、例えば黒色顔料等に吸収されて第１部分１０１を透過しない映像光が増すことになる。 したがって、図９において破線で示す映像光のうち第１部分１０１の表面で反射される映像光が減少し、映像のゴースト現象の発生が抑制されて図１０に示すように鮮明な画像が表示されることになる。なお、第１部分１０１は、外部光の反射を抑えてコントラスト比を向上させる効果も有している。

図１２は本発明のディスプレイ用フィルムの第１部分の屈折率に対する映像光の出力効率を示すグラフである。
図１２に示すように、ディスプレイ用フィルム１００の第２部分１０２の屈折率が１．５であり、 第１部分１０１の屈折率が第２部分１０２の屈折率より小さい場合、ディスプレイパネルから射出した映像光のうち第１部分１０１の表面で全反射する光が多くなって、ディスプレイパネル全体の光透過率は増加する。この場合、光の透過率は、約８７．０％と高水準が維持される。このように光の透過率が増加すれるとコントラス特性は向上する。しかし、この場合、前述したように表示画像にゴースト現象が発生するという問題がある。同図において、矢印Ｂで示す方向は、映像光が第１部分１０１の表面で全反射する割合が増す方向である。

一方、第１部分１０１の屈折率が第２部分１０２の屈折率より大きい場合、ディスプレイパネル２００から射出した映像光のうち一部は、第１部分１０１の表面で反射されずに屈折して第１部分１０１に入射し、例えば黒色顔料等に吸収されてディスプレイ用フィルム１００から射出されない。このため、映像光の透過率は、図１２に示すように、７５％程度まで低下するが、ゴースト現象の発生が抑制される。ここで、第１部分１０１の屈折率を第２部分１０２の屈折率よりもさらに大きくして行くと第１部分と第２部分の屈折率差による反射率が増加して映像光の透過率が向上し、コントラスト特性が向上するようになる。しかし、第１部分１０１の屈折率が第２部分１０２の屈折率の約１．３倍を超えて大きくなると反射率の増加によって映像のゴースト現象が発生することがある。

そこで、映像のゴースト現象の発生を防止するためには、第１部分１０１の屈折率は、第２部分１０２の屈折率の１倍超、約１．３倍以下になるようにすることが望ましい。より好ましくは、１倍超え、約１．１倍以下となるようにするとよい。これにより、第１部分１０１による外部光反射低減効果と相まって、高コントラスト比でゴースト現象の発生の少ない高品質な映像を提供することができる。図１２において、矢印Ａで示す方向は、第１部分１０１と第２部分１０２との間の屈折率差により映像光の第１部分１０１表面における反射量が大きくなる方向である。

本発明によるディスプレイ用フィルムの一実施形態を示す斜視図である。 図１のディスプレイ用フィルムの断面図である。 本発明によるディスプレイ用フィルムの第１部分の一配置例を示す斜視図である。 本発明によるディスプレイ用フィルムの第１部分の他の配置例を示す斜視図である。 本発明によるディスプレイ用フィルムの第１部分の更に他の配置例を示す斜視図である。 本発明によるディスプレイ用フィルターの一実施形態を示す断面図である。 本発明によるディスプレイ用フィルターの他の実施形態を示す断面図である。 本発明によるディスプレイ装置の一実施形態を示す斜視図である。 図８に示すディスプレイ装置の概略構造を示す断面図である。 画像が表示された際に発生するゴースト現象を示す説明図である。 表示画像においてゴースト現象の発生が抑制された状態を示す説明図である。 本発明のディスプレイ用フィルムの屈折率に対する映像光の出力効率を示すグラフである。

符号の説明

１００…フィルム
１０１…第１部分
１０２…第２部分
１１０…フィルター
１１１…電磁波遮蔽フィルム
１１２…色補正フィルム
１１３…近赤外線遮蔽フィルム
１１４…反射防止フィルム
２００…ディスプレイパネル

Claims (20)

1. 所定間隔で配置され光を透過させない複数の第１部分と、
   互いに隣接する前記第１部分の間にそれぞれ位置し光を透過させる複数の第２部分と、を有して構成され、
   前記第１部分の屈折率は、前記第２部分の屈折率よりも大きいことを特徴とするディスプレイ用フィルム。
2. 前記第１部分は、断面視で一端の幅が他端の幅と異なることを特徴とする請求項１記載のディスプレイ用フィルム。
3. 前記第１部分の色は、第２部分よりも暗いことを特徴とする請求項１記載のディスプレイ用フィルム。
4. 隣接する前記第１部分の間隔は、一部の間隔が他の部分の間隔と異なることを特徴とする請求項１記載のディスプレイ用フィルム。
5. 前記第１部分は、断面形状が台形、三角形、四角形、略半円形、又はウェッジ形を有していることを特徴とする請求項１記載のディスプレイ用フィルム。
6. 前記第１部分の屈折率は、前記第２部分の屈折率の１倍を超え、１．３倍以下であることを特徴とする請求項１記載のディスプレイ用フィルム。
7. 前記第１部分は、黒色顔料を含むことを特徴とする請求項１記載のディスプレイ用フィルム。
8. 前記第１部分は、光硬化性樹脂と黒色顔料とを含むことを特徴とする請求項１記載のディスプレイ用フィルム。
9. 所定間隔で配置され光を透過させない複数の第１部分と、互いに隣接する該第１部分の間にそれぞれ位置し光を透過させる複数の第２部分とを有するフィルムと、
   近赤外線遮蔽フィルム、色補正フィルム、反射防止フィルム又は電磁波遮蔽フィルムのうちから選択された少なくとも一つのフィルムと、を含んで構成され、
   前記第１部分の屈折率は、前記第２部分の屈折率よりも大きいことを特徴とするディスプレイ用フィルター。
10. 前記第１部分は、断面視で一端の幅が他端の幅と異なることを特徴とする、請求項９記載のディスプレイ用フィルター。
11. 前記第１部分の屈折率は、前記第２部分の屈折率の１倍を超え、１．３倍以下であることを特徴とする請求項９記載のディスプレイ用フィルター。
12. ディスプレイパネルと、
    前記ディスプレイパネルの光射出方向前面に配置され、所定間隔で配置された光を透過させない複数の第１部分及び互いに隣接する前記第１部分の間にそれぞれ位置し光を透過させる複数の第２部分を有するフィルターと、を含んで構成され、
    前記フィルターの第１部分の屈折率は、前記第２部分の屈折率よりも大きいことを特徴とするディスプレイ装置。
13. 前記第１部分の前記ディスプレイパネルの表面に平行な断面積は、前記ディスプレイパネル方向に向かって増加していることを特徴とする請求項１２記載のディスプレイ装置。
14. 前記ディスプレイパネルは、液晶ディスプレイパネル及びプラズマディスプレイパネルのうちいずれか一つであることを特徴とする請求項１２記載のディスプレイ装置。
15. 前記フィルターは、近赤外線遮蔽フィルム、色補正フィルム、反射防止フィルム又は電磁波遮蔽フィルムのうちから選択された少なくとも一つのフィルムを含むことを特徴とする請求項１２記載のディスプレイ装置。
16. 前記第１部分の色は、第２部分よりも暗いことを特徴とする請求項１２記載のディスプレイ装置。
17. 隣接する前記第１部分の間隔は、一部の間隔が他の部分の間隔と異なることを特徴とする請求項１２記載のディスプレイ装置。
18. 前記第１部分の屈折率は、前記第２部分の屈折率の１倍を超え、１．３倍以下であることを特徴とする請求項１２記載のディスプレイ装置。
19. 前記第１部分は、黒色顔料を含むことを特徴とする請求項１２記載のディスプレイ装置。
20. 前記第１部分は、光硬化性樹脂と黒色顔料とを含むことを特徴とする請求項１２記載のディスプレイ装置。