JP7493029B2 - 覗き見防止システムおよび覗き見防止方法 - Google Patents

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Description

本発明は、覗き見防止システムおよび覗き見防止方法ならびにこれらに好適に用いられる光学積層体および表示装置に関する。
液晶表示装置に代表される偏光を利用して表示を行う表示装置が広く用いられている。大型の表示装置は、例えば、プレゼンテーション用またはテレビ会議用のモニタとして、会議室に設置されることが多い。
一方、空間的な開放感をもたらすオープンな会議室の利用も広まりつつある。例えば、会議室の壁(または間仕切り)をガラス板(またはアクリル板)で構成し、透明にすることによって開放感を得ている。壁を透明にすることによって開放感が得られる反面、会議室内の表示装置に表示された情報を外部の第三者に覗き見されることが問題になることもある。このような場合に対応するために、例えば、透明な壁の目線の高さをすりガラスやカラーパネルを用いて不透明にすることが行われている。しかしながら、このように透明な壁の一部を不透明にすると、開放感が損なわれることになる。
特許文献1には、表示装置から出射される偏光の偏光方向に平行な方向の偏光を吸収する偏光フィルタ(すなわち、表示装置から出射される偏光の偏光方向に直交する方向の偏光を透過する偏光フィルタ)を透明な窓に近接して配置することによって、透明な窓から部屋の内部を見ることを可能にしつつ、表示装置に表示された情報を外部から見えなくするシステムが開示されている。
米国特許公開公報2015/0247962(米国特許第9547112号明細書)
しかしながら、特許文献1に記載のシステムは利便性に欠ける場合がある。特許文献1に記載のシステムにおいて外部から見えなくすることができるのは、窓に設けられた偏光フィルタの吸収軸に平行な方向の偏光を用いて表示された情報に限られる。つまり、特許文献1に記載のシステムで、偏光フィルタの吸収軸に平行な方向以外の偏光を出射する表示装置を用いると、外部から第三者から覗き見されることを防ぐことができない。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、利便性が向上された覗き見防止システムおよび覗き見防止方法ならびにこれらに好適に用いられる光学積層体および表示装置を提供することを目的とする。
本発明の実施形態によると、以下の項目に記載の解決手段が提供される。
[項目1]
偏光を出射する表示面を有する表示装置と、
前記表示装置によって表示が提供される空間を周囲と区切る間仕切りであって、前記空間内を見ることができる透光部を有する間仕切りと、
前記表示装置の前記表示面と対向するように配置された光学積層体と
を有し、
前記透光部は、透明基板と、第1方向に平行な第1吸収軸を有する第1偏光層とを有し、
前記光学積層体は、
前記第1方向に直交する第2方向に平行な第2吸収軸を有する第2偏光層と、
前記第2偏光層の前記表示面側に配置された第1位相差層と
を有し、
前記第1位相差層の面内リタデーションは4000nm以上である、覗き見防止システム。
[項目2]
前記光学積層体は、前記第2偏光層の前記第1位相差層と反対側に配置された保護層をさらに有する、項目1に記載の覗き見防止システム。
[項目3]
前記光学積層体は、前記表示装置との間に空気層を介して配置されている、項目1または2に記載の覗き見防止システム。
[項目4]
前記表示装置は、前記表示面の前面に第3偏光層を有し、
前記第3偏光層は第3方向に平行な第3吸収軸を有し、前記第3方向は前記第1方向と直交していない、項目1から3のいずれかに記載の覗き見防止システム。
[項目5]
前記第3方向は、前記第1方向と平行である、項目4に記載の覗き見防止システム。
[項目6]
前記第3方向と前記第1方向とがなす角は45°である、項目4に記載の覗き見防止システム。
[項目7]
前記表示装置は、前記第3偏光層と、表示媒体層または発光素子層との間に配置された4分の1波長板をさらに有する、項目4から6のいずれかに記載の覗き見防止システム。
[項目8]
前記光学積層体は、接着層を介して前記第3偏光層と接着されている、項目4から7のいずれかに記載の覗き見防止システム。
[項目9]
前記表示装置は、前記表示面の前面に第2位相差層を有し、
前記表示装置は、表示媒体層と前記第2位相差層との間に配置された第3偏光層をさらに有する、項目1から3のいずれかに記載の覗き見防止システム。
[項目10]
前記光学積層体は、接着層を介して前記第2位相差層と接着されている、項目9に記載の覗き見防止システム。
[項目11]
前記第1位相差層の遅相軸と前記第2方向とがなす角は、35°以上55°以下である、項目1から10のいずれかに記載の覗き見防止システム。
[項目12]
項目1から11のいずれかの覗き見防止システムに用いられる前記光学積層体。
[項目13]
偏光層と、
前記偏光層の一方の主面側に配置された位相差層と、
前記偏光層の前記位相差層と反対側に配置された保護層と
を有し、
前記位相差層の面内リタデーションは4000nm以上である、光学積層体。
[項目14]
前記位相差層の遅相軸と前記偏光層の吸収軸とがなす角は、35°以上55°以下である、項目13に記載の光学積層体。
[項目15]
表示媒体層または発光素子層と、
前記表示媒体層または前記発光素子層の観察者側に設けられた2つの偏光層と、
前記2つの偏光層の間に配置され、4000nm以上の面内リタデーションを有する第1位相差層と
を有する、表示装置。
[項目16]
前記2つの偏光層のうちの前記表示媒体層または前記発光素子層に近い方の偏光層と、前記第1位相差層との間に配置された、第2位相差層をさらに有する、項目15に記載の表示装置。
[項目17]
前記表示媒体層または前記発光素子層と前記2つの偏光層との間に配置された4分の1波長板をさらに有する、項目15に記載の表示装置。
[項目18]
表示装置と、
前記表示装置によって表示が提供される空間を周囲と区切る間仕切りであって、前記空間内を見ることができる透光部を有する間仕切りと
を有し、
前記透光部は、透明基板と、前記透明基板の前記空間側に配置され、第1方向に平行な第1吸収軸を有する第1偏光層とを有する、システムに、
前記表示装置の表示面と対向するように、光学積層体であって、前記第1方向に直交する第2方向に平行な第2吸収軸を有する第2偏光層と、前記第2偏光層の前記表示面側に配置され、面内リタデーションは4000nm以上である位相差層とを有する光学積層体を配置することによって、前記透光部を介して前記表示面を見たときの透過率を低減させる、覗き見防止方法。
本発明の実施形態によると、利便性が向上された覗き見防止システムおよび覗き見防止方法ならびにこれらに好適に用いられる光学積層体および表示装置が提供される。
本発明の実施形態による覗き見防止システム100Aを上から見た模式的な平面図である。 表示装置10Aから出射された偏光が位相差層および偏光層を透過する様子を説明するための模式的な図である。 光学積層体40を表示装置10Aの偏光層14と対向するように配置する方法のある例を模式的に示す断面図である。 光学積層体40を表示装置10Aの偏光層14と対向するように配置する方法の他の例を模式的に示す断面図である。 光学積層体40を表示装置10Aの偏光層14と対向するように配置する方法のさらに他の例を模式的に示す断面図である。 光学積層体40を表示装置10Aの偏光層14と対向するように配置する方法のさらに他の例を模式的に示す断面図である。 本発明の他の実施形態による覗き見防止システム100Bを上から見た模式的な平面図である。 表示装置10Bから出射された偏光が位相差層および偏光層を透過する様子を説明するための模式的な図である。 光学積層体40を表示装置10Bの偏光層14と対向するように配置する方法のある例を模式的に示す断面図である。 本発明のさらに他の実施形態による覗き見防止システム100Cを上から見た模式的な平面図である。 光学積層体40を表示装置10Cの位相差層17と対向するように配置する方法のある例を模式的に示す断面図である。 実験例1の透過率の波長依存性を示すグラフである。 実験例1の透過率の波長依存性を示すグラフである。 実験例1の透過率の可視光全域(380nmから780nmまで)での平均値を示すグラフである。 実験例2の透過率の波長依存性を示すグラフである。 実験例2の透過率の波長依存性を示すグラフである。 実験例2の透過率の可視光全域(380nmから780nmまで)での平均値を示すグラフである。 実験例3の透過率の波長依存性を示すグラフである。 実験例3の透過率の波長依存性を示すグラフである。 実験例3の透過率の可視光全域(380nmから780nmまで)での平均値を示すグラフである。 実験例4の透過率の波長依存性を示すグラフである。 実験例4の透過率の波長依存性を示すグラフである。 実験例4の透過率の可視光全域(380nmから780nmまで)での平均値を示すグラフである。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態による覗き見防止システムおよび覗き見防止方法ならびにこれらに好適に用いられる光学積層体および表示装置を説明する。本発明の実施形態は、以下で例示するものに限定されない。
図1Aは、本発明の実施形態による覗き見防止システム100Aを上から見た模式的な平面図であり、図1Bは、表示装置10Aから出射された偏光が位相差層および偏光層を透過する様子を説明するための模式的な図である。
図1Aに示すように、覗き見防止システム100Aは、表示面から偏光を出射する表示装置10Aと、表示装置10Aによって表示が提供される空間50を周囲と区切る間仕切り30であって、空間50内を見ることができる透光部20を有する間仕切り30と、表示装置10Aの表示面と対向するように配置された光学積層体40とを有する。以下、簡単のために、表示面に表示装置と同じ参照符号10Aを付すことがある。本発明の実施形態による覗き見防止システムが有する表示装置は、偏光を出射するものであればよく、出射される偏光の偏光状態は問わない。本発明の実施形態による覗き見防止システムが有する表示装置が出射する偏光は、直線偏光、円偏光または楕円偏光であり、直線偏光または楕円偏光の場合は、偏光度が例えば70%以上の光をいうことにする。ここでは、表示装置10Aとして、直線偏光を出射するLED表示装置10Aを例示する。
透光部20は、透明基板22と、第1方向に平行な第1吸収軸AXa1(図1B参照)を有する第1偏光層24とを有する。光学積層体40は、第1方向に直交する第2方向に平行な第2吸収軸AXa2(図1B参照)を有する第2偏光層42と、第2偏光層42の表示面10A側に配置された位相差層(「第1位相差層」ということがある。)44とを有する。第1方向と第2方向とが直交するとは、第1方向と第2方向とがなす角が、90°に対して±10°以内の誤差を含む場合も許容するものとする。位相差層44の面内リタデーションは4000nm以上であり、位相差層44の遅相軸に交差する偏光方向を有する偏光の偏光度を低下(偏光解消)させることができる。位相差層44の遅相軸と位相差層44に入射する偏光の偏光方向とのなす角は、35°以上55°以下であることが好ましく、45°であることが最も好ましい。本明細書において、ある軸(吸収軸、偏光軸または遅相軸。「第1軸」という。)と、他の軸(第1軸とは異なる吸収軸、偏光軸または遅相軸。「第2軸」という。)とがなす角は、第1軸に平行な直線と、第2軸に平行な直線とが交差することによって形成される角度を0以上の値で表し、相対的に小さい角度と相対的に大きい角度とが形成される場合は、相対的に小さい角度をいう。
覗き見防止システム100Aは、以下で図1Bをあわせて参照して説明するように、光学積層体40を有することによって、透光部20に設けられた第1偏光層24の第1吸収軸に平行な方向の偏光に限られず、これ以外の偏光を用いて表示された情報も外部から見えなくすることができる。
この例では、LED表示装置10Aは、表示面の前面に偏光層(「第3偏光層」または「表側偏光層」ということがある。)14を有する。表側偏光層14は、第3方向に平行な第3吸収軸AXa3を有する。ここでは、第3吸収軸AXa3の方位角は90°とする。方位角は、観察者から見たときの表示面10Aを時計の文字盤に見立てて3時方向を0°とし、反時計回りが正とする。LED表示装置100Aは、複数の発光素子を有する発光素子層13と、表側偏光層14と発光素子層13との間に配置されたλ/4層(4分の1波長板)15とをさらに有する。表側偏光層14とλ/4層15とで円偏光板として機能する。発光素子層13は、2次元に配列された複数の発光素子を含む。LED表示装置10Bは、例えば、複数の有機EL素子を含む有機EL層13を有する有機EL表示装置10Bである。あるいは、LED表示装置10Bは、複数のLEDチップ(マイクロLED)を有する発光素子層13を有してもよい。
この例では、透光部20に設けられた第1偏光層24の第1吸収軸AXa1の方位角は90°(すなわち第1吸収軸AXa1は鉛直方向に平行)であり、光学積層体40が有する第2偏光層42の第2吸収軸AXa2の方位角は0°(すなわち第2吸収軸AXa2は水平方向に平行)である。第1偏光層24の偏光軸AXp1は、第1偏光層24の第1吸収軸AXa1と直交しており、第2偏光層42の偏光軸AXp2は、第2偏光層42の第2吸収軸AXa2と直交している。
表示装置10Aから出射された光は、表側偏光層14を透過した直線偏光であるので、その偏光方向は、表側偏光層14の第3吸収軸AXa3と直交しており、表側偏光層14の偏光軸AXp3に平行である。この例では、表側偏光層14の偏光軸AXp3の方位角
は0°である。表側偏光層14を透過した偏光が、面内リタデーションが4000nm以上である位相差層44を透過すると、偏光度が低下させられる(偏光解消させられる)。ここで位相差層44は、95%以上偏光解消することが好ましく、99%以上偏光解消されることがさらに好ましく、99%以上偏光解消された光(偏光度が1%未満の光)を非偏光ということがある。この例では、位相差層44の遅相軸SXrの方位角は135°である。偏光度が低下した光が第2偏光層42に入射し、第2偏光層42を透過すると、第2偏光層42の偏光軸AXp2に平行な偏光方向を有する偏光となる。すなわち、空間50内の人Piに到達する光は、第2偏光層42を透過した偏光、すなわち偏光方向が偏光軸AXp2に平行な偏光であり、この偏光によって、表示面10Aに表示された情報が空間50内の人Piに提供される。
第2偏光層42の偏光軸AXp2と第1偏光層24の第1吸収軸AXa1とは互いに平行なので、第2偏光層42を透過した偏光は第1偏光層24を透過できない。したがって、空間50の外にいる人Poは、表示面10Aに表示された情報を見ることができない。なお、第1偏光層24の第1吸収軸AXa1と第2偏光層42の第2吸収軸AXa2とがなす角が90°でない場合であっても、90°に対する誤差が±10°以内であれば、空間50の外にいる人Poが透光部20を介して表示面10Aを見たときに、表示を実質的に視認されなくすることができる。
上述したような、表示面10Aに表示された情報のみを選択的に空間50の外の人Poから見えなくする効果は、表側偏光層14の第3吸収軸AXa3の方位によらずに得られる。第3吸収軸AXa3が第1偏光層24の吸収軸AXa1と平行な場合には、位相差層44を設ける必要がないが、表示装置によっては、例えば、前面に円偏光板(4分の1波長板と直線偏光板とを積層したもの)を有し、直線偏光板、すなわち上記の表側偏光層の吸収軸の方位が定まっていない(使用者にとって不明)なものもある。位相差層44を用いると、表示装置10から出射される偏光の偏光方向に関わらず、表示された情報を外部から見えなくすることができる。さらに、後述するように、直線偏光を出射する表示装置に限られず、円偏光または楕円偏光を出射する表示装置を用いても同様の効果が得られる。従って、覗き見防止システム100Aは、利便性が向上されている。
ただし、表示装置10Aから出射される偏光の偏光方向、すなわち表示装置の前面に配置された偏光層14の偏光軸AXp3の方向と、位相差層44の遅相軸SXrとのなす角は、位相差層44による偏光解消効果の観点から、例えば35°以上55°以下であることが好ましく、40°以上50°以下であることがさらに好ましく、およそ45°であることが最も好ましい。また、位相差層44の面内リタデーションは4000nm以上であるが、大きい方が好ましく、8000nm以上であることが好ましく、10000nm以上であることがさらに好ましい。面内リタデーションの上限は、特に限定されないが、例えば30000nmである。これを超えても偏光解消の効果に変化はない反面、製造歩留まりが低下するおそれがある。面内リタデーション(面内位相差)は、位相差層の厚さをd、位相差層の面内の主屈折率をnxおよびny、法線方向の主屈折率をnzとするとき、(nx-ny)×dと定義される。
位相差層44の遅相軸SXrと第2偏光層42の吸収軸AXa2とがなす角は、偏光解消の観点からは特に限定されず、任意であってよい。第2偏光層42の吸収軸AXa2と位相差層44の遅相軸SXrとがなす角は、例えば35°以上55°以下である。
位相差層44は、例えば、ポリマーフィルム(例えばポリカーボネートフィルム、ポリエステルフィルム)を延伸することによって得られる。第1偏光層24、第2偏光層42、表側偏光層14および裏側偏光層16の材料および製法は特に制限されず、典型的にはヨウ素を含むポリビニルアルコール(PVA)フィルムから形成されている。
覗き見防止システム100Aは、種々の利用形態であり得る。例えば、空間50内に設置された共用のモニタとしての表示装置に加えて、個人用の表示装置(例えばノートパソコン、タブレットなど)を空間50内に持ち込んで使用する場合が考えられる。表示面から出射される偏光の偏光状態は、表示装置によって異なるが、覗き見防止システム100Aにおいては、空間50内で表示装置を使用したいとき、その表示装置が表示面から出射する偏光の偏光状態(例えば、直線偏光を出射する場合は表示面の前面に有する偏光層の吸収軸の方向)を事前に調べる必要がない。空間50内で使用する表示装置のそれぞれについて、その表示面(表側偏光層)に対向するように光学積層体40を配置して使用すればよい。覗き見防止システム100Aは、利用者にとって使い勝手が良く、すなわち利便性に優れている。
面内リタデーションが大きい位相差層は、例えば、偏光めがねをかけて表示装置を見るときに、偏光めがねの方向によっては表示面に表示された情報が見えないという問題を解決するために用いられている(例えば、特許第3105374号公報、特開2011-107198号公報)。ただし、本発明の実施形態による覗き見防止システムでは、上述したように、空間50の外の人Poに対して表示面10Aに表示された情報を選択的に隠すために、空間50内では第2偏光層42を位相差層44とともに用いる。すなわち、空間50内の人Pi(「観察者Pi」ということがある。)に到達する光は、位相差層44を透過することによって偏光度が低下した光ではなく、偏光度が低下した光が第2偏光層42に入射し、第2偏光層42を透過することによって得られた偏光(つまり、第2偏光層42の偏光軸AXp2に平行な偏光方向を有する偏光)である。位相差層44および第2偏光層42は、表示面10Aと観察者Piとの間に、第2偏光層42の方が位相差層44よりも観察者Piに近くなるように配置されていればよい。第2偏光層42と位相差層44とは、例えば接着層43を介して貼り合わされている。
図1では、間仕切り30の一部に透光部20が形成されている。間仕切り30が透明基板で形成されており、そのうちの一部にのみ第1偏光層24が設けられていてもよい。この場合、第1偏光層24を有する部分が透光部20となる。図示する例に限られず、間仕切り30の全体が透光部20で形成されていてもよいし。第1偏光層24は、図示するように、透明基板22の空間50側に設けられていてもよいし、透明基板22の空間50と反対側に設けられていてもよい。
光学積層体40は、ここでは、第2偏光層42の位相差層44と反対側に配置された保護層46をさらに有する。すなわち、光学積層体40は、第2偏光層42と、第2偏光層42の一方の主面側に配置された位相差層44と、第2偏光層42の位相差層44と反対側に配置された保護層46とを有する。保護層46は、第2偏光層42と接着層45を介して貼り合わされている。保護層46および接着層45は省略可能である。接着層43および45として、光学的に透明である接着剤(optical clear adhesive)から接着層を用いることが好ましい。保護層46は、例えば、PMMA等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル(PVC)系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂(PET)またはこれらのいずれかの共重合体から形成されている。保護層46は、複数の樹脂膜が積層された積層構造を有していてもよい。アクリル系樹脂から保護層46を形成する場合、キャスト製法によって製造されることが好ましい。保護層46の厚さは、例えば0.2mm以上5.0mm以下である。保護層46の面内リタデーションは、例えば10nm以上50nm以下である。保護層46として、例えば、住化アクリル販売株式会社製のテクノロイフィルム(テクノロイは登録商標)を用いることができる。
光学積層体40を表示装置10Aの表側偏光層14と対向するように配置する方法は特に限定されない。透光部20から表示面10Aを見たときに、第2偏光層42および位相差層44が表示面10Aの表示領域を覆うように配置されていればよい。図2A~図2Dは、光学積層体40を表示装置10Aの表側偏光層14と対向するように配置する方法の例を模式的に示した断面図である。
例えば、図2Aに示すように、光学積層体40は、表側偏光層14(表示装置10Aの観察者Pi側の面)に接着層62を介して接着されていてもよい。このとき、接着層62は、例えば、表示装置10Aに対して着脱可能な接着層である。光学積層体40は、空間50内で表示装置10Aを使用するときにのみ必要であり、空間50の外で表示装置10Aを使用するときには光学積層体40は不要とするニーズがある場合に、着脱可能であることが好ましい。表示装置10Aと、接着層62を介して表示装置10Aに貼り合わされた光学積層体40とを含めて、表示装置11Aということにする。表示装置11Aは、発光素子層13と、発光素子層13の観察者側に設けられた2つの偏光層14および42と、発光素子層13と2つの偏光層14および42との間に配置された4分の1波長板15と、2つの偏光層14および42の間に配置された位相差層44とを有する。
あるいは、図2B~図2Dに示すように、光学積層体40は、表示装置10Aとの間に空気層(または空隙)を介して配置されていてもよい。例えば、図2Bに示すように、光学積層体40の一辺に接して設けられた、光学積層体40の主面と略直交する突き出し部64を表示装置10Aに引っ掛けることによって、光学積層体40を表示装置10Aと観察者Piとの間に配置してもよい。図2Cに示すように、表示装置10Aに光学積層体40を立てかけてもよい。あるいは、光学積層体40を自立可能な形態にして、表示装置10Aと観察者Piとの間に配置してもよい。例えば図2Dに示すように、光学積層体40と、光学積層体40の主面を含む面が鉛直方向を含むように支持可能なスタンド66とを組み合わせる。
図3Aを参照して、本発明の他の実施形態による覗き見防止システム100Bを説明する。図3Aは、覗き見防止システム100Bを上から見た模式的な平面図である。先の実施形態と実質的に同じ機能を有する構成要素については、特に断らない限り先の実施形態の説明があてはまる。以下では、先の実施形態と異なる点を中心に説明する。
覗き見防止システム100Bは、液晶表示装置10Bを有する点において、表示装置10Aを有する覗き見防止システム100Aと異なる。液晶表示装置10Bは、液晶セル12と、液晶セル12の観察者側に配置された偏光層(「表側偏光層」ということがある。)14と、液晶セル12のバックライト(不図示)側に配置された偏光層(「裏側偏光層」ということがある。)16とを有する。液晶セル12は、表示媒体層(すなわち液晶層)を含む。
表示装置10Bを有する覗き見防止システム100Bにおいても、覗き見防止システム100Aと同様の効果が得られる。表示装置10Bから出射された光は、表側偏光層14を透過した直線偏光であるので、表示装置10Bから出射された偏光は、図1Bを参照して説明した表示装置10Aから出射された偏光と同様に位相差層および偏光層を透過する。表側偏光層14の吸収軸の方位は問わない。
本発明の実施形態による覗き見防止システムが有する表示装置は、例示したものに限られない。表側偏光層と表示媒体層との間に配置された4分の1波長板をさらに有してもよい。すなわち、表示面の前面に円偏光板を有する液晶表示装置(例えば反射型液晶表示装置)であってもよい。表示装置から出射される光が直線偏光であれば図1Bの説明があてはまるので、覗き見防止システム100Aと同様の効果が得られる。
図3Bは、光学積層体40を表示装置10Bの表側偏光層14と対向するように配置する方法の例を模式的に示した断面図である。
図3Bに示すように、光学積層体40は、表側偏光層14(表示装置10Bの観察者Pi側の面)に接着層62を介して接着されていてもよい。表示装置10Bと、接着層62を介して表示装置10Bに貼り合わされた光学積層体40とを含めて、表示装置11Bということにする。表示装置11Bは、表示媒体層(ここでは液晶層)と、表示媒体層の観察者側に設けられた2つの偏光層14および42と、2つの偏光層14および42の間に配置された位相差層44とを有する。図示を省略するが、表側偏光層14と表示媒体層(ここでは液晶層)との間に4分の1波長板をさらに有してもよい。
図示を省略するが、図2B~図2Dに例示した光学積層体40を表側偏光層14と対向するように配置する方法についても、表示装置10Bに適用することができる。
上述したように、位相差層44による偏光解消の観点からは、表示装置10Bから出射される偏光の偏光方向、すなわち表示装置の前面に配置された偏光層14の偏光軸AXp3の方向と、位相差層44の遅相軸SXrとのなす角は、35°以上55°以下であることが好ましい。ただし、本発明の実施形態はこれに限られない。
図3Cに、液晶表示装置10Bの例として、TN(Twisted Nematic)モードの液晶表示装置10Bから出射された偏光が位相差層および偏光層を透過する様子を模式的に示す。この例では、表側偏光層14の第3吸収軸AXa3の方位角は45°である。位相差層44の遅相軸SXr、第2偏光層42の第2吸収軸AXa2および第1偏光層24の第1吸収軸AXa1の方位は、図1Bに示した例と同じである。この例では、表側偏光層14の第3吸収軸AXa3が位相差層44の遅相軸SXrと平行であるので、表側偏光層14を透過した偏光が、面内リタデーションが4000nm以上である位相差層44を透過しても偏光解消されないが、以下のように、表示面10Bに表示された情報を空間50の外の人Poから見えなくする効果を得ることができる。
位相差層44を透過した光が第2偏光層42を透過すると、図1Bの場合と同様に、第2偏光層42の偏光軸AXp2に平行な偏光方向を有する偏光となる。空間50内の人Piに到達する光は、第2偏光層42を透過した偏光、すなわち偏光方向が偏光軸AXp2に平行な偏光であり、この偏光によって、表示面10Bに表示された情報が空間50内の人Piに提供される。第2偏光層42の偏光軸AXp2と第1偏光層24の第1吸収軸AXa1とは互いに平行なので、第2偏光層42を透過した偏光は第1偏光層24を透過できない。したがって、空間50の外にいる人Poは、表示面10Bに表示された情報を見ることができない。
図4Aを参照して、本発明のさらに他の実施形態による覗き見防止システム100Cを説明する。図4Aは、覗き見防止システム100Cを上から見た模式的な平面図である。上述した覗き見防止システム100Aおよび100Bがそれぞれ有する表示装置10Aおよび10Bは、直線偏光を出射する表示面を有するのに対し、覗き見防止システム100Cが有する表示装置10Cは、円偏光または楕円偏光を出射する表示面を有する。例えば、偏光サングラスを介しても表示が見えるように表側偏光層のさらに外側に4分の1波長板または大きなリタデーションを有する位相差層を配置した液晶表示装置が知られている。表側偏光層の外側に4分の1波長板よりも大きな面内リタデーションを有する位相差層を配置すると、偏光サングラスを介して見たときの色付き(呈色)の発生を抑制することもできる。
液晶表示装置10Cは、位相差層(「第2位相差層」ということがある。)17を表示面の前面に有する。液晶表示装置10Cは、液晶セル12と、液晶セル12の観察者側に配置された表側偏光層14と、液晶セル12のバックライト(不図示)側に配置された裏側偏光層16とをさらに有する。位相差層17は、表側偏光層14の観察者側に配置されている。表側偏光層14と位相差層17とで円偏光板または楕円偏光板として機能し、表示装置10Cの表示面は円偏光または楕円偏光を出射する。例えば、位相差層17がλ/4層(4分の1波長板)17であり、位相差層17の遅相軸と表側偏光層14の偏光軸とがなす角が45°である場合、表側偏光層14と位相差層17とで円偏光板として機能する。
覗き見防止システム100Cにおいても、先の実施形態と同様に、表示面10Cに表示された情報を空間50の外の人Poから見えなくする効果を得ることができる。
さらに、位相差層17を透過した偏光が、面内リタデーションが4000nm以上である位相差層44を透過することによって、偏光度が低下させられる(偏光解消させられる)効果も得られる。位相差層17の遅相軸と位相差層44の遅相軸とがなす角度は、特に制限なく任意に設定してよい。位相差層17は4分の1波長板よりも大きな面内リタデーションを有するものであってもよい。位相差層17の面内リタデーションは例えば1000nm以下である。
図4Bは、光学積層体40を表示装置10Cの位相差層17と対向するように配置する方法の例を模式的に示した断面図である。
図4Bに示すように、光学積層体40は、位相差層17(表示装置10Cの観察者Pi側の面)に接着層62を介して接着されていてもよい。表示装置10Cと、接着層62を介して表示装置10Cに貼り合わされた光学積層体40とを含めて、表示装置11Cということにする。表示装置11Cは、表示媒体層(ここでは液晶層)と、表示媒体層の観察者側に設けられた2つの偏光層14および42と、2つの偏光層14および42の間に配置された位相差層44と、2つの偏光層14および42のうちの表示媒体層に近い方の偏光層14と、位相差層44との間に配置された、位相差層17とを有する。
図示を省略するが、図2B~図2Dに例示した光学積層体40を表示装置の表示面と対向するように配置する方法についても、表示装置10Cに適用することができる。
以下で実験例を説明する。
(実験例1)
覗き見防止システム100Aにおける、空間50内の人(観察者)Piからの表示面10Aの見え方を調べるために、光源から表側偏光層14、位相差層44および第2偏光層42をこの順で透過した光の透過率を波長ごとに測定した。位相差層44の面内リタデーションの値を変化させて、透過率の変化を調べた。日本分光株式会社製の紫外可視近赤外分光光度計V-660を用いて測定した。光源としてハロゲンランプを用い、波長380nmから780nmの透過率を、1nm間隔で、走査速度400nm/minで測定した。光源から表側偏光層14のみを透過した偏光の透過率をブランクとして、ベースライン補正を行った。すなわち、得られた透過率は、光源から表側偏光層14のみを透過した直線偏光の透過率を100%として規格化したものである。
測定系の偏光層および位相差層の条件を以下に示す。図5Aおよび図5Bは、透過率の波長依存性を示すグラフであり、図5Cは、透過率の可視光全域(380nmから780nmまで)での平均値を示すグラフである。
表側偏光層14の吸収軸AXa3:方位角90°(鉛直方向)
位相差層44の遅相軸SXr:方位角45°
第2偏光層42の吸収軸AXa2:方位角0°(水平方向)
(実験例2)
以下の条件以外は、実験例1と同様に測定した。図6Aおよび図6Bは、透過率の波長依存性を示すグラフであり、図6Cは、透過率の可視光全域(380nmから780nmまで)での平均値を示すグラフである。
表側偏光層14の吸収軸AXa3:方位角0°(水平方向)
位相差層44の遅相軸SXr:方位角45°
第2偏光層42の吸収軸AXa2:方位角0°(水平方向)
(実験例3)
以下の条件以外は、実験例1と同様に測定した。図7Aおよび図7Bは、透過率の波長依存性を示すグラフであり、図7Cは、透過率の可視光全域(380nmから780nmまで)での平均値を示すグラフである。
表側偏光層14の吸収軸AXa3:方位角45°
位相差層44の遅相軸SXr:方位角135°(-45°)
第2偏光層42の吸収軸AXa2:方位角0°(水平方向)
(実験例4)
覗き見防止システム100Cにおける、観察者Piからの表示面10Cの見え方を調べるために、光源から表側偏光層14、位相差層(λ/4層)17、位相差層44および第2偏光層42をこの順で透過した光の透過率を波長ごとに測定した。以下の条件以外は、実験例1と同様に測定した。図8Aおよび図8Bは、透過率の波長依存性を示すグラフであり、図8Cは、透過率の可視光全域(380nmから780nmまで)での平均値を示すグラフである。
表側偏光層14の吸収軸AXa3:方位角0°
λ/4層17の遅相軸:方位角45°
位相差層44の遅相軸SXr:方位角45°
第2偏光層42の吸収軸AXa2:方位角0°(水平方向)
実験例1~3は、表示装置から出射される偏光が直線偏光である場合に対応し、実験例4は、表示装置から出射される偏光が円偏光である場合に対応する。実験例1~3では、第2偏光層42の吸収軸AXa2の方位角をいずれも0°とし、表示装置から出射される直線偏光の偏光方向、すなわち、表側偏光層14の吸収軸AXa3の方位を互いに異ならせた。このうち、実験例1および2では、表側偏光層14の吸収軸AXa3と位相差層44の遅相軸SXrとがなす角は45°であるのに対し、実験例3では、表側偏光層14の吸収軸AXa3と位相差層44の遅相軸SXrとがなす角は90°である。実験例3の構成では、位相差層44の偏光解消効果は得られない。
実験例3における可視光領域での透過率の平均値(図7C)は、位相差層44の面内リタデーションの値による変化が小さい。これに対して、実験例1および2における可視光領域での透過率の平均値(図5Cおよび図6C)は、位相差層44の面内リタデーションが2320nm以下の場合は、表側偏光層14の吸収軸AXa3の方位の違いによって透過率にばらつきがあるのに対し、位相差層44の面内リタデーションが4640nm以上の場合は、表側偏光層14の吸収軸AXa3の方位の違いによる透過率の差が小さいことが認められる。従って、位相差層44の面内リタデーションが4640nm以上の場合、表側偏光層14の偏光軸の方向によらず、表側偏光層14を透過した偏光が偏光解消されているといえる。また、実験例1および2(図5Cおよび図6C)において、位相差層44の面内リタデーションが4640nm以上の場合の透過率は、実験例3(図7C)における透過率との差が小さいことが分かる。実験例4における可視光領域での透過率の平均
値(図8C)も、位相差層44の面内リタデーションが4640nm以上の場合、実験例1~3との差が小さい。
図5A~図8Aおよび図5B~図8Bに示した透過率の波長依存性からは、実験例1~4のいずれにおいても、位相差層44の面内リタデーションが大きくなるにつれて、透過率のピークの間隔が狭くなっていることが分かる。透過率のピークの間隔が小さいほど、観察者Piが表示面10Aまたは10Cを見たときに観察される呈色または虹むらの程度が小さいと考えられる。実験例1~4のそれぞれの構成において、観察者Piが表示面10Aを見たときの呈色または虹むらの程度を官能評価したところ、位相差層44の面内リタデーションが2320nmの場合と4640nmの場合とで有意な差が確認された。
本発明の実施形態による覗き見防止システムおよび覗き見防止方法ならびにこれらに好適に用いられる光学積層体および表示装置は、使用者にとって使い勝手が良い。
10A、10B、10C 表示装置(表示面)
12 液晶セル
13 発光素子層
14 表側偏光層
15 λ/4層
16 裏側偏光層
17 位相差層
20 透光部
22 透明基板
24 第1偏光層
30 間仕切り
40 光学積層体
42 第2偏光層
44 位相差層
50 空間
100A、100B、100C 覗き見防止システム

Claims (14)

  1. 偏光を出射する表示面を有する表示装置であって、表示媒体層または発光素子層と、前記表示面の前面に設けられた第3偏光層とを有する表示装置と、
    空間内に配置された前記表示装置によって表示が提供される前記空間を周囲と区切る間仕切りであって、前記空間内を見ることができる透光部を有する間仕切りと、
    前記表示装置の前記表示面と対向するように、かつ、前記表示面と前記空間内の観察者との間に配置された光学積層体と
    を有し、
    前記透光部は、透明基板と、第1方向に平行な第1吸収軸を有する第1偏光層とを有し、
    前記光学積層体は、
    前記第1方向に直交する第2方向に平行な第2吸収軸を有する第2偏光層と、
    前記第2偏光層の前記表示面側に配置された第1位相差層と
    を有し、
    前記第1位相差層の面内リタデーションは4000nm以上である、覗き見防止システム。
  2. 前記第3偏光層は第3方向に平行な第3吸収軸を有し、前記第3方向は前記第1方向と直交していない、請求項1に記載の覗き見防止システム。
  3. 前記第3方向は、前記第1方向と平行である、請求項2に記載の覗き見防止システム。
  4. 前記第3方向と前記第1方向とがなす角は45°である、請求項2に記載の覗き見防止システム。
  5. 前記表示装置は、前記第3偏光層と、前記表示媒体層または前記発光素子層との間に配置された4分の1波長板をさらに有する、請求項1から4のいずれかに記載の覗き見防止システム。
  6. 前記光学積層体は、接着層を介して前記第3偏光層と着脱可能に接着されている、請求項1から5のいずれかに記載の覗き見防止システム。
  7. 偏光を出射する表示面を有する表示装置であって、表示媒体層と、前記表示面の前面に設けられた第2位相差層と、前記表示媒体層と前記第2位相差層との間に配置された第3偏光層とを有する表示装置と、
    空間内に配置された前記表示装置によって表示が提供される前記空間を周囲と区切る間仕切りであって、前記空間内を見ることができる透光部を有する間仕切りと、
    前記表示装置の前記表示面と対向するように、かつ、前記表示面と前記空間内の観察者との間に配置された光学積層体と
    を有し、
    前記透光部は、透明基板と、第1方向に平行な第1吸収軸を有する第1偏光層とを有し、
    前記光学積層体は、
    前記第1方向に直交する第2方向に平行な第2吸収軸を有する第2偏光層と、
    前記第2偏光層の前記表示面側に配置された第1位相差層と
    を有し、
    前記第1位相差層の面内リタデーションは4000nm以上である、覗き見防止システム。
  8. 前記光学積層体は、接着層を介して前記第2位相差層と着脱可能に接着されている、請求項7に記載の覗き見防止システム。
  9. 前記光学積層体は、前記表示装置との間に空気層を介して配置されている、請求項1から5および7のいずれかに記載の覗き見防止システム。
  10. 前記光学積層体は、前記第2偏光層の前記第1位相差層と反対側に配置された保護層をさらに有する、請求項1から9のいずれかに記載の覗き見防止システム。
  11. 前記第1位相差層の遅相軸と前記第2方向とがなす角は、35°以上55°以下である、請求項1から10のいずれかに記載の覗き見防止システム。
  12. 偏光を出射する表示面を有する表示装置であって、表示媒体層または発光素子層と、前記表示面の前面に設けられた第3偏光層とを有する表示装置と、
    空間内に配置された前記表示装置によって表示が提供される前記空間を周囲と区切る間仕切りであって、前記空間内を見ることができる透光部を有する間仕切りと
    を有し、
    前記透光部は、透明基板と、前記透明基板の前記空間側に配置され、第1方向に平行な第1吸収軸を有する第1偏光層とを有する、システムに、
    前記表示装置の前記表示面と対向するように、かつ、前記表示面と前記空間内の観察者との間に、光学積層体であって、前記第1方向に直交する第2方向に平行な第2吸収軸を有する第2偏光層と、前記第2偏光層の前記表示面側に配置され、面内リタデーションが4000nm以上である第1位相差層とを有する光学積層体を配置することによって、前記透光部を介して前記表示面を見たときの透過率を低減させる、覗き見防止方法。
  13. 前記表示装置は、前記第3偏光層と、前記表示媒体層または前記発光素子層との間に配置された4分の1波長板をさらに有する、請求項12に記載の覗き見防止方法。
  14. 偏光を出射する表示面を有する表示装置であって、表示媒体層と、前記表示面の前面に設けられた第2位相差層と、前記表示媒体層と前記第2位相差層との間に配置された第3偏光層とを有する表示装置と、
    空間内に配置された前記表示装置によって表示が提供される前記空間を周囲と区切る間仕切りであって、前記空間内を見ることができる透光部を有する間仕切りと
    を有し、
    前記透光部は、透明基板と、前記透明基板の前記空間側に配置され、第1方向に平行な第1吸収軸を有する第1偏光層とを有する、システムに、
    前記表示装置の前記表示面と対向するように、かつ、前記表示面と前記空間内の観察者との間に、光学積層体であって、前記第1方向に直交する第2方向に平行な第2吸収軸を有する第2偏光層と、前記第2偏光層の前記表示面側に配置され、面内リタデーションが4000nm以上である第1位相差層とを有する光学積層体を配置することによって、前記透光部を介して前記表示面を見たときの透過率を低減させる、覗き見防止方法。
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