JP2022505207A

JP2022505207A - 多層フィルム及びディスプレイシステム

Info

Publication number: JP2022505207A
Application number: JP2021521157A
Authority: JP
Inventors: エム．フラネイ，エイリーン; ジェイ．パンクラッツ，ステファン; デルロフスク，ジョンエフ．ヴァン; ビー．ジョンソン，マシュー
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2018-10-19
Filing date: 2019-10-09
Publication date: 2022-01-14
Anticipated expiration: 2039-10-09
Also published as: CN112867966A; WO2020079537A1; US20210349248A1; EP3867699A1; EP3867699A4; JP7423619B2

Abstract

本開示の実施形態は、多層フィルム及びディスプレイシステムに関する。多層フィルム及びディスプレイシステムは、複屈折フィルムを含み、複屈折フィルムは、少なくとも部分的に偏光された光が多層フィルム及びディスプレイシステムに入射したときに、多層フィルム及びディスプレイシステム上に生成される規則的な光学パターンの視認性を実質的に低減する。

Description

本開示は、概して、多層フィルム及びディスプレイシステムに関する。

従来の車両内にある内部／上部の後方視認ミラーは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）ミラー又はＥミラーに取って代わられている。しかしながら、従来の内部の後方視認ミラー及びＬＣＤミラーはいずれも、望ましくない光学パターン又は白色ドットパターンの問題に直面している。少なくとも１つの後続車両又は路面のいずれかからの光の反射が、（図１に示すように）先行車両の後部窓に入射すると、後方視認ミラーを見ている観察者は、複数の白色ドットを観察することがある。この白色ドットパターンの出現は、通常の規則的な光学現象であり、後部窓ガラスにおける光弾性のムラに起因して生じる。このムラは、後部窓ガラスを硬化する製造工程に起因して生じる。このような硬化された後部窓ガラスの使用は避けられないため、後方視認ミラー上の規則的な光学パターンの視認性を低減する技術が必要とされる。

本明細書に記載される様々な態様及び実施形態は、白色ドットの規則的な光学パターンの視認性を低減又は除去する多層フィルム及びディスプレイシステムに関する。

本開示の一態様は、画像を出射するように構成されたディスプレイを含むディスプレイシステムに関する。複屈折フィルムが、ディスプレイ上に配置され、可視波長において少なくとも２０、又は５０、又は７５、又は１００、又は１５０、又は２００、又は３００、又は４００、又は５００ｎｍの位相差を有する。反射偏光子が、ディスプレイと複屈折フィルムとの間に配置される。反射偏光子は、ディスプレイによって出射された画像を透過して、第１の偏光状態を実質的に反射し、直交する第２の偏光状態を実質的に透過するように構成される。

本開示の別の態様は、画像を出射するように構成されたディスプレイを含むディスプレイシステムに関する。複屈折フィルムが、ディスプレイ上に配置され、入射偏光を少なくとも１０％、又は２０％、又は３０％、又は４０％、又は５０％、又は６０％、又は７０％、又は８０％、又は９０％偏光解消するように構成される。反射偏光子が、ディスプレイと複屈折フィルムとの間に配置される。反射偏光子は、ディスプレイによって出射された画像を透過して、第１の偏光状態を実質的に反射し、直交する第２の偏光状態を実質的に透過するように構成される。

本開示の別の態様は、第２の偏光状態に沿って偏光された光を出射するように構成されたディスプレイを含むディスプレイシステムに関する。複屈折フィルムが、ディスプレイ上に配置され、面内の直交する第１の光軸及び第２の光軸を有する。第１の光軸は、第２の偏光状態と約２０度～約６０度の角度をなす。反射偏光子が、ディスプレイと複屈折フィルムとの間に配置される。反射偏光子は、ディスプレイによって出射された画像を透過して、第２の偏光状態を実質的に透過し、直交する第１の偏光状態を実質的に反射するように構成される。

本開示の別の態様は、画像を出射するディスプレイを含むディスプレイシステムに関する。複屈折フィルムが、ディスプレイ上に配置され、複屈折フィルムは、少なくとも約４５０ｎｍ～約７００ｎｍにわたる波長範囲の少なくとも部分的に偏光された光がディスプレイシステムに実質的に垂直に入射したときに複屈折フィルムがディスプレイシステム上に生成される規則的な光学パターンの視認性を実質的に低減するものである。

本開示の更に別の態様は、偏光を出射するように構成されたディスプレイを含むディスプレイシステムに関する。複屈折フィルムが、ディスプレイ上に配置され、出射された偏光を受光するように構成される。部分反射体が、ディスプレイと複屈折フィルムとの間に配置され、偏光フィルムを通して見ると、複屈折フィルムが、少なくとも約４５０ｎｍ～約７００ｎｍにわたる波長範囲の少なくとも部分的に偏光された光がディスプレイシステムに実質的に垂直に入射したときにディスプレイシステム上に生成される規則的な光学パターンの視認性を実質的に低減するものである。

本開示の更に別の態様は、多層フィルムに関し、この多層フィルムは、部分反射体と、部分反射体に光学的に結合された複屈折フィルムとを含み、偏光フィルムを通して見ると、複屈折フィルムが、少なくとも部分的に偏光された光が多層フィルムに入射したときに多層フィルム上に生成される規則的な光学パターンの視認性を実質的に低減するものである。

本出願の上記及び他の態様は、以下の「発明を実施するための形態」から明らかになるであろう。しかしながら、上記概要は、いかなる場合も請求の主題の限定として解釈されるべきではなく、そのような主題は、添付の特許請求の範囲によってのみ規定される。

本開示の様々な態様は、添付の図面を参照してより詳細に論じられる。
先行車両の後部窓ガラスに光を反射する後続車両及び路面を概略的に示す図である。多層フィルムの概略的な分解図である。一実施形態に係るディスプレイシステムの概略的な分解図である。一実施形態に係るディスプレイシステムの概略的な分解図である。一実施形態に係るディスプレイシステムの概略的な分解図である。本開示の例示的な実施形態を概略的に示す図である。

これらの図は、必ずしも一定の比率の縮尺ではない。図面で使用されている同様の番号は同様の構成要素を示す。しかし、所与の図中のある構成要素を示す数字の使用は、同じ数字を付した別の図中の構成要素を限定することを意図するものではないことが理解されよう。

本開示は、複屈折フィルムを使用することによって白色ドットパターンの視認性を実質的に低減する多層フィルムに関する。本開示はまた、複屈折フィルムを使用することによって白色ドットパターンの視認性を実質的に低減するディスプレイシステムにも関する。

本明細書で以下に使用する場合、白色ドットパターンを「規則的な光学パターン」と呼ぶことがある。規則的な光学パターンは、交互になったより暗い領域とより明るい領域とを含み得る。規則的な光学パターンは、周期的パターンであってもよい。更に、規則的な光学パターンは、二次元の周期的パターンであってもよい。

図２は、規則的な光学パターンの視認性を実質的に低減するように構成された多層フィルム（２００）を示す。多層フィルム（２００）は、少なくとも部分的に偏光された光が多層フィルム（２００）に入射したときに多層フィルム（２００）上に生成される規則的な光学パターンの視認性を実質的に低減する。少なくとも部分的に偏光された光は、少なくとも４５０ｎｍ～約７５０ｎｍにわたる波長範囲を有し得る。少なくとも部分的に偏光された光は、多層フィルム（２００）に実質的に垂直に入射することができる。

多層フィルム（２００）は、部分反射体（１０８）及び複屈折フィルム（１０４）を含む。多層フィルム（２００）は、互いに光学的に結合された部分反射体（１０８）及び複屈折フィルム（１０４）を有するユニボディフィルムとしてもよい。部分反射体（１０８）及び複屈折フィルム（１０４）は、接着剤を使用して互いに結合することができる。

部分反射体（１０８）は、入射偏光を複屈折フィルム（１０４）に透過するように構成される。部分反射体（１０８）は、垂直入射偏光の少なくとも３０％を複屈折フィルム（１０４）に透過することができる。いくつかの実施形態では、部分反射体（１０８）は、垂直入射偏光の少なくとも８０％を反射してもよい。部分反射体（１０８）は、当業者に既知の従来の部分反射体であってもよい。

複屈折フィルム（１０４）は、部分反射体（１０８）から受光した入射偏光を偏光解消するように構成される。複屈折フィルム（１０４）は、偏光フィルム（１１０）を使用して見ている観察者まで偏光解消光を更に透過することができる。偏光フィルム（１１０）としては、手持ち式偏光フィルム及び／又は偏光眼鏡が挙げることができるが、これらに限定されない。複屈折フィルム（１０４）は、均一又は不均一な厚さを有し得る。複屈折フィルム（１０４）は、約５０ミクロンを超える平均厚さを有し得る。いくつかの実施形態では、複屈折フィルム（１０４）は、約１００ミクロンを超える平均厚さを有し得る。いくつかの実施形態では、複屈折フィルム（１０４）は、約２００ミクロンを超える平均厚さを有する。更に、複屈折フィルム（１０４）は、別々の方向において別々の屈折率を有してもよい。複屈折フィルム（１０４）は、可視波長において少なくとも－－－－－ｎｍの位相差値を有し得る。いくつかの実施形態では、複屈折フィルム（１０４）は、－－波長において－－－－－ｎｍの位相差値を有し得る。更に、複屈折フィルム（１０４）は、入射偏光を少なくとも－－％偏光解消し得る。一実施形態では、複屈折フィルム（１０４）は、入射偏光を－－％偏光解消し得る。更に、複屈折フィルム（１０４）は、部分反射体（１０８）又は規則的な光学パターンが生成される任意のディスプレイ（本明細書で後述する）上に、ある角度で配置され得る。複屈折フィルム（１０４）はまた、面内の直交する第１の軸（１０５）及び第２の光軸（１０７）を有し得る。更に、偏光フィルム（１１０）を通して見ると、複屈折フィルム（１０４）は、少なくとも部分的に偏光された光が部分反射体（１１２）に入射したときに多層フィルム（２００）上に生成される規則的な光学パターンの視認性を実質的に低減するように構成される。

別の実施形態では、図３に示すように、複屈折フィルム（１０４）は、当業者に既知の接着層を使用してディスプレイ（１０２）に直接結合されてもよい。ディスプレイ（１０２）に結合された複屈折フィルム（１０４）は、ディスプレイシステム（１００）を形成することができる。ある特定の実施形態では、ディスプレイ（１０２）は、後方視認ＬＣＤディスプレイ、Ｅミラー、及び／又は上部後方視認ミラーを含み、画像を出射するように構成されてもよい。ディスプレイ（１０２）は、車両の後部窓ガラス又は規則的な光学パターンを生成する任意の光源からの実質的に垂直方向に部分的に偏光された光を受光することができる。少なくとも部分的に偏光された光は、少なくとも４５０ｎｍ～約７５０ｎｍにわたる波長範囲を有し得る。更に、ディスプレイ（１０２）は、少なくとも部分的に偏光された光を複屈折フィルム（１０４）に向けて出射するように構成され、この複屈折フィルム（１０４）は、ディスプレイ（１０２）上に生成される規則的な光学パターンの視認性を低減する。

別の実施形態では、図４に示すように、部分反射体（１０８）が、ディスプレイ（１０２）と複屈折フィルム（１０４）との間に配置されてもよい。更に、部分反射体（１０８）、ディスプレイ（１０２）、及び複屈折フィルム（１０４）は、１つ以上の接着層を介して互いに接着される。更に、部分反射体（１０８）は、ディスプレイ（１０２）によって出射された少なくとも部分的に偏光された光を受光するように構成される。更に、部分反射体（１０８）は、入射偏光を複屈折フィルム（１０４）に透過するように構成される。部分反射体（１０８）は、垂直入射偏光の少なくとも３０％を複屈折フィルム（１０４）に透過することができる。いくつかの実施形態では、部分反射体（１０８）は、垂直入射偏光の少なくとも８０％を反射してもよい。部分反射体（１０８）は、半透明アルミニウムコーティングなどの従来の部分反射体であってもよい。更に、複屈折フィルム（１０４）は、偏光フィルム（１１０）を通して見たときに、ディスプレイシステム（１００）上に生成される規則的な光学パターンの視認性を実質的に低減するように構成される。

別の実施形態では、図５に示すように、反射偏光子（１０６）が、ディスプレイ（１０２）と複屈折フィルム（１０４）との間に配置されてもよい。更に、反射偏光子（１０６）、ディスプレイ（１０２）、及び複屈折フィルム（１０４）は、１つ以上の接着層を介して互いに接着される。反射偏光子（１０６）は、ワイヤグリッド偏光子を含んでもよい。いくつかの実施形態では、反射偏光子は、線形偏光子を含んでもよい。反射偏光子（１０６）は、複数の低屈折率及び高屈折率のポリマー層を含んでもよく、各層は、約５００ｎｍ未満の平均厚さを有する。更に、反射偏光子（１０６）は、少なくとも部分的に偏光された光をディスプレイ（１０２）から受光するように構成される。更に、反射偏光子（１０６）は、第１の偏光状態（１１１）に少なくとも部分的に偏光された光を、反射するように構成される。反射偏光子はまた、直交する第２の偏光状態（１１３）に少なくとも部分的に偏光された光を、複屈折フィルム（１０４）に透過するように構成される。一実施形態では、反射偏光子（１０６）は、第１の偏光状態（１１１）を有する第１の部分を有する入射光の少なくとも８０％を反射し、第２の偏光状態（１１３）を有する第２の部分を有する入射光の少なくとも８０％を透過してもよい。更に、第１の部分の第２の部分に対する比は約０．２を超えてもよい。更に、複屈折フィルム（１０４）は、第２の偏光状態（１１３）を有する光を受光するように構成される。上述のように、複屈折フィルム（１０４）は、可視波長において少なくとも－ｎｍの位相差値を有し得る。複屈折フィルム（１０４）は、複屈折フィルム（１０４）が、第１の偏光状態（１１１）方向に沿った第１の屈折率と、第２の偏光状態（１１３）方向に沿った、第１の屈折率とは異なる第２の屈折率とを有するように、ディスプレイ（１０２）上に配置され得る。更に、第１の屈折率と第２の屈折率との間の差は、少なくとも０．０５であり得る。一実施形態では、複屈折フィルム（１０４）は、面内の直交する第１の軸（１０５）が第２の偏光状態（１１３）の方向に対して２０度～６０度の角度（θ）をなすように、ディスプレイ（１０２）上に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、角度（θ）は、約４５度であってもよい。

図６に最もよく示される例示的な実施形態では、車Ａが車Ｂに先行していると見なす。更に、光は、車Ｂの前面ガラスに当たると偏光され、車Ａの後面ガラスへ反射される。後面ガラスへの偏光の反射は、規則的な光学パターン（白色ドットパターン）を生成し、これを、偏光サングラスをかけたドライバーが、上部後方視認ミラーで見る。上部後方視認ミラー（１０２）上に多層フィルム（１０４）を設けることにより、少なくとも約４５０ｎｍ～約７００ｎｍにわたる波長範囲の少なくとも部分的に偏光された光がミラー（１０２）に実質的に垂直に入射したときにミラー（１０２）上に生成される規則的な光学パターンの視認性を実質的に低減する。

図中の要素の説明は、別段の指示がない限り、他の図中の対応する要素に等しく適用されるものと理解されたい。具体的な実施形態を本明細書において例示し記述したが、様々な代替及び／又は同等の実施により、図示及び記載した具体的な実施形態を、本開示の範囲を逸脱することなく置き換え可能であることが、当業者には理解されるであろう。本出願は、本明細書において説明した具体的な実施形態のあらゆる適合例又は変形例を包含することを意図する。したがって、本開示は、特許請求の範囲及びその同等物によってのみ限定されるものとする。

Claims

画像を出射するように構成されたディスプレイと、
前記ディスプレイ上に配置され、少なくとも約４５０ｎｍ～約７００ｎｍにわたる波長範囲の可視波長において少なくとも５０ｎｍの位相差を有する複屈折フィルムと、
前記ディスプレイと前記複屈折フィルムとの間に配置された反射偏光子であって、前記ディスプレイによって出射された前記画像を透過して、第１の偏光状態を実質的に反射し、直交する第２の偏光状態を実質的に透過するように構成された、反射偏光子と、を備える、ディスプレイシステム。
前記複屈折フィルムが、約５０ミクロンを超える平均厚さを有し、前記複屈折フィルムが、前記第１の偏光状態に沿った第１の屈折率と、前記第２の偏光状態に沿った、前記第１の屈折率とは異なる第２の屈折率とを有し、前記第１の屈折率と前記第２の屈折率との間の差が、少なくとも０．０５である、請求項１に記載のシステム。
前記複屈折フィルムが、面内の直交する第１の光軸及び第２の光軸を有し、前記第１の光軸が、前記第２の偏光状態と２０度～６０度の角度（θ）をなし、前記ディスプレイ、前記複屈折フィルム、及び前記反射偏光子が、１つ以上の接着層を介して互いに接着されている、請求項１に記載のシステム。
画像を出射するように構成されたディスプレイと、
前記ディスプレイ上に配置され、入射偏光を少なくとも３０％偏光解消する複屈折フィルムと、
前記ディスプレイと前記複屈折フィルムとの間に配置された反射偏光子であって、前記ディスプレイによって出射された前記画像を透過して、第１の偏光状態を実質的に反射し、直交する第２の偏光状態を実質的に透過するように構成された反射偏光子と、を備える、ディスプレイシステムであって、
少なくとも約４５０ｎｍ～約７００ｎｍにわたる波長範囲の、前記第２の偏光状態を有する垂直入射光の場合、前記反射偏光子が、前記入射光の少なくとも８０％を透過し、透過された光が、前記第１の偏光状態を有する第１の部分と、前記第２の偏光状態を有する第２の部分と、を有し、前記第１の部分の前記第２の部分に対する比が約０．２を超える、ディスプレイシステム。
ディスプレイシステムであって、
画像を出射するディスプレイと、
前記ディスプレイ上に配置された複屈折フィルムと、を備え、
前記複屈折フィルムが、少なくとも約４５０ｎｍ～約７００ｎｍにわたる波長範囲の少なくとも部分的に偏光された光が前記ディスプレイシステムに実質的に垂直に入射したときに前記ディスプレイシステム上に生成される規則的な光学パターンの視認性を実質的に低減するものであり、
前記規則的な光学パターンが、交互になったより暗い領域及びより明るい領域を含み、
前記複屈折フィルムが、約１００ミクロンを超える平均厚さを有する、ディスプレイシステム。
ディスプレイシステムであって、
偏光を出射するように構成されたディスプレイと、
前記ディスプレイ上に配置され、出射された前記偏光を受光するように構成された複屈折フィルムと、
前記ディスプレイと前記複屈折フィルムとの間に配置された部分反射体と、を備え、
偏光フィルムを通して見ると、前記複屈折フィルムが、少なくとも約４５０ｎｍ～約７００ｎｍにわたる波長範囲の少なくとも部分的に偏光された光が前記ディスプレイシステムに実質的に垂直に入射したときに前記ディスプレイシステム上に生成される規則的な光学パターンの視認性を実質的に低減するものであり、
前記部分反射体が、垂直入射偏光の少なくとも３０％を透過し、
前記部分反射体が、垂直入射偏光の少なくとも８０％を反射する、ディスプレイシステム。
多層フィルムであって、
部分反射体と、
前記部分反射体に結合され、約１００ミクロンを超える平均厚さを有する複屈折フィルムと、を備え、
偏光フィルムを通して見ると、前記複屈折フィルムが、少なくとも部分的に偏光された光が前記多層フィルムに入射したときに前記多層フィルム上に生成される規則的な光学パターンの視認性を実質的に低減するものであり、
前記部分反射体が、垂直入射偏光の少なくとも３０％を透過し、
前記部分反射体が、垂直入射偏光の少なくとも８０％を反射する、多層フィルム。
前記規則的な光学パターンが、交互になったより暗い領域及びより明るい領域を含む、請求項７に記載の多層フィルム。
前記規則的な光学パターンが、二次元の周期的パターンを含む、請求項７に記載の多層フィルム。
前記複屈折フィルムが、約２００ミクロンを超える平均厚さを有する、請求項７に記載の多層フィルム。