JP6652634B2 - 表示装置および光学素子 - Google Patents
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Description
ここで、本発明に係る光学素子は、
(i)前記偏光板の吸収軸と、傾斜配向位相差フィルムの遅相軸が+15度〜+55度および−15度〜−55度の範囲であり、かつ
(ii)前記傾斜配向位相差フィルムが、面内位相差110nm〜240nmを有するとともに、フィルム面内に対する平均チルト角γが22度〜55度である、
光学素子である。
実施例Aを以下に示し、図3の模式図を用いて説明する。表示画面の偏光板300bの透過軸t3が前記横方向に対して90°である液晶の表示装置の前面に、面内遅相軸方向の角度が前記横方向に対して90°、チルト角が35°、面内位相差が96.5nmの上記第1の傾斜配向位相差フィルム331と、面内遅相軸方向の角度が52°、チルト角が23.5°、面内位相差が115.6nmの上記第2の傾斜配向位相差フィルム332を積層して粘着剤で貼合し、傾斜配向位相差フィルム331、332の積層体を作成した。
実施例A1を以下に示し、図3に対応する図6の模式図を用いて説明する。表示画面の偏光板300cの透過軸t4が前記横方向に対して90°である液晶の表示装置の前面に、面内遅相軸方向の角度が前記横方向に対して90°、チルト角β3が43°、面内位相差が116.3nmの上記傾斜配向位相差フィルム333を1枚のみ含む光学素子330’を配置した。なお、上記実施例Aでは、傾斜配向位相差フィルムは、2枚存在し、位相差値の分布がフィルムの法線方向に対して非対称となっているため、右方向あるいは左方向の一方においてのみS波からP波へと変換される構成となっていた。一方、本実施例A1では、屈折率楕円体が左右対称となっており、左右のドアガラスへ向かう両方の光において、ドアガラスに入射後にS波からP波へ変換される。
実施例Bを以下に示す。実施例Aの傾斜配向位相差フィルム331、332の積層体の使用に加え、表示装置内部のバックライト側の偏光板に、平面視で透明領域と光吸収領域とが交互に縞状になっているルーバー構造を有するルーバーフィルムをバックライト側に装着した構成で、実施例Aと同様に映り込みの状況を観察した。この結果、ドアガラスへの映り込み、およびフロントガラスへの映り込みの全てが抑制されており、実用レベルであると判断した。また、更に、偏光サングラスを掛けて表示画面を観察したところ、表示画面が暗状態になることはなく、視認性が保たれていた。
表示装置内部の視認側である偏光板の透過軸が、前記横方向に対して90°である液晶表示装置を、車両のインストルメントパネル、例えばメータークラスターパネルの上部に配置して、ドアガラスへの映り込みを観察したところ、表示画面からの映り込みが著しく生じていることが確認された。
表示装置内部の視認側である偏光板の透過軸が、前記横方向に対して90°である液晶表示装置の表示画面の前面(視認側)に、位相差値は275nmであるが構成分子が傾斜配向されていない1軸性位相差フィルムを、遅相軸の角度が前記横方向から45°となるよう粘着剤で貼合した。この構成において、表示画面からドアガラス方向へ出射してドアガラスで反射し運転者に向かう光は、ドアガラスに対してP偏光が主成分となる光となっていた。一方、フロントガラス方向へ出射してフロントガラスで反射し運転者に向かう光は、フロントガラスに対してS偏光が主成分となる光となっていた。このような構成で、実施例Aと同様に、ドアガラスへの映り込みを観察したところ、表示画面からの映り込みは大幅に低減されていることが確認された。一方、フロントガラスへの映り込みを観察したところ、表示画面からの映り込みが著しく生じていることが確認された。また、偏光サングラスを掛けて表示画面を観察したところ、表示画面が著しく暗化してしまい、視認性が著しく低下した。
比較例Bの構成に加え、表示装置内部のバックライト側の偏光板に、ルーバーフィルムを装着した構成で、実施例Aと同様に、ドアガラスへの映り込みを観察したところ、表示画面からの映り込みは大幅に低減されていることが確認された。一方、フロントガラスへの映り込みを観察したところ、表示画面からの映り込みを十分に抑制することができなかった。
表示装置内部の視認側である偏光板の透過軸が、前記横方向に対して90°である液晶表示装置の前面に、ルーバー方向が前記横方向に対して90°となるようルーバーフィルムを配置した。液晶表示装置を車両のメータークラスター上部に配置して、ドアガラスへの映り込みを観察したところ、表示画面からの映り込みは抑制できていたものの、表示画面を直接観察すると、画像のぼやけや、またモアレの発生などが確認された。
(i)前記偏光板の吸収軸と、前記傾斜配向位相差フィルムの遅相軸が+15度〜+55度および−15度〜−55度の範囲であり、かつ
(ii)前記傾斜配向位相差フィルムが、面内位相差110nm〜240nmを有するとともに、フィルム面内に対する平均チルト角γが22度〜55度である、
光学素子である。以下に、その基本構成を説明する。
本実施形態の光学素子は、偏光板および傾斜配向位相差フィルムを少なくとも備えている。本実施形態の光学素子の基本構成は、図9に示すように、傾斜配向位相差フィルム1と偏光板2を積層した形態であり、偏光板2は透過軸nを有し、この透過軸nは、垂直方向に対して角度φとなるよう設定されている。一方、傾斜配向位相差フィルム1は、遅相軸mを有し、この遅相軸mは、前記偏光板2の吸収軸n´に対して、角度θとなるように設定されている。ここで、傾斜配向位相差フィルム1では、傾斜配向位相差フィルム1のフィルム面に対して、平均チルト角γを有している。
|ny−nx|×d
を面内位相差値と定義することができる。また、屈折率楕円体において、フィルム面内に対するnzの角をチルト角と定義することができる。特に平均チルト角とは、傾斜配向位相差フィルムを構成する分子或いは屈折率楕円体の傾斜した軸が面内と成す角の平均値を意味している。
傾斜配向位相差フィルムの面内位相差が、110nm〜180nm(好ましくは110nm〜175nm)であってもよく、
積層角度θが、15度〜45度(好ましくは20度〜40度)であってもよい。
(II)平均チルト角γが29度以上35度未満である場合、
傾斜配向位相差フィルムの面内位相差が、110nm〜205nm(好ましくは110nm〜180nm)であってもよく、
積層角度θが、25度〜45度(好ましくは25度〜35度)であってもよい。
(III)平均チルト角γが22度以上29度未満である場合、
傾斜配向位相差フィルムの面内位相差が、120nm〜240nm(好ましくは120nm〜220nm)であってもよく、
積層角度θが、25度〜45度(好ましくは30度〜45度)であってもよい。
(i)前記偏光板の吸収軸と、前記傾斜配向位相差フィルムの遅相軸が+15度〜+40度および−15度〜−40度の範囲であり、かつ
(ii)前記傾斜配向位相差フィルムが、面内位相差110nm〜180nmを有するとともに、フィルム面内に対する平均チルト角γが29度〜40度である。
(I)平均チルト角γが35度以上50度以下である場合、
傾斜配向位相差フィルムの面内位相差が、110nm〜175nm(好ましくは110nm〜150nm)であってもよく、
積層角度θが、20度〜40度(好ましくは20度〜30度)であってもよい。
(II)平均チルト角γが29度以上35度未満である場合、
傾斜配向位相差フィルムの面内位相差が、110nm〜180m(好ましくは110nm〜140nm)であってもよく、
積層角度θが、25度〜35度(好ましくは25度〜30度)であってもよい。
本実施形態において、偏光板は、特定方向に偏光、又は偏波した光だけに限って通過させる板である。このような偏光板としては、ヨウ素や2色性色素などにより染色された一軸延伸ポリビニルアルコール樹脂フィルムを偏光膜として備える偏光板など、公知のものを使用することができる。例えば、偏光板としては、ヨウ素や2色性色素により染色された一軸延伸ポリビニルアルコール樹脂フィルムをホウ酸処理後、その両面または片面にトリアセチルセルロースフィルムなどの保護フィルムが積層されたものを用いることができる。
本実施形態において、傾斜配向位相差フィルムは、シート面内の進相軸または遅相軸を傾斜軸としたときの位相差値がシートの法線方向に対して非対称であるものをいう。傾斜配向フィルムでは、正面から垂直に光が入射したときの位相差値と比較して、斜めから光が入射したときの位相差値が大きくなるとともに、正面から垂直に光が入射したときの遅相軸と、斜めから光が入射したときの遅相軸方向が変化する。
2:偏光板
3:表示装置
110、220:表示装置
110a、220a:表示画面(表示部)
225:傾斜配向位相差フィルム
226、330、330’:光学素子
300b、300c:偏光板
331、332、333:傾斜配向位相差フィルム
L1、L2、L1´、L2´、L3´、L´´:光
p4、p5、p6、p7:偏光状態
P:P偏光
Q:透過軸(主軸)
S:S偏光
t3、t4:透過軸(主軸)
X:横方向
Y:縦方向
θ:傾斜配向位相差フィルムの遅相軸mと偏光板の吸収軸n´との間の角度
φ:偏光板の透過軸nと垂直方向との間の角度
γ:傾斜配向位相差フィルムのフィルム面に対する平均チルト角
Claims (6)
- 表示部を有し、該表示部の視認側に、透過軸が前記表示部に対して縦方向である偏光板が設けられている表示装置であって、
少なくとも1枚の傾斜配向位相差フィルムが、前記偏光板の視認側に配置されており、
該傾斜配向位相差フィルムが、前記縦方向における上方へ出射する光には位相差を生じさせず、前記縦方向に直交する横方向へ出射する光には位相差を生じさせるような配置構造を有する、
表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置であって、
前記傾斜配向位相差フィルムが、さらに、一方の直線偏光を偏波面の異なる他の直線偏
光に変換する配置構造を有する表示装置。 - 請求項1または2に記載の表示装置であって、
前記傾斜配向位相差フィルムは、2枚であり、
前記2枚の傾斜配向位相差フィルムは、一方の傾斜配向位相差フィルムの主軸が前記透過軸と平行であり、他方の傾斜配向位相差フィルムの主軸が前記透過軸との間で角度を有する表示装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の表示装置であって、
表示装置内部のバックライト側の偏光板にルーバーフィルムが設けられている表示装置。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の表示装置であって、
前記視認側にカバーを備え、
さらに、前記カバー内に、視認側から素子側偏光板、表示部側傾斜配向位相差フィルムの順に有する透過性の光学素子を備え、
該光学素子は、
(i)前記素子側偏光板の吸収軸と、前記傾斜配向位相差フィルムの遅相軸が+15度〜+55度および−15度〜−55度の範囲であり、かつ
(ii)前記傾斜配向位相差フィルムが、面内位相差110nm〜240nmを有するとともに、フィルム面内に対する平均チルト角γが22度〜55度である、
表示装置。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の表示装置に追加して使用される透過性の光学素子であって、
視認側から素子側偏光板、表示部側傾斜配向位相差フィルムの順に備え、(i)前記素子側偏光板の吸収軸と、前記傾斜配向位相差フィルムの遅相軸が+15度〜+55度および−15度〜−55度の範囲であり、かつ
(ii)前記傾斜配向位相差フィルムが、面内位相差110nm〜240nmを有するとともに、フィルム面内に対する平均チルト角γが22度〜55度である、
光学素子。
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