CN115362394A - 防窥系统、防窥方法以及窗构件 - Google Patents

Abstract

防窥系统具有：显示装置，其在显示面的前面具有第1偏振层，该第1偏振层具有与第1方向平行的第1吸收轴；和隔板，其是使由显示装置提供显示的空间与周围隔开的隔板，具有能够观察空间内的透光部，透光部具有：透明基板；和第2偏振层，其配置于透明基板的空间侧，具有与第2方向平行的第2吸收轴，在该防窥系统中，系统还具有配置到第1偏振层的前面或第2偏振层的空间侧的相位差膜，相位差膜具有与第3方向平行的慢轴，该第3方向与第1方向正交或与第2方向平行，使从显示面的方位角是45°、仰角是45°的倾斜方向经由透光部观察显示面时的透过率降低。

Description

防窥系统、防窥方法以及窗构件

技术领域

本发明涉及一种能够防止利用了偏振光的显示从外部被第三者窥视的系统、方法以及恰当地使用于它们的窗构件。

背景技术

广泛应用了以液晶显示装置为代表的利用偏振光而进行显示的显示装置。大型的显示装置例如作为演示用或电视会议用的显示器(monitor)大多设置于会议室。

另一方面，带来空间的开放感的敞开式的会议室的利用也正在扩大。例如，会议室的通路侧的壁(或隔板)由玻璃板(或压克力板)构成，通过使其透明而获得了开放感。通过使壁透明而获得开放感的反面，显示到会议室内的显示装置的信息被外部的第三者窥视有时也成为问题。为了应对这样的情况，例如，进行了使用毛玻璃、色板而使透明的壁的视线的高度不透明的做法。然而，若如此使透明的壁的一部分不透明，则开放感受损。

在专利文献1中公开有如下系统：将使与从显示装置出射的第1方向的偏振光正交的第2方向的偏振光透过的偏光滤片以接近透明的窗的方式配置，从而能够从透明的窗观察房间的内部，同时看不见使用第1方向的偏振光来显示的信息。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第9885876号说明书

发明内容

发明要解决的问题

然而，在专利文献1所记载的系统中，以与透明的窗平行地正对的方式配置显示面，在从与接近透明的窗地配置的偏光滤片垂直的方向观察时，无法看到使用偏振光来显示的信息，但在从相对于偏光滤片(即窗)倾斜的倾斜方向(上下或左右)观察时，能够看到使用偏振光来显示的信息。如随后详细地说明这样，从该倾斜方向窥视这样的问题起因于如下情况：在相对于偏光滤片从斜向观察显示时，用于显示的偏振光的方向与偏光滤片的吸收轴(与第2方向正交)脱离平行关系。

本发明是为了解决上述的问题而做成的，以提供一种能够防止从倾斜方向窥视的防窥系统、防窥方法以及恰当地使用于它们的窗构件为目的。

用于解决问题的方案

根据本发明的实施方式，可提供以下的项目所记载的解决方案。

[项目1]

一种防窥系统，其具有：

显示装置，其在显示面的前面具有第1偏振层，该第1偏振层具有与第1方向平行的第1吸收轴；和

隔板，其是使由所述显示装置提供显示的空间与周围隔开的隔板，具有能够观察所述空间内的透光部，

所述透光部具有：透明基板；和第2偏振层，其配置于所述透明基板的所述空间侧，具有与第2方向平行的第2吸收轴，在该防窥系统中，

所述防窥系统还具有配置到所述第1偏振层的前面或所述第2偏振层的所述空间侧的相位差膜，

所述相位差膜具有与第3方向平行的慢轴，该第3方向与所述第1方向正交或与所述第2方向平行，

使从所述显示面的方位角是45°、仰角是45°的倾斜方向经由所述透光部观察所述显示面时的透过率降低。

[项目2]根据项目1所述的防窥系统，其中，

在与所述倾斜方向正交的平面观察时，在将二等分由于所述第1吸收轴与所述第2吸收轴的交叉而形成的相对较小的角度的方向设为水平偏光轴、将二等分由于所述第1吸收轴与所述第2吸收轴的交叉而形成的相对较大的角度的方向设为垂直偏光轴时，

从所述显示面出射并透过了所述相位差膜的直线偏振光的、规定向所述第2偏振层入射之前的偏振状态的斯托克斯参数S1和S3满足如下关系：

0.25＜S1＜0.9，

-0.4＜S3＜0.4。

[项目3]根据项目1或2所述的防窥系统，其中，

所述相位差膜的由厚度和(nx-ny)之积规定的正面延迟Re是200nm以上且300nm以下，所述相位差膜的由(nx-nz)/(nx-ny)规定的Nz系数是-1.0以上且2.0以下。

[项目4]根据项目1或2所述的防窥系统，其中，

所述相位差膜包括多个相位差层。

[项目5]根据项目1～4中任一项所述的防窥系统，其中，

所述第1方向和所述第2方向中的一者是水平方向，另一者是铅垂方向。

[项目6]根据项目5所述的防窥系统，其中，

所述第1方向是水平方向，所述相位差膜配置于所述第1偏振层的所述前面。

[项目7]根据项目5所述的防窥系统，其中，

所述第2方向是水平方向，所述相位差膜配置于所述第2偏振层的所述空间侧。

[项目8]根据项目1～7中任一项所述的防窥系统，其中，

所述显示面和所述透光部与铅垂方向平行，

所述显示面与所述透光部所成的角度是30°以上且150°以下。

[项目9]根据项目1～8中任一项所述的防窥系统，其中，

所述透过率是6％以下。

[项目10]根据项目1～9中任一项所述的防窥系统，其中，

所述透过率是3％以下。

[项目11]

一种窗构件，其是设置于房间的壁的窗构件，其中，

该窗构件具备：

透明基板；

偏振层，其配置于所述透明基板的所述房间侧，具有与铅垂方向或水平方向平行的吸收轴；以及

相位差膜，其配置到所述偏振层的所述房间侧，

在从所述房间的外部沿着视线方向观察位于所述房间的内部的假想平面的平面观察时，所述相位差膜具有如下双折射性：在具有与所述假想平面上的水平线段(或铅垂线段)正交的偏光轴的直线偏振光在所述偏光轴与所述吸收轴之间沿着产生比0°大的角度θ的方向传播时，转换所述直线偏振光的偏振状态，以便所述偏光轴越过所述吸收轴而旋转。

[项目12]根据项目11所述的窗构件，其中，

所述相位差膜的使所述直线偏振光的所述偏光轴越过所述吸收轴而旋转的角度是角度θ的3倍～10倍以下。

[项目13]根据项目11或12所述的窗构件，其中，

在所述视线方向相对于所述假想平面的入射角是45°、且入射面以45°的角度与水平面交叉的情况下，

在与所述视线方向正交的平面观察时，在将二等分由于所述吸收轴与所述水平线段的交叉而形成的相对较小的角度的方向设为水平偏光轴、将二等分由于所述吸收轴与所述水平线段的交叉而形成的相对较大的角度的方向设为垂直偏光轴时，

透过了所述相位差膜的所述直线偏振光的、规定向所述偏振层入射之前的偏振状态的斯托克斯参数S1和S3满足如下关系：

0.25＜S1＜0.9，

-0.4＜S3＜0.4。

[项目14]

一种防窥方法，其中，

显示装置，其在显示面的前面具有第1偏振层，该第1偏振层具有与第1方向平行的第1吸收轴；

隔板，其是使由所述显示装置提供显示的空间与周围隔开的隔板，且是具有能够观察所述空间内的透光部的隔板，所述透光部具有：透明基板；和第2偏振层，其配置于所述透明基板的所述空间侧，具有与第2方向平行的第2吸收轴，

将具有与第3方向平行的慢轴的相位差膜配置于所述第1偏振层的前面或所述第2偏振层的所述空间侧，该第3方向与所述第1方向正交或与所述第2方向平行，从而使从所述显示面的方位角是45°、仰角是45°的倾斜方向经由所述透光部观察所述显示面时的透过率降低。

发明的效果

根据本发明的实施方式，提供一种能够防止从倾斜方向窥视的防窥系统、防窥方法以及恰当地使用于它们的窗构件。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的防窥系统100的示意图，一并表示窥视着的第三者PP。

图2是表示从显示面的法线方向(仰角θ_E是90°)观察在方位角φ是45°的方向上配置有背面偏振层RPL的吸收轴Axr的液晶显示装置LCD时的背面偏振层RPL和前面偏振层FPL各自的吸收轴AXr和AXf与显示所使用的偏振光PL的方向之间的关系的示意图。

图3是表示从相对于显示面的仰角θ_E是45°的方向观察如图2这样配置的液晶显示装置LCD时的背面偏振层RPL和前面偏振层FPL各自的吸收轴AXr和AXf与显示所使用的偏振光PL的方向之间的关系的示意图。

图4A是以庞加莱球说明在从正面观察图2所示的液晶显示装置LCD时未产生漏光的情况的图。

图4B是以庞加莱球说明在从斜向观察图3所示的液晶显示装置LCD时产生漏光的情况的图。

图4C是以庞加莱球说明用于防止从斜向观察图3所示的液晶显示装置LCD时的漏光的光学补偿的图。

图5是表示图4C中的背面偏振层RPL的吸收轴AXr、前面偏振层FPL的吸收轴AXf、偏振光PL1以及偏振光PL2的方向的图。

图6是表示在防窥系统100中经由配置到透光部20W的空间PSS侧的第2偏振层20从方位角φ是45°且仰角θ_E是45°的方向观察配置到显示装置10D的前面的第1偏振层10时的、各吸收轴AX1和AX2与显示所使用的偏振光PL1和PL2的方向之间的关系的示意图。

图7是使图6旋转、并使第1偏振层10与第2偏振层之间的配置关系同图3的液晶显示装置LCD中的背面偏振层RPL与前面偏振层FPL之间的配置关系相对应的图。

图8是以庞加莱球说明在防窥系统100中用于防止在从斜向观察显示面10D时的漏光的光学补偿的图。

图9A是示意性地表示类型A的防窥系统100A1中的相位差膜的配置的图，左是俯视图，右是立体图。

图9B是示意性地表示类型A的防窥系统100A2中的相位差膜的配置的图，左是俯视图，右是立体图。

图9C是以庞加莱球说明类型A的防窥系统100A1中的相位差膜的作用的图。

图10A是示意性地表示类型B的防窥系统100B1中的相位差膜的配置的图，左是俯视图，右是立体图。

图10B是示意性地表示类型B的防窥系统100B2中的相位差膜的配置的图，左是俯视图，右是立体图。

图10C是以庞加莱球说明类型B的防窥系统100B1中的相位差膜的作用的图。

图11A是示意性地表示类型C的防窥系统100C1中的相位差膜的配置的图，左是俯视图，右是立体图。

图11B是示意性地表示类型C的防窥系统100C2中的相位差膜的配置的图，左是俯视图，右是立体图。

图11C是以庞加莱球说明类型C的防窥系统100C1中的相位差膜的作用的图。

图12A是示意性地表示类型D的防窥系统100D1中的相位差膜的配置的图，左是俯视图，右是立体图。

图12B是示意性地表示类型D的防窥系统100D2中的相位差膜的配置的图，左是俯视图，右是立体图。

图12C是以庞加莱球说明类型D的防窥系统100D1中的相位差膜的作用的图。

图13A是示意性地表示类型E的防窥系统100E1中的相位差膜的配置的图，左是俯视图，右是立体图。

图13B是示意性地表示类型E的防窥系统100E2中的相位差膜的配置的图，左是俯视图，右是立体图。

图13C是以庞加莱球说明类型E的防窥系统100E1中的相位差膜的作用的图。

图14是以庞加莱球说明比较例1(C1)的偏振状态和实施例0(E0)中的相位差膜的作用的图。

图15是以庞加莱球说明实施例1(E1)～实施例6(E6)中的相位差膜的作用的图。

图16是以庞加莱球说明实施例7(E7)～实施例12(E12)中的相位差膜的作用的图。

图17是以庞加莱球说明实施例13(E13)～实施例18(E18)中的相位差膜的作用的图。

图18是以庞加莱球说明实施例19(E19)～实施例23(E23)中的相位差膜的作用的图。

图19是表示恰当地使用在本发明的实施方式的防窥系统中的相位差膜的斯托克斯参数(S1和S3)与倾斜方向上的透过率的映射。

图20是试制成的防窥系统的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图而说明本发明的实施方式的防窥系统、防窥方法以及恰当地使用于它们的窗构件。本发明的实施方式的防窥系统、防窥方法以及窗构件并不限定于以下所例示的情况。

此外，在本说明书的以下的说明中，偏振层指吸收直线偏振光的层，且指不具有相位差(延迟)的层，通常由含碘的聚乙烯醇层形成，不含有用于保护该偏振层的三醋酸纤维素(TAC)层等。另一方面，相位差膜能包括多个相位差层和粘接层。如随后列举实施例而进行说明这样，相位差膜包括利用光学粘接剂或光学粘合剂使以互不相同的折射率椭圆体表示的两个以上的相位差层层叠而成的膜。

在图1中示意性地表示本发明的实施方式的防窥系统100的例子。防窥系统100例如是会议室，地板40与水平方向(第1方向)平行，壁与铅垂方向(第2方向)平行。配置有显示装置10D的壁与能够观察室内的壁20W正交。本发明的实施方式的防窥系统用于这样的典型的会议室，但并不限于此。在以下的说明中，“壁”是“隔板”的一形态，“窗”是“透光部”的一形态，“壁”或“隔板”的整体可以是“透光部”。另外，“房间(例如会议室)”是利用隔板与周围隔开的空间的一形态，无需完全相对于周围独立。以下，有时对壁、窗和透光部标注相同的参照附图标记20W。另外，有时将构成“透光部”的构件称为“窗构件”。

防窥系统100具有：显示装置10D，其在显示面的前面具有第1偏振层10，该第1偏振层10具有与第1方向平行的第1吸收轴AX1；和隔板，其是使由显示装置10D提供显示的空间(室内)PSS与周围隔开的隔板，且具有能够观察空间PSS内的透光部20W，透光部20W具有：透明基板；和第2偏振层20，其配置于透明基板的空间PSS侧，具有与第2方向平行的第2吸收轴AX2。以下，有时对显示面标注与显示装置的参照附图标记相同的参照附图标记10D。

此外，第1方向与第2方向也可以相反，即，第1方向是铅垂方向，第2方向是水平方向。另外，在任一情况下，也都可以分别相对于水平方向或铅垂方向偏离5°左右，即使第1方向与第2方向相对于正交关系偏离10°左右，也能够获得随后论述的防止窥视的效果。其中，说明用于在第1方向与第2方向处于正交关系时获得防止窥视的效果的结构，只要是本领域技术人员，基于本说明书的公开就可理解用于获得第1方向与第2方向相对于正交关系偏离了时防止窥视的效果的结构。其中，以广泛用作大型的液晶显示装置的、在水平方向上具有吸收轴的液晶显示装置为例进行说明，但并不限于此。

图1中的隔板是配置到空间PSS的通路侧的壁，隔板的整体由透光部20W形成，因此，有时也以与透光部20W的参照附图标记相同的参照附图标记表示隔板。本发明的实施方式的防窥系统并不限于此，也可以在隔板的一部分具有透光部20W。另外，无需隔板是壁，是为了使显示装置提供显示的空间与周围隔开而使用的隔板、且设置有透光部(窗)即可。另外，显示面10D、即第1偏振层10所规定的面无需与透光部20W、即第2偏振层20所规定的面正交，例如，呈30°以上且150°以下的角度即可。以下，以第1偏振层10(显示面10D)与第2偏振层20(窗20W)正交的情况为例进行说明。

防窥系统100还具有配置到第1偏振层10的前面的相位差膜30。若将相位差膜30的慢轴的方向设为第3方向，则第3方向与第1方向正交、或与第2方向平行。此外，如随后论述这样，也可以将相位差膜30配置于第2偏振层20的空间PSS侧。

相位差膜30起如下作用：例如使从方位角φ是45°、仰角θ_E是45°的倾斜方向经由透光部20W观察显示面10D时的透过率降低。其中，对于方位角φ，将显示面10D看作时钟的表盘时的三点方向设为0°，逆时针设为正。仰角θ_E将与显示面10D垂直的水平面设为基准(0°)。若使用这样的相位差膜30，则经由与显示面10D呈30°～150°的第2偏振层20从相对于第1偏振层10倾斜的方向(上下(仰角θ_E≠0°)或左右(方位角φ≠0°))观察显示面10D时，能够难以看到所显示的信息。

在本说明书中，使用以下的物性或参数作为使相位差膜的光学各向异性带有特征的物性或参数。nx、ny、nz分别表示相对于正交的3个轴x、y、z的主折射率，nx≥ny。将相位差膜的厚度设为d，将(nx-ny)与d之积(nx-ny)·d称为正面延迟Re，将(nx-nz)与d之积(nx-nz)·d称为厚度方向延迟Rth。将Rth/Re称为Nz系数。另外，将nx＞ny＝nz称为正的A板，将nx＝ny＞nz称为负的C板，将nz＝nx＞ny称为负的A板，将nz＞nx＝ny称为正的C板。有时将正的C板表述为+C，将负的C板表述为-C。

以下，将从倾斜方向窥视的问题与液晶显示装置中的倾斜视角时产生漏光这样的问题对比而进行说明。首先，参照图2和图3而说明液晶显示装置的倾斜视角时的漏光的问题。产生漏光与窥视相对应。

图2是表示从显示面的法线方向(仰角θ_E是90°)观察在方位角φ是45°方向上配置有背面偏振层RPL的吸收轴AXr的液晶显示装置LCD时的背面偏振层RPL和前面偏振层FPL各自的吸收轴AXr和AXf与显示所使用的偏振光PL的方向之间的关系的示意图，图3是表示从相对于显示面的仰角θ_E是45°的方向观察如图2这样配置的液晶显示装置LCD时的背面偏振层RPL和前面偏振层FPL各自的吸收轴AXr和AXf与显示所使用的偏振光PL的方向之间的关系的示意图。此外，“偏振光的方向”是指直线偏振光的电场的振动方向，也有时称为偏振方向或偏光轴。

如图2所示，背面偏振层RPL的吸收轴AXr和前面偏振层FPL的吸收轴AXf以相互正交的方式配置、前面偏振层FPL的吸收轴AXf与水平方向平行地配置的情况较多(例如，垂直取向模式、横电场模式)。显示所使用的偏振光PL是透过了背面偏振层RPL的偏振光，因此，其偏振方向与背面偏振层RPL的吸收轴AXr正交。只要从显示面的法线方向观察，不管方位角φ如何，都维持偏振光PL的方向与前面偏振层FPL的吸收轴AXf相互平行的关系，因此，不产生漏光。

然而，如图3所示，若从仰角θ_E成为45°的角度观察显示，则背面偏振层RPL的吸收轴AXr与前面偏振层FPL的吸收轴AXf之间的正交关系瓦解。因而，与背面偏振层RPL的吸收轴AXr正交的偏振光PL的方向偏离与前面偏振层FPL的吸收轴AXf平行的方向。其结果，若从倾斜视角观察液晶显示装置LCD，则产生漏光。

参照图4A～图4C而使用庞加莱球来说明上述的内容。图4A是以庞加莱球说明在从正面观察图2所示的液晶显示装置LCD时未产生漏光的情况的图，图4B是以庞加莱球说明在从斜向观察图3所示的液晶显示装置LCD时产生漏光的情况的图。图4C是以庞加莱球说明用于防止从斜向观察图3所示的液晶显示装置LCD时的漏光的光学补偿的图。

首先，参照图4A。在如图2所示这样从正面观察液晶显示装置LCD的情况下，透过了背面偏振层RPL(吸收轴AXr是图4A中的黑圆圈：S1＝0、S2＝-1、S3＝0)的偏振光PL1具有与吸收轴AXr正交的偏光轴(图4A中的PL1：S1＝0、S2＝1、S3＝0)，由具有与背面偏振层RPL的吸收轴AXr正交的吸收轴AXf的前面偏振层FPL吸收，无法透过前面偏振层FPL。此外，图4A所示的庞加莱球将图2中的轴PXh设为水平偏光轴(S1＝1)，将PXv设为垂直偏光轴(S1＝-1)。

另一方面，在如图3所示这样从斜向观察液晶显示装置LCD的情况下，背面偏振层RPL的吸收轴AXr偏离预定的方向(图4B中的黑圆圈)。因而，透过了背面偏振层RPL的偏振光PL1具有与吸收轴AXr正交的偏光轴(图4B中的点PL1：S1＝-0.125、S2＝0.992、S3＝0.000)，不与前面偏振层FPL的吸收轴AXf(S1＝0、S2＝1、S3＝0)平行。这样一来，偏振光PL1的一部分透过前面偏振层FPL，产生漏光。在图5中示意性地表示该偏离的角度θa。如随后例示模拟的结果的一部分这样，角度θa是3.6°。此外，3.6°是折射率是1.5的介质内的角度。

对于液晶显示装置LCD中的光学补偿，如图4C所示，使用相位差膜(例如，Nz系数是0.5的二分之一波长板)将偏振光PL1转换成偏振光PL2(S1＝0.125、S2＝0.992、S3＝0.000)。即，使偏振光PL1的偏振方向(偏光轴)向相反方向(偏振方向接近水平的方向)旋转了角度θa的两倍。即，在图5中，偏振光PL1的θb是48.6°，偏振光PL2的θb是41.4°。其结果，偏振光PL2的偏振方向与前面偏振层FPL的吸收轴AXf平行，偏振光PL2由前面偏振层FPL吸收，无法透过前面偏振层FPL。

接着，参照图6～图8而对防窥系统100中的漏光进行说明。图6是表示在防窥系统100中经由配置到透光部20W的空间PSS侧的第2偏振层20从方位角φ是45°且仰角θ_E是45°的方向观察配置到显示装置10D的前面的第1偏振层10时的、各吸收轴AX1和AX2与显示所使用的偏振光PL1和PL2的方向之间的关系的示意图，图6表示与方位角φ是45°且仰角θ_E是45°的倾斜方向正交的平面观察。在图6中，以水平偏光轴PXh表示二等分由于吸收轴AX1与吸收轴AX2的交叉而形成的相对较小的角度的方向，以垂直偏光轴PXv表示二等分由于吸收轴AX1与吸收轴AX2的交叉而形成的相对较大的角度的方向。

图7是使图6旋转、并使第1偏振层10与第2偏振层20之间的配置关系同图3的液晶显示装置LCD中的背面偏振层RPL与前面偏振层FPL之间的配置关系相对应的图，与图3同样地，第1偏振层10的吸收轴AX1与方位角φ是45°方向平行地配置。因而，如图5所示，能够使第1偏振层10的吸收轴AX1和第2偏振层20的吸收轴AX2分别与背面偏振层RPL的吸收轴AXr和前面偏振层FPL的吸收轴AXf相对应。

图8是以庞加莱球说明用于在防窥系统100中防止从斜向观察显示面10D时的漏光的光学补偿的图，与图4C相对应。如随后表示模拟的结果这样，使用用于防止上述的液晶显示装置LCD中的倾斜视角时的漏光的相位差膜而以使偏振光PL1的偏光轴向相反方向旋转7.2°(3.6°的两倍)的方式进行转换，从而能够将不使用相位差膜的情况的透过率11.8％(参照表2的比较例1)降低成5.7％(约6％)，但存在改善的余地(参照表2的实施例0)。认为通过在液晶显示装置LCD中使用上述的相位差膜，能够使倾斜视角的透过率降低到大致0％，相对于此在防窥系统100中仅降低到5.7％的主要原因在于，在防窥系统100中，第1偏振层10和第2偏振层20的层面相互正交。此外，将在透光部20W未设置第2偏振层20时的透过率设为100％来表示防窥系统100中的透过率(经由透光部20W观察由显示装置10D进行的显示时)。

通过模拟，研究了防窥系统100中的用于防止漏光的相位差膜的结构。在模拟中使用SHIN TECH株式会社的LCD Master 1D scription说明，求出来相对于波长380nm～780nm的范围的可见光的视感度透过率。第1偏振层10和第2偏振层20的透过率均设为43.1％，偏振度设为99.99％。第1偏振层10与第2偏振层20所成的角度设为90°，第2偏振层20设为形成于折射率是1.5的玻璃基板上。偏振层20的寻常光折射率是1.5，偏振光PL2的偏光轴的角度θb(参照图5)表示玻璃基板内的角度。

对各种结构进行了研究，结果可知：如在图8中示意性地表示那样，恰当地使用在防窥系统100中的相位差膜优选使偏振光PL1的偏光轴向相反方向旋转θa(例如3.6°)的3倍以上且10倍以下的角度(θa是3.6°时，11.0°以上35.0°以下)，进一步优选使其旋转5倍以上且8倍以下(θa是3.6°时，17.0°以上且29.0°以下)。在偏振光PL1的斯托克斯参数是S1＝-0.125、S2＝0.992、S3＝0.000时，偏振光PL2的斯托克斯参数优选处于(S1＝0.255、S2＝0.967、S3＝0.000)～(S1＝0.889、S2＝0.457、S3＝0.000)的范围内，进一步优选处于(S1＝0.451、S2＝0.893、S3＝0.000)～(S1＝0.775、S2＝0.632、S3＝0.000)的范围内。

接着，说明本发明的实施方式的防窥系统的具体的结构的例子。本发明的实施方式的防窥系统的结构可根据第1偏振层10的吸收轴AX1、第2偏振层20的吸收轴AX2的方位角φ(0°或90°)、相位差膜的慢轴SX的方位角φ、在相位差膜具有第1相位差层和第2相位差层(与第2相位差层相比第1相位差层靠近偏振层地配置)的情况下各慢轴SX1、SX2的方位角(φ1、φ2)、各相位差层的Re、Rth的大小、Nz系数的值、波长分散(正、逆或平坦)分类成特征性的5个类型A～E。将类型A～E的特征表示在表1中。各类型的优选的条件基于上述的模拟。将具体的模拟结果的一部分例示在表2中，随后说明。此外，在表1中，对于相位差层的波长分散，在记载为逆色散或平坦的结构中，特别优选逆色散或平坦，但也能够使用正分散的相位差层。对于波长分散空白的结构，没有特别优选的波长分散。

[表1]

以下，参照附图而说明类型A～E各自的结构的特征。

[类型A]

图9A是示意性地表示类型A的防窥系统100A1中的相位差膜的配置的图，左是俯视图，右是立体图。图9B是示意性地表示类型A的防窥系统100A2中的相位差膜的配置的图，左是俯视图，右是立体图。图9C是以庞加莱球说明防窥系统100A1中的相位差膜的作用的图。

图9A所示的类型A的防窥系统100A1具有配置到第1偏振层10上的相位差膜30A。第1偏振层10的吸收轴AX1与水平方向平行，第2偏振层20的吸收轴AX2与铅垂方向平行。相位差膜30A的慢轴SX-A与铅垂方向平行，并与吸收轴AX1正交。

图9B所示的类型A的防窥系统100A2具有配置到第2偏振层20上的相位差膜30B。第1偏振层10的吸收轴AX1与铅垂方向平行，第2偏振层20的吸收轴AX2与水平方向平行。相位差膜30B的慢轴SX-B与铅垂方向平行，并与吸收轴AX2正交。

在防窥系统100A1中，如图9C所示，透过了第1偏振层10的偏振光PL1由相位差膜30A转换成偏振光PL2。

[类型B]

图10A是示意性地表示类型B的防窥系统100B1中的相位差膜的配置的图，左是俯视图，右是立体图。图10B是示意性地表示类型B的防窥系统100B2中的相位差膜的配置的图，左是俯视图，右是立体图。图10C是以庞加莱球说明防窥系统100B1中的相位差膜的作用的图。

图10A所示的类型B的防窥系统100B1具有配置到第1偏振层10上的相位差膜30A。第1偏振层10的吸收轴AX1与水平方向平行，第2偏振层20的吸收轴AX2与铅垂方向平行。相位差膜30A的慢轴SX-A与水平方向平行，并与吸收轴AX1平行。

图10B所示的类型B的防窥系统100B2具有配置到第2偏振层20上的相位差膜30B。第1偏振层10的吸收轴AX1与铅垂方向平行，第2偏振层20的吸收轴AX2与水平方向平行。相位差膜30B的慢轴SX-B与水平方向平行，并与吸收轴AX2平行。

在防窥系统100B1中，如图10C所示，透过了第1偏振层10的偏振光PL1由相位差膜30B转换成偏振光PL2。

[类型C]

图11A是示意性地表示类型C的防窥系统100C1中的相位差膜的配置的图，左是俯视图，右是立体图。图11B是示意性地表示类型C的防窥系统100C2中的相位差膜的配置的图，左是俯视图，右是立体图。图11C是以庞加莱球说明防窥系统100C1中的相位差膜的作用的图。

图11A所示的类型C的防窥系统100C1具有配置到第1偏振层10上的相位差膜30A，相位差膜30A具有第1相位差层30A1和第2相位差层30A2。第1偏振层10的吸收轴AX1与水平方向平行，第2偏振层20的吸收轴AX2与铅垂方向平行。第1相位差层30A1的慢轴SX-A1和第2相位差层30A2的慢轴SX-A2均与铅垂方向平行，并与吸收轴AX1正交。

图11B所示的类型C的防窥系统100C2具有配置到第2偏振层20上的相位差膜30B，相位差膜30B具有第1相位差层30B1和第2相位差层30B2。第1偏振层10的吸收轴AX1与铅垂方向平行，第2偏振层20的吸收轴AX2与水平方向平行。第1相位差层30B1的慢轴SX-B1和第2相位差层30B2的慢轴SX-B2均与铅垂方向平行，并与吸收轴AX2正交。

在防窥系统100C1中，如图11C所示，透过了第1偏振层10的偏振光PL1由相位差膜30A转换成偏振光PL2。

[类型D]

图12A是示意性地表示类型D的防窥系统100D1中的相位差膜的配置的图，左是俯视图，右是立体图。图12B是示意性地表示类型D的防窥系统100D2中的相位差膜的配置的图，左是俯视图，右是立体图。图12C是以庞加莱球说明防窥系统100D1中的相位差膜的作用的图。

图12A所示的类型D的防窥系统100D1具有配置到第1偏振层10上的相位差膜30A，相位差膜30A具有第1相位差层30A1和第2相位差层30A2。第1偏振层10的吸收轴AX1与水平方向平行，第2偏振层20的吸收轴AX2与铅垂方向平行。第1相位差层30A1的慢轴SX-A1和第2相位差层30A2的慢轴SX-A2均与水平方向平行，并与吸收轴AX1平行。

图12B所示的类型D的防窥系统100D2具有配置到第2偏振层20上的相位差膜30B，相位差膜30B具有第1相位差层30B1和第2相位差层30B2。第1偏振层10的吸收轴AX1与铅垂方向平行，第2偏振层20的吸收轴AX2与水平方向平行。第1相位差层30B1的慢轴SX-B1和第2相位差层30B2的慢轴SX-B2均与水平方向平行，并与吸收轴AX1正交。

在防窥系统100D1中，如图12C所示，透过了第1偏振层10的偏振光PL1由相位差膜30B转换成偏振光PL2。

[类型E]

图13A是示意性地表示类型E的防窥系统100E1中的相位差膜的配置的图，左是俯视图，右是立体图。图13B是示意性地表示类型E的防窥系统100E2中的相位差膜的配置的图，左是俯视图，右是立体图。图13C是以庞加莱球说明防窥系统100E1中的相位差膜的作用的图。

图13A所示的类型E的防窥系统100E1具有配置到第1偏振层10上的相位差膜30A，相位差膜30A具有第1相位差层30A1h和第2相位差层30A2h。第1偏振层10的吸收轴AX1与水平方向平行，第2偏振层20的吸收轴AX2与铅垂方向平行。第1相位差层30A1h的慢轴SX-A1和第2相位差层30A2h的慢轴SX-A2均与铅垂方向平行，并与吸收轴AX1正交。类型E具有作为二分之一波长板的第1相位差层30A1h和第2相位差层30A2h来替代类型C的防窥系统(参照图11A和图11B)的第1相位差层30A1和第2相位差层30A2。此外，如表1所示，第2相位差层30A2h的Nz值优选处于第1相位差层30A1h的Nz值(0～1.5)加上1.0～4.0而成的范围内、即1.0～5.5的范围内。

图13B所示的类型E的防窥系统100E2具有配置到第2偏振层20上的相位差膜30B，相位差膜30B具有第1相位差层30B1h和第2相位差层30B2h。第1偏振层10的吸收轴AX1与铅垂方向平行，第2偏振层20的吸收轴AX2与水平方向平行。第1相位差层30B1h的慢轴SX-B1和第2相位差层30B2h的慢轴SX-B2均与铅垂方向平行，并与吸收轴AX2正交。

在防窥系统100E1中，如图13C所示，透过了第1偏振层10的偏振光PL1由相位差膜30A转换成偏振光PL2。

在表2中表示对本发明的实施方式的防窥系统的具体例进行了模拟的结果的一部分。在表2中一并表示未进行相位差膜的补偿的情况的结果作为比较例1。另外，将使用了用于参照图4C而进行了说明的液晶显示装置的漏光防止的相位差膜的例子表示为实施例0。实施例1～23的防止漏光的效果均比实施例0优异，能够将透过率设为3％以下。

[表2]

另外，在图14中表示比较例1中的偏振状态，在图15～图18中表示以庞加莱球说明实施例0和实施例1～实施例23中的相位差膜的作用的图。在相位差膜具有第1相位差层和第2相位差层的例子中，以箭头表示各自的作用。

在图19中将通过表2所示的模拟求出来的透过率的值表示在已由相位差膜补偿的偏振光的斯托克斯参数S1-S3映射上。如从图19可知那样，只要处于0.25＜S1＜0.9且-0.4＜S3＜0.4的范围内，就能够将透过率设为3％以下。而且，只要处于0.45＜S1＜0.78且-0.15＜S3＜0.15的范围内，就能够将透过率设为1％以下。

接着，试制与图11A所示的防窥系统100C1相对应的系统，如图20所示，将测定了在方位角φ是-45°方向上从与显示面10D的中央垂直的水平面向下倾斜了10°、20°、30°的方向(即，仰角θ_E是-10°、-20°、-30°)上的透过率的结果与上述的模拟的结果一并表示。

表3中的“参照”没有相位差膜。实验例1使用了第1相位差层(Re是65nm、Nz系数是3.8)、第2相位差层(Re是85nm、Nz系数是1.0)(与表2的实施例9相对应)。实验例2使用了第1相位差层(Re是52nm-Nz系数2.4)、第2相位差层(Re是140nm-Nz系数1.0)(与表2的实施例8相对应)。作为相位差层，均使用了环烯制的相位差膜(日本瑞翁株式会社制的ZeonorFilm(注册商标))。在第1偏振层10和第2偏振层20方面均使用了透过率是43.2％、偏振度是99.99％的丙烯酸树脂制的偏振板(日东电工株式会社制)。当然，本发明的实施方式所使用的相位差层、偏振层并不限于这些，能够使用公知的相位差层、偏振层。偏振层与相位差层、或相位差层彼此使用光学粘接剂或光学粘合剂而相互粘合。另外，偏振层与相位差层也可不使用粘接剂/粘合剂，而是直接层叠。而且，根据需要设置保护层(例如TAC层)。相位差膜的延迟包括粘接层和保护层的延迟。

[表3]

如从表3的结果可知那样，可以说成模拟结果与实测值良好地一致。另外，可知：根据本发明的实施方式的防窥系统，能够以较高的精度防止从倾斜视角的窥视。

在上述内容中，作为在显示面的前面具有第1偏振层的显示装置，以具备偏振层的液晶显示装置为例而对本发明的实施方式的防窥系统进行了说明，该第1偏振层具有与第1方向平行的第1吸收轴，该偏振层在水平方向(或铅垂方向)上具有吸收轴，但并不限于此。例如，LED显示装置(包括Micro LED显示装置)、有机EL显示装置使用非偏振光而进行显示。另外，公知有在前面的偏振层的进一步外侧配置有四分之一波长板或具有较大的延迟的相位差层的液晶显示装置，以便即使经由偏振光太阳镜，也看到显示。在如此利用显示装置本身所出射的光是非偏振光或圆偏振光的显示装置的情况下，将第1偏振层设置于这些显示装置的前面即可。第1偏振层的吸收轴的方向优选与水平方向或铅垂方向平行，特别优选与水平方向平行。

而且，在使用如TN模式的液晶显示装置这样配置到显示面的前面的偏振层的吸收轴的方向大幅度偏离水平方向或铅垂方向的液晶显示装置(在TN模式的液晶显示装置中，方位角是45°或135°)、为了抑制由户外光线导致的可视性的降低而在显示面的前面配置有圆偏振板的显示装置(例如有机EL显示装置)且偏振层的吸收轴的方向未确定的(或者利用者未知的)显示装置的情况下，在显示面与第1偏振层之间进一步配置具有4000nm以上的正面延迟的相位差层即可。正面延迟如此非常大的相位差层以消除偏振光的方式起作用。例如，即使偏振度是99％以上的直线偏振光入射，也通过这样的相位差层，从而偏振度能成为1％以下。已消除偏振光的光(非偏振光)由第1偏振层转换成预定的偏振方向的偏振光。因而，能够用作上述的防窥系统。

作为具有4000nm以上的正面延迟的相位差层，例如，能够使用日本特许第3105374号公报或日本特开2011-107198号公报所述的相位差膜。正面延迟的上限值并没有特别限定，例如是30000nm。即使超过该正面延迟的上限值，消除偏振光的效果也没有变化，反而制造成品率有可能降低。对于使用了这样的相位差层的结构，记载于在与本申请相同的日期申请的日本特愿2020-064553号。为了参考，将日本特愿2020-064553号的公开内容的全部引用于本说明书中。

如上所述，根据本发明的实施方式，提供一种能够防止从倾斜方向的窥视的防窥系统和使用了该防窥系统的防窥方法。在本实施方式的防窥系统中，相位差膜30既可以设置于偏振层10上(相位差膜30A)，也可以设置于偏振层20上(相位差膜30B)。在将相位差膜30B设置到偏振层20上的情况下，提供防窥系统所使用的窗构件。窗构件具备：偏振层20，其配置于透明基板(未图示)的房间侧，具有与铅垂方向或水平方向平行的吸收轴；和相位差膜30，其配置到偏振层20的房间侧，在从房间的外部沿着视线方向观察位于房间的内部的假想平面(相当于显示面10D)的平面观察时，相位差膜30具有如下双折射性：在具有与假想平面上的水平线段或铅垂线段正交的偏光轴的直线偏振光在偏光轴与所述吸收轴之间沿着产生比0°大的角度θ(相当于图5中的角度θa)的方向传播时转换直线偏振光的偏振状态，以使偏光轴越过吸收轴而旋转。偏光轴越过吸收轴而旋转的角度优选设为上述的说明中的角度θb。

产业上的可利用性

若使用本发明的实施方式的防窥系统、防窥方法以及恰当地使用于该防窥系统、防窥方法的窗构件，则能够以较高的精度防止从斜向窥视的情况。

附图标记说明

10、第1偏振层；10D、显示装置、显示面；20、第2偏振层；20W、透光部(窗)；30、相位差膜；100、防窥系统。

Claims (14)

1.一种防窥系统，其具有：

显示装置，其在显示面的前面具有第1偏振层，该第1偏振层具有与第1方向平行的第1吸收轴；和

隔板，其是使由所述显示装置提供显示的空间与周围隔开的隔板，具有能够观察所述空间内的透光部，

所述透光部具有：透明基板；和第2偏振层，其配置于所述透明基板的所述空间侧，具有与第2方向平行的第2吸收轴，在该防窥系统中，

所述防窥系统还具有配置到所述第1偏振层的前面或所述第2偏振层的所述空间侧的相位差膜，

所述相位差膜具有与第3方向平行的慢轴，该第3方向与所述第1方向正交或与所述第2方向平行，

使从所述显示面的方位角是45°、仰角是45°的倾斜方向经由所述透光部观察所述显示面时的透过率降低。

2.根据权利要求1所述的防窥系统，其中，

在与所述倾斜方向正交的平面观察时，在将二等分由于所述第1吸收轴与所述第2吸收轴的交叉而形成的相对较小的角度的方向设为水平偏光轴、将二等分由于所述第1吸收轴与所述第2吸收轴的交叉而形成的相对较大的角度的方向设为垂直偏光轴时，

从所述显示面出射并透过了所述相位差膜的直线偏振光的、规定向所述第2偏振层入射之前的偏振状态的斯托克斯参数S1和S3满足如下关系：

0.25＜S1＜0.9，

-0.4＜S3＜0.4。

3.根据权利要求1或2所述的防窥系统，其中，

所述相位差膜的由厚度和(nx-ny)之积规定的正面延迟Re是200nm以上且300nm以下，所述相位差膜的由(nx-nz)/(nx-ny)规定的Nz系数是-1.0以上且2.0以下。

4.根据权利要求1或2所述的防窥系统，其中，

所述相位差膜包括多个相位差层。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的防窥系统，其中，

所述第1方向和所述第2方向中的一者是水平方向，另一者是铅垂方向。

6.根据权利要求5所述的防窥系统，其中，

所述第1方向是水平方向，所述相位差膜配置于所述第1偏振层的所述前面。

7.根据权利要求5所述的防窥系统，其中，

所述第2方向是水平方向，所述相位差膜配置于所述第2偏振层的所述空间侧。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的防窥系统，其中，

所述显示面和所述透光部与铅垂方向平行，

所述显示面与所述透光部所成的角度是30°以上且150°以下。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的防窥系统，其中，

所述透过率是6％以下。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的防窥系统，其中，

所述透过率是3％以下。

11.一种窗构件，其是设置于房间的壁的窗构件，其中，

该窗构件具备：

透明基板；

偏振层，其配置于所述透明基板的所述房间侧，具有与铅垂方向或水平方向平行的吸收轴；以及

相位差膜，其配置到所述偏振层的所述房间侧，

在从所述房间的外部沿着视线方向观察位于所述房间的内部的假想平面的平面观察时，所述相位差膜具有如下双折射性：在具有与所述假想平面上的水平线段或铅垂线段正交的偏光轴的直线偏振光在所述偏光轴与所述吸收轴之间沿着产生比0°大的角度θ的方向传播时，转换所述直线偏振光的偏振状态，以便所述偏光轴越过所述吸收轴而旋转。

12.根据权利要求11所述的窗构件，其中，

所述相位差膜使所述直线偏振光的所述偏光轴越过所述吸收轴而旋转的角度是角度θ的3倍以上且10倍以下。

13.根据权利要求11或12所述的窗构件，其中，

在所述视线方向相对于所述假想平面的入射角是45°、且入射面以45°的角度与水平面交叉的情况下，

在与所述视线方向正交的平面观察时，在将二等分由于所述吸收轴与所述水平线段的交叉而形成的相对较小的角度的方向设为水平偏光轴、将二等分由于所述吸收轴与所述水平线段的交叉而形成的相对较大的角度的方向设为垂直偏光轴时，

透过了所述相位差膜的所述直线偏振光的、规定向所述偏振层入射之前的偏振状态的斯托克斯参数S1和S3满足如下关系：

0.25＜S1＜0.9，

-0.4＜S3＜0.4。

14.一种防窥方法，其中，

显示装置，其在显示面的前面具有第1偏振层，该第1偏振层具有与第1方向平行的第1吸收轴；

隔板，其是使由所述显示装置提供显示的空间与周围隔开的隔板，且是具有能够观察所述空间内的透光部的隔板，所述透光部具有：透明基板；和第2偏振层，其配置于所述透明基板的所述空间侧，具有与第2方向平行的第2吸收轴，

将具有与第3方向平行的慢轴的相位差膜配置于所述第1偏振层的前面或所述第2偏振层的所述空间侧，该第3方向与所述第1方向正交或与所述第2方向平行，从而使从所述显示面的方位角是45°、仰角是45°的倾斜方向经由所述透光部观察所述显示面时的透过率降低。

Images