JP2010533311A - 高明暗比の光学シート、それを備えるフィルタ、及び前記シートまたはフィルタを備える画像表示装置 - Google Patents

Abstract

明暗比を向上させる光学シート、それを備えるフィルタ、及び前記シートまたはフィルタを備える画像表示装置が提供される。光学シート２００は、互いに離隔して配された複数の溝部ｇ_２１０が映像光源側の端部に形成されている透光部２１０と、溝部それぞれに配されるものであって、それぞれの溝部に完全にまたは不完全に充填された光吸収物質を含む組成物を含む複数の外光吸収部２２０とを備え、少なくとも一つの溝部の外光吸収部上に陥没部が形成されたことを特徴とする。この光学シート、それを備えるフィルタ、及び前記シートまたはフィルタを備える画像表示装置は、透光率を向上させて二重像形成とモアレ現象を低減させ、かつ明暗比を向上させて高解像度を維持できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、明暗比を向上させる光学シート、それを備えるフィルタ、及び前記光学シートまたはフィルタを備える画像表示装置に係り、さらに詳細には、透光率を向上させ、外光による画像の明暗比低下を抑制して解像度を高めて、二重像（ゴースト）の発生を抑制すると同時に、モアレ現象を減少させることができる光学シート、それを備えるフィルタ、及び前記光学シートまたはフィルタを備える画像表示装置に関する。

最近、多種の画像表示装置が開発され実用化されているが、これらの画像表示装置は、例えば、液晶画像表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ
Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、電界発光ディスプレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＦＥＤ）、陰極管画像表示装置（Ｃａｔｈｏｄｅ
Ｒａｙ Ｔｕｂｅ：ＣＲＴ）、蛍光表示管、電界放出型ディスプレイパネルを含む。これらの画像表示装置は、原則的に赤色、青色、緑色の三原色発光を具現することによってカラー画像を表示する。

また、これらの画像表示装置は、画像を形成するパネルアセンブリーと、前記パネルアセンブリーから放出された電磁波、近赤外線、及び／またはオレンジ光を遮蔽し、表面反射防止及び／または色補正などの機能を持つフィルタを備える。このフィルタは、パネルアセンブリーの前面部に装着されるため、透光性も同時に満たせねばならない。

ところが、このフィルタは、前記パネルアセンブリーから放出される光を吸収及び／または反射させることによって、画像表示装置の輝度を低下させるという問題点がある。また、画像表示装置において、外部が明るい条件、すなわち、明室条件では、外部環境光がフィルタを通過してパネルアセンブリー内へ流入されうる。この場合、パネルアセンブリー内から放出された映像光と、外部からフィルタを通じて流入された外部環境光との重畳が発生し、これによって、明室条件で明暗比が低下して、画像表示装置の画面表示能力が劣化するという問題点がある。

この問題点を解決するために、従来の光学シートは、一般的に透明な透光部にくさび形の光吸収物質を含む外光吸収部が、所定の間隔をおいて配された構造を持つ。ところが、この外光吸収部は、外部環境光を吸収することによって画像の明暗比を向上させることはできるものの、これと同時に、映像光源から放出される光の一部も吸収することによって、映像光に対する透光率を落とすという問題点を持つ。また、透光部に光吸収物質を含む組成物を充填することによって外光吸収部を形成するに当って、従来技術のうち、スクリーン印刷法では、透光部に形成された溝に前記組成物を選択的に充填し難くて高コストになるという問題点があり、ワイピング法では、光吸収物質の充填時に透光部の部分にも光吸収物質が残存して、透光率の低下を招くという問題点がある。

本発明は外光吸収率の低下を抑制させつつ、透光率を向上させうる光学シートを提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、明室条件での明暗比を向上させ、かつ二重像の形成を減少させることができる光学シートを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、製造コストをダウンさせて透光部の汚染を防止できる光学シートを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、モアレ現象を防止できる光学シートを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、前記光学シートを備えるフィルタを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、前記光学シートまたは前記フィルタを備えることによって、輝度及び解像度が向上してモアレ現象が防止された画像表示装置を提供することである。

前記のような課題を解決するために本発明は、互いに離隔して配された複数の溝部が一側部に形成されている透光部と、前記溝部それぞれに配されるものであって、前記それぞれの溝部に完全にまたは不完全に充填された光吸収物質を含む組成物を含む複数の外光吸収部と、を備え、前記少なくとも一つの溝部の前記外光吸収部上に陥没部が形成された光学シートを提供する。

本発明の一具現例によれば、前記陥没部と前記透光部との界面の最大深さ／前記外光吸収部の幅の比は、１／４００ないし１／１である。望ましくは、前記陥没部と前記透光部との界面の最大深さは、前記外光吸収部の幅が１０ないし４０μｍの範囲であるとき、０．１ないし１０μｍの範囲の値を持つ。

本発明の他の具現例によれば、前記陥没部の最大深さ／前記外光吸収部の幅の比は、１／４００ないし２／１である。望ましくは、前記陥没部の最大深さは、前記外光吸収部の幅が１０ないし４０μｍの範囲であるとき、０．１ないし２０μｍの範囲の値を持つ。

本発明のさらに他の具現例によれば、前記陥没部と前記透光部との界面の最大深さ／前記外光吸収部の深さの比は、１／２０００ないし１／５である。望ましくは、前記陥没部と前記透光部との界面の最大深さは、前記外光吸収部の深さが５０ないし２００μｍの範囲であるとき、０．１ないし１０μｍの範囲の値を持つ。

本発明のさらに他の具現例によれば、前記陥没部の最大深さ／前記外光吸収部の深さの比は、１／２０００ないし２／５である。望ましくは、前記陥没部の最大深さは、前記外光吸収部の深さが５０ないし２００μｍの範囲であるとき、０．１ないし２０μｍの範囲の値を持つ。

本発明のさらに他の具現例によれば、前記外光吸収部の映像光源側の端面と接触する前記透光部の映像光源側の一端面が凸部を備え、この凸部が前記陥没部を部分的に構成する。

本発明のさらに他の具現例によれば、前記透光部の屈折率は、前記外光吸収部の屈折率より小さい。

本発明のさらに他の具現例によれば、前記外光吸収部は、三角形、台形あるいは五角形の断面形状を有する。

本発明のさらに他の具現例によれば、前記外光吸収部は、ストライプ状、マトリックス状、または波状に配される。

本発明のさらに他の具現例によれば、前記光学シートは、明暗比を向上させるシートである。

本発明のさらに他の具現例によれば、前記外光吸収部の長手方向と光学シートの一辺とが平行でなく、それらの間に０゜より大きいバイアス角度αを持つ。ここで、‘長手方向’とは、外光吸収部が直線のストライプである場合には、その長手方向と定義され、外光吸収部がマトリックス型である場合には、各マトリックス構成要素の互いに対応する部分を連結した直線方向と定義され、外光吸収部が波形である場合には、各波動周期の互いに対応する部分を互いに連結した直線方向と定義される。

また本発明は、前記具現例のうちいずれか一つの具現例による光学シート、及びフィルタベースを備えて構成された画像表示装置用フィルタを提供する。

本発明の一具現例によれば、前記フィルタベースは、反射防止フィルム、ハードコーティング層、電磁波遮蔽フィルム、またはこれらの組み合わせ層を含む。

本発明の他の具現例によれば、前記画像表示装置用フィルタは、前記光学シートの映像光源側に配された色補正フィルムをさらに備える。

また本発明は、前記具現例のうちいずれか一つの具現例による光学シートまたは画像表示装置用フィルタを備える画像表示装置を提供する。

前記本発明の特徴と利点は、添付した図面と共に望ましい具現例が詳細に説明されることによってさらに明らかになる。
本発明の一具現例による光学シートを備えるフィルタを装着した画像表示装置の概略的な構成を示す分解斜視図である。 本発明の一具現例による光学シートを備えるフィルタの分解断面図である。 本発明の他の具現例による光学シートを備えるフィルタの分解断面図である。 図２Ａの光学シートを拡大して示した断面図であって、前記光学シートがフィルタに装着される前の状態を示した図面である。 図３のＡ部分を拡大して示した図面である。 本発明の他の具現例による光学シートを、図３に対応するように示した図面である。 図５のＢ部分を拡大して示した図面である。 モアレ現象を防止するためのものであって、図３の光学シートの一変型例を示した部分分離斜視図である。

以下、添付図面を参照して本発明の望ましい具現例について詳細に説明する。

図１は、本発明の一具現例による光学シートを備えるフィルタを装着した画像表示装置の分解斜視図であり、図２Ａは、本発明の一具現例による光学シートを備えるフィルタの分解断面図であり、図２Ｂは、本発明の他の具現例による光学シートを備えるフィルタの分解断面図である。

図１を参照すれば、本発明の一具現例による光学シートを備えるフィルタを装着した画像表示装置１は、ケース１０、前記ケース１０の上部を覆うカバー５０、前記ケース１０内に収容される駆動回路基板２０、画像を形成するパネルアセンブリー３０、及びフィルタ４０を備える。

駆動回路基板２０から印加された電気的な信号により、パネルアセンブリー３０で形成された可視画像は、フィルタ４０を経て外部に出射される。

このフィルタ４０は、図２Ａ及び図２Ｂに図示されているように、色補正フィルム１００、光学シート２００、及びフィルタベースＦＢを備え、前記フィルタベースＦＢは電磁波遮蔽フィルム３００、ハードコーティング層４００、及び反射防止フィルム５００を備えて構成される。

色補正フィルム１００は、例えば、代表的にネオン光遮断色素を含むが、それ以外に近赤外線吸収化合物または色素を含んでもよい。

色補正フィルム１００に含まれるネオン光遮断色素としては、シアニン系、スクアリリウム系、アゾメチン系、キサンテン系、オキソノール系、またはアゾ系の化合物などが使われうる。ネオン光とは、ネオンガスが励起されることによって発生する約５８５ｎｍの波長付近の不要な光を意味する。

色補正フィルム１００に近赤外線吸収化合物が含まれる場合、これらの化合物としては、銅原子を含むレジン、銅化合物や燐化合物を含有するレジン、銅化合物やチオ尿素誘導体を含むレジン、またはタングステン系化合物を含むレジンなどが使われうる。近赤外線は、周辺電子機器の誤作動を起こす原因になるので、その遮蔽が必要である。

光学シート２００は、ベースフィルム２３０、透光部２１０、及び外光吸収部２２０を備え、色補正フィルム１００の下部に配されている。これらの構成を持つ光学シート２００には、例えば、明暗比を向上させるシートがあるが、本発明がこれに限定されるものではない。ここで、明暗比を向上させるシートとは、主に画像表示装置の明暗比を高める目的で使われるシートを通称する広義の概念である。

透光部２１０は、図１のパネルアセンブリー３０から放出された光を透過させる部位である。これらの透光部２１０は硬化性樹脂で形成できる。具体的に、透光部２１０としては、電離放射線や熱エネルギーにより硬化するアクリレート樹脂などが使われうる。

また、透光部２１０は、透明であることが望ましいが、これは完全に透明なことのみを意味するものではなく、当業界で透明であると認定できる程度を意味する。透光部２１０は、後述する外光吸収部２２０の形状と相補的な形状を持つことが一般的であるが、本発明がこれに限定されるものではない。すなわち、透光部２１０には、所定の間隔で互いに離隔して配された溝部ｇ_２１０が形成されており、この溝部ｇ_２１０に光吸収物質を含む組成物が充填されて、後述する外光吸収部２２０を形成する。透光部２１０の屈折率ｎ_２１０は１．３３〜１．６であることが望ましい。前記屈折率ｎ_２１０が１．３３未満である場合は、実際に製作が難しくて望ましくなく、１．６を超過すれば、透光部２１０の透過率が顕著に落ちて明暗比も減少し、全体的な解像度が落ちるので望ましくない。

本具現例で光学シート２００は、透光部２１０の溝部ｇ_２１０のうち少なくとも一つに光吸収物質を含む組成物が完全に充填されず、溝部ｇ_２１０の一部が空いている状態に製造される。以下、これらの溝部ｇ_２１０の空いている空間を陥没部２２０ａと称する。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、これらの陥没部２２０ａは、例えば、溝部ｇ_２１０に光吸収物質を含む組成物を満たす時、弾性ワイピングブレードに圧力を加えて圧着することによって形成するか、溝部ｇ_２１０に前記組成物を完全に充填した後、追加でワイピングなどにより前記充填された組成物を圧着することによって形成してもよく、硬化または乾燥時に収縮性のある樹脂を含む組成物で外光吸収部を充填した後、硬化または乾燥することによって形成してもよい。具体的に、これらの陥没部２２０ａは、図２Ａ及び図２Ｂに示したように、溝部ｇ_２１０内の外光吸収部２２０上に形成されるものであって、透光部２１０と外光吸収部２２０とにより規定され、その一側が開放された形態である。このように陥没部２２０ａを形成することによって、光学シート２００は、外光吸収率の低下を抑制しつつ透光率を向上できるが、これについては後述する。

外光吸収部２２０は、前述したように透光部２１０に形成された溝部ｇ_２１０内に熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂及び光吸収物質を含む組成物を充填して形成されたものであって、外部環境光を吸収することによって、明室条件で明暗比を向上させて高解像度を維持するためのものである。図２Ａには、外光吸収部２２０の断面形状が方形である場合が図示されており、図２Ｂには、外光吸収部２２０の断面形状が台形である場合が図示されている。

外光吸収部２２０の形成時に使われる熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂としては、透光部２１０の材質と同一または異なるものを使うことができる。

前記光吸収物質は、例えば、黒色無機物、黒色有機物、黒化処理金属及びこれらのうち２つ以上の混合物を含むことができる。黒化処理金属の場合には、前記外光吸収部２２０は電磁波を遮蔽することもできる。代表的に、外光吸収部２２０は、炭素を含む紫外線硬化性樹脂で形成できる。外光吸収部２２０の屈折率ｎ_２２０は、透光部２１０と同様に１．３３〜１．６の範囲であることが望ましい。

ベースフィルム２３０は、透光部２１０の一面、すなわち、陥没部２２０ａと反対側の面上に配される。このベースフィルム２３０は、外光吸収部２２０が配されている透光部２１０を支持する役割を担う。具体的に、ベースフィルム２３０は、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリアクリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルフィド（ＰＰＳ）、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）からなる群から選択される１種以上の物質で形成できる。望ましくは、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、またはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）でありうる。また、ベースフィルム２３０は、透光部２１０の屈折率ｎ_２１０と同一または類似した屈折率を持つ材質で形成されることが望ましい。

また、本具現例による光学シート２００は、透光部２１０の一面、すなわち、ベースフィルム２３０と反対側の面に、後述する図３、図４及び図５に図示されているように、保護フィルム２４０をさらに備えることができる。この保護フィルム２４０は、光学シート２００がフィルタ４０に装着されるまで光学シート２００を保護する役割を担うものであって、フィルタ４０の組み立て時に、光学シート２００から分離されることが一般的である。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。

一方、光学シート２００がフィルタ４０に装着された後、陥没部２２０ａは、粘着剤層及び／または色補正フィルム１００の一部で全部満たされることが望ましいが、本発明がこれに限定されるものではない。陥没部２２０ａが粘着剤層の一部で満たされる場合には、前記粘着剤層は、透光部２１０の屈折率ｎ_２１０と同一または類似した屈折率を持つ材質で形成されることが望ましい。

図２Ａ及び図２Ｂで、フィルタベースＦＢは、光学シート２００の一面に配されており、電磁波遮蔽フィルム３００、ハードコーティング層４００、及び反射防止フィルム５００を備えるが、これに限定されるものではない。フィルタベースＦＢ内でこれら３００、４００、５００の積層順序は多様に変化でき、一つの層に２つ以上の機能を持つ物質が混合されて層を形成してもよい。

電磁波遮蔽フィルム３００は、電磁波を遮蔽させる機能を担う。電磁波遮蔽フィルム３００は、導電性メッシュ層、金属薄膜、高屈折率透明薄膜、またはこれらのうち２つ以上が積層された構造など多様な構成を持つことができる。図２Ａ及び図２Ｂには、電磁波遮蔽フィルム３００が単層で構成されていると図示されているが、本発明がこれに限定されるものではなく、少なくとも２層以上を含む複数層で構成されてもよい。

ハードコーティング層４００は、耐スクラッチ性を持つことによって、電磁波遮蔽フィルム３００または後述する反射防止フィルム５００が外部物質との接触によって損傷することを防止する。このハードコーティング層４００は、強化ガラス自体であってもよく、バインダーとしてポリマーを含む物質であってもよい。また、このハードコーティング層４００は、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系、またはシロキサン系ポリマーを含んで形成され、オリゴマーなどの紫外線硬化樹脂を含んで形成されてもよい。さらに、強度の向上のために、ハードコーティング層４００にシリカ系のフィラーを付加してもよい。

反射防止フィルム５００は、可視光の透過率を調節することによって、長時間視聴する画像表示装置ユーザーの眼球疲労感を最小化させる機能を担う。このように反射防止フィルム５００を配して可視光透過率を調節することによって、可視光の選択的な吸収効果以外に、明暗比などの色再現範囲向上効果を得ることができる。図２Ａ及び図２Ｂでは、反射防止フィルム５００が単層で構成されていると図示されているが、本発明がこれに限定されるものではなく、少なくとも２層以上を含む複数層で構成されてもよい。

この反射防止フィルム５００は、外部から入射されて反射防止フィルム５００の表面で反射される可視光と、その後、反射防止フィルム５００とハードコーティング層４００との界面で反射される可視光とが互いに逆位相になって、消滅干渉現象を起こす原理によって反射防止効果を得る。

反射防止フィルム５００としては、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）とシリコン酸化物（ＳｉＯ_３）との混合物、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）とシリコン酸化物（ＳｉＯ_２）との混合物などを硬化、固着して使用できる。それ以外にも、反射防止フィルム５００として、酸化チタンまたは低屈折率の特殊フッ素レジンを使用できる。

以下、透光部２１０、外光吸収部２２０、及び陥没部２２０ａの具体的構成及び作用効果について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図３は、図２Ａの光学シートを拡大して示した断面図であって、前記光学シートがフィルタに装着される前の状態を示した図面であり、図４は、図３のＡ部分を拡大して示した図面である。図３で、保護フィルム２４０が除去されていないことに留意せねばならない。

図１ないし図７の図面で参照符号は、同じ部材または同じ部材の部分を指す。

外光吸収部２２０はロール成形法、熱可塑性樹脂を利用した熱プレス法、または外光吸収部２２０のパターンと反対形状の溝ｇ_２１０が転写された透光部２１０内に熱可塑性や熱硬化性樹脂を含む組成物を充填させて成形する射出成形法により形成できる。また、透光部２１０を構成する紫外線硬化性樹脂が反射防止機能、電磁波遮蔽機能、色補正機能、またはこれらの組み合わせ機能を持つ場合、光学シート２００は、付加的にこのような機能を担うことができる。

図３及び図４を参照すれば、本具現例による光学シート２００は透光部２１０、外光吸収部２２０、ベースフィルム２３０、及び保護フィルム２４０を備える。ここで、保護フィルム２４０は選択により省略されうる。

透光部２１０、外光吸収部２２０、ベースフィルム２３０、及び保護フィルム２４０の相対的な配置構造は、前述した通りである。

外光吸収部２２０は、ストライプ状、マトリックス状、または波形など多様な形状に配されうる。また、複数の外光吸収部２２０は、これらの間に光が透過できるように所定間隔離隔して配される。また、図３で外光吸収部２２０は、その断面が方形であると図示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記断面の形状は、三角形、台形または五角形など多様な形状が可能である。

図２Ａ及び図２Ｂで既に説明したように、透光部２１０の溝部ｇ_２１０には、外光吸収部２２０と陥没部２２０ａとが順次形成されている。すなわち、溝部ｇ_２１０の大部分は、光吸収物質を含む組成物で充填されて外光吸収部２２０を形成し、前記組成物で充填されていない残りの部分は、陥没部２２０ａを構成する。この陥没部２２０ａは、幅方向断面の形態がＵ状に形成されるが、本発明がこれに限定されるものではない。本光学シートを色補正フィルム１００などと結合してフィルタ４０を製造する場合、陥没部２２０ａは、透光部２１０の屈折率ｎ_２１０と同一または類似した屈折率を持つ粘着剤層（図示せず）で充填される。

本発明では、陥没部２２０ａの深さ、特に、陥没部２２０ａと透光部２１０との界面の最大深さｄ_２２０ａが重要であり、これは、前記深さｄ_２２０ａが、他の部分の深さ（例えば、ｄ’_２２０ａ）より透光率にさらに多くの影響を及ぼすためである。これを例示的に説明するために、図４を参照して、映像光源側から光Ｌ_１と光Ｌ_２とが光学シート２００に入射される場合を説明する。ここで、光Ｌ_１は、陥没部２２０ａが形成されていない場合、添付した図面上で、外光吸収部２２０の左側の透光部２１０に透過される映像光源の最右側光を意味し、光Ｌ_２は、陥没部２２０ａが形成された場合、図面上で、外光吸収部２２０の左側の透光部２１０に透過できる映像光源の最右側光を意味する。この場合、陥没部２２０ａの形成後には、その以前に比べて、光Ｌ_１と光Ｌ_２との間の光が透光部２１０をさらに透過し、これは結局、光学シート２００の透光率を高める結果と共に、この光学シート２００を採用した画像表示装置の輝度を高める結果をもたらす。また、前述したように、透光部２１０に溝部ｇ_２１０を形成し、この溝部ｇ_２１０の一部のみに光吸収物質を含む組成物を充填して外光吸収部２２０を形成するため、光吸収物質を含む組成物の充填工程が容易に行われて、従来技術に比べてコストがダウンするだけではなく、充填時に溝部ｇ_２１０周辺の透光部２１０に前記組成物がついて残存する従来技術の問題点も改善できる。

また、陥没部２２０ａと透光部２１０との界面の最大深さｄ_２２０ａ／外光吸収部２２０の幅Ｗ_２２０の比は、１／４００ないし１／１である。望ましくは、陥没部２２０ａと透光部２１０との界面の最大深さｄ_２２０ａは、外光吸収部２２０の幅Ｗ_２２０が１０ないし４０μｍの範囲である時、０．１ないし１０μｍの範囲の値を持つ。前記比が１／４００未満ならば、透光率向上効果が微小で望ましくなく、前記比が１／１を超過すれば、外光吸収率が低くなって望ましくない。

また、陥没部２２０ａの最大深さｄ’_２２０ａ／外光吸収部２２０の幅Ｗ_２２０の比が１／４００ないし２／１である。望ましくは、陥没部２２０ａの最大深さｄ’_２２０ａは、外光吸収部２２０の幅Ｗ_２２０が１０ないし４０μｍの範囲である時、０．１ないし２０μｍの範囲の値を持つ。

前記比が１／４００未満ならば、陥没部の形成が難しくなって望ましくなく、前記比が２／１を超過すれば、外光吸収率が低くなって望ましくない。

ここで、外光吸収部２２０の幅Ｗ_２２０とは、映像光源側の端部の幅を意味し、外光吸収部２２０の形状が、図２Ｂに示したように台形である場合には、前記幅Ｗ_２２０は、外光吸収部２２０の映像光源側の端部の幅、すなわち、最大幅を意味する。

また、陥没部２２０ａと透光部２１０との界面の最大深さｄ_２２０ａ／外光吸収部２２０の深さｄ_２２０の比は、１／２０００ないし１／５である。望ましくは、陥没部２２０ａと透光部２１０との界面の最大深さｄ_２２０ａは、外光吸収部２２０の深さｄ_２２０が５０ないし２００μｍの範囲である時、０．１ないし１０μｍの範囲の値を持つ。前記比が１／２０００未満ならば、透光率向上効果が微小で望ましくなく、前記比が１／５を超過すれば、外光吸収率が低くなって望ましくない。

また、陥没部２２０ａの最大深さｄ’_２２０ａ／外光吸収部２２０の深さｄ_２２０の比は、１／２０００ないし２／５である。望ましくは、陥没部２２０ａの最大深さｄ’_２２０ａは、外光吸収部２２０の深さｄ_２２０が５０ないし２００μｍの範囲である時、０．１ないし２０μｍの範囲の値を持つ。

前記比が１／２０００未満ならば、陥没部の形成が難しくなって望ましくなく、前記比が２／５を超過すれば、外光吸収率が低くなって望ましくない。

本具現例による光学シート２００は、たとえ図示されていないとしても、ベースフィルム２３０の一面、すなわち、透光部２１０と反対側の面に配されたプリズム部をさらに備えることができる。前記プリズム部は、透光部２１０の材質と同一または類似した材質で形成できる。このようにプリズム部を備えることによって、光学シート２００は、透過率の大きい変化なしに外光吸収率が向上して、明暗比率が増加して解像度が向上する。

本具現例で、外光吸収部２２０の屈折率ｎ_２２０が透光部２１０の屈折率ｎ_２１０より大きく調節されることが望ましい（すなわち、ｎ_２１０＜ｎ_２２０）。

前記透光部２１０と外光吸収部２２０との屈折率差（△ｎ＝ｎ_２１０−ｎ_２２０）は、−０．０５≦△ｎ＜０の範囲が望ましい。これにより、光学シート２００での外光吸収率を高めて二重像の形成を減少させることができる。これについては後述する。ここで、二重像とは、画像表示装置のユーザーが同一画像に対して２個の像を認識することを意味する。

このように、外光吸収部２２０と透光部２１０との屈折率差を調節することによって二重像を低減または排除する原理を、図４を参照してさらに詳細に説明する。図４を参照すれば、外部から入射される外部環境光Ｌ_３、Ｌ_４、Ｌ_５が外光吸収部２２０に入射されれば、この外部環境光は入射角、すなわち、透光部２１０と外光吸収部２２０との界面の法線となす角（０゜、θ_１、θ_２）に関係なく、前記のように調節された屈折率差により、前記界面で反射されずに外光吸収部２２０にいずれも吸収される。したがって、外光吸収率が高くなり、これにより、二重像の発生が低減する。

一方、本発明の光学シートにおいて、透光部２１０と外光吸収部２２０との屈折率差（△ｎ＝ｎ_２１０−ｎ_２２０）が、本具現例とは異なって正の値を持つこともできるが、この場合、臨界角より小さな角度で透光部２１０及び外光吸収部２２０の界面に入射する映像光は、全反射されて観察者側に投射されるので、パネルアセンブリーで作られた映像とは異なる別途の映像、すなわち、二重像を形成する。

以下、前述した陥没部２２０ａの形成による外光吸収部２２０の外光吸収率変化について説明する。

図４を参照すれば、外部環境光Ｌ_３、Ｌ_４は、ほとんど外光吸収部２２０の観察者側部分に入射されて外光吸収部２２０に吸収される。すなわち、外部環境光のうち、外光吸収部２２０の映像光源側の部分に入射される光Ｌ_５、Ｌ_６、Ｌ_７は、その比率が非常に低いだけではなく、これらの光Ｌ_５、Ｌ_６、Ｌ_７もほとんど外光吸収部２２０の映像光源側の部分に吸収される。したがって、前述した陥没部２２０ａの形成が外光吸収部２２０の外光吸収率に及ぼす影響はきわめて微小であるといえる。

図５は、本発明の他の具現例による光学シートを、図３に対応して示した図面であり、図６は、図５のＢ部分を拡大して示した図面である。

本具現例が図３の実施形態と異なる点は、外光吸収部２２０の映像光源側の端部と接触する透光部２１０の映像光源側の一端部が、凸部２１０ａを備えるということである。これらの凸部２１０ａは、図５及び図６に示したように、陥没部２２０ａを部分的に構成する。このように凸部２１０ａを形成することによって、映像光源側から凸部に入射される一部の光を凸部２１０ａで集光し、これを透光部２１０を通じて観察者側に透過させて、光学シート２００及びこれを採用したフィルタ４０の透光率をさらに向上させ、このシート２００またはフィルタ４０を採用した画像表示装置の輝度をさらに向上させることができる。

図７は、モアレ現象を防止するためのものであって、図３の光学シートの一変型例を図示した部分分離斜視図である。ここで、モアレ現象とは、２つ以上の周期的なパターンが重なる時、干渉紋が作られる現象を意味する。

図７を参照すれば、外光吸収部２２０の長手方向と光学シート２００の一辺とが平行でなく、０゜より大きいバイアス角度αを持つ。ここでは、たとえ図示されていないとしても、パネルアセンブリー３０には画像をなす可視光を放出する多数のセルが形成されているが、これらのセルは、ストライプ状、マトリックス状、または波形に配されて、光学シート２００の外光吸収部２２０と類似した配置形状を持つ。この場合、外光吸収部２２０と前記セルとの配置方向が一致すれば、両パターンが重なってモアレ現象が発生するが、このように外光吸収部２２０の長手方向と透光部２１０の長手方向の辺とがなすバイアス角度αを０゜より大きくすることで、ユーザー側から観察する時、両パターンをずらしてモアレ現象を防止できるようになる。望ましくは、前記バイアス角度αは５〜８０゜である。

前記のような構成を持つ光学シートまたはフィルタは、画像表示装置に備えられ、これにより、画像表示装置の輝度を向上させて二重像を低減させ、かつ明暗比を増加させることによって高解像度を達成でき、さらにモアレ現象を防止できる。

以上では図面を参照して本発明による望ましい具現例が説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲によって定められねばならない。

Claims (17)

1. 互いに離隔して配された複数の溝部が一側部に形成されている透光部と、
   前記溝部それぞれに配されるものであって、前記それぞれの溝部に完全にまたは不完全に充填された光吸収物質を含む組成物を含む複数の外光吸収部と、を備え、
   前記少なくとも一つの溝部の前記外光吸収部上に陥没部が形成された光学シート。
2. 前記陥没部と前記透光部との界面の最大深さ／前記外光吸収部の幅の比は、１／４００ないし１／１である請求項１に記載の光学シート。
3. 前記外光吸収部の幅は１０ないし４０μｍの範囲であり、前記陥没部と前記透光部との界面の最大深さは、０．１ないし１０μｍの範囲である請求項２に記載の光学シート。
4. 前記陥没部の最大深さ／前記外光吸収部の幅の比は、１／４００ないし２／１である請求項１に記載の光学シート。
5. 前記外光吸収部の幅は１０ないし４０μｍの範囲であり、前記陥没部の最大深さは０．１ないし２０μｍの範囲である請求項４に記載の光学シート。
6. 前記陥没部と前記透光部との界面の最大深さ／前記外光吸収部の深さの比は、１／２０００ないし１／５である請求項１に記載の光学シート。
7. 前記外光吸収部の深さは５０ないし２００μｍの範囲であり、前記陥没部と前記透光部との界面の最大深さは０．１ないし１０μｍの範囲である請求項６に記載の光学シート。
8. 前記陥没部の最大深さ／前記外光吸収部の深さの比は、１／２０００ないし２／５である請求項１に記載の光学シート。
9. 前記外光吸収部の深さは５０ないし２００μｍの範囲であり、前記陥没部の最大深さは０．１ないし２０μｍの範囲である請求項８に記載の光学シート。
10. 前記外光吸収部の映像光源側の端部と接触する前記透光部の映像光源側の一端部が凸部を備え、この凸部が前記陥没部を部分的に構成する請求項１に記載の光学シート。
11. 前記透光部の屈折率は、前記外光吸収部の屈折率より小さい請求項１に記載の光学シート。
12. 前記外光吸収部は、三角形、台形あるいは五角形の断面形状を有する請求項１に記載の光学シート。
13. 前記外光吸収部は、ストライプ状、マトリックス状、または波状に配された請求項１に記載の光学シート。
14. 前記外光吸収部の長手方向と光学シートの一辺とが平行でない請求項１に記載の光学シート。
15. 明暗比を向上させるシートである請求項１に記載の光学シート。
16. 請求項１ないし請求項１５のうちいずれか１項に記載の光学シート、及びフィルタベースを備えて構成された画像表示装置用フィルタ。
17. 請求項１ないし請求項１５のうちいずれか１項に記載の光学シートを備える画像表示装置。