JP4502938B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
一方、例えば通勤電車の中で仕事をする場合等、周りの人から画面を覗かれては困ることがあり、このような場合にはディスプレイの観察者のみに見え、他人からは見えないような視野角の制御が望まれる。このような要求に対して、例えば図11に示すようなルーバータイプの視野角制御シートが開発され、使用されている。ルーバータイプの視野角制御シートは、外光を遮光してコントラストを上げる効果を示し、例えば、ルーバーにおける二重像(ゴーストと称する。)の発生を減少させた視野角制御シートが開示されている(特許文献1〜特許文献3参照。)。特許文献1の第5図には、ゴーストの説明図が記載されている。
Nx≦Ny、及び
−0.01<Δn−cosθ<0.002
なる関係が成立することを特徴とする表示装置により前記課題を解決しようとするものである。なお、上記したように本発明における「シート」は、当業者が「フィルム」と観念するものをも含むものとする。以下において同様である。
0.1<R/S<0.4
なる関係が成立することを特徴とする。
W≦D≦15W
なる関係が成立することを特徴とする。
とするとき、
tan−1(2di/(Wi+Wi+1))>sin−1(Ny/Nx)−θ
なる関係が成立することを特徴とする。
0.1<R/S<0.4
開口率をかかる範囲に限定することによって、視野角を制御しつつ、コントラスト、輝度の低下を抑制することが可能である。
Nx≦Ny
であることが好ましい。屈折率Nyと、屈折率Nxとの比は、視野角制御シート10の光学特性を得るために所定の範囲に設定されている。また、遮光部15と非遮光部14とが接する斜面が、受光面の法線H(当該視野角制御シート10に対する垂直入射光に平行な線)となす角度は所定の角度θに形成されている。
W≦D≦15W
なる関係が成立することが好ましい。両者の関係をかかる範囲内に限定することにより、上記θを3°以上26°以下にして、視野角制御シート10に、視野角を約6°〜約70°の範囲で設定でき、外光に対してのコントラストも大幅に向上するという特性を与えることができる。
∠CAB=α
とすると、点Aにおいて、スネルの法則により、
Nysin(π/2)=Nxsin(θ+α)
すなわち、
α=sin−1(Ny/Nx)−θ
一方、△ABDにおいて、
tanα=2di/(Wi+Wi+1)
よって、
α=tan−1(2di/(Wi+Wi+1))
すなわち、
tan−1(2di/(Wi+Wi+1))>sin−1(Ny/Nx)−θ
なる関係が成立するように、既定のNy、Nx、θに対して、di、Wi、Wi+1の長さを定めることにより、遮光部15の斜面に平行な光、あるいはそれに近い光が遮光部15を斜めに横切って横方向に透過することを防止することができる。
遮光部の斜面部分が受光面の法線となす角度をθとし、遮光部を構成する材料の屈折率Nxと非遮光部の屈折率Nyとの比をΔn(Δn=Nx/Ny)としたとき、図5(a)は、Δnが小さい値をとる場合であり、図のG1の範囲で全反射する。図5(b)は、Δn−cosθ=0となる場合で、全反射した光が正面に到達する境界であり、図のG2の範囲で全反射する。図5(c)は、Δnが大きい値をとる場合であり、反射光が正面まで行かず、図のG3の範囲で全反射する。本発明においては、実用上の特性を加味した上で、
−0.01<Δn−cosθ<0.002
なる関係式を満たすことを好ましい範囲としている。(Δn−cosθ)の値が−0.01以下だと、全反射する光線が多くなり広い角度で全反射光が観察される。そのため、特に、斜め方向から全反射光が観察された場合には、ゴースト画像と実映像との距離が大きくなる。このため、ゴースト画像が非常に目立ってしまい、映像画質を低下させるからである。一方、(Δn−cosθ)の値が0.002以上だと、全反射する光線が少なく、有効映像光が観察者に届きにくくなるため、輝度の上昇効果が十分に得られない。
なお、本発明は、遮光部の断面形状は、以上に説明した三角形であるほか、略台形の場合のいずれでも適用し得るものである。
非遮光部の屈折率Nyは、1.56、遮光部(透明部)の屈折率Nxは、1.55であった。
1.輝度
輝度計を使用して、上記各シートをセットした際の白黒表示での正面輝度を測定して比較した。
2.コントラスト
明室内での電源OFF(黒表示)での、正面の輝度を測定して、測定した黒の輝度比で、コントラストを比較した。明室の照度は、1000ルクスにセットして測定した。
(評価結果)実施例は比較例より、輝度において1.5倍、コントラストは2倍の数値を示した。
10 視野角制御シート
11 映像源側ベースシート
12 視野角制御部
13 観察者側ベースシート
14 非遮光部
15 遮光部
16 透明部
21、22、… 光吸収層
61、71 感光性粘着層
81 レンチキュラーレンズ
100 表示装置
Claims (8)
- 映像光を発する映像源と、前記映像源より観察者側に配置される視野角制御シートと、を有する表示装置であって、
前記視野角制御シートは、
遮光部と非遮光部とを具備する視野角制御部を備え、
前記遮光部は、前記視野角制御部の受光面から観察者方向に形成されるとともに、前記受光面方向に互いに離隔して複数配置されてなり、
前記各遮光部には前記受光面から観察者方向に略等しい距離に光吸収層が形成され、この光吸収層が前記各遮光部に複数備えられ、
前記遮光部は、前記受光面から観察者側に次第に細くなる楔形状をなすとともに、前記光吸収層と、前記光吸収層間に配置される透明部とを備え、
前記透明部を構成する材料の屈折率をNx、非遮光部を構成する材料の屈折率をNy、Nx/Ny=Δn、及び前記楔形状の斜面部分が出光面の法線となす角度をθとするとき、
Nx≦Ny、及び
−0.01<Δn−cosθ<0.002
なる関係が成立することを特徴とする表示装置。 - 前記視野角制御シートの前記受光面に最も近い光吸収層の合計面積をR、受光面全体の面積をSとしたとき、
0.1<R/S<0.4
なる関係が成立することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 前記視野角制御シートの前記各遮光部において、前記受光面に最も近い光吸収層の幅をW、前記受光面に最も近い光吸収層から前記遮光部の最も観察者に近い部位までの長さをDとするとき、
W≦D≦15W
なる関係が成立することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 前記視野角制御シートの前記各遮光部において、互いに隣接する光吸収層のうち、前記受光面側の光吸収層の幅をWi、前記観察者側の光吸収層の幅をWi+1、両光吸収層の間隔をdiとするとき、
tan−1(2di/(Wi+Wi+1))>sin−1(Ny/Nx)−θ
なる関係が成立することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記視野角制御シートの前記遮光部は、感光性粘着層のパターニングと、光吸収層の転写を繰り返すことにより形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記パターニングにレンチキュラーレンズが使用されていることを特徴とする請求項5に記載の表示装置。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の視野角制御シートが映像源の観察者側に1枚、又は略直交して2枚積層されていることを特徴とする表示装置。
- 前記視野角制御シートの少なくとも一面側に、AR、AS、AG、タッチセンサーのうちのいずれか、又はこれらの内複数の付加機能が付与されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の表示装置。
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JP2005337665A JP4502938B2 (ja) | 2005-11-22 | 2005-11-22 | 表示装置 |
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