(57)【要約】【課題】コントラスト及び強度の向上を図ることの出来る光学フィルタを有する表示装置を提供する。【解決手段】直線偏光を出射する表示装置の前面に、直線偏光板と光学部材とから構成される光学フィルタを設けることによって、直線偏光板の透過軸と平行な偏光方向である、直線偏光を出射する表示装置からの出射光を低減することなく、直線偏光板の透過軸と直交する外光の偏光成分を吸収して、光学フィルタを設けない場合に比して、直線偏光を出射する表示装置からの反射光を低減し、表示装置のコントラストを向上すると共に、表示装置の強度を向上することが可能となる。【選択図】        図１
2005025079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線偏光板と光学部材とから構成される光学フィルタが、直線偏光を出射する表示装置の前面に設けられることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記光学部材は、偏光性を有さない、樹脂板とガラス板の少なくとも何れかからなることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記光学部材は、タッチパネルの機能を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記光学フィルタにおいて、反射低減処理層、防眩処理層、硬化処理層、導電処理層、或いは防汚処理層のうちの少なくとも何れかの表面処理層が設けられることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、光学フィルタを有する、直線偏光を出射する表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表示装置を、外光が入射する明るいところで使用するとコントラストが低下して映像が見にくくなる。これは表示装置に入射した外光が表示装置の表示面或いは内部で反射して反射光となり、表示装置からの出射光と共に映像情報として視覚認識される為である。
【０００３】
近年、パソコンやテレビ、タッチパネルディスプレイ等の映像情報を表示する表示装置は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）型から液晶やプラズマを用いた平面型への移行が進んでいる。特に液晶を用いた液晶表示装置は、省スペース性に加え、消費電力の低さからその需要が高まっている。
【０００４】
表示装置の表示面における外光の反射を低減若しくは拡散する方法として、ＣＲＴ型表示装置では、表示面に屈折率の異なる複数の薄膜をコーティングするＡＲ（Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）コート等の反射低減処理層を設けることが一般化している。これに対し液晶表示装置では、表示面に微細な凹凸を生成するシリカコート等の防眩処理層を設けることが多く行われている。
【０００５】
また、表示装置は、表示面以外にその内部においても外光が反射する。そこで、これらの外光の反射を低減する方法として、波長４５０〜８００ｎｍの範囲での光線透過率が３０％以上８０％未満である表示面用保護フィルムを表示面に貼着する技術が特許文献１に開示されている。
【０００６】
本技術によれば、例えば、表示装置の表示面に貼着する表示面用保護フィルムの可視光線透過率を７０％とした場合、外光の表示装置からの反射光量は、表示面用保護フィルムを２度透過することにより０．７×０．７＝０．４９となり、表示面用保護フィルムがない場合の４９％となる。これにより表示装置からの反射光量が少なくなり、コントラストを向上することが可能となる。
【０００７】
更に本技術によれば、表示面用保護フィルムは、基材フィルムとゴムフィルムの積層体であり、これを表示面に直接貼着することによって耐衝撃性を向上することが出来る。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−０８３８８６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術による表示面用保護フィルムによれば、可視光全域において光線透過率を下げる為、表示装置からの出射光量が表示面用保護フィルムを１度透過することによって７０％に減少し、表示装置そのものの輝度が低下するという問題が生じていた。
【００１０】
また、前記従来技術による表示面用保護フィルムは、基材フィルムとゴムフィルムが積層された、厚さが数百μｍ〜数ｍｍの積層体であり、これが表示面に直接貼着される為、表示面用保護フィルムに加えられた外力や衝撃が表示面に伝播し、表示装置に損傷を与える危険性があった。
【００１１】
本発明は、この様な課題を解決する為になされたものであり、その目的とするところは、直線偏光を出射する表示装置からの出射光量を低減することなく反射光量を低減することによって、表示装置のコントラストを向上させることが出来ると共に、強度を向上することによって、表示装置の強度を向上することが出来る光学フィルタが、直線偏光を出射する表示装置の前面に設けられる表示装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る表示装置は、直線偏光板と光学部材とから構成される光学フィルタが、直線偏光を出射する表示装置の前面に設けられることを特徴としている。
この発明によれば、直線偏光を出射する表示装置に入射しようとする外光は、光学フィルタを透過する際に直線偏光板の透過軸と直交する偏光成分が吸収され、直線偏光を出射する表示装置において反射した反射光が、光学フィルタを透過しない場合の凡そ半分となる一方、直線偏光を出射する表示装置からの出射光は、直線偏光板の透過軸を出射光の偏光方向と平行とすることで低減されない。これにより、表示装置のコントラストを向上することが可能となる。
【００１３】
前記光学部材は、偏光性を有さない、樹脂板とガラス板の少なくとも何れかからなることを特徴としている。これにより、光学部材は直線偏光を出射する表示装置の透過軸方向を考慮することなく直線偏光板と組み合わせることが可能であり、直線偏光を出射する表示装置は、その用途や仕様によって光学部材の材質や厚み、枚数を任意に選択することが出来る。
【００１４】
前記光学部材は、タッチパネルの機能を有することを特徴としている。これにより、光学部材を、直線偏光を出射する表示装置の前面に設けることによって、表示装置にタッチパネルとしての機能を具備させることが出来る。
【００１５】
また、前記光学フィルタに、反射低減処理層、防眩処理層、硬化処理層、導電処理層、或いは防汚処理層のうちの少なくとも何れかの表面処理層を設けても良い。これにより、表示装置は低反射性、防眩性、耐傷性、導電性、或いは防汚性を、向上若しくは具備することが出来る。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る表示装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
尚、以下の説明において、光学フィルタの直線偏光を出射する表示装置である液晶表示装置に面する側を内側、他方を外側とする。
【００１７】
図１は、本発明に係る第１の実施例である表示装置１の断面図を示したものである。
表示装置１は、光学フィルタ１０と、液晶表示装置７０とから構成される。
光学フィルタ１０は、直線偏光板２０と、その内側に設けられた光学部材３０と、更にその内側に設けられた表面処理層４０と、直線偏光板２０の外側に設けられた光学部材３２と、更にその外側に設けられた表面処理層４２とから構成され、液晶表示装置７０の前面に設置される。
また直線偏光板２０は、偏光子２４と、偏光子２４の内側及び外側の両面に設けられる光学膜２６及び２８とから構成されている。
【００１８】
液晶表示装置７０からの出射光６０の偏光方向は、直線偏光板２０の透過軸と平行であり、直線偏光板２０は出射光６０の透過光量を低減しない。これに対し外光５０は、直線偏光板２０の透過軸に対して平行及び垂直な何れの方向にもほぼ等しく偏光成分を有しており、直線偏光板２０を透過する際に、透過軸と直交する偏光成分が吸収され、外光５０の凡そ半分の光量である透過外光５２となる。
透過外光５２は液晶表示装置７０において反射し反射光５４となる。反射光５４は再度直線偏光板２０を透過し、透過反射光５６として光学フィルタ１０から出射する。
【００１９】
厚さが数十〜数百μｍでフィルム状の樹脂からなる光学膜２６及び２８は、偏光子２４の内側及び外側の両面に接着され、偏光子２４に傷が付くことを防止する。
【００２０】
厚さが数ｍｍであり、偏光性を有さないガラス板からなる光学部材３０及び３２は、直線偏光板２０の内側及び外側の両面に接着され、光学フィルタ１０の構成の一部をなすことによって、光学フィルタ１０が設けられた表示装置１の強度を向上する。
【００２１】
反射低減処理層からなり、光学部材３０の内側に設けられる表面処理層４０は、光学部材３０の内側表面における反射光５４及び出射光６０の反射を低減する。反射低減処理層である表面処理層４０の反射率が小さいほど表面処理層４０における反射は低減され、光学フィルタ１０の透過に際して出射光６０は低減されない。よって表面処理層４０の反射率が小さいほど液晶表示装置７０の輝度の低下を抑えることが出来る。また反射低減処理層からなり、光学部材３２の外側に設けられる表面処理層４２は、光学部材３２の外側表面における外光５０の反射を低減する。
【００２２】
この様に、本実施の形態では、直線偏光板２０によって液晶表示装置７０からの出射光６０を低減することなく、光学フィルタ１０を設けない場合に比して、外光５０の液晶表示装置７０からの反射光５４を低減する。これにより透過反射光５６が低減され、表示装置１のコントラストを向上し、映像を見やすくすることが可能となる。
また、光学部材３０及び３２によって直線偏光板２０を挟む様に光学フィルタ１０を構成することによって、表示装置１の強度を向上することが可能となる。
更にまた、反射低減処理層からなる表面処理層４０を設けることによって、表示装置１の輝度の低下を抑えることが出来、同様に反射低減処理層からなる表面処理層４２を設けることによって、表示装置１のコントラストをより向上することが可能となる。
【００２３】
図２は、本発明に係る第２の実施例である表示装置２の断面図を示したものである。尚、前記第１の実施例と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する。
表示装置２は、光学フィルタ１２と、液晶表示装置７０とから構成される。
光学フィルタ１２は、直線偏光板２２と、その内側に設けられた光学部材３０と、更にその内側に設けられた表面処理層４０と、直線偏光板２２の外側に設けられた光学部材３２と、更にその外側に設けられた表面処理層４２とから構成され、液晶表示装置７０の前面に設置される。
また直線偏光板２２は、偏光子２４により構成される。
【００２４】
液晶表示装置７０からの出射光６０の偏光方向は、直線偏光板２２の透過軸と平行であり、直線偏光板２２は出射光６０の透過光量を低減しない。これに対し外光５０は、直線偏光板２２の透過軸に対して平行及び垂直な何れの方向にもほぼ等しく偏光成分を有しており、直線偏光板２２を透過する際に、透過軸と直交する偏光成分が吸収され、外光５０の凡そ半分の光量である透過外光５２となる。
透過外光５２は液晶表示装置７０において反射し反射光５４となる。反射光５４は再度直線偏光板２２を透過し、透過反射光５６として光学フィルタ１２から出射する。
【００２５】
厚さが数ｍｍであり、偏光性を有さないガラス板からなる光学部材３０及び３２は、直線偏光板２２の内側及び外側の両面に接着され、光学フィルタ１２の構成の一部をなすことによって、光学フィルタ１２が設けられた表示装置２の強度を向上する。
【００２６】
この様に、本実施の形態では、直線偏光板２２によって液晶表示装置７０からの出射光６０を低減することなく、光学フィルタ１２を設けない場合に比して、外光５０の液晶表示装置７０からの反射光５４を低減する。これにより透過反射光５６が低減され、表示装置２のコントラストを向上し、映像を見やすくすることが可能となる。
また、光学部材３０及び３２によって直線偏光板２２を挟む様に光学フィルタ１２を構成することによって、表示装置２の強度を向上することが可能となる。
更にまた、反射低減処理層からなる表面処理層４０を設けることによって、表示装置２の輝度の低下を抑えることが出来、同様に反射低減処理層からなる表面処理層４２を設けることによって、表示装置２のコントラストをより向上することが可能となる。
【００２７】
尚、透過外光５２が液晶表示装置７０において反射した反射光５４は、液晶表示装置７０の表示面７２及び図示しない内部での反射光を併せたものである。
【００２８】
本発明における光学部材を樹脂板とする場合は、軽量で、加工コストが低く、耐衝撃性に優れたアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂が好ましい。
また光学部材は、１枚以上の樹脂板及びガラス板によって構成され、その積層順や枚数は制限されず、例えば、２枚のガラス板の間に樹脂板を挟む様に構成することが出来る。
【００２９】
直線偏光板は、前記第１の実施例に示す構造が一般的であり、ＰＶＣ（ポリビニルアルコール）を延伸してなるフィルム状の偏光子を、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）よりなるフィルム状の光学膜で挟み、フィルム状としたものが知られている。ＴＡＣよりなる光学膜は、偏光子に傷が付くのを防止する保護層として機能する。これにより、直線偏光板を扱う際の作業性が向上し、本発明による表示装置を製造する場合においても、その効果は大きい。
尚、ＴＡＣよりなる光学膜の厚さは一般的に数十〜数百μｍ程度であり、前記第１の実施例に示す構造よりなるフィルム状の直線偏光板のみによって、表示装置の強度を向上するには強度が充分でない。
【００３０】
前記第１及び第２の実施形態において、タッチパネルの機能を有する光学部材を用い、直線偏光板と組み合わせることによって、コントラスト及び強度の向上が図れる表示装置とすることが出来ると共に、タッチパネルの機能を具備することが出来る。
タッチパネルは、抵抗膜方式、超音波方式、静電容量方式、電磁誘導方式等様々な方式があるが、本発明による光学フィルタは、タッチパネルの方式に制限されることなく構成することが可能である。
尚、タッチパネルは、指や専用ペンの接触によって位置情報等を検知するものであり、タッチパネル自体でこれらの接触に耐え得る充分な強度を備えている。
【００３１】
本発明における表面処理層は、反射低減処理層、防眩処理層、硬化処理層、導電処理層、或いは防汚処理層のうちの少なくとも何れかからなり、直線偏光板、光学部材、及びタッチパネルの何れの表面にも設けることが出来る。
また、表面処理層は積層して構成しても良く、その積層順や層数、種類は制限されない。例えば、光学部材に導電処理層を設け、更にその上に硬化処理層を設けることによって、表面処理層を設けた光学部材の導電性を向上すると共に、表面強度を向上することが可能となる。但し、表面処理層の種類によってその効果を得られる、若しくは得やすい箇所に設けることが好ましい。
【００３２】
前記反射低減処理層は、例えば、光学フィルタの表面に屈折率の異なる２種類の薄膜をコーティングすることによって構成され、低反射性を向上する。これにより、光学フィルタの表面における反射が低減され、表示装置のコントラストが向上する。
【００３３】
前記防眩処理層は、例えば、光学フィルタの表面にシリカを吹き付け、これを焼き付けることで表面に微細な凹凸を生成することによって構成され、防眩性が具備される。これにより、光学フィルタの表面における鏡面反射が低減され、外光の映り込みを低減すると共に、表示装置のコントラストが向上する。
【００３４】
前記硬化処理層は、例えば、光学フィルタの表面にアクリル系樹脂をコーティングすることによって構成され、耐傷性を向上する。これにより、光学フィルタの表面の硬度が向上され、傷が付きにくくなる。
【００３５】
前記導電処理層は、例えば、光学フィルタの表面に導電性の金属酸化物をコーティングすることによって構成され、導電性を向上する。これにより、光学フィルタの表面に電磁波シールドが形成され、表示装置から輻射される電磁波を低減する。
【００３６】
前記防汚処理層は、例えば、光学フィルタの表面にフッ素系薬品を真空蒸着することによって構成され、防汚性を向上する。これにより、光学フィルタの表面に付着した指紋等の汚れを拭き取りやすくする。
【００３７】
本発明による光学フィルタは、直線偏光を出射する表示装置への着脱が容易である様に構成すると好適である。これにより、光学フィルタの仕様を変更したい場合や、光学フィルタが汚損した場合に、光学フィルタを容易に交換することが出来る。
尚、本発明による光学フィルタを直線偏光を出射する表示装置の前面に設ける場合、光学フィルタと直線偏光を出射する表示装置の間隔は制限されない。
【００３８】
以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論である。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかな通り、本発明に係る表示装置によると、直線偏光を出射する表示装置からの出射光を低減することなく、光学フィルタを設けない場合に比して外光の反射を低減することによって、表示装置のコントラストを向上することが可能となる。
また光学フィルタは、直線偏光板と光学部材とから構成され、表示装置の強度を向上することが出来る。
更にまた、該光学フィルタの表面に表面処理層を設ける事によって、光学フィルタの低反射性、防眩性、耐傷性、導電性、或いは防汚性を向上若しくは具備することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光学フィルタの第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る光学フィルタの第２の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１    表示装置
２    表示装置
１０    光学フィルタ
１２    光学フィルタ
２０    直線偏光板
２２    直線偏光板
２４    偏光子
２６    光学膜
２８    光学膜
３０    光学部材
３２    光学部材
４０    表面処理層
４２    表面処理層
５０    外光
５２    透過外光
５４    反射光
５６    透過反射光
６０    出射光
７０    液晶表示装置
７２    表示面
【図１】
2005025079.tif 000003
【図２】
2005025079.tif 000004