JP4990183B2 - 光学部材およびこれを含むディスプレイ装置用フィルタ - Google Patents

Description

本発明は、ディスプレイ装置用光学部材およびこれを含むディスプレイ装置用フィルタに関し、より詳細には、演色性を最小化することで、外部光源の種類に係わらず同じ物体色を現すことができるディスプレイ装置用光学部材およびこれを含むディスプレイ装置用フィルタに関する。

一般的に、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）装置は、その駆動の特性上、電磁波および近赤外線の放出量が多い。これにより、人体に有害な影響を及ぼすだけでなく、無線電話機やリモコンなどの精密機器に誤動作を誘発する恐れもある。したがって、このようなＰＤＰ装置を生成するためには、ＰＤＰ装置から放出される電磁波と近赤外線の放出を所定の値以下に抑制することが求められている。このような機能性フィルムを積層した構造で、ＰＤＰ装置の前面に位置したものをＰＤＰフィルタと言う。

ＰＤＰフィルタがメッシュタイプである場合には、支持体である半強化ガラスを間に置きながら、視聴者側には、反射を防止する役割と画像の色純度を向上させる役割とを担う反射防止／色補正フィルムが配置されるし、ＰＤＰモジュール側には、電磁波遮蔽機能を行うメッシュフィルムとメッシュフィルムを保護する保護層の役割をするポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムとが位置するようになる。

さらに、導電膜タイプである場合、支持体である半強化ガラスの片面には、電磁波遮蔽機能を行う多層導電膜コーティング層が積層され、それを保護しながら反射を防止する役割と画像の色純度を向上する役割とを担う反射防止／色補正フィルムが配置される。

このようなＰＤＰフィルタは、ＰＤＰモジュールと組み合わされてＰＤＰ装置となる。また、ＰＤＰフィルタは、ＰＤＰ製品の外観品位を決定する重要な役割を担う。特に、このような外観品位は、電源が切られている状態でより明確に観察できる。なぜなら、すべての事物は、外部から照射される光源に応じて、その事物の色相（物体色）が少しずつ相違するためである。例えば、売場に展示されているＰＤＰ製品の色相と製品購買者の自宅に設置されたＰＤＰ製品の色相とに差が生じれば、消費者の不満が高まり、究極的にはクレームが発生する原因となる。

このように、外部光源によって物体色が変化する特性を演色性という。

本発明は、前記のような問題点を解決するために案出されたものであって、ディスプレイ装置用フィルタの演色性を低下させるディスプレイ装置用光学部材を提供することを目的とする。

また、本発明は、前記のようなディスプレイ装置用光学部材を含むことで、外部光源の種類に係わらず同じ物体色を現すことができるディスプレイ装置用フィルタを提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係るディスプレイ装置用光学部材は、複数の色素を含む。また、前記光学部材は、ピーク波長の半値幅（ＦＷＨＭ）が３５ｎｍ以下であるネオンカット色素を含み、赤色光Ｒ（６００〜７００ｎｍ）に対する青色光Ｂ（４００〜５００ｎｍ）の透過率の比率（Ｂ／Ｒ）が０．８４以下である。

前記ネオンカット色素としては、ピーク波長が５８０〜６００ｎｍである色素を用いる。特に、前記ネオンカット色素としては、アザポルフィリン系色素を用いることが好ましい。

本発明の一実施形態に係るディスプレイ装置用フィルタは、メッシュ形態または導電膜形態を有する電磁波遮蔽部材と、ピーク波長の半値幅が３５ｎｍ以下であるネオンカット色素を含み、赤色光Ｒ（６００〜７００ｎｍ）に対する青色光Ｂ（４００〜５００ｎｍ）の透過率の比率（Ｂ／Ｒ）が０．８４以下であり、反射防止および色補正機能を実行する光学部材とを含む。

前記ディスプレイ装置用フィルタは、Ａ標準の光源とＤ６５標準の光源下における色差（△Ｅ）が３．６５以下であり、外部光源の種類に係わらずほぼ同じ物体色を現す。

上述したように、本発明に係るディスプレイ装置用光学部材は、色素を新たに設計することで、ディスプレイ装置用フィルタに適用されてディスプレイ装置用フィルタの演色性を減少させることができる。

したがって、本発明に係るディスプレイ装置用フィルタを採用したディスプレイ装置は、外部光源の種類に係わらず物体色の変化がない優れた外観品位を保つことができる。

以下、添付の図面およびこれに記載された内容に基づき、本発明の好適な実施の形態を詳細に説明するが、本発明がこれらの実施形態によって制限または限定されることはない。

図１は、本発明の一実施形態に係るディスプレイ装置用フィルタを示した分解断面図である。図１では、各層間の接合関係について詳しく示している。

図１を参照すれば、本発明に係るディスプレイ装置用光学フィルタは、反射防止／色補正フィルム１１０と、透明基板１２０と、メッシュフィルム１３０と、保護フィルム１４０とを含む。

ディスプレイ装置用光学部材としての反射防止／色補正フィルム１１０は、視聴者側に配置されており、光の反射を防止することで光反射による表示品質の低下を防ぐことができる。さらに、表示される画像の色を補正する機能も行う。反射防止／色補正フィルム１１０は、複数の色素を含む。

より具体的に説明すれば、反射防止／色補正フィルム１１０は、５８０〜６００ｎｍの波長領域を選択的に吸収するネオンカット（Ｎｅ ｃｕｔ）色素と、赤Ｒ、緑Ｇおよび青Ｂの色相バランスを合わせるために、赤色系列の色素と青色系列の色素とを含む。このような赤色系列の色素および青色系列の色素は、所定の配合率で反射防止／色補正フィルム１１０に含まれる。

このような色素の配合率に基づき、反射防止／色補正フィルム１１０は、外部から照射される光源の種類によって物体色が相違して見える場合がある。ディスプレイ装置の殆どは、太陽光や室内照明が存在する環境下に配置されており、室内照明環境は、蛍光灯または白熱灯の環境に区分される。

したがって、各環境を示す国際照明学会の標準光源に該当するＤ６５光源とＡ光源との特性に基づき、反射防止／色補正フィルム１１０は、色相偏差（△Ｅ）が大きく現れる。Ａ標準の光源は白熱灯と類似した光源であり、ブラックボディ表面の温度２８５６Ｋから放出される光を模写したものであって、赤い光を多く出す光源である。これに反し、Ｄ６５標準の光源は、太陽のブラックボディ表面の温度６５００Ｋから放出される光を模写したものを意味しており、Ａ標準光源とＤ６５標準光源とは互いに異なる光源スペクトラムを有する。

反射防止／色補正フィルム１１０の外部光源による色相偏差が大きい場合には、演色性が極めて高くなるため、ディスプレイ装置用フィルタがディスプレイ装置に適用される場合には、ディスプレイ装置の外観品位を著しく低下させてしまう。

したがって、本発明に係る反射防止／色補正フィルム１１０は、含まれる色素の種類および配合を特別に設計して含んでいる。

このため、本発明に係るネオンカット色素としては、ピーク波長が５８０〜６００ｎｍである色素が用いられることが好ましい。特に、このようなネオンカット色素としては、アザポルフィリン系色素のようにピーク波長の半値幅が狭い色素が用いられる。

反射防止／色補正フィルム１１０に含まれるネオンカット色素が示すピーク波長の半値幅は３５ｎｍ以下であり、好ましくは３１ｎｍ以下である。

また、反射防止／色補正フィルム１１０に含まれる色素は、反射防止／色補正フィルム１１０の赤色光Ｒ（６００〜７００ｎｍ）に対する青色光Ｂ（４００〜５００ｎｍ）の透過率の比率（Ｂ／Ｒ）が０．８４以下になるように、所定の比率で配合されている。

すなわち、反射防止／色補正フィルム１１０の演色性を低下させる上に、外部光源の変化による物体色の変化を最小化させるためには、青色光の透過率を赤色光の透過率よりも可能な限り小さくする必要がある。このため、色素を設計する際に、色素の種類および色素配合を適切に考慮しなければならない。上述したように、ネオンカット色素としては、アザポルフィリン系色素のようにピーク波長の半値幅が狭い色素が用いられるが、青色系列、赤色系列、および黒色系列の色補正機能を行う色素の具体的な種類としては、ジイモニウム系、ニッケルジチオール系、フタロシアニン系、シアニン系、アゾ系、キノフタロン系、インジゴ系などが挙げられる。しかし、本発明はこれに限定されることはなく、このような色素の他にも、赤色光Ｒ（６００〜７００ｎｍ）に対する青色光Ｂ（４００〜５００ｎｍ）の透過率の比率（Ｂ／Ｒ）が０．８４以下となるような配合が可能である限り、多様な種類の色素を用いることができる。本発明では、このような演色性の低下のための色素設計の方案を提供することを、１つの技術思想としている。

再び図１を参照すれば、透明基板１２０は、透明部材１２１と、第１粘着層１２２と、ブラックセラミック１２５とを含む。透明部材１２１としては、ガラスなどが用いられる。より具体的には、半強化ガラスが用いられることが好ましい。第１粘着層１２２は、透明部材１２１の下部面に形成されており、反射防止／色補正フィルム１１０に付着している。すなわち、第１透明部材１２１と反射防止／色補正フィルム１１０は結合している。

ブラックセラミック１２５は、透明部材１２１の内縁領域に形成されており、表示パネル（図示せず）から出射する光を遮断することで、映像が表示されない部分である。ブラックセラミック１２５は、ブラックインクなどを塗布して形成され、所定の高さの段差を発生させる。

メッシュフィルム１３０は、第１ベースフィルム１３１と、第２粘着層１３２と、接着層１３３と、金属薄膜パターン１３５とを含む。第１ベースフィルム１３１としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂などを用いることができる。第２粘着層１３２は、第１ベースフィルム１３１の下部面に形成されており、メッシュフィルム１３０が透明基板１２０のブラックセラミック１３５を覆うように、透明基板１２０と接合するように形成される。すなわち、透明基板１２０およびメッシュフィルム１３０は、第２粘着層によって結合されるようになる。第１ベースフィルム１３１上には、金属薄膜パターン１３５が形成されている。金属薄膜パターン１３５は、ディスプレイ装置の表示パネルから発生する電磁気波などを遮断する役割を担う。

金属薄膜パターン１３５は、接着剤で形成された接着層１３３によって、第１ベースフィルム１３１と接合している。

金属薄膜パターン１３５を第１ベースフィルム１３１上に形成させるためには、まず、銅などで形成された金属薄膜を第１ベースフィルム１３１に接合させなければならない。前記のような金属薄膜の接合性能を向上させるためには、通常、第１ベースフィルム１３１の表面を粗く加工することで、第１ベースフィルム１３１の表面積を増加させる。表面積が増加した第１ベースフィルム１３１上には接着剤が塗布されて接着層１３３が形成されており、接着層１３３上には金属薄膜パターン１３５が形成されている。この金属薄膜パターン１３５によって、実質的に電磁波遮蔽機能が具現されるようになる。

金属薄膜パターン１３５は、接着層１３３上に接着された金属薄膜を、エッチングなどの工程を介してパターニングすることで形成できる。

メッシュフィルム１３０には、保護フィルム１４０が接合されている。この保護フィルム１４０には、第２ベースフィルム１４１および第３粘着層１４２が含まれており、保護フィルム１４０の下部面に第３粘着層１４２が形成されている。この第３粘着層１４２によって、保護フィルム１４０およびメッシュフィルム１３０が接合するようになる。

また、第２ベースフィルム１４１は、上述した第１ベースフィルム１３１と同じ材質を有しているが、本発明がこれに限定されることはない。保護フィルム１４０の大きさは、メッシュフィルム１３０よりも若干小さい。これにより、金属薄膜パターン１３５の外郭が露出するようになり、露出した金属薄膜パターン１３５は電気的に接地される。

本実施形態では、ディスプレイ装置用フィルタとして、メッシュタイプのディスプレイ装置用フィルタについて説明した。しかし、本発明に係るディスプレイ装置用光学部材としての反射防止／色補正フィルム１１０は、メッシュタイプのディスプレイ装置用フィルタだけでなく、導電膜タイプのディスプレイ装置用フィルタの一領域に採用されても、同じ機能を実行できるようになる。

反射防止／色補正フィルム１１０が適用されたディスプレイ装置用フィルタは、外部光源の種類に係わらず同じ物体色を現すようになる。また、このようなディスプレイ装置用フィルタを採用したディスプレイ装置の外観品位を向上させることができる。

より具体的に説明すれば、本実施形態に係るディスプレイ装置用フィルタは、Ａ標準の光源とＤ６５標準の光源下における色差（△Ｅ）が３．６５以下であるため、演色性を著しく低下することができる。

以下、具体的な実施例を用いて、本発明に係る光学部材としての反射防止／色補正フィルム１１０を説明する。より具体的には、反射防止／色補正フィルム１１０を採用したディスプレイ装置の演色性について説明する。

実施例１および２に係る反射防止／色補正フィルムは、表１に示されたような色素組成に基づいて製造された。このような色素組成は、以下において、すべて反射防止／色補正フィルム内に含まれた高分子樹脂に対する重量％値を示している。下記のアザポルフィリン系色素としては、（株）山本化学工業で製造された製品（商品名：ＴＡＰ２）を用いたし、青色系列色素、赤色系列色素、および黒色系列色素としては、（株）チバ・スペシャル・ケミカルズで製造された製品（商品名：ＯＲＡＳＯＬ Ｂｌｕｅ、ＯＲＡＳＯＬ Ｒｅｄ、およびＯＲＡＳＯＬ Ｂｌａｃｋ）を用いた。また、フィルムの基材樹脂としては、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を用いた。

比較例１に係る反射防止／色補正フィルムは、表２に示されたような色素組成に基づいて製造された。

図２は、実施例１、実施例２、および比較例に基づいて光学部材の波長による透過率を示したグラフである。

図２を参照すれば、実施例１および実施例２の反射防止／色補正フィルムの場合は、比較例の反射防止／色補正フィルムに比べて５８０〜６００ｎｍ領域のネオン光吸収ピークの半値幅が狭い上に、青色領域である４００〜５００ｎｍに比べて赤色領域である６００〜７００ｎｍにおける透過率が相対的に高いことが確認できた。

前記の実施例１および実施例２の反射防止／色補正フィルムをそれぞれ適用して、製造例１および製造例２に基づいてディスプレイ装置用フィルタを製造した。本ディスプレイ装置用フィルタは、上述した図１の構造を有している。

比較例の反射防止／色補正フィルムを適用したことを除いては、前記した製造例１および製造例２と同じ方法で、比較製造例に基づいてディスプレイ装置用フィルタを製造した。

パーキンエルマー社で製造された分光光度計（Ｌａｎｂｄａ ９５０）を用いて、標準Ａ光源および標準Ｄ６５光源下で製造例１および２、比較製造例に基づいて製造されたディスプレイ装置用フィルタの物体色を測定した。Ａ標準光源とＤ６５標準光源下において、国際照明学会ＣＩＥで規定された色座標Ｌ^※、ａ^※、ｂ^※、およびＡ標準光源とＤ６５標準光源下における色差（△Ｅ）を測定した結果を表３に示した。

Ｌ^※が陽の値として大きいほど明るい反面、陰の値として大きいほど暗いことを意味する。また、ａ^※が陽の値として大きいほど赤い光を現すことを意味する反面、陰の値が大きいほど緑色を現すことを意味する。また、ｂ^※が陽の値として大きいほど黄色い光を現すことを意味する反面、陰の値として大きいほど青色を現すことを意味する。さらに、ａ^※およびｂ^※の値が０に近いほど、色を有さない無彩色となる。

表３で知ることができるように、製造例１および２に基づいて製造されたディスプレイ装置用フィルタの場合には、△Ｅ値が３．６５、１．９６と低く測定された反面、比較製造例に基づいて製造されたディスプレイ装置用フィルタの場合には、△Ｅ値が５．１６と比較的大きい値を示した。したがって、製造例１および２で製造されたディスプレイ装置用フィルタの場合、△Ｅ値がより少なく測定され、演色性がより低いことを知ることができる。

製造例１および２、および比較製造に基づいて製造されたディスプレイ装置用フィルタに適用された実施例１および２、および比較例の反射防止フィルムの半値幅（ＦＷＨＭ）および赤色光に対する青色光の透過率の比率を分析し、その結果を表４に示した。

実施例１および実施例２の場合には、ピーク波長の半値幅が３５ｎｍ以下と低く現れ、選択的に特定の範囲の波長だけが吸収されることを知ることができる。吸収波長範囲が小さくＢ／Ｒの比率が０．８４以下と小さいほど、光源変化による色相の変化が小くなり、演色性が良くなる。

上述したように、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、該当の技術分野において熟練した当業者にとっては、特許請求の範囲に記載された本発明の思想および領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正および変更させることができることを理解することができるであろう。すなわち、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲に基づいて定められ、発明を実施するための最良の形態により制限されるものではない。

本発明の一実施形態に係るディスプレイ装置用フィルタを示した分解断面図である。 実施例１、実施例２、および比較例に基づいた光学部材の波長による透過率を示したグラフである。

符号の説明

１１０：反射防止／色補正フィルム
１２０：透明基板
１２１：透明部材
１２２：第１粘着層
１２５：ブラックセラミック
１３０：メッシュフィルム
１３１：第１ベースフィルム
１３２：第２粘着層
１３３：接着層
１３５：金属薄膜パターン
１４０：保護フィルム
１４１：第２ベースフィルム
１４２：第３粘着層

Claims (5)

1. 複数の色素を含むフィルタの演色性（ｃｏｌｏｒ ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）を減少させる光学部材であって、
   前記フィルタは、外部光源の種類に係わらず同じ物体色を現わし、
   前記光学部材は、ピーク波長の半値幅が３５ｎｍ以下であり、前記ピーク波長が、５８０〜６００ｎｍであるネオンカット色素を含み、赤色光Ｒ（６００〜７００ｎｍ）に対する青色光Ｂ（４００〜５００ｎｍ）の透過率の比率（Ｂ／Ｒ）が０．８４以下であることを特徴とするディスプレイ装置用光学部材。
2. 前記ネオンカット色素が、アザポルフィリン系色素であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光学部材。
3. 複数の色素を含むフィルタの演色性（ｃｏｌｏｒ ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）を減少させる光学部材であって、
   前記フィルタは、外部光源の種類に係わらず同じ物体色を現わし、
   メッシュタイプまたは導電膜タイプの電磁波遮蔽部材と、
   ピーク波長の半値幅が３５ｎｍ以下であり、前記ピーク波長が、５８０〜６００ｎｍであるネオンカット色素を含み、赤色光Ｒ（６００〜７００ｎｍ）に対する青色光Ｂ（４００〜５００ｎｍ）の透過率の比率（Ｂ／Ｒ）が０．８４以下であり、反射防止および色補正機能を実行する光学部材
   とを含むことを特徴とするディスプレイ装置用フィルタ。
4. Ａ標準光源とＤ６５標準光源下における色差（△Ｅ）が３．６５以下であることを特徴とする請求項３に記載のディスプレイ装置用フィルタ。
5. 前記光学部材が、高分子樹脂を含むフィルムであることを特徴とする請求項３に記載のディスプレイ装置用フィルタ。

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