JPS62260101A - 反射防止光学フイルタ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、反射を防止してディスプレイの画像を明視化
するための反射防止光学フィルターに関する。

〔従来の技術〕

近年のＯＡ化の進展につれて、コンピュータやワードプ
ロセッサなどの、ＣＲＴをはじめとする発光ディスプレ
イを使用する業務が増大した。

これらのディスプレイには、単色ディスプレイだけでな
（、画像を印象的にするとともにより多（の情報を表示
するため、カラーディスプレイが用いられる。いずれに
しても、ディスプレイは視認性を高める目的で、画像の
コントラストすなわち輝部と暗部の明るさの差を太さく
したものが多い。

発光ディスプレイに、画像のにじみ、ボケ、ちらつき（
フジ・ツカ−）があると、観察者の眼に負担がかかる。

眼の負担を低減するためにフィルターをディスプレイ前
面に装着することが有効゛とされているが、照明などの
外光がフィルターの表面で反射して画面を見に〈（する
「映り込み」が却って太さな問題となる。

「映り込み」の解決策として、フィルターの観測者側の
面に反射防止膜を設けることも試みられているが、フィ
ルターのディスプレイ画面側からの反射が小さくならな
いために、外光の映り込みを完全にはなくすことができ
ず、充分な効果を上げるには到っていない。この場合は
、「映り込み」の反射像はディスプレイの表面からのも
のと、フィルターのディスプレイ画面側からのものとの
２重像となるためであり、フィルターを通してのディス
プレイ表示の視認に支障をきた丁。

更には、フィルターの表面のマット層にマイクロシリカ
やポリエチレンワックスなどをマット化材として使用す
ることも試みられている。

この方法では散乱および拡散効果によりディスプレイ表
面からの反射像やフィルター表面からの反射像は目立た
くなる利点はあるものの、解像度自体が低下することは
否めない。反、マット化材を使用するこの方法では、デ
ィスプレイの画像を構成する発光体ドツトとマツ）ＩＩ
とにヨｉＪモアレ現象が生じやすく、しかも生じるモア
レが肉眼で充分視認されるぐらいのものになる欠点があ
った。

このような理由で発光ディスプレイを見やすくし、観察
者の眼精疲労を軽減するフィルターの出現が望まれてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、上記の要望にこたえ、外光の映り込み
を低減し、画像のにじみ、ボケをなくすことによりコン
トラストの高い鮮明な画像が得られる反射防止光学フィ
ルターを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明では、ディスプレイ画面側と観察者側の両面に単
層もしくは多層の反射防止膜を設けたことを特徴とする
ディスプレイ用反射防止光学フィルターをその要旨とす
るものである。

＄１図は本発明の反射防止光学フィルター１を示す断面
力であり、フィルター基材２の両面、即ち、ディスプレ
イの前面に設置して使用するとぎは、ディスプレイ画面
側と観察者側の両面に反射防止膜３．３を設けてなるも
のである。

第１図中、反射防止膜は両面共、単層のものとして示し
であるが、両面のうちのいずれか片面もしくは両面を２
層以上の多層としてもよい。

又、反射防止膜は材料がすべて同一でも、層ととに異な
る材料であってもよい。各層の形成は材料にもよるが蒸
着やコーティングによって行なうことかでさる。

単層の反射防止膜においてはフィルター基材の屈折率を
ｎ８、コート膜の屈折率をｎｌ、膜厚なｄｌ、入射光の
波長をλ、光の入射する側の媒質の屈折率をｎｏとする
と、空気中からの光の入射の場合、すなわちｎ（１＝１
、ｎｊ　（ｎｏのときにはｎ＋ｄ＋＝λ／４ ｎｌ　”Ｖｌｌ− の関係が成り立つようにｎｌ、１１を決定子れば、反射
が最も小さくなる。

ここでλは、人間の眼の視感度が最も高い５５０ＤＡ近
傍に設定すると、観察される反射が小さくて好ましい。

単層の反射防止膜に、用いる材料は、屈折率が低く、蒸
着可能なものであればよく、フィルター基材にガラス（
屈折率１，５）を用いた場合では蒸着が容易である煮蒸
着膜が機械的に安定である点などからＭｇＦ２（屈折率
１．３８　）が適当である。しかしながら、このような
単層膜では、特定の一波長近傍の反射率を低下させるこ
とは可能であるが可視光線の波長域全体の反射率を低下
させることが難しく、多層膜の方が反射の低減には効果
的である。−例として三層の反射防Ｚｒ０２（）　＋Ｍ
ｇＦ２（、）などが好適である。

蒸着を行なう時には単層膜、多層膜とも、所定の膜厚に
制８することが必要であり、水晶振動子の周波数変化を
利用する方法や蒸着中の基板の透過率および反射応変化
をモニターする方法がよい。

フィルターの基材となる材料は、所要の光学特性な有す
るものであればよく、ガラスのはかに、ポリエチレンテ
レフタレート、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリカ
ーボネート、ポリスチレン、ポリ−４−メチルペンテン
−１のような、光学特性のすぐれたプラスチックが適当
である。これらの材料をフィルターに成形するには、射
出成形、押出成形、プレス成形、カレンダーリングある
いはキャスト成形などの方法によればよい。

プラスチック材料では耐擦傷性に丁ぐれていること、お
よび反射防止膜との密着性が高いことが要求されるので
、シリコン系またはメラミン系の熱硬化性樹脂や、アク
リル系の紫外線または電子線硬化型の樹脂のような硬度
の高い材料ラスプレー、カーテン、ロール、ティッピン
グなどの方法でフィルター基材上にコーティングし、乾
燥硬化させた後、反射防止膜を設けることが好ましい。

まぶしさを軽減し、画像のにじみを少なくして鮮明に見
えるようにさせる方法として、光透過部分を着色し、通
過光を吸収させることが行なわれており、この技術は、
本発明に対しても有効である。実施に当って、着色材は
フィルターの材料に混練して全体に分散させてもよいし
、前述のフィルター基材表面にロールコート、スプレー
コート等のコーティングをするのに用いる熱硬化性樹脂
や紫外線・電子線硬化型樹脂等の組成物中に分散させて
も艮い。また無情色で染料受容機能をもつ樹脂またはコ
ーティング樹脂に染色により染着する方法、電気泳動や
静電塗装等の粉体塗装も適用し得る。

発光体の発光波長鎖域のうち、４５０ｎｍ　（Ｒ）、５
３　Ｑｎｍ　（Ｇ）および６２５ｎｍ　（Ｂ）の近傍の
光を選択的に吸収してこれらの領域の光の透過率を７０
％以下に保ち、一方、その他の波長領域の光の透過率は
透過率の極小値にくらべて十分高く保てば、この明視フ
ィルターの効果が最も高く得られる。発光波長の全域に
わたる光の平均透過率は１０％以上８０％以下、なかで
も３０〜６０％が好ましい。

選択吸収性を付与するためには、目的とする波長の近傍
でシャープな吸収性をもった着色材、たとえば上記した
Ｒ、Ｇ、Ｈの波長領域ならば、それぞれイエロー、マゼ
ンタ、シアン系の着色材を選択し組み合わせたものでフ
ィルターを着色すればよい。また、たとえばバイオレッ
ト系とグリーン系の着色材を相補的に組み合わせること
により、所望の吸収特性を与えることもできる。

フィルターの厚さについていえば、光の通路が短い方が
、つまり薄い方が好ましいが、プラスチックで板状のも
のをつ（るとき、薄いものでは厚みムラが相対的に大き
くなりがちであり、色ムラが出や丁い。従って明視化効
果が全面にわたって均一なものをつくることは容易でな
いし、多くの場合はフィルター自身が若干の強度をもつ
必要もあるから、ある程度の厚さをもたせる方が得策で
ある。通常は０．１〜５　ｍｍの範囲が適当である。

本発明の反射防止光学フィルターを製造するには種々の
方法があるが、（１）着色層の基材に直接蒸着する、（
２）無色の基材に着色層を設け、蒸着する、（３）予め
着色および蒸着したシートを接着剤もしくは粘着剤で基
材に貼り合わせる、（４）予め着色した基材と蒸着した
シートとを接着剤もしくは粘着剤で貼り合わせる等の積
層方法が代表例として挙げられる。（１）〜（４）等に
おいて蒸着の際にアンカーコートな施すことが有効であ
り、アンカーコートとしては着色もしくは無色の硬化膜
が使用できる。シートの着色および蒸着を均一で効率良
く行なうためには、ポリエチレンテレフタレートフィル
ム等のａ　明Ｍ　材１−コーティングにより着色し、続
いて蒸着するとよい。あるいは、フィルター自体よりも
薄い５〜１００μｍ程度の厚みのポリエチレンテレフタ
レートフィルムの片面に連続蒸着した蒸着済フィルムを
別の基材に両面から貼り合わせる方法によってもよく、
この方法では、１つの基材の片面毎に蒸着する方法にく
らべて、工程を重ねることにより歩留りが低下すること
が防げる利点がある。

上記において積春の際に用いる接着剤としては、ポリフ
レタン系、ポリエステル系、ポリオール系などが、又、
粘着剤としては、アクリル系、ゴム系等が好適な例とし
て挙げられる。

ディスプレイ画面の周辺部からもれてくる光を遮断する
ために、フィルターのディスプレイ画面の発光表示部に
対応する部分以外の部分に光不透過性のインキで枠を印
刷することは効果的である。この印刷の表面は、マット
またはセミマットにするとよい。

また、必要に応じて、この部分に、文字や図形などを印
刷してもよい。

印刷に用いるインキは、印刷が施される材料との密着性
のよいものを選ぶ。たとえばポリエステルに対しては、
ウレタン系のインキがよい。

〔作　用〕

本発明の反射防止光学フィルターは両面に反射防止膜を
有しているので、観察者側の面からの反射を防止できる
だけでなく、これまで問題となっていたディスプレイ画
面側の面からの反射をも防止できるから、全体として有
効な反射防止ができＣＲＴの表面にマット化材を使用し
た従来品にくらべ、反射像はほとんど目立たない。しか
も、本発明の反射防止光学フィルターはマット化材を使
用していないので、ディスプレイの画像がボケることな
く、解像度の高い画像が観察者Ｃ；よって視認されつる
。

又、本発明の反射防止光学フィルターはその好ましい態
様においては、発光体の発光波長分布の光とくに発光１
大の波長近傍の光を選択的に吸収して低くおさえこみ、
他の波長領域の光は高い割合で透過させる着色材を組み
合せることにより、相対的に発光波長分布がなだらかに
なり極度の鮮かさやぎらつきを抑える効果があるので、
眼精疲労の主な原因であるまぶしさ、にじみ、ボケなど
を、画像の視認性を損なわずに低減できる。

その上、着色が施されていると、観察者側からの外光は
、フィルターを通ってディスプレイに到達し、再びフィ
ルターを通るため、２度のフィルター通過により、最終
的な光量が弱められる。

〔実施例１〕 ポリメチルメタクリレートのビーズ１００部（重量部、
以下同じ）に、下記の着色剤を配合し、ミキサーで混合
してから押出機で混練してペレット化した。

ダイアレジン　イエローＣ（三菱化成）　　　Ｏ，，０
０１部レッしド　　ＨＩ、２Ｂ　　　（住友化学）、、
　　、　Ｏ，、［ｌ　Ｏ２ｍマク９レツクス　グリーン
Ｇ（バイエル）０．００２部こ、の着色ペレットを射出
成形して、長さ３５０ＴｒＨＡ、幅４２８０龍、厚さ２
ｆｆｌＩＢの板にした。この成形品は傷や歪がなく、均
一に着色されていることを確認した。このようにして得
られた着色アクリル板上に、多官能アクリルモノマーま
たはオリゴマーと、紫外線増感剤を主体とする透明なＵ
Ｖ硬化塗料「フジハード」　（藤倉化成製）１００部に
対し、接着性の付与または粘度調整のため４、トルエン
溶剤１．Ｃ！０．部を加えた塗液を塗布し、溶剤を揮発
させて乾燥したのち、ＵＶ照射装置により紫外線を照射
して厚さ５μの硬化被膜を形成した。

そしてさらに、上記のアクリル板の両面に、Ａノ２０５
約１４０　ＯＡ、、ＺｒＯ２約２８０　ＯＡ、　　Ｍｇ
Ｆ２約１４００Ｘの層を順次蒸着により設は本反射防止
光学フィルターとした。

これを、ＣＲＴカラーディスプレイの前面に取り付けて
観測したところ、反射が著しく低減され、視認性が良好
で、ちらつきやまぶしさが少なく、長時間使用しても従
来のフィルターを使用した場合より疲労感が少ないこと
が認められた。

〔実施例２〕 固形分濃度４０％のポリエステル−メラミン系の樹脂液
１００部（重量部、以下同じ）に対し、下記の染料を溶
解させ、着色層を形成するコーテイング液とした。

ダイアレジン　イエローＣ（三菱化成）　　　　０．０
５　Ｈ１５レッド　ＨＬ２Ｂ（住友化学）、　　　０．
１０部マクロレックス　グリーンＧ　（バイエル）０．
１１４ｄこの液を、パーコーターを用いて厚さ１８８μ
のポリエステルフィルムの両面に塗布し、乾燥硬化させ
、厚さ約５μの着色層を形成させた。

ついで、この層毎ポリエステルフィルムの両面に実施例
１と同じ材料および方法で、反射防止層を形成させ、反
射防止光学フィルターとした。

このフィルターをカラーＣＲＴの画面にとりつけて観察
すると、外光の反射は低減され、ぎらつきの少ない表示
色でディスプレイを見ることかでさた。

〔実施例６〕 実施例２で製造したフィルターの観測者側において、周
囲のディスプレイ画面の発光表示部に対応する部分以外
の部分に黒色をはじめとする数種類の色のウレタン系の
インキで枠印刷を施した。

この枠印刷な有するフィルターは、枠印刷のないフィル
ターよりも視認性が向上した。

インキの色は、黒色より、むしろディスプレイ本体と同
系統の色の場合に最良の結果が得られた。

〔発明の効果〕

本発明の反射防止光学フィルターをディスプレイに使用
すれば、「映り込み」が著しく低減されて異和感がない
上、画像の視認性が向上し、観察者の眼精疲労が軽減さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の反射１男止光学フイルターを示す断面
図である。 ｌ　・・−・・・　反身す１方１Ｌ光掌　フイ　、２り
　−ス　”゛　フィルクー基材 ３・−・・・−反射ＰＺｉ止層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディスプレイ画面側と観察者側の両面に単層もし
   くは多層の反射防止膜を設けたことを特徴とするディス
   プレイ用反射防止光学フィルター。
2. （２）発光体の発光極大波長近傍に吸収極大を有する着
   色材を用いた特許請求の範囲第１項に記載の反射防止光
   学フィルター。
3. （３）ディスプレイ画面の発光表示部に対応する部分以
   外の部分に光不透過性のインキで枠印刷を施した特許請
   求の範囲第１項に記載の反射防止光学フィルター。