JP2020187261A - 光学部材及び光学部材付き表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】虹ムラの発生を抑制して、画像の視認性の悪化を抑制する。【解決手段】光学部材２０は、表示装置１０の表示面１１に対面する。光学部材２０は、円偏光板２５と、円偏光板２５に積層された光学シート３０と、を備える。光学シート３０は、第１方向ｄ１に配列され且つ各々が第１方向ｄ１と交差する第２方向ｄ２に延びる複数の第１部分３３と、第１部分３３と第１方向ｄ１に沿って交互に配置される第２部分３５と、を有する。第１部分３３は、円偏光板２５に近づくにつれて第１方向ｄ１に沿った幅が大きくなっている。第１部分３３の屈折率は、第２部分３５の屈折率より大きい。【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置の表示面に対面する光学部材及び光学部材を有する光学部材付き表示装置に関する。

画像を表示する表示装置として、例えば有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）による発光層を発光させることによって画像を表示する有機ＥＬ表示装置が知られている。有機ＥＬ表示装置は、発光効率が高い点、低電圧でも駆動する点、軽量である点等から様々な表示装置に利用されている。とりわけ、近年では、小型の携帯端末の表示装置として有機ＥＬ表示装置が採用されている。

特に小型の携帯端末においては、表示される画像を表示装置の正面方向に対して大きく傾斜した斜め方向から観察することがある。有機ＥＬ表示装置では、表示される画像を斜めから視認した際に、画像が青味がかって観察されることがある。画像が青味がかってしまうと、画像の色再現性が損なわれる。すなわち、斜めからの観察において、画像が劣化して観察されてしまう。

画像を斜めから視認した際に画像が青味がかって観察されることを抑制するために、例えば特許文献１では、有機ＥＬによる発光層に対面して拡散層を設けることが提案されている。拡散層によって発光層からの光を拡散させることで、斜め方向にも様々な波長の光が出射することになり、画像が青味がかって観察されることが抑制される。

特開２００５−３２２４８９号公報

しかしながら、拡散層を設けることは、表示面に表示する画像をぼやけさせて画像劣化させることになるため、好ましくない。また、特許文献１のような凹凸形状を有する部材を設けると、当該凹凸形状によって光の回折が起こり、回折像としての虹ムラが画像に重なって観察され得る。虹ムラは、表示面に表示される画像を劣化させ得る。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、虹ムラの発生を抑制して、画像の視認性の悪化を抑制することを目的とする。

本発明の光学部材は、表示装置の表示面に対面する光学部材であって、
円偏光板と、
前記円偏光板に積層された光学シートと、を備え、
前記光学シートは、第１方向に配列され且つ各々が前記第１方向と交差する第２方向に延びる複数の第１部分と、前記第１部分と前記第１方向に沿って交互に配置される第２部分と、を有し、
前記第１部分は、前記円偏光板に近づくにつれて前記第１方向に沿った幅が大きくなっており、
前記第１部分の屈折率は、前記第２部分の屈折率より大きい。

本発明の光学部材において、前記第２部分は、粘着性を有してもよい。

本発明の光学部材は、前記円偏光板と前記光学シートとの間に設けられた第２光学シートをさらに備え、
前記第２光学シートは、前記第１方向と交差する第３方向に配列され且つ各々が前記第３方向と交差する第４方向に延びる複数の第３部分と、前記第３部分と前記第３方向に沿って交互に配置される第４部分と、を有し、
前記第３部分は、前記円偏光板に近い側で前記第３方向に沿った幅が大きくなっており、
前記第３部分の屈折率は、前記第４部分の屈折率より大きくてもよい。

本発明の光学部材において、前記第４部分は、粘着性を有してもよい。

本発明の光学部材において、前記第１方向と前記第３方向とは、直交していてもよい。

本発明の光学部材付き表示装置は、
表示面を有する表示装置と、
前記表示面に対面して配置された上述したいずれかの光学部材と、を備え、
前記光学部材は、前記光学シートが設けられた側が前記表示面に対面する側となる。

本発明の光学部材付き表示装置において、前記第１部分の前記第１方向への配列のピッチは、前記表示装置の画素のピッチより小さくなっていてもよい。

本発明の光学部材付き表示装置において、前記表示装置は、有機ＥＬ表示装置であってもよい。

本発明によれば、虹ムラの発生を抑制して、画像の視認性の悪化を抑制することができる。

図１は、本発明の一実施の形態に係る光学部材付き表示装置の斜視図である。 図２は、図１の光学部材付き表示装置のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 図３は、図１の光学部材付き表示装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図４は、光学部材付き表示装置が有する光学部材の断面図であって、光学部材を透過する光の作用を説明するための図である。 図５は、光学部材付き表示装置の正面方向に対する傾斜角度に対する光学部材付き表示装置から出射される光の色変化を示すグラフである。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

また、「シート面（板面、フィルム面）」とは、対象となるシート状（板状、フィルム状）の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材（板状部材、フィルム状部材）の平面方向と一致する面のことを指す。

さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件ならびにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。

図１は、本発明の一実施の形態に係る光学部材付き表示装置１を概略的に示す分解斜視図である。光学部材付き表示装置１は、表示面１１を有する表示装置１０と、表示面１１に対面して配置された光学部材２０と、を有している。表示装置１０と光学部材２０とは、積層方向ｄＬに積層されている。光学部材付き表示装置１は、表示装置１０の表示面１１に表示された画像を、光学部材２０を介して外部の観察者に観察させる。

表示装置１０は、表示面１１に画像等を表示することができる。表示装置１０は、複数の画素を含んでいる。各画素は、例えば赤色、緑色、青色の３つのサブ画素を含んでいる。本実施の形態において、表示装置１０は、有機ＥＬ表示装置である。有機ＥＬ表示装置は、一対の電極と、一対の電極の間に設けられた有機材料からなる発光層と、を含んでいる。一対の電極のうち少なくとも一方は、サブ画素ごとに分割されている。電極の少なくとも一方がサブ画素ごとに分割されているため、発光層に印加する電圧をサブ画素ごとに制御することができる。サブ画素ごとに電極に印加する電圧を制御することで、発光層をサブ画素ごとに発光させることができる。サブ画素としては、赤色、緑色、青色に発光する発光層を用いてもよいし、白色に発光する発光層上に赤色、緑色、青色のカラーフィルタを設けてもよい。サブ画素ごとに発光する色を制御することで、各画素を所望の色に発光させることができる。このようにして、有機ＥＬ表示装置に画像を表示することができる。表示装置１０の画素のピッチは、表示装置１０の大きさや表示装置１０に求められる画素数によって決定されるが、例えば３０μｍ以上７０μｍ以下である。

光学部材２０は、表示装置１０の表示面１１から出射した画像光に光学的な作用を及ぼして、画像の劣化を抑制する。光学部材２０は、表示装置１０の表示面１１に対面して配置される。光学部材２０は、平板状の部材である。光学部材２０は、円偏光板２５と、円偏光板２５に積層された光学シート３０と、円偏光板２５と光学シート３０との間に設けられた第２光学シート４０と、円偏光板２５と第２光学シート４０とを接着する接着層２７と、を有している。言い換えると、円偏光板２５、接着層２７、第２光学シート４０及び光学シート３０が、この順で積層方向ｄＬに積層されている。図示された例では、円偏光板２５が、光学部材付き表示装置１の表面をなしている。なお、図示された例に限らず、第２光学シート４０が省略されていてもよい。この場合、接着層２７は、円偏光板２５と光学シート３０とを接着する。

円偏光板２５は、光学部材２０に入射して光学部材２０の内部で反射した外光を観察者側に出射することを抑制する。円偏光板２５は、互いに積層された偏光部材と位相差部材とを有している。位相差部材が設けられた側が接着層２７によって第２光学シート４０と接着される側となる。偏光部材は、例えば吸収型偏光板であり、入射した光を直交する二つの偏光成分（ｐ偏光成分及びｓ偏光成分）に分解し、一方の方向（透過軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、ｐ偏光成分）を透過させ、前記一方の方向に直交する他方の方向（吸収軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、ｓ偏光成分）を吸収する機能を有している。位相差部材は、例えば１／４波長位相差板であり、透過する光の位相を１／４波長分だけ変調させる。このため、偏光部材の側から入射して円偏光板２５を透過する光は、偏光部材によって一方の方向に振動する直線偏光成分のみとなり、位相差部材によって直線偏光成分が右円偏光成分または左円偏光成分の光となる。

接着層２７は、円偏光板２５と第２光学シート４０とを接着する。このような接着層２７としては、種々の接着性または粘着性を有した材料からなる層を用いることができる。また、接着層２７は、可視光透過率が高いものを用いることが好ましい。典型的な接着層２７としては、例えばアクリル系、アクリル変性シリコーン系、シリコーン系の樹脂からなる層を例示することができる。光学部材２０を薄くするため、及び接着層２７の可視光透過率を高くするため、接着層２７は厚すぎないことが好ましい。一方、円偏光板２５と第２光学シート４０とを適切に接着するため、接着層２７は薄すぎないことが好ましい。具体的には、接着層２７の厚さは、５μｍ以上２５μｍ以下であることが好ましい。

光学シート３０は、基材３１と、基材３１上に設けられ第１方向ｄ１に配列された複数の第１部分３３と、第１部分３３と第１方向ｄ１に沿って交互に配置される第２部分３５と、を有している。第１方向ｄ１は、積層方向ｄＬとは非平行な方向であり、図示された例では積層方向ｄＬに直交する方向である。光学シート３０の第１部分３３と第２部分３５との間に光学的な界面が形成される。この界面における光学的な作用により、光学シート３０は、光学部材付き表示装置１の正面方向（法線方向）に対して第１方向ｄ１に傾斜した方向に画像光を出射させやすくすることができる。なお、基材３１は省略されていてもよい。あるいは、基材３１は、第１部分３３と同じ材料から形成されており、第１部分３３と一体的に形成されていてもよい。

図１に示すように、第１部分３３及び第２部分３５は、第１方向ｄ１と交差する第２方向ｄ２に線状または曲線状に延びている。第２方向ｄ２は、積層方向ｄＬとは非平行な方向であり、図示された例では積層方向ｄＬに直交する方向である。また、図示された例では、第１方向ｄ１と第２方向ｄ２とは、互いに直交している。図示された例では、第２部分３５は、積層方向ｄＬにおいて第１部分３３を覆っている。すなわち、第１部分３３は、積層方向ｄＬにおいて、基材３１と第２部分３５との間に位置している。結果として、図示された例では、第１部分３３は、基材３１と第２部分３５とによって全周を覆われている。光学シート３０は、基材３１の側が円偏光板２５に近い側となっている。このため、光学シート３０は、基材３１とは逆側、すなわち第２部分３５の側が表示装置１０に対面する側となっている。

基材３１は、第１部分３３を支持する支持基材である。基材３１は、可視光透過率が高くなっている。このような基材３１の材料としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）を例示することができる。基材３１は、光透過性や、第１部分３３の適切な支持性等を考慮すると、２０μｍ以上８０μｍ以下の厚みを有していることが好ましい。

図２に示すように、第１部分３３の断面形状は、基材３１の側が長い底、基材３１に対向する側が短い底となっている略台形形状である。すなわち、第１部分３３の断面形状は、円偏光板２５に近づくにつれて第１方向ｄ１に沿った幅が大きくなっている。ここで、「円偏光板２５に近づくにつれて第１方向ｄ１に沿った幅が大きくなっている」とは、円偏光板２５との距離に応じて第１方向ｄ１に沿った幅が連続的に変化し続けることだけでなく、円偏光板２５に近づくにつれて第１方向ｄ１に沿った幅が小さくなる部分を含まないことも意味しており、したがって、円偏光板２５との距離に応じて第１方向ｄ１に沿った幅が段階的に変化することも含んでいる。ただし、第１部分３３の断面形状は、円偏光板２５との距離に応じて連続的に変化し続けることが好ましい。

なお、第１部分３３の断面形状は、台形形状の脚の部分が直線でなく、曲線であってもよい。第１部分３３の断面形状が変化することで、第１部分３３と第２部分３５との間の光学的な界面が変化し、界面の形状によって所望の光学特性を発揮するようにできる。図２に示す断面における第１部分３３の基材３１の側の長さ（断面台形形状の下底の長さ）は、例えば０．１μｍ以上２０μｍ以下であり、第１部分３３の基材３１に対向する側の長さ（断面台形形状の上底の長さ）は、例えば０．１μｍ以上２０μｍ以下である。また、第１部分３３の高さ、すなわち積層方向ｄＬに沿った長さは、例えば０．１μｍ以上２０μｍ以下である。

また、複数の第１部分３３が第１方向ｄ１に配列される配列のピッチは、表示装置１０の画素のピッチより小さくなっている。とりわけ、第１部分３３の第１方向ｄ１への配列のピッチに対する表示装置１０の画素のピッチの比は、１／５以下であることが好ましく、１／１０以下であることがより好ましい。具体的な第１部分３３の第１方向ｄ１への配列のピッチは、例えば２０μｍ以下であり、好ましくは５μｍ以下であり、さらに好ましくは２．５μｍ以下である。

第１部分３３は、可視光透過率が高くなっている。このような第１部分３３は、例えば基材３１上の第１部分３３を形成する位置にウレタンアクリレート等の紫外線硬化樹脂を配置し、紫外線を照射して樹脂を硬化させることで形成することができる。

図２に示すように、第２部分３５は、基材３１及び第１部分３３によって形成されている凹凸形状を平坦化している。すなわち、第２部分３５は、隣り合う第１部分３３の間を満たしている。また、第２部分３５は、可視光透過率が高くなっている。さらに、第２部分３５は、粘着性を有する。第２部分３５の粘着性によって、光学シート３０と表示装置１０とを接着させることができる。このような第２部分３５は、例えばアクリル系の粘着フィルムや紫外線硬化型接着剤によって形成することができる。

第１部分３３の屈折率は、第２部分３５の屈折率より高くなっている。第１部分３３の屈折率と第２部分３５の屈折率との差は、０．１１以上であることが好ましい。具体的には、第１部分３３の屈折率は、１．６以上であり、第２部分３５の屈折率は、１．４９以下である。なお、第１部分３３の屈折率と第２部分３５の屈折率との比較は、例えば第１部分３３と第２部分３５との間の界面に入射する光の屈折方向や全反射条件によって、確認することができる。なお、屈折率の具体的な値は、例えばアッベ屈折率計（例えば株式会社アタゴ社製のＲＸ−７０００α）で測定することができる。

第２光学シート４０は、第２基材４１と、第２基材４１上に設けられ第３方向ｄ３に配列された複数の第３部分４３と、第３部分４３と第３方向ｄ３に沿って交互に配置される第４部分４５と、を有している。第３方向ｄ３は、積層方向ｄＬとは非平行な方向であり、図示された例では積層方向ｄＬに直交する方向である。また、図示された例では、第３方向ｄ３は、第１方向ｄ１に直交する方向であり、第２方向ｄ２と同一の方向である。第２光学シート４０の第３部分４３と第４部分４５との間に光学的な界面が形成される。この界面における光学的な作用により、第２光学シート４０は、光学部材付き表示装置１の正面方向（法線方向）に対して第３方向ｄ３に傾斜した方向に画像光を出射させやすくする。なお、第２基材４１は、省略されていてもよい。あるいは、第２基材４１は、第３部分４３と同じ材料から形成されており、第３部分４３と一体的に形成されていてもよい。

第３部分４３及び第４部分４５は、第３方向ｄ３と交差する第４方向ｄ４に線状または曲線状に延びている。第４方向ｄ４は、積層方向ｄＬとは非平行な方向であり、図示された例では積層方向ｄＬに直交する方向である。また、図示された例では、第３方向ｄ３と第４方向ｄ４とは、互いに直交している。したがって、第４方向ｄ４は、第２方向ｄ２に直交する方向であり、第１方向ｄ１と同一の方向である。図示された例では、第４部分４５は、積層方向ｄＬにおいて第３部分４３を覆っている。すなわち、第３部分４３は、積層方向ｄＬにおいて、第２基材４１と第４部分４５との間に位置している。結果として、図示された例では、第３部分４３は、第２基材４１と第４部分４５とによって全周を覆われている。第２光学シート４０は、第２基材４１の側が円偏光板２５に近い側となっている。このため、第２光学シート４０は、第２基材４１とは逆側、すなわち第４部分４５の側が光学シート３０に対面する側となっている。

第２基材４１は、第３部分４３を支持する支持基材である。第２基材４１は、可視光透過率が高くなっている。このような第２基材４１の材料としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）を例示することができる。第２基材４１は、光透過性や、第３部分４３の適切な支持性等を考慮すると、２５μｍ以上８０μｍ以下の厚みを有していることが好ましい。

図３に示すように、第３部分４３の断面形状は、第２基材４１の側が長い底、第２基材４１に対向する側が短い底となっている略台形形状である。すなわち、第３部分４３の断面形状は、円偏光板２５に近づくにつれて第３方向ｄ３に沿った幅が大きくなっている。ここで、「円偏光板２５に近づくにつれて第３方向ｄ３に沿った幅が大きくなっている」とは、円偏光板２５との距離に応じて第３方向ｄ３に沿った幅が連続的に変化し続けることだけでなく、円偏光板２５に近づくにつれて第３方向ｄ３に沿った幅が小さくなる部分を含まないことも意味しており、したがって、円偏光板２５との距離に応じて第３方向ｄ３に沿った幅が段階的に変化することも含んでいる。ただし、第３部分４３の断面形状は、円偏光板２５との距離に応じて連続的に変化し続けることが好ましい。

なお、第３部分４３の断面形状は、台形形状の脚の部分が直線でなく、曲線であってもよい。第３部分４３の断面形状が変化することで、第３部分４３と第４部分４５との間の光学的な界面が変化し、界面の形状によって所望の光学特性を発揮するようにできる。図３に示す断面における第３部分４３の第２基材４１の側の長さ（断面台形形状の下底の長さ）は、例えば０．１μｍ以上２０μｍ以下であり、第３部分４３の第２基材４１に対向する側の長さ（断面台形形状の上底の長さ）は、例えば０．１μｍ以上２０μｍ以下である。また、第３部分４３の高さ、すなわち積層方向ｄＬに沿った長さは、例えば０．１μｍ以上２０μｍ以下である。

また、複数の第３部分４３が第３方向ｄ３に配列される配列のピッチは、表示装置１０の画素のピッチより小さくなっている。第３部分４３の第３方向ｄ３への配列のピッチに対する表示装置１０の画素のピッチの比は、１／５以下であることが好ましく、１／１０以下であることがより好ましい。具体的な第３部分４３の第３方向ｄ３への配列のピッチは、例えば２０μｍ以下であり、好ましくは５μｍ以下であり、さらに好ましくは２．５μｍ以下である。

第３部分４３は、可視光透過率が高くなっている。このような第３部分４３は、例えば第２基材４１上の第３部分４３を形成する位置にウレタンアクリレート等の紫外線硬化樹脂を配置し、紫外線を照射して樹脂を硬化させることで形成することができる。

図３に示すように、第４部分４５は、第２基材４１及び第３部分４３によって形成されている凹凸形状を平坦化している。すなわち、第４部分４５は、隣り合う第３部分４３の間を満たしている。また、第４部分４５は、可視光透過率が高くなっている。さらに、第４部分４５は、粘着性を有する。第４部分４５の粘着性によって、第２光学シート４０と光学シート３０とを接着させることができる。このような第４部分４５は、例えばアクリル系の粘着フィルムや紫外線硬化型接着剤によって形成することができる。

第３部分４３の屈折率は、第４部分４５の屈折率より高くなっている。第３部分４３の屈折率と第４部分４５の屈折率との差は、０．１１以上であることが好ましい。具体的には、第３部分４３の屈折率は、１．６以上であり、第４部分４５の屈折率は、１．４９以下である。なお、第３部分４３の屈折率と第４部分４５の屈折率との比較は、例えば第３部分４３と第４部分４５との間の界面に入射する光の屈折方向や全反射条件によって、確認することができる。なお、屈折率の具体的な値は、例えばアッベ屈折率計（例えば株式会社アタゴ社製のＲＸ−７０００α）で測定することができる。

次に、光学部材付き表示装置１の作用について、説明する。

外部から光学部材付き表示装置１に入射する光は、光学部材２０の円偏光板２５に入射する。円偏光板２５に入射した光は、偏光部材によって一方の方向に振動する直線偏光成分のみとなり、位相差部材によって直線偏光成分が右円偏光成分または左円偏光成分の光となる。円偏光板２５を透過した光の多くは、光学シート３０及び第２光学シート４０を透過して表示装置１０において例えば表示面１１等で反射する。反射によって、光の偏光成分が逆転する。すなわち、右円偏光成分の光は左円偏光成分の光となり、左円偏光成分の光は右円偏光成分の光となる。その後、光は再び光学シート３０及び第２光学シート４０を透過して円偏光板２５に入射する。円偏光板２５の位相差部材によって、円偏光成分が直線偏光成分となる。表示面１１での反射によって偏光成分が逆転しているため、直線偏光成分は、偏光部材を透過する方向とは直交する方向となっている。したがって、円偏光板２５の偏光部材を透過せずに吸収される。このように、外部から光学部材付き表示装置１に入射する光は、光学部材付き表示装置１の内部で反射しても、外部に出射しにくい。すなわち、外光によって光学部材付き表示装置１に表示される画像のコントラストを低下させることによって画像を劣化させることが抑制されている。

また、表示装置１０の表示面１１から出射した画像光Ｌ１（図４参照）は、光学シート３０及び第２光学シート４０を透過することができる。その後、画像光は、円偏光板２５に入射する。円偏光板２５の位相差部材によって偏光成分が１／４波長分ずれ、偏光部材によって一方の方向に振動する直線偏光成分の光が透過する。すなわち、表示装置１０の表示面１１から出射した画像光は、光学部材２０を透過して、外部の観察者に視認されることができる。

ところで、上述したように、有機ＥＬ表示装置では、正面方向に対して大きく傾斜した方向から画像を観察すると、画像光が青味がかって観察されることがある。すなわち、正面方向に対して大きく傾斜した方向からの観察において、画像が劣化してしまう。一方、本実施の形態の光学部材付き表示装置１では、光学部材２０が第１方向ｄ１に沿って交互に配置された第１部分３３と第２部分３５とを有する光学シート３０を備えている。

第１部分３３は、円偏光板２５に近づくにつれて、言い換えると表示装置１０から離間するにつれて、第１方向ｄ１に沿った幅が大きくなっている。したがって、図４に示すように、正面方向に進む画像光Ｌ２，Ｌ３、並びに、正面方向に対して傾斜した方向に進む画像光Ｌ４，Ｌ５は、まず光学シートの第２部分に入射し、次に、第２部分３５と第１部分３３の側面との界面に進みやすくなる。ここで、第１部分３３の屈折率は、第２部分３５の屈折率より高くなっている。したがって、この画像光Ｌ２〜Ｌ５は、第２部分３５と第１部分３３の側面との界面において、正面方向に対する傾斜角度を大きくするように屈折する。その後、一部の画像光Ｌ２，Ｌ４は、光学シートから射出し、他の一部の画像光Ｌ３，Ｌ５は、さらに第１部分３３の側面と第２部分３５との界面で屈折した後、光学シート３０から射出する。これらの画像光Ｌ２〜Ｌ５は、光学シートを透過する際における第１部分及び第２部分の界面での屈折により、正面方向に対してより大きく傾斜した方向に進むようになる。すなわち、第１部分３３と第２部分３５との間の界面での屈折作用は、光学シート３０を画像光が透過する際、図４に示すように、画像光の進行方向が正面方向に対してなす角度が大きくなる傾向を生じさせる。したがって、正面方向から第１方向ｄ１に傾斜した方向にも、画像を形成する様々な波長の光が出射しやすくなる。このため、正面方向から第１方向ｄ１に傾斜した方向において、画像が青味がかって観察されにくくなる。

また、本実施の形態の光学部材付き表示装置１では、光学部材２０が第３方向ｄ３に沿って交互に配置された第３部分４３と第４部分４５とを有する第２光学シート４０をさらに備えている。第３部分４３は、円偏光板２５に近づくにつれて、言い換えると表示装置１０から離間するにつれて、第３方向ｄ３に沿った幅が大きくなっている。さらに、第３部分４３の屈折率は、第４部分４５の屈折率より高くなっている。このような第２光学シート４０を画像光が透過する際には、第３部分４３と第４部分４５との間の界面に入射した画像光が正面方向から第３方向ｄ３に傾斜した方向に屈折する。したがって、正面方向から第３方向ｄ３に傾斜した方向にも、画像を形成する様々な波長の光が出射する。このため、正面方向から第３方向ｄ３に傾斜した方向において、画像が青味がかって観察されにくくなる。

すなわち、光学シート３０によって、第１方向ｄ１における画像光の進行方向の正面方向に対してなす角度を大きくし、第２光学シート４０によって、第３方向ｄ３における画像光の進行方向の正面方向に対してなす角度を大きくしている。第１方向ｄ１と第３方向ｄ３とは、交差しており、好ましくは直交している。したがって、正面方向に対して傾斜した任意の方向において、画像が青味がかって観察されにくくなる。

有機ＥＬ表示装置に光学部材を配置した実施例及び比較例の光学部材付き表示装置を作成し、表示装置に白色を表示した状態で、正面方向及び第１方向ｄ１に沿った面内及び正面方向及び第３方向ｄ３に沿った面内における各方向での色変化を測定した。実施例としては、円偏光板２５に積層して光学シート３０及び第２光学シート４０を設けた光学部材２０を表示装置１０に対面して配置した。比較例としては、光学シート及び第２光学シートを設けていない光学部材、すなわち円偏光板のみを表示装置に対面して配置した。測定結果を図５のグラフに示す。図５のグラフにおいて、横軸が正面方向に対する第１方向ｄ１及び第３方向ｄ３への傾斜角度θを表し、縦軸が光学部材付き表示装置から出射される光の色変化Δｕ’ｖ’を表している。また色変化Δｕ’ｖ’は色の差を示し、均等色空間におけるｕ’とｖ’とで規定される色から計算される。ある視野角中の角度θにおけるΔｕ’ｖ’の値は、次の式（１）で表わされる。

式（１）における均等色空間の色座標であるｕ’とｖ’は、それぞれ次の式（２−１），（２−２）で表わされる。以下の各式において、ｘとｙは、ＣＩＥ１９３１色空間（ＣＩＥ ｘｙＹ色空間）で規定される色座標である。

第１方向ｄ１及び第３方向ｄ３に対する各角度において、色変化を測定することで、図５に示すグラフが得られた。なお、色変化は、例えばトプコン社製の「分光放射計 ＳＲ−２」を用いて測定することができる。

図５のグラフから理解されるように、光学シート３０を設けることで、正面方向から第１方向ｄ１に大きく傾斜した方向、特に３０°以上傾斜した方向における色変化を小さくすることができる。また、第２光学シート４０を設けることで、正面方向から第３方向ｄ３に大きく傾斜した方向、特に３０°以上傾斜した方向における色変化を小さくすることができる。すなわち、正面方向から傾斜した方向において、画像が青味がかって観察されにくくなる。

目視にて確認したところ、光学シート３０及び第２光学シート４０を設けていない場合、正面方向から３０°以上傾斜した方向で画像が青味がかって観察された。一方、光学シート３０及び第２光学シート４０を設けている場合、正面方向から３０°以上傾斜した方向でも画像が青味がかっては観察されなかった。

また、光学シート３０や第２光学シート４０を平行光が透過すると、光学シート３０の第１部分３３や第２光学シート４０の第３部分４３によって光が回折されて、回折された光が波長ごとに同じ角度で回折されることによって虹ムラが生じ得る。平行光は、例えば外光が光学部材２０に入射して表示装置１０の表示面１１で反射することで生じ得る。すなわち、外光が光学部材２０に入射すると、虹ムラが生じ得る。このような虹ムラは、画像の視認性を悪化させる。しかしながら、光学部材２０は、光学シート３０が設けられた側が表示装置１０の表示面１１に対面する側となっている。言い換えると、円偏光板２５は、光学シート３０より表示装置１０から離間している。本実施の形態では、円偏光板２５は、光学部材付き表示装置１の表面をなしている。上述したように、円偏光板２５より内部にある部材で外光が反射しても、その外光は円偏光板２５に吸収されて外部には出射しにくい。したがって、外光による虹ムラの発生を抑制することができる。

なお、表示装置１０から出射される画像光は、光学シート３０及び第２光学シート４０に近い位置で拡散光として出射される。このため、光学シート３０の第１部分３３や第２光学シート４０の第３部分４３によって回折されても、光が拡散して視認される。すなわち、回折された光が波長ごとに同じ角度で回折されることによって生じる虹ムラは、観察されにくい。

目視にて確認したところ、光学シートのみを設けて円偏光板を設けていない場合、虹ムラが観察された。一方、本実施の形態のように、光学シート３０が設けられた側が表示装置１０の表示面１１に対面させた場合、虹ムラが観察されなかった。

さらに、光学シート３０の第１部分３３の配列や第２光学シート４０の第３部分４３の配列と表示装置１０の画素とによって、モアレ（干渉縞）が生じ得る。モアレは表示される画像の視認性を悪化させる。本実施の形態の光学部材付き表示装置１では、第１部分３３の第１方向ｄ１への配列のピッチや第３部分４３の第３方向ｄ３への配列のピッチは、表示装置１０の画素のピッチより小さくなっている。好ましくは、第１部分３３の第１方向ｄ１への配列のピッチに対する表示装置１０の画素のピッチの比及び第３部分４３の第３方向ｄ３への配列のピッチに対する表示装置１０の画素のピッチの比は、１／５以下であり、より好ましくは１／１０以下である。具体的には、第１部分３３の第１方向ｄ１への配列のピッチ及び第３部分４３の第３方向ｄ３への配列のピッチは、２０μｍ以下であり、好ましくは５μｍ以下であり、さらに好ましくは２．５μｍ以下である。このように、第１部分３３の第１方向ｄ１への配列のピッチ及び第３部分４３の第３方向ｄ３への配列のピッチが表示装置１０の画素のピッチより十分に小さくなっていることで、第１部分３３の配列や第３部分４３の配列と表示装置１０の画素との干渉が生じにくくなり、モアレの発生を抑制することができる。

このような光学部材２０を表示装置１０に対面して配置した光学部材付き表示装置１は、表示装置１０が正面方向から傾斜した方向からの観察において画像が青味がかってしまう有機ＥＬ表示装置である場合、特に有効である。しかしながら、表示装置１０が有機ＥＬ表示装置以外の表示装置であっても、正面方向から傾斜した方向における色ムラを改善することができ、また虹ムラを抑制することができる。

以上のように、本実施の形態の光学部材２０は、表示装置１０の表示面１１に対面する光学部材であって、円偏光板２５と、円偏光板２５に積層された光学シート３０と、を備え、光学シート３０は、第１方向ｄ１に配列され且つ各々が第１方向ｄ１と交差する第２方向ｄ２に延びる複数の第１部分３３と、第１部分３３と第１方向ｄ１に沿って交互に配置される第２部分３５と、を有し、第１部分３３は、円偏光板２５に近づくにつれて第１方向ｄ１に沿った幅が大きくなっており、第１部分３３の屈折率は、第２部分３５の屈折率より大きい。このような光学部材２０によれば、第１部分３３と第２部分３５との間の界面に入射した画像光が正面方向から第１方向ｄ１に傾斜した方向に屈折する。したがって、正面方向から第１方向ｄ１に傾斜した方向にも、画像を形成する様々な波長の光が出射する。このため、正面方向から第１方向ｄ１に傾斜した方向において、画像が青味がかって観察されにくくなる。また、円偏光板２５より内部にある部材で外光が反射しても、その外光は円偏光板２５に吸収されて外部には出射しにくいため、外光による虹ムラの発生を抑制して、画像の視認性の悪化を抑制することができる。

本発明の態様は、上述した個々の実施の形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

１ 光学部材付き表示装置
１０ 表示装置
１１ 表示面
２０ 光学部材
２５ 円偏光板
２７ 接着層
３０ 光学シート
３１ 基材
３３ 第１部分
３５ 第２部分
４０ 第２光学シート
４１ 第２基材
４３ 第３部分
４５ 第４部分

Claims (8)

1. 表示装置の表示面に対面する光学部材であって、
   円偏光板と、
   前記円偏光板に積層された光学シートと、を備え、
   前記光学シートは、第１方向に配列され且つ各々が前記第１方向と交差する第２方向に延びる複数の第１部分と、前記第１部分と前記第１方向に沿って交互に配置される第２部分と、を有し、
   前記第１部分は、前記円偏光板に近づくにつれて前記第１方向に沿った幅が大きくなっており、
   前記第１部分の屈折率は、前記第２部分の屈折率より大きい、光学部材。
2. 前記第２部分は、粘着性を有する、請求項１に記載の光学部材。
3. 前記円偏光板と前記光学シートとの間に設けられた第２光学シートをさらに備え、
   前記第２光学シートは、前記第１方向と交差する第３方向に配列され且つ各々が前記第３方向と交差する第４方向に延びる複数の第３部分と、前記第３部分と前記第３方向に沿って交互に配置される第４部分と、を有し、
   前記第３部分は、前記円偏光板に近い側で前記第３方向に沿った幅が大きくなっており、
   前記第３部分の屈折率は、前記第４部分の屈折率より大きい、請求項１または２に記載の光学部材。
4. 前記第４部分は、粘着性を有する、請求項３に記載の光学部材。
5. 前記第１方向と前記第３方向とは、直交している、請求項３または４に記載の光学部材。
6. 表示面を有する表示装置と、
   前記表示面に対面して配置された請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学部材と、を備え、
   前記光学部材は、前記光学シートが設けられた側が前記表示面に対面する側となる、光学部材付き表示装置。
7. 前記第１部分の前記第１方向への配列のピッチは、前記表示装置の画素のピッチより小さくなっている、請求項６に記載の光学部材付き表示装置。
8. 前記表示装置は、有機ＥＬ表示装置である、請求項６または７に記載の光学部材付き表示装置。