JP4816395B2 - 映像表示装置及びそれに用いられる光拡散部材 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＣＤ（liquid crystal display）やＰＤＰ（Plasma Display Panel）等の表示パネルを用いた映像表示装置におけるコントラスト性能とモアレ性能を改善するための技術に関する。

ＬＣＤやＰＤＰ等の表示パネルを用いた映像表示装置が、テレビジョン表示装置（ＴＶ）の用途として広く普及しつつある。ＴＶは、複数の観察者により同時に視聴されるので、十分な視野角が必要とされている。さらに、ＴＶは明るい環境下で視聴される場合が多いので、外部環境光（例えば、室内照明）の表示パネルへの映り込みによるコントラストの低下を抑制（すなわち明室コントラスト性能の向上）する必要もある。

この外部環境光の写り込みによる明室コントラスト性能を改善する技術が、例えば、特許文献１と特許文献２に知られている。

特許文献１は、台形状のレンズ部と光吸収効果を有する楔形部の配列構成により外部環境光を遮光し、また、レンズ部と楔形部のそれぞれの屈折率を制御することで光束の一部を全反射することを開示する。

特許文献２は、透明樹脂材質の基盤と楔形ブラックストライプの配列構成により外部環境光を遮光し、また、透明樹脂材質の基盤と楔形ブラックストライプのそれぞれの屈折率を制御することで光束の一部を全反射することを開示する。

特開２００５−３３８２７０号公報 特開２００６−１８９８６７号公報

外部環境光の映り込み低下のために、特許文献１や特許文献２のような光透過部と光吸収部の配列構成が有効であるが、この配列構成はモアレが発生する可能性がある。例えば、表示パネルで反射した外部環境光と、上記楔形部で全反射された光とが互いに干渉してモアレが生じ、これが表示映像に重畳されてノイズとして視認される場合がある。

本発明は、良好な視野角性能と明室コントラスト性能を得つつモアレを低減可能な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に表示装置は、その表示面に光拡散部材が配置されており、光拡散部材は、所定方向の断面が略台形状の複数の光透過部と、断面が略楔形状の光吸収部とを備え、前記光透過部の略台形状部の上辺と、前記光吸収体の略楔形状の底辺が互いに隣接しており、第１方向の断面において、前記光吸収部の略楔形状の断面積を、前記略楔形状の断面形状に外接する外接台形の面積に対し１／３以上、かつ２／３以下としたことを特徴とする。

また本発明は、光吸収体の略楔形状の底辺の長さをＢ、が前記光透過部の台形状部の上辺の長さをＷとしたとき、Ｗ／（Ｗ＋Ｂ）で定められる開口率が、１０％以上、かつ４０％以下としたことを特徴とする。

本発明によれば、良好な視野角及びコントラスト性能を得つつモアレの発生を低減することが可能である。

以下、図面を用いて本発明の形態について説明する。

まず、図１，図２と図３を用いて、本発明の一実施形態について説明する。なお、各図において、共通な機能を有する要素には同一は符号を付して示し、一度述べたものについては、その重複する説明を省略する。

図１は、本実施例による光拡散部材を備えた表示装置の主要部の斜視図である。図２は、本実施例による光拡散部材を示す断面模式図である。図３は本実施例による光拡散部材の要部の拡大図である。

本実施例に係る光拡散部材を備える表示装置としては、画素となる表示素子が２次元状に配置された表示パネルを用いた表示装置、例えばＰＤＰ表示装置，ＬＣＤ表示装置やＦＥＤ（Field Emission Display）装置などが挙げられる。ここでは、便宜上、表示装置の一つとしてＰＤＰ装置を用いて説明するが、これに限定されるものではない。

図１では、ＰＤＰの構成を説明し易くするために、上部パネルと下部パネルとを分離した状態で示す。また、図２では、表示装置の表示画面縦（上下）方向に沿って切断した光拡散部材の断面を示している。

図１に示すように、表示装置（ここではＰＤＰ装置）は、映像光源としてのプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）２００と、その表示画面の前面に配置された光拡散部材１００と、表示部であるＰＤＰを駆動する回路基板（図示せず）などを含んでなる。観察者は、光拡散部材１００によって明室コントラストが高められたＰＤＰ２００からの映像光を視聴する。なお、光拡散部材１００はＰＤＰ２００に直接装着されてもよく、或いは、所定の距離を隔てて配置されてもよい。

まず、ＰＤＰの構成から説明する。ＰＤＰ２００は、対向して配置された上部パネル２１０と下部パネル２２０とを備える。

最初に、上部パネル２１０の構成について述べる。上部パネル２１０では、表示面側の基板となる上部ガラス基板２１１上に、表示画面（以下、単に画面という）の横（左右）方向に延びたストライプ状の表示電極２１２が設けられている。表示電極２１２は、互いに相対して対をなす平行な電極群であるＸ表示電極（共通電極ともいう）２１２ｘとＹ表示電極（走査電極ともいう）２１２ｙとからなり、各表示電極は透明電極２１２ａと抵抗値を低くする金属補助電極２１２ｂとからなる。なお、ここでは一対の表示電極２１２（２１２ｘ，２１２ｙ）のみを図示している。そして、表示電極２１２の上には誘電体層２１３が表示電極２１２を覆うように形成され、さらに、誘電体層２１３を覆うように薄いＭｇＯの保護膜２１４が形成されている。

次に、下部パネル２２０の構成について述べる。下部パネル２２０では、背面側の基板となる下部ガラス基板２２１上に、表示電極２１２に直交する画面縦（垂直）方向に延びた平行なストライプ状のアドレス電極２２２が横方向に所定の間隔をおいて形成されている。アドレス電極２２２の上には、アドレス電極２２２を覆うように誘電体層２２３が形成され、さらに、誘電体層２２３上には、アドレス電極２２２と平行にアドレス電極２２２を挟むように、隔壁２２５が互いに所定の間隔をおいて形成されている。そして、隔壁２２５で区画された誘電体層２２３の上には、１画素をなす３つの隣接するアドレス電極２２２に対応して、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）色の蛍光体２２４が塗布されている。

上記のように構成された上部パネル２１０と下部パネル２２０とは、表示電極２１２とアドレス電極２２２とが直交するように対向して配置され、図示しないフリットガラスなどで封着される。これによって、上部パネルの複数の表示電極と下部パネルの複数のアドレス電極とが直交する位置にそれぞれ複数の放電セル（放電空間）２３０が構成される。各放電セル２３０内には、ネオン（Ｎｅ），キセノン（Ｘｅ）などの混合ガスが放電ガスとして所定の圧力で充填されている。

上記構成のＰＤＰ２００に対し、駆動回路（図示せず）により先ずアドレス電極２２２とＹ表示電極２１２ｙに印加（これをアドレス駆動と称す）して壁電荷を形成し、次にＸ表示電極２１２ｘとＹ表示電極２１２ｙとに交互に逆極性の電圧（サスティン電圧）を印加（これを主放電駆動と称す）して放電を維持する。このような電極への印加による放電セル２３０での放電により紫外線が発生し、この紫外線が蛍光体２２４を励起して赤，緑，青色の可視光を発生させ、透明な表示電極側の上部ガラス基板２１１を通って光（映像光）が出射する。

次に、図１と図２を用いて本実施例に係る光拡散部材１００について説明する。

光拡散部材１００は、ＰＤＰから漏洩される電磁波，赤外線を遮蔽し、ＰＤＰの発光色を補正（調整）するとともに、外部環境光を減衰させる機能を有する所謂光学フィルタ（図示せず）の一部をなすものである。ここでは、説明を容易とするため、光拡散部材１００のみを図示している。なお、光拡散部材１００は、光学フィルタと一体的に構成されてもよく、或いは分離して構成されていてもよい。

光拡散部材１００は、外部環境光を減衰させて明室コントラストを向上させるもので、ＰＤＰ２００側から順に、入射側基材３、光拡散部１０、出射側基材４で構成されている。そして、光拡散部１０は、光透過部１と光吸収部２とを含んでなり、光透過部１と光吸収部２とが画面縦方向に交互に配列されている。

光透過部１は入射した映像光を効率よく観察者側に導光する導光路体である。ここでは、ＰＤＰ２００の第１方向、例えば画面縦（垂直）方向に（つまり、アドレス電極２２２に平行な方向に）所定間隔で周期的に配列されているとともに、第１方向と直交する第２方向、例えば画面横（水平）方向に沿ってストライプ状に（つまり、表示電極２１２に平行に）延伸している。そして、ＰＤＰの画面縦方向に沿った光透過部１の断面形状は映像光源のＰＤＰ２００側に上辺を向けた略台形状である。

光吸収部２は、入射した外部環境光を吸収して遮蔽する外光遮蔽層であり、カーボン等の顔料又は所定の染料にて所定濃度に着色されている。光吸収部２は、隣接する光透過部１の間の溝を埋めるように形成されており、ＰＤＰ２００の画面縦方向に沿った断面形状が映像光源のＰＤＰ側に底辺をむけた略楔形状である。つまり、光透過部１と光吸収部２は、隣接し、ＰＤＰ２００の画面縦方向に交互に配列された構成となっている。なお、以下では、画面縦方向に沿った断面を単に「断面」と称することとする。

本実施形態では、詳細は後述するが、光透過部１と光吸収部２は、ほぼ同一の屈折率（厳密には、光透過部１の屈折率ｎ１が光吸収部２の屈折率ｎ２より僅かに大きいか等しい）となるように構成されており、その界面では反射が起りにくい。従って、ＰＤＰ２００から光拡散部材１００の光拡散部１０の導光路体である光透過部１に入射する入射光のうち、光透過部１の台形状部の上辺に垂直に入射する入射光Ｌ１は光透過部１の下辺から直接出射するが、光透過部１の上辺に傾斜して入射する入射光Ｌ２は、光路上の光吸収部２の厚さに応じた減衰を受けて出射する。

以上述べたように光拡散部材１００が構成されているので、映像光を画面縦方向でサンプリングすることができ、画面横方向の視野角特性を良好に確保しながら、画面縦方向の視野角特性を所定特性として、明室コントラストを高めることが可能となる。画面縦方向の視野角特性の詳細については後述する。

なお、本実施形態では、光吸収部２に斜め方向から入射した外部環境光Ｌ６は、光吸収部２内に入り、光路上の光吸収部２の厚さに応じて、一部は透過することになる。光吸収部２で減衰を受けた外部環境光は、ＰＤＰ２００（例えば上部ガラス基板２１１）で反射（図示せず）され、該反射光と元の入射した外部環境光とで干渉を起し、モアレが生じる。かかるモアレを低減するための本実施例の構成については後述する。

上記した光拡散部材１００の形成方法の一例は、以下の通りである。まず、出射側基材４の一面に紫外線硬化樹脂で構成した光透過部１を塗布する。次に、断面形状が略楔形状と反対形状となる形状を表面に形成した略楔形状成形用ロール（図示せず）の間に、この出射側基材４を通過させる。これにより、出射側基材４上に略楔形状の溝が転写される。この溝に紫外線を照射して硬化させる。そして、この溝に紫外線硬化樹脂を満たした後で紫外線を照射することにより、略楔状の光吸収体２を形成できる。最後に、樹脂層の保護と、光拡散部材の取扱いを考慮し、入射側基材３を設ける。

次に、図３を用いて、本実施例の要部について具体的に説明する。図３は、図２に示した光拡散部材における要部構成の拡大図である。図３では、入射側基材３および出射側基材４の図示を省略している。

ここで、以下の説明を容易とするため、座標系を導入する。図３に示すように、入射側基材３に接合する面における光吸収部２の中心部を座標原点として、映像光の出射側方向をＺ軸、入射側基材３に接合する面に平行な方向をＸ軸とする。

図３において、光吸収部２は、その断面が全体として略楔形状であり、断面傾斜が異なる２つの楔形部からなる。第１の楔形部２ａは、入射側基材３に接触もしくは結合され、その断面はＺ軸に対して大きな傾きを有し、略台形状である。また、第２の楔形部２ｂは、第１の楔形部２ａに結合され、その断面はＺ軸に対して小さな傾きを有する略楔形状である。このように、光吸収部２は、Ｚ軸に直交する断面の面積がＰＤＰ側で大きく、先が細長い棒状の略釘状とされている。なお、このような形状とした理由は、詳細は後述するが、モアレの影響を軽減するためである。また、第２の楔形部２ｂの頂上部（先端部）は尖っておらず、平坦とされているが、これは製造上の理由による。

次に、光透過部１と光吸収部２の具体的構成について説明する。まず、寸法の一例について述べる。

本実施形態では、光吸収部２の底辺（すなわち第１の楔形部２ａの下辺部）の長さＢ１は５０μｍ、高さｈは１０４μｍ、頂点部の長さＥは４μｍである。また、光吸収部２の基底部をなす第１の楔形部２ａの高さｈ１は２０．８μｍ、上辺部の長さＤを１４．３６μｍである。一方、光吸収部２の間に配置されている光透過部１の台形状部の上辺部の長さＷ１は１５μｍである。ここで、第１の楔形部２ａの底辺と光透過部１の台形状部の上辺部とは、互いに隣接している。よって、光透過部１と光吸収部２によって構成される配列の１周期の長さＰは６５μｍとなる。ここで、表示パネル表示面における光透過部１の占める割合を開口率ρとし、この開口率ρを下記数１で定めるものとすると、本実施例においては、開口率ρは２３．１％となる。

（数１） ρ＝Ｗ１／（Ｗ１＋Ｂ１）
なお、光透過部１と光吸収部２の配列の１周期の長さＰは、サンプリングによる影響を考慮して、ＰＤＰの１画素の長さの１／４以下とする。

次に、光透過部１と光吸収部２の材料構成について述べる。

本実施形態では、光透過部１には可視光領域で透過率が１００％の材料を用い、また、光吸収部２には可視光領域での透過率が６０μｍあたり４％の材料を用いた。例えば、光透過部１に光学レンズにも用いられているポリカーボネートを用い、その可視光域での透過率約９０％（厚さ３ｍｍ）をもとに、ｈ＝０．１０４ｍｍの厚さでの透過率を計算すると、０．９０^{０．１０４／３}＝０．９９６、すなわち、ほぼ１００％の透過率が得られることがわかる。また、光吸収体２は、外部環境光吸収のためカーボン等の顔料又は所定の染料にて所定濃度に着色されている。なお、材料の屈折率ｎは、光透過部１と光吸収部２とも１．５５である。

次に、図９から図１２を用いて、出願人が新たに気付いた従来の光拡散部材での課題について説明する。

図９は、特許文献２に記載の従来の光拡散部材の要部の拡大図である。ここでも、図３と同様に、光吸収部の底辺側中心部を座標原点とする座標を導入する。

図９において、光透過部１１は断面形状が映像光源のＰＤＰ側に上辺を向けた台形状であり、光吸収部１２は断面形状が映像光源のＰＤＰ側に底辺をむけた楔形状であり、光透過部１と光吸収部２は隣接し交互に配列した構成となっている。

光吸収部２は断面が楔形状であり、底部の長さＢ２が１９．５μｍ、高さｈが１０４μｍ、頂点部の長さＥが４μｍである。そして、光透過部１１は光吸収部１２の間を埋めるように配置されている。光透過部１１の上辺部の長さＷ２は４５．５μｍなので、光透過部１１と光吸収部１２によって構成される配列の１周期の長さＰは６５μｍとなる。

光透過部１１には可視光領域で透過率が１００％の材料を、光吸収部１２には可視光領域での透過率が６０μｍあたり４％の材料を用いた。

図１０は、図９の光拡散部材を、観察者側から正面視で見た画面縦方向における透過率特性、すなわち図９のＺ軸方向から見たときのＸ軸方向における透過率特性を表した図である。

まず、ピッチＰの半分の範囲での、光吸収部１２の断面形状の半分を示す座標（０、１０４）と（２、１０４）と（９．７５、０）と（３２．５、０）をもとに、光吸収部１２のＺ軸方向の長さを数２で求める。次に、光吸収部１２の０．０６ｍｍあたりの透過率４％を、数３で換算し、表１と図９の透過率Ｔが求まる。なお、ピッチＰの残り半分の後半部分は、前半部分との対称性をもとに求めた。
（数２）Ｚ＝104 （0≦Ｘ≦2）
Ｚ＝104／(2−9.75)×(Ｘ−9.75) （2≦Ｘ≦9.75）
Ｚ＝0 （9.75≦Ｘ≦32.5）
（数３） Ｔ＝０．０４^{（Ｚ／０．０６）}

図１０に示すように、透過率特性の輪郭が略矩形状となっていることがわかった。

一方、上記の光拡散部材は規則性を持った配列構造を有している。このような場合、特許文献２に記載の如く、光吸収部のような周期的なパターンがＰＤＰ装置の前面基板に反射される場合、原パターンと反射光によるパターンとの間の相互干渉によってモアレ現象が発生する。そこで、光透過部１と光吸収部２とで構成される規則性を持った配列構造により発生するモアレ性能との関係を検討した。

図１１は、従来例の光学モデルとしての矩形波の干渉を表す図である。図１１（１）は波長１０ｍｍの矩形波、図１１（２）は波長１２ｍｍの矩形波、図１１（３）は２つの矩形波の重ね書き、そして、図１１（４）は２つの矩形波の加算、を表している。

図１１（４）から明らかなように、矩形波の加算によりうねり、即ち、モアレが発生する様子がわかる。なお、波長１０ｍｍと波長１２ｍｍでの、うねり、即ち、モアレを計算したのは、次の理由による。

図１２は、従来例の光学モデルとしての矩形波での、波長の違いによる干渉の変化を表す図である。図１２（１）は図１０（４）と同じ波長１０ｍｍと波長１２ｍｍの加算波、図１２（２）は波長１０ｍｍと波長１５ｍｍの加算波、図１２（３）は波長１０ｍｍと波長１８ｍｍの加算波、そして、図１２（４）は波長１０ｍｍと波長２０ｍｍの加算波、を表している。近い波長の加算時において、特に、うねり、即ち、モアレが発生する様子がわかる。

改めて、図１１と図１２の加算波を矩形波に着目して考えてみると、矩形波はもともと波の立上り／立下りが急峻なので、その矩形波の加算波での勾配も急峻となっている。

そこで、波の立上り／立下りの緩和を目的に、光透過部１と光吸収部２の形状について検討を行い、透過率特性の輪郭を正弦波状とする改善を行ったものが、図２に示す形状の光拡散部材である。そして、その透過率特性が図４である。

図４は、図３の光拡散部材を観察者側から正面視で見た画面縦方向における透過率特性、即ち図３のＺ軸方向から見たときのＸ軸方向における透過率特性を表した図である。

まず、図４についても、光吸収部２の断面形状の半分を示す座標（０、１０４）と（２、１０４）と（７．１８１、２０．８）と（２５、０）と（３２．５、０）をもとに、光吸収部１２のＺ軸方向の長さを数４で求める。次に、光吸収部２の６０μｍｍあたりの透過率４％を、数３で換算し表２と図４の透過率Ｔが求まる。なお、ピッチＰの残り半分の後半部分は、前半部分との対称性をもとに求めた。
（数４）Ｚ＝104 (0≦Ｘ≦2)
Ｚ＝(104-20.8)／(2-7.181)×(Ｘ-7.181)＋20.8 (2≦Ｘ≦7.18)
Ｚ＝20.8／(7.181-25)×(Ｘ-25) (7.18≦Ｘ≦25)
Ｚ＝0 (25≦Ｘ≦32.5)

本実施形態によれば、図４に示すように、透過率特性の輪郭を略正弦波状とすることができた。

次に、図５と図６を用いて、本実施例のモアレ性能について説明する。

図５は、本発明の光学モデルとしての正弦波の干渉を表す図である。図５（１）は波長１０ｍｍの矩形波、図５（２）は波長１２ｍｍの矩形波、図５（３）は２つの矩形波の重ね書き、そして、図５（４）は２つの矩形波の加算、を表している。即ち、図５（４）のように、正弦波の加算による、うねり、即ち、モアレが発生する様子がわかる。本実施例の正弦波についても、波長の違いによる干渉の変化を計算したが、図１２と同様に、近い波長の加算時において、特に、うねり、即ち、モアレが発生する様子がわかる。加算波について、従来例と本実施例を比較すると、図１１（４）に比べ、図５（４）においては、加算波の立上り／立下りの急峻性を緩和していることが分かる。

図３の光吸収部２の断面形状について補足する。

光吸収部２の透過率特性を正弦波状にするためには、図４から明らかなように、光吸収部２で遮光する範囲を広げることになり、その結果、開口率を小さくすることが必要となる。しかし、図９のような従来例の断面形状のままで開口率を小さくすると、光吸収部２の面積（断面の面積）が大きくなり、映像光に対する透過率（及び、視野角）が小さくなってしまう。そこで、開口率を小さくしても、光吸収部２の断面面積を大きくしないために、光吸収部２の断面形状を包含する台形形状、即ち、外接台形を定義し、その外接台形に対する面積比（以下、「外接台形面積比」と称する）で光吸収部２の面積（断面面積）を規定することとした。

すなわち、本実施例では、図３に示すように、光吸収部２に斜め方向から入射した映像光Ｌ２が幾分吸収されて減衰されながらも光吸収部２から出射できるように、光吸収部２の断面外形形状が凹形状となるようにした。ここで凹形状とは、その接線のＺ軸となす角度が、映像光の出射側方向（Ｚ軸）に沿って次第に小さくなることを意味する。このような断面外形形状とすれば、同じ開口率であっても、画面縦方向における視野角特性を広げることが可能となる。

具体的には、光吸収部２を２つの楔形部で構成し、光吸収部２の底辺側第１の楔形部２ａのＺ軸に対する断面傾斜を大きくし、第２の楔形部２ｂのＺ軸に対する断面傾斜を小さくするようにしている。しかし、本実施例は、これに限定されるものではなく、上記した凹断面外形形状を実現するため、２つの傾斜による折れ線ではなく、複数の傾斜による折れ線としてもよい。勿論、滑らかな曲線としてもよい。

ここで、図３において、Ｓ１を第１の楔形部２ａの面積、Ｓ２を第２の楔形部２ｂの面積、Ｓ３を外接台形の面積とすると、下記数５（数５−１〜数５−３）および数６から、本実施形態では、外接台形面積比（Ｓ１＋Ｓ２）／Ｓ３は５１％となる。
（数５）Ｓ１＝(7.181×2＋25×2)×20.8÷2＝669
Ｓ２＝(2×2＋7.181×2)×(104−20.8)÷2＝764
Ｓ３＝(2×2＋25×2)×104÷2＝1433
（数６）外接台形面積比＝(Ｓ１＋Ｓ２)／Ｓ３＝５１％
上記外接台形面積比は、既に説明したように、大きくなると映像光（及び、視野角）が小さくなり過ぎるので２／３以下とする、また、小さくなると外部環境光に対する遮光作用が小さくなり過ぎるので１／３以上とすることが望ましい。

なお、光吸収部２の断面形状において、略楔形状の頂点部分の厚さＥを０にできれるのであれば、上記外接台形は、外接三角形でも良い。

また、数１で示した開口率２３．１％について、正弦波の観点で補足する。

０〜１８０度の範囲で、正弦波の振幅が９０％以上となる範囲を擬似的に１００％範囲としてその比率を求める。先ず、ＳＩＮ^-１０．９＝６４．２度なので、正弦波の角度範囲は、６４．２〜１１５．８度（＝１８０−６４．２）となる。従って、０〜１８０度の角度範囲に対する比率は、（１１５．８−６４．２）／１８０＝２８．７％となる。この値が、数１で示した開口率に対応する値である。

この開口率を大きくすると矩形波に近くなってしまうので、開口率は４０％以下であることが望ましい、また、開口率を小さくすると映像光の透過率が小さくなってしまうので開口率が１０％以上であることが望ましい。

次に、図３に示された本実施例に係る光拡散部材における画面縦方向視野角特性を図７に、外部環境光の透過率を図８に示す。

図７は、図３の光透過部１と光吸収部２の配列構成に、映像光源側から光線を入射させ、光拡散部材からの出射光線Ｌ５の出射角度α（度）と透過率（％）の関係を表している。入射角度でなく出射角度で定義したのは、屈折率の選定によっては、光拡散部材中で光線の屈折・反射が生じるためである。図７において、半値角度で４０度弱の視野角を達成している。一般に、ＰＤＰ装置などの直視型表示装置では、表示画面の斜め方向からみる場合もあり、表示画面の横方向の視野角範囲を広くする必要がある。しかし、画面縦方向においては、上側から覗き込むようなことは稀であり、それ程画面縦方向の視野角範囲を広くしなくてもよい。半値角度で４０度程度あれば十分である。

なお実際は、図２の模式図のように、入射側基材３が存在するのだが、入射側基材３に入射した光線は入射側基材３への入射角度と同じ角度で出射するので、入射側基材３を削除した光学モデルでの計算で良い。

一方、 図８（１）は、図３の光透過部１と光吸収部２の配列構成に、観察者側からそれぞれ所定の角度β（度）で光線Ｌ６を照射したときの、透過率（％）を表している。なお、ここでいう透過率とは、光透過部１と光吸収部２によって構成される配列の１周期分における平均透過率である。外部環境光（光線Ｌ６）の角度βが例えば０度の場合、大部分は光透過部１に入射するが、一部は光吸収部２に入射して吸収されるため、その平均的な透過率を６０％弱とすることができ、明室コントラストを向上させることができる。また、角度βが大きくなると、光拡散部材に斜め方向から入射する外部環境光は、光吸収部２に入射する割合（回数も）が増大し、その透過率が次第に低下し、明室コントラストがより向上される。図８（２）は透過率の逆数を示した図であり、小さい入射角度の外部環境光に対しても十分なコントラスト性能（明室コントラスト性能）を得ている様子がわかる。小さい角度の外部環境光としては、太陽光や室内天井灯の窓ガラス等での反射光などがある。また、図６で説明した同じ理由で、図７でも出射側基材４を削除した光学モデルで計算を行った。

以上述べたように、本実施の形態によれば、透過率特性の輪郭を略正弦波状とすることにより、映像表示装置として十分な視野角性能と明室コントラスト性能を保持しながら、外部環境光に起因するモアレの影響を緩和することができる。

本実施例による光拡散部材を備えた表示装置の主要部の斜視図である。 本実施例の光拡散部材を示す断面模式図である。 本実施例の要部構成の拡大図である。 本実施例の要部の正面視の透過率を示す図である。 本実施例の光学モデルとしての正弦波の干渉を表す模式図である。 本実施例の光学モデルとしての正弦波の波長の違いによる干渉の変化を表す図である。 本実施例の視野角を示す図である。 本実施例の外光の透過率を表す図である。 従来例の要部の拡大図である。 従来例の正面視の透過率を示す図である。 従来例の光学モデルとしての矩形波の干渉を表す図である。 従来例の光学モデルとしての矩形波での、波長の違いによる干渉の変化を表す図である。

符号の説明

１、１１…光透過部、２、１２…光吸収部、２ａ…第１の楔形部、２ｂ…第２の楔形部、３…入射側基材、４…出射側基材、１０…光拡散部、１００…光拡散部材、２００…ＰＤＰ、２１０…上部パネル、２１１…上部ガラス基板、２１２…表示電極、２１３…誘電体層、２１４…保護膜、２２０…下部パネル、２２２…アドレス電極、２２３…誘電体層、２２４…蛍光体、２２５…隔壁、２３０…放電セル、

Claims (7)

1. 映像表示装置の表示面に配置される光拡散部材において、
   第１方向に所定間隔で配列され、かつ該第１方向の断面形状が略台形状部を有する複数の光透過部と、
   前記複数の光透過部の相互間に配置され、前記第１方向の断面形状が略楔形状を有する光吸収部と、を備え、
   前記光透過部の略台形状部の上辺と、前記光吸収部の略楔形状の底辺が互いに隣接しており、
   前記第１方向の断面において、前記光吸収部の略楔形状の断面積を、前記略楔形状の断面形状に外接する外接台形の面積に対し、１／３以上、かつ２／３以下とする、光拡散部材。
2. 前記光透過部及び前記光吸収部は、前記第１方向と直交する方向に伸びて形成される、請求項１記載の光拡散部材。
3. 前記第１方向が前記表示面の垂直方向であり、前記第２方向が前記表示面の水平方向である、請求項２記載の光拡散部材。
4. 前記光吸収部の略楔形状の底辺の長さが前記光透過部の台形状部の上辺の長さよりも大きい、請求項１記載の光拡散部材。
5. 前記光吸収部の略楔形状の底辺の長さをＢ、前記光透過部の台形状部の上辺の長さをＷとしたとき、Ｗ／（Ｗ＋Ｂ）で定められる開口率を、１０％以上かつ４０％以下とする、請求項４記載の光拡散部材。
6. 表示パネルと、
   該表示パネルの表示面に配置される光拡散部材と、を備え、
   前記光拡散部材は、
   第１方向に所定間隔で配列され、かつ該第１方向の断面形状が略台形状部を有する複数の光透過部と、
   前記複数の光透過部の相互間に配置され、前記第１方向の断面形状が略楔形状を有する光吸収部と、を含み、
   前記光透過部の略台形状部の上辺と、前記光吸収部の略楔形状の底辺が互いに隣接しており、
   前記第１方向の断面において、前記光吸収部の略楔形状の断面積を、前記略楔形状の断面形状に外接する外接台形の面積に対し、１／３以上、かつ２／３以下とする、映像表示装置。
7. 前記光透過部の略台形状の上底の長さをＷ、前記光吸収部の略楔形状の底部の長さＢとしたとき、Ｗ１／（Ｗ１＋Ｂ１）で定められる開口率を、１０％以上、かつ４０％以下とする、請求項６記載の映像表示装置。

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