(57)【要約】  映り込みの改善と、映像光の鮮鋭度およびコントラストの向上とを両立することができるプラズマディスプレイパネル。このプラズマディスプレイパネル（１０）は、互いに離隔して配置される前面板（２００）および背面板（１００）と、前面板（２００）と背面板（１００）との間に形成される放電空間を区画する隔壁（１１０）と、隔壁（１１０）により区画された放電セル（１２０）内に形成される蛍光体層（１３０）と、前面板（２００）および背面板（１００）にそれぞれ配列され、放電セル（１２０）内で放電を発生させる電極と、前面板（２００）の観察者側に配置される前面フィルタ（３００）とを備える。前面フィルタ（３００）は、観察者側に屈折率の異なる２層の樹脂層（３２０、３３０）を備え、観察者側の表面および２層の樹脂層（３２０、３３０）の界面に微細な凹凸をそれぞれ有する。
2009069303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離隔して配置される前面板および背面板と、
前記前面板と前記背面板との間に形成される放電空間を区画する隔壁と、
前記隔壁により区画された放電セル内に形成される蛍光体層と、
前記前面板および前記背面板にそれぞれ配列され、前記放電セル内で放電を発生させる電極と、
前記前面板の観察者側に配置される前面フィルタと、
を備えるプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記前面フィルタは、
観察者側に屈折率の異なる少なくとも２層の樹脂層を備え、観察者側の表面および前記２層の樹脂層の界面に微細な凹凸をそれぞれ有する、
プラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記前面フィルタのヘイズ値をＨＺとし、前記蛍光体層から前記前面フィルタの観察者側の表面までの区間を構成する物質について各物質が占める長さをそれぞれの物質の屈折率で割った値の積算値である空気換算距離をＬとするとき、次の式を満足する、
請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
【数１】
2009069303.tif 000009
【請求項３】
前記前面フィルタの観察者側の表面の凹凸の中心点平均粗さをＲａＳとし、前記前面フィルタの観察者側の表面の凹凸の平均ピッチをＰＳとし、前記前面フィルタの前記界面の凹凸の中心点平均粗さをＲａＩとし、前記界面の凹凸の平均ピッチをＰＩとするとき、次の式を満足する、
請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
【数２】
2009069303.tif 000010
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネルに係り、特に、前面フィルタを配置したプラズマディスプレイパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイ（plasma display）やＣＲＴディスプレイ（cathode-ray tube display）などの自発光型ディスプレイは、視野角の依存性が無く自然な映像が得られることから、広く使用されている。特にプラズマディスプレイは、薄型であり、かつ大画面を構成するのに最適であることから、急速に普及が進んでいる。【０００３】
ところが、プラズマディスプレイを含む各種ディスプレイ装置では、表示映像の視認性を低下させる映り込みが問題とされることが多い。ディスプレイ装置の映り込みは、室内の蛍光灯の光や観察者などの像が、表示部よりも映像を観察する者が位置する側（以下「観察者側」という）にある複数のフラットな平面に外光として入射し、その平面で正反射することに起因する。【０００４】
そこで、映り込みの防止作用（防眩作用）を有するフィルタが、従来提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載のフィルタは、微粒子の凝集部を点在させて最表面に凹凸形状を形成している。このフィルタをディスプレイ装置の観察者側に配置することにより、外光をフィルタの最表面において拡散反射させることができ、映り込みを改善することができる。以下、防眩作用を有し、ディスプレイ装置の観察者側に配置されるフィルタを、「前面フィルタ」という。
【特許文献１】特開２００５−３１６４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の前面フィルタをプラズマディスプレイパネルに用いた場合、液晶ディスプレイに比べて、本来の映像光が不鮮明になる度合いが強いという問題がある。なぜなら、プラズマディスプレイパネルは、液晶ディスプレイと比較して、映像光を出力する背面板から前面フィルタ最表面までの距離が長く、映像光が前面フィルタの最表面を透過するときの拡散による鮮鋭度の低下の度合いがより大きくなるためである。【０００６】
また、プラズマディスプレイパネルの内部に進入した外光が前面板表面などで正反射することにより発生する映り込みについては、抑制が難しいという問題がある。なぜなら、前面フィルタの最表面の粗さの度合いに対する屈折光の感度は反射光のそれに比べて弱いためである。すなわち、内部反射による映り込みを改善するために最表面を粗くしようとすると、表面拡散が増大して映像光のコントラストが低下するためである。【０００７】
したがって、特許文献１記載の前面フィルタを用いたプラズマディスプレイパネルでは、映り込みの改善と、映像光の鮮鋭度およびコントラストの向上とを両立することが難しい。【０００８】
本発明の目的は、映り込みの改善と、映像光の鮮鋭度およびコントラストの向上とを両立することができるプラズマディスプレイパネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のプラズマディスプレイパネルは、互いに離隔して配置される前面板および背面板と、前記前面板と前記背面板との間に形成される放電空間を区画する隔壁と、前記隔壁により区画された放電セル内に形成される蛍光体層と、前記前面板および前記背面板にそれぞれ配列され、前記放電セル内で放電を発生させる電極と、前記前面板の観察者側に配置される前面フィルタと、を備えるプラズマディスプレイパネルにおいて、前記前面フィルタは、観察者側に屈折率の異なる少なくとも２層の樹脂層を備え、観察者側の表面および前記２層の樹脂層の界面に微細な凹凸をそれぞれ有する構成を採る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、パネル内部に進入した外光を樹脂層の界面で内部拡散させることができるため、前面フィルタの表面の粗さを抑えて、映り込みの改善を図ることができる。しかも、界面における拡散の作用を、映像光よりもパネル内部に進入した外光に対してより強く与えることができる。これにより、映り込みの改善と、映像光の鮮鋭度およびコントラストの向上とを両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの概略部分断面図
【図２】本実施の形態における拡散条件のコントロールの基準となる距離を説明するための図
【図３】本実施の形態における映像光の鮮鋭度の許容最小値を定めたときの空気換算距離と前面フィルタの拡散条件との関係を示す図
【図４】本実施の形態における拡散条件を変化させたときの反射ＭＴＦの変化を示す第１の図
【図５】本実施の形態における拡散条件を変化させたときの反射ＭＴＦの変化を示す第２の図
【図６】本実施の形態における拡散条件を変化させたときの反射ＭＴＦの変化を示す第３の図
【図７】本実施の形態における外光の映り込みの許容最大値を定めたときのＲａＳ／ＰＳとＲａＩ／ＰＩとの関係を示す図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの概略部分断面図である。図１では、本実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの特徴的な構成を示しており、その他の部分については図示および説明を一部省略する。【００１４】
図１に示すように、プラズマディスプレイパネル１０は、互いに離隔して配置された背面板１００、前面板２００、および前面フィルタ３００を、この順に平行に重ねて構成される。背面板１００と前面板２００との間の空間には、プラズマ放電を発生させる放電空間が形成されている。放電空間には、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、キセノン（Ｘｅ）、アルゴン（Ａｒ）などを混合した所定の放電ガスが封入されている。【００１５】
背面板１００には、絶縁体層で覆われたデータ電極（図示せず）と、データ電極と平行に配置されたストライプ状の複数の隔壁１１０とが形成されている。上記した放電空間は、隔壁１１０により複数の区画に仕切られており、単位発光領域となる複数の放電セル１２０を形成している。隣接する３つの放電セル１２０の内壁には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各蛍光体が放電セル毎に色分け塗布され、蛍光体層１３０が形成されている。【００１６】
前面板２００には、電極、誘電体層、および保護膜などの、プラズマディスプレイパネルとしての機能を実現するための各種構成要素（図示せず）が、それぞれ適切な位置に形成されている。例えば、前面板２００には、図示しないが、走査電極と維持電極とで対をなすストライプ状の表示電極が複数形成されている。また、前面板２００には、表示電極を覆うように、誘電体層が形成されている。更に、前面板２００には、誘電体層上に、保護層が形成されている。誘電体層は、例えば、低融点ガラスから成る。保護層は、例えば、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）から成る。【００１７】
前面フィルタ３００は、例えば、ガラスから成る透明板３１０を基材とし、透明板３１０に、電磁波遮断フィルタ、赤外線カットフィルタ、および色調整フィルタ（いずれも図示せず）を積層して構成される。前面フィルタ３００は、更に、透明板３１０の観察者側に、防眩層として、それぞれ樹脂で構成された第１の樹脂層３２０および第２の樹脂層３３０を積層して構成される。第１の樹脂層３２０は、最も観察者側に配置されている。第２の樹脂層３３０は、第１の樹脂層３２０に密着して配置されている。【００１８】
前面フィルタ３００は、観察者側の表面、つまり第１の樹脂層３２０の空気界面として、微細な凹凸を構成している表面凹凸面３４０を有する。また、前面フィルタ３００は、第１の樹脂層３２０と第２の樹脂層３３０との界面として、微細な凹凸を構成している界面凹凸面３５０を有する。また、第１の樹脂層３２０の素材および第２の樹脂層３３０の素材として、その屈折率差が０.０１〜０.０３となる物質がそれぞれ用いられている。【００１９】
このように構成されたプラズマディスプレイパネル１０において、電極間に電圧が印加されると、放電セル１２０に放電が発生し、例えば、混合ガス中のヘリウム原子が励起されて紫外線を発生する。そして、この紫外線によって蛍光体層１３０が励起され、可視光が発生する。【００２０】
映り込みの原因となる外光（以下単に「外光」という）の一部は、表面凹凸面３４０で反射する。【００２１】
表面凹凸面３４０での反射は、微細な凹凸構造によって乱反射となり、その結果、映り込みは低減する。すなわち、表面凹凸面３４０での反射による映り込みの程度は、表面凹凸面３４０が反射光に対して作用する拡散の程度によって決まる。【００２２】
一方、表面凹凸面３４０で反射せずにパネル内部に進入した外光（以下「進入光」という）の大部分は、透明板３１０の前面板２００側の空気界面３６０で反射する。進入光は界面凹凸面３５０にも入射するが、界面凹凸面３５０ではほとんど反射しない。なぜなら、第１の樹脂層３２０と第２の樹脂層３３０との屈折率差は小さいためである。すなわち、界面凹凸面３５０の反射率は少なく、界面凹凸面３５０では屈折作用が主体的になるためである。【００２３】
進入光は、空気界面３６０で反射する前に、表面凹凸面３４０と界面凹凸面３５０とで屈折する。進入光は、更に、空気界面３６０で反射した後にも、界面凹凸面３５０と表面凹凸面３４０とで屈折する。したがって、空気界面３６０で反射する進入光は、個々の屈折作用は小さいものの、その作用が累積することにより、十分に散乱して、観察者方向に戻ることになる。すなわち、空気界面３６０での反射による映り込みの程度は、表面凹凸面３４０が進入光に対して作用する拡散の程度と、界面凹凸面３５０が進入光に対して作用する拡散の程度とによって決まる。【００２４】
空気界面３６０での反射による映り込みを低減するためには、表面凹凸面３４０が進入光に対して作用する屈折による拡散（以下「屈折拡散」という）の程度と、界面凹凸面３５０が進入光に対して作用する屈折拡散の程度とを大きくしなければならない。ところが、表面凹凸面３４０が作用する屈折拡散の程度を大きくすると、表面拡散が増大し、映像光のコントラスト低下も大きくなる。したがって、表面凹凸面３４０が作用する屈折拡散の程度をあまり大きくすることは好ましくない。【００２５】
本発明者は、従来のプラズマディスプレイパネルの前面フィルタの表面において、表面拡散は主に映り込みの程度に影響しており、界面拡散は主に映像光の鮮鋭度に影響していることに気が付いた。このことから、本発明者は、前面フィルタの表面における正反射を減らす手段として主に表面拡散を利用し、前面フィルタの裏面における正反射を減らす手段として主に界面拡散を利用することで、映り込みの改善と、映像光の鮮鋭度およびコントラストの維持とを両立できることを見出した。【００２６】
そこで、本実施の形態に係るプラズマディスプレイパネル１０では、表面凹凸面３４０における屈折拡散の程度を制限し、その代わりに、界面凹凸面３５０における屈折拡散を利用する。これにより、前面フィルタ３００表面の粗さを抑えて、映り込みの改善を図ることができる。【００２７】
ただし、映像光の鮮鋭度は、表示部と拡散面との距離、つまり背面板１００と表面凹凸面３４０との距離に影響される。したがって、この距離に応じて、表面凹凸面３４０が反射光に対して作用する拡散（以下「反射拡散」という）の程度と、表面凹凸面３４０の屈折拡散の程度と、界面凹凸面３５０の屈折拡散の程度とを適切にコントロールする必要がある。ここでは、表面凹凸面３４０の反射拡散の程度および屈折拡散の程度ならびに界面凹凸面３５０の屈折拡散の程度を、「拡散条件」と総称する。【００２８】
以下、プラズマディスプレイパネル１０における拡散条件のコントロールについて説明する。【００２９】
まず、拡散条件のコントロールの基準となる距離について説明する。【００３０】
図２は、拡散条件のコントロールの基準となる距離を説明するための図であり、図１に対応するものである。【００３１】
ここでは、図２に示すように、拡散条件のコントロールの基準となる距離Ｌを、プラズマディスプレイパネル１０の表示部である蛍光体層１３０から、前面フィルタ３００の表面凹凸面３４０までの距離と定義する。ただし、距離Ｌは、蛍光体層１３０から表面凹凸面３４０までの区間を構成する物質について、各物質が占める長さをそれぞれの物質の屈折率で割った値の積算値である（以下「空気換算距離」という）。例えば、屈折率１.５のガラスの１ｍｍと、屈折率１.０の空気の１ｍｍとを合わせたときの空気換算距離は、１／１.５＋１／１＝１．６７と算出することができる。【００３２】
蛍光体からの映像光は、拡散しながら観察者側へ進み、観察者によって観察される。映像光は、界面凹凸面３５０および表面凹凸面３４０を透過するときに拡散作用を受けるため、観察者によって観察される映像の鮮鋭度は、本来の映像に比べて劣化する。鮮鋭度の劣化は、空気換算距離Ｌが長いほど大きくなる。これは、次のように説明することができる。光源と観察者の間に存在する拡散面のうち、光源からの光の透過領域は、二次光源として取り扱うことができる。通常、光源の光は四方八方に出射されるため、二次光源の大きさは拡散面と光源との距離が長いほど大きくなる。また、通常、二次光源の大きさが大きいほど、光源の像の鮮鋭度は低下する。【００３３】
次に、観測者側で観測される映像光の鮮鋭度を維持するための拡散条件について説明する。【００３４】
ここで、観測者側で観測される映像光の鮮鋭度を表わす指標として、ＭＴＦ（modulation transfer function）を採用する。ＭＴＦは、元の映像の鮮鋭度をどの程度再現できるかを示す評価関数である。ここで、特に、映像光が前面フィルタ３００を透過する際のＭＴＦを、「透過ＭＴＦ」と表記する。【００３５】
ディスプレイ装置の映像で再現すべき最も高い空間周波数は、表示素子のピッチに依存し、４０インチ前後のプラズマディスプレイパネルでは、約０.６ｌｐ／ｍｍ（ラインペア  パー  ミリメートル）である。また、映像光の鮮鋭度として許容される透過ＭＴＦの下限値は、０.７である。したがって、許容される映像光の鮮鋭度の最小値として、空間周波数０.６ｌｐ／ｍｍにおいて、透過ＭＴＦ＝０.７を採用する。透過ＭＴＦが０.７以上の場合に、映像光の鮮鋭度が維持されているとみなすことができる。【００３６】
なお、例えば、４２インチのプラズマディスプレイパネルの前面に、通常と同じ距離を離して０.６ｌｐ／ｍｍにおいて透過ＭＴＦ＝０.７の前面フィルタを配置した場合、正面方向から観察したときには問題は無いが、斜め方向から観察したときには映像の鮮鋭度の低下が認識される。これは、観察する光路に沿って測ったときの前面フィルタから蛍光体層までの距離が、正面方向から観察する場合よりも、斜め方向から観察する場合のほうが大きくなり、その結果、斜め方向における見かけ上の透過ＭＴＦが０.７よりも小さくなるためである。したがって、本実施の形態では、前面フィルタ３００の透過ＭＴＦを０.７としているが、観察者が映像を観察し得る斜め方向からの角度においても、透過ＭＴＦ０.７以上を確保できることが望ましい。【００３７】
また、反射拡散の程度および屈折拡散の程度は凹凸の微細部分の傾斜角に比例することから、前面フィルタ３００の拡散条件を示す特性値として、可視光を照射したときの全透過光に対する拡散透過光の割合を示すヘイズ値（haze factor）を採用する。前面フィルタ３００全体のヘイズ値は、表面凹凸面３４０および界面凹凸面３５０のそれぞれの屈折拡散の程度で決まる。【００３８】
図３は、観測者側で観測される映像光の鮮鋭度の許容最小値を定めたときの、空気換算距離Ｌと前面フィルタ３００の拡散条件との関係を示す図である。【００３９】
図３において、横軸は図２で説明した空気換算距離Ｌをミリメートル（ｍｍ）単位で示し、縦軸は前面フィルタ３００のヘイズ値をパーセント（％）単位で示している。また、四角で表されるポイント群４１０は、実験により得られた、空間周波数０.６ｌｐ／ｍｍで透過ＭＴＦ＝０.７となる、空気換算距離Ｌと前面フィルタのヘイズ値ＨＺとの組み合わせをプロットしたものである。そして、三角で表されるポイント群４２０は、実験により得られた、空間周波数０.６ｌｐ／ｍｍで透過ＭＴＦ＝０.９５となる、空気換算距離Ｌと前面フィルタのヘイズ値ＨＺとの組み合わせをプロットしたものである。透過ＭＴＦは、値「１」に近ければ近いほど拡散の度合いが低く、映像光の先鋭度を高く維持できることを示す。【００４０】
前面フィルタ３００のヘイズ値ＨＺは、空気換算距離Ｌがゼロのときは無限大になる。また、前面フィルタ３００の透過ＭＴＦは、ヘイズ値ＨＺがゼロのときには空気換算距離Ｌが無限大でも低下しない。また、回帰曲線は、相関係数の二乗が０.７を超える場合に、十分に高い精度とみなすことができる。これらのことから、ヘイズ値ＨＺを１／Ｌの多項式で表わすことができると仮定し、ポイント群４１０の回帰曲線を、相関係数の二乗が０.７を超える最も次数の低い多項式近似で求めると、次の式（１）となる。
【数１】
2009069303.tif 000003
【００４１】
式（１）を表したものが、曲線４３０である。すなわち、曲線４３０は、空間周波数０.６ｌｐ／ｍｍで透過ＭＴＦ＝０.７となる拡散条件の等高線を表している。曲線４３０は、空気換算距離Ｌが短いほど高いヘイズ値を採り、空気換算距離Ｌの増加に伴って二次曲線的に減少する。したがって、空気換算距離Ｌが大きくなるような構造をとった場合に、透過ＭＴＦを０.７に維持して映像光の鮮鋭度を維持するためには、前面フィルタ３００のヘイズ値を小さくする必要がある。【００４２】
また、同様に、ポイント群４２０の回帰曲線を求めると、次の式（２）で示される。
【数２】
2009069303.tif 000004
【００４３】
式（２）を表したものが、曲線４４０である。すなわち、曲線４４０は、空間周波数０.６ｌｐ／ｍｍで透過ＭＴＦ＝０.９５となる拡散条件の等高線を表している。【００４４】
曲線４４０は、曲線４３０と交差することなく、曲線４３０の左下側に位置している。また、例えば、ヘイズ値ＨＺまたは空気換算距離Ｌの一方の値を固定して他方の値を減少させたときには、当然に、透過ＭＴＦは増加する。すなわち、図中において、曲線４３０よりも左側または下側は、透過ＭＴＦが０.７よりも高く、映像光の鮮鋭度が維持されているとみなすことができる領域である。また、曲線４３０より右側または上側は、透過ＭＴＦが０.７よりも低く、映像光の鮮鋭度が維持されていないとみなすことができる領域である。【００４５】
したがって、映像光の鮮鋭度が維持されるのは、前面フィルタ３００のヘイズ値ＨＺが次の式（３）を満足する場合である。
【数３】
2009069303.tif 000005
【００４６】
式（３）を満たすように前面フィルタ３００を構成することで、映像光の鮮鋭度の低下を防ぐことができる。すなわち、式（３）は、映像光の鮮鋭度向上の観点から、表示部から表面凹凸面３４０までの空気換算距離Ｌに応じて前面フィルタ３００のヘイズ値ＨＺの最大値を規定するものである。前面フィルタ３００のヘイズ値ＨＺが式（１）により規定される最大値を超えると、映像光の鮮鋭度が低下し、ディスプレイとして好ましくない。【００４７】
次に、映り込みを低減し、かつ観測者側で観測される映像光のコントラストを維持するための拡散条件について説明する。【００４８】
ここで、映り込みの程度および観測者側で観測される映像光のコントラストの指標として、ＭＴＦを採用する。ここで、特に、外光が前面フィルタ３００で反射する際のＭＴＦを、「反射ＭＴＦ」と表記する。【００４９】
ディスプレイ装置の映り込みにおいて映像の視認性に最も影響を及ぼす空間周波数は、周囲環境に依存し、一般的には約０.０６ｌｐ／ｍｍである。また、映り込みの程度として許容される反射ＭＴＦの上限値は、０.３である。したがって、許容される映り込みの程度の最大値として、空間周波数０.０６ｌｐ／ｍｍにおいて、反射ＭＴＦ＝０.３を採用する。反射ＭＴＦが０.３以下の場合に、映り込みは許容範囲内であるとみなすことができる。【００５０】
また、各面の拡散条件を示す特性値として、その面の三次元形状により算出される表面粗さＲａ（中心点平均粗さ）を凹凸の平均ピッチで除した値を採用する。【００５１】
図４は、界面凹凸面３５０の表面粗さ／平均ピッチは変化させず、表面凹凸面３４０の表面粗さ／平均ピッチを変化させたときの、反射ＭＴＦの変化を示す図である。以下、界面凹凸面３５０の表面粗さを「ＲａＩ」と表記し、平均ピッチを「ＰＩ」と表記し、表面凹凸面３４０の表面粗さを「ＲａＳ」と表記し、平均ピッチを「ＰＳ」と表記する。【００５２】
図４に示すように、反射ＭＴＦは、表面凹凸面３４０のＲａＳ／ＰＳの値が低いときには、反射ＭＴＦは値「１」に近い値を採り、ＲａＳ／ＰＳの値が増加するに従って減少していく。すなわち、ＲａＳ／ＰＳの値が大きければ大きいほど、映り込みが少なくなる。例えば、ＲａＳ／ＰＳが０.０００９以上で、反射ＭＴＦが０.３以下となる。【００５３】
図５は、界面凹凸面３５０のＲａＩ／ＰＩと表面凹凸面３４０のＲａＳ／ＰＳとを比例的に変化させたときの、反射ＭＴＦの変化を示す図である。【００５４】
図５に示すように、ＲａＩ／ＰＩおよびＲａＳ／ＰＳの値の増加に従って、反射ＭＴＦも減少していく。【００５５】
図６は、表面凹凸面３４０のＲａＳ／ＰＳは変化させず、界面凹凸面３５０のＲａＩ／ＰＩを変化させたときの、反射ＭＴＦの変化を示す図である。【００５６】
図６に示すように、ＲａＩ／ＰＩ＝０.０１６付近までは、ＲａＩ／ＰＩの値の増加に伴って、反射ＭＴＦも減少していく。【００５７】
図７は、外光の映り込みの許容最大値を定めたときの、表面凹凸面３４０のＲａＳ／ＰＳと界面凹凸面３５０のＲａＩ／ＰＩとの関係を示す図である。【００５８】
図７において、図４〜図６で採用した拡散条件を、それぞれライン６１０〜６３０として示している。図中、菱形で表わされるポイント群６４０は、空間周波数０.０６ｌｐ／ｍｍで反射ＭＴＦ＝０.３となるＲａＳ／ＰＳとＲａＩ／ＰＩとの組み合わせをプロットしたものである。反射ＭＴＦは、値「１」に近ければ近いほど拡散の度合いが低く、コントラストを高く維持できることを示す。【００５９】
反射ＭＴＦの値は、表面凹凸面３４０での反射と空気界面３６０での反射の重ね合わせの結果として得られる。したがって、ＲａＳ／ＰＳの値が小さい場合、ＲａＩ／ＰＩの値をいくら大きくしても一定値よりも小さくすることはできない。また、表面凹凸面３４０での反射はＲａＩ／ＰＩに無関係であるが、空気界面３６０での反射はＲａＳ／ＰＳとＲａＩ／ＰＩとの両方に関係する。すなわち、表面凹凸面３４０での反射拡散の度合いが低ければ、空気界面３６０での反射光がいくら拡散されても反射ＭＴＦの値を一定値よりも低くすることはできず、反射ＭＴＦ＝０.３において、ＲａＳ／ＰＳの値がゼロのとき、ＲａＩ／ＰＩの値は無限大となる。これらのことから、ＲａＳ／ＰＳをＲａＩ／ＰＩの多項式で表わすことができると仮定し、ポイント群６４０の回帰曲線を、相関係数の二乗が０.７を超える最も次数の低い多項式近似で求めると、次の式（４）となる。
【数４】
2009069303.tif 000006
【００６０】
式（４）を示したものが、曲線６５０である。すなわち、曲線６５０は、空間周波数０.０６ｌｐ／ｍｍでの反射ＭＴＦ＝０.３の等高線を表わしている。【００６１】
曲線６５０から、反射ＭＴＦ＝０.３付近では、反射ＭＴＦの値、つまり映り込みの強さは、界面凹凸面３５０のＲａＩ／ＰＩの値の変化よりも、表面凹凸面３４０のＲａＳ／ＰＳの変化により強い影響を受けることが分かる。図中において、曲線６５０よりも右側または上側は、反射ＭＴＦが０.３よりも低く、映り込みが許容範囲内であるとみなすことができる領域である。また、曲線６５０よりも左側または下側は、反射ＭＴＦが０.３よりも高く、映り込みが許容範囲外であるとみなすことができる領域である。【００６２】
したがって、映り込みが許容範囲内となるのは、界面凹凸面３５０のＲａＩ／ＰＩに対して、表面凹凸面３４０のＲａＳ／ＰＳが次の式（５）を満足する場合である。
【数５】
2009069303.tif 000007
【００６３】
式（５）を満たすように前面フィルタ３００を構成することで、映り込みを許容範囲内とすることができる。すなわち、式（５）は、映り込みの改善の観点から、表面拡散の許容範囲を内部拡散の程度との関係を規定するものである。表面凹凸面３４０のＲａＳ／ＰＳが式（５）で規定される下限を下回ると、映り込みの改善効果が少なくなる。【００６４】
一方で、表面凹凸面３４０のＲａＳ／ＰＳの値が高くなると、映像のコントラストの低下を招く。これは、ＲａＳ／ＰＳが、いわば表面の凹凸の山の高さを山の底辺の長さで割ったものであって山の傾きに関係する値であり、山の傾きが大きければ大きいほど、大きな入射角で入射した外光が山の傾斜面で反射して正面の観察者に到達し易くなるためである。映像のコントラストとして許容されるＲａＳ／ＰＳの上限値は、０.００３である。したがって、ＲａＳ／ＰＳの値は、次の式（６）をも満足することが望ましい。
【数６】
2009069303.tif 000008
【００６５】
式（６）を満たすように前面フィルタ３００を構成することで、外光が入射したときのコントラスト低下を低減することができる。ＲａＳ／ＰＳの値が式（６）の上限を超えると、外光に対するコントラストの低下が大きくなる。すなわち、式（６）は、コントラスト向上の観点から、表面凹凸面３４０のＲａＳ／ＰＳの範囲を規定するものである。【００６６】
上記の式（３）、式（５）、および式（６）を満たすように、プラズマディスプレイパネル１０の拡散条件を決定し、決定した拡散条件に従ってプラズマディスプレイパネル１０を構成することにより、映り込みの改善と、映像光の鮮鋭度およびコントラストの向上とを両立することができる。【００６７】
以上説明したように、本実施の形態に係るプラズマディスプレイパネル１０によれば、前面フィルタ３００は、観察者側に屈折率の異なる第１の樹脂層３２０および第２の樹脂層３３０を有し、観察者側の表面にだけでなく、第１の樹脂層３２０と第２の樹脂層３３０との界面に微細な凹凸を有する。これにより、パネル内部に進入した外光を、表面でのみならず、樹脂層の界面で内部拡散させることができ、前面フィルタ３００の表面の粗さを抑えて、映り込みを抑制することができる。しかも、映像光は界面を１回のみ透過するのに対し、進入光は界面を往復で２回透過するので、界面における拡散の作用を、映像光よりもパネル内部に進入した外光に対してより強く与えることができる。すなわち、映像光の鮮鋭度およびコントラストの低下を抑えた状態で映り込みを抑制することができ、明るい場所にプラズマディスプレイパネル１０を設置する場合でも、映り込みを気にすることなく鮮鋭度の高い映像を提供することができる。【００６８】
また、映り込みの程度、映像光の鮮鋭度、および映像光のコントラストの許容範囲に基づいて決定される拡散条件に従ってプラズマディスプレイパネル１０を構成するので、映り込みの程度、映像光の鮮鋭度、および映像光のコントラストを許容範囲に収めることができる。また、拡散条件は、各特性値を用いた数式で特定されているので、プラズマディスプレイパネル１０を特定した条件を満たすように容易に設計することができる。【００６９】
なお、映り込みの程度、映像光の鮮鋭度、および映像光のコントラストの許容範囲として本実施の形態で記述した値は一例であり、上記許容範囲をなんら制限するものではない。プラズマディスプレイパネルのサイズ、解像度、使用場所、使用環境などに応じて、透過および反射のそれぞれにおける空間周波数およびＭＴＦに、様々な値を採用することができる。この場合には、図２〜図７で説明した手法により、プラズマディスプレイパネルの拡散条件をコントロールすればよい。【００７０】
２００７年１１月２７日出願の特願２００７−３０６１４５の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明に係るプラズマディスプレイパネルは、映り込みの改善と、映像光の鮮鋭度およびコントラストの向上とを両立することができるプラズマディスプレイパネルとして有用である。
【図１】
2009069303.tif 000011
【図２】
2009069303.tif 000012
【図３】
2009069303.tif 000013
【図４】
2009069303.tif 000014
【図５】
2009069303.tif 000015
【図６】
2009069303.tif 000016
【図７】
2009069303.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成21年3月23日(2009.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離隔して配置される前面板および背面板と、
前記前面板と前記背面板との間に形成される放電空間を区画する隔壁と、
前記隔壁により区画された放電セル内に形成される蛍光体層と、
前記前面板および前記背面板にそれぞれ配列され、前記放電セル内で放電を発生させる電極と、
前記前面板の観察者側に配置される前面フィルタと、
を備えるプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記前面フィルタは、
観察者側に屈折率の異なる少なくとも２層の樹脂層を備え、観察者側の表面および前記２層の樹脂層の界面に微細な凹凸をそれぞれ有し、
前記前面フィルタのヘイズ値をＨＺとし、前記蛍光体層から前記前面フィルタの観察者側の表面までの区間を構成する物質について各物質が占める長さをそれぞれの物質の屈折率で割った値の積算値である空気換算距離をＬとするとき、次の式を満足する、
プラズマディスプレイパネル。
2009069303.tif 000018
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記前面フィルタの観察者側の表面の凹凸の中心点平均粗さをＲａＳとし、前記前面フィルタの観察者側の表面の凹凸の平均ピッチをＰＳとし、前記前面フィルタの前記界面の凹凸の中心点平均粗さをＲａＩとし、前記界面の凹凸の平均ピッチをＰＩとするとき、次の式を満足する、
請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
2009069303.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月10日(2010.3.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離隔して配置される前面板および背面板と、
前記前面板と前記背面板との間に形成される放電空間を区画する隔壁と、
前記隔壁により区画された放電セル内に形成される蛍光体層と、
前記前面板および前記背面板にそれぞれ配列され、前記放電セル内で放電を発生させる電極と、
前記前面板の観察者側に配置される前面フィルタと、
を備えるプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記前面フィルタは、
観察者側に屈折率の異なる少なくとも２層の樹脂層を備え、観察者側の表面および前記２層の樹脂層の界面に微細な凹凸をそれぞれ有し、
前記前面フィルタのヘイズ値をＨＺとし、前記蛍光体層から前記前面フィルタの観察者側の表面までの区間を構成する物質について各物質が占める長さをそれぞれの物質の屈折率で割った値の積算値である空気換算距離をＬとするとき、次の式を満足する、
プラズマディスプレイパネル。
【数１】
2009069303.tif 000020
【請求項２】
前記前面フィルタの観察者側の表面の凹凸の中心点平均粗さをＲａＳとし、前記前面フィルタの観察者側の表面の凹凸の平均ピッチをＰＳとし、前記前面フィルタの前記界面の凹凸の中心点平均粗さをＲａＩとし、前記界面の凹凸の平均ピッチをＰＩとするとき、次の式を満足する、
請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
【数２】
2009069303.tif 000021
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネルに係り、特に、前面フィルタを配置したプラズマディスプレイパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイ（plasma display）やＣＲＴディスプレイ（cathode-ray tube display）などの自発光型ディスプレイは、視野角の依存性が無く自然な映像が得られることから、広く使用されている。特にプラズマディスプレイは、薄型であり、かつ大画面を構成するのに最適であることから、急速に普及が進んでいる。
【０００３】
ところが、プラズマディスプレイを含む各種ディスプレイ装置では、表示映像の視認性を低下させる映り込みが問題とされることが多い。ディスプレイ装置の映り込みは、室内の蛍光灯の光や観察者などの像が、表示部よりも映像を観察する者が位置する側（以下「観察者側」という）にある複数のフラットな平面に外光として入射し、その平面で正反射することに起因する。
【０００４】
そこで、映り込みの防止作用（防眩作用）を有するフィルタが、従来提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載のフィルタは、微粒子の凝集部を点在させて最表面に凹凸形状を形成している。このフィルタをディスプレイ装置の観察者側に配置することにより、外光をフィルタの最表面において拡散反射させることができ、映り込みを改善することができる。以下、防眩作用を有し、ディスプレイ装置の観察者側に配置されるフィルタを、「前面フィルタ」という。
【特許文献１】特開２００５−３１６４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の前面フィルタをプラズマディスプレイパネルに用いた場合、液晶ディスプレイに比べて、本来の映像光が不鮮明になる度合いが強いという問題がある。なぜなら、プラズマディスプレイパネルは、液晶ディスプレイと比較して、映像光を出力する背面板から前面フィルタ最表面までの距離が長く、映像光が前面フィルタの最表面を透過するときの拡散による鮮鋭度の低下の度合いがより大きくなるためである。
【０００６】
また、プラズマディスプレイパネルの内部に進入した外光が前面板表面などで正反射することにより発生する映り込みについては、抑制が難しいという問題がある。なぜなら、前面フィルタの最表面の粗さの度合いに対する屈折光の感度は反射光のそれに比べて弱いためである。すなわち、内部反射による映り込みを改善するために最表面を粗くしようとすると、表面拡散が増大して映像光のコントラストが低下するためである。
【０００７】
したがって、特許文献１記載の前面フィルタを用いたプラズマディスプレイパネルでは、映り込みの改善と、映像光の鮮鋭度およびコントラストの向上とを両立することが難しい。
【０００８】
本発明の目的は、映り込みの改善と、映像光の鮮鋭度およびコントラストの向上とを両立することができるプラズマディスプレイパネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のプラズマディスプレイパネルは、互いに離隔して配置される前面板および背面板と、前記前面板と前記背面板との間に形成される放電空間を区画する隔壁と、前記隔壁により区画された放電セル内に形成される蛍光体層と、前記前面板および前記背面板にそれぞれ配列され、前記放電セル内で放電を発生させる電極と、前記前面板の観察者側に配置される前面フィルタと、を備えるプラズマディスプレイパネルにおいて、前記前面フィルタは、観察者側に屈折率の異なる少なくとも２層の樹脂層を備え、観察者側の表面および前記２層の樹脂層の界面に微細な凹凸をそれぞれ有し、前記前面フィルタのヘイズ値をＨＺとし、前記蛍光体層から前記前面フィルタの観察者側の表面までの区間を構成する物質について各物質が占める長さをそれぞれの物質の屈折率で割った値の積算値である空気換算距離をＬとするとき、次の式を満足する。
【数３】
2009069303.tif 000022
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、パネル内部に進入した外光を樹脂層の界面で内部拡散させることができるため、前面フィルタの表面の粗さを抑えて、映り込みの改善を図ることができる。しかも、界面における拡散の作用を、映像光よりもパネル内部に進入した外光に対してより強く与えることができる。これにより、映り込みの改善と、映像光の鮮鋭度およびコントラストの向上とを両立することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの概略部分断面図である。図１では、本実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの特徴的な構成を示しており、その他の部分については図示および説明を一部省略する。
【００１３】
図１に示すように、プラズマディスプレイパネル１０は、互いに離隔して配置された背面板１００、前面板２００、および前面フィルタ３００を、この順に平行に重ねて構成される。背面板１００と前面板２００との間の空間には、プラズマ放電を発生させる放電空間が形成されている。放電空間には、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、キセノン（Ｘｅ）、アルゴン（Ａｒ）などを混合した所定の放電ガスが封入されている。
【００１４】
背面板１００には、絶縁体層で覆われたデータ電極（図示せず）と、データ電極と平行に配置されたストライプ状の複数の隔壁１１０とが形成されている。上記した放電空間は、隔壁１１０により複数の区画に仕切られており、単位発光領域となる複数の放電セル１２０を形成している。隣接する３つの放電セル１２０の内壁には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各蛍光体が放電セル毎に色分け塗布され、蛍光体層１３０が形成されている。
【００１５】
前面板２００には、電極、誘電体層、および保護膜などの、プラズマディスプレイパネルとしての機能を実現するための各種構成要素（図示せず）が、それぞれ適切な位置に形成されている。例えば、前面板２００には、図示しないが、走査電極と維持電極とで対をなすストライプ状の表示電極が複数形成されている。また、前面板２００には、表示電極を覆うように、誘電体層が形成されている。更に、前面板２００には、誘電体層上に、保護層が形成されている。誘電体層は、例えば、低融点ガラスから成る。保護層は、例えば、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）から成る。
【００１６】
前面フィルタ３００は、例えば、ガラスから成る透明板３１０を基材とし、透明板３１０に、電磁波遮断フィルタ、赤外線カットフィルタ、および色調整フィルタ（いずれも図示せず）を積層して構成される。前面フィルタ３００は、更に、透明板３１０の観察者側に、防眩層として、それぞれ樹脂で構成された第１の樹脂層３２０および第２の樹脂層３３０を積層して構成される。第１の樹脂層３２０は、最も観察者側に配置されている。第２の樹脂層３３０は、第１の樹脂層３２０に密着して配置されている。
【００１７】
前面フィルタ３００は、観察者側の表面、つまり第１の樹脂層３２０の空気界面として、微細な凹凸を構成している表面凹凸面３４０を有する。また、前面フィルタ３００は、第１の樹脂層３２０と第２の樹脂層３３０との界面として、微細な凹凸を構成している界面凹凸面３５０を有する。また、第１の樹脂層３２０の素材および第２の樹脂層３３０の素材として、その屈折率差が０.０１〜０.０３となる物質がそれぞれ用いられている。
【００１８】
このように構成されたプラズマディスプレイパネル１０において、電極間に電圧が印加されると、放電セル１２０に放電が発生し、例えば、混合ガス中のヘリウム原子が励起されて紫外線を発生する。そして、この紫外線によって蛍光体層１３０が励起され、可視光が発生する。
【００１９】
映り込みの原因となる外光（以下単に「外光」という）の一部は、表面凹凸面３４０で反射する。
【００２０】
表面凹凸面３４０での反射は、微細な凹凸構造によって乱反射となり、その結果、映り込みは低減する。すなわち、表面凹凸面３４０での反射による映り込みの程度は、表面凹凸面３４０が反射光に対して作用する拡散の程度によって決まる。
【００２１】
一方、表面凹凸面３４０で反射せずにパネル内部に進入した外光（以下「進入光」という）の大部分は、透明板３１０の前面板２００側の空気界面３６０で反射する。進入光は界面凹凸面３５０にも入射するが、界面凹凸面３５０ではほとんど反射しない。なぜなら、第１の樹脂層３２０と第２の樹脂層３３０との屈折率差は小さいためである。すなわち、界面凹凸面３５０の反射率は少なく、界面凹凸面３５０では屈折作用が主体的になるためである。
【００２２】
進入光は、空気界面３６０で反射する前に、表面凹凸面３４０と界面凹凸面３５０とで屈折する。進入光は、更に、空気界面３６０で反射した後にも、界面凹凸面３５０と表面凹凸面３４０とで屈折する。したがって、空気界面３６０で反射する進入光は、個々の屈折作用は小さいものの、その作用が累積することにより、十分に散乱して、観察者方向に戻ることになる。すなわち、空気界面３６０での反射による映り込みの程度は、表面凹凸面３４０が進入光に対して作用する拡散の程度と、界面凹凸面３５０が進入光に対して作用する拡散の程度とによって決まる。
【００２３】
空気界面３６０での反射による映り込みを低減するためには、表面凹凸面３４０が進入光に対して作用する屈折による拡散（以下「屈折拡散」という）の程度と、界面凹凸面３５０が進入光に対して作用する屈折拡散の程度とを大きくしなければならない。ところが、表面凹凸面３４０が作用する屈折拡散の程度を大きくすると、表面拡散が増大し、映像光のコントラスト低下も大きくなる。したがって、表面凹凸面３４０が作用する屈折拡散の程度をあまり大きくすることは好ましくない。
【００２４】
本発明者は、従来のプラズマディスプレイパネルの前面フィルタの表面において、表面拡散は主に映り込みの程度に影響しており、界面拡散は主に映像光の鮮鋭度に影響していることに気が付いた。このことから、本発明者は、前面フィルタの表面における正反射を減らす手段として主に表面拡散を利用し、前面フィルタの裏面における正反射を減らす手段として主に界面拡散を利用することで、映り込みの改善と、映像光の鮮鋭度およびコントラストの維持とを両立できることを見出した。
【００２５】
そこで、本実施の形態に係るプラズマディスプレイパネル１０では、表面凹凸面３４０における屈折拡散の程度を制限し、その代わりに、界面凹凸面３５０における屈折拡散を利用する。これにより、前面フィルタ３００表面の粗さを抑えて、映り込みの改善を図ることができる。
【００２６】
ただし、映像光の鮮鋭度は、表示部と拡散面との距離、つまり背面板１００と表面凹凸面３４０との距離に影響される。したがって、この距離に応じて、表面凹凸面３４０が反射光に対して作用する拡散（以下「反射拡散」という）の程度と、表面凹凸面３４０の屈折拡散の程度と、界面凹凸面３５０の屈折拡散の程度とを適切にコントロールする必要がある。ここでは、表面凹凸面３４０の反射拡散の程度および屈折拡散の程度ならびに界面凹凸面３５０の屈折拡散の程度を、「拡散条件」と総称する。
【００２７】
以下、プラズマディスプレイパネル１０における拡散条件のコントロールについて説明する。
【００２８】
まず、拡散条件のコントロールの基準となる距離について説明する。
【００２９】
図２は、拡散条件のコントロールの基準となる距離を説明するための図であり、図１に対応するものである。
【００３０】
ここでは、図２に示すように、拡散条件のコントロールの基準となる距離Ｌを、プラズマディスプレイパネル１０の表示部である蛍光体層１３０から、前面フィルタ３００の表面凹凸面３４０までの距離と定義する。ただし、距離Ｌは、蛍光体層１３０から表面凹凸面３４０までの区間を構成する物質について、各物質が占める長さをそれぞれの物質の屈折率で割った値の積算値である（以下「空気換算距離」という）。例えば、屈折率１.５のガラスの１ｍｍと、屈折率１.０の空気の１ｍｍとを合わせたときの空気換算距離は、１／１.５＋１／１＝１．６７と算出することができる。
【００３１】
蛍光体からの映像光は、拡散しながら観察者側へ進み、観察者によって観察される。映像光は、界面凹凸面３５０および表面凹凸面３４０を透過するときに拡散作用を受けるため、観察者によって観察される映像の鮮鋭度は、本来の映像に比べて劣化する。鮮鋭度の劣化は、空気換算距離Ｌが長いほど大きくなる。これは、次のように説明することができる。光源と観察者の間に存在する拡散面のうち、光源からの光の透過領域は、二次光源として取り扱うことができる。通常、光源の光は四方八方に出射されるため、二次光源の大きさは拡散面と光源との距離が長いほど大きくなる。また、通常、二次光源の大きさが大きいほど、光源の像の鮮鋭度は低下する。
【００３２】
次に、観測者側で観測される映像光の鮮鋭度を維持するための拡散条件について説明する。
【００３３】
ここで、観測者側で観測される映像光の鮮鋭度を表わす指標として、ＭＴＦ（modulation transfer function）を採用する。ＭＴＦは、元の映像の鮮鋭度をどの程度再現できるかを示す評価関数である。ここで、特に、映像光が前面フィルタ３００を透過する際のＭＴＦを、「透過ＭＴＦ」と表記する。
【００３４】
ディスプレイ装置の映像で再現すべき最も高い空間周波数は、表示素子のピッチに依存し、４０インチ前後のプラズマディスプレイパネルでは、約０.６ｌｐ／ｍｍ（ラインペア  パー  ミリメートル）である。また、映像光の鮮鋭度として許容される透過ＭＴＦの下限値は、０.７である。したがって、許容される映像光の鮮鋭度の最小値として、空間周波数０.６ｌｐ／ｍｍにおいて、透過ＭＴＦ＝０.７を採用する。透過ＭＴＦが０.７以上の場合に、映像光の鮮鋭度が維持されているとみなすことができる。
【００３５】
なお、例えば、４２インチのプラズマディスプレイパネルの前面に、通常と同じ距離を離して０.６ｌｐ／ｍｍにおいて透過ＭＴＦ＝０.７の前面フィルタを配置した場合、正面方向から観察したときには問題は無いが、斜め方向から観察したときには映像の鮮鋭度の低下が認識される。これは、観察する光路に沿って測ったときの前面フィルタから蛍光体層までの距離が、正面方向から観察する場合よりも、斜め方向から観察する場合のほうが大きくなり、その結果、斜め方向における見かけ上の透過ＭＴＦが０.７よりも小さくなるためである。したがって、本実施の形態では、前面フィルタ３００の透過ＭＴＦを０.７としているが、観察者が映像を観察し得る斜め方向からの角度においても、透過ＭＴＦ０.７以上を確保できることが望ましい。
【００３６】
また、反射拡散の程度および屈折拡散の程度は凹凸の微細部分の傾斜角に比例することから、前面フィルタ３００の拡散条件を示す特性値として、可視光を照射したときの全透過光に対する拡散透過光の割合を示すヘイズ値（haze factor）を採用する。前面フィルタ３００全体のヘイズ値は、表面凹凸面３４０および界面凹凸面３５０のそれぞれの屈折拡散の程度で決まる。
【００３７】
図３は、観測者側で観測される映像光の鮮鋭度の許容最小値を定めたときの、空気換算距離Ｌと前面フィルタ３００の拡散条件との関係を示す図である。
【００３８】
図３において、横軸は図２で説明した空気換算距離Ｌをミリメートル（ｍｍ）単位で示し、縦軸は前面フィルタ３００のヘイズ値をパーセント（％）単位で示している。また、四角で表されるポイント群４１０は、実験により得られた、空間周波数０.６ｌｐ／ｍｍで透過ＭＴＦ＝０.７となる、空気換算距離Ｌと前面フィルタのヘイズ値ＨＺとの組み合わせをプロットしたものである。そして、三角で表されるポイント群４２０は、実験により得られた、空間周波数０.６ｌｐ／ｍｍで透過ＭＴＦ＝０.９５となる、空気換算距離Ｌと前面フィルタのヘイズ値ＨＺとの組み合わせをプロットしたものである。透過ＭＴＦは、値「１」に近ければ近いほど拡散の度合いが低く、映像光の先鋭度を高く維持できることを示す。
【００３９】
前面フィルタ３００のヘイズ値ＨＺは、空気換算距離Ｌがゼロのときは無限大になる。また、前面フィルタ３００の透過ＭＴＦは、ヘイズ値ＨＺがゼロのときには空気換算距離Ｌが無限大でも低下しない。また、回帰曲線は、相関係数の二乗が０.７を超える場合に、十分に高い精度とみなすことができる。これらのことから、ヘイズ値ＨＺを１／Ｌの多項式で表わすことができると仮定し、ポイント群４１０の回帰曲線を、相関係数の二乗が０.７を超える最も次数の低い多項式近似で求めると、次の式（１）となる。
【数４】
2009069303.tif 000023
【００４０】
式（１）を表したものが、曲線４３０である。すなわち、曲線４３０は、空間周波数０.６ｌｐ／ｍｍで透過ＭＴＦ＝０.７となる拡散条件の等高線を表している。曲線４３０は、空気換算距離Ｌが短いほど高いヘイズ値を採り、空気換算距離Ｌの増加に伴って二次曲線的に減少する。したがって、空気換算距離Ｌが大きくなるような構造をとった場合に、透過ＭＴＦを０.７に維持して映像光の鮮鋭度を維持するためには、前面フィルタ３００のヘイズ値を小さくする必要がある。
【００４１】
また、同様に、ポイント群４２０の回帰曲線を求めると、次の式（２）で示される。
【数５】
2009069303.tif 000024
【００４２】
式（２）を表したものが、曲線４４０である。すなわち、曲線４４０は、空間周波数０.６ｌｐ／ｍｍで透過ＭＴＦ＝０.９５となる拡散条件の等高線を表している。
【００４３】
曲線４４０は、曲線４３０と交差することなく、曲線４３０の左下側に位置している。また、例えば、ヘイズ値ＨＺまたは空気換算距離Ｌの一方の値を固定して他方の値を減少させたときには、当然に、透過ＭＴＦは増加する。すなわち、図中において、曲線４３０よりも左側または下側は、透過ＭＴＦが０.７よりも高く、映像光の鮮鋭度が維持されているとみなすことができる領域である。また、曲線４３０より右側または上側は、透過ＭＴＦが０.７よりも低く、映像光の鮮鋭度が維持されていないとみなすことができる領域である。
【００４４】
したがって、映像光の鮮鋭度が維持されるのは、前面フィルタ３００のヘイズ値ＨＺが次の式（３）を満足する場合である。
【数６】
2009069303.tif 000025
【００４５】
式（３）を満たすように前面フィルタ３００を構成することで、映像光の鮮鋭度の低下を防ぐことができる。すなわち、式（３）は、映像光の鮮鋭度向上の観点から、表示部から表面凹凸面３４０までの空気換算距離Ｌに応じて前面フィルタ３００のヘイズ値ＨＺの最大値を規定するものである。前面フィルタ３００のヘイズ値ＨＺが式（１）により規定される最大値を超えると、映像光の鮮鋭度が低下し、ディスプレイとして好ましくない。
【００４６】
次に、映り込みを低減し、かつ観測者側で観測される映像光のコントラストを維持するための拡散条件について説明する。
【００４７】
ここで、映り込みの程度および観測者側で観測される映像光のコントラストの指標として、ＭＴＦを採用する。ここで、特に、外光が前面フィルタ３００で反射する際のＭＴＦを、「反射ＭＴＦ」と表記する。
【００４８】
ディスプレイ装置の映り込みにおいて映像の視認性に最も影響を及ぼす空間周波数は、周囲環境に依存し、一般的には約０.０６ｌｐ／ｍｍである。また、映り込みの程度として許容される反射ＭＴＦの上限値は、０.３である。したがって、許容される映り込みの程度の最大値として、空間周波数０.０６ｌｐ／ｍｍにおいて、反射ＭＴＦ＝０.３を採用する。反射ＭＴＦが０.３以下の場合に、映り込みは許容範囲内であるとみなすことができる。
【００４９】
また、各面の拡散条件を示す特性値として、その面の三次元形状により算出される表面粗さＲａ（中心点平均粗さ）を凹凸の平均ピッチで除した値を採用する。
【００５０】
図４は、界面凹凸面３５０の表面粗さ／平均ピッチは変化させず、表面凹凸面３４０の表面粗さ／平均ピッチを変化させたときの、反射ＭＴＦの変化を示す図である。以下、界面凹凸面３５０の表面粗さを「ＲａＩ」と表記し、平均ピッチを「ＰＩ」と表記し、表面凹凸面３４０の表面粗さを「ＲａＳ」と表記し、平均ピッチを「ＰＳ」と表記する。
【００５１】
図４に示すように、反射ＭＴＦは、表面凹凸面３４０のＲａＳ／ＰＳの値が低いときには、反射ＭＴＦは値「１」に近い値を採り、ＲａＳ／ＰＳの値が増加するに従って減少していく。すなわち、ＲａＳ／ＰＳの値が大きければ大きいほど、映り込みが少なくなる。例えば、ＲａＳ／ＰＳが０.０００９以上で、反射ＭＴＦが０.３以下となる。
【００５２】
図５は、界面凹凸面３５０のＲａＩ／ＰＩと表面凹凸面３４０のＲａＳ／ＰＳとを比例的に変化させたときの、反射ＭＴＦの変化を示す図である。
【００５３】
図５に示すように、ＲａＩ／ＰＩおよびＲａＳ／ＰＳの値の増加に従って、反射ＭＴＦも減少していく。
【００５４】
図６は、表面凹凸面３４０のＲａＳ／ＰＳは変化させず、界面凹凸面３５０のＲａＩ／ＰＩを変化させたときの、反射ＭＴＦの変化を示す図である。
【００５５】
図６に示すように、ＲａＩ／ＰＩ＝０.０１６付近までは、ＲａＩ／ＰＩの値の増加に伴って、反射ＭＴＦも減少していく。
【００５６】
図７は、外光の映り込みの許容最大値を定めたときの、表面凹凸面３４０のＲａＳ／ＰＳと界面凹凸面３５０のＲａＩ／ＰＩとの関係を示す図である。
【００５７】
図７において、図４〜図６で採用した拡散条件を、それぞれライン６１０〜６３０として示している。図中、菱形で表わされるポイント群６４０は、空間周波数０.０６ｌｐ／ｍｍで反射ＭＴＦ＝０.３となるＲａＳ／ＰＳとＲａＩ／ＰＩとの組み合わせをプロットしたものである。反射ＭＴＦは、値「１」に近ければ近いほど拡散の度合いが低く、コントラストを高く維持できることを示す。
【００５８】
反射ＭＴＦの値は、表面凹凸面３４０での反射と空気界面３６０での反射の重ね合わせの結果として得られる。したがって、ＲａＳ／ＰＳの値が小さい場合、ＲａＩ／ＰＩの値をいくら大きくしても一定値よりも小さくすることはできない。また、表面凹凸面３４０での反射はＲａＩ／ＰＩに無関係であるが、空気界面３６０での反射はＲａＳ／ＰＳとＲａＩ／ＰＩとの両方に関係する。すなわち、表面凹凸面３４０での反射拡散の度合いが低ければ、空気界面３６０での反射光がいくら拡散されても反射ＭＴＦの値を一定値よりも低くすることはできず、反射ＭＴＦ＝０.３において、ＲａＳ／ＰＳの値がゼロのとき、ＲａＩ／ＰＩの値は無限大となる。これらのことから、ＲａＳ／ＰＳをＲａＩ／ＰＩの多項式で表わすことができると仮定し、ポイント群６４０の回帰曲線を、相関係数の二乗が０.７を超える最も次数の低い多項式近似で求めると、次の式（４）となる。
【数７】
2009069303.tif 000026
【００５９】
式（４）を示したものが、曲線６５０である。すなわち、曲線６５０は、空間周波数０.０６ｌｐ／ｍｍでの反射ＭＴＦ＝０.３の等高線を表わしている。
【００６０】
曲線６５０から、反射ＭＴＦ＝０.３付近では、反射ＭＴＦの値、つまり映り込みの強さは、界面凹凸面３５０のＲａＩ／ＰＩの値の変化よりも、表面凹凸面３４０のＲａＳ／ＰＳの変化により強い影響を受けることが分かる。図中において、曲線６５０よりも右側または上側は、反射ＭＴＦが０.３よりも低く、映り込みが許容範囲内であるとみなすことができる領域である。また、曲線６５０よりも左側または下側は、反射ＭＴＦが０.３よりも高く、映り込みが許容範囲外であるとみなすことができる領域である。
【００６１】
したがって、映り込みが許容範囲内となるのは、界面凹凸面３５０のＲａＩ／ＰＩに対して、表面凹凸面３４０のＲａＳ／ＰＳが次の式（５）を満足する場合である。
【数８】
2009069303.tif 000027
【００６２】
式（５）を満たすように前面フィルタ３００を構成することで、映り込みを許容範囲内とすることができる。すなわち、式（５）は、映り込みの改善の観点から、表面拡散の許容範囲を内部拡散の程度との関係を規定するものである。表面凹凸面３４０のＲａＳ／ＰＳが式（５）で規定される下限を下回ると、映り込みの改善効果が少なくなる。
【００６３】
一方で、表面凹凸面３４０のＲａＳ／ＰＳの値が高くなると、映像のコントラストの低下を招く。これは、ＲａＳ／ＰＳが、いわば表面の凹凸の山の高さを山の底辺の長さで割ったものであって山の傾きに関係する値であり、山の傾きが大きければ大きいほど、大きな入射角で入射した外光が山の傾斜面で反射して正面の観察者に到達し易くなるためである。映像のコントラストとして許容されるＲａＳ／ＰＳの上限値は、０.００３である。したがって、ＲａＳ／ＰＳの値は、次の式（６）をも満足することが望ましい。
【数９】
2009069303.tif 000028
【００６４】
式（６）を満たすように前面フィルタ３００を構成することで、外光が入射したときのコントラスト低下を低減することができる。ＲａＳ／ＰＳの値が式（６）の上限を超えると、外光に対するコントラストの低下が大きくなる。すなわち、式（６）は、コントラスト向上の観点から、表面凹凸面３４０のＲａＳ／ＰＳの範囲を規定するものである。
【００６５】
上記の式（３）、式（５）、および式（６）を満たすように、プラズマディスプレイパネル１０の拡散条件を決定し、決定した拡散条件に従ってプラズマディスプレイパネル１０を構成することにより、映り込みの改善と、映像光の鮮鋭度およびコントラストの向上とを両立することができる。
【００６６】
以上説明したように、本実施の形態に係るプラズマディスプレイパネル１０によれば、前面フィルタ３００は、観察者側に屈折率の異なる第１の樹脂層３２０および第２の樹脂層３３０を有し、観察者側の表面にだけでなく、第１の樹脂層３２０と第２の樹脂層３３０との界面に微細な凹凸を有する。これにより、パネル内部に進入した外光を、表面でのみならず、樹脂層の界面で内部拡散させることができ、前面フィルタ３００の表面の粗さを抑えて、映り込みを抑制することができる。しかも、映像光は界面を１回のみ透過するのに対し、進入光は界面を往復で２回透過するので、界面における拡散の作用を、映像光よりもパネル内部に進入した外光に対してより強く与えることができる。すなわち、映像光の鮮鋭度およびコントラストの低下を抑えた状態で映り込みを抑制することができ、明るい場所にプラズマディスプレイパネル１０を設置する場合でも、映り込みを気にすることなく鮮鋭度の高い映像を提供することができる。
【００６７】
また、映り込みの程度、映像光の鮮鋭度、および映像光のコントラストの許容範囲に基づいて決定される拡散条件に従ってプラズマディスプレイパネル１０を構成するので、映り込みの程度、映像光の鮮鋭度、および映像光のコントラストを許容範囲に収めることができる。また、拡散条件は、各特性値を用いた数式で特定されているので、プラズマディスプレイパネル１０を特定した条件を満たすように容易に設計することができる。
【００６８】
なお、映り込みの程度、映像光の鮮鋭度、および映像光のコントラストの許容範囲として本実施の形態で記述した値は一例であり、上記許容範囲をなんら制限するものではない。プラズマディスプレイパネルのサイズ、解像度、使用場所、使用環境などに応じて、透過および反射のそれぞれにおける空間周波数およびＭＴＦに、様々な値を採用することができる。この場合には、図２〜図７で説明した手法により、プラズマディスプレイパネルの拡散条件をコントロールすればよい。
【００６９】
２００７年１１月２７日出願の特願２００７−３０６１４５の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明に係るプラズマディスプレイパネルは、映り込みの改善と、映像光の鮮鋭度およびコントラストの向上とを両立することができるプラズマディスプレイパネルとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの概略部分断面図
【図２】本実施の形態における拡散条件のコントロールの基準となる距離を説明するための図
【図３】本実施の形態における映像光の鮮鋭度の許容最小値を定めたときの空気換算距離と前面フィルタの拡散条件との関係を示す図
【図４】本実施の形態における拡散条件を変化させたときの反射ＭＴＦの変化を示す第１の図
【図５】本実施の形態における拡散条件を変化させたときの反射ＭＴＦの変化を示す第２の図
【図６】本実施の形態における拡散条件を変化させたときの反射ＭＴＦの変化を示す第３の図
【図７】本実施の形態における外光の映り込みの許容最大値を定めたときのＲａＳ／ＰＳとＲａＩ／ＰＩとの関係を示す図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009069303.tif 000029
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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2009069303.tif 000037
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