(57)【要約】【課題】マイクロレンズアレイシートを利用して光学性能を向上させたディスプレイパネルの前面フィルタ及びその製造方法を提供する。【解決手段】ディスプレイパネルから放射される電磁波の遮断及び光学的補正を行う前面フィルタにおいて、前面フィルタが、ディスプレイパネルから出射した光を屈折させて画面中央での発散光の分布度を高めるマイクロレンズアレイシートを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイパネルから放射される電磁波の遮断及び光学的補正を行う前面フィルタにおいて、
前記前面フィルタが、前記ディスプレイパネルから出射した光を屈折させて画面中央での発散光の分布度を高めるマイクロレンズアレイシートを含むことを特徴とするディスプレイパネルの前面フィルタ。
【請求項２】
前記ディスプレイパネルが、プラズマディスプレイパネルを含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイパネルの前面フィルタ。
【請求項３】
前記マイクロレンズアレイシートが、所定の基板と、前記基板の前面に形成されたマイクロレンズアレイとを含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイパネルの前面フィルタ。
【請求項４】
前記基板が、ポリマー材質で形成されることを特徴とする請求項３に記載のディスプレイパネルの前面フィルタ。
【請求項５】
前記マイクロレンズアレイの個別レンズが、平面凸レンズで形成されることを特徴とする請求項３に記載のディスプレイパネルの前面フィルタ。
【請求項６】
前記マイクロレンズアレイの個別レンズの形状が、球面、非球面、又はアナモフィックな形状を有することを特徴とする請求項３に記載のディスプレイパネルの前面フィルタ。
【請求項７】
前記マイクロレンズアレイシートが、前記基板の背面に形成されたブラックマトリックスをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のディスプレイパネルの前面フィルタ。
【請求項８】
前記ブラックマトリックスが、光出射口を除いた全面に形成されることを特徴とする請求項７に記載のディスプレイパネルの前面フィルタ。
【請求項９】
前記ブラックマトリックスが、前記前面フィルタ内で電磁波遮蔽の役割を果たす導電性メッシュと一体化して製造されることを特徴とする請求項７に記載のディスプレイパネルの前面フィルタ。
【請求項１０】
前記マイクロレンズアレイシートが、複数のレンズシートを組み合わせて製造されることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイパネルの前面フィルタ。
【請求項１１】
前記複数のレンズシートが、それぞれ異なる種類のレンズシートであることを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイパネルの前面フィルタ。
【請求項１２】
前記複数のレンズシートが、回折型レンズシートを含むことを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイパネルの前面フィルタ。
【請求項１３】
前記マイクロレンズアレイシートが、前記前面フィルタを構成する近赤外線遮蔽フィルム部、電磁波遮蔽フィルム部、及び反射防止フィルム部のうち、前記電磁波遮蔽フィルム部に挿入されることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイパネルの前面フィルタ。
【請求項１４】
前記マイクロレンズアレイシートが、ブラックマトリックスを含み、前記ブラックマトリックスが、前記電磁波遮蔽フィルム部を構成する導電性メッシュの下部に配置されることを特徴とする請求項１３に記載のディスプレイパネルの前面フィルタ。
【請求項１５】
前記マイクロレンズアレイシートが、ブラックマトリックスを含み、前記ブラックマトリックスが、前記電磁波遮蔽フィルム部を構成する導電性メッシュと一体化して製造されることを特徴とする請求項１３に記載のディスプレイパネルの前面フィルタ。
【請求項１６】
前面フィルタの製造方法において、
所定の基板の一面に所定の配列で複数のマイクロレンズを形成してマイクロレンズアレイシートを製造する段階と、
前記マイクロレンズアレイシートを前面フィルタの所定の位置に挿入する段階と、
を含むことを特徴とするディスプレイパネルの前面フィルタ製造方法。
【請求項１７】
前記マイクロレンズアレイシートを製造する段階が、
前記基板の他面にブラックマトリックスを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載のディスプレイパネルの前面フィルタ製造方法。
【請求項１８】
前記ブラックマトリックスは、光出射口を除いた全面に形成することを特徴とする請求項１７に記載のディスプレイパネルの前面フィルタ製造方法。
【請求項１９】
前記ブラックマトリックスは、前記前面フィルタを構成する近赤外線遮蔽フィルム部、電磁波遮蔽フィルム部、及び反射防止フィルム部のうち、前記電磁波遮蔽フィルム部に挿入することを特徴とする請求項１７に記載のディスプレイパネルの前面フィルタ製造方法。
【請求項２０】
前記ブラックマトリックスは、電磁波遮蔽機能を行う導電性メッシュと一体化して製造することを特徴とする請求項１７に記載のディスプレイパネルの前面フィルタ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置の前面フィルタ及びその製造方法に関し、特に、マイクロレンズアレイシートを利用して光学性能を向上させたディスプレイパネルの前面フィルタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大画面、高画質のフラットパネルディスプレイに対する要求に応えて、大画面、高画質を有する多様なディスプレイが提供されており、特に、プラズマ技術を利用したプラズマディスプレイパネルが急速に発展しつつある。プラズマディスプレイパネルにおいて、パネルの各セルからの発散光は、フィルタでの光学的補正と電磁波遮蔽などにより視聴者が見ることができる。プラズマディスプレイパネルの特性上、ランダムに発散する光により、パネル内のセルの間に位置するブラックマトリックスとフィルタにより明視コントラスト（実際に視聴者の目で感じるコントラスト）が決定されるが、ブラックマトリックス（Black Matrix；ＢＭ）率の限界などにより、コントラストの改善が必要な状況である。また、光の特性上、正面輝度を改善するためには、光の方向を変えて正面に集める必要がある。
【０００３】
図４は本発明関連のプラズマディスプレイパネルの前面フィルタの構造を示す図である。
【０００４】
図４に示すように、プラズマディスプレイパネル２０４の前面フィルタは、反射防止フィルム部（Anti Reflection film；ＡＲ）２０１と、電磁波遮蔽フィルム部（Electro-Magnetic Interference（ＥＭＩ） Shielding film）２０２と、近赤外線遮蔽フィルム部（Near Infra Red film；ＮＩＲ）２０３とから構成され、輝度低下やモアレ現象などを最小化すると共に、電磁波及び赤外線の遮断、コントラストの改善、色調の補正機能を行う。
【０００５】
図５は図４に示すプラズマディスプレイパネルの前面フィルタの電磁波遮蔽フィルム部の詳細構造を示す図である。
【０００６】
図５に示すように、電磁波遮蔽フィルム部２０２は、銅などを利用した導電性メッシュ（又は、導電性フィルム）２０２−１と、ＰＥＴフィルム２０２−２とを含み、導電性メッシュ（又は、導電性フィルム）２０２−１とＰＥＴフィルム２０２−２とは、接着剤２０２−３により接着される。
【０００７】
プラズマディスプレイパネルの前面フィルタは、映像に影響を及ぼさず、プラズマディスプレイパネル２０４から放出される電磁波や赤外線を遮断し、コントラストの改善や色調の補正を行う。電磁波遮蔽のためには、導電性メッシュ（又は、導電性フィルム）２０２−１が使用され、高い透過率、低い面抵抗、電磁波遮断効果、モアレの防止などを考慮して前面フィルタが製造される。
【０００８】
このようなプラズマディスプレイパネルは、高細密化及び大型化により、パネルの電極の数と長さが増加することによって、明視コントラスト及び正面輝度の改善をさらに必要としているが、従来の前面フィルタによっては、明視コントラスト及び正面輝度の改善に限界があるという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような従来技術の問題を解決するためになされたもので、前面フィルタにマイクロレンズアレイシートを追加して光学性能を向上させたディスプレイパネルの前面フィルタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明によるディスプレイパネルの前面フィルタは、ディスプレイパネルから放射される電磁波の遮断及び光学的補正を行う前面フィルタにおいて、前記前面フィルタは、前記ディスプレイパネルから出射した光を屈折させて画面中央での発散光の分布度を高めるマイクロレンズアレイシートを含むことを特徴とする。
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明によるディスプレイパネルの前面フィルタ製造方法は、前面フィルタの製造方法において、所定の基板の一面に所定の配列で複数のマイクロレンズを形成してマイクロレンズアレイシートを製造する段階と、前記マイクロレンズアレイシートを前面フィルタの所定の位置に挿入する段階とを含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明において、前記ディスプレイパネルは、プラズマディスプレイパネルを含み、前記マイクロレンズアレイシートは、所定の基板と前記基板の前面に形成されたマイクロレンズアレイとを含む構造を有することが好ましい。
【００１３】
本発明において、前記基板は、ポリマー材質で形成される構造を有することが好ましい。
【００１４】
本発明において、前記マイクロレンズアレイの個別レンズは、平面凸レンズで形成される構造を有することが好ましい。
【００１５】
本発明において、前記マイクロレンズアレイの個別レンズの形状は、球面、非球面、又はアナモフィックな形状を有することが好ましい。
【００１６】
本発明において、前記マイクロレンズアレイシートは、前記基板の背面にブラックマトリックスをさらに形成する構造を有することが好ましい。
【００１７】
本発明において、前記ブラックマトリックスは、光出射口を除いた全面に形成する構造を有することが好ましい。
【００１８】
本発明において、前記ブラックマトリックスは、前記前面フィルタ内で電磁波遮蔽の役割を果たす導電性メッシュと一体化して製造することが好ましい。
【００１９】
本発明において、前記マイクロレンズアレイシートは、複数のレンズシートを組み合わせて製造し、前記複数のレンズシートは、それぞれ異なる種類のレンズシートとなるように設定することが好ましい。
【００２０】
本発明において、前記複数のレンズシートは、回折型レンズシートを含むことが好ましい。
【００２１】
本発明において、前記マイクロレンズアレイシートは、前面フィルタを構成する近赤外線遮蔽フィルム部、電磁波遮蔽フィルム部、及び反射防止フィルム部のうち、前記電磁波遮蔽フィルム部に挿入されるように設計することが好ましい。
【００２２】
本発明において、前記マイクロレンズアレイシートは、ブラックマトリックスを含み、前記ブラックマトリックスが前記電磁波遮蔽フィルム部を構成する導電性メッシュの下部に配置されるように設計することが好ましい。
【００２３】
本発明において、前記マイクロレンズアレイシートは、ブラックマトリックスを含み、前記ブラックマトリックスが前記電磁波遮蔽フィルム部を構成する導電性メッシュと一体化して製造することが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ディスプレイパネルの前面フィルタにマイクロレンズアレイシートを追加することにより、明視コントラスト及び正面輝度が向上するという効果がある。
【００２５】
また、マイクロレンズアレイシートを前面フィルタ内で電磁波遮蔽機能を行う導電性メッシュに集積して製造することにより、より効率的に光学性能及び電磁波遮蔽機能を向上できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付の図面を参照して説明する。各図において、同一構成要素には同一符号を付し、本発明の要旨を不明確にすると判断された公知機能及び構成に関する詳細な説明は省略する。
【００２７】
本発明による前面フィルタが適用されるディスプレイパネルは、説明の便宜のために、プラズマディスプレイパネルに限って説明するが、本発明がこれに限定されるものではない。
【００２８】
図１の（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の一実施形態によるプラズマディスプレイパネルの前面フィルタの構造を示す図である。
【００２９】
図１の（Ａ）に示すように、本発明の一実施形態によるプラズマディスプレイパネルの前面フィルタは、反射防止フィルム部２０１と、近赤外線遮蔽フィルム部２０３と、マイクロレンズアレイシートを含む電磁波遮蔽フィルム部２０５とを含む。
【００３０】
前記マイクロレンズアレイシートは、電磁波遮蔽フィルム部２０５に積層される構造を有するが、前面フィルタ内の他の位置に積層することもできる。
【００３１】
電磁波遮蔽フィルム部２０５は、銅などを利用した導電性メッシュ又は導電性フィルムを使用することが好ましい。
【００３２】
図１の（Ｂ）は本発明の一実施形態による電磁波遮蔽フィルム部にマイクロレンズアレイシートを適用した構造を示す図であり、電磁波遮蔽フィルム部２０５に、マイクロレンズアレイシート１０１、導電性メッシュ部２０５−１が順次積層され、マイクロレンズアレイシート１０１と導電性メッシュ部２０５−１とは接着剤２０５−３により接着される。マイクロレンズアレイシート１０１のマイクロレンズが形成された面、及び導電性メッシュ部２０５−１の上部には、接着剤１０３、２０５−３が塗布されて、それぞれ近赤外線遮蔽フィルム部２０３及び反射防止フィルム部２０１と接着される。
【００３３】
マイクロレンズアレイシート１０１は、プラズマディスプレイパネルから出射した光を屈折させて画面中央での発散光の分布度を高める役割を果たし、マイクロレンズアレイシート１０１に形成されたブラックマトリックス１０２の間の光出射口から光が出射される。
画面中央での光の分布度を高めるために、個別レンズ又はマイクロレンズアレイシートを２枚以上使用したレンズの組み合わせを用いることができ、必要に応じて、フレネルレンズとの組み合わせを用いることもできる。また、適切な屈折率の調節を必要とする。さらに、マイクロレンズアレイシートのブラックマトリックス率を従来より高くして、明視コントラストを改善することができる。さらに、画面中央での光の分布度を適切に高めることにより、正面輝度を改善することができる。光の分布度の調節は、トレードオフ関係（trade−off）である正面輝度と視野角の値を調節して目標とする光学性能に合うように行う。
【００３４】
マイクロレンズアレイシート１０１のレンズは、パネルの単位セルと対応するように整列させてプラズマディスプレイパネルに装着するか、又はレンズのサイズをセルのサイズに比べて相当に小さくして整列させずに装着することができる。
【００３５】
図１の（Ｃ）は本発明の他の実施形態による電磁波遮蔽フィルム部にマイクロレンズアレイシートを適用した構造を示す図であり、マイクロレンズアレイシート１０１に形成されたブラックマトリックス１０２−１と導電性メッシュ部２０５−３とを一体化した構造を示す。
【００３６】
図１の（Ｃ）を参照すると、ＰＥＴフィルム２０５−２の上部に、マイクロレンズアレイシート１０１が積層され、マイクロレンズアレイシート１０１の上部に、ブラックマトリックス１０２−１が形成された後に、導電性メッシュ部２０５−３が積層される。ＰＥＴフィルム２０５−２とマイクロレンズアレイシート１０１とは、接着剤１０３により接着することが好ましい。マイクロレンズアレイシート１０１に形成されたブラックマトリックス１０２−１は、導電性メッシュ部２０５−３と一体化して形成される。
【００３７】
従来の導電性メッシュは、電磁波遮断の役割を果たすが、金属メッシュを利用するため、全体の透過率を下げるという欠点があった。しかしながら、本発明においては、ブラックマトリックス１０２−１を導電性メッシュ部２０５−３と一体化して導電性ブラックマトリックスを使用するか、又は金属メッシュ層の下部にブラックマトリックス層を挿入することにより、透過率及び電磁波遮断を効率的に改善することができる。
【００３８】
図２の（Ａ）は、本発明の他の実施形態で、２つ以上のレンズの組み合わせで形成されたマイクロレンズアレイシート１０１−１、１０１を使用して、プラズマディスプレイパネルからの光の分布を平行光に近くして光を適当に集光させ、その他の部分は、ブラックマトリックスと導電性メッシュとを一体化する構造により、コントラスト及び正面輝度を改善することができる。
【００３９】
図２の（Ｂ）は、本発明のさらに他の実施形態で、図２の（Ａ）におけるマイクロレンズアレイシート１０１−１の代わりに、フレネルレンズのような回折型レンズシート１０６を使用して、光の分布を平行光に近くし、マイクロレンズアレイシート１０１によりプラズマディスプレイパネルの光性能を改善する構造を示す。
【００４０】
図２の（Ｃ）は、本発明のさらに他の実施形態で、図２の（Ａ）におけるマイクロレンズアレイシート１０１−１の代わりに、プラズマディスプレイパネルのフロントガラス２０４−１に形成された回折型レンズ１０１−２を使用する構造を示す。
【００４１】
図３の（Ａ）は本発明の一実施形態によるマイクロレンズアレイシートの斜視図で、図３の（Ｂ）は本発明の一実施形態によるマイクロレンズアレイシートの前面の平面図、図３の（Ｃ）は本発明の一実施形態によるマイクロレンズアレイシートの後面の平面図、図３の（Ｄ）は図３の（Ｂ）のＡＢ線断面図である。
【００４２】
図３の（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、マイクロレンズアレイシート１０１は、マイクロレンズを装着するように形成されたシート又はフィルム形状の基板と、前記基板の前面にアレイされて形成されたマイクロレンズアレイと、前記基板の背面に形成されたブラックマトリックス１０２とを含む構造を有する。本実施形態では、マイクロレンズの形状として六角形を例に挙げたが、四角形、菱形など多様な形状が可能である。マイクロレンズアレイシート１０１を構成するレンズは、平面凸レンズで形成されることが好ましく、その形状は、水平と垂直の曲率が異なる形状、又は非球面を含むアナモフィックな形状を有する。マイクロレンズ間の間隔は、ほとんどなく、即ち、充填率を１００％に近くすることにより、光効率を極大化することができ、マイクロレンズアレイシート１０１を構成する個別レンズのサイズは、数十マイクロメートルから数百マイクロメートルが好ましい。前記基板は、レンズの成形時に必要な定盤の役割を果たすポリマー材質で形成されることが好ましく、マイクロレンズアレイシート１０１を形成する材料は、高い透過度を有する。また、マイクロレンズのそれぞれに対応する整列された光出射口が前記マイクロレンズアレイ面の背面に形成されて、光出射口を除いた全面は、ブラックマトリックスで形成されることが効果的である。全体面積のうちブラックマトリックス１０２が占める比率であるブラックマトリックス率（ＢＭ率）は、明視コントラストを制御できる値であって、一般に、ＢＭ率が高くなると明視コントラストは大きくなる。ブラックマトリックス１０２の材料としては、ブラック感光性インキ、ブラックナノ微粒子などを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】（Ａ）は、本発明の一実施形態によるマイクロレンズアレイシートが適用されたプラズマディスプレイパネルの前面フィルタの構造を示す図であり、（Ｂ）は、本発明の一実施形態によるマイクロレンズアレイシートが適用されたプラズマディスプレイパネルの前面フィルタの構造を示す図であり、（Ｃ）は、本発明の一実施形態によるマイクロレンズアレイシートが適用されたプラズマディスプレイパネルの前面フィルタの構造を示す図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の他の実施形態によるマイクロレンズアレイシートが適用されたプラズマディスプレイパネルの前面フィルタの構造を示す図であり、（Ｂ）は、本発明のさらに他の実施形態によるマイクロレンズアレイシートが適用されたプラズマディスプレイパネルの前面フィルタの構造を示す図であり、（Ｃ）は、本発明のさらに他の実施形態によるマイクロレンズアレイシートが適用されたプラズマディスプレイパネルの前面フィルタの構造を示す図である。
【図３】（Ａ）は、本発明の一実施形態によるマイクロレンズアレイシートの斜視図であり、（Ｂ）は、本発明の一実施形態によるマイクロレンズアレイシートの前面の平面図であり、（Ｃ）は、本発明の一実施形態によるマイクロレンズアレイシートの後面の平面図であり、（Ｄ）は、図３の（Ｂ）のＡＢ線断面図である。
【図４】本発明関連のプラズマディスプレイパネルの前面フィルタの構造を示す図である。
【図５】図４に示すプラズマディスプレイパネルの前面フィルタの電磁波遮蔽フィルム部の詳細構造を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０１  マイクロレンズアレイシート
１０１−１  マイクロレンズアレイシート
１０１−２  回折型レンズ
１０２  ブラックマトリックス
１０２−１  ブラックマトリックス
１０３  接着剤
１０６  回折型レンズシート
２０１  反射防止フィルム部
２０２  電磁波遮蔽フィルム部
２０３  近赤外線遮蔽フィルム部
２０４  プラズマディスプレイパネル
２０４−１  プラズマディスプレイパネルのフロントガラス
２０５  電磁波遮蔽フィルム部
２０５−１  導電性メッシュ部
２０５−３  接着剤
２０６  接着剤
２０７  空気又は空気と接着剤とからなる空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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