JP2018194806A - Display device - Google Patents

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Abstract

To provide a display device that can prevent a non-video area from being visually recognized, the non-video area resulting from a non-pixel area present between pixels of a video source.SOLUTION: An optical sheet 20 has unit shapes 21a that are formed in a convex shape or a concave shape, and the unit shapes 21a are arranged at least in a specific arrangement direction in a sheet surface orthogonal to a thickness direction of the optical sheet 20. The optical sheet 20 diffuses light in an arrangement direction of the unit shapes 21a, and diffusion of light diffused by the optical sheet 20 has directivity with respect to the direction in the sheet surface of the optical sheet 20.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、観察者に映像を表示する表示装置に関するものである。   The present invention relates to a display device that displays an image to an observer.

従来、LCD(Liquid Crystal Display)や有機ELディスプレイ等の映像源による映像を、光学系を介して観察者に観察させる頭部装着型の表示装置、いわゆるヘッドマウントディスプレイ(HMD)が提案されている(例えば、特許文献1)。このような頭部装着型の表示装置は、レンズ等の光学系によって映像源から投射される映像光を拡大して鮮明な映像を観察者に表示している。
このような表示装置に用いられる映像源は、映像を構成する複数の画素領域と、各画素領域間に設けられ、映像の表示に寄与しない非画素領域とが設けられている。このような映像源から出射された映像光をレンズにより拡大した場合、画素領域により構成される映像だけでなく、非画素領域が起因となる非映像領域も拡大されてしまうこととなり、映像だけでなく非映像領域も観察者に視認されてしまう場合があり、鮮明な映像の表示の妨げとなる場合があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, a head-mounted display device, a so-called head mounted display (HMD), that allows an observer to observe an image from an image source such as an LCD (Liquid Crystal Display) or an organic EL display through an optical system has been proposed. (For example, patent document 1). Such a head-mounted display device enlarges image light projected from an image source by an optical system such as a lens and displays a clear image to an observer.
A video source used in such a display device is provided with a plurality of pixel regions constituting a video and non-pixel regions that are provided between the pixel regions and do not contribute to video display. When the image light emitted from such an image source is enlarged by a lens, not only the image constituted by the pixel area, but also the non-image area caused by the non-pixel area is enlarged, and only the image is obtained. In some cases, the non-video area may be visually recognized by the observer, which may hinder the display of a clear video.

特表2011−509417号公報Special table 2011-509417 gazette

本発明の課題は、映像源の画素間に存在する非画素領域が起因となる非映像領域が視認されてしまうことを抑制することができる表示装置を提供することである。   The subject of this invention is providing the display apparatus which can suppress that the non-image area | region resulting from the non-pixel area | region which exists between the pixels of an image source originates.

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。   The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.

第1の発明は、映像光を出射する映像源(11)と、前記映像光を拡大して観察者側へ出射するレンズ(12)と、前記映像源(11)と前記レンズ(12)との間に配置される光学シート(20)と、を備え、前記光学シート(20)が拡散する光の拡散は、光学シート(20)のシート面内の方向に関して拡散が最も大きい方向を持ち指向性を有している、表示装置(1)である。   According to a first aspect of the present invention, there is provided an image source (11) that emits image light, a lens (12) that expands and emits the image light toward an observer, the image source (11), and the lens (12). An optical sheet (20) disposed between the optical sheet (20), and the diffusion of the light diffused by the optical sheet (20) has a direction in which the diffusion is greatest with respect to the direction in the sheet plane of the optical sheet (20). It is a display device (1) having the property.

第2の発明は、第1の発明に記載の表示装置(1)において、前記光学シート(20)が拡散する光の拡散は、拡散が最も大きい方向の拡散角が、拡散が最も小さい方向の拡散角の10倍以上であること、を特徴とする表示装置(1)である。   According to a second invention, in the display device (1) according to the first invention, the diffusion of the light diffused by the optical sheet (20) has a diffusion angle in a direction in which the diffusion is the largest and a diffusion angle in the direction in which the diffusion is the smallest. It is a display device (1) characterized by being 10 times or more of the diffusion angle.

第3の発明は、第1の発明又は第2の発明に記載の表示装置(1)において、前記光学シート(20)は、凸状又は凹状に形成されている単位形状(21a)を有し、前記単位形状(21a)は、少なくとも光学シート(20)の厚み方向に直交するシート面内の特定の配列方向に配列されており、前記光学シート(20)は、前記単位形状(21a)の配列方向へ光を拡散し、前記単位形状(21a)は、前記光学シート(20)の厚み方向に直交するシート面内の第1の方向に延在し、前記シート面内の前記第1の方向に直交する第2の方向を前記特定の配列方向として配列されており、前記光学シート(20)が拡散する光の拡散が最も大きい方向は、前記特定の配列方向であること、を特徴とする表示装置(1)である。   According to a third invention, in the display device (1) according to the first invention or the second invention, the optical sheet (20) has a unit shape (21a) formed in a convex shape or a concave shape. The unit shapes (21a) are arranged in a specific arrangement direction at least in the sheet plane orthogonal to the thickness direction of the optical sheet (20), and the optical sheet (20) is formed of the unit shape (21a). The light diffuses in the arrangement direction, and the unit shape (21a) extends in a first direction in the sheet surface orthogonal to the thickness direction of the optical sheet (20), and the first shape in the sheet surface The second direction orthogonal to the direction is arranged as the specific arrangement direction, and the direction in which the diffusion of the light diffused by the optical sheet (20) is the largest is the specific arrangement direction. The display device (1) to be used.

第4の発明は、第1の発明から第3の発明までのいずれかに記載の表示装置(1)において、前記映像源(11)は、複数の画素が並べて配置されて構成されており、画素と画素との中心距離が最も近接している方向を第1近接配列方向として規定し、前記第1近接配列方向とは異なる方向であって、前記第1近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第2近接配列方向として規定し、前記第1近接配列方向及び前記第2近接配列方向とは異なる方向であって、前記第2近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第3近接配列方向として規定し、前記第1近接配列方向から前記第3近接配列方向とは異なる方向であって、前記第3近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第4近接配列方向として規定し、3以上の整数をNとして、以下、前記第1近接配列方向から第N近接配列方向とは異なる方向であって、前記第N近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第(N+1)近接配列方向として規定し、前記拡散が最も大きい方向は、前記第N近接配列方向に対して±2度以内の角度を持って配置されており、前記第N近接配列方向における画素と画素との中心距離のうち、前記拡散が最も大きい方向と対応する方向の中心距離は、前記第1近接配列方向における画素と画素との中心距離の7倍以内であること、を特徴とする表示装置(1)である。   According to a fourth invention, in the display device (1) according to any one of the first to third inventions, the video source (11) is configured by arranging a plurality of pixels side by side, The direction in which the center distance between the pixels is closest is defined as the first proximity arrangement direction, which is different from the first proximity arrangement direction, and is next to the first proximity arrangement direction. A direction in which the center distances are close to each other is defined as a second adjacent arrangement direction, which is different from the first adjacent arrangement direction and the second adjacent arrangement direction, and is next to the second adjacent arrangement direction. A direction in which the center distance between pixels is close is defined as a third proximity arrangement direction, and is a direction different from the first proximity arrangement direction to the third proximity arrangement direction, and the third proximity arrangement direction The one where the center distance between the pixels is next to Is defined as the fourth adjacent arrangement direction, an integer of 3 or more is N, and the following pixel is a direction different from the first adjacent arrangement direction to the Nth adjacent arrangement direction, and is the pixel next to the Nth adjacent arrangement direction. The direction in which the center distance between the pixel and the pixel is close is defined as the (N + 1) th adjacent arrangement direction, and the direction with the largest diffusion has an angle within ± 2 degrees with respect to the Nth adjacent arrangement direction. The center distance in the direction corresponding to the direction in which the diffusion is largest among the center distances between the pixels in the Nth adjacent arrangement direction is the center between the pixels in the first adjacent arrangement direction. The display device (1) is characterized by being within 7 times the distance.

第5の発明は、第4の発明に記載の表示装置(1)において、前記拡散が最も大きい方向は、前記第1近接配列方向及び前記第2近接配列方向に対して±5度以上の角度を持って配置されていること、を特徴とする表示装置(1)である。   According to a fifth invention, in the display device (1) according to the fourth invention, the direction in which the diffusion is the largest is an angle of ± 5 degrees or more with respect to the first adjacent arrangement direction and the second adjacent arrangement direction. The display device (1) is characterized by being arranged with

第6の発明は、第4の発明に記載の表示装置(1)において、前記拡散が最も大きい方向は、前記第1近接配列方向に対して±10度以上の角度を持って配置されており、かつ、前記第2近接配列方向に対して±5度以上の角度を持って配置されていること、を特徴とする表示装置(1)である。   According to a sixth aspect of the present invention, in the display device (1) according to the fourth aspect of the present invention, the direction in which the diffusion is greatest is arranged with an angle of ± 10 degrees or more with respect to the first adjacent arrangement direction. The display device (1) is characterized in that the display device (1) is arranged with an angle of ± 5 degrees or more with respect to the second adjacent arrangement direction.

第7の発明は、第4の発明に記載の表示装置(1)において、前記拡散が最も大きい方向は、前記第N近接配列方向と同じ方向であること、を特徴とする表示装置(1)である。   According to a seventh invention, in the display device (1) according to the fourth invention, the direction in which the diffusion is the largest is the same direction as the Nth adjacent arrangement direction. It is.

第8の発明は、第4の発明に記載の表示装置(1)において、前記拡散が最も大きい方向に沿った方向に引かれた直線であって、前記画素の最外径部分を通る直線を引いて前記画素が含まれる領域と前記画素が含まれない領域とに仮想的に前記映像源(11)を分割した場合、前記画素が含まれる領域の面積比率が80%以上であるように、前記拡散が最も大きい方向が設けられていること、を特徴とする表示装置(1)である。   According to an eighth aspect of the present invention, in the display device (1) according to the fourth aspect of the present invention, a straight line drawn in a direction along the direction in which the diffusion is the largest and passing through the outermost diameter portion of the pixel. When the video source (11) is virtually divided into a region including the pixel and a region not including the pixel, the area ratio of the region including the pixel is 80% or more. A display device (1) characterized in that a direction in which the diffusion is greatest is provided.

第9の発明は、第8の発明に記載の表示装置(1)において、前記画素が含まれる領域の面積比率が100%であるように、前記拡散が最も大きい方向が設けられていること、を特徴とする表示装置(1)である。   According to a ninth aspect, in the display device (1) according to the eighth aspect, a direction in which the diffusion is the largest is provided so that an area ratio of a region including the pixels is 100%. A display device (1) characterized by the following.

第10の発明は、第4の発明に記載の表示装置(1)において、前記映像源(11)は、複数色の前記画素が並べて配置されて構成されており、前記拡散が最も大きい方向では、異なる色の画素が含まれて配列されていること、を特徴とする表示装置(1)である。   According to a tenth aspect of the present invention, in the display device (1) according to the fourth aspect of the invention, the video source (11) is configured by arranging the pixels of a plurality of colors side by side, and in the direction in which the diffusion is the largest. The display device (1) is characterized in that pixels of different colors are included and arranged.

第11の発明は、第1の発明から第10の発明までのいずれかに記載の表示装置(1)において、前記光学シート(20)は、拡散が最も大きい方向に関して、映像源(11)側の面から入射角度0°で入射して観察者側に出射した透過光の半値角をαとし、この透過光の輝度が最大輝度の1/20となる拡散角をβとしたとき、β≦5×αを満たすこと、を特徴とする表示装置(1)である。   An eleventh aspect of the invention is the display device (1) according to any one of the first to tenth aspects of the invention, wherein the optical sheet (20) is on the image source (11) side with respect to the direction in which the diffusion is the largest. When the half-value angle of the transmitted light that is incident from the surface of the light at an incident angle of 0 ° and is emitted to the viewer side is α, and the diffusion angle at which the luminance of the transmitted light is 1/20 of the maximum luminance is β, β ≦ The display device (1) is characterized by satisfying 5 × α.

第12の発明は、第1の発明から第11の発明までのいずれかに記載の表示装置(1)において、前記単位形状(21a)の拡散角θにおける輝度をI(θ)とし、前記レンズ(12)と前記単位形状(21a)が形成された界面との間の距離をK1とし、前記レンズ(12)の有効半径をR3としたとき、前記単位形状(21a)の平均拡散角θave1を、

Figure 2018194806
と定義し、前記単位形状(21a)が形成された界面と前記映像源(11)の表示層との間の距離をL1とし、前記第N近接配列方向のいずれかの近接配列方向うち、前記拡散が最も大きい方向に最も近い方向について、その近接配列方向を規定している画素配列ピッチをPPとしたとき、5≦θave1×L1/PP≦60を満たすこと、を特徴とする表示装置(1)である。 According to a twelfth aspect, in the display device (1) according to any one of the first to eleventh aspects, the luminance at the diffusion angle θ of the unit shape (21a) is I 1 (θ), When the distance between the lens (12) and the interface on which the unit shape (21a) is formed is K1, and the effective radius of the lens (12) is R3, the average diffusion angle θave1 of the unit shape (21a) The
Figure 2018194806
The distance between the interface on which the unit shape (21a) is formed and the display layer of the video source (11) is L1, and among the adjacent arrangement directions of the Nth adjacent arrangement directions, A display device (1) satisfying 5 ≦ θave1 × L1 / PP ≦ 60, where PP is the pixel array pitch that defines the adjacent array direction in the direction closest to the direction with the largest diffusion. ).

第13の発明は、第12の発明に記載の表示装置(1)において、23≦θave1×L1/PP≦35を満たすこと、を特徴とする表示装置(1)である。   A thirteenth invention is the display device (1) according to the twelfth invention, characterized in that 23 ≦ θave1 × L1 / PP ≦ 35 is satisfied.

第14の発明は、第4の発明に記載の表示装置(1)において、前記単位形状(21a)は、前記光学シート(20)の厚み方向に平行であって前記拡散が最も大きい方向に平行な断面における断面形状が略円弧状に形成されており、前記単位形状(21a)が配列されるピッチをP1とし、前記単位形状(21a)の前記断面形状の円弧状の形状の曲率半径をR1とし、前記単位形状(21a)が形成された界面を介して互いに隣接する領域の屈折率のうち屈折率が高い方の屈折率をnaとし、屈折率がnaよりも低い方の屈折率をnbとし、前記単位形状(21a)が形成された界面と前記映像源(11)の表示層との間の距離をL1として、前記単位形状(21a)によって前記映像光が拡散される程度を表す指標としての拡散度D1を、D1=(P1/R1)×(1−(nb/na))×L1と定義し、前記第N近接配列方向のいずれかの近接配列方向うち、前記特定の配列方向に最も近い方向について、その近接配列方向を規定している画素配列ピッチをPPとしたとき、1.0≦D1/PP≦2.0を満たすこと、を特徴とする表示装置(1)である。   In a fourteenth aspect of the present invention, in the display device (1) according to the fourth aspect, the unit shape (21a) is parallel to the thickness direction of the optical sheet (20) and parallel to the direction in which the diffusion is greatest. The cross-sectional shape in a simple cross-section is formed in a substantially arc shape, the pitch at which the unit shapes (21a) are arranged is P1, and the radius of curvature of the arc shape of the cross-sectional shape of the unit shape (21a) is R1. Of the refractive indexes of the regions adjacent to each other through the interface on which the unit shape (21a) is formed, the refractive index having a higher refractive index is defined as na, and the refractive index having a refractive index lower than na is defined as nb. And the distance between the interface on which the unit shape (21a) is formed and the display layer of the image source (11) is L1, and an index representing the degree to which the image light is diffused by the unit shape (21a) Diffusion degree D1 as , D1 = (P1 / R1) × (1− (nb / na)) × L1, and among the adjacent arrangement directions of the Nth adjacent arrangement directions, the direction closest to the specific arrangement direction, The display device (1) is characterized in that 1.0 ≦ D1 / PP ≦ 2.0 is satisfied, where PP is a pixel array pitch that defines the proximity array direction.

第15の発明は、第14の発明に記載の表示装置(1)において、1.2≦D1/PP≦1.7を満たすこと、を特徴とする表示装置(1)である。   A fifteenth aspect of the invention is the display device (1) according to the fourteenth aspect of the invention, wherein 1.2 ≦ D1 / PP ≦ 1.7 is satisfied.

第16の発明は、第1の発明から第15の発明までのいずれかに記載の表示装置(1)において、前記単位形状(21a)が配列されるピッチをP1とし、前記単位形状(21a)が形成された界面と前記映像源(11)の表示層との間の距離をL1としたとき、0.005≦P1/L1≦0.05を満たすこと、を特徴とする表示装置(1)である。   According to a sixteenth aspect of the present invention, in the display device (1) according to any one of the first to fifteenth aspects, a pitch at which the unit shapes (21a) are arranged is P1, and the unit shape (21a) A display device (1), wherein 0.001 ≦ P1 / L1 ≦ 0.05 is satisfied, where L1 is a distance between the interface on which the film is formed and the display layer of the video source (11). It is.

第17の発明は、第1の発明から第16の発明までのいずれかに記載の表示装置(1)において、前記映像源(11)は、複数の画素が並べて配置されて構成されており、前記映像源及び前記光学シートを配置した状態で表示される映像において、前記光学シートの拡散作用によって1つの前記画素からの光が広がる範囲である発光エリア(EA)の広がり幅(W)は、最も発光エリアの広がりが大きい方向において光量の最大値の1/5となる最も離れた2点(t1,t2)の間隔として規定され、前記広がり幅は、前記映像において最も近接して配置された画素と画素との中心距離の0.5倍以上5倍以下となること、を特徴とする表示装置(1)である。   According to a seventeenth aspect, in the display device (1) according to any one of the first to sixteenth aspects, the video source (11) is configured by arranging a plurality of pixels side by side. In an image displayed in a state where the image source and the optical sheet are arranged, a spread width (W) of a light emitting area (EA) that is a range in which light from one of the pixels spreads by a diffusion action of the optical sheet is: It is defined as the distance between the two most distant points (t1, t2), which is 1/5 of the maximum value of the light amount in the direction in which the light emission area is the largest, and the spread width is arranged closest to the image. The display device (1) is characterized by being 0.5 to 5 times the center distance between pixels.

第18の発明は、第17の発明に記載の表示装置(1)において、前記広がり幅(W)は、前記映像において、前記最も発光エリア(EA)の広がりが大きい方向に沿って配列された画素と画素との中心距離以下であること、を特徴とする表示装置(1)である。   According to an eighteenth aspect of the present invention, in the display device (1) according to the seventeenth aspect of the invention, the spread width (W) is arranged along the direction in which the spread of the light emitting area (EA) is the largest in the video. The display device (1) is characterized in that it is equal to or less than a center distance between pixels.

第19の発明は、第17の発明又は第18の発明に記載の表示装置(1)において、画素と画素との中心距離が最も近接している方向を第1近接配列方向として規定し、前記第1近接配列方向とは異なる方向であって、前記第1近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第2近接配列方向として規定し、前記第1近接配列方向及び前記第2近接配列方向とは異なる方向であって、前記第2近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第3近接配列方向として規定し、前記第1近接配列方向から前記第3近接配列方向とは異なる方向であって、前記第3近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第4近接配列方向として規定し、3以上の整数をNとして、以下、前記第1近接配列方向から第N近接配列方向とは異なる方向であって、前記第N近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第(N+1)近接配列方向として規定し、前記最も発光エリア(EA)の広がりが大きい方向は、前記第1近接配列方向及び前記第2近接配列方向に対して±5度以上の角度をなすこと、を特徴とする表示装置(1)である。   According to a nineteenth aspect of the present invention, in the display device (1) according to the seventeenth aspect or the eighteenth aspect, the direction in which the center distance between the pixels is the closest is defined as the first adjacent arrangement direction, A direction different from the first adjacent arrangement direction, and a direction in which the center distance between the pixels is next to the first adjacent arrangement direction is defined as a second adjacent arrangement direction, and the first adjacent arrangement direction A direction different from the direction and the second adjacent arrangement direction, and a direction in which a center distance between the pixels is next to the second adjacent arrangement direction is defined as a third adjacent arrangement direction, A direction that is different from the first adjacent arrangement direction to the third adjacent arrangement direction and in which the center distance between the pixels is next to the third adjacent arrangement direction is defined as a fourth adjacent arrangement direction. An integer greater than or equal to 3 is assumed to be N, and hereinafter, A direction different from the array direction to the Nth adjacent array direction, and a direction in which the center distance between the pixels is next to the Nth adjacent array direction is defined as the (N + 1) th adjacent array direction; In the display device (1), the direction in which the light emitting area (EA) is most widened is at an angle of ± 5 degrees or more with respect to the first adjacent array direction and the second adjacent array direction. is there.

第20の発明は、第19の発明に記載の表示装置(1)において、前記最も発光エリア(EA)の広がりが大きい方向は、前記第N近接配列方向に対して±2度以内の角度をなすこと、を特徴とする表示装置(1)である。   According to a twentieth aspect of the present invention, in the display device (1) according to the nineteenth aspect of the invention, the direction in which the light emitting area (EA) is the largest is an angle within ± 2 degrees with respect to the Nth adjacent arrangement direction. It is a display device (1) characterized by doing.

第21の発明は、第17の発明から第20の発明までのいずれかに記載の表示装置(1)において、前記光学シート(20)の拡散作用によって、前記発光エリア(EA)が一方向へ広がっていること、を特徴とする表示装置(1)である。   According to a twenty-first aspect, in the display device (1) according to any one of the seventeenth aspect to the twentieth aspect, the light emitting area (EA) is unidirectionally formed by a diffusion action of the optical sheet (20). The display device (1) is characterized by spreading.

第22の発明は、第17の発明から第21の発明までのいずれかに記載の表示装置(1)において、前記最も発光エリア(EA)の広がりが大きい方向は、前記光学シート(20)の前記単位形状(21a)の配列方向に平行であること、を特徴とする表示装置(1)である。   According to a twenty-second aspect of the present invention, in the display device (1) according to any one of the seventeenth to twenty-first aspects, the direction in which the light emitting area (EA) is the largest is the direction of the optical sheet (20). It is a display apparatus (1) characterized by being parallel to the arrangement direction of the unit shape (21a).

第23の発明は、第1の発明から第22の発明までのいずれかに記載の表示装置(1)において、前記光学シート(20)は、2層以上の異なる層により構成されており、前記単位形状(21a)は、前記異なる層の界面に構成されていること、を特徴とする表示装置(1)である。   According to a twenty-third aspect, in the display device (1) according to any one of the first to twenty-second aspects, the optical sheet (20) is composed of two or more different layers, The display device (1) is characterized in that the unit shape (21a) is formed at the interface between the different layers.

第24の発明は、第1の発明から第23の発明までのいずれかに記載の表示装置(1)において、前記光学シート(20)と前記映像源(11)との間は、屈折率差を低減する充填剤で間隙を埋めていること、を特徴とする表示装置(1)である。   In a twenty-fourth aspect of the present invention, in the display device (1) according to any one of the first to twenty-third aspects, a difference in refractive index is provided between the optical sheet (20) and the video source (11). The display device (1) is characterized in that the gap is filled with a filler for reducing the above.

第25の発明は、第1の発明から第24の発明までのいずれかに記載の表示装置(1)において、前記光学シート(20)は、反射抑制層と、ハードコート層と、帯電防止層と、防汚層との少なくとも1つの層を備えていること、を特徴とする表示装置(1)である。   A twenty-fifth aspect of the invention is the display device (1) according to any one of the first to twenty-fourth aspects of the invention, wherein the optical sheet (20) comprises a reflection suppressing layer, a hard coat layer, and an antistatic layer. And a display device (1) characterized by comprising at least one layer of an antifouling layer.

第26の発明は、第1の発明から第25の発明までのいずれかに記載の表示装置(1)において、前記映像源(11)の画素配列は、ダイヤモンドペンタイル配列であること、を特徴とする表示装置(1)である。   According to a twenty-sixth aspect of the invention, in the display device (1) according to any one of the first to twenty-fifth aspects of the invention, the pixel array of the image source (11) is a diamond pen tile array. The display device (1).

第27の発明は、第1の発明から第26の発明までのいずれかに記載の表示装置(1)において、前記映像源(11)は、映像表示領域における発光領域が占める割合が50%以下であること、を特徴とする表示装置(1)である。   In a twenty-seventh aspect of the present invention, in the display device (1) according to any one of the first to twenty-sixth aspects, the video source (11) is configured such that the ratio of the light emitting area in the video display area is 50% or less. It is a display device (1) characterized by being.

本発明によれば、映像源の画素間に存在する非画素領域が起因となる非映像領域が視認されてしまうことを抑制することができる表示装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the display apparatus which can suppress that the non-video area | region resulting from the non-pixel area | region which exists between the pixels of a video source originates in it can be provided.

本実施形態の頭部装着型の表示装置1を説明する図である。図1は、表示装置1を鉛直方向上側から見た図である。It is a figure explaining the head mounting type display apparatus 1 of this embodiment. FIG. 1 is a view of the display device 1 as viewed from above in the vertical direction. 本実施形態の表示装置1に用いられる光学シート20と保持部32と映像源11とを観察者側(−Y側)から見た図である。It is the figure which looked at the optical sheet 20, the holding | maintenance part, and the image source 11 used for the display apparatus 1 of this embodiment from the observer side (-Y side). 本実施形態の表示装置1に用いられる光学シート20の詳細を説明する図である。It is a figure explaining the detail of the optical sheet 20 used for the display apparatus 1 of this embodiment. 本実施形態の表示装置1に用いられる光学シート20の輝度と拡散角との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the brightness | luminance and diffusion angle of the optical sheet 20 used for the display apparatus 1 of this embodiment. 本実施形態の表示装置1によって表示された画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image displayed by the display apparatus 1 of this embodiment. 比較例の表示装置5を説明する図である。It is a figure explaining the display apparatus 5 of a comparative example. 距離K1と距離L1とレンズ12の有効半径R3を示す図である。It is a figure which shows distance K1, distance L1, and effective radius R3 of the lens 12. FIG. 映像源11の画素配置の一例とともに光学シート20の特定の配列方向を説明する図である。It is a figure explaining the specific arrangement direction of optical sheet 20 with an example of pixel arrangement of picture source 11. FIG. 光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)を第3近接配列方向DL3と一致させて光学シート20を配置した場合に光学シート20が映像光Lを拡散する様子を模式的に示した図である。The figure which showed typically a mode that the optical sheet 20 diffuses the image light L when the optical sheet 20 is arrange | positioned by making the specific arrangement direction (SZ direction) of the optical sheet 20 correspond with the 3rd proximity arrangement direction DL3. is there. 光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)を第1近接配列方向DL1と一致させて光学シート20を配置した場合に光学シート20が映像光Lを拡散する様子を模式的に示した図である。The figure which showed typically a mode that the optical sheet 20 diffused the image light L when the optical sheet 20 is arrange | positioned by making the specific arrangement direction (SZ direction) of the optical sheet 20 correspond with the 1st adjacent arrangement direction DL1. is there. 光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)を示す角度δを徐々に変化させて配置して、観察される画像の見栄えを目視評価した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having evaluated the appearance of the image observed visually by arrange | positioning the angle (delta) which shows the specific arrangement direction (SZ direction) of the optical sheet 20 gradually changing. 光学シート20の別の固定形態を説明する図である。It is a figure explaining another fixed form of the optical sheet. 1つの画素の発光エリアを説明する図である。It is a figure explaining the light emission area of one pixel. 発光エリアEAの広がり幅Wを説明する図である。It is a figure explaining the breadth width W of the light emission area EA.

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本明細書中において、記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
本明細書中において、シート面とは、シート状の部材において、そのシート全体として見たときにおける、シートの平面方向となる面を示すものであるとする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, each figure shown below including FIG. 1 is the figure shown typically, and the magnitude | size and shape of each part are exaggerated suitably for easy understanding.
In the present specification, numerical values such as dimensions and material names of each member to be described are examples of the embodiment, and are not limited thereto, and may be appropriately selected and used.
In this specification, terms that specify shape and geometric conditions, for example, terms such as parallel and orthogonal, are strictly meanings, have similar optical functions, and can be regarded as parallel and orthogonal It also includes a state having an error of.
In the present specification, the sheet surface is a sheet-like member that indicates a surface in the planar direction of the sheet when viewed as the entire sheet.

(実施形態)
図1は、本実施形態の頭部装着型の表示装置1を説明する図である。図1は、表示装置1を鉛直方向上側から見た図である。
なお、図1を含め以下に示す図中及び以下の説明において、理解を容易にするために、観察者がその頭部に表示装置1を装着した状態において、鉛直方向(上下方向)をZ方向とし、水平方向をX方向及びY方向とする。また、この水平方向のうち、光学シート20の厚み方向をY方向とし、その厚み方向に直交する左右方向をX方向とする。このY方向の−Y側を観察者側とし、+Y側を映像源側(背面側)とする。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a head-mounted display device 1 according to this embodiment. FIG. 1 is a view of the display device 1 as viewed from above in the vertical direction.
In the drawings shown below including FIG. 1 and the following description, the vertical direction (vertical direction) is set to the Z direction in a state where the viewer wears the display device 1 on the head for easy understanding. Let the horizontal direction be the X direction and the Y direction. Moreover, among this horizontal direction, let the thickness direction of the optical sheet 20 be Y direction, and let the left-right direction orthogonal to the thickness direction be X direction. The −Y side in the Y direction is the observer side, and the + Y side is the video source side (back side).

図2は、本実施形態の表示装置1に用いられる光学シート20と保持部32と映像源11とを観察者側(−Y側)から見た図である。
図2中には、上述したX−Y−Zの方向に加えて、Y軸まわりで(X−Z平面内で)角度δだけ回転した(傾いた)第2の方向を示す記号として、SX−SY(Y)−SZを示している。なお、SY方向は、上述のY方向と一致している。このSX−SY−SZの方向は、光学シート20の方向(傾き)を示すために設けている。
FIG. 2 is a view of the optical sheet 20, the holding unit 32, and the video source 11 used in the display device 1 of the present embodiment as viewed from the viewer side (−Y side).
In FIG. 2, in addition to the XYZ direction described above, SX is shown as a symbol indicating a second direction rotated (tilted) by an angle δ around the Y axis (in the XZ plane). -SY (Y) -SZ is shown. Note that the SY direction coincides with the Y direction described above. The direction of SX-SY-SZ is provided to indicate the direction (tilt) of the optical sheet 20.

図3は、本実施形態の表示装置1に用いられる光学シート20の詳細を説明する図である。図3(a)は、光学シート20の水平面(SX−SY面)に平行な断面における断面図であり、図3(b)は、図3(a)のb部断面図である。図3(c)は、図3(a)のc部詳細を示す図であり、図3(d)は、図3(b)のd部詳細を示す図である。
図4は、本実施形態の表示装置1に用いられる光学シート20の輝度と拡散角との関係を示す図である。
図5は、本実施形態の表示装置1によって表示された画像の例を示す図である。
図6は、比較例の表示装置5を説明する図である。図6(a)は、比較例の表示装置5の構成を説明する図であり、図1に対応する図である。図6(a)では、理解を容易にするために、表示装置5として、映像源51とレンズ52のみを示している。図6(b)は、比較例の表示装置5によって表示された画像の例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating details of the optical sheet 20 used in the display device 1 of the present embodiment. Fig.3 (a) is sectional drawing in a cross section parallel to the horizontal surface (SX-SY surface) of the optical sheet 20, FIG.3 (b) is b section sectional drawing of Fig.3 (a). FIG. 3C is a diagram showing details of the portion c in FIG. 3A, and FIG. 3D is a diagram showing details of the portion d in FIG. 3B.
FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the luminance and the diffusion angle of the optical sheet 20 used in the display device 1 of the present embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an image displayed by the display device 1 of the present embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating a display device 5 of a comparative example. FIG. 6A is a diagram illustrating the configuration of the display device 5 of the comparative example, and corresponds to FIG. In FIG. 6A, only the video source 51 and the lens 52 are shown as the display device 5 for easy understanding. FIG. 6B is a diagram illustrating an example of an image displayed by the display device 5 of the comparative example.

表示装置1は、観察者がその頭部に装着し、観察者の眼前に映像を表示する、いわゆるヘッドマウントディスプレイ(HMD)である。図1に示すように、本実施形態の頭部装着型の表示装置1は、筐体30の内側に、映像源11と、レンズ12と、光学シート20とを備えており、筐体30が観察者の眼前となるようにその頭部に装着することによって、映像源11に表示された映像を光学シート20、レンズ12を介して観察者の眼Eに視認させることができる。
なお、図1において、表示装置1は、観察者の両眼E1,E2に対して映像を表示する例を挙げて説明するが、これに限定されるものでなく、例えば、観察者の片側の眼E1に対して配置され、その眼E1に対して映像を表示する形態としてもよい。
The display device 1 is a so-called head mounted display (HMD) that is attached to the head of an observer and displays an image in front of the eyes of the observer. As shown in FIG. 1, the head-mounted display device 1 according to the present embodiment includes an image source 11, a lens 12, and an optical sheet 20 inside a housing 30. By wearing the head in front of the observer's eyes, the image displayed on the image source 11 can be visually recognized by the observer's eye E through the optical sheet 20 and the lens 12.
In FIG. 1, the display device 1 will be described with reference to an example in which an image is displayed on the observer's eyes E1 and E2. However, the display device 1 is not limited to this example. It is good also as a form arrange | positioned with respect to the eye E1, and displaying an image | video with respect to the eye E1.

筐体30は、左右方向に横長の矩形の箱型の筐体であり、その内側に、映像源11を保持する保持部31、光学シート20(20A,20B)を保持する保持部32、レンズ12(12A,12B)を保持する保持部33を備えている。この筐体30は、例えば、不図示のベルト等により、観察者の頭部に装着可能である。
保持部31は、映像源11を保持する部材であり、その映像源11の表示面11a側の面上、かつ、観察者の眼E(E1,E2)及びレンズ12(12A,12B)に対応する位置に開口部311(311A,311B)を有している。本実施形態では、映像源11は、この保持部31(すなわち、表示装置1)に着脱可能に保持される。映像源11から出射した映像光Lは、この開口部311(311A,311B)を通ってレンズ12(12A,12B)へ入射する。
The housing 30 is a rectangular box-shaped housing that is horizontally long in the left-right direction, and a holding unit 31 that holds the image source 11, a holding unit 32 that holds the optical sheet 20 (20 </ b> A, 20 </ b> B), and a lens inside thereof. 12 (12A, 12B) is provided. The housing 30 can be attached to the observer's head with, for example, a belt (not shown).
The holding unit 31 is a member that holds the video source 11, and corresponds to the display surface 11 a side of the video source 11 and to the eyes E (E 1, E 2) and the lenses 12 (12 A, 12 B) of the observer. The opening 311 (311A, 311B) is provided at the position to be operated. In the present embodiment, the video source 11 is detachably held by the holding unit 31 (that is, the display device 1). The video light L emitted from the video source 11 enters the lens 12 (12A, 12B) through the opening 311 (311A, 311B).

保持部32は、保持部31及び映像源11よりも観察者側(−Y側)に位置し、光学シート20を保持する部材である。保持部32は、開口部311(311A,311B)に対応する位置に設けられた開口部321(321A,321B)内に、光学シート20(20A,20B)が嵌めこまれ、保持されている。   The holding unit 32 is a member that is positioned closer to the observer side (−Y side) than the holding unit 31 and the image source 11 and holds the optical sheet 20. In the holding part 32, the optical sheet 20 (20A, 20B) is fitted and held in the opening part 321 (321A, 321B) provided at a position corresponding to the opening part 311 (311A, 311B).

光学シート20は、後述するように単位形状を備えている。そして、光学シート20は、この単位形状の配列方向(延在方向にシート面内で直交する方向)が映像源11における画素配列の特定の画素方向(第1近接配列方向、第2近接配列方向、第3近接配列方向、第4近接配列方向、第5近接配列方向、第6近接配列方向、第7近接配列方向)に対して、角度を持って配置されている。この特定の画素方向については、後述するが、光学シート20は、保持部32に対して特定の配列方向(上述の特定の画素方向に対して特定の角度を持った方向)を向いて配置可能なように、位置決め形状としての凸部20aが保持部32の開口部321に設けられた位置決め形状としての凹部321aに嵌め込まれている。
図2中には、SX方向とSZ方向を併記しているが、この方向が光学シート20の単位形状の延在方向及び配列方向と一致している。図2の例では、角度δだけ光学シート20がX方向及びY方向に対して傾いて(回転して)配置されている。
なお、本実施形態では、光学シート20の外形形状を図2のような円形を基本としたが、例えば、光学シート20の形状を多角形形状として、装着される向き(XY面内での回転方向の位置)を規定するようにしてもよい。
The optical sheet 20 has a unit shape as will be described later. In the optical sheet 20, the arrangement direction of the unit shapes (the direction orthogonal to the extending direction in the sheet surface) is a specific pixel direction of the pixel arrangement in the video source 11 (first proximity arrangement direction, second proximity arrangement direction). , The third adjacent arrangement direction, the fourth adjacent arrangement direction, the fifth adjacent arrangement direction, the sixth adjacent arrangement direction, and the seventh adjacent arrangement direction). Although the specific pixel direction will be described later, the optical sheet 20 can be arranged facing a specific arrangement direction (a direction having a specific angle with respect to the specific pixel direction) with respect to the holding unit 32. As described above, the convex portion 20a as the positioning shape is fitted into the concave portion 321a as the positioning shape provided in the opening 321 of the holding portion 32.
In FIG. 2, the SX direction and the SZ direction are shown together, and this direction coincides with the extending direction and the arrangement direction of the unit shapes of the optical sheet 20. In the example of FIG. 2, the optical sheet 20 is disposed to be inclined (rotated) with respect to the X direction and the Y direction by an angle δ.
In this embodiment, the outer shape of the optical sheet 20 is basically a circle as shown in FIG. 2, but for example, the shape of the optical sheet 20 is a polygonal shape and mounted (rotation in the XY plane). You may make it prescribe | regulate the position of a direction.

この保持部32と前述の保持部31とは、一体となってY方向に移動可能であり、Y方向において所望の位置で固定可能である。したがって、観察者の視力等に応じて、映像源11及び光学シート20とレンズ12との間の距離(レンズ12に対するY方向における位置)を調整可能(ピント調整可能)である。なお、これに限らず、保持部31及び保持部32は、Y方向の位置が固定された形態としてもよい。   The holding unit 32 and the above-described holding unit 31 are integrally movable in the Y direction and can be fixed at a desired position in the Y direction. Therefore, the distance (position in the Y direction with respect to the lens 12) between the image source 11 and the optical sheet 20 and the lens 12 can be adjusted (focus adjustment is possible) according to the visual acuity of the observer. In addition, not only this but the holding | maintenance part 31 and the holding | maintenance part 32 are good also as a form by which the position of the Y direction was fixed.

保持部33は、保持部32及び光学シート20よりも観察者側(−Y側)に位置し、レンズ12(12A,12B)を保持する部材である。この保持部33は、光学シート20(20A,20B)に対応する位置に開口部331(331A,331B)を有し、その開口部331(331A,331B)内にレンズ12(12A,12B)が嵌めこまれ、保持されている。   The holding unit 33 is a member that is positioned closer to the observer side (−Y side) than the holding unit 32 and the optical sheet 20 and holds the lens 12 (12A, 12B). The holding portion 33 has an opening 331 (331A, 331B) at a position corresponding to the optical sheet 20 (20A, 20B), and the lens 12 (12A, 12B) is located in the opening 331 (331A, 331B). It is fitted and held.

映像源11は、映像光Lを出射し、表示面11aに映像を表示する表示素子であり、例えば、透過型の液晶表示デバイスや、反射型の液晶表示デバイス、有機EL等を使用することができる。本実施形態の映像源11は、例えば、対角が5インチの有機ELディスプレイが使用される。
映像源11は、その表示面11aが観察者側(−Y側)となるようにして、保持部31に保持されている。
なお、本実施形態では、この表示装置1は、映像源11を1つ備える例を示したが、これに限らず、例えば、後述するレンズ12A,12B及び観察者の眼E1,E2にそれぞれ対応する2台の映像源を備える形態としてもよい。
The video source 11 is a display element that emits video light L and displays an image on the display surface 11a. For example, a transmissive liquid crystal display device, a reflective liquid crystal display device, an organic EL, or the like may be used. it can. As the video source 11 of this embodiment, for example, an organic EL display having a diagonal of 5 inches is used.
The video source 11 is held by the holding unit 31 such that the display surface 11a is on the viewer side (−Y side).
In the present embodiment, the display device 1 has an example in which one video source 11 is provided. However, the display device 1 is not limited to this, and for example, corresponds to lenses 12A and 12B and observer's eyes E1 and E2, which will be described later. It is good also as a form provided with two video sources which do.

レンズ12(12A,12B)は、映像源11から出射された映像光Lを拡大して観察者側に出射する凸レンズである。本実施形態では、映像源11及び光学シート20(20A,20B)よりも観察者側(−Y側)に配置されている。レンズ12は、透光性の高いガラス製又は樹脂製である。
レンズ12の映像源側(背面側、+Y側)の表面には、反射抑制層12aが形成されている。この反射抑制層12aは、例えば、汎用の反射防止機能を有する材料(例えば、フッ化マグネシウム(MgF)、二酸化ケイ素(SiO)、フッ素系光学用コーティング剤等)を所定の膜厚でコーティングする等により設けてもよいし、光の波長より小さなピッチで形成された微小な凹凸形状を有するモスアイ構造を光の入射側の面に有することにより反射抑制機能を奏する層をレンズ12の映像源側に一体に積層して設けてもよい。
The lenses 12 (12A, 12B) are convex lenses that magnify the image light L emitted from the image source 11 and emit it to the viewer side. In the present embodiment, the image source 11 and the optical sheet 20 (20A, 20B) are arranged closer to the viewer (−Y side). The lens 12 is made of glass or resin with high translucency.
A reflection suppression layer 12 a is formed on the surface of the lens 12 on the image source side (back side, + Y side). The antireflection layer 12a is coated with a material having a general antireflection function (for example, magnesium fluoride (MgF 2 ), silicon dioxide (SiO 2 ), fluorine optical coating agent, etc.) with a predetermined film thickness. The image source of the lens 12 may be provided with a layer exhibiting a reflection suppressing function by having a moth-eye structure having a minute concavo-convex shape formed at a pitch smaller than the wavelength of light on the surface on the light incident side. Alternatively, they may be integrally laminated on the side.

このような反射抑制層12aを設けることにより、レンズ12に入射する光がレンズ12の映像源側で反射して光学シート20側へ向かい、光学シート20の表面で再度反射する等により迷光となることを抑制し、映像のコントラストや明るさの向上を図ることができる。
また、反射抑制層12aは、さらに、レンズ12の観察者側(−Y側)の面に設けてもよい。この位置にさらに反射抑制層12aを設けることにより、レンズ12から映像光が出射する際に、レンズ12と空気との界面で反射し、レンズ12内で迷光となることを抑制でき、映像のコントラスト等を向上できる。
By providing such a reflection suppressing layer 12a, the light incident on the lens 12 is reflected on the image source side of the lens 12, travels toward the optical sheet 20, and is reflected again on the surface of the optical sheet 20 to become stray light. This can be suppressed and the contrast and brightness of the video can be improved.
Further, the reflection suppressing layer 12 a may be further provided on the surface of the lens 12 on the viewer side (−Y side). By further providing a reflection suppression layer 12a at this position, when image light is emitted from the lens 12, it can be prevented from being reflected at the interface between the lens 12 and air and becoming stray light in the lens 12, and image contrast. Etc. can be improved.

光学シート20は、図1に示すように、映像源11とレンズ12との間に配置されている。光学シート20は、映像源11から出射した映像光Lを微少に拡散する拡散機能を有する光透過性のあるシートである。
本実施形態では、観察者の両眼E1,E2に対応して、それぞれ、レンズ12A,12B及び光学シート20A,20Bが設けられている。しかし、これに限らず、例えば、レンズ12A,12Bの領域をカバーできる程度に大きい1枚の光学シート20を、レンズ12よりも映像源側(背面側、−Y側)に配置する形態としてもよい。ただし、光学シート20を1枚で構成する場合においても、光学シート20は、保持部32に対して所定の方向(上述の特定の画素方向に対して角度を持った方向)を向いて配置可能なように構成する。
As shown in FIG. 1, the optical sheet 20 is disposed between the video source 11 and the lens 12. The optical sheet 20 is a light-transmitting sheet having a diffusion function for slightly diffusing the image light L emitted from the image source 11.
In the present embodiment, lenses 12A and 12B and optical sheets 20A and 20B are provided corresponding to the observer's eyes E1 and E2, respectively. However, the present invention is not limited to this. For example, one optical sheet 20 that is large enough to cover the area of the lenses 12A and 12B may be arranged on the image source side (back side, -Y side) from the lens 12. Good. However, even when the optical sheet 20 is configured as a single sheet, the optical sheet 20 can be arranged in a predetermined direction with respect to the holding unit 32 (a direction having an angle with respect to the specific pixel direction described above). Configure as follows.

従来、主に使用されている頭部装着型の表示装置5(以下、比較例の表示装置5という)は、図6(a)に示すように、上述の光学シート20を備えていない形態であり、映像源51から出射された映像光Lをレンズ52により拡大して、その映像を観察者に表示していた。
映像源51及び映像源11に用いられる有機EL等のディスプレイは、その表示部に映像を形成する画素領域G1が複数配列されており、また、各画素領域G1間には映像の形成に寄与しない非画素領域G2が設けられている。そのため、比較例の表示装置5では、映像源51から出射する映像光Lにより表示される映像は、レンズ52を介して拡大された場合に、図6(b)に示すように、画素領域G1による映像F1だけでなく、非画素領域G2が起因となる非映像領域F2も拡大されてしまう。そして、非映像領域F2も明瞭に観察者に視認され、鮮明な映像表示の妨げとなってしまう場合があった。
Conventionally, the head-mounted display device 5 (hereinafter referred to as a comparative display device 5) that is mainly used has a configuration that does not include the optical sheet 20 as shown in FIG. 6A. Yes, the image light L emitted from the image source 51 is enlarged by the lens 52 and the image is displayed to the observer.
A display such as an organic EL used for the video source 51 and the video source 11 has a plurality of pixel areas G1 that form an image on the display portion thereof, and does not contribute to the formation of an image between the pixel areas G1. A non-pixel region G2 is provided. Therefore, in the display device 5 of the comparative example, when the image displayed by the image light L emitted from the image source 51 is enlarged through the lens 52, as shown in FIG. In addition to the image F1 caused by the above, the non-image region F2 caused by the non-pixel region G2 is also enlarged. In addition, the non-video area F2 is also clearly visible to the observer, which may hinder clear video display.

これに対して、本実施形態の表示装置1では、上述の光学シート20を設けることにより、映像源11から出射した映像光を微少に拡散させ、図5に示すように、その拡散された映像光によって、非画素領域G2が起因となる非映像領域F2が観察者に視認されてしまうことを抑制することができる。
なお、図5及び図6は、理解を容易にするために長方形の画素領域G1がX方向及びZ方向に並んで配置されている形態として示している。
On the other hand, in the display device 1 of the present embodiment, by providing the optical sheet 20 described above, the image light emitted from the image source 11 is slightly diffused, and the diffused image is displayed as shown in FIG. It is possible to suppress the non-image area F2 caused by the non-pixel area G2 from being visually recognized by the observer.
5 and 6 show a form in which rectangular pixel regions G1 are arranged side by side in the X direction and the Z direction for easy understanding.

本実施形態の光学シート20は、図3に示すように、映像源側(背面側、+Y(SY)側)から順に、反射抑制層24、第1光学層21、第2光学層22が積層されている。光学シート20は、この第1光学層21及び第2光学層22の間の界面に、単位形状21aが複数形成されている。
第1光学層21は、光学シート20の厚み方向(Y(SY)方向)において、第2光学層22よりも映像源側(+Y(SY)側)に位置し、光透過性を有する層である。第1光学層21の映像源側の面は、略平坦に形成されている。第1光学層21の観察者側(−Y(SY)側)の面には、図3(b)に示すように、凸状の単位形状21aが複数形成されている。単位形状21aは、観察者側(−Y(SY)側)に凸となっている。
As shown in FIG. 3, the optical sheet 20 of the present embodiment includes a reflection suppression layer 24, a first optical layer 21, and a second optical layer 22 stacked in order from the image source side (back side, + Y (SY) side). Has been. The optical sheet 20 has a plurality of unit shapes 21 a formed at the interface between the first optical layer 21 and the second optical layer 22.
The first optical layer 21 is a layer that is located on the image source side (+ Y (SY) side) from the second optical layer 22 in the thickness direction (Y (SY) direction) of the optical sheet 20 and has light transmittance. is there. The image source side surface of the first optical layer 21 is formed substantially flat. As shown in FIG. 3B, a plurality of convex unit shapes 21 a are formed on the surface on the viewer side (−Y (SY) side) of the first optical layer 21. The unit shape 21a is convex on the viewer side (−Y (SY) side).

この単位形状21aは、第1光学層21の映像源側の面に沿うようにして、SX方向に延在し、この延在方向(SX方向)に直交するSZ方向(以下適宜、特定の配列方向と呼ぶ)に複数配列されており、SZ方向及び厚み方向に平行な面(SY−SZ面)における断面形状が略円弧状に形成されたレンチキュラーレンズ形状である。ここで、略円弧状とは、真円の円弧だけでなく、楕円や長円等の一部を含む曲線状の形状を含むものをいう。   This unit shape 21a extends in the SX direction along the image source side surface of the first optical layer 21, and is in the SX direction (hereinafter referred to as a specific arrangement as appropriate) perpendicular to the extending direction (SX direction). A lenticular lens shape in which the cross-sectional shape in a plane (SY-SZ plane) parallel to the SZ direction and the thickness direction is formed in a substantially arc shape. Here, the “substantially arc shape” means not only a perfect circular arc but also a curved shape including a part such as an ellipse or an ellipse.

第2光学層22は、光学シート20の最も観察者側(−Y(SY)側)に位置する光透過性を有する層である。第2光学層22の観察者側の面22aは、光学シート20を透過した映像光が出射する面であり、略平坦に形成されている。第2光学層22の映像源側(+Y(SY)側)の面は、図3(b)に示すように、単位形状21aに倣った形状となっている。   The second optical layer 22 is a light-transmitting layer located on the most observer side (−Y (SY) side) of the optical sheet 20. An observer-side surface 22a of the second optical layer 22 is a surface from which image light transmitted through the optical sheet 20 is emitted, and is formed to be substantially flat. As shown in FIG. 3B, the image source side (+ Y (SY) side) surface of the second optical layer 22 has a shape that follows the unit shape 21a.

光学シート20の厚み方向(シート面の法線方向、Y(SY)方向)から見て、SZ方向(特定の配列方向)は、Z方向に対して特定の角度をなすようにして配置されている。光学シート20は、このSZ方向(特定の配列方向)には、光の拡散効果を備えているが、このSZ方向と直交するSX方向には、光の拡散効果が殆ど無い。したがって、SZ方向(特定の配列方向)が、拡散が最も大きい方向となっている。本実施形態の用途では、光学シート20が拡散する光の拡散は、最も拡散が大きい方向(SZ方向)の拡散角が最も拡散の小さい方向(SX方向)の拡散角の10倍以上であることが望ましい。これにより、拡散される光に指向性が生じ、画素配列と光学シート20の特定の配列方向との関係を適切に配置することにより、本願特有の効果を得ることが可能となる。なお、この光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)に関しての詳細は、後述する。   As viewed from the thickness direction of the optical sheet 20 (the normal direction of the sheet surface, the Y (SY) direction), the SZ direction (specific arrangement direction) is arranged to form a specific angle with respect to the Z direction. Yes. The optical sheet 20 has a light diffusion effect in the SZ direction (specific arrangement direction), but has almost no light diffusion effect in the SX direction orthogonal to the SZ direction. Therefore, the SZ direction (specific arrangement direction) is the direction in which the diffusion is the largest. In the application of the present embodiment, the diffusion of light diffused by the optical sheet 20 is such that the diffusion angle in the direction with the largest diffusion (the SX direction) is 10 times or more the diffusion angle in the direction with the smallest diffusion (the SX direction). Is desirable. As a result, directivity is generated in the diffused light, and it is possible to obtain an effect specific to the present application by appropriately arranging the relationship between the pixel arrangement and the specific arrangement direction of the optical sheet 20. Details regarding the specific arrangement direction (SZ direction) of the optical sheet 20 will be described later.

光学シート20の単位形状が複数配列された界面を通過した光の輝度と拡散角との関係が、例えば、図4のようになったとし、このうち、レンズ12を通して観察者に届く成分は、拡散角θが−φから+φの範囲の成分であるとする。この範囲に拡散される光の成分をその界面の拡散度合いの指標として用いれば、単位形状が複数配列された界面として適切な拡散作用を評価できる。
また、映像源11の画素領域G1が配列されている画素配列ピッチPPが変ると、必要な拡散作用の程度も変化するので、この画素配列ピッチPPも重要なパラメータとなる。
さらに、レンズ12と光学シート20の単位形状が複数形成された界面との間の距離が変化すれば、単位形状が複数形成された界面が映像光Lを拡散させる効果も変化する。
Assume that the relationship between the luminance and diffusion angle of light that has passed through an interface in which a plurality of unit shapes of the optical sheet 20 are arranged is as shown in FIG. It is assumed that the diffusion angle θ is a component in the range of −φ to + φ. If the component of light diffused in this range is used as an index of the degree of diffusion at the interface, it is possible to evaluate the appropriate diffusion effect as an interface in which a plurality of unit shapes are arranged.
Further, if the pixel arrangement pitch PP in which the pixel region G1 of the video source 11 is arranged changes, the degree of necessary diffusion action also changes, so this pixel arrangement pitch PP is also an important parameter.
Furthermore, if the distance between the lens 12 and the interface formed with a plurality of unit shapes of the optical sheet 20 changes, the effect that the interface formed with a plurality of unit shapes diffuses the image light L also changes.

そこで、単位形状21aが形成された界面による拡散角θにおける輝度を、それぞれI(θ)とし、レンズ12と単位形状21aが形成された界面との間の距離をK1とし、レンズ12の有効半径をR3としたとき、−φから+φの範囲の成分に関して単位形状21aが形成された界面の平均拡散角θave1を以下の式で定義する。 Therefore, the luminance at the diffusion angle θ by the interface on which the unit shape 21a is formed is I 1 (θ), and the distance between the lens 12 and the interface on which the unit shape 21a is formed is K1, and the effective of the lens 12 is When the radius is R3, the average diffusion angle θave1 of the interface where the unit shape 21a is formed is defined by the following formula for components in the range of −φ to + φ.

Figure 2018194806
Figure 2018194806

単位形状21aが形成された界面と映像源11の表示層11eとの間の距離をL1とし、画素領域G1が配列されている画素配列ピッチをPPとし、θave1×L1/PPを単位形状21aによる映像光Lを拡散する作用によって、非画素領域G2の起因となる非映像領域F2が観察者に視認されてしまうことを抑制する程度を示す指標、すなわち、ぼかし度合いの指標として設定する。
なお、表示装置1に用いられる映像源11の画素領域G1の画素配列ピッチPPは、400〜500ppi(pixel per inch)であり、本実施形態では、PP=0.0508mm(500ppi)である。
The distance between the interface on which the unit shape 21a is formed and the display layer 11e of the video source 11 is L1, the pixel arrangement pitch in which the pixel regions G1 are arranged is PP, and θave1 × L1 / PP depends on the unit shape 21a. It is set as an index indicating the degree to which the non-image area F2 that causes the non-pixel area G2 from being visually recognized by the observer due to the action of diffusing the image light L, that is, an index of the blurring degree.
Note that the pixel arrangement pitch PP of the pixel region G1 of the video source 11 used in the display device 1 is 400 to 500 ppi (pixel per inch), and in this embodiment, PP = 0.0508 mm (500 ppi).

図7は、距離K1と距離L1とレンズ12の有効半径R3を示す図である。
単位形状21aは、光学シート20の厚み方向(Y方向、SY方向)に凸となる形状である。また、レンズ12についても、複数のレンズを用いることが可能である。よって、レンズ12と単位形状21aが複数形成された界面との間の距離K1については、単位形状21aの平均高さとなる位置から、レンズ12の中央(単一のレンズであれば主点)までの距離とする。
FIG. 7 is a diagram showing the distance K1, the distance L1, and the effective radius R3 of the lens 12. In FIG.
The unit shape 21 a is a shape that is convex in the thickness direction (Y direction, SY direction) of the optical sheet 20. In addition, a plurality of lenses can be used as the lens 12. Therefore, for the distance K1 between the lens 12 and the interface on which a plurality of unit shapes 21a are formed, from the position where the average height of the unit shapes 21a is reached to the center of the lens 12 (the main point if it is a single lens). Distance.

また、映像源11は、例えば、有機ELディスプレイである場合には、図7に例示するように、観察者側から、透明基板11b、透明電極11c、有機正孔輸送層11d、有機発光層(表示層)11e、有機電子輸送層11f、金属電極11gのように、複数の層が積層されている。非画素領域G2は、表示層11eに形成されている。
よって、上述の距離L1は、表示層11eから、単位形状21aの高さの平均高さとなる位置までとするとよい。
Further, when the image source 11 is an organic EL display, for example, as illustrated in FIG. 7, the transparent substrate 11 b, the transparent electrode 11 c, the organic hole transport layer 11 d, and the organic light emitting layer ( A plurality of layers are laminated such as a display layer 11e, an organic electron transport layer 11f, and a metal electrode 11g. The non-pixel region G2 is formed in the display layer 11e.
Therefore, the above-described distance L1 is preferably set from the display layer 11e to a position that is the average height of the unit shapes 21a.

各種パラメータを変化させて複数種類の光学シート20を作成し、実際の見え方を評価したところ、非映像領域F2が観察者に視認されてしまうことを抑制する程度とθave1×L1/PPとの間には、よい相関関係がある。
5≦θave1×L1/PP≦60 ・・・(式1)
上記の式を満たす場合、非映像領域F2が観察者に視認されにくく、画素領域G1(画素)が独立して見えず、かつ、映像がぼけ過ぎずない、良好な画像を観察することができた。
また、より厳しい以下の条件を満たす場合、最適な画像を観察することが可能であった。
23≦θave1×L1/PP≦35 ・・・(式2)
A plurality of types of optical sheets 20 were created by changing various parameters, and the actual appearance was evaluated. As a result, the degree of suppressing the non-image area F2 from being visually recognized by the observer and θave1 × L1 / PP There is a good correlation between them.
5 ≦ θave1 × L1 / PP ≦ 60 (Formula 1)
When the above formula is satisfied, it is possible to observe a good image in which the non-image area F2 is not easily seen by the observer, the pixel area G1 (pixel) is not independently seen, and the image is not excessively blurred. It was.
In addition, when the following stricter conditions are satisfied, an optimum image can be observed.
23 ≦ θave1 × L1 / PP ≦ 35 (Expression 2)

θave1×L1/PPが5未満である場合、観察者に画素領域G1(画素)が独立して見え、また、非映像領域F2が目立って見えてしまう。θave1×L1/PPが5以上となると、画素領域G1が拡散作用により独立して見えず、かつ、非映像領域F2が視認し難くなる効果が認められる。θave1×L1/PPが23以上であると、画素領域G1(画素)が最適にぼかされ、観察者が非映像領域F2を殆ど確認できなくなる。
また、θave1×L1/PPが35を超えると、画素領域G1が独立して見えないが、23以上35以下を満たす場合に比べて、映像の鮮明度が若干低下する。そして、θave1×L1/PPが60より大きい場合、観察者に、画素領域G1が目立って見えることはないが、映像の解像度が低下して、その鮮明度が著しく損なわれ、詳細が確認不可となる。
したがって、上記の(式1)を満たすことが好ましく、(式2)を満たすことがより好ましい。
When θave1 × L1 / PP is less than 5, the observer sees the pixel area G1 (pixels) independently, and the non-video area F2 is noticeable. When θave1 × L1 / PP is 5 or more, it is recognized that the pixel region G1 cannot be seen independently due to the diffusion action, and the non-video region F2 is difficult to visually recognize. If θave1 × L1 / PP is 23 or more, the pixel region G1 (pixel) is optimally blurred, and the observer can hardly confirm the non-image region F2.
Also, if θave1 × L1 / PP exceeds 35, the pixel region G1 cannot be seen independently, but the image sharpness is slightly lowered as compared with the case where 23 or more and 35 or less are satisfied. When θave1 × L1 / PP is larger than 60, the pixel region G1 is not noticeable to the observer, but the resolution of the image is lowered, the sharpness thereof is significantly impaired, and details cannot be confirmed. Become.
Therefore, it is preferable to satisfy the above (Formula 1), and it is more preferable to satisfy (Formula 2).

また、光学シート20と映像源11とレンズ12との相対的な位置関係を考慮することにより、光学シート20による映像光Lを拡散する作用によって、非画素領域G2が起因となる非映像領域F2が観察者に視認されてしまうことを抑制する程度を示す指標を設定可能である。   Further, by considering the relative positional relationship among the optical sheet 20, the image source 11, and the lens 12, the non-image area F2 caused by the non-pixel area G2 due to the action of diffusing the image light L by the optical sheet 20 is provided. Can be set as an index indicating the degree to which the viewer is prevented from being visually recognized.

ここで、単位形状21aが形成された界面を介して互いに隣接する領域(第1光学層21(単位形状21a)及び第2光学層22)の屈折率のうち屈折率が高い方の屈折率をnaとし、屈折率がnaよりも低い方の屈折率をnbとする。このとき、単位形状21aによって映像光Lが拡散される程度を表す指標としての拡散度D1を、
D1=(P1/R1)×(1−(nb/na))×L1
と定義することができる。
Here, the refractive index having the higher refractive index among the refractive indexes of the regions adjacent to each other (the first optical layer 21 (unit shape 21a) and the second optical layer 22) via the interface on which the unit shape 21a is formed. Let na be the refractive index with a refractive index lower than na. At this time, the diffusivity D1 as an index representing the degree to which the image light L is diffused by the unit shape 21a is expressed as follows:
D1 = (P1 / R1) × (1- (nb / na)) × L1
Can be defined as

この拡散度D1は、単位形状21aが形成された界面において光を拡散する程度を表す。画素領域G1が配列されている画素配列ピッチPPとこの拡散度D1との比、すなわち、D1/PPを求めれば、単位形状21aが形成された界面が、非画素領域G2が起因となり非映像領域F2が観察者に視認されてしまうことを抑制する程度を表す指標として用いることが可能である。   This diffusivity D1 represents the degree to which light is diffused at the interface where the unit shape 21a is formed. If the ratio between the pixel arrangement pitch PP in which the pixel area G1 is arranged and the diffusivity D1, that is, D1 / PP, is obtained, the interface on which the unit shape 21a is formed is caused by the non-pixel area G2 and the non-video area. It can be used as an index representing the degree to which F2 is prevented from being visually recognized by the observer.

次に、各種パラメータを変化させて複数種類の光学シート20を作成し実際の見え方を評価したところ、非映像領域F2が観察者に視認されてしまうことを抑制する程度とD1/PPとの間には、よい相関関係があり、以下の式を満たす場合に、非映像領域F2が観察者に視認されにくく、画素領域G1(画素)が独立して見えず、かつ、映像がぼけ過ぎずない、良好な画像を観察することができるとわかった。
1.0≦D1/PP≦3.0 ・・・(式3)
仮に、D1/PPが1.0未満である場合、観察者に画素領域G1(画素)が独立して見え、非映像領域F2も観察者に視認されてしまう。また、D1/PPが3.0よりも大きい場合、観察者に映像がぼやけて視認される。したがって、上記(式3)を満たすことが好ましい。
Next, when various parameters were changed to create a plurality of types of optical sheets 20 and the actual appearance was evaluated, the degree of suppression of the non-image area F2 being visually recognized by the observer and D1 / PP There is a good correlation between them, and when the following expression is satisfied, the non-video region F2 is not easily seen by the observer, the pixel region G1 (pixel) is not seen independently, and the video is not too blurred. No good image could be observed.
1.0 ≦ D1 / PP ≦ 3.0 (Formula 3)
If D1 / PP is less than 1.0, the pixel region G1 (pixel) is seen independently by the observer, and the non-video region F2 is also visually recognized by the observer. In addition, when D1 / PP is larger than 3.0, the viewer visually recognizes the image as blurred. Therefore, it is preferable to satisfy the above (Formula 3).

また、より厳しい条件、すなわち、以下の式を満たすならば、非映像領域F2が殆ど視認されず、画素領域G1(画素)が独立して見えず、かつ、映像がぼけ過ぎない、最適な画像を観察することが可能であった。
1.2≦D1/PP≦2.0 ・・・(式4)
Further, if the following conditions are satisfied, an optimal image in which the non-image area F2 is hardly visually recognized, the pixel area G1 (pixel) is not independently viewed, and the image is not excessively blurred. It was possible to observe.
1.2 ≦ D1 / PP ≦ 2.0 (Formula 4)

このように、光学シート20に関して、界面におけるD1/PPの値の範囲をそれぞれ規定することによって、本実施形態の表示装置1は、映像源11から出射した映像光Lを単位形状21aの配列方向(SZ方向)に微少に拡散することができる。これにより、表示装置1は、観察者に鮮明な映像を表示するとともに、映像光Lの微少な拡散によって映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制することができる。   In this way, by defining the range of the D1 / PP value at the interface with respect to the optical sheet 20, the display device 1 of the present embodiment uses the image light L emitted from the image source 11 in the arrangement direction of the unit shapes 21a. It can be slightly diffused (in the SZ direction). Thereby, the display device 1 can display a clear image to the observer and can suppress the non-image area F2 of the image source 11 from being visually recognized due to the minute diffusion of the image light L.

なお、単位形状21aの断面形状が楕円形状や長円の一部形状であって、完全な円弧ではない場合には、その形状を円弧で近似して、その円弧形状の半径をR1として演算すればよい。   If the cross-sectional shape of the unit shape 21a is an elliptical shape or a partial shape of an ellipse and is not a complete arc, the shape is approximated by an arc and the radius of the arc shape is calculated as R1. That's fine.

次に、単位形状21aが形成された界面において、その単位形状の配列ピッチP1と、界面と表示層11eとの距離L1との関係について説明する。
光学シート20は、映像源11の表示層11eとの距離L1に応じて、単位形状21aの好ましい配列ピッチP1が異なる。これは、光学シート20が表示層11eに近いと画素(画素領域G1)と単位形状との間でモアレが生じやすくなり、光学シート20が表示層11eから遠いと回折が生じやすくいなるためである。
単位形状21aの配列ピッチP1と距離L1とは、以下の式を満たすことが好ましい。
0.005≦P1/L1≦0.05 ・・・(式5)
また、以下の式を満たすことがより好ましい。
0.01≦P1/L1≦0.03 ・・・(式6)
本実施形態では、P1/L1=0.02であり、上記の好ましい範囲及びより好ましい範囲を満たしている。
Next, the relationship between the arrangement pitch P1 of the unit shape at the interface where the unit shape 21a is formed and the distance L1 between the interface and the display layer 11e will be described.
The optical sheet 20 has a preferable arrangement pitch P1 of the unit shapes 21a depending on the distance L1 between the image source 11 and the display layer 11e. This is because when the optical sheet 20 is close to the display layer 11e, moire tends to occur between the pixel (pixel region G1) and the unit shape, and when the optical sheet 20 is far from the display layer 11e, diffraction tends to occur. is there.
It is preferable that the arrangement pitch P1 and the distance L1 of the unit shapes 21a satisfy the following expressions.
0.005 ≦ P1 / L1 ≦ 0.05 (Formula 5)
Moreover, it is more preferable to satisfy | fill the following formula | equation.
0.01 ≦ P1 / L1 ≦ 0.03 (Formula 6)
In the present embodiment, P1 / L1 = 0.02, which satisfies the above preferable range and more preferable range.

P1/L1が0.005よりも小さい場合、単位形状21aと画素(表示層11e)との距離が離れすぎて光学シート20に入光する光の平行度が高くなったり、単位形状21aのピッチが小さくなり過ぎたりして、単位形状21aで回折の影響が大きくなって必要な特性が得られない場合がある。
また、P1/L1が0.05より大きい場合、単位形状21aと画素(表示層11e)との距離が近すぎて、画素と単位形状21aとの間でモアレが生じやすくなる。
したがって、P1/L1が、上記範囲を満たすことが好ましい。
When P1 / L1 is smaller than 0.005, the distance between the unit shape 21a and the pixel (display layer 11e) is too large, the parallelism of the light incident on the optical sheet 20 is increased, or the pitch of the unit shape 21a is increased. May become too small, and the unit shape 21a may have a large influence of diffraction, making it impossible to obtain necessary characteristics.
When P1 / L1 is greater than 0.05, the distance between the unit shape 21a and the pixel (display layer 11e) is too short, and moire is likely to occur between the pixel and the unit shape 21a.
Therefore, it is preferable that P1 / L1 satisfies the above range.

さらに、本実施形態の光学シート20は、特定の配列方向に関して、映像源側の面から入射角度0°で入射して観察者側に出射した透過光の半値角をαとし、透過光の輝度が最大輝度の1/20となる拡散角をβとするとき、β≦5×αを満たすようにして形成されることが好ましい。
ここで、光学シート20の半値角αとは、光の輝度が最大値となる光学シート20のシート面の観察位置から、単位形状の配列方向及び延在方向において、光の輝度が最大値の半分の値になる観察角度のうち絶対値が最も大きい角度をいう。また、拡散角βは、光の輝度が最大値となる光学シート20のシート面の観察位置から、単位形状の配列方向及び延在方向において、光の輝度が最大値の1/20の値になる観察角度のうち絶対値が最も大きい角度をいう。
Further, in the optical sheet 20 of the present embodiment, the half-value angle of the transmitted light that is incident at an incident angle of 0 ° from the surface on the image source side and is emitted to the viewer side with respect to a specific arrangement direction is α, and the brightness of the transmitted light is Is preferably formed so as to satisfy β ≦ 5 × α, where β is a diffusion angle at which 1/20 of the maximum luminance is β.
Here, the half-value angle α of the optical sheet 20 means that the light luminance is the maximum value in the arrangement direction and the extending direction of the unit shapes from the observation position on the sheet surface of the optical sheet 20 where the light luminance is the maximum value. The angle that has the largest absolute value among the observation angles that are half the value. Further, the diffusion angle β is set to 1/20 of the maximum value in the arrangement direction and the extending direction of the unit shape from the observation position on the sheet surface of the optical sheet 20 where the luminance of the light becomes the maximum value. The angle with the largest absolute value among the observation angles.

仮に、拡散角βが5×αよりも大きい場合、輝度の低い映像光の拡散される範囲が広くなりすぎてしまい、映像の鮮明さが低下してしまうので望ましくない。
また、非画素領域G2が起因となる非映像領域F2を目立たなくする効果をより効果的に奏する観点から、この拡散角βは、半値角αに略等しいか、それに近い値であることがより望ましい。
If the diffusion angle β is larger than 5 × α, the range in which the low-brightness video light is diffused becomes too wide, which is not desirable because the sharpness of the video is reduced.
Further, from the viewpoint of more effectively achieving the effect of making the non-image area F2 caused by the non-pixel area G2 inconspicuous, the diffusion angle β is more or less equal to the half-value angle α. desirable.

また、本実施形態の光学シート20は、互いに隣接する光学層の屈折率差、すなわち、第1光学層21及び第2光学層22の屈折率差である第1の屈折率差Δn1が、0.005≦Δn1≦0.2を満たすようにして形成されている。   Further, the optical sheet 20 of the present embodiment has a refractive index difference between adjacent optical layers, that is, a first refractive index difference Δn1 that is a refractive index difference between the first optical layer 21 and the second optical layer 22 is 0. .005 ≦ Δn1 ≦ 0.2.

仮に、第1の屈折率差Δn1が0.005未満である場合、光学層間の屈折率差が小さくなりすぎ、光学層間における映像光の屈折が生じ難くなってしまい、十分な拡散作用が発揮されなくなるため望ましくない。また、第1の屈折率差Δn1が0.2よりも大きい場合、光学層間における光の屈折が大きくなりすぎてしまい、光学シートを透過する映像光が不鮮明になってしまうので望ましくない。   If the first refractive index difference Δn1 is less than 0.005, the refractive index difference between the optical layers becomes too small, and it is difficult for the image light to be refracted between the optical layers, so that a sufficient diffusion effect is exhibited. It is not desirable because it disappears. On the other hand, when the first refractive index difference Δn1 is larger than 0.2, the refraction of the light between the optical layers becomes too large, and the image light transmitted through the optical sheet becomes unclear, which is not desirable.

このように、光学シート20の半値角α及び拡散角βの値の範囲と、単位形状21aが形成された面を界面として互いに隣接する層の第1の屈折率差Δn1の範囲とを規定することによって、本実施形態の表示装置1は、映像源11から出射した映像光LをSZ方向やSX方向に微少に拡散することができる。これにより、表示装置1は、観察者に鮮明な映像を表示するとともに、映像光Lの微少な拡散によって映像源11の非画素領域G2が起因となる非映像領域F2が目立ってしまうことを抑制することができる。   In this way, the range of the half-value angle α and the diffusion angle β of the optical sheet 20 and the range of the first refractive index difference Δn1 of the layers adjacent to each other with the surface on which the unit shape 21a is formed as an interface are defined. Thus, the display device 1 of the present embodiment can slightly diffuse the video light L emitted from the video source 11 in the SZ direction or the SX direction. Thereby, the display device 1 displays a clear image to the observer, and suppresses the non-image region F2 caused by the non-pixel region G2 of the image source 11 from being noticeable due to the minute diffusion of the image light L. can do.

第1光学層21は、光透過性の高いPC(ポリカーボネート)樹脂、MS(メチルメタクリレート・スチレン)樹脂、アクリル系樹脂等から形成されている。
また、第2光学層22は、光透過性の高いウレタンアクリレート樹脂や、エポキシアクリレート樹脂等の紫外線硬化型樹脂等から形成されており、本実施形態では、第1光学層21の屈折率よりも低い屈折率で形成されている。
The first optical layer 21 is made of PC (polycarbonate) resin, MS (methyl methacrylate / styrene) resin, acrylic resin, or the like having high light transmittance.
In addition, the second optical layer 22 is formed from a highly light transmissive urethane acrylate resin, an ultraviolet curable resin such as an epoxy acrylate resin, or the like. In this embodiment, the second optical layer 22 has a refractive index higher than that of the first optical layer 21. It is formed with a low refractive index.

また、単位形状21aのSY−SZ断面における断面形状が円弧状に形成されている場合、図3(d)に示すように、単位形状21aのSZ方向における配列ピッチをP1とし、単位形状21aのSY−SZ断面における円弧状の断面形状の曲率半径をR1としたときに、単位形状21aは、0.05≦P1/R1≦1.9の範囲で形成されるのが望ましい。   When the cross-sectional shape of the unit shape 21a in the SY-SZ cross section is formed in an arc shape, as shown in FIG. 3D, the arrangement pitch of the unit shapes 21a in the SZ direction is P1, and the unit shape 21a The unit shape 21a is desirably formed in the range of 0.05 ≦ P1 / R1 ≦ 1.9, where R1 is the radius of curvature of the arc-shaped cross-sectional shape in the SY-SZ cross section.

このように単位形状21aの配列ピッチP1及び曲率半径R1を上述の範囲で形成することによって、表示装置1は、映像源11から出射された映像光を効率よく均等にSZ方向に微少に拡散させることができる。   Thus, by forming the arrangement pitch P1 and the radius of curvature R1 of the unit shapes 21a in the above-described range, the display device 1 efficiently and evenly diffuses the image light emitted from the image source 11 in the SZ direction. be able to.

さらに、本実施形態の光学シート20は、第1光学層21の映像源側(背面側、+SY側)に、反射抑制層24が設けられている。
この反射抑制層24は、レンズ12の映像源側に設けられた反射抑制層12aと同様に、例えば、汎用の反射防止機能を有する材料(例えば、フッ化マグネシウム(MgF)、二酸化ケイ素(SiO)、フッ素系光学用コーティング剤等)を所定の膜厚でコーティングする等により設けてもよい。また、映像源11が表示装置に固定され、着脱不可能である場合等には、光の波長より小さなピッチで形成された微小な凹凸形状を有するモスアイ構造を光の入射側の面に有することにより反射抑制機能を奏する層を光学シート20の映像源側に一体に積層して設けてもよい。
Further, the optical sheet 20 of the present embodiment is provided with a reflection suppressing layer 24 on the image source side (back side, + SY side) of the first optical layer 21.
The reflection suppression layer 24 is, for example, a material having a general antireflection function (for example, magnesium fluoride (MgF 2 ), silicon dioxide (SiO 2 ), in the same manner as the reflection suppression layer 12 a provided on the image source side of the lens 12. 2 ), a fluorine-based optical coating agent, etc.) may be provided by coating with a predetermined film thickness. In addition, when the image source 11 is fixed to the display device and cannot be removed, the moth-eye structure having a minute uneven shape formed at a pitch smaller than the wavelength of the light is provided on the light incident side surface. Thus, a layer exhibiting a reflection suppressing function may be integrally laminated on the image source side of the optical sheet 20.

反射抑制層24を光学シート20の映像源側に設けることにより、光学シート20に入射する光が光学シート20の映像源側の面で反射して映像源11側へ向かうことによる映像の明るさの低下を抑制できる。
また、反射抑制層24を光学シート20の映像源側に設けることにより、光学シート20に入射する光が光学シート20の映像源側の面で反射して映像源11側へ向かい、映像源11の表示面11aで再度反射する等により迷光となることを抑制し、映像のコントラスト向上を図ることができる。
By providing the reflection suppression layer 24 on the image source side of the optical sheet 20, the brightness of the image due to the light incident on the optical sheet 20 being reflected by the image source side surface of the optical sheet 20 toward the image source 11 side. Can be suppressed.
Further, by providing the reflection suppressing layer 24 on the image source side of the optical sheet 20, the light incident on the optical sheet 20 is reflected by the surface of the optical sheet 20 on the image source side and travels toward the image source 11 side. It is possible to prevent stray light from being reflected again on the display surface 11a and improve the contrast of the image.

なお、反射抑制層24は、さらに、光学シート20の観察者側(−Y(SY)側)の面に設けてもよい。この位置にさらに反射抑制層24を設けることにより、光学シート20から映像光が出射する際に、光学シート20と空気との界面で反射し、光学シート20内で迷光となることを抑制でき、映像のコントラスト等を向上できる。
また、光学シート20の映像源側(+Y(SY)側)の面に、ハードコート機能や、帯電防止機能や、防汚機能等を有する層を設けてもよい。このような層を設けることにより、映像源11が筐体30に着脱可能である場合に、映像源11を筐体30から外したときに、光学シート20が傷ついたり、汚れが付着したりして、映像の視認の妨げになることを抑制できる。
The antireflection layer 24 may be further provided on the surface of the optical sheet 20 on the viewer side (−Y (SY) side). By further providing the reflection suppressing layer 24 at this position, when image light is emitted from the optical sheet 20, it can be reflected at the interface between the optical sheet 20 and air, and can be suppressed to become stray light in the optical sheet 20, The contrast of the video can be improved.
A layer having a hard coat function, an antistatic function, an antifouling function, or the like may be provided on the image source side (+ Y (SY) side) of the optical sheet 20. By providing such a layer, when the image source 11 is detachable from the housing 30, the optical sheet 20 may be damaged or soiled when the image source 11 is removed from the housing 30. Therefore, it is possible to suppress the hindrance to visual recognition of the video.

また、本実施形態の表示装置1は、上述のように、レンズ12よりも映像源側(+Y(SY)側)に光学シート20が位置するので、映像源11が筐体30に着脱可能である表示装置1において映像源11を筐体30から外した場合等に、筐体内に侵入した埃やゴミ等の異物によってレンズ12が破損したり汚れたりすることがない。また、光学シート20の映像源側が異物等で汚れた場合にも、単位形状を傷つけることなく、ふき取ることが可能である。
また、特に、モスアイ構造を有する反射抑制層に関しては、高い反射抑制効果を有しているが、破損しやすいために観察者の指等が触れない位置に設けることが重要となる。本実施形態の表示装置1では、レンズ12よりも映像源側(+Y(SY)側)に光学シート20が位置するので、そのような反射抑制層を光学シート20の観察者側やレンズ12の映像源側等に設けることができ、より高い反射抑制効果が得られ、映像のコントラストや明るさの向上を図ることができる。
In the display device 1 of the present embodiment, as described above, since the optical sheet 20 is located on the image source side (+ Y (SY) side) from the lens 12, the image source 11 can be attached to and detached from the housing 30. When the image source 11 is removed from the housing 30 in a certain display device 1, the lens 12 is not damaged or soiled by foreign matter such as dust or dust that has entered the housing. Further, even when the image source side of the optical sheet 20 is contaminated with foreign matter or the like, it is possible to wipe off the unit shape without damaging it.
In particular, the antireflection layer having a moth-eye structure has a high antireflection effect, but it is important that the antireflection layer is provided at a position where an observer's finger or the like cannot be touched because it easily breaks. In the display device 1 of the present embodiment, since the optical sheet 20 is positioned on the image source side (+ Y (SY) side) with respect to the lens 12, such a reflection suppressing layer is provided on the observer side of the optical sheet 20 or the lens 12. It can be provided on the image source side or the like, so that a higher reflection suppression effect can be obtained and the contrast and brightness of the image can be improved.

次に、映像源11から出射された映像光Lが観察者の眼E(E1,E2)に届くまでの動作について説明する。
図1に示すように、映像源11から出射した映像光Lは、光学シート20(20A,20B)の映像源側(+Y(SY)側)の面に入射する。そして、光学シート20に入射した映像光Lは、第1光学層21を透過して、第1光学層21と第2光学層22との間の界面の単位形状21aによって、微少に拡散して第2光学層22内を透過する。
第2光学層22を透過した映像光Lは、光学シート20の観察者側(−Y(SY)側)の面から出射する。
光学シート20を透過した映像光Lは、レンズ12(12A,12B)へ入射する。そして、レンズ12により、映像光Lが拡大され、観察者側(−Y(SY)側)へ出射する。
Next, an operation until the image light L emitted from the image source 11 reaches the observer's eyes E (E1, E2) will be described.
As shown in FIG. 1, the image light L emitted from the image source 11 is incident on the image source side (+ Y (SY) side) surface of the optical sheet 20 (20A, 20B). The image light L incident on the optical sheet 20 is transmitted through the first optical layer 21 and slightly diffused by the unit shape 21a at the interface between the first optical layer 21 and the second optical layer 22. The light passes through the second optical layer 22.
The video light L transmitted through the second optical layer 22 is emitted from the surface on the viewer side (−Y (SY) side) of the optical sheet 20.
The video light L that has passed through the optical sheet 20 enters the lens 12 (12A, 12B). Then, the image light L is enlarged by the lens 12 and emitted to the observer side (−Y (SY) side).

次に、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)が、角度δだけ映像源11に対して傾いて配置されている点について説明する。
図8は、映像源11の画素配置の一例とともに光学シート20の特定の配列方向を説明する図である。
先に説明したように、光学シート20を設ける主な目的は、映像源11が拡大観察されることにより、画素間の非画素領域G2(図6参照)が目立って見えてしまうことを抑制することである。この現象は、有機ELディスプレイにおいて、特に顕著に現われる傾向にある。有機ELディスプレイでは、映像表示領域において発光領域(画素領域)が占める割合が低い傾向にあるからである。特に、映像源11の映像表示領域における発光領域(画素領域)が占める割合が50%以下、特に、30%以下のような場合に、より光学シート20の効果が発揮される。なお、図8に示した本実施形態の場合には、映像源11の映像表示領域における発光領域(画素領域)が占める割合は、約20%である。
Next, a description will be given of a specific arrangement direction (SZ direction) of the optical sheets 20 that is inclined with respect to the image source 11 by an angle δ.
FIG. 8 is a diagram for explaining a specific arrangement direction of the optical sheet 20 together with an example of a pixel arrangement of the video source 11.
As described above, the main purpose of providing the optical sheet 20 is to prevent the non-pixel region G2 (see FIG. 6) between the pixels from being noticeable when the image source 11 is enlarged and observed. That is. This phenomenon tends to be particularly noticeable in the organic EL display. This is because in the organic EL display, the ratio of the light emitting area (pixel area) in the video display area tends to be low. In particular, when the ratio of the light emitting area (pixel area) in the video display area of the video source 11 is 50% or less, particularly 30% or less, the effect of the optical sheet 20 is more exhibited. In the case of the present embodiment shown in FIG. 8, the proportion of the light emitting area (pixel area) in the video display area of the video source 11 is about 20%.

有機ELディスプレイにおける画素配列としては、図8に示す、ダイヤモンドペンタイル配列が知られている。このダイヤモンドペンタイル配列では、矩形の表示領域の上下左右方向に対して、45度傾いた方向において、正方格子状に画素が配列されている。また、ダイヤモンドペンタイル配列では、緑(G)の数が、赤(R)及び青(B)の数の2倍となっている。図8中には、赤(R)、緑(G)、青(B)の各色の画素を形状及び大きさを実際の形状及び大きさを模して示しており、一部の画素中に、色を示すR,G,Bの文字を付した。形状及び大きさが同じ画素は、同一色の画素であることを示している。すなわち、正方形の画素のうち小さいものは、赤(R)の画素であり、正方形の画素のうち大きいものは、青(B)の画素であり、丸形のものは緑(G)の画素である。
なお、本明細書中において、45度方向において正方配列(縦横の間隔が同じ)に構成されたダイヤモンドペンタイル配列を例に挙げて説明するが、例えば、縦横において若干間隔が異なっている画素配列の素子に対しても、本願発明は同様に用いることが可能である。したがって、本願特許請求の範囲及び本願明細書中において開示する発明は、正方配列のダイヤモンドペンタイル配列に対して適用されるものに限定するものではない。
As a pixel arrangement in the organic EL display, a diamond pen tile arrangement shown in FIG. 8 is known. In this diamond pen tile arrangement, the pixels are arranged in a square lattice pattern in a direction inclined 45 degrees with respect to the vertical and horizontal directions of the rectangular display area. In the diamond pen tile arrangement, the number of green (G) is twice the number of red (R) and blue (B). In FIG. 8, the shape and size of each pixel of red (R), green (G), and blue (B) are shown by imitating the actual shape and size. The letters R, G, and B indicating colors are attached. Pixels having the same shape and size indicate pixels of the same color. That is, a small square pixel is a red (R) pixel, a large square pixel is a blue (B) pixel, and a round pixel is a green (G) pixel. is there.
In the present specification, a diamond pen tile array configured in a square array (the same vertical and horizontal intervals) in the 45 degree direction will be described as an example. For example, a pixel array having slightly different intervals in the vertical and horizontal directions will be described. The present invention can be similarly used for these elements. Therefore, the invention disclosed in the claims and the specification of the present application is not limited to the one applied to the diamond-pentile arrangement of the square arrangement.

このような画素配列において、発光色(R,G,B)の違いに関わらずに、各画素の中心位置間の距離に着目する。ダイヤモンドペンタイル配列では、色の違いを排除すれば各画素は等間隔で配列されているので、どの画素を基準としてもよい。図8の例では、図中の下方にある赤(R)の画素を基準とした。そして、画素中心間の距離(中心距離)(以下、画素間の距離に関しては、中心間の距離とする)によって、以下の7つの方向を規定した。   In such a pixel arrangement, attention is paid to the distance between the center positions of the respective pixels regardless of the difference in the emission colors (R, G, B). In the diamond pen tile arrangement, the pixels are arranged at equal intervals if the color difference is eliminated, and any pixel may be used as a reference. In the example of FIG. 8, the red (R) pixel at the bottom of the figure is used as a reference. The following seven directions were defined by the distance between the pixel centers (center distance) (hereinafter, the distance between the pixels is the distance between the centers).

(第1近接配列方向DL1)
適宜選択した基準の画素から、画素中心間の距離が最も近接している方向を第1近接配列方向DL1として規定する。第1近接配列方向DL1がZ方向となす角度は、45度である。
なお、基準の画素は、理解を容易にするための説明上で設定したものであって、基準として1つの画素を決める必要はない。
(First proximity arrangement direction DL1)
The direction in which the distance between the pixel centers is the closest from the appropriately selected reference pixel is defined as the first adjacent arrangement direction DL1. The angle formed by the first adjacent arrangement direction DL1 and the Z direction is 45 degrees.
Note that the reference pixel is set in the description for easy understanding, and it is not necessary to determine one pixel as the reference.

(第2近接配列方向DL2)
第1近接配列方向とは異なる方向であって、第1近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第2近接配列方向として規定する。第2近接配列方向DL2がZ方向となす角度は、0度である。
(Second adjacent arrangement direction DL2)
A direction that is different from the first adjacent arrangement direction and in which the center distance between the pixels is next to the first adjacent arrangement direction is defined as the second adjacent arrangement direction. The angle formed by the second adjacent arrangement direction DL2 with the Z direction is 0 degree.

(第3近接配列方向DL3)
第1近接配列方向及び第2近接配列方向とは異なる方向であって、第2近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第3近接配列方向として規定する。第3近接配列方向DL3がZ方向となす角度は、18.4度である。
(Third adjacent arrangement direction DL3)
A direction that is different from the first adjacent arrangement direction and the second adjacent arrangement direction and in which the center distance between the pixels is next to the second adjacent arrangement direction is defined as the third adjacent arrangement direction. The angle formed by the third adjacent arrangement direction DL3 and the Z direction is 18.4 degrees.

(第4近接配列方向DL4)
第1近接配列方向から第3近接配列方向とは異なる方向であって、第3近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第4近接配列方向として規定する。第4近接配列方向DL4がZ方向となす角度は、26.6度である。
(Fourth adjacent arrangement direction DL4)
A direction that is different from the first adjacent arrangement direction to the third adjacent arrangement direction and in which the center distance between the pixels is next to the third adjacent arrangement direction is defined as a fourth adjacent arrangement direction. The angle formed by the fourth adjacent arrangement direction DL4 and the Z direction is 26.6 degrees.

(第5近接配列方向DL5)
第1近接配列方向から第4近接配列方向とは異なる方向であって、第4近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第5近接配列方向として規定する。第5近接配列方向DL5がZ方向となす角度は、11.3度である。
(Fifth adjacent arrangement direction DL5)
A direction that is different from the first adjacent arrangement direction to the fourth adjacent arrangement direction and in which the center distance between the pixels is next to the fourth adjacent arrangement direction is defined as the fifth adjacent arrangement direction. The angle formed by the fifth adjacent arrangement direction DL5 and the Z direction is 11.3 degrees.

(第6近接配列方向DL6)
第1近接配列方向から第5近接配列方向とは異なる方向であって、第5近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第6近接配列方向として規定する。第6近接配列方向DL6がZ方向となす角度は、31.0度である。
(Sixth adjacent arrangement direction DL6)
A direction that is different from the first adjacent arrangement direction to the fifth adjacent arrangement direction and in which the center distance between the pixels is next to the fifth adjacent arrangement direction is defined as a sixth adjacent arrangement direction. The angle formed by the sixth adjacent arrangement direction DL6 with the Z direction is 31.0 degrees.

(第7近接配列方向DL7)
第1近接配列方向から第6近接配列方向とは異なる方向であって、第6近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第7近接配列方向として規定する。第7近接配列方向DL7がZ方向となす角度は、8.1度である。
(Seventh adjacent arrangement direction DL7)
A direction that is different from the first adjacent arrangement direction to the sixth adjacent arrangement direction and in which the center distance between the pixels is next to the sixth adjacent arrangement direction is defined as the seventh adjacent arrangement direction. The angle formed by the seventh adjacent arrangement direction DL7 and the Z direction is 8.1 degrees.

(第8近接配列方向DL8)
第1近接配列方向から第7近接配列方向とは異なる方向であって、第7近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第8近接配列方向として規定する。第7近接配列方向DL7がZ方向となす角度は、33.7度である。
(Eighth adjacent arrangement direction DL8)
A direction that is different from the first adjacent arrangement direction to the seventh adjacent arrangement direction and in which the center distance between the pixels is next to the seventh adjacent arrangement direction is defined as an eighth adjacent arrangement direction. The angle formed by the seventh adjacent arrangement direction DL7 and the Z direction is 33.7 degrees.

(第9近接配列方向DL9)
第1近接配列方向から第8近接配列方向とは異なる方向であって、第8近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第9近接配列方向として規定する。第8近接配列方向DL8がZ方向となす角度は、23.2度である。
(9th adjacent arrangement direction DL9)
A direction that is different from the first proximity arrangement direction to the eighth proximity arrangement direction and in which the center distance between the pixels is next to the eighth proximity arrangement direction is defined as the ninth proximity arrangement direction. The angle formed by the eighth adjacent arrangement direction DL8 and the Z direction is 23.2 degrees.

(第N近接配列方向)
図8では、第9近接配列方向DL9までしか例示していないが、3以上の整数をNとして、第1近接配列方向から第N近接配列方向とは異なる方向であって、第N近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第(N+1)近接配列方向として一般化して規定することができる。そして、この第N近接配列方向であっても、条件を満たせば、特定の配列方向との関係において有効に利用可能である。ただし、以下の説明では、理解を容易にするために、図8に示した第1近接配列方向DL1から第9近接配列方向DL9までを用いて説明を行うものとする。
(Nth adjacent arrangement direction)
In FIG. 8, only the ninth proximity arrangement direction DL9 is illustrated, but an integer greater than or equal to 3 is N, which is a direction different from the first proximity arrangement direction to the Nth proximity arrangement direction, and the Nth proximity arrangement direction. Next, the direction in which the center distance between the pixels is close can be generalized and defined as the (N + 1) th adjacent arrangement direction. Even in the Nth adjacent arrangement direction, if the condition is satisfied, it can be used effectively in relation to a specific arrangement direction. However, in the following description, for ease of understanding, the description will be made using the first adjacent arrangement direction DL1 to the ninth adjacent arrangement direction DL9 shown in FIG.

なお、ここでは、第1近接配列方向から第9近接配列方向までの9つの方向は、理解を容易にするために、図8のようにZ方向から左回り方向について説明する。しかし、これらの方向は、Z方向の直線を対称軸として線対称な方向と、これら2方向をさらにX方向の直線を対称軸として線対称な方向とにも存在する。よって、第1近接配列方向から第9近接配列方向までの9つの方向は、それぞれについて4方向設定可能である。第N近接配列方向についても同様である。   Here, the nine directions from the first adjacent arrangement direction to the ninth adjacent arrangement direction will be described from the Z direction to the counterclockwise direction as shown in FIG. 8 for easy understanding. However, these directions also exist in a line-symmetrical direction with a straight line in the Z direction as a symmetry axis and in a line-symmetrical direction with these two directions as further a straight line in the X direction as a symmetry axis. Accordingly, nine directions from the first proximity arrangement direction to the ninth proximity arrangement direction can be set in four directions. The same applies to the Nth adjacent arrangement direction.

上記第1近接配列方向から第9近接配列方向までの9つの方向に対して、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)を適切な角度関係で配置することにより、観察者に鮮明な映像を表示するとともに、映像光Lの微少な拡散によって映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制することができることを見いだした。   By arranging the specific arrangement direction (SZ direction) of the optical sheet 20 in an appropriate angular relationship with respect to the nine directions from the first adjacent arrangement direction to the ninth adjacent arrangement direction, a clear image is obtained for the observer. It was found that the non-video region F2 of the video source 11 can be suppressed from being visually recognized by the minute diffusion of the video light L.

図9は、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)を第3近接配列方向DL3と一致させて光学シート20を配置した場合に光学シート20が映像光Lを拡散する様子を模式的に示した図である。
先に説明したように光学シート20は、単位形状21aの配列方向(SZ方向)に関しては、映像光Lを拡散するが、配列方向に直交する方向(SX方向)に関しては、拡散作用が殆どない。したがって、図9中に示した拡散範囲DR、DG、DBのように光学シート20が拡散する光の拡散は、光学シート20のシート面内の方向に関して指向性を有している。この指向性の方向、すなわち、単位形状21aの配列方向(SZ方向)が、図9の例のように適切な方向となれば、図9に示すように、映像源11の非映像領域F2に相当する領域に拡散された映像光が広がって、映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制することができる。
FIG. 9 schematically illustrates how the optical sheet 20 diffuses the image light L when the optical sheet 20 is arranged with the specific arrangement direction (SZ direction) of the optical sheet 20 aligned with the third adjacent arrangement direction DL3. FIG.
As described above, the optical sheet 20 diffuses the video light L with respect to the arrangement direction (SZ direction) of the unit shapes 21a, but has almost no diffusing action with respect to the direction orthogonal to the arrangement direction (SX direction). . Therefore, the diffusion of light diffused by the optical sheet 20 as in the diffusion ranges DR, DG, and DB shown in FIG. 9 has directivity with respect to the direction in the sheet plane of the optical sheet 20. If the direction of the directivity, that is, the arrangement direction (SZ direction) of the unit shapes 21a becomes an appropriate direction as in the example of FIG. 9, the non-video area F2 of the video source 11 is formed as shown in FIG. It can be suppressed that the image light diffused in the corresponding region spreads and the non-image region F2 of the image source 11 is visually recognized.

図10は、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)を第1近接配列方向DL1と一致させて光学シート20を配置した場合に光学シート20が映像光Lを拡散する様子を模式的に示した図である。
先の図9の場合と比較して、この図10の場合には、映像光Lが拡散される範囲が適切に並ばないことから、映像源11の非映像領域F2が視認されてしまう領域が大きく、光学シート20を設けることによる有益な効果を十分に得ることができていない。
FIG. 10 schematically illustrates how the optical sheet 20 diffuses the image light L when the optical sheet 20 is arranged with the specific arrangement direction (SZ direction) of the optical sheet 20 aligned with the first adjacent arrangement direction DL1. FIG.
Compared to the previous case of FIG. 9, in the case of FIG. 10, since the range in which the video light L is diffused is not properly aligned, there is an area where the non-video area F <b> 2 of the video source 11 is visually recognized. The beneficial effect by providing the optical sheet 20 is not large enough.

このように、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)の向きをどのような向きにするのかは非常に重要である。そこで、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)を示す角度δを徐々に変化させて配置して、観察される画像の見栄えを目視評価した。この目視評価の評価基準は、映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制できているか否か、及び、映像を鮮明に観察可能であるか否かである。   Thus, it is very important what direction the specific arrangement direction (SZ direction) of the optical sheets 20 is. Therefore, the angle δ indicating the specific arrangement direction (SZ direction) of the optical sheets 20 was gradually changed and arranged to visually evaluate the appearance of the observed image. The evaluation criteria for this visual evaluation are whether or not the non-image area F2 of the image source 11 is suppressed from being visually recognized and whether or not the image can be clearly observed.

図11は、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)を示す角度δを徐々に変化させて配置して、観察される画像の見栄えを目視評価した結果を示す図である。図11中の○印は、映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制でき、かつ、鮮明な映像が観察可能であったことを示している。△印は、○印よりは劣るものの、利用可のであることを示している。×印は、映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制できていない、又は、映像が不鮮明であることを示している。
図11から、光学シート20は、角度δが8度から25度の範囲で配置されていることが望ましく、角度δが8度から18度の範囲で配置されていることがより望ましいといえる。ただし、この数値範囲は、ダイヤモンドペンタイル配列の映像源11を用いることが前提となっている。非映像領域F2が視認されることを抑制する観点からは、画素の配置から光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)を規定することが望ましい。
FIG. 11 is a diagram illustrating a result of visual evaluation of the appearance of an observed image by gradually changing and arranging an angle δ indicating a specific arrangement direction (SZ direction) of the optical sheets 20. The circles in FIG. 11 indicate that the non-image area F2 of the image source 11 can be suppressed from being visually recognized and a clear image can be observed. The Δ mark indicates that it is usable, although it is inferior to the ○ mark. The x mark indicates that the non-video region F2 of the video source 11 is not suppressed from being visually recognized, or the video is unclear.
From FIG. 11, it can be said that the optical sheet 20 is desirably disposed in the range of the angle δ from 8 degrees to 25 degrees, and more desirably disposed in the range of the angle δ from 8 degrees to 18 degrees. However, this numerical range is based on the premise that the image source 11 having a diamond pen tile arrangement is used. From the viewpoint of suppressing the non-image area F2 from being visually recognized, it is desirable to define a specific arrangement direction (SZ direction) of the optical sheet 20 from the arrangement of the pixels.

すなわち、光学シート20の向きは、画素の配置との関係で光学シート20の有効性が発揮されるか否かが決まるものである。よって、図11の結果を踏まえた上で、上述した第1近接配列方向から第7近接配列方向までの7つの方向に対して、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)をどのように配置すべきかを具体的に以下のように規定した。   That is, the orientation of the optical sheet 20 determines whether or not the effectiveness of the optical sheet 20 is exhibited in relation to the pixel arrangement. Therefore, based on the result of FIG. 11, how is the specific arrangement direction (SZ direction) of the optical sheet 20 with respect to the seven directions from the first adjacent arrangement direction to the seventh adjacent arrangement direction described above? Specifically, it should be specified as follows.

光学シート20は、その特定の配列方向が、第3近接配列方向DL3、又は、第4近接配列方向DL4、又は、第5近接配列方向DL5、又は、第6近接配列方向DL6、又は、第7近接配列方向DL7、又は、第8近接配列方向DL8、第9近接配列方向DL9に対して±2度以内の角度を持って配置されていることが望ましい。
このように光学シート20を配置すれば、観察者に鮮明な映像を表示することができ、かつ、映像光Lの微少な拡散によって映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制することができる。
The specific arrangement direction of the optical sheet 20 is the third adjacent arrangement direction DL3, the fourth adjacent arrangement direction DL4, the fifth adjacent arrangement direction DL5, the sixth adjacent arrangement direction DL6, or the seventh. It is desirable that the adjacent arrangement direction DL7, the eighth adjacent arrangement direction DL8, and the ninth adjacent arrangement direction DL9 are arranged with an angle within ± 2 degrees.
By arranging the optical sheet 20 in this way, a clear image can be displayed to the observer, and the non-image area F2 of the image source 11 can be prevented from being visually recognized due to the slight diffusion of the image light L. be able to.

また、光学シート20は、その特定の配列方向が、第1近接配列方向DL1及び第2近接配列方向DL2に対して±5度以上の角度を持って配置されていることが望ましい。
より望ましくは、光学シート20は、その特定の配列方向が、第1近接配列方向DL1に対して±10度以上の角度を持って配置されており、かつ、第2近接配列方向DL2に対して±5度以上の角度を持って配置されているとよい。
このように光学シート20を配置すれば、図10に示した様な不適切な配置となることを避けることができ、観察者に鮮明な映像を表示することができ、かつ、映像光Lの微少な拡散によって映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制することができる。
In addition, it is desirable that the optical sheet 20 be arranged such that the specific arrangement direction has an angle of ± 5 degrees or more with respect to the first adjacent arrangement direction DL1 and the second adjacent arrangement direction DL2.
More preferably, the optical sheet 20 is arranged such that the specific arrangement direction has an angle of ± 10 degrees or more with respect to the first adjacent arrangement direction DL1 and the second adjacent arrangement direction DL2. It is good to arrange with an angle of ± 5 degrees or more.
If the optical sheet 20 is arranged in this way, it is possible to avoid an inappropriate arrangement as shown in FIG. 10, a clear image can be displayed to the observer, and the image light L can be displayed. It is possible to suppress the non-video region F2 of the video source 11 from being visually recognized due to slight diffusion.

さらに、光学シート20は、その特定の配列方向が、第3近接配列方向DL3と、第4近接配列方向DL4と、第5近接配列方向DL5と、第6近接配列方向DL6と、第7近接配列方向DL7とのいずれかと同じ方向であること望ましい。
このように光学シート20を配置すれば、観察者に鮮明な映像を表示することができ、かつ、映像光Lの微少な拡散によって映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制することができる。
Furthermore, the optical sheet 20 has a specific arrangement direction in which the third adjacent arrangement direction DL3, the fourth adjacent arrangement direction DL4, the fifth adjacent arrangement direction DL5, the sixth adjacent arrangement direction DL6, and the seventh adjacent arrangement direction. It is desirable that the direction is the same as one of the directions DL7.
By arranging the optical sheet 20 in this way, a clear image can be displayed to the observer, and the non-image area F2 of the image source 11 can be prevented from being visually recognized due to the slight diffusion of the image light L. be able to.

光学シート20は、その特定の配列方向に沿った方向に引かれた直線であって、画素の最外径部分を通る直線を引いて画素が含まれる領域と画素が含まれない領域とに仮想的に映像源11を分割した場合、画素が含まれる領域の面積比率が80%以上、より好ましくは、100%となるように、特定の配列方向が設けられていることが望ましい。この画素が含まれる領域の面積比率について、先に示した図10を用いて、説明する。図10では、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)を第1近接配列方向DL1と一致させて光学シート20を配置した場合を示している。この場合には、特定の配列方向に沿った方向に引かれた直線によって、図10中に示した領域PB1と、PB2と、PB3と、PB4とに仮想的に分割できる。なお図中で領域PB1、PB2、PB3、PB4として示した領域以外の部分は、領域PB1、PB2、PB3、PB4の繰り返しである。これらの領域の幅の比は、PB1:PB2:PB3:PB4=15:15:13:15となっている。よって、この図10の例においては、画素が含まれる領域の面積比率=(13+15)/(15+13+15+15)=48%である。
この画素が含まれる領域の面積比率を同様に他の方向について求めると、第2近接配列方向DL2では、64%であり、第3近接配列方向DL3から第7近接配列方向DL7では、100%となる。
このように上記画素が含まれる領域の面積比率が80%以上、又は、100%となるように光学シート20を配置すれば、観察者に鮮明な映像を表示することができ、かつ、映像光Lの微少な拡散によって映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制することができる。
The optical sheet 20 is a straight line drawn in a direction along the specific arrangement direction, and a virtual line that passes through the outermost diameter portion of the pixel is drawn into an area including the pixel and an area not including the pixel. In particular, when the video source 11 is divided, it is desirable that the specific arrangement direction is provided so that the area ratio of the region including the pixels is 80% or more, more preferably 100%. The area ratio of the region including the pixel will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows a case where the optical sheet 20 is arranged such that the specific arrangement direction (SZ direction) of the optical sheet 20 coincides with the first adjacent arrangement direction DL1. In this case, it can be virtually divided into the regions PB1, PB2, PB3, and PB4 shown in FIG. 10 by a straight line drawn in a direction along a specific arrangement direction. In the figure, portions other than the regions indicated as regions PB1, PB2, PB3, and PB4 are repetitions of regions PB1, PB2, PB3, and PB4. The ratio of the widths of these regions is PB1: PB2: PB3: PB4 = 15: 15: 13: 15. Therefore, in the example of FIG. 10, the area ratio of the region including the pixels = (13 + 15) / (15 + 13 + 15 + 15) = 48%.
Similarly, when the area ratio of the region including the pixel is obtained in the other direction, it is 64% in the second adjacent arrangement direction DL2, and is 100% in the third adjacent arrangement direction DL3 to the seventh adjacent arrangement direction DL7. Become.
In this way, if the optical sheet 20 is arranged so that the area ratio of the region including the pixels is 80% or more or 100%, a clear image can be displayed to the observer, and the image light can be displayed. It is possible to suppress the non-video area F2 of the video source 11 from being visually recognized by the slight diffusion of L.

また、光学シート20は、その特定の配列方向に沿った方向では、異なる色の画素が含まれて配列されていることが望ましい。仮に、同じ色の画素のみの方向になってしまうと、同じ色のラインが拡散されてしまい、見栄えがよくなくなるからである。   In addition, the optical sheet 20 is desirably arranged so as to include pixels of different colors in the direction along the specific arrangement direction. This is because, if the direction is only for pixels of the same color, lines of the same color are diffused and the appearance is not good.

さらにまた、第3近接配列方向から第7近接配列方向のいずれかの方向における画素と画素との中心距離のうち、特定の配列方向と対応する方向の中心距離は、第1近接配列方向における画素と画素との中心距離の7倍以内であることが望ましい。図8中には、この画素中心間の距離を符号で併記している。この図8中の例で説明すると、以下のようになっている。
第1近接配列方向DL1:CD1/CD1=1.0
第2近接配列方向DL2:CD2/CD1=1.4
第3近接配列方向DL3:CD3/CD1=2.2
第4近接配列方向DL4:CD4/CD1=3.2
第5近接配列方向DL5:CD5/CD1=3.6
第6近接配列方向DL6:CD6/CD1=4.1
第7近接配列方向DL7:CD7/CD1=5.0
第8近接配列方向DL8:CD8/CD1=5.1
第9近接配列方向DL9:CD9/CD1=5.4
このように、本実施形態では、いずれの方向も、上述の7倍以内という条件を満たしている。
特定の配列方向と対応する方向の中心距離が、第1近接配列方向における画素と画素との中心距離の7倍を越えると、光学シート20の拡散作用が不十分となって、隣の画素までの間の非映像領域F2が視認されるおそれがあり、その一方で拡散作用を高めると鮮明な映像が得られないからである。
Furthermore, among the center distances between the pixels in any direction from the third proximity array direction to the seventh proximity array direction, the center distance in the direction corresponding to the specific array direction is the pixel in the first proximity array direction. It is desirable that the distance is within 7 times the center distance between the pixel and the pixel. In FIG. 8, the distance between the pixel centers is also indicated by a symbol. The example in FIG. 8 will be described as follows.
First adjacent arrangement direction DL1: CD1 / CD1 = 1.0
Second adjacent arrangement direction DL2: CD2 / CD1 = 1.4
Third adjacent arrangement direction DL3: CD3 / CD1 = 2.2
Fourth adjacent arrangement direction DL4: CD4 / CD1 = 3.2
Fifth adjacent arrangement direction DL5: CD5 / CD1 = 3.6
Sixth adjacent arrangement direction DL6: CD6 / CD1 = 4.1
Seventh adjacent arrangement direction DL7: CD7 / CD1 = 5.0
Eighth adjacent arrangement direction DL8: CD8 / CD1 = 5.1
Ninth adjacent arrangement direction DL9: CD9 / CD1 = 5.4
As described above, in this embodiment, any direction satisfies the above condition of 7 times or less.
If the center distance in the direction corresponding to the specific array direction exceeds seven times the center distance between the pixels in the first adjacent array direction, the diffusion action of the optical sheet 20 becomes insufficient, and the adjacent pixels This is because the non-video region F2 between the two may be visually recognized, and on the other hand, if the diffusion action is enhanced, a clear video cannot be obtained.

次に、光学シート20の光の拡散作用について、画素が発する光の広がりの観点から説明する。
映像源11に設けられた1つの画素が発する光は、主に光学シート20の拡散作用により、その光の範囲(以下、発光エリアという)が広げられる。前述のように、光学シート20が光を拡散する方向は、指向性を有することから、光学シート20の拡散作用によって発光エリアが広がる方向も、指向性を有する。
図13は、1つの画素の発光エリアを説明する図である。図13(a)は、レンズ12及び光学シート20を用いず、映像源11が表示する映像をデジタルマイクロスコープ等で拡大した観察像であり、1つの画素が発した光の様子を示している。図13(b),(c)に示す図は、レンズ12を用いず、映像源11と光学シート20とを組み合わせて配置した状態で表示される映像をデジタルマイクロスコープ等で拡大した観察像であり、1つの画素が発した光の様子を示している。
Next, the light diffusing action of the optical sheet 20 will be described from the viewpoint of the spread of light emitted from the pixels.
The light emitted from one pixel provided in the video source 11 has its light range (hereinafter referred to as a light emitting area) expanded mainly by the diffusion action of the optical sheet 20. As described above, since the direction in which the optical sheet 20 diffuses light has directivity, the direction in which the light emitting area expands due to the diffusion action of the optical sheet 20 also has directivity.
FIG. 13 is a diagram illustrating a light emitting area of one pixel. FIG. 13A is an observation image obtained by enlarging an image displayed by the image source 11 with a digital microscope or the like without using the lens 12 and the optical sheet 20, and shows a state of light emitted from one pixel. . FIGS. 13B and 13C are observation images obtained by enlarging an image displayed with a digital microscope or the like in a state where the image source 11 and the optical sheet 20 are combined and arranged without using the lens 12. Yes, it shows the state of light emitted by one pixel.

画素から発せられた光は、光学シート20等を透過しない場合には、図13(a)に示すように、その発光エリアEA0が画素の発光部の形状(例えば円形形状)に近い形状として観察される。そして、光学シート20の拡散作用を受けることにより、画素から発せられた光は、特定の配列方向(SZ方向、単位形状21aの配列方向)において最も大きく広げられ、図13(b)に示すように、その発光エリアEAが特定の配列方向に沿って一方向に最も広がった形状として観察される。この最も発光エリアEAが広げられる方向は、前述の最も拡散が大きい方向に等しい。   When the light emitted from the pixel does not pass through the optical sheet 20 or the like, as shown in FIG. 13A, the light emitting area EA0 is observed as a shape close to the shape of the light emitting portion of the pixel (for example, a circular shape). Is done. Then, by receiving the diffusing action of the optical sheet 20, the light emitted from the pixels is spread most greatly in a specific arrangement direction (SZ direction, arrangement direction of the unit shapes 21a), as shown in FIG. Further, the light emitting area EA is observed as a shape that is most widened in one direction along a specific arrangement direction. The direction in which the light emitting area EA is expanded is equal to the direction in which the diffusion is the largest.

また、光学シート20と映像源11の画素(表示層11e)との距離が近いほど、適当な拡散作用を得る観点から光学シート20の単位形状21aの配列ピッチP1は小さい方が好ましくなる。そのため、映像源11の表示面11aに積層する等、画素に近接して光学シート20を配置した場合には、映像源11から離して光学シート20を配置した場合に比べて、光学シート20からの出射光において、単位形状21aでの回折によって拡散されて出射する光量が占める割合が大きくなる。
この場合、図13(c)に示すように、発光エリアEAは、特定の配列方向(SZ方向)に沿って一方向に最も広がった状態であり、かつ、回折によって生じる光量の大きな領域(明るい領域)が複数粒状に観察される。
In addition, as the distance between the optical sheet 20 and the pixel (display layer 11e) of the image source 11 is shorter, the arrangement pitch P1 of the unit shapes 21a of the optical sheet 20 is preferably smaller from the viewpoint of obtaining an appropriate diffusion action. Therefore, when the optical sheet 20 is disposed close to the pixels, such as being stacked on the display surface 11a of the image source 11, compared with the case where the optical sheet 20 is disposed away from the image source 11, the optical sheet 20 The ratio of the amount of emitted light that is diffused and emitted by diffraction in the unit shape 21a is large.
In this case, as shown in FIG. 13C, the light emitting area EA is in a state where the light emitting area EA spreads most in one direction along a specific arrangement direction (SZ direction), and a region with a large amount of light generated by diffraction (bright). (Region) is observed in multiple grains.

図14は、発光エリアEAの広がり幅Wを説明する図である。図14に示す各グラフは、最も発光エリアEAが大きく広げられる方向(SZ方向)での光量の分布を示し、縦軸は光量、横軸はSZ方向での位置を示している。
図14(a)に示すグラフは、レンズ12及び光学シート20を用いず、映像源11が表示する映像をデジタルマイクロスコープ等で拡大した観察像における1つの発光エリアEA0の光量の分布の一例を示している。図14(b),(c)に示す各グラフは、レンズ12を用いず、映像源11と光学シート20とを組み合わせて配置した状態で表示される映像をデジタルマイクロスコープ等で拡大した観察像における1つの発光エリアEAの光量の分布の一例を示している。なお、図14(b)に示すグラフは、光学シート20からの出射光において、単位形状21aの界面での屈折による拡散作用の比率が高い場合の一例であり、図14(c)に示すグラフは、光学シート20からの出射光において、単位形状21aによる回折による拡散作用の比率が高い場合の一例である。
FIG. 14 is a diagram for explaining the spreading width W of the light emitting area EA. Each graph shown in FIG. 14 shows the distribution of the light quantity in the direction (SZ direction) in which the light emitting area EA is greatly expanded, the vertical axis shows the light quantity, and the horizontal axis shows the position in the SZ direction.
The graph shown in FIG. 14A is an example of the light amount distribution of one light emitting area EA0 in an observation image obtained by enlarging an image displayed by the image source 11 with a digital microscope or the like without using the lens 12 and the optical sheet 20. Show. Each graph shown in FIGS. 14B and 14C is an observation image obtained by enlarging an image displayed with a digital microscope or the like in a state where the image source 11 and the optical sheet 20 are combined and arranged without using the lens 12. 2 shows an example of the light amount distribution of one light emitting area EA. The graph shown in FIG. 14B is an example in the case where the ratio of the diffusion action due to refraction at the interface of the unit shape 21a is high in the light emitted from the optical sheet 20, and the graph shown in FIG. This is an example of the case where the ratio of the diffusion action due to diffraction by the unit shape 21a is high in the light emitted from the optical sheet 20.

図14(b),(c)に示すように、1つの画素の発光エリアEAの広がり幅Wは、映像源11と光学シート20とを組み合わせて配置した状態で表示される映像において、光学シート20によって最も発光エリアEAが大きく光が広げられる方向(SZ方向)における光量の最大値の1/5の値となる最も離れた2点t1,t2の間隔として規定する。
また、広がり幅Wは、前述の映像において、最も近接している画素と画素との中心距離(すなわち、第1近接配列方向DL1における画素と画素との中心距離)の0.5倍以上5倍以下であることが好ましい。
As shown in FIGS. 14B and 14C, the spread width W of the light emitting area EA of one pixel is an optical sheet in an image displayed in a state where the image source 11 and the optical sheet 20 are arranged in combination. 20 is defined as the distance between the two most distant points t1 and t2, which is 1/5 of the maximum value of the light amount in the direction (SZ direction) in which the light emitting area EA is the largest.
In addition, the spread width W is 0.5 times or more and 5 times the center distance between the pixels that are closest to each other in the above-described video (that is, the center distance between the pixels in the first adjacent arrangement direction DL1). The following is preferable.

なお、映像源11と光学シート20とを組み合わせて配置した状態で表示される映像における、発光エリアEAの光量の最大値や最大値の1/5となる値、2点t1,t2の位置や2点t1,t2間の距離は、その映像をデジタルマイクロスコープ等により拡大し、CCDカメラ等で拡大して撮像した発光エリアEAの観察画像において、映像信号(画像中の座標情報及び信号強度)から、発光エリアEA中における位置と明るさの相関関係を検出し、算出可能である。
また、映像源11と光学シート20とを組み合わせて配置した状態で表示される映像における第1近接配列方向DL1における画素と画素との中心距離は、レンズ12及び光学シート20を用いない状態で映像源11が表示する映像を同様に拡大して撮像した観察画像から算出可能である。なお、この第1近接配列方向DL1における画素と画素との中心距離は、映像源11と光学シート20とを組み合わせて配置した状態で表示される映像を同様に拡大して撮影した観察画像からも算出可能であるが、正確性を期すためには、映像源11が表示する映像を同様に拡大して撮像した観察画像から算出することが望ましい。
It should be noted that, in an image displayed in a state where the image source 11 and the optical sheet 20 are combined and arranged, the maximum value of the light amount in the light emitting area EA, the value that is 1/5 of the maximum value, the positions of the two points t1 and t2, The distance between the two points t1 and t2 is a video signal (coordinate information and signal intensity in the image) in the observation image of the light emitting area EA obtained by enlarging the image with a digital microscope or the like and enlarging the image with a CCD camera or the like. From this, the correlation between the position in the light emitting area EA and the brightness can be detected and calculated.
Further, the center distance between the pixels in the first adjacent arrangement direction DL1 in the image displayed in a state where the image source 11 and the optical sheet 20 are arranged in combination is the image without using the lens 12 and the optical sheet 20. The image displayed by the source 11 can be calculated from an observation image obtained by similarly enlarging and capturing the image. Note that the center distance between the pixels in the first adjacent arrangement direction DL1 is also based on an observation image obtained by similarly enlarging and photographing an image displayed in a state where the image source 11 and the optical sheet 20 are combined. Although it can be calculated, in order to ensure accuracy, it is desirable to calculate from an observation image obtained by enlarging and capturing the image displayed by the image source 11 in the same manner.

この広がり幅Wが上記範囲未満である場合、隣り合う画素の発光エリアの間に非映像領域が大きくなり、表示装置1の使用状態において非映像領域が視認されやすくなるため、好ましくない。また、広がり幅Wが上記範囲よりも大きい場合、隣り合う画素の発光エリアが大きく重複し、映像のぼけが大きくなり、映像の鮮明度が大幅に低下するため、好ましくない。したがって、この広がり幅Wは、上記範囲とすることが望ましい。   When the spread width W is less than the above range, it is not preferable because the non-image area is enlarged between the light emitting areas of adjacent pixels, and the non-image area is easily visible in the usage state of the display device 1. On the other hand, when the spread width W is larger than the above range, the light emitting areas of adjacent pixels are largely overlapped, and the blur of the video is increased, and the sharpness of the video is greatly decreased. Therefore, the spread width W is preferably within the above range.

また、広がり幅Wは、上記範囲を満たしながら、さらに、映像源11と光学シート20とを組み合わせて配置した状態で表示される映像において、最も発光エリアEAの広がりが大きい方向(光学シート20の特定の配列方向、SZ方向)で最も近接して配置された画素と画素との中心距離以下であることが好ましい。
この広がり幅Wが、最も発光エリアEAの広がりが大きい方向(光学シート20の特定の配列方向、SZ方向)において最も近接して配置された画素と画素との中心距離を超えて大きいと、隣り合う画素の発光エリア(隣り合う画素が発する光の広がる範囲)が重なり、映像のぼけ等を招く場合がある。したがって、広がり幅Wは、さらに上記範囲を満たすことが好ましい。
Further, the spread width W satisfies the above range, and further, in the image displayed in a state where the image source 11 and the optical sheet 20 are arranged in combination, the direction in which the spread of the light emitting area EA is the largest (in the optical sheet 20). It is preferable that the distance is equal to or less than the center distance between the pixels arranged closest to each other in a specific arrangement direction (SZ direction).
If the spread width W is larger than the center distance between the pixels arranged closest to each other in the direction in which the spread of the light emitting area EA is the largest (the specific arrangement direction of the optical sheet 20, the SZ direction), In some cases, the light emitting areas of the matching pixels (the range in which the light emitted from the adjacent pixels spreads) overlap, leading to blurring of the image. Therefore, it is preferable that the spreading width W further satisfies the above range.

また、最も発光エリアEAの広がりが大きい方向は、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)に等しく、前述のように、第1近接配列方向DL1及び第2近接配列方向DL2に対して±5度以上の角度をなすように、光学シート20が配置されることが望ましい。
このように光学シート20を配置すれば、前述の図10のように非映像領域F2が筋状に視認される不適切な配置となることを避けることができ、観察者に鮮明な映像を表示することができ、かつ、映像光Lの微少な拡散によって映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制することができる。
Further, the direction in which the light emitting area EA expands most is equal to the specific arrangement direction (SZ direction) of the optical sheet 20, and as described above, ± with respect to the first adjacent arrangement direction DL1 and the second adjacent arrangement direction DL2. It is desirable that the optical sheet 20 be arranged so as to form an angle of 5 degrees or more.
If the optical sheet 20 is arranged in this way, it is possible to avoid an inappropriate arrangement in which the non-image area F2 is visually recognized as a streak as shown in FIG. 10, and a clear image is displayed to the observer. In addition, it is possible to suppress the non-video region F2 of the video source 11 from being visually recognized due to the minute diffusion of the video light L.

また、最も発光エリアEAの広がりが大きい方向は、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)に等しく、前述のように、第3近接配列方向DL3、又は、第4近接配列方向DL4、又は、第5近接配列方向DL5、又は、第6近接配列方向DL6、又は、第7近接配列方向DL7、又は、第8近接配列方向DL8、第9近接配列方向DL9に対して±2度以内の角度を持って配置されていることが望ましい。
このように光学シート20を配置すれば、観察者に鮮明な映像を表示することができ、かつ、映像光Lの微少な拡散によって映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制することができる。
Further, the direction in which the light emitting area EA expands most is equal to the specific arrangement direction (SZ direction) of the optical sheet 20, and as described above, the third adjacent arrangement direction DL3, the fourth adjacent arrangement direction DL4, or The angle within ± 2 degrees with respect to the fifth adjacent arrangement direction DL5 or the sixth adjacent arrangement direction DL6 or the seventh adjacent arrangement direction DL7 or the eighth adjacent arrangement direction DL8 and the ninth adjacent arrangement direction DL9 It is desirable to have
By arranging the optical sheet 20 in this way, a clear image can be displayed to the observer, and the non-image area F2 of the image source 11 can be prevented from being visually recognized due to the slight diffusion of the image light L. be able to.

画素の配列がダイヤモンドペンタイル配列である映像源11を備える表示装置1において、特定の配列方向(単位形状21aの配列方向、SZ方向)を示す角度δを変化させて光学シート20を配置し、観察される画像の見栄えを目視評価した場合、前述の図11等に示すように、角度δを8度から25度の範囲で光学シート20を配置することが好ましく、角度δが8度から18度の範囲で配置されることがさらに望ましい。   In the display device 1 including the image source 11 in which the pixel arrangement is a diamond pen tile arrangement, the optical sheet 20 is arranged by changing the angle δ indicating a specific arrangement direction (the arrangement direction of the unit shapes 21a, the SZ direction), When the appearance of the observed image is visually evaluated, as shown in FIG. 11 and the like, it is preferable to arrange the optical sheet 20 in the range of the angle δ from 8 degrees to 25 degrees, and the angle δ is from 8 degrees to 18 degrees. It is further desirable to arrange in a range of degrees.

そして、表示装置1は、角度δが上述のような範囲を満たすように光学シート20を配置し、さらに、映像源11及び光学シート20を組み合わせて配置した状態で表示される映像において、発光エリアEAの広がり幅Wを第1近接配列方向DL1における画素と画素との中心距離の0.5倍以上5倍以下とすることにより、非映像領域F2が視認されて画素領域G1(画素)が独立して見えることを抑制し、良好な画像を表示することができる。
さらに、上記映像において、広がり幅Wが、最も発光エリアEAの広がりが大きい方向(光学シート20の特定の配列方向、SZ方向)において最も近接している画素と画素との中心距離以下とすることにより、表示装置1は、上述の効果をより高め、さらに、ぼけの少ない良好な画像を表示できる。
Then, the display device 1 arranges the optical sheet 20 so that the angle δ satisfies the above-described range, and further displays a light emitting area in an image displayed with the image source 11 and the optical sheet 20 combined. By setting the spread width W of EA to 0.5 to 5 times the center distance between the pixels in the first adjacent arrangement direction DL1, the non-image area F2 is visually recognized and the pixel area G1 (pixel) is independent. It is possible to suppress the appearance and display a good image.
Further, in the above image, the spread width W is equal to or less than the center distance between the pixels closest to each other in the direction in which the spread of the light emitting area EA is the largest (the specific arrangement direction of the optical sheet 20, the SZ direction). Thus, the display device 1 can further enhance the above-described effects and display a good image with less blur.

ここで、一例として、光学シート20の拡散作用による広がり幅Wが上述のような好ましい範囲を満たし、光学シート20によって最も発光エリアEAが広げられる方向(SZ方向)を、第5近接配列方向DL5と一致させた表示装置1を用意し、観察位置(この表示装置1の使用時における観察者の眼Eの位置であって、レンズ12による映像光Lの焦点)において観察したところ、非映像領域F2が視認されることを抑制し、画素領域G1(画素)が独立して見えることを抑制し、良好な画像を視認することができた。
また、この表示装置1において、光学シート20の拡散作用による広がり幅Wが好ましい範囲未満となるもの、好ましい範囲より大きいものを用意し、観察位置で観察したところ、非映像領域F2が視認され、画素領域G1(画素)が独立して観察されたり、映像のぼけが大きくなり鮮明度が大幅に低下して観察されたりする等し、良好な画像を視認することができなかった。
Here, as an example, the direction (SZ direction) in which the spread width W due to the diffusion action of the optical sheet 20 satisfies the above-described preferable range and the light emitting area EA is expanded most by the optical sheet 20 is the fifth adjacent arrangement direction DL5. The display device 1 matched with the above-mentioned is prepared and observed at the observation position (the position of the eye E of the observer when the display device 1 is used and the focal point of the image light L by the lens 12). It was possible to suppress F2 from being visually recognized, to suppress the pixel region G1 (pixel) from being viewed independently, and to view a good image.
Further, in this display device 1, when the spread width W due to the diffusing action of the optical sheet 20 is less than the preferred range, and a larger one than the preferred range is prepared and observed at the observation position, the non-image area F2 is visually recognized. The pixel region G1 (pixel) is observed independently, or the blur of the image is increased and the sharpness is greatly reduced, and thus a good image cannot be visually recognized.

次に、広がり幅Wが上述のような好ましい範囲を満たし、第3近接配列方向DL3や第7近接配列方向DL7と光学シート20によって最も光が広げられる方向(単位形状21aの配列方向(SZ方向))とを一致させた表示装置1を用意し、観察位置において画像を視認したところ、同様に良好な映像が視認された。
また、これらの表示装置1において、光学シート20の拡散作用による広がり幅Wが好ましい範囲未満となるもの、好ましい範囲より大きいものを用意し、前述のように観察位置において表示される画像を視認したところ、非映像領域F2が視認され、画素領域G1(画素)が独立して観察されたり、映像のぼけが大きくなり鮮明度が大幅に低下して観察されたりする等し、良好な画像を視認することができなかった。
Next, the spreading width W satisfies the preferred range as described above, and the direction in which light is most spread by the third adjacent arrangement direction DL3 or the seventh adjacent arrangement direction DL7 and the optical sheet 20 (the arrangement direction of unit shapes 21a (SZ direction). )) And the display device 1 were prepared, and when an image was visually recognized at the observation position, a good image was also visually recognized.
Further, in these display devices 1, those in which the spread width W due to the diffusion action of the optical sheet 20 is less than the preferred range and those that are larger than the preferred range are prepared, and the image displayed at the observation position is visually confirmed as described above. However, the non-image area F2 is visually recognized, and the pixel area G1 (pixel) is observed independently, or the image is greatly blurred and the sharpness is greatly decreased. I couldn't.

図12は、光学シート20の別の固定形態を説明する図である。図12は、図2と同様な方向から見た図である。
光学シート20は、左右の目それぞれに対応して独立して設ける必要はなく、例えば、図12(a)に示すように、左右それぞれの領域の間を繋げた異形の形状としてもよい。また、光学シート20は、図12(b)に示したように長方形形状としてもよい。このような形状とすれば、光学シート20のSX方向及びSZ方向をX方向及びZ方向に対して所定の角度δだけ傾けて配置することが容易になる。なお、図12のような形態にしても、対称形状になっているので、組立時におけるミスを防ぐために光学シート20の方向を示す指標を設けたり、非対称形状にしたりしてもよい。
FIG. 12 is a diagram for explaining another fixing form of the optical sheet 20. FIG. 12 is a view seen from the same direction as FIG.
The optical sheet 20 does not have to be provided independently corresponding to the left and right eyes, and may have an irregular shape in which the left and right regions are connected as shown in FIG. Moreover, the optical sheet 20 is good also as a rectangular shape as shown in FIG.12 (b). With such a shape, it becomes easy to arrange the SX direction and the SZ direction of the optical sheet 20 so as to be inclined by a predetermined angle δ with respect to the X direction and the Z direction. In addition, even if it is a form like FIG. 12, since it is symmetrical shape, in order to prevent the mistake at the time of an assembly, the parameter | index which shows the direction of the optical sheet 20 may be provided, or you may make it asymmetrical shape.

以上説明したように、本実施形態によれば、表示装置1は、映像源11から出射した映像光Lを微少に拡散することができ、観察者に鮮明な映像を表示するとともに、画素領域G1が独立して見えず、かつ、映像源11の非画素領域G2が起因となる非映像領域F2が観察者に視認されてしまうことを抑制することができる。   As described above, according to the present embodiment, the display device 1 can slightly diffuse the video light L emitted from the video source 11, displays a clear video to the observer, and the pixel region G1. Can not be seen independently, and the non-image area F2 caused by the non-pixel area G2 of the image source 11 can be suppressed from being viewed by the observer.

(変形形態)
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(Deformation)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the scope of the present invention.

(1)実施形態において、単位形状21aは、断面形状が円弧状のレンチキュラーレンズ形状である例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、単位形状は、断面形状が三角形形状であってもよいし、多角形形状であってもよいし、円弧形状以外の曲線により構成されている形状であってもよい。 (1) In the embodiment, the unit shape 21a has been described by giving an example in which the cross-sectional shape is an arc-shaped lenticular lens shape. For example, the unit shape may be a triangular shape, a polygonal shape, or a shape formed by a curve other than the arc shape.

(2)実施形態において、光学シート20は、映像源11との間に隙間を空けて配置されている例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、光学シート20は、映像源11との間に隙間を設けずに配置されていてもよい。この場合、例えば、屈折率差を低減する充填剤で間隙を埋めてもよい。 (2) In the embodiment, the optical sheet 20 has been described with an example in which the optical sheet 20 is disposed with a gap between the image source 11 and the optical sheet 20. For example, the optical sheet 20 may be arranged without a gap between the optical source 20 and the image source 11. In this case, for example, the gap may be filled with a filler that reduces the refractive index difference.

(3)実施形態において、光学シート20は、単位形状21aが設けられている第1光学層21上に第2光学層22が積層されている例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、第2光学層22を省略してもよい。 (3) In the embodiment, the optical sheet 20 has been described with an example in which the second optical layer 22 is laminated on the first optical layer 21 provided with the unit shape 21a. For example, the second optical layer 22 may be omitted.

(4)実施形態において、映像源11は、表示装置1に予め固定され、着脱不可能である形態としてもよい。 (4) In the embodiment, the video source 11 may be fixed in advance to the display device 1 and not attachable / detachable.

(5)実施形態において、光学シート20は、一方向に延在するレンチキュラーレンズ形状の単位形状のみを備えている例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、直交する2つの異なる単位形状を同一の光学シートに備えていてもよいし、別途重ねて用いてもよい。 (5) In the embodiment, the optical sheet 20 has been described with an example including only a unit shape of a lenticular lens shape extending in one direction. For example, two different unit shapes that are orthogonal to each other may be provided in the same optical sheet, or may be used separately.

なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。   In addition, although embodiment and a deformation | transformation form can also be used in combination as appropriate, detailed description is abbreviate | omitted. Further, the present invention is not limited by the embodiments described above.

1 表示装置
11 映像源
11a 表示面
11b 透明基板
11c 透明電極
11d 有機正孔輸送層
11e 表示層
11f 有機電子輸送層
11g 金属電極
12 レンズ
12A レンズ
12B レンズ
12a 反射抑制層
20 光学シート
20A 光学シート
20B 光学シート
20a 凸部
21 第1光学層
21a 単位形状
22 第2光学層
22a 観察者側の面
24 反射抑制層
30 筐体
31 保持部
32 保持部
33 保持部
51 映像源
52 レンズ
311 開口部
321 開口部
321a 凹部
331 開口部
EA 発光エリア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display apparatus 11 Image source 11a Display surface 11b Transparent substrate 11c Transparent electrode 11d Organic hole transport layer 11e Display layer 11f Organic electron transport layer 11g Metal electrode 12 Lens 12A Lens 12B Lens 12a Antireflection layer 20 Optical sheet 20A Optical sheet 20B Optical Sheet 20a Convex portion 21 First optical layer 21a Unit shape 22 Second optical layer 22a Observer-side surface 24 Antireflection layer 30 Housing 31 Holding portion 32 Holding portion 33 Holding portion 51 Video source 52 Lens 311 Opening portion 321 Opening portion 321a Recess 331 Opening EA Light emitting area

光学シート20は、後述するように単位形状を備えている。そして、光学シート20は、この単位形状の配列方向(延在方向にシート面内で直交する方向)が映像源11における画素配列の特定の画素方向(第1近接配列方向、第2近接配列方向、第3近接配列方向、第4近接配列方向、第5近接配列方向、第6近接配列方向、第7近接配列方向)に対して、角度を持って配置されている。この特定の画素方向については、後述するが、光学シート20は、保持部32に対して特定の配列方向(上述の特定の画素方向に対して特定の角度を持った方向)を向いて配置可能なように、位置決め形状としての凸部20aが保持部32の開口部321に設けられた位置決め形状としての凹部321aに嵌め込まれている。
図2中には、SX方向とSZ方向を併記しているが、この方向が光学シート20の単位形状の延在方向及び配列方向と一致している。図2の例では、角度δだけ光学シート20がX方向及び方向に対して傾いて(回転して)配置されている。
なお、本実施形態では、光学シート20の外形形状を図2のような円形を基本としたが、例えば、光学シート20の形状を多角形形状として、装着される向き(XZ面内での回転方向の位置)を規定するようにしてもよい。
The optical sheet 20 has a unit shape as will be described later. In the optical sheet 20, the arrangement direction of the unit shapes (the direction orthogonal to the extending direction in the sheet surface) is a specific pixel direction of the pixel arrangement in the video source 11 (first proximity arrangement direction, second proximity arrangement direction). , The third adjacent arrangement direction, the fourth adjacent arrangement direction, the fifth adjacent arrangement direction, the sixth adjacent arrangement direction, and the seventh adjacent arrangement direction). Although the specific pixel direction will be described later, the optical sheet 20 can be arranged facing a specific arrangement direction (a direction having a specific angle with respect to the specific pixel direction) with respect to the holding unit 32. As described above, the convex portion 20a as the positioning shape is fitted into the concave portion 321a as the positioning shape provided in the opening 321 of the holding portion 32.
In FIG. 2, the SX direction and the SZ direction are shown together, and this direction coincides with the extending direction and the arrangement direction of the unit shapes of the optical sheet 20. In the example of FIG. 2, the optical sheet 20 is disposed to be inclined (rotated) with respect to the X direction and the Z direction by an angle δ.
In this embodiment, the outer shape of the optical sheet 20 is basically a circle as shown in FIG. 2, but for example, the shape of the optical sheet 20 is a polygonal shape, and the mounting direction (rotation in the XZ plane) is performed. You may make it prescribe | regulate the position of a direction.

このような画素配列において、発光色(R,G,B)の違いに関わらずに、各画素の中心位置間の距離に着目する。ダイヤモンドペンタイル配列では、色の違いを排除すれば各画素は等間隔で配列されているので、どの画素を基準としてもよい。図8の例では、図中の下方にある赤(R)の画素を基準とした。そして、画素中心間の距離(中心距離)(以下、画素間の距離に関しては、中心間の距離とする)によって、以下の9つの方向を規定した。 In such a pixel arrangement, attention is paid to the distance between the center positions of the respective pixels regardless of the difference in the emission colors (R, G, B). In the diamond pen tile arrangement, the pixels are arranged at equal intervals if the color difference is eliminated, and any pixel may be used as a reference. In the example of FIG. 8, the red (R) pixel at the bottom of the figure is used as a reference. The following nine directions were defined by the distance between the pixel centers (center distance) (hereinafter, the distance between the pixels is the distance between the centers).

Claims (27)

映像光を出射する映像源と、
前記映像光を拡大して観察者側へ出射するレンズと、
前記映像源と前記レンズとの間に配置される光学シートと、
を備え、
前記光学シートが拡散する光の拡散は、光学シートのシート面内の方向に関して拡散が最も大きい方向を持ち指向性を有している、表示装置。
An image source that emits image light; and
A lens that magnifies and emits the image light to the viewer side;
An optical sheet disposed between the image source and the lens;
With
The diffusion of light diffused by the optical sheet is a display device having a direction in which the diffusion is greatest with respect to the direction in the sheet surface of the optical sheet and having directivity.
請求項1に記載の表示装置において、
前記光学シートが拡散する光の拡散は、拡散が最も大きい方向の拡散角が、拡散が最も小さい方向の拡散角の10倍以上であること、
を特徴とする表示装置。
The display device according to claim 1,
The diffusion of light diffused by the optical sheet is such that the diffusion angle in the direction with the largest diffusion is 10 times or more the diffusion angle in the direction with the smallest diffusion,
A display device.
請求項1又は請求項2に記載の表示装置において、
前記光学シートは、凸状又は凹状に形成されている単位形状を有し、
前記単位形状は、少なくとも光学シートの厚み方向に直交するシート面内の特定の配列方向に配列されており、
前記光学シートは、前記単位形状の配列方向へ光を拡散し、
前記単位形状は、前記光学シートの厚み方向に直交するシート面内の第1の方向に延在し、前記シート面内の前記第1の方向に直交する第2の方向を前記特定の配列方向として配列されており、
前記光学シートが拡散する光の拡散が最も大きい方向は、前記特定の配列方向であること、
を特徴とする表示装置。
The display device according to claim 1 or 2,
The optical sheet has a unit shape formed in a convex shape or a concave shape,
The unit shapes are arranged in a specific arrangement direction in the sheet surface orthogonal to the thickness direction of the optical sheet,
The optical sheet diffuses light in the arrangement direction of the unit shapes,
The unit shape extends in a first direction in a sheet plane orthogonal to the thickness direction of the optical sheet, and a second direction orthogonal to the first direction in the sheet plane is the specific arrangement direction. Are arranged as
The direction in which the diffusion of the light diffused by the optical sheet is the largest is the specific arrangement direction,
A display device.
請求項1から請求項3までのいずれかに記載の表示装置において、
前記映像源は、複数の画素が並べて配置されて構成されており、
画素と画素との中心距離が最も近接している方向を第1近接配列方向として規定し、
前記第1近接配列方向とは異なる方向であって、前記第1近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第2近接配列方向として規定し、
前記第1近接配列方向及び前記第2近接配列方向とは異なる方向であって、前記第2近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第3近接配列方向として規定し、
前記第1近接配列方向から前記第3近接配列方向とは異なる方向であって、前記第3近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第4近接配列方向として規定し、
3以上の整数をNとして、以下、前記第1近接配列方向から第N近接配列方向とは異なる方向であって、前記第N近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第(N+1)近接配列方向として規定し、
前記拡散が最も大きい方向は、前記第N近接配列方向に対して±2度以内の角度を持って配置されており、
前記第N近接配列方向における画素と画素との中心距離のうち、前記拡散が最も大きい方向と対応する方向の中心距離は、前記第1近接配列方向における画素と画素との中心距離の7倍以内であること、
を特徴とする表示装置。
The display device according to any one of claims 1 to 3,
The video source is configured by arranging a plurality of pixels side by side,
The direction in which the center distance between the pixels is closest is defined as the first proximity arrangement direction,
A direction different from the first adjacent arrangement direction, and a direction in which a center distance between the pixels is next to the first adjacent arrangement direction is defined as a second adjacent arrangement direction,
A direction that is different from the first adjacent arrangement direction and the second adjacent arrangement direction, and in which the center distance between the pixels is next to the second adjacent arrangement direction is defined as a third adjacent arrangement direction. Prescribe,
A direction that is different from the first adjacent arrangement direction to the third adjacent arrangement direction and in which the center distance between the pixels is next to the third adjacent arrangement direction is defined as a fourth adjacent arrangement direction. Prescribe,
An integer greater than or equal to 3 is assumed to be N. Hereinafter, the first adjacent arrangement direction is different from the Nth adjacent arrangement direction, and the center distance between the pixels is next to the Nth adjacent arrangement direction. Is defined as the (N + 1) th adjacent arrangement direction,
The direction with the largest diffusion is arranged with an angle within ± 2 degrees with respect to the Nth adjacent arrangement direction,
Of the center distances between the pixels in the Nth adjacent arrangement direction, the center distance in the direction corresponding to the direction in which the diffusion is greatest is within 7 times the center distance between the pixels in the first adjacent arrangement direction. Being
A display device.
請求項4に記載の表示装置において、
前記拡散が最も大きい方向は、前記第1近接配列方向及び前記第2近接配列方向に対して±5度以上の角度を持って配置されていること、
を特徴とする表示装置。
The display device according to claim 4,
The direction in which the diffusion is greatest is arranged with an angle of ± 5 degrees or more with respect to the first adjacent arrangement direction and the second adjacent arrangement direction,
A display device.
請求項4に記載の表示装置において、
前記拡散が最も大きい方向は、前記第1近接配列方向に対して±10度以上の角度を持って配置されており、かつ、前記第2近接配列方向に対して±5度以上の角度を持って配置されていること、
を特徴とする表示装置。
The display device according to claim 4,
The direction in which the diffusion is greatest is arranged with an angle of ± 10 degrees or more with respect to the first adjacent arrangement direction, and has an angle of ± 5 degrees or more with respect to the second adjacent arrangement direction. Being arranged,
A display device.
請求項4に記載の表示装置において、
前記拡散が最も大きい方向は、前記第N近接配列方向と同じ方向であること、
を特徴とする表示装置。
The display device according to claim 4,
The direction in which the diffusion is greatest is the same direction as the Nth adjacent arrangement direction;
A display device.
請求項4に記載の表示装置において、
前記拡散が最も大きい方向に沿った方向に引かれた直線であって、前記画素の最外径部分を通る直線を引いて前記画素が含まれる領域と前記画素が含まれない領域とに仮想的に前記映像源を分割した場合、前記画素が含まれる領域の面積比率が80%以上であるように、前記拡散が最も大きい方向が設けられていること、
を特徴とする表示装置。
The display device according to claim 4,
A straight line drawn in a direction along the direction in which the diffusion is greatest, and a line passing through the outermost diameter portion of the pixel is drawn to virtually include a region including the pixel and a region not including the pixel. When the video source is divided, the direction in which the diffusion is the largest is provided so that the area ratio of the region including the pixels is 80% or more,
A display device.
請求項8に記載の表示装置において、
前記画素が含まれる領域の面積比率が100%であるように、前記拡散が最も大きい方向が設けられていること、
を特徴とする表示装置。
The display device according to claim 8, wherein
A direction in which the diffusion is the largest is provided so that an area ratio of a region including the pixels is 100%;
A display device.
請求項4に記載の表示装置において、
前記映像源は、複数色の前記画素が並べて配置されて構成されており、
前記拡散が最も大きい方向に沿った方向では、異なる色の画素が含まれて配列されていること、
を特徴とする表示装置。
The display device according to claim 4,
The video source is configured by arranging the pixels of a plurality of colors side by side,
In a direction along the direction in which the diffusion is the largest, pixels of different colors are included and arranged,
A display device.
請求項1から請求項10までのいずれかに記載の表示装置において、
前記光学シートは、拡散が最も大きい方向に関して、映像源側の面から入射角度0°で入射して観察者側に出射した透過光の半値角をαとし、この透過光の輝度が最大輝度の1/20となる拡散角をβとしたとき、
β≦5×αを満たすこと、
を特徴とする表示装置。
The display device according to any one of claims 1 to 10,
In the optical sheet, the half-value angle of the transmitted light that is incident at an incident angle of 0 ° from the surface on the image source side and is emitted to the viewer side with respect to the direction in which the diffusion is greatest is α, When the diffusion angle that is 1/20 is β,
satisfy β ≦ 5 × α,
A display device.
請求項1から請求項11までのいずれかに記載の表示装置において、
前記単位形状の拡散角θにおける輝度をI(θ)とし、前記レンズと前記単位形状が形成された界面との間の距離をK1とし、前記レンズの有効半径をR3としたとき、前記単位形状の平均拡散角θave1を、
Figure 2018194806
と定義し、前記単位形状が形成された界面と前記映像源の表示層との間の距離をL1とし、
前記第N近接配列方向のいずれかの近接配列方向うち、前記拡散が最も大きい方向に最も近い方向について、その近接配列方向を規定している画素配列ピッチをPPとしたとき、
5≦θave1×L1/PP≦60
を満たすこと、
を特徴とする表示装置。
The display device according to any one of claims 1 to 11,
When the luminance at the diffusion angle θ of the unit shape is I 1 (θ), the distance between the lens and the interface on which the unit shape is formed is K1, and the effective radius of the lens is R3, the unit The average diffusion angle θave1 of the shape is
Figure 2018194806
And the distance between the interface on which the unit shape is formed and the display layer of the video source is L1,
When the pixel arrangement pitch defining the adjacent arrangement direction is set to PP for the direction closest to the direction with the largest diffusion among the adjacent arrangement directions of any of the Nth adjacent arrangement directions,
5 ≦ θave1 × L1 / PP ≦ 60
Meeting,
A display device.
請求項12に記載の表示装置において、
23≦θave1×L1/PP≦35
を満たすこと、
を特徴とする表示装置。
The display device according to claim 12,
23 ≦ θave1 × L1 / PP ≦ 35
Meeting,
A display device.
請求項4に記載の表示装置において、
前記単位形状は、前記光学シートの厚み方向に平行であって前記拡散が最も大きい方向に平行な断面における断面形状が略円弧状に形成されており、
前記単位形状が配列されるピッチをP1とし、前記単位形状の前記断面形状の円弧状の形状の曲率半径をR1とし、前記単位形状が形成された界面を介して互いに隣接する領域の屈折率のうち屈折率が高い方の屈折率をnaとし、屈折率がnaよりも低い方の屈折率をnbとし、前記単位形状が形成された界面と前記映像源の表示層との間の距離をL1として、前記単位形状によって前記映像光が拡散される程度を表す指標としての拡散度D1を、
D1=(P1/R1)×(1−(nb/na))×L1
と定義し、
前記第N近接配列方向のいずれかの近接配列方向うち、前記拡散が最も大きい方向に最も近い方向について、その近接配列方向を規定している画素配列ピッチをPPとしたとき、
1.0≦D1/PP≦2.0
を満たすこと、
を特徴とする表示装置。
The display device according to claim 4,
The unit shape is formed in a substantially arc shape in a cross section in a cross section parallel to the thickness direction of the optical sheet and parallel to the direction in which the diffusion is the largest.
The pitch at which the unit shapes are arranged is P1, the radius of curvature of the arc shape of the cross-sectional shape of the unit shape is R1, and the refractive indexes of the regions adjacent to each other through the interface on which the unit shapes are formed. Of these, the refractive index having a higher refractive index is denoted by na, the refractive index having a refractive index lower than na is denoted by nb, and the distance between the interface on which the unit shape is formed and the display layer of the image source is L1. As a diffusivity D1 as an index indicating the degree to which the image light is diffused by the unit shape,
D1 = (P1 / R1) × (1- (nb / na)) × L1
And define
When the pixel arrangement pitch defining the adjacent arrangement direction is set to PP for the direction closest to the direction with the largest diffusion among the adjacent arrangement directions of any of the Nth adjacent arrangement directions,
1.0 ≦ D1 / PP ≦ 2.0
Meeting,
A display device.
請求項14に記載の表示装置において、
1.2≦D1/PP≦1.7
を満たすこと、
を特徴とする表示装置。
The display device according to claim 14, wherein
1.2 ≦ D1 / PP ≦ 1.7
Meeting,
A display device.
請求項1から請求項15までのいずれかに記載の表示装置において、
前記単位形状が配列されるピッチをP1とし、前記単位形状が形成された界面と前記映像源の表示層との間の距離をL1としたとき、
0.005≦P1/L1≦0.05
を満たすこと、
を特徴とする表示装置。
The display device according to any one of claims 1 to 15,
When the pitch at which the unit shapes are arranged is P1, and the distance between the interface where the unit shapes are formed and the display layer of the video source is L1,
0.005 ≦ P1 / L1 ≦ 0.05
Meeting,
A display device.
請求項1から請求項16までのいずれかに記載の表示装置において、
前記映像源は、複数の画素が並べて配置されて構成されており、
前記映像源及び前記光学シートを配置した状態で表示される映像において、前記光学シートの拡散作用によって1つの前記画素からの光が広がる範囲である発光エリアの広がり幅は、最も発光エリアの広がりが大きい方向において光量の最大値の1/5となる最も離れた2点の間隔として規定され、
前記広がり幅は、前記映像において最も近接して配置された画素と画素との中心距離の0.5倍以上5倍以下となること、
を特徴とする表示装置。
The display device according to any one of claims 1 to 16,
The video source is configured by arranging a plurality of pixels side by side,
In an image displayed in a state where the image source and the optical sheet are arranged, the width of the light emitting area, which is a range in which light from one pixel spreads by the diffusion action of the optical sheet, is the widest of the light emitting area. It is defined as the distance between the two most distant points that is 1/5 of the maximum value of the light quantity in the large direction.
The spread width is not less than 0.5 times and not more than 5 times the center distance between the pixels arranged closest to each other in the image;
A display device.
請求項17に記載の表示装置において、
前記広がり幅は、前記映像において、前記最も発光エリアの広がりが大きい方向に沿って配列された画素と画素との中心距離以下であること、
を特徴とする表示装置。
The display device according to claim 17,
The spread width is equal to or less than a center distance between pixels arranged along a direction in which the spread of the light emitting area is the largest in the video,
A display device.
請求項17又は請求項18に記載の表示装置において、
画素と画素との中心距離が最も近接している方向を第1近接配列方向として規定し、
前記第1近接配列方向とは異なる方向であって、前記第1近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第2近接配列方向として規定し、
前記第1近接配列方向及び前記第2近接配列方向とは異なる方向であって、前記第2近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第3近接配列方向として規定し、
前記第1近接配列方向から前記第3近接配列方向とは異なる方向であって、前記第3近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第4近接配列方向として規定し、
3以上の整数をNとして、以下、前記第1近接配列方向から第N近接配列方向とは異なる方向であって、前記第N近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第(N+1)近接配列方向として規定し、
前記最も発光エリアの広がりが大きい方向は、前記第1近接配列方向及び前記第2近接配列方向に対して±5度以上の角度をなすこと、
を特徴とする表示装置。
The display device according to claim 17 or 18,
The direction in which the center distance between the pixels is closest is defined as the first proximity arrangement direction,
A direction different from the first adjacent arrangement direction, and a direction in which a center distance between the pixels is next to the first adjacent arrangement direction is defined as a second adjacent arrangement direction,
A direction that is different from the first adjacent arrangement direction and the second adjacent arrangement direction, and in which the center distance between the pixels is next to the second adjacent arrangement direction is defined as a third adjacent arrangement direction. Prescribe,
A direction that is different from the first adjacent arrangement direction to the third adjacent arrangement direction and in which the center distance between the pixels is next to the third adjacent arrangement direction is defined as a fourth adjacent arrangement direction. Prescribe,
An integer greater than or equal to 3 is assumed to be N. Hereinafter, the first adjacent arrangement direction is different from the Nth adjacent arrangement direction, and the center distance between the pixels is next to the Nth adjacent arrangement direction. Is defined as the (N + 1) th adjacent arrangement direction,
The direction in which the spread of the light emitting area is the largest is an angle of ± 5 degrees or more with respect to the first adjacent arrangement direction and the second adjacent arrangement direction;
A display device.
請求項19に記載の表示装置において、
前記最も発光エリアの広がりが大きい方向は、前記第N近接配列方向に対して±2度以内の角度をなすこと、
を特徴とする表示装置。
The display device according to claim 19,
The direction in which the light emitting area expands most is at an angle within ± 2 degrees with respect to the Nth adjacent arrangement direction;
A display device.
請求項17から請求項20までのいずれかに記載の表示装置において、
前記光学シートの拡散作用によって、前記発光エリアが一方向へ広がっていること、
を特徴とする表示装置。
The display device according to any one of claims 17 to 20,
The light emitting area is spread in one direction by the diffusion action of the optical sheet,
A display device.
請求項17から請求項21までのいずれかに記載の表示装置において、
前記最も発光エリアの広がりが大きい方向は、前記光学シートの前記単位形状の配列方向に平行であること、
を特徴とする表示装置。
The display device according to any one of claims 17 to 21,
The direction in which the light emitting area is most expanded is parallel to the arrangement direction of the unit shapes of the optical sheet,
A display device.
請求項1から請求項22までのいずれかに記載の表示装置において、
前記光学シートは、2層以上の異なる層により構成されており、前記単位形状は、前記異なる層の界面に構成されていること、
を特徴とする表示装置。
The display device according to any one of claims 1 to 22,
The optical sheet is composed of two or more different layers, and the unit shape is composed of an interface between the different layers;
A display device.
請求項1から請求項23までのいずれかに記載の表示装置において、
前記光学シートと前記映像源との間は、屈折率差を低減する充填剤で間隙を埋めていること、
を特徴とする表示装置。
The display device according to any one of claims 1 to 23,
The gap between the optical sheet and the image source is filled with a filler that reduces a difference in refractive index,
A display device.
請求項1から請求項24までのいずれかに記載の表示装置において、
前記光学シートは、反射抑制層と、ハードコート層と、帯電防止層と、防汚層との少なくとも1つの層を備えていること、
を特徴とする表示装置。
The display device according to any one of claims 1 to 24,
The optical sheet includes at least one of a reflection suppressing layer, a hard coat layer, an antistatic layer, and an antifouling layer;
A display device.
請求項1から請求項25までのいずれかに記載の表示装置において、
前記映像源の画素配列は、ダイヤモンドペンタイル配列であること、
を特徴とする表示装置。
The display device according to any one of claims 1 to 25,
The pixel array of the image source is a diamond pen tile array,
A display device.
請求項1から請求項26までのいずれかに記載の表示装置において、
前記映像源は、映像表示領域における発光領域が占める割合が50%以下であること、
を特徴とする表示装置。
The display device according to any one of claims 1 to 26,
In the video source, the proportion of the light emitting area in the video display area is 50% or less,
A display device.
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