表示装置用フィルタおよびこれを含んだ表示装置
【課題】明室条件でのコントラスト比を向上させ、モアレ現象およびニュートンリング現象を防ぐことができる表示装置用フィルタおよびこれを含んだ表示装置が提供される。
【解決手段】表示装置用フィルタは、フィルタベース２７０と、透明樹脂材質の基材２３４と、基材２３４の一面に一定周期で互いに離隔して形成された遮光パターン２３６を備える外光遮断層２３０と、パネルアセンブリから供給された光を拡散させる拡散層２８０とを含む。
【解決手段】表示装置用フィルタは、フィルタベース２７０と、透明樹脂材質の基材２３４と、基材２３４の一面に一定周期で互いに離隔して形成された遮光パターン２３６を備える外光遮断層２３０と、パネルアセンブリから供給された光を拡散させる拡散層２８０とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置用フィルタおよびこれを含んだ表示装置に関し、より詳細には、明室におけるコントラスト比を向上させ、モアレ現象およびニュートンリング現象を防ぐことができる表示装置用フィルタおよびこれを含んだ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代社会の高度情報化に伴い、光エレクトロニクスに関する部品および機器が著しく進歩して普及している。その中でも画像を表示する表示装置は、テレビやパソコンモニターの装置用などとして普及している。また、このような表示装置の大型化とともに薄型化が進められている。
【０００３】
一般的に、プラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」とする）装置は、既存の表示装置を代表するＣＲＴに比べて大型化および薄型化を同時に満たし得る次世代型の表示装置として脚光を浴びている。このようなＰＤＰ装置は、ガス放電現象を用いて画像を表示するものであり、表示解像度、輝度、コントラスト比、残像、視野角など各種の表示能力が優れている。また、ＰＤＰ装置は他の表示装置よりも大型化が容易であり、薄型の発光型表示装置として今後の高品質デジタルテレビに最適な特性を備えていると評価されている。さらに、ＣＲＴを代替することができる表示装置として注目されている。
【０００４】
ＰＤＰ装置は、電極に印加される直流または交流電圧によって電極間のガスから放電が発生し、これに伴う紫外線の放射によって蛍光体を励起させて発光するようになる。
【０００５】
しかし、ＰＤＰ装置駆動の特性上、電磁波および近赤外線の放出量が多く、蛍光体の表面反射が高い。それだけでなく、封入ガスであるヘリウム（Ｈｅ）やキセノン（Ｘｅ）から放出されるオレンジ光によって色純度が陰極線管まで及ばないという短所がある。
【０００６】
したがって、ＰＤＰ装置から発生する電磁波および近赤外線によって人体に有害な影響を及ぼしたり、無線電話やリモコンなどの精密機器の誤作動を誘発したりする恐れがある。このようなＰＤＰ装置を用いるためには、ＰＤＰ装置から放出される電磁波や近赤外線を所定値以下に抑制することが要求されている。このため、電磁波および近赤外線を遮断するとともに反射光を減少させて色純度を向上させるために、電磁波遮断、近赤外線遮断、光の表面反射防止および／または色純度改善などの機能を有するＰＤＰフィルタを採用している。
【０００７】
このようなＰＤＰ装置は、ガス放電現象が起こる放電セルを含むパネルアセンブリと、電磁波および近赤外線を遮断するＰＤＰフィルタとで構成される。ＰＤＰフィルタは、パネルアセンブリの前面部に装着されるため透明度も満たす必要がある。
【０００８】
このような従来技術に係るＰＤＰ装置において、外部が明るいという条件、すなわち明室条件では、外部環境光がＰＤＰフィルタを透過してパネルアセンブリ内に流入することがある。この場合、パネルアセンブリ内の放電セルから発生した入射光と、外部からＰＤＰフィルタを透過して流入した外部環境光との重なり合いが発生する。この結果、明室条件ではコントラスト比が低下し、ＰＤＰ装置の画面表示能力が劣下する。
【０００９】
また、従来技術に係るＰＤＰフィルタは、電磁波を遮断するためのメッシュパターンまたは他の機能性を有する周期的パターンを含む。このような周期的パターンがパネルアセンブリの前面基板で反射される場合、本来の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にモアレ現象が発生する。また、ＰＤＰフィルタとパネルアセンブリの前面基板間の離隔距離が不均一である場合は、ニュートンリング現象が発生する。モアレまたはニュートンリングなどのノイズによってＰＤＰ装置の画面表示能力が低下するようになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、明室条件におけるコントラスト比を向上させ、モアレ現象およびニュートンリング現象を防ぐことができる表示装置用フィルタを提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、前記のような表示装置用フィルタを含む表示装置を提供することを他の目的とする。
【００１２】
本発明の技術的な課題は上述に制限されるものではなく、言及されていないさらに他の技術的な課題は、以下の記載によって当業者が明確に理解することができるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る表示装置用フィルタは、フィルタベースと、透明樹脂材質の基材、基材の一面に一定周期で互いに離隔して形成された遮光パターンを備える外光遮断層と、パネルアセンブリから供給された光を拡散させる拡散層とを含む。
【００１４】
上述の他の目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る表示装置は、互いに対向配置されるように結合する透明な前面基板および背面基板と、前面基板と背面基板との間に複数のセルを含むパネルアセンブリと、パネルアセンブリの前面基板と対向配置された表示装置用フィルタとを含む。
【００１５】
上述他の目的を達成するために、本発明の他の一実施形態に係る表示装置は、互いに対向配置されるように結合する透明な前面基板および背面基板と、前面基板と背面基板との間に複数のセルを含むパネルアセンブリと、パネルアセンブリの前面基板と対向配置された表示装置用フィルタとを含み、表示装置用フィルタと対向する前面基板の一面は、アンチグレア処理された表面であることが好ましい。
【００１６】
その他の実施形態の具体的な事項は、詳細な説明および図面に含まれている。
【００１７】
本発明にて用いられる表示装置は、格子パターンの画素（pixel：ピクセル）を有して赤色、緑色、及び青色（ＲＧＢ）を具現するＰＤＰ装置、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode：有機発光ダイオード）装置、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）装置、またはＦＥＤ（Field Emission Display：電界放出ディスプレイ）装置などに多様に適用されることができる。以下では説明の便宜上、ＰＤＰ装置およびこれに用いられるＰＤＰフィルタを用いて本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記のような多様な表示装置およびこれに用いられる表示装置用フィルタに適用されることができる。
【００１８】
また、本発明にて用いられる遮光パターンは、外部環境光を遮断するためのパターンであって、ブラックストライプパターン、ブラックマトリクスパターン、または波形パターンなどを挙げることができる。さらに、所定の基材に形成された遮光パターンは、くさび型またはフラット型などの断面を有する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の表示装置用フィルタおよびこれを含んだ表示装置によれば、表示装置用フィルタに遮光パターンを形成して表示装置の輝度およびコントラスト比を向上させることができる。また、アンチグレア処理によって光の干渉現象を抑制することで、モアレ現象およびニュートンリング現象を効率よく防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態に係るＰＤＰフィルタおよびこれを含んだＰＤＰ装置について説明するが、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。図中、同じ参照符号は同じ部材を示す。
【００２１】
図１は本発明の一実施形態に係るＰＤＰ装置を示した分解斜視図である。本発明の一実施形態に係るＰＤＰ装置１００の構造は、図１に示すように、ケース１１０と、ケース１１０の上部を覆うカバー１５０と、ケース１１０内に収容される駆動回路基板１２０と、ガス放電現象が起こる放電セルを含むパネルアセンブリ１３０と、ＰＤＰフィルタ１４０とで構成される。ＰＤＰフィルタ１４０は、透明基板上に導電性が優れた材料で形成された導電層が備わっており、この導電層はカバー１５０を介してケース１１０に接地される。すなわち、パネルアセンブリ１３０から発生した電磁波が視聴者に到達する前に、ＰＤＰフィルタ１４０の導電層を用いて接地されたカバー１５０とケース１１０により遮断される。
【００２２】
以下、図２および図３を参照して、電磁波、近赤外線、外部環境光などを遮断するＰＤＰフィルタ１４０を説明した後、ＰＤＰフィルタ１４０とパネルアセンブリ１３０を含むＰＤＰ装置１００を説明する。
【００２３】
図２は本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタを示した断面図である。
【００２４】
図２に示すように、本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタ２００は、透明基板２１０に多様な遮断機能を有する層が形成されたフィルタベース２７０と、外光遮断層２３０とを含む。
【００２５】
ここで、フィルタベース２７０は、透明基板２１０と、反射防止層２５０と、電磁波遮断層２２０とが無作為に積層されて形成される。以下、本発明の一実施形態では、電磁波遮断機能、反射防止機能に対応する層をそれぞれ別途に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明の一実施形態に係るフィルタベース２７０は、１つまたはそれ以上の層での構成が可能であり、各層は電磁波遮断機能、反射防止機能、またはこれらの総合機能を有したりする。また、フィルタベース２７０は、上述した電磁波遮断機能、反射防止機能、またはこれらの総合機能をすべて含んでも良いし、このうちの１つのみを含んでも良い。
【００２６】
フィルタベース２７０の一面には外光遮断層２３０が配置される。図２に示した実施形態の外光遮断層２３０は、フィルタベース２７０のパネルアセンブリ側の面、すなわち、ＰＤＰフィルタ２００がＰＤＰ装置に装着されたときに視聴者側とは反対側の面に配置されているが、本発明はこれに限定されるものではない。フィルタベース２７０の他面に外光遮断層２３０が配置される場合も同じような作用および効果を得ることができる。
【００２７】
外光遮断層２３０は、支持体２３２と、支持体２３２の一面に形成された基材２３４と、基材２３４内に形成されて外部からパネルアセンブリに流入する外部環境光３２０を遮断する遮光パターン２３６とを含む。本実施形態において、遮光パターン２３６はくさび型ブラックストライプ形状で構成される。
【００２８】
ここで、遮光パターン２３６が形成された基材２３４は、フィルタベース２７０に直接形成されても良いが、図２に示すように、支持体２３２に基材２３４を形成した後にフィルタベース２７０と結合しても良い。支持体２３２は、遮光パターン２３６が形成された基材２３４を支持する役割をする。図２に示された実施形態では、基材２３４とフィルタベース２７０の一面に支持体２３２を媒介として結合しているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、支持体２３２は基材２３４を支持する役割を目的とするため、外光遮断層２３０がフィルタベース２７０の他面に配置される場合、基材２３４とフィルタベース２７０が直接結合しても良い。
【００２９】
本発明の一実施形態において、支持体２３２は、紫外線透過性を有する透明な樹脂フィルムが好ましい。支持体２３２の材質の例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などが用いられたりする。もちろん、支持体２３２としてフィルタの固有機能を有する膜、例えば、反射防止層２５０、色補正層２４０、または電磁波遮断層２２０などを用いることもできる。
【００３０】
また、遮光パターン２３６断面はくさび型を有しており、パネルアセンブリ（図示せず）に対向する基材２３４の一面に形成されて、外部環境光３２０がパネルアセンブリ内部に流入することを防ぐ役割をする。
【００３１】
基材２３４は紫外線硬化性樹脂で形成され、遮光パターン２３６は光吸収が可能な黒色無機物および／または有機物、金属で形成することができる。特に、金属で形成される場合は電気伝導度が高い。言い換えれば、電気抵抗が低い。よって、金属粉末を添加して遮光パターン２３６を形成する場合、金属粉末の濃度に応じた電気抵抗の調節が可能であるため、遮光パターン２３６は電磁波遮断機能を行うことができる。また、表面が黒く処理された金属、または黒色の金属を用いる場合、外光遮断機能および電磁波遮断機能を効率よく具現することができる。さらに、遮光パターン２３６として炭素を含む紫外線硬化性樹脂を用いても良い。
【００３２】
本発明の遮光パターン２３６は、ロール成形法や熱可塑性樹脂を用いた熱プレス法、遮光パターン２３６と反対の形状が転写された基材２３４内に熱可塑性または熱硬化性樹脂を充填して成形する射出成形法などによって形成することができる。または、基材２３４を構成する紫外線硬化性樹脂が、反射防止機能、電磁波遮断機能、色調節機能、またはこれらの総合機能を有している場合、外光遮断層２３０は付加的に前記のような機能を実行することもできる。
【００３３】
外光遮断層２３０を構成する遮光パターン２３６は、外部環境光３２０を吸収して外部環境光３２０がパネルアセンブリに流入することを防ぎ、パネルアセンブリからの入射光３１０を視聴者側に全体として反射する役割をする。したがって、可視光線に対する高い透過率と高いコントラスト比を得ることができる。
【００３４】
ＰＤＰ装置は、可視光線に対する高い透過率と高いコントラスト比を有するものが好ましい。ここで、コントラスト比は、次の数式１のように示すことができる。
【００３５】
【数１】
【００３６】
ＰＤＰ装置の透過率を高めるために、パネルアセンブリから放出される光をＰＤＰフィルタでろ過せずに透過させる場合、白色光の輝度だけでなく黒色光の輝度も高くなる。したがって、ＰＤＰ装置の輝度を高める場合、全体的なコントラスト比は相対的に低くなる。従来技術に係るＰＤＰ装置の場合、黒色色素を含む色補正フィルムを含むＰＤＰフィルタを用いてＰＤＰフィルタの透過率をある程度まで低める代わりにコントラスト比を高める方法を採用している。このような従来技術に係るＰＤＰ装置の場合、約１２０：１のコントラスト比を得るために可視光線に対する透過率を約４０〜４５％まで低めなければならない。
【００３７】
本発明のＰＤＰフィルタ２００は、黒色色素を含む色補正フィルムを用いる代わりに光を吸収する遮光パターン２３６を用いる。ここで、遮光パターン２３６は、パネルアセンブリから放出される入射光３１０の一部を吸収して白色光および黒色光の輝度を所定部分で低めることでコントラスト比を高める役割をする。また、数式１によれば、コントラスト比は反射光の輝度に対する関数であるが、反射光は外部環境光３２０がパネルアセンブリに流入した後に反射する光を含む。ここで、外部環境光３２０は、遮光パターン２３６に直接吸収されたり、パネルアセンブリに反射が起こっても再び遮光パターン２３６に吸収されたりするため、反射光の輝度を低めることができる。したがって、黒色光と白色光に対して同じ反射光が生成されても、数式１の分母に位置する「反射光の輝度」が低くなるためコントラスト比を高めることができる。
【００３８】
基材２３４の一面に対して遮光パターン２３６の底面が占める面積の割合が２０〜５０％であるときに、透過量の損失を最小に抑えて最大のコントラスト比を得ることができる。さらに好ましくは、基材２３４の一面に対して遮光パターン２３６の底面が占める面積の割合が２５〜３５％であるときに、より優れた効果を得ることができる。このように、外光遮断層２３０を含むＰＤＰフィルタ２００を用いたＰＤＰ装置の場合、可視光線に対する透過率を５０％以上で維持した状態で２５０：１以上のコントラスト比を得ることができる。
【００３９】
一方、外光遮断層２３０は、それ自体が可視光線の波長帯で７０％以上の透過率を有する。パネルアセンブリからの入射光３１０は、外光遮断層２３０に対してほぼ垂直方向で入射するようになる。このうち一部の入射光３１０は遮光パターン２３６に吸収されるが、大部分の入射光３１０は基材２３４を透過してそのまま透過するため、ＰＤＰ装置の透過率を高める要因となる。
【００４０】
前述したように、遮光パターン２３６としてくさび型ブラックストライプ形状を用いるが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、外部環境光を吸収して外部環境光がパネルアセンブリに流入することを防ぎ、パネルアセンブリからの入射光を視聴者側に反射することで可視光線に対する高い透過率と高いコントラスト比を得ることができる多様な形状の遮光パターンを用いることができる。例えば、遮光パターンには、ブラックストライプ形状、ブラックマトリクス形状、またはブラック波形状などを用いることができる。また、このような遮光パターンは所定の基材に形成され、くさび型またはフラット型などの断面を有することができる。以下では説明の便宜上、くさび型ブラックストライプ形状の遮光パターン２３６を用いて本発明を説明する。
【００４１】
フィルタベース２７０は、透明基板２１０の一面に形成された電磁波遮断層２２０と、透明基板２１０の他面に形成された反射防止層２５０などが積層された構造を有する。ただし、本発明は、前記積層順に限定されるものではない。フィルタベース２７０は、透明基板２１０、反射防止層２５０、または電磁波遮断層２２０が無作為に積層された構造を有することができる。
【００４２】
ここで、透明基板２１０としては、一般的に厚さが約２．０〜３．５ｍｍである強化または半強化ガラス、またはアクリルのような透明プラスチック材料を用いて製造される。ガラスは比重が２．６であるためフィルタ製造において軽量化し難く、厚さが厚いためプラズマ表示パネルシートの装着においてシート全体の重さが増加するという短所がある。しかし、破壊に対する安全性向上には高い効果を発揮する。ただし、フィルタベース２７０の仕様によっては、前記のような透明基板２１０は除外されることがある。
【００４３】
本発明の一実施形態において、透明基板２１０としては、ガラス、石英などの無機化合物成形物と透明な有機高分子成形物とを挙げることができる。
【００４４】
有機高分子成形物で成された透明基板２１０には、アクリルやポリカーボネートが一般的に用いられるが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。透明基板２１０は高透明性や耐熱性を有するものが好ましく、高分子成形物および高分子成形物の積層体を透明基板２１０として用いることができる。透明基板２１０の透明性に関しては可視光線の透過率が８０％以上であるものが好ましく、耐熱性に関してはガラス転移温度が５０℃以上であるものが好ましい。高分子成形物は可視波長領域において透明であれば良い。この種類の具体的な例として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスルホン（ＰＳ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリスチレン、ポリエチレンナフタレート、ポリアクリル酸塩、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリイミド、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などを挙げることができが、これに限定されるものではない。前記のうち、価格、耐熱性、透明性の面において、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【００４５】
また、電磁波を遮断するためには、表示表面を導電性が高い物質で覆う必要がある。本発明の一実施形態に係る電磁波を遮断するための電磁波遮断層２２０としては、導電性メッシュフィルムまたは金属薄膜と高屈折透明薄膜とを積層した多層透明導電膜を用いることができる。本発明の一実施形態において、電磁波遮断層２２０は透明基板２１０の一面、すなわちパネルアセンブリ側の面に形成されているが、本発明はこのような配置に限定されるものではない。
【００４６】
ここで、一般的に導電性メッシュフィルムとしては、接地された金属メッシュや合成樹脂、または金属繊維のメッシュに金属被服したものを用いることができる。導電性メッシュフィルムを構成する金属の材料の例としては、銅、クロム、ニッケル、銀、モリブデン、タングステン、アルミニウムなど、電気伝導性が優れていて加工性がある金属であればすべて使用可能である。
【００４７】
また、多層透明導電膜は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）に代表される高屈折透明薄膜を電磁波遮断のために用いることができる。多層透明導電膜としては、金、銀、銅、白金、パラジウムなどの金属薄膜と、酸化インジウム、酸化第二スズ、酸化亜鉛などの高屈折率透明薄膜を交互に積層した多層薄膜などが挙げられる。
【００４８】
金属薄膜は、銀（Ａｇ）または銀を含有した合金で成された薄膜層である。その中でも銀は、導電性、赤外線反射性および多層積層における可視光線の透過性が優れているため好ましく用いられる。しかし、銀は化学的かつ物理的な安定性が低く、周囲環境の汚染物質および水蒸気、熱、光などによって劣化するため、銀に金、白金、パラジウム、銅、インジウム、スズなどの周囲環境に安定的な金属を１種類以上含有した合金も好ましく用いられる。
【００４９】
また、高屈折率透明薄膜層は可視光に対して透明性を有しており、金属薄膜との屈折率の差により、金属薄膜によって可視光線が反射することを防ぐ効果を有する。このような高屈折率透明薄膜を形成する具体的な材料としては、インジウム、チタン、ジルコニウム、ビスマス、スズ、亜鉛、アンチモン、タンタル、セリウム、ネオジウム、ランタン、トリウム、マグネシウム、カリウムなどの酸化物やこれら酸化物の混合物、または黄化亜鉛などを挙げることができる。
【００５０】
図示してはいないが、本発明の一実施形態に係るフィルタベース２７０は、別途で近赤外線遮断層を含むことがある。近赤外線遮断層は、パネルアセンブリから発生して無線電話やリモコンなどの電子機器の誤作動を引き起こす強力な近赤外線を遮断する役割をする。
【００５１】
本発明の一実施形態において、電磁波遮断層２２０として金属薄膜と高屈折率透明薄膜を積層した多層透明導電膜を用いる場合には、多層透明導電膜が近赤外線を遮断する効果を有する。したがって、この場合には、近赤外線遮断層を別途で形成せずに電磁波遮断層２２０のみで近赤外線と電磁波を遮断する２つの機能を実行することができる。もちろん、この場合にも後述する近赤外線遮断層を別途で形成することもできる。
【００５２】
本発明の一実施形態において、電磁波遮断層２２０として導電性メッシュフィルムを用いる場合には、パネルアセンブリから放出される近赤外線を遮断するために、近赤外線領域の波長を吸収する近赤外線吸収色素を含有した高分子樹脂を用いることがある。例えば、近赤外線吸収色素として、シアニン系、アントラキノン系、ナフトキノン系、フタロシアニン系、ナフタロシアニン系、ジイモニウム系、ニッケル−ジチオール系などの多様な成分の有機染料を用いることができる。ＰＤＰ装置は、広い波長領域に渡って強力な近赤外線を発するために、広い波長領域に渡って近赤外線を吸収することができる近赤外線遮断層を用いる必要がある。
【００５３】
本発明の一実施形態に係る反射防止層２５０は透明基板２１０の他面に形成されるが、本発明はこのような積層順に限定されるものではない。図２に示されたように、反射防止層２５０は、ＰＤＰフィルタ２００がＰＤＰ装置に装着されたときに視聴者側となる面、すなわちパネルアセンブリ側とは反対側の面に形成されることが好ましい。前記のような反射防止層２５０は、外部光の反射を減らして視認性を良くすることができる。
【００５４】
もちろん、反射防止層２５０をパネルアセンブリ側となる面に形成しても、ＰＤＰフィルタ２００の外光反射をより一層減らすことができる。また、反射防止層２５０を形成してＰＤＰフィルタ２００の外光反射を減らすことで、パネルアセンブリからの可視光線の透過率を向上させてコントラスト比を高めることができる。
【００５５】
本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタ２００は、５８０〜６００ｎｍの波長帯にて６０％以上の透過率を有する色補正層２４０をさらに含むこともある。このような色補正層２４０は、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂの量を減少および調節することで色均衡を変化させたり校正したりする。
【００５６】
一般的にパネルアセンブリ内のプラズマから発生する赤色の可視光線がオレンジ色で表れる傾向がある。主に従来技術に係る色補正層は、５８０〜６００ｎｍの波長帯を有するオレンジ光を赤色に色補正する役割を行う。しかし、本発明の一実施形態に係る色補正層２４０は、５８０〜６００ｎｍの波長帯を有するオレンジ光に対して６０％以上の透過率を有することで、オレンジ色を赤色に色補正する役割を縮小したり除外することができる。
【００５７】
パネルアセンブリからオレンジ色が強く放出される要因としては、プラズマ自体から出る光と外部環境光とがパネルアセンブリで再反射し、これによって発生する光がオレンジ色を帯びる傾向があるためである。本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタ２００は、外光遮断層２３０を形成して外部環境光３２０がパネルアセンブリに流入することを遮断することで、オレンジ色の入射光３１０の量を根本的に減らすことができるようになる。したがって、本発明のＰＤＰフィルタ２００は、追加してオレンジ色を色補正するための色素の使用量を減らしたり用いなくても色純度を向上させることができる。例えば、明室（１５０ルクス）においてＲＧＢ色相を中間調表示（５０ＩＲＥ）としておき、各色相に対して測定器で色座標を求めて固有の色相の色座標に対する面積と測定色座標の面積との割合を求めると、パネルアセンブリで直接測定するときは６６％の面積割合が得られることに比べて、ＰＤＰフィルタ２００を経て測定すると８６％の面積割合を有するようになり、高い色純度を得ることができる。
【００５８】
色補正層２４０は、表示の色再現範囲を増加させて画面の鮮明度を向上させるために多様な色素を用いる。このような色素としては、染料あるいは顔料を用いたりする。色素の種類は、アントラキノン系、シアニン系、アゾ系、スチルベン系、フタロシアニン系、メタン系などのネオン光遮断機能を有する有機色素があるが、本発明はこれに限定されるものではない。色素の種類と濃度は色素の吸収波長、吸収係数、表示において要求される透過特性によって決定されるものであるため、特定の数値に限定されて用いられるものではない。
【００５９】
また、ＰＤＰフィルタ２００は、モアレ模様およびニュートンリングを防止するための拡散層２８０を含む。外光遮断層２３０の遮光パターン２３６または電磁波遮断層２２０のメッシュパターンのような周期的なパターンがパネルアセンブリの前面基板に反射する場合、本来の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したり、ＰＤＰフィルタ２００とこれと結合するパネルアセンブリの前面基板との間の離隔距離が不均一である場合、ニュートンリング現象が発生する恐れがある。ここで、拡散層２８０は、このような反射光によるパターンを拡散させることで本来のパターンと反射光によるパターンとの干渉現象が発生しなくなり、モアレ現象およびニュートンリング現象を防ぐことができる。拡散層２８０は、パネルアセンブリと隣合ったＰＤＰフィルタ２００の一面に形成されるのが好ましいが、モアレ模様およびニュートンリングを防ぐことができる範囲内であれば、ＰＤＰフィルタ２００内の任意の位置に配置されることができる。すなわち、拡散層２８０はＰＤＰフィルタ２００の視聴者に向かった面、すなわち反射防止層２５０上に形成されることもできる。これだけでなく、後述のように、拡散層２８０は外光遮断層２３０とともにパネルアセンブリに直接付着することもできる。
【００６０】
拡散層２８０は、アンチグレア処理された表面を有するフィルムで構成される。ここで、アンチグレア処理とは、例えば、サンドブラストおよびエンボス加工による粗面化処理方法、または透明微粒子配合方法などの適合した方法を用いてフィルムの表面に微細な凹凸構造を形成する工程である。このような透明微粒子の例として、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化スズ、酸化インジウム、酸化カドニウム、酸化アンチモンなどを含む伝導性を有する無機型微粒子および架橋、または非架橋重合体を含む有機型微粒子のように、平均粒子直径が約０．１〜約５０μｍである透明微粒子が用いられることができる。
【００６１】
本発明の各層または膜を接着させるときには、透明な粘着剤または接着剤を用いる。具体的な材料としては、アクリル系接着剤、シリコン系接着剤、ウレタン系接着剤、ポリビニルブチラール接着剤（ＰＭＢ）、エチレン−酢酸ビニル系接着剤（ＥＶＡ）、ポリビニルエーテル、飽和無定形ポリエステル、メラミン樹脂などを挙げることができる。
【００６２】
このように形成された本発明のＰＤＰフィルタ２００は、可視光線波長帯で５０％以上の透過率を有しながら、明室で２５０：１以上のコントラスト比を有することができる。また、表面がアンチグレア処理された拡散層２８０は、外光遮断層２３０または電磁波遮断層２２０によって発生する恐れのあるモアレ現象およびニュートンリング現象を効率よく防ぐことができる。
【００６３】
以上では、本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタ２００を説明した。以下、図３ａおよび図３ｂを参照して、このようなＰＤＰフィルタ２００を用いたＰＤＰ装置を説明する。図３ａは本発明の一実施形態に係るＰＤＰ装置を示した分解斜視図であり、図３ｂは図３ａのＢ−Ｂに沿って切断した断面図である。
【００６４】
図３ａおよび図３ｂに示されたように、本発明の一実施形態に係るＰＤＰ装置は、ＰＤＰフィルタ２００と、パネルアセンブリ６００とを含む。ＰＤＰフィルタ２００は上述した内容と同じものであるため、以下ではパネルアセンブリ６００についてのみ詳細に説明する。
【００６５】
図３ａに示されたように、前面基板６１０の表面上には複数の維持電極６１５がストライプ状に配置されている。各維持電極６１５には信号遅延を減らすためにバス電極６２０が形成されている。維持電極６１５が配置された面の上には、全体を覆うように誘電体層６２５が形成されている。また、誘電体層６２５の面上には誘電体保護膜６３０が形成されている。例えば、本発明の一実施形態において、誘電体保護膜６３０はスパッタリング法などを用いて誘電体層６２５の表面上を酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の薄膜で覆うことで形成することができる。
【００６６】
一方、背面基板６３５の前面基板６１０と対向する面には、複数のアドレス電極６４０がストライプ状に配置されている。アドレス電極６４０の配置方向は、前面基板６１０と背面基板６３５とを対向配置するときに維持電極６１５と交差する方向である。アドレス電極６４０が配置された面の上には、全体を覆うように誘電体層６４５が形成されている。また、誘電体層６４５の面上には、アドレス電極６４０と平行しながら前面基板６１０側に向かった複数の隔壁６５０が突出設置されている。隔壁６５０は隣合うアドレス電極６４０とアドレス電極６４０との間の領域に配置されている。
【００６７】
隣合う隔壁６５０と隔壁６５０および誘電体層６４５で形成される溝部分の横面には蛍光体層６５５が配置されている。蛍光体層６５５は隔壁６５０で区画される溝部分ごとに赤色蛍光体層６５５Ｒ、緑色蛍光体層６５５Ｇ、青色蛍光体層６５５Ｂが配置されている。この蛍光体層６５５は、スクリーン印刷法やインクジェット法、またはフォトレジストフィルム法などの厚膜形成法を用いて形成された蛍光体粒子群で成される層である。このような蛍光体層６５５の材質としては、例えば、赤色蛍光体として（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ、緑色蛍光体としてＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕを用いることができる。
【００６８】
このような構造を有する前面基板６１０と背面基板６３５を対向配置するとき、溝部分と誘電体保護膜６３０とで形成される放電セル６６０には放電ガスが封入されている。すなわち、放電セル６６０は、パネルアセンブリ６００では前面基板６１０と背面基板６３５との間における維持電極６１５とアドレス電極６４０が交差するそれぞれの部分に形成される。放電ガスの例としては、Ｎｅ−Ｘｅ系ガス、Ｈｅ−Ｘｅ系ガスなどを用いることができる。
【００６９】
以上のような構成を有するパネルアセンブリ６００は、基本的に蛍光灯のような発光原理を有し、放電セル６６０の内部における放電によって放電ガスから放出された紫外線が蛍光体層６５５を励起発光させて可視光に変換される。
【００７０】
ただし、パネルアセンブリ６００に用いる各セルの蛍光体層６５５Ｒ、６５５Ｇ、６５５Ｂには、それぞれ他の可視光への変換効率を有する蛍光体材料が用いられている。そのため、パネルアセンブリ６００にて画像を表示するときは、一般的に各蛍光体層６５５Ｒ、６５５Ｇ、６５５Ｂの輝度を調節することで色バランスの調節が成されている。具体的には、輝度が最も低い色の蛍光体層を基準として、他の蛍光体層の輝度を色ごとに保存された割合で低下させている。
【００７１】
このようなパネルアセンブリ６００の駆動は、アドレス放電のための駆動と維持放電のための駆動とに大別される。アドレス放電はアドレス電極６４０と１つの維持電極との間で起こり、壁電荷が形成される。維持放電は壁電荷が形成された放電セル６６０に位置する２つの維持電極６１５の間の電位置によって起こる。この維持放電のときに放電ガスから発生する紫外線によって該当する放電セル６６０の蛍光体層６５５が励起されて可視光が発散されると、この可視光が前面基板６１０を介して出射されながら視聴者が認識することができる画像が形成されるようになる。
【００７２】
以下、図３ｂを参照して、パネルアセンブリ６００とＰＤＰフィルタ２００の関係を説明する。
【００７３】
図３ｂに示すように、ＰＤＰフィルタ２００は、パネルアセンブリ６００の前面基板６１０上部に配置される。ＰＤＰフィルタ２００は、図３ａに示すように、パネルアセンブリ６００の前面基板６１０と離隔して配置されても良いし、接触して配置されても良い。さらに、パネルアセンブリ６００とＰＤＰフィルタ２００との間に異物が流入するなどの副作用を防いだり、ＰＤＰフィルタ２００自体の強度を補強するために、図３ｂに示すように、前面基板６１０と接着剤または粘着剤６９０で結合しても良い。
【００７４】
ＰＤＰフィルタ２００には、外部環境光がパネルアセンブリ６００内に流入することを防ぐために外光遮断層２３０が形成されている。外部環境光は主に外光遮断層２３０によって吸収され、外部環境光が前面基板６１０を透過して再反射することを防ぐことができる。したがって、明室条件でＰＤＰ装置のコントラスト比を向上させることができる。
【００７５】
遮光パターン２３６のピッチＰ２は、パネルアセンブリ６００に形成された放電セル６６０（またはピクセル）のピッチＰ１より小さいことが好ましい。すなわち、１つの放電セル６６０に複数の遮光パターン２３６を配置することで入射光を均一に分散させることができ、効率よく外部環境光を吸収することができる。パネルアセンブリ６００のピクセルのピッチＰ１は約０．５ｍｍ〜約２．５ｍｍであり、遮光パターン２３６のピッチＰ２は約０．０７〜約０．１１ｍｍであることが好ましい。一方、この場合、電磁波遮断層２２０のメッシュパターンのピッチは約０．２５ｍｍ〜約０．３５ｍｍであることが好ましい。
【００７６】
また、ＰＤＰフィルタ２００の一面に拡散層２８０を形成することがある。拡散層２８０は、パネルアセンブリ６００の放電セル６６０からの入射光またはパネルアセンブリ６００の前面基板６１０での反射光を分散させることで光が周期的なパターンを有することを防ぎ、モアレ現象およびニュートンリング現象を防ぐことができる。
【００７７】
以上、本発明の一実施形態においては、くさび型ブラックストライプ形状の遮光パターン２３６が形成された外光遮断層２３０を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図４ａ〜図４ｈに示された多様な形状の遮光パターンが形成された外光遮断層を用いることもできる。図４ａ〜図４ｈは本発明の外光遮断層の変形例を示した斜視図である。
【００７８】
図４ａ〜図４ｅに示すように、外光遮断層４３０ａ〜４３０ｅは、多様な形状の遮断パターン４３６ａ〜４３６ｅを用いて外部環境光を吸収して外部環境光がパネルアセンブリに流入することを防ぎ、パネルアセンブリからの入射光を視聴者側に反射することで可視光線に対する高い透過率と高いコントラスト比を得ることができる。このような遮光パターンは、図４ａのくさび型ブラックマトリクス形状遮光パターン４３６ａと、図４ｂのくさび型ブラック波形状遮光パターン４３６ｂと、図４ｃのフラット型ブラックストライプ形状遮光パターン４３６ｃと、図４ｄのフラット型ブラックマトリクス形状遮光パターン４３６ｄと、図４ｅのフラット型ブラック波形状遮光パターン４３６ｅとを例として挙げることができる。
【００７９】
また、図４ｆ〜図４ｈに示す外光遮断層４３０ｆ〜４３０ｈは、外部環境光を遮断するとともにパネルアセンブリからの入射光を効率よく集束して視聴者側に伝達することで、可視光線に対する高い透過率と高いコントラスト比を得ることができる。
【００８０】
具体的には、図４ｆに示された外光遮断層４３０ｆは、基材２３４と、基材２３４でパネルアセンブリと対向する一面に形成されて入射光を集束する複数の半シリンダ型レンチキュラレンズ５１０と、基材２３４の他面に形成されて外部環境光を遮断するフラット型ブラックストライプ形状遮光パターン４３６ｃとを含む。図４ｇに示された外光遮断層４３０ｇは、基材２３４と、基材２３４でパネルアセンブリと対向する一面に形成されて入射光を集束する複数の半球型レンチキュラレンズ５１２と、基材２３４の他面に形成されて外部環境光を遮断するフラット型ブラックマトリクス形状遮光パターン４３６ｄとを含む。また、図４ｈに示された外光遮断層４３０ｈは、基材２３４と、基材２３４の一面に形成されて入射光を集束する複数の楕円形面のビーズレンズ５１４と、基材２３４とビーズレンズ５１４との間を満たして外部環境光を遮断する遮光パターン５２４とを含む。
【００８１】
ここで、図４ｈの遮光パターン５２４は、図２の遮光パターン２３６と同じ物質で成されているため同じ機能を実行し、規則的に配列されたビーズレンズ５１４によって遮光パターン５２４も周期的なパターンを有するようになる。また、レンチキュラレンズ５１０、５１２とビーズレンズ５１４は高い光透過率、例えば７０％以上の光透過率を有する透明材質で形成することができる。例えば、ガラスまたは透明樹脂で形成しても良く、ネオン光および／または近赤外線吸収剤を含んでも良い。
【００８２】
以下、図５を参照して、本発明の他の実施形態に係るＰＤＰ装置を説明する。図５は本発明の他の実施形態に係るＰＤＰ装置を示した分解斜視図である。説明の便宜上、図１〜図３ｂの図面に示された各部材と同じ機能を有する部材は同じ符合で示し、それについての説明は省略する。本実施形態のＰＤＰ装置は、図５に示すように、図１〜図３ｂに示された実施形態のＰＤＰ装置と後述の内容を除いては同じ構造を有する。
【００８３】
すなわち、図５に示すように、モアレ現象およびニュートンリング現象を防ぐためにＰＤＰフィルタ２００に拡散層２８０を形成する代わりに、パネルアセンブリ６００の前面基板６１０を上述したアンチグレア処理することがある。言い換えれば、ＰＤＰフィルタ２００に対向する前面基板６１０の乱反射表面６１１はアンチグレア処理された表面であるため、前面基板６１０における反射光が一定したパターンを有さないように乱反射させることで干渉現象を抑制する。したがって、モアレ現象およびニュートンリング現象を防ぐことができる。また、本実施形態のＰＤＰ装置にも、前記実施形態にて説明した拡散層を含むＰＤＰフィルタを適用することができる。
【００８４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一実施形態に係るＰＤＰ装置を示した分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタを示した断面図である。
【図３ａ】本発明の一実施形態に係るＰＤＰ装置を示した分解斜視図である。
【図３ｂ】図３ａのＢ−Ｂに沿って切断した断面図である。
【図４ａ】本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタに用いられる外光遮断層の変形例（その１）を示した斜視図である。
【図４ｂ】本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタに用いられる外光遮断層の変形例（その２）を示した斜視図である。
【図４ｃ】本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタに用いられる外光遮断層の変形例（その３）を示した斜視図である。
【図４ｄ】本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタに用いられる外光遮断層の変形例（その４）を示した斜視図である。
【図４ｅ】本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタに用いられる外光遮断層の変形例（その５）を示した斜視図である。
【図４ｆ】本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタに用いられる外光遮断層の変形例（その６）を示した斜視図である。
【図４ｇ】本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタに用いられる外光遮断層の変形例（その７）を示した斜視図である。
【図４ｈ】本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタに用いられる外光遮断層の変形例（その８）を示した斜視図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係るＰＤＰ装置を示した分解斜視図である。
【符号の説明】
【００８６】
１００…ＰＤＰ装置
１１０…ケース
１２０…駆動回路基板
１３０…パネルアセンブリ
１４０…ＰＤＰフィルタ
１５０…カバー
２００…ＰＤＰフィルタ
２１０…透明基板
２２０…電磁波遮断層
２３０…外光遮断層
２３２…支持体
２３４…基材
２３６…遮光パターン
２４０…色補正層
２５０…反射防止層
２７０…フィルタベース
２８０…拡散層
３１０…入射光
３２０…外部環境光
４３０ａ〜４３０ｈ…外光遮断層
４３６ａ〜４３６ｅ…遮断パターン
５１０…半シリンダ型レンチキュラレンズ
５１２…半球型レンチキュラレンズ
５１４…ビーズレンズ
５２４…遮光パターン
６００…パネルアセンブリ
６１０…前面基板
６１１…乱反射表面
６１５…維持電極
６２０…バス電極
６２５…誘電体層
６３０…誘電体保護膜
６３５…背面基板
６４０…アドレス電極
６４５…誘電体層
６５０…隔壁
６５５…蛍光体層
６５５Ｒ…赤色蛍光体層
６５５Ｇ…緑色蛍光体層
６５５Ｂ…青色蛍光体層
６６０…放電セル
６９０…接着剤または粘着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置用フィルタおよびこれを含んだ表示装置に関し、より詳細には、明室におけるコントラスト比を向上させ、モアレ現象およびニュートンリング現象を防ぐことができる表示装置用フィルタおよびこれを含んだ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代社会の高度情報化に伴い、光エレクトロニクスに関する部品および機器が著しく進歩して普及している。その中でも画像を表示する表示装置は、テレビやパソコンモニターの装置用などとして普及している。また、このような表示装置の大型化とともに薄型化が進められている。
【０００３】
一般的に、プラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」とする）装置は、既存の表示装置を代表するＣＲＴに比べて大型化および薄型化を同時に満たし得る次世代型の表示装置として脚光を浴びている。このようなＰＤＰ装置は、ガス放電現象を用いて画像を表示するものであり、表示解像度、輝度、コントラスト比、残像、視野角など各種の表示能力が優れている。また、ＰＤＰ装置は他の表示装置よりも大型化が容易であり、薄型の発光型表示装置として今後の高品質デジタルテレビに最適な特性を備えていると評価されている。さらに、ＣＲＴを代替することができる表示装置として注目されている。
【０００４】
ＰＤＰ装置は、電極に印加される直流または交流電圧によって電極間のガスから放電が発生し、これに伴う紫外線の放射によって蛍光体を励起させて発光するようになる。
【０００５】
しかし、ＰＤＰ装置駆動の特性上、電磁波および近赤外線の放出量が多く、蛍光体の表面反射が高い。それだけでなく、封入ガスであるヘリウム（Ｈｅ）やキセノン（Ｘｅ）から放出されるオレンジ光によって色純度が陰極線管まで及ばないという短所がある。
【０００６】
したがって、ＰＤＰ装置から発生する電磁波および近赤外線によって人体に有害な影響を及ぼしたり、無線電話やリモコンなどの精密機器の誤作動を誘発したりする恐れがある。このようなＰＤＰ装置を用いるためには、ＰＤＰ装置から放出される電磁波や近赤外線を所定値以下に抑制することが要求されている。このため、電磁波および近赤外線を遮断するとともに反射光を減少させて色純度を向上させるために、電磁波遮断、近赤外線遮断、光の表面反射防止および／または色純度改善などの機能を有するＰＤＰフィルタを採用している。
【０００７】
このようなＰＤＰ装置は、ガス放電現象が起こる放電セルを含むパネルアセンブリと、電磁波および近赤外線を遮断するＰＤＰフィルタとで構成される。ＰＤＰフィルタは、パネルアセンブリの前面部に装着されるため透明度も満たす必要がある。
【０００８】
このような従来技術に係るＰＤＰ装置において、外部が明るいという条件、すなわち明室条件では、外部環境光がＰＤＰフィルタを透過してパネルアセンブリ内に流入することがある。この場合、パネルアセンブリ内の放電セルから発生した入射光と、外部からＰＤＰフィルタを透過して流入した外部環境光との重なり合いが発生する。この結果、明室条件ではコントラスト比が低下し、ＰＤＰ装置の画面表示能力が劣下する。
【０００９】
また、従来技術に係るＰＤＰフィルタは、電磁波を遮断するためのメッシュパターンまたは他の機能性を有する周期的パターンを含む。このような周期的パターンがパネルアセンブリの前面基板で反射される場合、本来の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にモアレ現象が発生する。また、ＰＤＰフィルタとパネルアセンブリの前面基板間の離隔距離が不均一である場合は、ニュートンリング現象が発生する。モアレまたはニュートンリングなどのノイズによってＰＤＰ装置の画面表示能力が低下するようになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、明室条件におけるコントラスト比を向上させ、モアレ現象およびニュートンリング現象を防ぐことができる表示装置用フィルタを提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、前記のような表示装置用フィルタを含む表示装置を提供することを他の目的とする。
【００１２】
本発明の技術的な課題は上述に制限されるものではなく、言及されていないさらに他の技術的な課題は、以下の記載によって当業者が明確に理解することができるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る表示装置用フィルタは、フィルタベースと、透明樹脂材質の基材、基材の一面に一定周期で互いに離隔して形成された遮光パターンを備える外光遮断層と、パネルアセンブリから供給された光を拡散させる拡散層とを含む。
【００１４】
上述の他の目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る表示装置は、互いに対向配置されるように結合する透明な前面基板および背面基板と、前面基板と背面基板との間に複数のセルを含むパネルアセンブリと、パネルアセンブリの前面基板と対向配置された表示装置用フィルタとを含む。
【００１５】
上述他の目的を達成するために、本発明の他の一実施形態に係る表示装置は、互いに対向配置されるように結合する透明な前面基板および背面基板と、前面基板と背面基板との間に複数のセルを含むパネルアセンブリと、パネルアセンブリの前面基板と対向配置された表示装置用フィルタとを含み、表示装置用フィルタと対向する前面基板の一面は、アンチグレア処理された表面であることが好ましい。
【００１６】
その他の実施形態の具体的な事項は、詳細な説明および図面に含まれている。
【００１７】
本発明にて用いられる表示装置は、格子パターンの画素（pixel：ピクセル）を有して赤色、緑色、及び青色（ＲＧＢ）を具現するＰＤＰ装置、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode：有機発光ダイオード）装置、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）装置、またはＦＥＤ（Field Emission Display：電界放出ディスプレイ）装置などに多様に適用されることができる。以下では説明の便宜上、ＰＤＰ装置およびこれに用いられるＰＤＰフィルタを用いて本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記のような多様な表示装置およびこれに用いられる表示装置用フィルタに適用されることができる。
【００１８】
また、本発明にて用いられる遮光パターンは、外部環境光を遮断するためのパターンであって、ブラックストライプパターン、ブラックマトリクスパターン、または波形パターンなどを挙げることができる。さらに、所定の基材に形成された遮光パターンは、くさび型またはフラット型などの断面を有する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の表示装置用フィルタおよびこれを含んだ表示装置によれば、表示装置用フィルタに遮光パターンを形成して表示装置の輝度およびコントラスト比を向上させることができる。また、アンチグレア処理によって光の干渉現象を抑制することで、モアレ現象およびニュートンリング現象を効率よく防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態に係るＰＤＰフィルタおよびこれを含んだＰＤＰ装置について説明するが、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。図中、同じ参照符号は同じ部材を示す。
【００２１】
図１は本発明の一実施形態に係るＰＤＰ装置を示した分解斜視図である。本発明の一実施形態に係るＰＤＰ装置１００の構造は、図１に示すように、ケース１１０と、ケース１１０の上部を覆うカバー１５０と、ケース１１０内に収容される駆動回路基板１２０と、ガス放電現象が起こる放電セルを含むパネルアセンブリ１３０と、ＰＤＰフィルタ１４０とで構成される。ＰＤＰフィルタ１４０は、透明基板上に導電性が優れた材料で形成された導電層が備わっており、この導電層はカバー１５０を介してケース１１０に接地される。すなわち、パネルアセンブリ１３０から発生した電磁波が視聴者に到達する前に、ＰＤＰフィルタ１４０の導電層を用いて接地されたカバー１５０とケース１１０により遮断される。
【００２２】
以下、図２および図３を参照して、電磁波、近赤外線、外部環境光などを遮断するＰＤＰフィルタ１４０を説明した後、ＰＤＰフィルタ１４０とパネルアセンブリ１３０を含むＰＤＰ装置１００を説明する。
【００２３】
図２は本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタを示した断面図である。
【００２４】
図２に示すように、本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタ２００は、透明基板２１０に多様な遮断機能を有する層が形成されたフィルタベース２７０と、外光遮断層２３０とを含む。
【００２５】
ここで、フィルタベース２７０は、透明基板２１０と、反射防止層２５０と、電磁波遮断層２２０とが無作為に積層されて形成される。以下、本発明の一実施形態では、電磁波遮断機能、反射防止機能に対応する層をそれぞれ別途に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明の一実施形態に係るフィルタベース２７０は、１つまたはそれ以上の層での構成が可能であり、各層は電磁波遮断機能、反射防止機能、またはこれらの総合機能を有したりする。また、フィルタベース２７０は、上述した電磁波遮断機能、反射防止機能、またはこれらの総合機能をすべて含んでも良いし、このうちの１つのみを含んでも良い。
【００２６】
フィルタベース２７０の一面には外光遮断層２３０が配置される。図２に示した実施形態の外光遮断層２３０は、フィルタベース２７０のパネルアセンブリ側の面、すなわち、ＰＤＰフィルタ２００がＰＤＰ装置に装着されたときに視聴者側とは反対側の面に配置されているが、本発明はこれに限定されるものではない。フィルタベース２７０の他面に外光遮断層２３０が配置される場合も同じような作用および効果を得ることができる。
【００２７】
外光遮断層２３０は、支持体２３２と、支持体２３２の一面に形成された基材２３４と、基材２３４内に形成されて外部からパネルアセンブリに流入する外部環境光３２０を遮断する遮光パターン２３６とを含む。本実施形態において、遮光パターン２３６はくさび型ブラックストライプ形状で構成される。
【００２８】
ここで、遮光パターン２３６が形成された基材２３４は、フィルタベース２７０に直接形成されても良いが、図２に示すように、支持体２３２に基材２３４を形成した後にフィルタベース２７０と結合しても良い。支持体２３２は、遮光パターン２３６が形成された基材２３４を支持する役割をする。図２に示された実施形態では、基材２３４とフィルタベース２７０の一面に支持体２３２を媒介として結合しているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、支持体２３２は基材２３４を支持する役割を目的とするため、外光遮断層２３０がフィルタベース２７０の他面に配置される場合、基材２３４とフィルタベース２７０が直接結合しても良い。
【００２９】
本発明の一実施形態において、支持体２３２は、紫外線透過性を有する透明な樹脂フィルムが好ましい。支持体２３２の材質の例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などが用いられたりする。もちろん、支持体２３２としてフィルタの固有機能を有する膜、例えば、反射防止層２５０、色補正層２４０、または電磁波遮断層２２０などを用いることもできる。
【００３０】
また、遮光パターン２３６断面はくさび型を有しており、パネルアセンブリ（図示せず）に対向する基材２３４の一面に形成されて、外部環境光３２０がパネルアセンブリ内部に流入することを防ぐ役割をする。
【００３１】
基材２３４は紫外線硬化性樹脂で形成され、遮光パターン２３６は光吸収が可能な黒色無機物および／または有機物、金属で形成することができる。特に、金属で形成される場合は電気伝導度が高い。言い換えれば、電気抵抗が低い。よって、金属粉末を添加して遮光パターン２３６を形成する場合、金属粉末の濃度に応じた電気抵抗の調節が可能であるため、遮光パターン２３６は電磁波遮断機能を行うことができる。また、表面が黒く処理された金属、または黒色の金属を用いる場合、外光遮断機能および電磁波遮断機能を効率よく具現することができる。さらに、遮光パターン２３６として炭素を含む紫外線硬化性樹脂を用いても良い。
【００３２】
本発明の遮光パターン２３６は、ロール成形法や熱可塑性樹脂を用いた熱プレス法、遮光パターン２３６と反対の形状が転写された基材２３４内に熱可塑性または熱硬化性樹脂を充填して成形する射出成形法などによって形成することができる。または、基材２３４を構成する紫外線硬化性樹脂が、反射防止機能、電磁波遮断機能、色調節機能、またはこれらの総合機能を有している場合、外光遮断層２３０は付加的に前記のような機能を実行することもできる。
【００３３】
外光遮断層２３０を構成する遮光パターン２３６は、外部環境光３２０を吸収して外部環境光３２０がパネルアセンブリに流入することを防ぎ、パネルアセンブリからの入射光３１０を視聴者側に全体として反射する役割をする。したがって、可視光線に対する高い透過率と高いコントラスト比を得ることができる。
【００３４】
ＰＤＰ装置は、可視光線に対する高い透過率と高いコントラスト比を有するものが好ましい。ここで、コントラスト比は、次の数式１のように示すことができる。
【００３５】
【数１】
【００３６】
ＰＤＰ装置の透過率を高めるために、パネルアセンブリから放出される光をＰＤＰフィルタでろ過せずに透過させる場合、白色光の輝度だけでなく黒色光の輝度も高くなる。したがって、ＰＤＰ装置の輝度を高める場合、全体的なコントラスト比は相対的に低くなる。従来技術に係るＰＤＰ装置の場合、黒色色素を含む色補正フィルムを含むＰＤＰフィルタを用いてＰＤＰフィルタの透過率をある程度まで低める代わりにコントラスト比を高める方法を採用している。このような従来技術に係るＰＤＰ装置の場合、約１２０：１のコントラスト比を得るために可視光線に対する透過率を約４０〜４５％まで低めなければならない。
【００３７】
本発明のＰＤＰフィルタ２００は、黒色色素を含む色補正フィルムを用いる代わりに光を吸収する遮光パターン２３６を用いる。ここで、遮光パターン２３６は、パネルアセンブリから放出される入射光３１０の一部を吸収して白色光および黒色光の輝度を所定部分で低めることでコントラスト比を高める役割をする。また、数式１によれば、コントラスト比は反射光の輝度に対する関数であるが、反射光は外部環境光３２０がパネルアセンブリに流入した後に反射する光を含む。ここで、外部環境光３２０は、遮光パターン２３６に直接吸収されたり、パネルアセンブリに反射が起こっても再び遮光パターン２３６に吸収されたりするため、反射光の輝度を低めることができる。したがって、黒色光と白色光に対して同じ反射光が生成されても、数式１の分母に位置する「反射光の輝度」が低くなるためコントラスト比を高めることができる。
【００３８】
基材２３４の一面に対して遮光パターン２３６の底面が占める面積の割合が２０〜５０％であるときに、透過量の損失を最小に抑えて最大のコントラスト比を得ることができる。さらに好ましくは、基材２３４の一面に対して遮光パターン２３６の底面が占める面積の割合が２５〜３５％であるときに、より優れた効果を得ることができる。このように、外光遮断層２３０を含むＰＤＰフィルタ２００を用いたＰＤＰ装置の場合、可視光線に対する透過率を５０％以上で維持した状態で２５０：１以上のコントラスト比を得ることができる。
【００３９】
一方、外光遮断層２３０は、それ自体が可視光線の波長帯で７０％以上の透過率を有する。パネルアセンブリからの入射光３１０は、外光遮断層２３０に対してほぼ垂直方向で入射するようになる。このうち一部の入射光３１０は遮光パターン２３６に吸収されるが、大部分の入射光３１０は基材２３４を透過してそのまま透過するため、ＰＤＰ装置の透過率を高める要因となる。
【００４０】
前述したように、遮光パターン２３６としてくさび型ブラックストライプ形状を用いるが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、外部環境光を吸収して外部環境光がパネルアセンブリに流入することを防ぎ、パネルアセンブリからの入射光を視聴者側に反射することで可視光線に対する高い透過率と高いコントラスト比を得ることができる多様な形状の遮光パターンを用いることができる。例えば、遮光パターンには、ブラックストライプ形状、ブラックマトリクス形状、またはブラック波形状などを用いることができる。また、このような遮光パターンは所定の基材に形成され、くさび型またはフラット型などの断面を有することができる。以下では説明の便宜上、くさび型ブラックストライプ形状の遮光パターン２３６を用いて本発明を説明する。
【００４１】
フィルタベース２７０は、透明基板２１０の一面に形成された電磁波遮断層２２０と、透明基板２１０の他面に形成された反射防止層２５０などが積層された構造を有する。ただし、本発明は、前記積層順に限定されるものではない。フィルタベース２７０は、透明基板２１０、反射防止層２５０、または電磁波遮断層２２０が無作為に積層された構造を有することができる。
【００４２】
ここで、透明基板２１０としては、一般的に厚さが約２．０〜３．５ｍｍである強化または半強化ガラス、またはアクリルのような透明プラスチック材料を用いて製造される。ガラスは比重が２．６であるためフィルタ製造において軽量化し難く、厚さが厚いためプラズマ表示パネルシートの装着においてシート全体の重さが増加するという短所がある。しかし、破壊に対する安全性向上には高い効果を発揮する。ただし、フィルタベース２７０の仕様によっては、前記のような透明基板２１０は除外されることがある。
【００４３】
本発明の一実施形態において、透明基板２１０としては、ガラス、石英などの無機化合物成形物と透明な有機高分子成形物とを挙げることができる。
【００４４】
有機高分子成形物で成された透明基板２１０には、アクリルやポリカーボネートが一般的に用いられるが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。透明基板２１０は高透明性や耐熱性を有するものが好ましく、高分子成形物および高分子成形物の積層体を透明基板２１０として用いることができる。透明基板２１０の透明性に関しては可視光線の透過率が８０％以上であるものが好ましく、耐熱性に関してはガラス転移温度が５０℃以上であるものが好ましい。高分子成形物は可視波長領域において透明であれば良い。この種類の具体的な例として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスルホン（ＰＳ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリスチレン、ポリエチレンナフタレート、ポリアクリル酸塩、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリイミド、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などを挙げることができが、これに限定されるものではない。前記のうち、価格、耐熱性、透明性の面において、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【００４５】
また、電磁波を遮断するためには、表示表面を導電性が高い物質で覆う必要がある。本発明の一実施形態に係る電磁波を遮断するための電磁波遮断層２２０としては、導電性メッシュフィルムまたは金属薄膜と高屈折透明薄膜とを積層した多層透明導電膜を用いることができる。本発明の一実施形態において、電磁波遮断層２２０は透明基板２１０の一面、すなわちパネルアセンブリ側の面に形成されているが、本発明はこのような配置に限定されるものではない。
【００４６】
ここで、一般的に導電性メッシュフィルムとしては、接地された金属メッシュや合成樹脂、または金属繊維のメッシュに金属被服したものを用いることができる。導電性メッシュフィルムを構成する金属の材料の例としては、銅、クロム、ニッケル、銀、モリブデン、タングステン、アルミニウムなど、電気伝導性が優れていて加工性がある金属であればすべて使用可能である。
【００４７】
また、多層透明導電膜は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）に代表される高屈折透明薄膜を電磁波遮断のために用いることができる。多層透明導電膜としては、金、銀、銅、白金、パラジウムなどの金属薄膜と、酸化インジウム、酸化第二スズ、酸化亜鉛などの高屈折率透明薄膜を交互に積層した多層薄膜などが挙げられる。
【００４８】
金属薄膜は、銀（Ａｇ）または銀を含有した合金で成された薄膜層である。その中でも銀は、導電性、赤外線反射性および多層積層における可視光線の透過性が優れているため好ましく用いられる。しかし、銀は化学的かつ物理的な安定性が低く、周囲環境の汚染物質および水蒸気、熱、光などによって劣化するため、銀に金、白金、パラジウム、銅、インジウム、スズなどの周囲環境に安定的な金属を１種類以上含有した合金も好ましく用いられる。
【００４９】
また、高屈折率透明薄膜層は可視光に対して透明性を有しており、金属薄膜との屈折率の差により、金属薄膜によって可視光線が反射することを防ぐ効果を有する。このような高屈折率透明薄膜を形成する具体的な材料としては、インジウム、チタン、ジルコニウム、ビスマス、スズ、亜鉛、アンチモン、タンタル、セリウム、ネオジウム、ランタン、トリウム、マグネシウム、カリウムなどの酸化物やこれら酸化物の混合物、または黄化亜鉛などを挙げることができる。
【００５０】
図示してはいないが、本発明の一実施形態に係るフィルタベース２７０は、別途で近赤外線遮断層を含むことがある。近赤外線遮断層は、パネルアセンブリから発生して無線電話やリモコンなどの電子機器の誤作動を引き起こす強力な近赤外線を遮断する役割をする。
【００５１】
本発明の一実施形態において、電磁波遮断層２２０として金属薄膜と高屈折率透明薄膜を積層した多層透明導電膜を用いる場合には、多層透明導電膜が近赤外線を遮断する効果を有する。したがって、この場合には、近赤外線遮断層を別途で形成せずに電磁波遮断層２２０のみで近赤外線と電磁波を遮断する２つの機能を実行することができる。もちろん、この場合にも後述する近赤外線遮断層を別途で形成することもできる。
【００５２】
本発明の一実施形態において、電磁波遮断層２２０として導電性メッシュフィルムを用いる場合には、パネルアセンブリから放出される近赤外線を遮断するために、近赤外線領域の波長を吸収する近赤外線吸収色素を含有した高分子樹脂を用いることがある。例えば、近赤外線吸収色素として、シアニン系、アントラキノン系、ナフトキノン系、フタロシアニン系、ナフタロシアニン系、ジイモニウム系、ニッケル−ジチオール系などの多様な成分の有機染料を用いることができる。ＰＤＰ装置は、広い波長領域に渡って強力な近赤外線を発するために、広い波長領域に渡って近赤外線を吸収することができる近赤外線遮断層を用いる必要がある。
【００５３】
本発明の一実施形態に係る反射防止層２５０は透明基板２１０の他面に形成されるが、本発明はこのような積層順に限定されるものではない。図２に示されたように、反射防止層２５０は、ＰＤＰフィルタ２００がＰＤＰ装置に装着されたときに視聴者側となる面、すなわちパネルアセンブリ側とは反対側の面に形成されることが好ましい。前記のような反射防止層２５０は、外部光の反射を減らして視認性を良くすることができる。
【００５４】
もちろん、反射防止層２５０をパネルアセンブリ側となる面に形成しても、ＰＤＰフィルタ２００の外光反射をより一層減らすことができる。また、反射防止層２５０を形成してＰＤＰフィルタ２００の外光反射を減らすことで、パネルアセンブリからの可視光線の透過率を向上させてコントラスト比を高めることができる。
【００５５】
本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタ２００は、５８０〜６００ｎｍの波長帯にて６０％以上の透過率を有する色補正層２４０をさらに含むこともある。このような色補正層２４０は、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂの量を減少および調節することで色均衡を変化させたり校正したりする。
【００５６】
一般的にパネルアセンブリ内のプラズマから発生する赤色の可視光線がオレンジ色で表れる傾向がある。主に従来技術に係る色補正層は、５８０〜６００ｎｍの波長帯を有するオレンジ光を赤色に色補正する役割を行う。しかし、本発明の一実施形態に係る色補正層２４０は、５８０〜６００ｎｍの波長帯を有するオレンジ光に対して６０％以上の透過率を有することで、オレンジ色を赤色に色補正する役割を縮小したり除外することができる。
【００５７】
パネルアセンブリからオレンジ色が強く放出される要因としては、プラズマ自体から出る光と外部環境光とがパネルアセンブリで再反射し、これによって発生する光がオレンジ色を帯びる傾向があるためである。本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタ２００は、外光遮断層２３０を形成して外部環境光３２０がパネルアセンブリに流入することを遮断することで、オレンジ色の入射光３１０の量を根本的に減らすことができるようになる。したがって、本発明のＰＤＰフィルタ２００は、追加してオレンジ色を色補正するための色素の使用量を減らしたり用いなくても色純度を向上させることができる。例えば、明室（１５０ルクス）においてＲＧＢ色相を中間調表示（５０ＩＲＥ）としておき、各色相に対して測定器で色座標を求めて固有の色相の色座標に対する面積と測定色座標の面積との割合を求めると、パネルアセンブリで直接測定するときは６６％の面積割合が得られることに比べて、ＰＤＰフィルタ２００を経て測定すると８６％の面積割合を有するようになり、高い色純度を得ることができる。
【００５８】
色補正層２４０は、表示の色再現範囲を増加させて画面の鮮明度を向上させるために多様な色素を用いる。このような色素としては、染料あるいは顔料を用いたりする。色素の種類は、アントラキノン系、シアニン系、アゾ系、スチルベン系、フタロシアニン系、メタン系などのネオン光遮断機能を有する有機色素があるが、本発明はこれに限定されるものではない。色素の種類と濃度は色素の吸収波長、吸収係数、表示において要求される透過特性によって決定されるものであるため、特定の数値に限定されて用いられるものではない。
【００５９】
また、ＰＤＰフィルタ２００は、モアレ模様およびニュートンリングを防止するための拡散層２８０を含む。外光遮断層２３０の遮光パターン２３６または電磁波遮断層２２０のメッシュパターンのような周期的なパターンがパネルアセンブリの前面基板に反射する場合、本来の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したり、ＰＤＰフィルタ２００とこれと結合するパネルアセンブリの前面基板との間の離隔距離が不均一である場合、ニュートンリング現象が発生する恐れがある。ここで、拡散層２８０は、このような反射光によるパターンを拡散させることで本来のパターンと反射光によるパターンとの干渉現象が発生しなくなり、モアレ現象およびニュートンリング現象を防ぐことができる。拡散層２８０は、パネルアセンブリと隣合ったＰＤＰフィルタ２００の一面に形成されるのが好ましいが、モアレ模様およびニュートンリングを防ぐことができる範囲内であれば、ＰＤＰフィルタ２００内の任意の位置に配置されることができる。すなわち、拡散層２８０はＰＤＰフィルタ２００の視聴者に向かった面、すなわち反射防止層２５０上に形成されることもできる。これだけでなく、後述のように、拡散層２８０は外光遮断層２３０とともにパネルアセンブリに直接付着することもできる。
【００６０】
拡散層２８０は、アンチグレア処理された表面を有するフィルムで構成される。ここで、アンチグレア処理とは、例えば、サンドブラストおよびエンボス加工による粗面化処理方法、または透明微粒子配合方法などの適合した方法を用いてフィルムの表面に微細な凹凸構造を形成する工程である。このような透明微粒子の例として、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化スズ、酸化インジウム、酸化カドニウム、酸化アンチモンなどを含む伝導性を有する無機型微粒子および架橋、または非架橋重合体を含む有機型微粒子のように、平均粒子直径が約０．１〜約５０μｍである透明微粒子が用いられることができる。
【００６１】
本発明の各層または膜を接着させるときには、透明な粘着剤または接着剤を用いる。具体的な材料としては、アクリル系接着剤、シリコン系接着剤、ウレタン系接着剤、ポリビニルブチラール接着剤（ＰＭＢ）、エチレン−酢酸ビニル系接着剤（ＥＶＡ）、ポリビニルエーテル、飽和無定形ポリエステル、メラミン樹脂などを挙げることができる。
【００６２】
このように形成された本発明のＰＤＰフィルタ２００は、可視光線波長帯で５０％以上の透過率を有しながら、明室で２５０：１以上のコントラスト比を有することができる。また、表面がアンチグレア処理された拡散層２８０は、外光遮断層２３０または電磁波遮断層２２０によって発生する恐れのあるモアレ現象およびニュートンリング現象を効率よく防ぐことができる。
【００６３】
以上では、本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタ２００を説明した。以下、図３ａおよび図３ｂを参照して、このようなＰＤＰフィルタ２００を用いたＰＤＰ装置を説明する。図３ａは本発明の一実施形態に係るＰＤＰ装置を示した分解斜視図であり、図３ｂは図３ａのＢ−Ｂに沿って切断した断面図である。
【００６４】
図３ａおよび図３ｂに示されたように、本発明の一実施形態に係るＰＤＰ装置は、ＰＤＰフィルタ２００と、パネルアセンブリ６００とを含む。ＰＤＰフィルタ２００は上述した内容と同じものであるため、以下ではパネルアセンブリ６００についてのみ詳細に説明する。
【００６５】
図３ａに示されたように、前面基板６１０の表面上には複数の維持電極６１５がストライプ状に配置されている。各維持電極６１５には信号遅延を減らすためにバス電極６２０が形成されている。維持電極６１５が配置された面の上には、全体を覆うように誘電体層６２５が形成されている。また、誘電体層６２５の面上には誘電体保護膜６３０が形成されている。例えば、本発明の一実施形態において、誘電体保護膜６３０はスパッタリング法などを用いて誘電体層６２５の表面上を酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の薄膜で覆うことで形成することができる。
【００６６】
一方、背面基板６３５の前面基板６１０と対向する面には、複数のアドレス電極６４０がストライプ状に配置されている。アドレス電極６４０の配置方向は、前面基板６１０と背面基板６３５とを対向配置するときに維持電極６１５と交差する方向である。アドレス電極６４０が配置された面の上には、全体を覆うように誘電体層６４５が形成されている。また、誘電体層６４５の面上には、アドレス電極６４０と平行しながら前面基板６１０側に向かった複数の隔壁６５０が突出設置されている。隔壁６５０は隣合うアドレス電極６４０とアドレス電極６４０との間の領域に配置されている。
【００６７】
隣合う隔壁６５０と隔壁６５０および誘電体層６４５で形成される溝部分の横面には蛍光体層６５５が配置されている。蛍光体層６５５は隔壁６５０で区画される溝部分ごとに赤色蛍光体層６５５Ｒ、緑色蛍光体層６５５Ｇ、青色蛍光体層６５５Ｂが配置されている。この蛍光体層６５５は、スクリーン印刷法やインクジェット法、またはフォトレジストフィルム法などの厚膜形成法を用いて形成された蛍光体粒子群で成される層である。このような蛍光体層６５５の材質としては、例えば、赤色蛍光体として（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ、緑色蛍光体としてＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕを用いることができる。
【００６８】
このような構造を有する前面基板６１０と背面基板６３５を対向配置するとき、溝部分と誘電体保護膜６３０とで形成される放電セル６６０には放電ガスが封入されている。すなわち、放電セル６６０は、パネルアセンブリ６００では前面基板６１０と背面基板６３５との間における維持電極６１５とアドレス電極６４０が交差するそれぞれの部分に形成される。放電ガスの例としては、Ｎｅ−Ｘｅ系ガス、Ｈｅ−Ｘｅ系ガスなどを用いることができる。
【００６９】
以上のような構成を有するパネルアセンブリ６００は、基本的に蛍光灯のような発光原理を有し、放電セル６６０の内部における放電によって放電ガスから放出された紫外線が蛍光体層６５５を励起発光させて可視光に変換される。
【００７０】
ただし、パネルアセンブリ６００に用いる各セルの蛍光体層６５５Ｒ、６５５Ｇ、６５５Ｂには、それぞれ他の可視光への変換効率を有する蛍光体材料が用いられている。そのため、パネルアセンブリ６００にて画像を表示するときは、一般的に各蛍光体層６５５Ｒ、６５５Ｇ、６５５Ｂの輝度を調節することで色バランスの調節が成されている。具体的には、輝度が最も低い色の蛍光体層を基準として、他の蛍光体層の輝度を色ごとに保存された割合で低下させている。
【００７１】
このようなパネルアセンブリ６００の駆動は、アドレス放電のための駆動と維持放電のための駆動とに大別される。アドレス放電はアドレス電極６４０と１つの維持電極との間で起こり、壁電荷が形成される。維持放電は壁電荷が形成された放電セル６６０に位置する２つの維持電極６１５の間の電位置によって起こる。この維持放電のときに放電ガスから発生する紫外線によって該当する放電セル６６０の蛍光体層６５５が励起されて可視光が発散されると、この可視光が前面基板６１０を介して出射されながら視聴者が認識することができる画像が形成されるようになる。
【００７２】
以下、図３ｂを参照して、パネルアセンブリ６００とＰＤＰフィルタ２００の関係を説明する。
【００７３】
図３ｂに示すように、ＰＤＰフィルタ２００は、パネルアセンブリ６００の前面基板６１０上部に配置される。ＰＤＰフィルタ２００は、図３ａに示すように、パネルアセンブリ６００の前面基板６１０と離隔して配置されても良いし、接触して配置されても良い。さらに、パネルアセンブリ６００とＰＤＰフィルタ２００との間に異物が流入するなどの副作用を防いだり、ＰＤＰフィルタ２００自体の強度を補強するために、図３ｂに示すように、前面基板６１０と接着剤または粘着剤６９０で結合しても良い。
【００７４】
ＰＤＰフィルタ２００には、外部環境光がパネルアセンブリ６００内に流入することを防ぐために外光遮断層２３０が形成されている。外部環境光は主に外光遮断層２３０によって吸収され、外部環境光が前面基板６１０を透過して再反射することを防ぐことができる。したがって、明室条件でＰＤＰ装置のコントラスト比を向上させることができる。
【００７５】
遮光パターン２３６のピッチＰ２は、パネルアセンブリ６００に形成された放電セル６６０（またはピクセル）のピッチＰ１より小さいことが好ましい。すなわち、１つの放電セル６６０に複数の遮光パターン２３６を配置することで入射光を均一に分散させることができ、効率よく外部環境光を吸収することができる。パネルアセンブリ６００のピクセルのピッチＰ１は約０．５ｍｍ〜約２．５ｍｍであり、遮光パターン２３６のピッチＰ２は約０．０７〜約０．１１ｍｍであることが好ましい。一方、この場合、電磁波遮断層２２０のメッシュパターンのピッチは約０．２５ｍｍ〜約０．３５ｍｍであることが好ましい。
【００７６】
また、ＰＤＰフィルタ２００の一面に拡散層２８０を形成することがある。拡散層２８０は、パネルアセンブリ６００の放電セル６６０からの入射光またはパネルアセンブリ６００の前面基板６１０での反射光を分散させることで光が周期的なパターンを有することを防ぎ、モアレ現象およびニュートンリング現象を防ぐことができる。
【００７７】
以上、本発明の一実施形態においては、くさび型ブラックストライプ形状の遮光パターン２３６が形成された外光遮断層２３０を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図４ａ〜図４ｈに示された多様な形状の遮光パターンが形成された外光遮断層を用いることもできる。図４ａ〜図４ｈは本発明の外光遮断層の変形例を示した斜視図である。
【００７８】
図４ａ〜図４ｅに示すように、外光遮断層４３０ａ〜４３０ｅは、多様な形状の遮断パターン４３６ａ〜４３６ｅを用いて外部環境光を吸収して外部環境光がパネルアセンブリに流入することを防ぎ、パネルアセンブリからの入射光を視聴者側に反射することで可視光線に対する高い透過率と高いコントラスト比を得ることができる。このような遮光パターンは、図４ａのくさび型ブラックマトリクス形状遮光パターン４３６ａと、図４ｂのくさび型ブラック波形状遮光パターン４３６ｂと、図４ｃのフラット型ブラックストライプ形状遮光パターン４３６ｃと、図４ｄのフラット型ブラックマトリクス形状遮光パターン４３６ｄと、図４ｅのフラット型ブラック波形状遮光パターン４３６ｅとを例として挙げることができる。
【００７９】
また、図４ｆ〜図４ｈに示す外光遮断層４３０ｆ〜４３０ｈは、外部環境光を遮断するとともにパネルアセンブリからの入射光を効率よく集束して視聴者側に伝達することで、可視光線に対する高い透過率と高いコントラスト比を得ることができる。
【００８０】
具体的には、図４ｆに示された外光遮断層４３０ｆは、基材２３４と、基材２３４でパネルアセンブリと対向する一面に形成されて入射光を集束する複数の半シリンダ型レンチキュラレンズ５１０と、基材２３４の他面に形成されて外部環境光を遮断するフラット型ブラックストライプ形状遮光パターン４３６ｃとを含む。図４ｇに示された外光遮断層４３０ｇは、基材２３４と、基材２３４でパネルアセンブリと対向する一面に形成されて入射光を集束する複数の半球型レンチキュラレンズ５１２と、基材２３４の他面に形成されて外部環境光を遮断するフラット型ブラックマトリクス形状遮光パターン４３６ｄとを含む。また、図４ｈに示された外光遮断層４３０ｈは、基材２３４と、基材２３４の一面に形成されて入射光を集束する複数の楕円形面のビーズレンズ５１４と、基材２３４とビーズレンズ５１４との間を満たして外部環境光を遮断する遮光パターン５２４とを含む。
【００８１】
ここで、図４ｈの遮光パターン５２４は、図２の遮光パターン２３６と同じ物質で成されているため同じ機能を実行し、規則的に配列されたビーズレンズ５１４によって遮光パターン５２４も周期的なパターンを有するようになる。また、レンチキュラレンズ５１０、５１２とビーズレンズ５１４は高い光透過率、例えば７０％以上の光透過率を有する透明材質で形成することができる。例えば、ガラスまたは透明樹脂で形成しても良く、ネオン光および／または近赤外線吸収剤を含んでも良い。
【００８２】
以下、図５を参照して、本発明の他の実施形態に係るＰＤＰ装置を説明する。図５は本発明の他の実施形態に係るＰＤＰ装置を示した分解斜視図である。説明の便宜上、図１〜図３ｂの図面に示された各部材と同じ機能を有する部材は同じ符合で示し、それについての説明は省略する。本実施形態のＰＤＰ装置は、図５に示すように、図１〜図３ｂに示された実施形態のＰＤＰ装置と後述の内容を除いては同じ構造を有する。
【００８３】
すなわち、図５に示すように、モアレ現象およびニュートンリング現象を防ぐためにＰＤＰフィルタ２００に拡散層２８０を形成する代わりに、パネルアセンブリ６００の前面基板６１０を上述したアンチグレア処理することがある。言い換えれば、ＰＤＰフィルタ２００に対向する前面基板６１０の乱反射表面６１１はアンチグレア処理された表面であるため、前面基板６１０における反射光が一定したパターンを有さないように乱反射させることで干渉現象を抑制する。したがって、モアレ現象およびニュートンリング現象を防ぐことができる。また、本実施形態のＰＤＰ装置にも、前記実施形態にて説明した拡散層を含むＰＤＰフィルタを適用することができる。
【００８４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一実施形態に係るＰＤＰ装置を示した分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタを示した断面図である。
【図３ａ】本発明の一実施形態に係るＰＤＰ装置を示した分解斜視図である。
【図３ｂ】図３ａのＢ−Ｂに沿って切断した断面図である。
【図４ａ】本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタに用いられる外光遮断層の変形例（その１）を示した斜視図である。
【図４ｂ】本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタに用いられる外光遮断層の変形例（その２）を示した斜視図である。
【図４ｃ】本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタに用いられる外光遮断層の変形例（その３）を示した斜視図である。
【図４ｄ】本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタに用いられる外光遮断層の変形例（その４）を示した斜視図である。
【図４ｅ】本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタに用いられる外光遮断層の変形例（その５）を示した斜視図である。
【図４ｆ】本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタに用いられる外光遮断層の変形例（その６）を示した斜視図である。
【図４ｇ】本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタに用いられる外光遮断層の変形例（その７）を示した斜視図である。
【図４ｈ】本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタに用いられる外光遮断層の変形例（その８）を示した斜視図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係るＰＤＰ装置を示した分解斜視図である。
【符号の説明】
【００８６】
１００…ＰＤＰ装置
１１０…ケース
１２０…駆動回路基板
１３０…パネルアセンブリ
１４０…ＰＤＰフィルタ
１５０…カバー
２００…ＰＤＰフィルタ
２１０…透明基板
２２０…電磁波遮断層
２３０…外光遮断層
２３２…支持体
２３４…基材
２３６…遮光パターン
２４０…色補正層
２５０…反射防止層
２７０…フィルタベース
２８０…拡散層
３１０…入射光
３２０…外部環境光
４３０ａ〜４３０ｈ…外光遮断層
４３６ａ〜４３６ｅ…遮断パターン
５１０…半シリンダ型レンチキュラレンズ
５１２…半球型レンチキュラレンズ
５１４…ビーズレンズ
５２４…遮光パターン
６００…パネルアセンブリ
６１０…前面基板
６１１…乱反射表面
６１５…維持電極
６２０…バス電極
６２５…誘電体層
６３０…誘電体保護膜
６３５…背面基板
６４０…アドレス電極
６４５…誘電体層
６５０…隔壁
６５５…蛍光体層
６５５Ｒ…赤色蛍光体層
６５５Ｇ…緑色蛍光体層
６５５Ｂ…青色蛍光体層
６６０…放電セル
６９０…接着剤または粘着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタベースと、
透明樹脂材質の基材と、前記基材の一面に一定周期で互いに離隔して形成された遮光パターンとを備える外光遮断層と、
パネルアセンブリから供給された光を拡散させる拡散層と
を含むことを特徴とする表示装置用フィルタ。
【請求項２】
前記拡散層はアンチグレア処理された表面を有するフィルムで構成されたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置用フィルタ。
【請求項３】
前記表示装置用フィルタは、複数の放電セルを含む前記パネルアセンブリに対応して配置され、
前記パネルアセンブリの前記複数の放電セルのピッチは０．５〜２．５ｍｍ、前記遮光パターンのピッチは０．０７〜０．１１ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置用フィルタ。
【請求項４】
前記フィルタベースは、金属メッシュパターンが形成されている電磁波遮断層を含み、前記メッシュパターンのピッチは０．２５〜０．３５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置用フィルタ。
【請求項５】
前記拡散層は、前記外光遮断層と前記フィルタベースとの間に形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載の表示装置用フィルタ。
【請求項６】
前記拡散層は、前記外光遮断層を基準として前記フィルタベースの反対側に形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載の表示装置用フィルタ。
【請求項７】
前記拡散層は、前記パネルアセンブリと向き合うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載の表示装置用フィルタ。
【請求項８】
前記遮光パターンは、くさび型ブラックストライプ形状、くさび型ブラックマトリクス形状、くさび型ブラック波形状、フラット型ブラックストライプ形状、フラット型ブラックマトリクス形状、またはフラット型ブラック波形状であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の表示装置用フィルタ。
【請求項９】
前記基材上に前記遮光パターン間に配置されて光を集光する半シリンダ型レンチキュラレンズまたは半球型レンチキュラレンズをさらに含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の表示装置用フィルタ。
【請求項１０】
前記基材の一面に配列されたビーズレンズをさらに含み、
前記遮光パターンは、前記基材と前記ビーズレンズとの間を満たすことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の表示装置用フィルタ。
【請求項１１】
前記遮光パターンは、少なくとも黒色無機物および有機物の一方、並びに金属で構成されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の表示装置用フィルタ。
【請求項１２】
互いに対向配置されるように結合する透明な前面基板および背面基板と、前記前面基板と前記背面基板との間に複数のセルを含むパネルアセンブリと、
前記パネルアセンブリの前記前面基板と対向配置された請求項１〜１１のいずれか１項に記載の前記表示装置用フィルタとを含むことを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
互いに対向配置されるように結合する透明な前面基板および背面基板と、前記前面基板と前記背面基板との間に複数のセルを含むパネルアセンブリと、
前記パネルアセンブリの前記前面基板と対向配置された表示装置用フィルタとを含み、
前記表示装置用フィルタと対向する前記前面基板の一面は、アンチグレア処理された表面であることを特徴とする表示装置。
【請求項１】
フィルタベースと、
透明樹脂材質の基材と、前記基材の一面に一定周期で互いに離隔して形成された遮光パターンとを備える外光遮断層と、
パネルアセンブリから供給された光を拡散させる拡散層と
を含むことを特徴とする表示装置用フィルタ。
【請求項２】
前記拡散層はアンチグレア処理された表面を有するフィルムで構成されたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置用フィルタ。
【請求項３】
前記表示装置用フィルタは、複数の放電セルを含む前記パネルアセンブリに対応して配置され、
前記パネルアセンブリの前記複数の放電セルのピッチは０．５〜２．５ｍｍ、前記遮光パターンのピッチは０．０７〜０．１１ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置用フィルタ。
【請求項４】
前記フィルタベースは、金属メッシュパターンが形成されている電磁波遮断層を含み、前記メッシュパターンのピッチは０．２５〜０．３５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置用フィルタ。
【請求項５】
前記拡散層は、前記外光遮断層と前記フィルタベースとの間に形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載の表示装置用フィルタ。
【請求項６】
前記拡散層は、前記外光遮断層を基準として前記フィルタベースの反対側に形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載の表示装置用フィルタ。
【請求項７】
前記拡散層は、前記パネルアセンブリと向き合うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載の表示装置用フィルタ。
【請求項８】
前記遮光パターンは、くさび型ブラックストライプ形状、くさび型ブラックマトリクス形状、くさび型ブラック波形状、フラット型ブラックストライプ形状、フラット型ブラックマトリクス形状、またはフラット型ブラック波形状であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の表示装置用フィルタ。
【請求項９】
前記基材上に前記遮光パターン間に配置されて光を集光する半シリンダ型レンチキュラレンズまたは半球型レンチキュラレンズをさらに含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の表示装置用フィルタ。
【請求項１０】
前記基材の一面に配列されたビーズレンズをさらに含み、
前記遮光パターンは、前記基材と前記ビーズレンズとの間を満たすことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の表示装置用フィルタ。
【請求項１１】
前記遮光パターンは、少なくとも黒色無機物および有機物の一方、並びに金属で構成されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の表示装置用フィルタ。
【請求項１２】
互いに対向配置されるように結合する透明な前面基板および背面基板と、前記前面基板と前記背面基板との間に複数のセルを含むパネルアセンブリと、
前記パネルアセンブリの前記前面基板と対向配置された請求項１〜１１のいずれか１項に記載の前記表示装置用フィルタとを含むことを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
互いに対向配置されるように結合する透明な前面基板および背面基板と、前記前面基板と前記背面基板との間に複数のセルを含むパネルアセンブリと、
前記パネルアセンブリの前記前面基板と対向配置された表示装置用フィルタとを含み、
前記表示装置用フィルタと対向する前記前面基板の一面は、アンチグレア処理された表面であることを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図４ｄ】
【図４ｅ】
【図４ｆ】
【図４ｇ】
【図４ｈ】
【図５】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図４ｄ】
【図４ｅ】
【図４ｆ】
【図４ｇ】
【図４ｈ】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２９８９９６（Ｐ２００７−２９８９９６Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２０９５８（Ｐ２００７−１２０９５８）
【出願日】平成１９年５月１日（２００７．５．１）
【出願人】（５０４２７５５１３）三星コーニング株式会社 (40)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１日（２００７．５．１）
【出願人】（５０４２７５５１３）三星コーニング株式会社 (40)
【Ｆターム（参考）】
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