JP2006145611A - コントラスト向上シートおよび表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 断面形状が台形のレンズ部が所定の間隔で配列されるとともに、隣り合う前記レンズ部間の楔形部は、前記レンズ部と異なる材料が充填され、前記楔形部は観察者側に先端を有するとともに映像源側に底面を有し、前記楔形部の断面形状が映像源側に幅広の下底面を有する略等脚台形であり、前記楔形部を構成する材料の屈折率Nxと、前記レンズ部を構成する材料の屈折率Nyとの間に Nx<Ny なる関係が成立するコントラスト向上シートにおいて、前記楔形部に光吸収粒子が添加されており、前記光吸収粒子の平均粒径が3μm以上で、前記略等脚台形の上底面の1/2以上で下底面の1/2以下であることを特徴とする。
【選択図】 図1
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とコントラストの向上が望まれる。このような要求に対して、例えば図6に示すようなルーバータイプのコントラスト向上シートが開発されて使用されている。ルーバータイプのコントラスト向上シートは、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コントラスト向上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。
照符号を付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
また、楔形部に添加される光吸収粒子の径を大きくすることで、楔形部の頂部には光吸収粒子が充填されず、その部分では斜めからの光が透過するが、楔形部の斜面で観察者の正面方向へ全反射して向かう光は補正され、映像源からの拡散光を有効に利用し、画面の正面輝度は維持され、視野角の広いコントラスト向上シートを得ることができる。
さらに、楔形部を略等脚台形とすることにより、楔形部の上底面の頂角が鈍角となり、楔形部を作製するための金型等が容易に製造でき、さらに楔形部の強度が向上し、高品質のコントラスト向上シート(フィルムを含む。)を安定して製造することができる。
本発明において、θが3度未満であると、観察側正面の輝度向上効果が得られず、一方、θが15度を超えると、ゴーストが生じてくるからである。コントラスト向上シートを用いて正面輝度を維持するためには、θが3度〜15度が好ましい範囲である。
(1) −0.01<Δn−cosθ<0.002
さらに本発明によれば、断面形状が台形のレンズ部が所定の間隔で配列されるとともに、隣り合うレンズ部間の楔形部の断面形状を映像源側に幅広の下底面を有する略等脚台形とすることにより、楔形部の製造が容易であり、楔形部の強度が向上した高品質のコントラスト向上シートを得ることができる。
本発明において、視野角制御シートS1に貼り合わせるベースシート11、13は光源側、観察者側のどちらか片一方でもよく、あるいは、ベースシートを用いずに視野角制御シートS1のみであってもよい。
映像源側から楔形部14の頂部付近にさらに大きな角度をもって入射した光L14は、楔形部14の斜面にて全反射されずに楔形部14内部に入るが、頂部付近には光吸収粒子19が充填されていないので、吸収されることなく楔形部14内部を透過し、観察者側に出光される。
楔形部の斜面部分が出光面の法線となす角度をθとし、楔形部を構成する材料の屈折率Nxとレンズ部の屈折率Nyとの比をΔn(Δn=Nx/Ny)としたとき、図2(a)は、Δnが小さい値をとる場合であり、図のAの範囲で全反射する。図2(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Bの範囲で全反射する。図2(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C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、下記の関係式(1)を満たすことを好ましい範囲としている。
(1) −0.01<Δn−cosθ<0.002
なお、本発明においては、楔形部の断面形状が略等脚台形の場合について説明しているが、楔形部の断面形状が略二等辺三角形の場合にも適用し得るものである。
図1に示すような、断面形状等脚台形の楔形部を有し、楔形部に黒色の光吸収粒子を充填したコントラスト向上シートを下記仕様にて作製した。開口率はコントラスト向上シートの楔形部下底面積を除いたレンズ部の面積比率を示し、台形テーパー角度は台形の斜面部分が出光面の法線となす角度(θ)である。
開口率:70%
レンズ間ピッチ:108μm
レンズ部材料(樹脂)屈折率:1.56
楔形部材料屈折率:1.55
楔形部上底面幅:6μm
楔形部下底面幅:34μm
台形テーパー角度:6°
黒色光吸収粒子粒径:8μm
黒色光吸収粒子濃度:20%
レンズ部材料(樹脂)屈折率および楔形部材料屈折率は実施例1と同じ条件とし、下記の条件でコントラスト向上シートを作製した。
開口率:70%
レンズ間ピッチ:150μm
楔形部上底面幅:8μm
楔形部下底面幅:45μm
台形テーパー角度:6°
黒色光吸収粒子粒径:4μm
黒色光吸収粒子濃度:20%
(実施例3)
レンズ部材料(樹脂)屈折率を1.54とした以外は、実施例1と同じ条件でコントラスト向上シートを作製した。
レンズ部材料(樹脂)屈折率を1.554とした以外は、実施例1と同じ条件でコントラスト向上シートを作製した。
レンズ部材料(樹脂)屈折率を1.53とした以外は、実施例1と同じ条件でコントラスト向上シートを作製した。
レンズ部材料(樹脂)屈折率:1.558とした以外は、実施例1と同じ条件でコントラスト向上シートを作製した。
黒色光吸収粒子粒径を2.5μmとした以外は、実施例2と同じ条件でコントラスト向上シートを作製した。
に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定さ
れるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に
反しない範囲で適宜変更可能である。
11、41、51 映像源側ベースシート
12、42、52 レンズ部
13、43、53 観察者側ベースシート
14、44、54 楔形部
17 下底面
18 上底面
16 透明低屈折率物質
19 光吸収粒子
50 表示装置
51 液晶ディスプレイパネル
52、53 コントラスト向上シート
54 機能性シート
L11、L12、L13、L14 光線
L15 下底面へ入射する光
L16 外光
Claims (8)
- 断面形状が台形のレンズ部が所定の間隔で配列されるとともに、隣り合う前記レンズ部間の楔形部は、前記レンズ部と異なる材料が充填され、前記楔形部は観察者側に先端を有するとともに映像源側に底面を有し、前記楔形部の断面形状が映像源側に幅広の下底面を有する略等脚台形であり、前記楔形部を構成する材料の屈折率Nxと、前記レンズ部を構成する材料の屈折率Nyとの間に Nx<Ny なる関係が成立するコントラスト向上シートにおいて、前記楔形部に光吸収粒子が添加されており、前記光吸収粒子の平均粒径が3μm以上で、前記略等脚台形の上底面の1/2以上で下底面の1/2以下であることを特徴とするコントラスト向上シート。
- 前記楔形部の斜面部分が出光面の法線となす角度をθとしたとき、θが3度〜15度の範囲であることを特徴とする請求項1に記載のコントラスト向上シート。
- 前記屈折率Nxの前記屈折率Nyに対する比をΔn(Δn=Nx/Ny)としたとき、下記の関係式(1)を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載のコントラスト向上シート。
(1) −0.01<Δn−cosθ<0.002 - 前記斜面部分が、観察者側面となす角が映像源側と観察者側とで異なるように、曲線、及び/又は折れ線状の断面形状を持つことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のコントラスト向上シート。
- 前記光吸収粒子の添加量が10〜30体積%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のコントラスト向上シート。
- 請求項1〜5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コントラスト向上シート。
- 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1〜6のいずれか1項に記載のコントラスト向上シート。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のコントラスト向上シートが接着されていることを特徴とする表示装置。
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