(57)【要約】【課題】ディスプレイ装置用光学フィルタを提供する。【解決手段】ディスプレイ装置用光学フィルタは、ガラス基板と、ガラス基板の一面に透明樹脂がコーティングされて形成され、透明樹脂の露出面に光吸収物質が充填されて形成された複数の外光遮蔽部で成された外光遮蔽パターンを備えた外光遮蔽層とを含むことを特徴とする。【選択図】図２
2009042755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板と、
前記ガラス基板の一面に透明樹脂がコーティングされて形成され、前記透明樹脂の露出面に光吸収物質が充填されて形成された複数の外光遮蔽部で成された外光遮蔽パターンを備えた外光遮蔽層と、
を含むことを特徴とするディスプレイ装置用光学フィルタ。
【請求項２】
前記外光遮蔽パターンは、断面が楔形である複数のストライプ型の外光遮蔽部を含んだり、複数の円錐型の外光遮蔽部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装置用光学フィルタ。
【請求項３】
前記外光遮蔽部の屈折率は、前記透明樹脂の屈折率よりも低いことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用光学フィルタ。
【請求項４】
前記透明樹脂は、選択的に光を吸収する少なくとも１つの色素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装置用光学フィルタ。
【請求項５】
前記円錐型の外光遮蔽部のうちのいずれか１つの外光遮蔽部と隣接する外光遮蔽部は、平面上から見たときに、四角形状または菱形形状を成すことを特徴とする請求項２に記載のディスプレイ装置用光学フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ装置用光学フィルタに関し、より詳細には、明室におけるコントラスト比（ｃｏｎｔｒａｓｔ  ｒａｔｉｏ）と視認性の向上が可能なだけでなく、製造工程が単純で製造費用を節減することができるディスプレイ装置用光学フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
現代社会の高度情報化に伴い、イメージディスプレイ（ｉｍａｇｅ  ｄｉｓｐｌａｙ）の関連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、画像を表示するディスプレイ装置は、テレビ装置用やパソコンのモニタ装置用などとして著しく普及しており、このようなディスプレイは、大型化と同時に薄型化も進行している。
【０００３】
一般的に、プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ、以下ＰＤＰとする）装置は、既存のディスプレイ装置を代表する陰極線管（ｃａｔｈｏｄｅ  ｒａｙ  ｔｕｂｅ、以下ＣＲＴとする）に比べて、大型化および薄型化を同時に満たすことができ、次世代のディスプレイ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って、表示容量、輝度、コントラスト比、残像、視野角などの各種表示能力が優れている。さらに、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おり、ＣＲＴを代替することができるディスプレイ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】
しかしながら、ＰＤＰ装置は、その駆動の特性上、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だけでなく、封入ガスであるネオン（Ｎｅ）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ＣＲＴに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、無線電話機やリモコンなどの精密機器の誤動作を誘発する恐れもある。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と近赤外線の放出量を所定の値以下に抑制することが求められている。このために、電磁波および近赤外線を遮蔽すると同時に、反射光を減少させて色純度を向上させるために、電磁波遮蔽、近赤外線遮蔽、光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フィルタは、電磁波遮蔽層、近赤外線遮蔽層、ネオン光遮蔽層などの多数の機能性膜が接着剤または粘着剤によって積層されて製造される。この中でも、外部環境光の遮蔽およびパネルによって反射した外光を吸収するための外光遮蔽層が、ディスプレイのコントラスト比と輝度を高めるために用いられている。
【０００８】
既存の外光遮蔽層は、フィルタ用ガラス基板にラミネーション工程を介してディスプレイ画面の横方向に線形のブラックストライプが形成されたフィルムを粘着して製造される。既存のフィルム形態では、保護フィルム、剥離フィルム、および感圧接着剤（または粘着剤、Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ）が必須的に求められているし、映像が二重に重なる現象（ゴースト現象）が発生する可能性があり、垂直視野角が制限されるという短所がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記のような問題点を解決するために案出されたものであって、ラミネーション工程を省略し、ガラス基板上に直接に樹脂をコーティングをして光学フィルタを生成することで、保護フィルム、剥離フィルム、および感圧接着剤を用いることなく、ディスプレイ装置で効率的に外光を遮蔽することができる光学フィルタを提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、円錐型の外光遮蔽部で成された外光遮蔽パターンを用いることで、どの方向から見ても広い視野角を確保することができるディスプレイ装置用光学フィルタを提供することを他の目的とする。
【００１１】
さらに、本発明は、光学フィルタの樹脂配合のときに、色補正用色素と、近赤外線遮蔽機能およびネオンカット機能を実行することができる色素をともに添加することで、別途の色補正フィルムを追加で製作しなくても、大幅な原価節減が可能なディスプレイ装置用光学フィルタを提供することをさらに他の目的とする。
【００１２】
本発明が解決しようとする技術的課題は、以上で言及したものに制限されることはなく、言及されていないさらに他の技術的課題は、下記の記載から当業者によって明確に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の実施形態に係るディスプレイ装置用光学フィルタは、ガラス基板と、前記ガラス基板の一面に透明樹脂がコーティングされて形成され、前記透明樹脂の露出面に光吸収物質が充填されて形成された複数の外光遮蔽部で成された外光遮蔽パターンを備えた外光遮蔽層とを含む。
【００１４】
本発明の他の実施形態に係る光学フィルタにおいて、前記外光遮蔽パターンは、断面が楔形である複数のストライプ（ｓｔｒｉｐｅ）型の外光遮蔽部を含んだり、複数の円錐（ｃｏｎｅ）型の外光遮蔽部を含むことを特徴とすることができる。前記ストライプ型の外光遮蔽部の断面は、楔形に限定されるものではなく、台形、Ｕ字形、半円形などでもあり得る。
【００１５】
本発明のさらに他の実施形態に係る光学フィルタにおいて、前記外光遮蔽部の屈折率は、前記透明樹脂の屈折率よりも低いことを特徴とすることができる。前記外光遮蔽部の屈折率は、前記透明樹脂の屈折率よりも０．０１ないし０．５の範囲で低くなり得る。
【００１６】
本発明のさらに他の実施形態に係る光学フィルタにおいて、前記透明樹脂は、選択的に光を吸収する少なくとも１つの色素を含むことを特徴とすることができる。前記色素としては、吸収波長によって、色補正用色素、近赤外線遮蔽機能を行う色素、ネオンカット機能を行う色素などがある。前記色素は、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、アゾ系、スチリル系、およびメチン系染料のうちの少なくとも１つを含むことができる。
【００１７】
本発明のさらに他の実施形態に係る光学フィルタにおいて、前記円錐型の外光遮蔽部のうちのいずれか１つの外光遮蔽部と隣接する外光遮蔽部は、平面上から見たときに、四角形または菱形を成していることを特徴とすることができる。
【００１８】
本発明のさらに他の実施形態に係る光学フィルタにおいて、前記光吸収物質は、カーボンブラックを含むことを特徴とすることができる。前記光吸収物質としては、黒色の液体、気体、または固体を用いることができる。
【００１９】
本発明で用いられるディスプレイ装置用光学フィルタは、格子パターンの画素（ｐｉｘｅｌ）を有してＲＧＢを実現するＰＤＰ装置、有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）装置、液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）装置、または電界放出ディスプレイ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ：ＦＥＤ）装置などに多様に適用することができる。本発明の光学フィルタがＰＤＰ装置に用いられるＰＤＰフィルタの一部として用いられる場合に、この光学フィルタは、ＰＤＰのパネル前面に付着され、電磁波遮蔽フィルム、色補正フィルム、近赤外線遮蔽フィルム、反射防止フィルムなどの多様な機能性フィルムをさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るディスプレイ装置用光学フィルタは、ガラス基板上に直接に樹脂をコーティングをして生成されるため、既存の方法のように、保護フィルム、剥離フィルム、および感圧接着剤を用いるラミネーション方法が用いられないため、製造工程段階を単純化することができる上に、製造費用を節減することができる。
【００２１】
また、本発明のディスプレイ装置用光学フィルタによれば、円錐型の外光遮蔽部で形成された外光遮蔽パターンを用いることで、どの方向から見ても広い視野角を確保することができる。
【００２２】
さらに、本発明のディスプレイ装置用光学フィルタは、色補正、近赤外線遮蔽、およびネオンカット機能を複合的に実行することができるため、経済的かつ効率的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るディスプレイ装置用光学フィルタについて詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係るディスプレイ装置用光学フィルタを示した斜視図である。
【００２５】
図１を参照すれば、本発明のディスプレイ装置用光学フィルタ１００は、ガラス基板１２０と、外光遮蔽パターン１４０が形成されている透明樹脂１６０とを含んでいる。外光遮蔽パターン１４０は、複数のストライプ型の外光遮蔽部１４２を備えており、ストライプ型の外光遮蔽部１４２の断面形状は、楔形である。
【００２６】
光学フィルタ１００は、ガラス基板１２０の一面に透明樹脂１６０をコーティングした後に、透明樹脂１６０の露出面に所定の断面形状を有するストライプ型の陰刻パターン（図示せず）を形成した後、この陰刻パターン内部に光吸収物質を充填してこれを硬化させることで形成される。また、このような断面形状は、楔形だけに限られるものではなく、台形、半円形、Ｕ字形などと多様であり得る。
【００２７】
一般的なパターン形成方法としては、加熱した金型を熱可塑性樹脂に圧迫する熱プレス法、熱可塑性樹脂の組成物を金型内に注入して固化させるキャスティング法、射出成形法、紫外線硬化性樹脂の組成物を成形枠内に注入して紫外線硬化させるＵＶ法などがある。パターンの形態は、金型によって多様に形成されることができるが、一般的には、楔形形態のパターンを形成する。パターンが形成された透明基材の上に、カーボンブラックなどの着色粒子が含まれた樹脂を、ワイピング（ｗｉｐｉｎｇ）法を用いて満たした後に硬化させる。
【００２８】
既存の光学フィルタは、高分子樹脂材質の基材を有しており、別途のフィルムまたはシート形状で製造され、これをガラス上にラミネーション工程を介して粘着させていた。これに反し、本発明では、このような透明樹脂をガラス基板上に直接にコーティングして形成することで、製造工程の効率性を高めることができる。これにより、既存の光学フィルタで求められていた保護フィルム、剥離フィルム、および粘着剤が本発明では必要なくなる。
【００２９】
外光遮蔽部１４２は、外部環境光を吸収する役割を主に担い、ディスプレイのコントラスト比を高めることができ、目的に応じては、導電性物質をさらに含むこともできる。
【００３０】
外光遮蔽部１４２は、透明樹脂１６０よりも低い屈折率を有する物質が充填されて形成されることが好ましい。透明樹脂が一般的な紫外線硬化性の樹脂である場合には、屈折率が約１．５６であるため、外光遮蔽部の屈折率は、透明樹脂の屈折率よりも約０．０１ないし０．５の範囲で低いことが好ましい。外光遮蔽部１４２の屈折率がガラス基板１２０の屈折率よりも低い場合に、光学フィルタ１００内に入射したパネル入射光は、外光遮蔽部１４２の光吸収物質による吸収が最小化し、全反射によって出光を極大化することができる。また、光学フィル（１００内に透過した外光を光吸収物質で吸収して遮蔽することで、ディスプレイのコントラスト比を高めることができる。
【００３１】
外光遮蔽部１４２内には、黒色の気体、液体、または固体物質を充填することができるが、一般的には、カーボンブラックを用いる。外光遮蔽部１４２内には、黒色物質とともに、高分子樹脂、バインダなどが混合した樹脂を充填することができる。このとき、外光遮蔽部１４２内に充填される樹脂成分の屈折率は、外光遮蔽部１４２外部の透明樹脂１６０の屈折率よりも低いことが好ましい。
【００３２】
透明樹脂１６０は、選択的に光を吸収する少なくとも１つの色素を含むことができる。このような色素は、吸収する光の波長によって、色補正機能、近赤外線遮蔽機能、ネオンカット機能などを実行することができる。より具体的に説明すれば、色素としては、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、アゾ系、スチリル系、およびメチン系染料のうちの少なくとも１つを用いることができる。
【００３３】
図２は、本発明の他の一実施形態に係るディスプレイ装置用光学フィルタを示した斜視図である。以下、図１を用いて説明した光学フィルタと重複する内容については、省略することにする。
【００３４】
図２を参照すれば、本発明のディスプレイ装置用光学フィルタ２００は、ガラス基板２２０と、外光遮蔽パターン２４０が形成されている透明樹脂２６０とを含んでいる。外光遮蔽パターン２４０は、複数の外光遮蔽部２４２を備えており、外光遮蔽部２４２は、円錐型である。光学フィルタ２００は、ガラス基板２２０の一面に透明樹脂２６０をコーティングした後に、透明樹脂２６０の露出面に周期的に繰り返された円錐型の陰刻パターン（図示せず）を形成した後、陰刻パターン内部に光吸収物質を充填し、この光吸収物質を硬化させることで形成される。
【００３５】
円錐型の外光遮蔽部２４２は、入射する外光の方向とは関係なく、外光を全反射および吸収することができ、ストライプ型の外光遮蔽部１４２に比べて垂直視野角を広めることができる。
【００３６】
図３は、図２の光学フィルタを上から見た平面図である。
【００３７】
図３を参照すれば、光学フィルタ３００は、外光遮蔽部３４０と、透明樹脂３２０とを含んでいる。透明樹脂３２０内に複数の外光遮蔽部３４０が一定の間隔だけ離隔して規則的に２次元上に配列されている。円錐型の外光遮蔽部３４０のうちのいずれか１つの外光遮蔽部と隣接する外光遮蔽部は、平面上から見たときに、四角形を成している。
【００３８】
図４は、本発明のさらに他の一実施形態に係る光学フィルタを上から見た平面図である。
【００３９】
図４を参照すれば、光学フィルタ４００は、外光遮蔽部４４０と、透明樹脂４２０とを含んでいる。透明樹脂４２０内には、複数の外光遮蔽部４４０が一定の間隔だけ離隔して規則的に２次元上に配列されている。円錐型の外光遮蔽部４４０のうちのいずれか１つの外光遮蔽部と隣接する外光遮蔽部は、平面上から見たときに、菱形を成している。
【００４０】
また、本発明は、これに限定されるものではなく、外光遮蔽部３４０、４４０は、２次元上で四角形や菱形以外の他の形状を成して配列されることもできる。
【００４１】
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。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のディスプレイ装置用光学部材およびディスプレイ装置用フィルタは、既存の製造工程に若干の変形を加えたものであるため、大量生産が可能である。また、外光の吸収効率が優れているため、コントラスト比を高めることができる上に、パネルによる反射光を吸収することができるため、二重映像による画質低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係る光学フィルタを示した斜視図である。
【図２】本発明の他の一実施形態に係る光学フィルタを示した斜視図である。
【図３】図２の光学フィルタを上から見た平面図である。
【図４】本発明のさらに他の一実施形態に係る光学フィルタを上から見た平面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１００、２００、３００、４００：光学フィルタ
１２０、２２０：ガラス基板
１６０、２６０、３２０、４２０：透明樹脂
１４０、２４０：外光遮蔽パターン
１４２：ストライプ型の外光遮蔽部
２４２、３４０、４４０：円錐型の外光遮蔽部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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