JP7240635B2 - Optical member and display device with optical member - Google Patents
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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。 The present invention relates to an optical member facing a display surface of a display device and a display device with an optical member having the optical member.
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。 2. Description of the Related Art As a display device for displaying images, for example, an organic EL display device for displaying an image by causing a light-emitting layer based on organic electroluminescence (organic EL) to emit light is known. Organic EL display devices are used in various display devices because of their high luminous efficiency, low voltage drive, light weight, and the like. In particular, in recent years, organic EL display devices have been adopted as display devices for small portable terminals.
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。 In particular, in a small portable terminal, a displayed image may be observed from an oblique direction that is greatly inclined with respect to the front direction of the display device. In an organic EL display device, when the displayed image is viewed obliquely, the image may appear bluish. If the image becomes bluish, the color reproducibility of the image is impaired. That is, when observed from an oblique direction, the image is observed with deterioration.
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。
In order to prevent an image from appearing bluish when viewed obliquely, for example,
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。
However, the provision of the diffusion layer is not preferable because it blurs the image displayed on the display surface and deteriorates the image. Further, when a member having an uneven shape as in
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。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of such points, and an object of the present invention is to suppress the occurrence of iridescent unevenness and to suppress the deterioration of image visibility.
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。
An optical member of the present invention is an optical member facing a display surface of a display device,
a circularly polarizing plate;
and an optical sheet laminated on the circularly polarizing plate,
The optical sheet includes a plurality of first portions arranged in a first direction and each extending in a second direction intersecting the first direction, and the first portions and the first portions alternately arranged along the first direction. a second portion;
The first portion has a width along the first direction that increases as it approaches the circularly polarizing plate,
The refractive index of the first portion is greater than the refractive index of the second portion.
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。 In the optical member of the present invention, the second portion may have adhesiveness.
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。
The optical member of the present invention further comprises a second optical sheet provided between the circularly polarizing plate and the optical sheet,
the second optical sheet includes a plurality of third portions arranged in a third direction intersecting the first direction and each extending in a fourth direction intersecting the third direction; and fourth portions alternately arranged along a direction,
The third portion has a larger width along the third direction on a side closer to the circularly polarizing plate,
The refractive index of the third portion may be greater than the refractive index of the fourth portion.
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。 In the optical member of the present invention, the fourth portion may have adhesiveness.
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。 In the optical member of the present invention, the first direction and the third direction may be orthogonal.
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。
The display device with an optical member of the present invention is
a display device having a display surface;
any one of the optical members described above arranged facing the display surface,
In the optical member, the side on which the optical sheet is provided faces the display surface.
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。 In the display device with an optical member of the present invention, the pitch of arrangement of the first portions in the first direction may be smaller than the pitch of pixels of the display device.
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。 In the display device with an optical member of the present invention, the display device may be an organic EL display device.
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。 According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of iridescent unevenness and suppress deterioration of image visibility.
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。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings attached to this specification, for the convenience of illustration and ease of understanding, the scale and the ratio of vertical and horizontal dimensions are changed and exaggerated from those of the real thing.
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。 In addition, "sheet surface (plate surface, film surface)" refers to the target sheet-shaped member (plate-shaped, film-shaped) when viewed as a whole and broadly. member, film-like member).
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。 Furthermore, the terms used herein to specify shapes and geometric conditions and their degrees, such as "parallel", "perpendicular", "identical", length and angle values, etc., are not strictly defined. It shall be interpreted to include the extent to which similar functions can be expected without being bound by the meaning.
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。
FIG. 1 is an exploded perspective view schematically showing a
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。
The
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。
The
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。
The circularly
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。
The
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。
The
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。
As shown in FIG. 1, the
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。
The
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。
As shown in FIG. 2 , the cross-sectional shape of the
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。
As for the cross-sectional shape of the
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、表示装置10の画素のピッチに対する第1部分33の第1方向d1への配列のピッチの比は、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。
In addition, the pitch at which the plurality of
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。
The
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。
As shown in FIG. 2 , the
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。
The refractive index of the
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。
The second
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。
The
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。
The
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。
As shown in FIG. 3 , the cross-sectional shape of the
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。
As for the cross-sectional shape of the
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。表示装置10の画素のピッチに対する第3部分43の第3方向d3への配列のピッチの比は、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。
Also, the pitch of the arrangement of the plurality of
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。
The
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。
As shown in FIG. 3 , the
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。
The refractive index of the
次に、光学部材付き表示装置1の作用について、説明する。
Next, the operation of the
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。
Light entering the
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。
Further, the image light L1 (see FIG. 4) emitted from the
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。
By the way, as described above, in the organic EL display device, when an image is observed from a direction greatly inclined with respect to the front direction, the image light may be observed with a bluish tinge. That is, the image deteriorates in observation from a direction greatly inclined with respect to the front direction. On the other hand, in the
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。
The width of the
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。
Further, the
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。
That is, the
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。
A display device with an optical member of an example and a comparative example in which an optical member is arranged in an organic EL display device is created, and in a state where white is displayed on the display device, in-plane and front directions along the front direction and the first direction d1 And the color change in each direction in the plane along the third direction d3 was measured. As an example, the
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。 Color coordinates u' and v' in the uniform color space in equation (1) are expressed by the following equations (2-1) and (2-2), respectively. In each formula below, x and y are color coordinates defined in the CIE1931 color space (CIE xyY color space).
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。 The graph shown in FIG. 5 was obtained by measuring the color change at each angle with respect to the first direction d1 and the third direction d3. The color change can be measured using, for example, "Spectroradiometer SR-2" manufactured by Topcon Corporation.
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。
As can be seen from the graph of FIG. 5, by providing the
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。
As a result of visual observation, when the
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。
Further, when parallel light is transmitted through the
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。
Image light emitted from the
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。
As a result of visual confirmation, rainbow unevenness was observed when only the optical sheet was provided and the circularly polarizing plate was not provided. On the other hand, when the side on which the
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、表示装置10の画素のピッチに対する第1部分33の第1方向d1への配列のピッチの比及び表示装置10の画素のピッチに対する第3部分43の第3方向d3への配列のピッチの比は、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。
Furthermore, moire (interference fringes) may occur due to the arrangement of the
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。
The
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。
As described above, the
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。 Aspects of the present invention are not limited to the individual embodiments described above, but include various modifications that can be conceived by those skilled in the art, and the effects of the present invention are not limited to the above-described contents. That is, various additions, changes, and partial deletions are possible without departing from the conceptual idea and spirit of the present invention derived from the content defined in the claims and equivalents thereof.
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
1 Display device with
Claims (6)
前記表示面に対面して配置された光学部材と、を備え、
前記光学部材は、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り、
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く、
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
さくなっており、
前記第1部分の前記第1方向への配列のピッチに対する前記表示装置の前記画素のピッ
チの比は、1/10以下である、光学部材付き表示装置。 a display device having a display surface;
an optical member arranged facing the display surface,
The optical member comprises a circularly polarizing plate and an optical sheet laminated on the circularly polarizing plate,
In the optical member, the side on which the optical sheet is provided faces the display surface,
The optical sheet includes a plurality of first portions arranged in a first direction and each extending in a second direction intersecting the first direction, and the first portions and the first portions alternately arranged along the first direction. a second portion;
The first portion has a width along the first direction that increases as it approaches the circularly polarizing plate,
the refractive index of the first portion is greater than the refractive index of the second portion;
The pitch of the arrangement of the first portions in the first direction is smaller than the pitch of the pixels of the display device,
A display device with an optical member, wherein a ratio of a pitch of the pixels of the display device to a pitch of the arrangement of the first portion in the first direction is 1/10 or less.
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
の光学部材付き表示装置。 further comprising a second optical sheet provided between the circularly polarizing plate and the optical sheet;
the second optical sheet includes a plurality of third portions arranged in a third direction intersecting the first direction and each extending in a fourth direction intersecting the third direction; and fourth portions alternately arranged along a direction,
The third portion has a larger width along the third direction on a side closer to the circularly polarizing plate,
3. The display device with an optical member according to claim 1, wherein said third portion has a higher refractive index than said fourth portion.
付き表示装置。 5. The display device with an optical member according to claim 3, wherein said first direction and said third direction are orthogonal.
学部材付き表示装置。 6. The display device with an optical member according to claim 1, wherein said display device is an organic EL display device.
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