KR101023761B1

KR101023761B1 - 표시 장치 및 광학 필터

Info

Publication number: KR101023761B1
Application number: KR1020087030341A
Authority: KR
Inventors: 토시하루 오이시; 미노루 히구치; 타카히데 후지모토; 아키히코 호리타; 류스케 후쿠시마; 에이시 미조바타
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2006-06-22
Filing date: 2007-06-20
Publication date: 2011-03-22
Also published as: US8026653B2; EP2037432A1; JPWO2007148721A1; WO2007148411A1; WO2007148463A1; EP2037432A4; JP4498455B2; KR20090027205A; US20100067115A1

Abstract

화면을 구비한 표시 장치는, 수평 방향으로 신장하고 또한 수직 방향에 있어서의 소정의 두께를 갖고 서로 병치된 복수의 투광성의 반투광층(1222), 및 상기 반투광층사이에 배치되고 또한 상기 반투광층보다도 높은 투광성을 갖고 또한 반투광층의 두께보다 큰 두께를 갖는 복수의 투광층(123)으로 이루어지는 블라인드 시트(121)를 포함하는 광학 필터(12)와, 상기 광학 필터를 화면에 접착하는 접착 부재(13)로 이루어지고, 상기 화면의 중앙에 있어서서의 상기 광학 필터의 투과율에 대한 상기 화면의 한계각에 있어서의 투과율의 비율이 0.10 이상 0.50 이하이다.

투광성의 반투광층, 투광층, 블라인드 시트, 광학 필터, 접착 부재, 투과율

Description

표시 장치 및 광학 필터{DISPLAY APPARATUS AND OPTICAL FILTER}

본 발명은, 플랫 디스플레이 등의 표시 장치 및 광학 필터에 관한 것이다.

플랫 디스플레이 장치는, 플라즈마 디스플레이 패널이나 필드 에미션 디스플레이 패널 등의 박형 평면 디스플레이 패널을 구비하고 있다.

예를 들면, 플라즈마 디스플레이 패널은, 한쌍의 전면(前面) 기판과 배면(背面) 기판이 서로 평행하게 대향하도록 배치되고, 그 사이의 방전 공간의 주위가 밀봉된 구조로 되어 있다.

그리고, 반사형의 교류형 플라즈마 디스플레이 패널은, 전면 기판의 내면에 면방전(표시 방전)을 행하는 복수의 행전극쌍과 이 행전극쌍을 피복하는 유전체층이 형성되고, 배면 기판의 전면 기판에 대향하는 내면측에, 행전극쌍과 직교하는 방향으로 배열되어 행전극쌍의 일방의 행전극과의 사이에 선택 방전을 행하는 열전극과 이 열전극을 피복하는 열전극 보호층이 형성되어 있고, 이 전면 기판과 배면 기판 사이에, 방전 공간을 방전셀마다 구획하는 격벽이 형성되고, 각 방전 셀 내에, 각각 적, 녹, 청의 3원색으로 색분류된 형광체층이 순서대로 나란히 형성된 구성을 갖고 있다.

상기한 바와 같은 종래의 플랫 디스플레이 장치는, 그 플랫 디스플레이 패널 의 전방측에 배치된 전면 필터(패널 보호판)가, 글래스 기판상에 외광 반사 방지 시트나 플랫 디스플레이 패널로부터 발생하는 전자파 및 적외선을 차단하는 필름이 부착되도록 구성되어 있다.

또한, 복수의 LED소자를 구비하는 LED표시 장치에 있어서, LED소자의 표면에, 차광성의 루버(louver) 필름을 접착하고, 두께 방향과 교차하는 방향으로부터의 외광이 LED 소자에 조사되어 LED 소자에 반사하는 것을 방지하는 기술이 알려져 있다. 여기서, 루버 필름은, LED소자의 표면에 접착재로 접착되어 있다(특허 문헌 1 참조).

또한, 투명역과 암색역이 시트의 면 방향으로 교대로 형성되어, 직진 광을 투과시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널용 수지 시트가 알려져 있다. 투명역 및 암색역은, 각각 시트 면에 대해 직교 또는 경사되어 층상으로 경사되어 있다. 플라즈마 디스플레이 패널용 수지 시트와, 밴드 패스 필터 및 전자파 실드층을 적층하는 기술도 알려져 있다(특허 문헌 2 참조).

또한, 제1물질층과, 이 제1물질층 보다 적은 굴절률을 갖는 제2물질층이 2개의 평행한 평면 간에 끼워지고, 제1물질층과 제2물질층의 계면이 요면(凹面) 및/또는 철면(凸面) 형상을 이루는 것에 의해 렌즈로서 기능하는 미소 단위 렌즈를 면상으로 배열한 마이크로 렌즈 어레이 시트에 있어서, 상기 미소 단위 렌즈의 제1물질층의 적어도 철(凸)부 정점 영역을 아크릴 수지 등의 압력 감응(pressure-sensitive) 점착제 또는 접착제층 및 필요에 따라 스페이서를 개재하여 투명 기판에 장착시킨 마이크로 렌즈 어레이 시트 및 그를 사용한 액정 디스플레이도 알려져 있다(특허 문헌 3 참조).

또한, 종래의 글래스 기판에 의한 보호 패널을 플랫 디스플레이 패널과는 별개로 제공하지 않고, 플라스틱 광학 필터를 플랫 디스플레이 패널의 화면에 일체로 되도록 접합하여, 부품수의 감소 및 플랫 디스플레이 패널의 지지 구조의 간략화와, 제품의 저렴화를 달성하고 있다(특허 문헌 4 참조).

특허 문헌 1 : 일본국 공개특허공보 특개2000-29406

특허 문헌 2 : 일본국 공개특허공보 특개2004-295045

특허 문헌 3 : 일본국 공개특허공보 특개평09-127309

특허 문헌 4 : 일본국 공개특허공보 특개2004-206076

일반적으로 실내 조명등 등에 의한 외광이 플랫 디스플레이 패널 등의 화상을 표시하는 표시 장치의 화면에서 반사하고, 흑색의 부상 및 콘트라스트의 악화 문제를 일으킨다

상기 특허 문헌 개시 선행 기술에 있어서, 콘트라스트 향상, 외광 방지 등을 위해, 흑색 또는 암색 재료로 이루어지는 광흡수성 또는 차광성의 수평 루버상 구조를 갖는 시트 또는 필름이 채용되고 있으나, 시청자가 화면 정면으로부터 위로 비스듬하게 상방으로 보는, 즉, 시청자의 수평 시선으로 비스듬하게 화면을 보는 경우에, 화면이 보이지 않거나 보는 것이 불편하게 되는 등의 시야각상의 문제가 있다.

예를 들면, 흑색 수평 루버상 구조를 갖는 시트부 디스플레이 패널에서는, 도14에 나타낸 바와 같이 복각(伏角) 45도로 화면을 본 경우에, 복수의 루버가 그림자를 드리워 화면의 하반의 화상이 보이지 않게 된다. 앙각(仰角)으로 해당 화면을 본 경우에는, 화면의 상반이 보이지 않게 된다.

따라서, 본 발명은, 실내 조명등 등에 의한 외광의 반사를 방지하는 동시에 화면 상하의 시야각을 확보할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것을 일례로서 들 수 있다.

본 발명에 의한 표시 장치는, 화면을 구비한 표시장치에 있어서,

수평 방향으로 신장하고 또한 수직 방향에 있어서의 소정의 두께를 갖고 서로 병치된 복수의 투광성의 반투광층, 및 상기 반투광층 사이에 배치되고 또한 상기 반투광층보다도 높은 투광성을 갖고 상기 반투광층의 두께보다 큰 두께를 갖는 복수의 투광층으로 이루어지는 블라인드 시트(blind sheet)를 포함하는 광학 필터와,

상기 광학 필터를 상기 화면에 접착하는 접착 부재로 이루어지고, 상기 화면의 중앙에 있어서의 상기 광학 필터의 투과율에 대한 상기 화면의 한계각에 있어서의 투과율의 비율이 0.10 이상 0.50 이하인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 광학 필터는, 표시 장치의 표시면의 전면(前面)에 이표시면에 평행하게 배치되는 광학 필터에 있어서,

수평 방향으로 신장하고 또한 수직 방향에 있어서의 소정의 두께를 갖고 서로 병치된 복수의 투광성의 반투광층, 및 상기 반투광층 사이에 배치되고 또한 상기 반투광층보다도 높은 투광성을 갖고 상기 반투광층의 상기 두께보다 큰 두께를 갖는 복수의 투광층으로 이루어지는 블라인드 시트를 포함하고, 화면 중앙 법선에 있어서의 투과율에 대한 화면 중앙의 한계각에 있어서의 투과율의 비율이 0.10 이상 0.50 이하인 것을 특징으로 한다.

도1은, 본 발명의 실시 형태의 플랫 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 개략 부분 측단면도이다.

도2는, 본 발명의 실시 형태의 플랫 디스플레이 장치의 블라인드 시트를 나타내는 개략 부분 정면도이다.

도3은, 본 발명의 다른 실시 형태의 플랫 디스플레이 장치의 블라인드 시트를 나타내는 개략 부분 측단면도이다.

도4는, 본 발명의 실시 형태의 플랫 디스플레이 장치의 블라인드 시트의 시야각에 대한 휘도의 특성을 나타내는 그래프이다.

도5는, 본 발명의 실시 형태의 플랫 디스플레이 장치의 블라인드 시트의 투과비에 대한 반사 휘도비의 특성을 나타내는 그래프이다.

도6은, 본 발명의 실시 형태의 플랫 디스플레이 장치의 블라인드 시트의 시트 두께(mm)/쇼어 경도(°)에 대한 상대 충격치의 특성을 나타내는 그래프이다.

도7은, 본 발명의 다른 실시 형태의 플랫 디스플레이 장치의 블라인드 시트를 나타내는 개략 부분 확대 측단면도이다.

도8은, 본 발명의 다른 실시 형태의 플랫 디스플레이 장치의 블라인드 시트를 나타내는 개략 부분 확대 측단면도이다.

도9는, 본 발명의 다른 실시 형태의 플랫 디스플레이 장치의 블라인드 시트를 나타내는 개략 부분 확대 측단면도이다.

도10은, 본 발명의 다른 실시 형태의 플랫 디스플레이 장치의 블라인드 시트를 나타내는 개략 부분 확대 측단면도이다.

도11은, 본 발명의 다른 실시 형태의 플랫 디스플레이 장치의 블라인드 시트를 나타내는 개략 부분 확대 측단면도이다.

도12는, 본 발명의 다른 실시 형태의 플랫 디스플레이 장치의 블라인드 시트를 나타내는 개략 부분 확대 측단면도이다.

도13은, 본 발명의 블라인드 시트를 갖는 플랫 디스플레이 장치에 대해 복각(伏角) 45도로 화면을 본 경우의 상태를 나타내는 선도이다.

도14는, 종래의 흑색 수평 루버상 구조를 갖는 시트부착 디스플레이 패널에 대해 복각 45도로 화면을 본 경우의 상태를 나타내는 선도이다.

부호의 설명

(12) 광학 필터

(13) 접착 부재

(121) 블라인드 시트

(122) 반투광층

(123) 투광층

(125) 전자파 차단층

(126) 색조 보정층

이하에 본 발명의 실시 형태의 표시 장치를 도면을 참조하여 설명한다.

도1은, 본 발명에 의한 플랫 디스플레이 장치의 실시 형태를 나타내는 부분 측단면도이다. 플랫 디스플레이 장치는, 플랫 디스플레이 패널(11)의 평탄한 화면상에, 광학 필터(12)가 투광성의 접착 부재(13)로 접착되어 구성되어 있다.

광학 필터(12)는, 블라인드 시트(121)를 포함하고 있다. 블라인드 시트(121)는, 도2의 개략적 부분 정면으로 나타낸 바와 같이, 수평 방향(HD)으로 신장하고 또한 수직 방향(VD)으로 소정의 두께(T)를 갖는 복수의 슬랫(slat)인 반투광층(122), 및 반투광층(122) 사이에 배치되고 또한 반투광층의 두께(T)보다 큰 수직 방향의 두께(W)를 갖는 복수의 투광층(123)으로 이루어지다.

반투광층(122)은 예를 들면 자외선 경화 수지 및 광흡수재의 혼합물로 이루어지고, 투광층(123)은 투명 자외선 경화 수지로 이루어진다. 반투광층(122)은 주기적으로 등간격으로 배치할 수 있다.

반투광층(122)은 투광층(123)의 투명 자외선 경화 수지 내에 매립되어 시청자측(VIEWER SIDE)에서 종단하도록, 즉 연결부(J)를 제공하여 형성할 수 있다. 이에 의해 블라인드 시트(121)의 강도는, 반투광층(122)이 블라인드 시트(121)를 관통하는 경우보다 높게 될 수 있다. 반투광층(122)에 의해 일반적인 시청자의 상방으로부터 화면으로의 외광을 제한하고, 이 외광 제한에 의해 불필요한 외광 반사가 감소하게 된다.

광학 필터(12)는, 전자파 차단층(125)(전자파 실드 메쉬 필름 등) 상에 색조 보정층(126)이 적층되고, 전자파 차단층(125) 밑에 블라인드 시트(121)가 더 적층된 구성으로 되어있다. 색조 보정층(126)은, 예를 들면 적외선 흡수층(NIR 필름), 색조 보정층, Ne 커트 필름, 반사 방지층(AR 필름)의 단층, 또는, 이들의 적층체로 각종 광학 기능을 갖는 것이다. 색조 보정층(126)을 블라인드 시트(121)의 바로 앞(시청자측)에 제공함으로써, 모아레(Moire)의 강도를 완화할 수 있게 된다.

반투광층(122)의 수평 스트라이프의 높이(한쪽 표면으로부터의 자유단까지의 거리) H 및 투광층(123)의 두께 W(수직 방향)를, 수평 방향으로부터 30도의 각도까지의 시야각으로 제한하도록 형성함으로써, 상방(또는 하방)으로부터의 외광 제한이 가능하게 된다.

상기 실시 형태에서는, 블라인드 시트(121)에 있어서의 반투광층(122)의 수직 방향의 단면은 시청자로 향한 방향(화면으로부터의 법선 방향)에 테이퍼를 갖는 이등변 삼각형이지만, 이 테이퍼, 즉 반투광층의 두께가 디스플레이 패널 화면측(PANEL SIDE)으로부터 떨어짐에 따라 감소하는 것에 의해 디스플레이 패널로부터의 발광을 양호하게 시청자에 공급할 수 있다..

또한, 도3에 나타낸 바와 같이, 블라인드 시트(121)는, 예를 들면 투명한 125μm 두께의 PET 필름(123a)상에 반투광층(122) 및 투광층(123)을 적층 형성하여 250μm 두께 이상(화면으로부터의 법선 방향)의 적층체로 하고, 충격 완충 기능을 높일 수 있다(PET 필름이 시청자측).

투광층(123)의 적층체의 자외선 경화 수지 재질의 쇼어 경도(shore hardness)를 20∼50°로 설정함으로써 디스플레이 패널의 충격 완충 기능을 부가할 수 있다. 또한, 쇼어 경도를 낮게 하여 투광층을 부드럽게 한 경우, 시트의 평면성이나 외부에 있어서의 힘에 의한 패임이 문제가 되는 경우가 있다. 그 때문에 투광층(123)은 부드러운 채로, 반투광층(122)을 딱딱하게 하여 시트 형상을 유지하는 기능을 갖게 함으로써 충격 완충 기능을 갖게 한 채로 상기 문제를 해결할 수 있다. 따라서, 투광층과 반투광층의 쇼어 경도가 투광층≤반투광층의 관계로 되는 것이 바람직하다. 블라인드 시트 충격 완충 기능에 대해서는 후술한다.

본 발명자는, 화면 상하의 시야각을 확보하기 위해, 투광층보다도 낮은 투광성을 갖는 반투광층의 투과율을 올리는 것을 검토했다.

반투광층의 투과율이 제로, 즉, 종래의 차광성 수평 루버상 구조는, 상기와 같이, 이 구조가 없는 경우에 비해 화면 상하의 시야각이 감소한다. 또한, 차광성수평 루버의 투과율이 제로가 아니라도 투과율이 낮으면 휘도 저하가 생기고, 보기가 어렵게 된다. 따라서, 본 발명자는, 화면의 한계각이라고 하는 개념을 디스플레이 패널 설계에 도입하고, 본 발명을 안출했다.

반투광층의 투과율을 0%로 했을 때, 화면의 한계각이란, 화면 중앙 법선(0도) 상의 명시 거리의 지점으로부터, 반투광층의 그림자로 되어 화면이 보이지 않게 되는 각도를 말한다.

구체적으로는, 도4에 나타낸 바와 같이, 시야각이 0도의 투과율 A와 시야각이 한계각의 투과율 Ｂ와의 비율(B/A, 이하, 투과비라 한다)로 평가하고, 바람직한 투과비를 구했다. 그리고, 도4의 종축에서는 투과율과 등가인 휘도를 측정하고 그 레벨에서 기재하고 있다.

투과비가 1.0, 즉, 반투광층의 투과율이 투광층의 투과율과 동등하면 블라인드 시트의 효과는 없어진다. 블라인드 시트는, 그의 반투광층에 의해 외광을 제한하는 것에 의해 외광의 영향을 경감하는 것이 그 역할이기 때문이다.

도5에 반투광층의 투과비(B/A)에 의한 외광 반사율의 변화(반사 휘도비)를 나타낸다.

도5로부터 명백한 바와 같이, 투과비가 1.0으로 되면 반사 휘도비는 1.0으로 되어 블라인드 시트의 효과는 없어진다. 그러나, 투과비를 제로로 하여도, 이는 반사 휘도비가 제로인 것을 의미하지는 않는다. 외광 반사는 패널뿐만 아니라 필터의 구성층에도 있기 때문이다.

블라인드 시트의 효과인 외광 반사 저감에 의해, 명실(明室)의 콘트라스트를 개선할 수 있다. 명실의 콘트라스트는 이하와 같이 정의된다.

명실 콘트라스트=(백휘도+제품 반사율×외광)/(흑휘도+제품 반사율×외광)

제품 반사율은 상기 외광 반사율에 상당한다.

밝은 방에서는, 명실 콘트라스트의 분모는 (제품 반사율×외광)이 지배적이고, 명실 콘트라스트의 분자는 백휘도가 지배적이다. 따라서, 상기 반사 휘도비를 0.5로 하면 명실 콘트라스트는 2배 가까이 된다. 따라서, 상기 투과비를 가능한 한 작게 하는 쪽이 명실 콘트라스트가 향상한다.

한편, 투과비를 작게 하면,상하 시야각(여기에서는 앙각 또는 복각)이 커지면, 화면의 휘도가 저하하는 문제가 있다.

따라서, 플라즈마 디스플레이 패널에 블라인드 시트를 붙이고, 투과비와 시 야각을 변화시켜 복수의 시청자에 의한 주관적 평가를 행했다.

평가 방법은 밝은 곳(200∼300 lux) 환경에서 화면 중앙(시야각 0도)에 대한 임의의 수직 시야각을 30도, 45도 및 60도로 변화시킨 경우의 시청자에 의한 화질의 상대 채점 평가를 행했다. 주로 휘도 변화량에 대해 평가를 행했다. 평가 결과를 표1에 나타낸다.

[표1]

		투과비
		0.08	0.10	0.12	0.14	0.16	0.18	0.20
시야각	0도	5	5	5	5	5	5	5
	30도	2	3	4	4	5	5	5
	45도	2	2	3	3	4	5	5
	60도	2	2	2	2	3	4	4
(범례) 채점 내용 1: 보이지 않음 2: 중앙과의 차이가 크고, 방해됨 3: 중앙과의 차이는 염려되지 않으나 방해됨 4: 중앙과의 차이가 보이나 염려없음 5: 중앙과의 차이가 보이지 않음 * 투과비 1.00인 블라인드 시트가 없는 평가를 기준으로 취해 평가함

이상의 결과로부터, 반투광층의 투과비를 평가하면 0.10 이상 0.50 이하가 바람직한 것이 발견된다. 따라서, 화면의 중앙에 있어서의 광학 필터의 투과율에 대한 화면의 한계각에 있어서의 투과율의 비율이 0.10 이상 0.50 이하인 것이 바람직하다.

(1) 시청자가 앉은 상태에서의 시청을 고려한 경우, 앙각 및 복각은 20도 이하로 된다. 또한, 일어 선 상태에 있어서의 시청을 고려한 경우, 앙각 및 복각은 30도 이하로 된다. 이에 따라, 앉은 상태 및 일어 선 상태에서의 시청을 고려하고, 앙각 및 복각이 30도 이하에 있어서 주관적 평가가 3 이상으로 되는 조건은 투과비 0.1 이상, 주관적 평가가 4 이상으로 되는 조건은 투과비 0.12 이상으로 된다.

(2) 도5에 있어서, 반사 휘도비가 0.8 이하, 즉 밝은 곳 콘트라스트가 20% 이상 개선되면, 일반적으로 시청자에게 화상이 조금 선명하게 된다고 하는 인상을 줄 수 있다. 또한, 반사 휘도비가 0.5 이상, 즉 밝은 곳 콘트라스트가 2배 이상으로 되면, 시청자에게 화상이 밝고 선명하게 된다고 하는 인상을 줄 수 있다.

상기 (1), (2)의 결과로부터, 통상의 시청 조건, 즉 후술하는 NHK(일본 방송협회)가 권장하는 시청 거리에서 앉은 상태 또는 일어 선 상태에서 시청한 경우에 있어서의 블라인드 시트의 사양은, 이하의 (I)∼(IV)의 적어도 하나가 바람직하다.

(I) 블라인드 시트에 의한 밝은 곳 콘트라스트의 개선 효과가 느껴지고, 또한 블라인드 시트에 의한 앙각에 의한 휘도 변화 주관적 평가가 3 이상으로 되는 조건에서는, 화면의 중앙에 있어서의 블라인드 시트의 투과율에 대한 상기 화면의 한계각에 있어서의 투과율의 비율이 0.10 이상 0.50 이하로 된다.

(II) 블라인드 시트에 의한 밝은 곳 콘트라스트의 개선 효과가 명백히 느껴지고, 또한 블라인드 시트에 의한 앙각에 의한 휘도 변화 주관적 평가가 3 이상으로 되는 조건에서는, 화면의 중앙에 있어서의 블라인드 시트의 투과율에 대한 상기 화면의 한계각에 있어서의 투과 비율의 비율이 0.10 이상 0.20 이하로 된다.

(III) 블라인드 시트에 의한 밝은 곳 콘트라스트의 개선 효과가 느껴지고, 또한 블라인드 시트에 의한 앙각에 의한 휘도 변화 주관적 평가가 4 이상으로 되는 조건에서는, 화면의 중앙에 있어서의 블라인드 시트의 투과율에 대한 상기 화면의 한계각에 있어서의 투과율의 비율이 0.12 이상 또한 0.50 이하로 된다.

(IV) 블라인드 시트에 의한 밝은 곳 콘트라스트의 개선 효과가 명백히 느껴 지고, 또한 블라인드 시트에 의한 앙각에 의한 휘도 변화 주관적 평가가 4 이상으로 되는 조건에서는, 화면의 중앙에 있어서의 블라인드 시트의 투과율에 대한 상기 화면의 한계각에 있어서의 투과 비율의 비율이 0.12 이상 0.20 이하로 된다.

또한, 화면 애스펙트비 16:9의 패널에 적응하는 경우, 화면의 가로의 길이를 W, 세로의 길이를 H로 하면, NHK(일본방송협회)가 권장하는 시청 거리는 2.82H∼3.32H이기 때문에, 이것을 명시 거리로 한다. 따라서, 통상은 텔레비젼 화면의 세로의 길이 H의 약 3배로 된다. 따라서, 화면의 세로의 길이(높이) H의 화면의 중앙에 시청자의 눈의 높이를 맞추고, 해당 패널 화면으로부터 3H의 시청 거리에서 보면, 앙각, 복각은 모두 약 10도로 된다. 또한, 해당 패널 화면의 상단의 높이에 시선을 맞추면 화면의 하단에 대한 복각은 약 18도로 된다. 이상적인 시청 위치는 상기 2개 예의 범위로 생각되고, 앙각, 복각은 20도 이하로 된다. 이것은 의자에 걸터앉은 경우지만, 선 채로 시청하면, 의자에 걸터앉은 경우에 비해 시선의 위치가 40∼50cm 높아진다.

따라서, 해당 패널의 화면 높이 H의 상단보다 50cm 높은 위치에서 화면의 하단을 본 때의 시야각(복각)은, H=62(50형)로 되고, 시야각은, arctan((50+62) /186)=31로, 최악으로 생각해도 31도로 된다.

본 발명자는, 패널 충격 완충 기능을 향상시키기 위해, 블라인드 시트의 경도를 검토했다.

블라인드 시트를 구비한 표시 장치는 루버 또는 블라인드에 의해 시야각이나 고스트의 문제가 있고, 그 해결 수법으로서, 공기층을 통하지 않고 표시 장치에 직 접 붙이는 방법이 고려된다.

그렇지만, 화면에 직접 붙인 경우, 외력에 의한 표시 장치 화면의 파손이라고 하는 문제가 발생한다.

그래서 본 발명자는, 그 과제를, 구성을 증가시키지 않고 간단한 형태로 해결하는 저코스트 수법을 안출했다. 본 발명자는, 수평으로 고정한 2mm 두께 글래스 기판 하면에 가속도 센서를 고착시킨 상면에 0,2mm두께의 실리콘 수지막을 배치하고, 그 위에 테스트 필터를 설치했다. 필터 위에 높이 100cm로부터 500g 강구(鋼球)를 낙하시키고, 그때의 충격치를 가속도 센서로 측정한 때의 상대치를 측정했다. 테스트 필터는 도1의 색조 보정층(126)과 전자파 차단층(125)으로 이루어지는 것으로, 블라인드 시트(121)는 포함하지 않는다.

표2는 0.2mm두께의 실리콘 수지막의 쇼어 경도를 20°내지 60°로 변화시키고, 통상의 필름 구성에 추가한 때의 충격치의 실험치이다. 공기층을 통하지 않고 표시 장치에 직접 붙이는 필터에 있어서, 실리콘 수지가 들어가지 않은 종래 필터의 경우의 충격치를 "1"로 한 때의 상대 충격치이다.

[표2]

실리콘 수지막	상대 충격치
쇼어 경도 60°	0.42
쇼어 경도 50°	0.39
쇼어 경도 30°	0.29
쇼어 경도 20°	0.24

실험으로부터 종래의 컬러필터와 비교하고, 쇼어 경도 50°의 수지 추가로 충격치가 절반 이하로 되는 것을 확인할 수 있다. 바람직하게는 30°이하에서 보다 유효한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 두께와 경도와 충격력의 관계는, 두께와 충격력은 반비례하고, 경도와 충격력은 대략 비례한다. 이 때문에, 두께 0.2mm에서 경도 50°는 0.1mm에서 경도 25°와 거의 동등한 것으로 생각된다.

이 때문에 실리콘 수지 두께(mm)/쇼어 경도가 0.004 이상인 경우 효과가 있다. 바람직하게는 0.0067 이상이 좋다(200/30=0.0066).

PDP 패널의 경량화를 위해서는 글래스의 두께를 얇게 하는 것이 필수적이다. 현재의 글래스 두께는 2.8mm이지만, 두께 1.8mm에서 현재의 PDP의 제조 프로세스 조건에 적합할 수 있는 글래스가 이미 개발되어 있다. 다만 물리적 강도는 글래스의 두께의 제곱에 비례하기 때문에, 두께 1.8mm의 글래스의 강도는 두께 2.8mm의 글래스의 강도의 약 0.4배로 된다. 따라서, 두께 1.8mm의 글래스를 채용하여 두께 2.8mm의 글래스와 동등한 강도를 얻기 위해서는 표2의 결과의 상대 충격치를 0.4 이하로 할 필요가 있다.

본 발명자는, 상기 실험 실리콘 수지 대신 블라인드 시트가 배치되는 구성을

고려한다. 그래서 이 블라인드 시트에 충격 완화 역할을 부과할 수 있도록 한다. 그 때문에, 블라인드 시트의 두께와 쇼어 경도를 검토한다.

반투광층(반투명층)은 어느 정도의 쇼어 경도를 유지하지 않으면, 블라인드 시트로서의 기능을 유지할 수 없게 된다. 그래서, 반투광층의 쇼어 경도를 투광층의 쇼어 경도보다 높게 하는 것이 바람직하다. 단, 블라인드 시트의 체적 전체에 점하는 반투광층의 비율은 10 내지 15%이기 때문에, 충격 완화 효과는 투광층의 쇼어 경도와 그 두께에 크게 좌우된다. 실효적 쇼어 경도는 반투광층의 쇼어 경도와 투광층의 쇼어 경도의 가중(weighted) 평균치로 된다. 이하의 기재에 있어서 블라인드 시트의 쇼어 경도라 할 때는 반투광층의 쇼어 경도와 투광층의 쇼어 경도의 가중 평균치로 한다.

표2의 결과로부터 "시트 두께(mm)/쇼어 경도"와 상대 충격치의 관계를 정리하면 표3과 같이 된다. 표3의 결과를 그래프로 한 것이 도6이다.

표3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 충격 완화층으로서의 블라인드 시트의 "시트 두께(mm)/쇼어 경도(°)"와 상대 충격치는 반비례에 가까운 관계를 가진다. 그래서, PDP 패널의 글래스의 두께를 1.8mm로 하기 위해 상대 충격치를 0.4 이하로 하기 위해서는, 블라인드 시트의 "시트 두께(mm)/쇼어 경도(°)"는 0.004 이상이 바람직하다. 또한 장래 두께 1.5mm의 글래스를 채용하기 위해 상대 충격치를 0.29 이하로 하기 위해서는, 충격 완화층의 "시트 두께(mm)/쇼어 경도(°)"의 값은 0.0067 이상이 바람직하다. 충격 완화 효과의 상한은 생각하기 어렵지만, 각 충격 완화층의 "시트 두께(mm)/쇼어 경도(°)"의 합이 0.04를 초과하는 값으로 되면, 충격에 의해 각 충격 완화층 또는 광학 필터 전체가 변형하기 쉬워진다고 하는 문제가 생길 것으로 예상된다. 따라서, 각 충격 완화층의 "시트 두께(mm)/쇼어 경도(°)"의 합은 0.04 이하가 바람직하다.

[표3]

쇼어 경도	시트 두께	시트 두께(mm)/쇼어 경도(°)	상대 충격치
60	0.2	0.0033	0.42
50	0.2	0.0040	0.39
30	0.2	0.0067	0.29
20	0.2	0.0100	0.24

이상의 것을 도1의 광학 필터(12)의 구성에 관하여 말하면, 블라인드 시 트(121)는 접착 부재(13)를 개재하여 플랫 디스플레이 패널(11)의 표면에 접착되고, 블라인드 시트(121)는 충격 완화층으로서 기능하고, 충격 완화층의 (시트 두께(mm)/쇼어 경도(°))는 0.004 이상 0.04 미만, 보다 바람직하게는 0.0067 이상 0.04 미만인 것을 특징으로 한다.

블라인드 시트의 투명 재료로서는, 실리콘 수지, 아크릴 수지가 일반적으로 사용된다. 블라인드 시트의 투광층의 쇼어 경도는 물리적 강도를 유지하기 위해, 20°이상으로 설정할 필요가 있고, 20 내지 50°가 바람직하다. 물리적 강도를 유지하기 위해, 블라인드 시트의 반투광층의 쇼어 경도는 투광층보다 높은 것이 바람직하고, 50° 이상이 바람직하다.

다른 실시 형태에서는, 블라인드 시트(121)에 있어서의 반투광층(122)의 수직 방향의 단면은, 시청자로 향하는 방향으로 테이퍼를 갖는 직각 삼각형으로, 도7에 나타낸 바와 같이, 상방으로부터의 외광 입사로부터의 제한 효과는 같아지도록 상부를 사면 Sa로 하고, 디스플레이 패널로부터의 광을 많이 투과할 수 있도록 하부를 수평면 Sb로 할 수 있고, 이에 의해 개구율이 앞의 이등변 삼각형의 경우에 비해 향상되어, 보다 밝은 장소에서의 높은 콘트라스트가 가능하게 된다.

또 다른 실시 형태에서는, 블라인드 시트(121)에 있어서의 반투광층(122)의 수직 방향의 단면은 시청자로 향하는 방향으로 테이퍼를 갖는 직각 삼각형으로, 도8에 나타낸 바와 같이, 반투광층(122)의 사면 Sc이 요부로 되도록 곡률을 제공함으로써, 도9에 나타낸 바와 같은 본래 반사분의 광(경사면의 상부가 평탄한 경우의 외광 OL이 전반사하는 각도인 임계각 θ)을, 도10에 나타낸 바와 같이 흡수할 수 있어, 겉보기의 임계각 φ를 변화시키는 것이 가능하게 되고, 반사에 의해 디스플레이 패널로 입사하는 광이 감소하여, 보다 제한 효과를 올리는 것이 가능하게 된다. 따라서, 수평면에 대해 반투광층(122)의 사면 Sc의 요부의 접선이 그 자유단부로부터 서서히 증대하도록, 반투광층(122)의 상부 요부를 형성하는 바람직하다.

또 다른 실시 형태에서는, 블라인드 시트(121)에 있어서의 반투광층(122)의 수직 방향의 단면은 시청자에 향하는 방향으로 테이퍼를 갖는 이등변 삼각형이지만, 도11에 나타낸 바와 같이, 반투광층(122)의 상부 사면에 단차(Sd,Se)를 제공함으로써, 그의 수평면 Sd에서 반사한 광이 수직벽 Se에 부딪혀 흡수되고, 상기와 같이 겉보기 임계각을 변화시키는 것이 가능하게 되어, 보다 제한 효과를 올리는 것이 가능하게 된다. 또한, 반투광층(122)의 상부 사면에 단차(Sd,Se)를 수평 및 수직면만으로 구성하는 이외에, 도12에 나타낸 바와 같이, 사면 단차 에지부가 예각 Ac(또는 둔각)으로 되도록 경사면(Sd1,Se1)을 포함하는 구성 또는 거친 면(이들은 반투광층 122 전체라도 좋다)으로 함으로써, 외광의 제한 효과를 더욱 높이는 것이 가능하게 된다.

색조 보정층(126)의 종횡의 치수는, 전자파 차단층(125)의 것보다도 실질적으로 작게 되고, 도1에 나타낸 바와 같이, 전자파 차단층(125)의 주연부가, 색조 보정층(126)의 외연부로부터 외측으로 돌출하고, 전자파 차단층(125)의 금속 패턴층이 노출되게 되어, 어스 접속부를 구성하도록 되어 있다. 블라인드 시트(121)와 전자파 차단층(125) 종횡의 치수는, 거의 같다.

광학 필터(12)는, 투광성의 접착 부재(13)에 의해 블라인드 시트(121) 측을 접착시킴으로써 플랫 디스플레이 패널(11) 상에 직접 접착되어 있다.

광학 필터(12)를 플랫 디스플레이 패널(11) 상에 접착시키는 접착 부재(13)는, 투광성의 아크릴 또는 실리콘계의 압력 감응(pressure-sensitive) 점착제(adhesive) 또는 접착제(bonding adhesive)이고, 광학 필터(12) 또는 플랫 디스플레이 패널(11)의 화면을 구성하는 기판(플라즈마 디스플레이 패널의 경우에는 전면 글래스 기판)의 일방 또는 양방의 각각의 굴절률에 대한 차가 0.2 이하의 굴절률, 예를 들면 1.4 내지 1.6의 굴절률을 갖고 있다. 이와 같이 접착 부재(13)가 양방의 각각의 굴절률이 거의 같은 굴절률을 갖고 있으면, 계면의 반사가 방지되고, 또한 플라즈마 디스플레이 패널과의 거리를 최소로 하고 또한 일정하게 할 수 있다. 따라서, 왜곡이 적은 넓은 시야각의 확보가 가능하게 된다.

화면에 광학 필터(12)가 접착된 플랫 디스플레이 패널(11)은 새시(도시하지 않음)에 대해 유지된다.

플랫 디스플레이 장치는, 광학 필터(12)가 플랫 디스플레이 패널(11)의 화면에 직접 붙여져 있으므로, 플랫 디스플레이 패널과 광학 필터(12) 사이에 공기층이 형성되는 경우에 발생하는 플랫 디스플레이 패널(11)로부터의 발광의 반사(약 8%)가 없어지고, 휘도의 향상 및 비발광부 상의 반사 광의 반사로 인한 콘트라스트(특히 밝은 장소에서의)의 악화를 방지할 수 있다.

디스플레이 패널에 블라인드 시트를 직접 붙이는 것에 의해, 공기층에 의한 반사가 없어지고, 발광면과 반투광층의 거리가 최소, 일정하게 되고, 이하와 같은 각종 효과를 나타낸다

예를 들면, 화면과 블라인드 시트(121)의 거리가 있는 경우, 반투광층은 광의 반사를 발생시키기 때문에, 화면으로부터의 발광은 거리가 있으면 보다 넓은 범위에 걸쳐 확산되고, 같은 발광이 복수의 반투광층에서 반사하여 고스트를 발생시킨다. 또한, 구조체를 개재하여 패널과 블라인드 시트를 고정한 경우, 화면의 상하에는, 부품 부착의 어긋남에 의해 상기 거리의 차가 발생한다. 이 차는 플라즈마 디스플레이 패널과 같은 대형 화면의 경우 특히 현저하게 된다. 이 상하 차에 의해 화면 내의 휘도 차, 시야각 차 등을 발생시킨다. 그러나 실시 형태의 접착재에 의해 직접 고정하는 것에 의해 상기 문제가 개선되어, 화질의 향상을 행하는 것이 가능하게 된다.

예를 들면, 플랫 디스플레이 패널과 광학 필터(12) 사이에 공기층이 형성된 경우에는, 일반적으로, 이 공기층에 면하는 플랫 디스플레이 패널과 광학 필터(12)의 각각의 계면에 의해 플랫 디스플레이 패널에 발생하는 광 중에 약 8%의 광이 반사되어 패널 내에 되돌아 오지만, 이 되돌아오는 광은, 난반사광이기 때문에, 패널의 발광부에 인접하는 비발광부도 비추어 고스트 발생의 우려가 있다. 그러나, 실시 형태의 직접 붙이는 타입에서는 고스트의 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다.

특히, 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서는, 패널 내에 형광체층이 형성되고, 이 형광체층의 반사율이 약 30% 정도이기 때문에, 복귀광(플랫 디스플레이 패널 또는 광학 필터 12의 계면에 있어서의 반사광)이 형광체층에 의해 반사되는 것에 따라, 비발광부에 있어서도 발광이 행해지고 있는 것 같이 보여, 발광부의 윤곽이 뭉개져, 표시되는 화상의 임팩트가 소실되어 버릴 우려가 있다.

근년, 플랫 디스플레이 패널에 있어서는, 흑 휘도를 저감시키는 시도가 행해지고 있지만, 상기한 바와 같이 되돌아오는 광의 반사에 의한 영향에 의해 이 흑 휘도의 저감 효과가 감소될 염려가 있다. 특히, 블라인드 시트(121)를 제공하고, 외광의 반사를 억제하여 흑색의 부상을 억제한 조합의 경우, 이 되돌아오는 광의 반사 영향은 더욱 커진다.

상기 플랫 디스플레이 장치는, 플랫 디스플레이 패널(11)과 광학 필터(12)의 계면이, 이 플랫 디스플레이 패널(11)과 광학 필터(12)의 굴절률에 대한 차가 0.2이하의 굴절률을 갖는 접착 부재(13)에 의해 접착됨으로써, 이 계면에 있어서의 반사가 억제되고, 화상의 임팩트가 소실되는 것이 방지되고, 또한, 흑 휘도의 저감화가 도모되어 있는 플랫 디스플레이 패널에 관해서도, 그 흑 휘도의 저감 효과가 감소되는 것이 방지된다.

이와 같은 화상의 임팩트의 저감 방지 효과 및 흑 휘도의 저감률의 감소 방지 효과는, 플랫 디스플레이 패널(11)이 플라즈마 디스플레이 패널인 경우에는, 화상 형성을 위한 발광을 행하는 표시 방전 이외의 방전(예를 들면, 표시에 직접 관계하지 않는 리셋 방전이나 프라이밍 방전, 어드레스 방전 등의 예비 방전)에 의한 휘도가 1cd/m2 이하로 되도록, 1회의 방전 강도를 약하게 하거나 방전 횟수를 감소시키거나 하는 등의 방전의 구동 제어를 하는 것에 의해 더욱 증대된다.

또한, 상기 플랫 디스플레이 장치는, 접착 부재(13)에 아크릴 또는 실리콘계로, 실제로 제품에 적용한 때의 점착력이 접착 후 24시간 후에 있어서 수직 박리로 3N/inch∼30N/inch이다. 이 결과, 보수시에 플랫 디스플레이 패널(11)이나 광학 필 터(12)의 기재를 파손하지 않고, 박리시키는 것이 가능하고, 또한 시장 환경에 있어서 박리되는 일이 없다. 바람직하게는, 공장에 있어서의 보수시의 박리 효율을 고려하면, 3N/inch 내지 13N/inch로 된다. 또한, 수직 박리의 점착력이 예를 들면 3N/inch란, 1 inch폭의 광학 필터(12)를 전면(全面)에 접착 부재(13)를 개재하여 플랫 디스플레이 패널(11)에 접합하고, 광학 필터(12)를 플랫 디스플레이 패널(11)에 대해 수직 방향으로 박리할 때 필요한 힘이 3N이라고 하는 의미이다.

또한, 이 광학 필터(12)의 두께(화면으로부터의 법선 방향)를, 접착 부재(13)의 두께에 더하여, 0.5mm 이상으로 되도록 설정됨으로써, 외부에 있어서의 충격에 대한 완충성을 유지할 수 있게 되는 동시에, 플랫 디스플레이 패널이 갈라지는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 광학 필터(12)가, 그의 전자파 차단층(125) 및 블라인드 시트(121)가 플랫 디스플레이 패널(11) 측으로 되도록 부착함으로써, 열이나 광에 대해 열화하기 쉬운 색소를 포함하는 색조 보정층(126)과 플랫 디스플레이 패널(11) 사이에 비교적 안정한 실드 부재가 개재되게 되고, 이에 의해 색조 보정층(126)에 대한 플랫 디스플레이 패널(11)로부터의 열 및 광의 영향을 완화할 수 있다.

투과율을 저하시키는 필터 부재를 전자파 차단층(125)과 블라인드 시트(121)의 시청자 측에 제공함으로써, 모아레 등의 외관의 기준을 완화하는 것이 가능하게 된다. 또한, 전자파 차단층(125)의 흑화 얼룩이나 전자파 차단층(125)와 블라인드 시트(121)와 플랫 디스플레이 패널(11) 간에 발생하는 모아레 등의 외관의 기준을 더욱 완화시킬 수 있게 된다.

광학 필터(12)의 전자파 차단층(125)이, 그 위에 형성된 색조 보정층(126)이나 블라인드 시트(121)보다도 실질적으로 크게 형성되고, 그 외주 에지부가 색조 보정층(126)이나 블라인드 시트(121)의 외주로 돌출되어 있는 것에 의해, 이 전자파 차단층(125)을 용이하게 어스(earth) 접속할 수 있게 된다.

상기 플랫 디스플레이 장치는, 블라인드 시트의 투광층의 쇼어 경도가 50°이하인 것이 사용되는 것에 의해 외부로부터의 충격력을 흡수하여 완화하는 것이 가능하게 된다.

상기 실시 형태에 있어서, 광학 필터에 있어서의 전자파 차단층과 색조 보정층, 블라인드 시트의 적층 순서는, 도1의 예에 한정하지 않고, 예를 들면, 블라인드 시트 및 전자파 차단층의 순서를 바꿔 적층된 구성이라도 좋다.

마지막으로, 화면 중앙 법선에 있어서의 투과율에 대한 화면 중앙의 한계각에 있어서의 투과율의 비율이 0.12인 도1에 나타낸 바와 같은 블라인드 시트를 포함하는 광학 필터를 작성하고, 이것을 플라즈마 디스플레이 패널의 표시면의 전면(前面)에 접착 부재에 의해 붙이고, 복각 45도로 화면을 본 경우에, 도13에 나타낸 바와 같이, 복수의 반투광층의 그림자의 영향이 감소하고, 화면의 하반의 화상도 보이는 결과가 얻어졌다.

상기 실시 형태에서는 표시 장치의 표시면의 전면(前面)에 광학 필터를 접착 부재로 부착한 표시 장치에 대해서만 기재하고 있으나, 본 발명의 광학 필터를 표시장치의 표시면의 전면에 표시면으로부터 이격하여 배치한 경우에도, 외광의 반사를 방지함과 동시에 화면 상하의 시야각을 확보할 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다. 이와 같은 광학 필터 자체의 구성도 본 발명에 포함된다.

Claims

플라즈마 디스플레이 패널을 구비한 표시 장치에 있어서,

각각의 수직 방향의 단면에 있어서의 두께가 상기 플라즈마 디스플레이 패널측으로부터 떨어짐에 따라 감소하는 테이퍼를 갖고 서로 병치된 복수의 투광성의 반투광층 및 상기 반투광층 사이에 배치되고 또한 상기 반투광층보다도 높은 투광성을 갖고 또한 상기 반투광층의 두께보다 두꺼운 복수의 투광층으로 이루어지는 블라인드 시트를 포함하는 광학 필터; 및

상기 광학 필터를 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 접착하는 접착 부재로 이루어지고,

상기 플라즈마 디스플레이 패널의 중앙에 있어서의 상기 광학 필터의 투과율에 대한 화면의 한계각에 있어서의 투과율의 비율이 0.10 이상 0.50 이하인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 광학 필터는, 서로 적층된 색조 보정층 및 전자파 차단층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
삭제
삭제
삭제
삭제
제5항에 있어서, 상기 블라인드 시트는, 상기 색조 보정층보다도 플라즈마 디스플레이 패널 측에 가까운 상태로 붙여져 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 반투광층에 있어서 상기 반투광층의 계면에 흑색의 피막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 투광층의 쇼어 경도가 20 내지 60°인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 반투광층은 상기 투광층의 재료 내에 매립되어 종단하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 반투광층의 상부는 사면을 갖고 상기 반투광층의 하부는 수평면을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제16항에 있어서, 상기 반투광층의 상부에는 반투광층 상부의 사면에 요부를 생성하도록 곡률이 제공된 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 반투광층의 상부 또는 상하에 사면에 단차가 제공된 표시장치.
삭제
삭제
삭제
표시 장치의 표시면의 전면(前面)에 이 표시면에 평행하게 배치되는 광학 필터에 있어서,

각각의 수직 방향의 단면에 있어서의 두께가 상기 전면 측으로부터 떨어짐에 따라 감소하는 테이퍼를 갖고 서로 병치된 복수의 투광성의 반투광층, 및 상기 반투광층 사이에 배치되고 또한 상기 반투광층보다도 높은 투광성을 갖고 상기 반투광층의 두께보다 두꺼운 두께를 갖는 복수의 투광층으로 이루어지는 블라인드 시트를 포함하고,

전면(前面)의 중앙에 있어서의 상기 광학 필터의 투과율에 대한 화면의 한계각에 있어서의 투과율의 비율이 0.10 이상 0.50 이하인 것을 특징으로 하는 광학 필터.