JP2008146074A - ディスプレイ装置用外光遮蔽フィルムおよびこの製造方法、これを含むディスプレイ装置用フィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、透明樹脂材質の基材と、基材の片面に形成され、光吸収体で成された複数の外光遮蔽部を備えた外光遮蔽パターンとを含む外光遮蔽フィルムおよびこの製造方法、これを含むディスプレイ装置用フィルタを提供する。
【解決手段】光吸収体は、光吸収物質を含んだ樹脂を含み、外光遮蔽部内における光吸収物質の濃度および樹脂の屈折率のうちの少なくとも１つの値が段階的に変化することを特徴とする。外光遮蔽フィルムは、光吸収物質を数回の充填過程を経て充填させることで、外部環境光がパネルアセンブリ内部に流入することを防ぎ、ディスプレイ装置の明室コントラスト比および視認性を改善し、最終的には表示品質を向上させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ディスプレイ装置用外光遮蔽フィルムおよびこの製造方法、これを含むディスプレイ装置用フィルタに関し、より詳細には、明室におけるコントラスト比（ｃｏｎｔｒａｓｔ ｒａｔｉｏ）を向上させるディスプレイ装置用外光遮蔽フィルムおよびこの製造方法、これを含むディスプレイ装置用フィルタに関する。

現代社会の高度情報化に伴い、光エレクトロニクス（ｐｈｏｔｏ−ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）に関連する部品および機器が著しく進歩し普及している。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、パソコンモニタ装置用などとして普及しながら、ディスプレイの大型化とともに薄型化が進められている。

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、既存のディスプレイ装置を代表する陰極選管（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、次世代ディスプレイ装置として脚光を浴びている。

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ものである。しかし、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い上に、蛍光体の表面反射が高く、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ＣＲＴに及ばないといった短所がある。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す上に、無線電話機やリモコンなどの精密機器に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値以下にまで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フィルタが採用されている。このような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、透明性も同時に満たすものでなければならない。

このような従来技術に係るＰＤＰ装置において、明室条件では、外部環境光がＰＤＰフィルタを通過してパネルアセンブリ内に流入することがある。このような場合には、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フィルタを通過して流入した外部環境光との重畳が発生するようになる。これにより、明室条件においては、コントラスト比が低下し、ＰＤＰ装置の画面表示能力が劣悪するという問題が生じるようになる。このような問題を解決するために、ＰＤＰフィルタに光吸収体を充填した外光遮蔽フィルムを含んで外部環境光を吸収しようとする方法が考案された。

光吸収体が充填された外光遮蔽フィルムを用いて外部環境光を吸収しようとする場合、光吸収体の充填程度が高ければ、明室条件におけるコントラスト比の低下とＰＤＰ装置の画面表示能力が劣悪するという問題点は解決されるが、一般的な充填過程では光吸収体が完全に充填されず、光吸収体による充填欠陥がディスプレイ装置の表面にそのまま露出し、ディスプレイ上にライン（ｌｉｎｅ）形態の欠陥が発生するという問題が生じた。

さらに、上述した問題点によって、ディスプレイ装置の可視光線透過率および視野角が減少するという問題も生じた。

本発明は、前記のような従来技術を改善するために案出されたものであって、外光遮蔽パターン内部に光吸収物質を複数の充填過程に渡って充填することで、外部環境光がパネルアセンブリ内部に流入することを防ぎ、明室条件でディスプレイ装置のコントラスト比を向上させることを目的とする。

また、本発明は、楔形の外光遮蔽部を形成し、外光遮蔽部の傾斜面における全反射を用いて各放電セルから発生した可視光線を集束して出射させることで光の透過率を高め、ディスプレイ装置の輝度を向上させることを他の目的とする。

また、本発明は、外光遮蔽パターン内部に光吸収物質を数回の充填過程を経て完全に充填させることで、画質の歪曲現象を防ぐことをさらに他の目的とする。

また、本発明は、光吸収体を数回に渡る充填過程を経て充填させることで、光吸収物質の充填過程で発生する恐れのある不良率を減少させ、多様なディスプレイ装置に外光遮蔽用フィルムが適用されるようにすることをさらに他の目的とする。

また、本発明は、外光遮蔽パターン内部に光吸収物質が安定的に充填されることで明室におけるコントラストを向上させ、フィルムの可視光線透過率および視野角の特性を改善し、最終的にはディスプレイ装置の視認性を向上させることができる外光遮蔽用フィルムを提供することをさらに他の目的とする。

また、本発明は、外光遮蔽用フィルムに形成された外光遮蔽パターンが多様な濃度および屈折率を有するように光吸収体を安定的に充填できる外光遮蔽用フィルムの製造方法を提供することをさらに他の目的とする。

また、本発明は、外光遮蔽用フィルムを採用したディスプレイ装置用フィルタを提供することをさらに他の目的とする。

前記の目的を達成し、従来技術の問題点を解決するために、本発明は、ディスプレイ装置における外光遮蔽フィルムの製造方法において、透明樹脂で構成された基材の片面に外光遮蔽パターンを形成する段階と、前記外光遮蔽パターンに光吸収物質を含んだ樹脂で構成された光吸収体を充填する段階とを含み、前記光吸収体を充填する前記段階は、２回以上に渡って実行されることを特徴とする外光遮蔽フィルムの製造方法を提供する。

本発明の他の一特徴に係る外光遮蔽フィルムの製造方法は、透明樹脂材質の基材の片面に所定の形状を有する陰刻パターンを形成する段階と、前記陰刻パターン内部に前記光吸収物質の濃度および前記樹脂の屈折率のうちの少なくとも１つの値が異なるように前記光吸収体を段階的に充填する段階と、前記樹脂成分を硬化させる段階とを含む。

本発明の一特徴に係る外光遮蔽フィルムは、透明樹脂材質の基材と、前記基材の片面に形成され、光吸収体で成された複数の外光遮蔽部を備えた外光遮蔽パターンとを含む。前記光吸収体は、光吸収物質を含んだ樹脂を含み、前記外光遮蔽部内に前記光吸収物質の濃度および前記樹脂の屈折率のうちの少なくとも１つの値が段階的に変化して充填されることを特徴とする。

前記外光遮蔽部は、基材の外部に露出した底面及び前記底面から延長した傾斜面を有する楔形であることを特徴とする外光遮蔽フィルムを含む。

本発明の一特徴に係るディスプレイ装置用フィルタは、フィルタベースおよび外光遮蔽フィルムを備える。前記外光遮蔽フィルムは、透明樹脂材質の基材の片面に外光遮蔽パターンが形成されたものであり、前記外光遮蔽パターンは、光吸収体で成された複数の外光遮蔽部で構成される。前記光吸収体は、前記外光遮蔽部内に前記光吸収物質の濃度および前記樹脂の屈折率のうちの少なくとも１つの値が段階的に成されていることを特徴とする。

本発明で用いられるディスプレイ装置は、格子パターンの画素（ｐｉｘｅｌ）を有しており、ＲＧＢを具現するＰＤＰ装置、有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）装置、液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）装置、または電界放出ディスプレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）装置などの大型ディスプレイ装置、携帯情報端末（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、小型ゲーム機表示窓、携帯電話表示窓などの小型モバイルディスプレイ装置、および軟性（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）ディスプレイ装置など多様な適用が可能である。特に、外光が強い屋外用ディスプレイ装置および公共施設の室内に設置されるディスプレイ装置への適用に効果的である。以下、説明の便宜のために、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、上述した多様なディスプレイ装置およびこれに用いられるディスプレイ装置用フィルタへの適用が可能である。

本発明によれば、外光遮蔽パターン内部に光吸収物質を数回の充填過程に渡って充填させることで、外部環境光がパネルアセンブリ内部に流入することを防ぎ、明室条件でディスプレイ装置のコントラスト比を向上させることができる。

また、本発明によれば、楔形の外光遮蔽部を形成し、外光遮蔽部の傾斜面における全反射を用いて各放電セルで発生した可視光線を執束して出射させることで光の透過率を高め、ディスプレイ装置の輝度を向上させることができる。

また、本発明によれば、外光遮蔽パターン内部に光吸収物質を数回に渡って充填させる過程を経て、外光遮蔽パターンに光吸収物質を完全に充填することで、画質の歪曲現象を防止することができる。

また、本発明によれば、光吸収体を数回の充填過程を経て充填させることで、光吸収物質の充填過程で発生する恐れのある不良率を減少させ、多様なディスプレイ装置に外光遮蔽用フィルムの適用が可能なようにする。

また、本発明によれば、低濃度の光吸収体を溝内部に充填することで、光吸収体を順次に高濃度まで満たすことができるようになり、外光を遮断する効果を向上させることができる。

また、低濃度の光吸収体によって、パネルアセンブリから出る光の透過率を向上させることができ、ディスプレイ装置の明室におけるコントラスト比を増加することができる。さらに、光吸収体の屈折率を低めてパネルアセンブリから出る光を全反射することで、ディスプレイの透過率と視野角を向上させることができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタを示す断面を示した図である。

図１を参照すれば、本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタ１００は、透明基板１１１に多様な遮蔽機能を有する層が形成されたフィルタベース１１０および外光遮蔽フィルム１２０を含む。

ここで、フィルタベース１１０は、透明基板１１１と、反射防止フィルム１１３と、電磁波遮蔽フィルム１１２とがランダムに積層されて形成される。以下、本発明の一実施形態では、電磁波遮蔽機能、反射防止機能に対応する層をそれぞれ個別に分離して説明するが、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１１０は、１つまたはそれ以上の層で構成されるようになり、各層は、電磁波遮蔽機能、反射防止機能、またはこれらを組み合わせた機能を有するようになる。また、フィルタベース１１０は、上述した電磁波遮蔽機能、反射防止機能、またはこれらを組み合わせた機能をすべて有しても良いし、このうちのいずれか１つを有しても良い。

また、フィルタベース１１０の片面に外光遮蔽フィルム１２０が配置されるようになる。図１に示された本発明の外光遮蔽フィルム１２０は、フィルタベース１１０のパネルアセンブリ１４０側の面、すなわち、ＰＤＰフィルタ１００がＰＤＰ装置に装着される際に視聴者側と反対側になる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く、フィルタベース１１０の他面に外光遮蔽フィルム１２０が配置される場合も、同一な作用および効果が得られるようになる。

本発明の外光遮蔽フィルムの製造方法によって製造された外光遮蔽フィルム１２０は、外部からパネルアセンブリに流入する外光を遮断する外光遮蔽パターン１２２を含む。本実施形態において、外光遮蔽パターン１２２は、外光遮蔽フィルム１２０の片面に形成されているが、これに限定されるものではなく、両面すべてに形成されても良い。また、本実施形態において、外光遮蔽パターン１２２は、一定の間隔で互いに離隔して配置された多数のブラックストライプ（ｂｌａｃｋ ｓｔｒｉｐｅ）で充填されているが、外光遮蔽パターン１２２の形状の設計は多様な変更が可能である。

また、外光遮蔽フィルム１２０は、フィルタベース１１０に直接に形成されても良いが、支持体（図示せず）に外光遮蔽フィルム１２０を形成した後にフィルタベース１１０と結合しても良い。支持体は、外光遮蔽フィルム１２０を支持するものである。本発明の支持体は、紫外線透過性を有する透明な樹脂フィルムであることが好ましく、ポリエチレンテレフタルレート（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ：ＰＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などが用いられるようになる。また、支持体は、フィルタの固有機能を有する膜、例えば、電磁波遮蔽フィルム１１２、反射防止フィルム１１３、または色補正層（図示せず）と同じ材料で成された物質であっても良い。色補正層は、パネルアセンブリから放出される入射光の特定の色相を補正する機能を行うものであり、外光遮蔽フィルムの片面に配置されているが、これとは異なり、フィルタベースに含まれることも可能である。

本発明の一実施形態によれば、外光遮蔽フィルム１２０の基材１２１は、紫外線硬化性樹脂で構成される。また、外光遮蔽パターン１２２は、ロール成形法、熱可塑性樹脂を用いた熱プレス（ｐｒｅｓｓ）法、射出成形法などによって形成されるようになる。また、基材１２１を構成する紫外線硬化性樹脂が反射防止機能、電磁波遮蔽機能、色調節機能、またはこれらを組み合わせた機能を有している場合に、外光遮蔽フィルム１２０は、付加的にこのような機能を実行するようにもなる。このために、紫外線硬化性樹脂は、電磁波遮蔽のために伝導性高分子、伝導性金属などの遮蔽物質を含んだり、特定の波長領域を吸収できる色素物質をさらに含んだりもする。

基材１２１は、フィルタベース１１０に直接に付着されて形成されるようになるが、必要によっては、フィルタベース１１０上に支持体が形成された後に、支持体の上部に基材１２１を形成してフィルタベース１１０と結合しても良い。支持体は、基材１２１を支持する役割を目的とするため、外光遮蔽フィルム１２０がフィルタベース１１０の他面に配置される場合には、別途の基材（図示せず）とフィルタベース１１０が直接に結合されるようにもなる。また、基材１２１は、パネルアセンブリ１４０に対向して並列に形成され、外部環境光１６０がパネルアセンブリ１４０内部に流入することを防ぐように光を吸収できる黒色無機物、黒色有機物、または金属などで形成されるようになる。

前記のようなフィルタベース１１０上に積層された外光遮蔽フィルム１２０の上部には、必要によっては、色補正フィルム１３０が積層されるようになる。色補正フィルム１３０は、ディスプレイの色再現範囲を増加させ、画面の鮮明度を向上させるために多様な色素が用いられるようになる。このような色素としては、染料あるいは顔料が用いられる。例えば、色素としては、アントラキノン系、シアニン系、アゾ系、ストリル系、フタロシアニン系、メチン系などのネオン光遮蔽機能を有した有機色素が用いられるようになるが、このような色素の種類と濃度は、色素の吸収波長、吸収係数、ディスプレイで要求される透過特性に応じて決められるようになるため、特定の数値で限定されるものではない。

また、本発明では、各フィルムまたは膜を接着する際に、透明接着剤または接着剤が用いられるようになる。具体的には、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・ビニル・アセテート系接着剤（ＥＶＡ）、ポリビニルエーテル、飽和無定形ポリエステル、メラミン樹脂などが用いられるようになる。

本発明に係る製造方法によって製造された外光遮蔽フィルム１２０は、外光を吸収してパネルアセンブリ１４０に外光が流入することを防ぎ、パネルアセンブリ１４０から放出される入射光を視聴者側に全反射する役割を行う。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。また、本発明によれば、光吸収体を数回の充填過程に渡って充填することで、光吸収物質の充填過程で発生する恐れのある不良率を減少させ、多様なディスプレイ装置に外光遮蔽用フィルムが適用されるようにする。上述した外光遮蔽フィルム１２０およびその製造方法については、図２および図３を参照して説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係るディスプレイ装置用外光遮蔽フィルムを示した斜視図である。

図２を参照すれば、外光遮蔽フィルム１２０は、透明樹脂で構成された基材１２１と、基材の片面に形成され、光吸収体で成された複数の外光遮蔽部１５０とを含む。また、基材１２１は、所定の外光遮蔽パターン１２２を有しており、紫外線硬化性樹脂で構成される。外光遮蔽パターン１２２は、ロール成形法、熱可塑性樹脂を用いた熱プレス法、射出成形法などによって形成されるようになる。また、基材１２１を構成する紫外線硬化性樹脂が、反射防止機能、電磁波遮蔽機能、色調節（色補正）機能、またはこれらを組み合わせた機能を有している場合に、外光遮蔽フィルム１２０は、付加的にこのような機能を実行するようにもなる。このために、紫外線硬化性樹脂は、電磁波遮蔽のために伝導性高分子、伝導性金属などの遮蔽物質を含んだり、特定の波長領域を吸収できる色素物質をさらに含んだりもする。

外光遮蔽部１５０は、基材の片面に平行に配列されており、基材の外部に露出した底面および底面から傾斜面を有する楔形であって、平面上から見れば外光遮蔽フィルム１２０の長辺と平行したストライプ形状を有する。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、外光遮蔽部は、断面が台形である形態などを有しても良く、外光遮蔽パターンも多様な形状を有することができる。

外光遮蔽パターン１２２は、ロール成形法、熱可塑性樹脂を用いた熱プレス法、射出成形法などによって形成されるようになる。また、外光遮蔽パターンを形成する段階は、外光遮蔽パターンのインプリントパターンが形成されたインプリントロール（ｉｍｐｒｉｎｔ ｒｏｌｌ）を透明樹脂にローリングし、透明樹脂に外光遮蔽パターンを転写（ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）させることが好ましい。

外光遮蔽フィルム１２０は、透明樹脂で構成された基材１２１の片面に所定の形状を有する陰刻パターンを形成した後に、陰刻パターン内部に光吸収物質を含有した樹脂を含む光吸収体を充填し、光吸収物質が含有された樹脂を硬化させて製造する。光吸収物質としては、一般的にカーボンブラックを用いるが、本発明はこれに限定されるものではなく、光吸収物質は、黒色無機物、有機物、その他の金属を含むこともできる。本実施形態において、陰刻パターンは、多数の楔形溝を含む。本発明の外光遮蔽フィルム１２０の製造方法は、数回の充填過程を経て光吸収体を充填することで成されるようになる。本発明によれば、光吸収体を数回の充填過程を経て充填することで、光吸収物質の充填過程で発生する恐れのある光の屈折によって発生し得る画像の歪曲現象による不良率を減少させ、多様なディスプレイ装置に外光遮蔽用フィルムを適用させることが可能となる。

以下では、外光遮蔽フィルムおよび楔形溝に光吸収体を充填して外光遮蔽部を形成する方法について詳しく説明する。

図３は、図２の外光遮蔽フィルムをＩ−Ｉ’ラインに沿って切断した断面図である。

図３を参照すれば、外光遮蔽部１５０は、楔形パターンを有する外光遮蔽パターンの溝内部に光吸収物質を含む樹脂の光吸収体を、数回の充填過程に渡って充填する。すなわち、外光遮蔽パターンに光吸収体を充填することにおいて、光吸収体を数回に渡って充填するようになる。まず、光吸収体を第１充填過程を介して充填して第１外光遮蔽部１５０−１を形成し、続いて第２充填過程を介して第２外光遮蔽部１５０−２を形成する。この後、第３充填過程、第４充填過程を介しながら、楔形の外光遮蔽部が完全に充填されるまで充填過程を続ける。図３には、説明の便宜上、第１外光遮蔽部１５０−１と第２外光遮蔽部１５０−２が互いに異なる物質であるように示されているが、第１外光遮蔽部１５０−１と第２外光遮蔽部１５０−２は同じ光吸収体で充填されるようになる。光吸収物質としては、一般的にカーボンブラックを用いるようになるが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、光吸収物質は、黒色無機物、有機物、その他の金属を含むこともできる。

本発明の実施形態では、同じ光吸収体を数回の充填過程に渡って充填したが、本発明のさらに他の実施形態によれば、濃度に差がある光吸収体を数回に渡って充填することも可能である。さらに、数回の充填過程を経る場合に、複数の光吸収体に含まれる樹脂の屈折率を異なるように充填することも可能である。第１外光遮蔽部１５０−１と第２外光遮蔽部１５０−２を成す樹脂の屈折率の値を異なるように充填する場合には、パネルアセンブリから放出される可視光線が屈折、集束、または全反射する程度を光吸収領域の面積と対比して向上させるようになる。

上述した数回の充填プロセスを経ることによって、外光遮蔽パターン１２２の楔形溝に完全に光吸収体が充填されるようになる。

また、外光遮蔽部１５０は、楔形溝内部に光吸収物質の濃度および樹脂の屈折率のうちの少なくとも１つの値が段階的に変化した光吸収体が充填されて形成されるようになる。光吸収物質の濃度は、充填された樹脂に対する光吸収物質の重量比である。光吸収物質としては、一般的にカーボンブラックを用いるようになるが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、光吸収物質は、黒色無機物、有機物、その他の金属を含むこともできる。

楔形溝に光吸収体を充填することにおいて、本実施形態では、光吸収物質の濃度および樹脂の屈折率のうちの少なくとも１つの値が異なるように、光吸収体を数回に渡って充填する。第１外光遮蔽部１５０−１は、低濃度の光吸収物質が含有された光吸収体を少なくとも１回以上に渡って充填しており、第２外光遮蔽部１５０−２は、高濃度の光吸収物質が含有された光吸収体を少なくとも１回以上に渡って充填している。光吸収物質の濃度が高いほど光吸収体の粘度が増加するようになるが、これにより楔形の終端まで充填することが不完全となるため、製造の工法上、充填が可能な光吸収物質の濃度に限界が生じるようになる。したがって、光吸収体を数回に渡って段階的に充填する場合は、外光遮蔽部の楔形の終端まで光吸収体を充填することが容易となる。また、幅が広い楔形の底面には、従来に充填が可能であった濃度の限界を越え、光吸収物質が高濃度で含有された光吸収体を充填できるようになるため、外光遮蔽機能が向上するようになる。また、第１外光遮蔽部１５０−１は、低濃度の光吸収体が充填されて形成されているため、パネルアセンブリから放出される可視光線の透過が可能となり、これによって上下の視野角が向上するようになる。また、樹脂の屈折率が基材１２１の屈折率より低い場合には、パネルアセンブリから放出される可視光線を全反射することで、ディスプレイ装置の輝度および視野角を増加させる役割を行う。基材１２１の屈折率は、一般的な紫外線硬化性樹脂の場合は１．５６であり、樹脂の屈折率は基材の屈折率より０．０１〜０．５範囲で低いことを特徴とする。第１外光遮蔽部１５０−１と第２外光遮蔽部１５０−２を成す樹脂の屈折率の値を異なるようにすることで、パネルアセンブリから放出される可視光線が屈折、集束、または全反射する程度を光吸収領域の面積と対比して向上させることができる。第２外光遮蔽部１５０−２に含まれた樹脂の屈折率の値が第１外光遮蔽部１５０−１と基材１２１の屈折率より低い場合には、パネルアセンブリから放出される可視光線を１回以上で全反射することで、ディスプレイの輝度を高める作用を行う。光吸収領域の面積が全体ディスプレイの面積の３０％を占める場合には、従来では可視光線透過率が７０％以下を示していたが、本実施形態では７０％を上回る可視光線透過率を示すことにより、明室コントラスト比を向上させることができる。第１外光遮蔽部１５０−１と第２外光遮蔽部１５０−２に含まれた光吸収体は、同じ樹脂に光吸収物質の濃度のみを異なるようにする場合には、光吸収物質の濃度を一定にして樹脂の屈折率のみを異なるようにする場合と、光吸収物質の濃度と樹脂の屈折率すべてを異なるようにする場合とが含まれる。

本実施形態は、光吸収体が分離して充填されて第１外光遮蔽部１５０−１と第２外光遮蔽部１５０−２が形成された場合を示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、外光遮蔽部は、光吸収物質の濃度および樹脂の屈折率のうちの少なくとも１つの値が互いに異なる２つ以上の外光遮蔽領域を含むようになる。

本実施形態において、濃度は、外光遮蔽部１５０内から底面方向に段階的に増加する反面、屈折率は段階的に減少している。これとは異なり、濃度が底面方向に段階的に減少する反面、屈折率が底面方向に段階的に増加しても良い。また、場合によっては、濃度および屈折率が垂直方向に同じように増加または減少することもある。

下記の表１は、光吸収物質を充填した楔形ブラックストライプを備えた外光遮蔽フィルムをモデリングした条件と、その結果である明室コントラスト比および透過率を示している。ブラックストライプの間隔は１０７．５μmであり、基材１２１の屈折率は１．５６である。台形のテーパ（ｔａｐｅｒ）角度とは、楔形の傾斜面部分が出光面の法線と成す角度である。開口率とは、全体ディスプレイの面積から外光遮蔽部を除いた部分の比率である。実施形態１において、第１外光遮蔽部１５０−１の光吸収物質の濃度は３０mm^-1、樹脂の屈折率は１．５５であり、第２外光遮蔽部１５０−２の光吸収物質の濃度は１０／３mm^-1、樹脂の屈折率は１．５４である。光吸収物質の濃度とは、光がすべて吸収されるまで進行する光路長（ｐａｔｈ ｌｅｎｇｔｈ）を示すものであり、光吸収物質の濃度が３０mm^-1というのは、光が光吸収物質内を３０ｍｍ進行した後にすべてが吸収されて消滅したということを意味するものである。下記の実施例１において、第１外光遮蔽部１５０−１の濃度は３０mm^-1、第２遮蔽部１５０−２の濃度は１０／３mm^-1であり、第１外光遮蔽部１５０−１の濃度よりも第２外光遮蔽部１５０−２の濃度が９倍も高い。

比較例１〜３は、光吸収体の濃度と屈折率が一定である。明室コントラスト比は、白色光の輝度と反射光の輝度との合計を黒色光の輝度と反射光の輝度との合計で割った値である。

表１に示されたように、実施例１と比較例１〜３を比較すれば、光吸収体の濃度と屈折率を２つの領域に分けて充填した場合には、明室コントラスト比の値が高いことを知ることができた。すなわち、透過率と視野角が類似水準である場合に、明室コントラスト比の値が大きく表れた。これは、明室コントラスト比の値を類似水準に合わせれば、透過率と視野角が改善されるということを意味するものであり、コントラストが低下することなく視認性を向上させることができるものと解釈される。

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。

本発明の一実施形態に係るＰＤＰフィルタを示す断面を示した図である。 は本発明の一実施形態に係るディスプレイ装置用外光遮蔽フィルムを示した斜視図である。 図２の外光遮蔽フィルムをＩ−Ｉ’ラインに沿って切断した断面図である。

符号の説明

１００：ＰＤＰフィルタ
１１０：フィルタベース
１１１：透明基板
１１２：電子遮蔽フィルム
１１３：反射防止フィルム
１２０：外光遮蔽フィルム
１２１：基材
１２２：外光遮蔽パターン
１３０：色補正フィルム
１４０：パネルアセンブリ
１５０：光吸収体
１６０：外部環境光

Claims (23)

1. ディスプレイ装置における外光遮蔽フィルムの製造方法において、
   透明樹脂で構成された基材の片面に外光遮蔽パターンを形成する段階と、
   前記外光遮蔽パターンに光吸収物質を含んだ樹脂で構成された光吸収体を充填する段階と
   を含み、
   前記光吸収体を充填する前記段階は、２回以上に渡って実行されることを特徴とする外光遮蔽フィルムの製造方法。
2. 前記外光遮蔽パターンを形成する段階は、
   前記外光遮蔽パターンのインプリントパターンが形成されたインプリントロールを前記透明樹脂にローリングし、前記透明樹脂に前記外光遮蔽パターンを転写させる段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の外光遮蔽フィルムの製造方法。
3. 前記透明樹脂で構成された前記基材は、紫外線硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の外光遮蔽フィルムの製造方法。
4. 前記紫外線硬化性樹脂は、反射防止機能、電磁波遮蔽機能、または色調節機能中のうちの１つ以上の機能を有する紫外線硬化性樹脂であることを特徴とする請求項３に記載の外光遮蔽フィルムの製造方法。
5. 前記光吸収物質は、黒色無機物、黒色有機物、または金属で成されることを特徴とする請求項１に記載の外光遮蔽フィルムの製造方法。
6. 前記光吸収物質は、カーボンブラックで成されることを特徴とする請求項１に記載の外光遮蔽フィルムの製造方法。
7. 前記光吸収物質を含んだ前記樹脂を硬化させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の外光遮蔽フィルムの製造方法。
8. 前記外光遮蔽フィルムは、プラズマディスプレイパネル、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、携帯用ディスプレイ装置、または電界放出ディスプレイのうちのいずれか１つに適用されることを特徴とする請求項１に記載の外光遮蔽フィルムの製造方法。
9. 透明樹脂材質の基材の片面に所定の形状を有する陰刻パターンを形成する段階と、
   前記陰刻パターン内部に前記光吸収物質の濃度および前記樹脂の屈折率のうちの少なくとも１つの値が異なるように、前記光吸収体を段階的に充填する段階と、
   前記樹脂成分を硬化させる段階と、
   を含むことを特徴とする外光遮蔽フィルムの製造方法。
10. 透明樹脂材質の基材と、
    前記基材の片面に形成され、光吸収体で成された複数の外光遮蔽部を備えた外光遮蔽パターンと
    を含む外光遮蔽フィルムにおいて、
    前記光吸収体は、光吸収物質を含んだ樹脂を含み、
    前記外光遮蔽部内の前記光吸収物質の濃度および前記樹脂の屈折率のうちの少なくとも１つの値が段階的に変化するように構成されることを特徴とする外光遮蔽フィルム。
11. 前記外光遮蔽部は、前記基材の片面に平行に配列され、前記基材の外部に露出した底面及び前記底面から内部に延長した傾斜面を有する楔形であることを特徴とする請求項１０に記載の外光遮蔽フィルム。
12. 前記外光遮蔽部は、台形の断面形状を有することを特徴とする請求項１０に記載の外光遮蔽フィルム。
13. 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請求項１０に記載の外光遮蔽フィルム。
14. 前記樹脂は、光硬化性樹脂を含むことを特徴とする請求項１０に記載の外光遮蔽フィルム。
15. 前記濃度は、前記外光遮蔽部内において、垂直方向に段階的に増加または減少することを特徴とする請求項１０に記載の外光遮蔽フィルム。
16. 前記屈折率は、前記外光遮蔽部内において、垂直方向に段階的に増加または減少することを特徴とする請求項１０に記載の外光遮蔽フィルム。
17. 前記樹脂の屈折率は、前記基材の屈折率よりも低く、前記樹脂の屈折率と前記基材の屈折率の差が０．０１〜０．５であることを特徴とする請求項１０に記載の外光遮蔽フィルム。
18. 前記外光遮蔽部は、可視光線波長帯において７０％以上の透過率を有することを特徴とする請求項１０に記載の外光遮蔽フィルム。
19. 前記外光遮蔽部は、第１外光遮蔽部および第２外光遮蔽部に区分されることを特徴とする請求項１０に記載の外光遮蔽フィルム。
20. フィルタベースと、
    前記フィルタベースの一領域に形成され、
    ｉ）透明樹脂材質の基材と、
    ｉｉ）前記基材の片面に形成され、光吸収体で成された複数の外光遮蔽部を備えた外光遮蔽パターンを含む外光遮蔽フィルムと
    を備えたディスプレイ装置用フィルタにおいて、
    前記光吸収体は、光吸収物質が含有された樹脂を含み、前記外光遮蔽部内の前記光吸収物質の濃度および前記樹脂の屈折率のうちの少なくとも１つの値が段階的に変化するように構成されることを特徴とするディスプレイ装置用フィルタ。
21. 前記フィルタベースは、
    透明基板と、
    前記透明基板の片面に配置され、パネルアセンブリから発生した電磁波を遮断させる電磁波遮蔽フィルムと、
    前記透明基板の片面に配置され、外部光の反射を防止する反射防止フィルムと
    を含むことを特徴とする請求項２０に記載のディスプレイ装置用フィルタ。
22. 前記外光遮蔽フィルムは、透明基板を基準として、前記反射防止フィルムと反対側の面に配置されることを特徴とする請求項２０に記載のディスプレイ装置用フィルタ。
23. パネルアセンブリから発生した映像を色相補正するための色補正層をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載のディスプレイ装置用フィルタ。

Images