JP7476862B2 - 文字ぼけ評価方法、光学部材、および表示装置 - Google Patents
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Description
C=(M-m)/(M+m) …(1)
(式(1)中、Cはコントラストであり、Mはストライプパターンにおける輝度の最大値であり、mはストライプパターンにおける輝度の最小値である。)
以下、本発明の第1の実施形態に係る表示装置の文字ぼけ評価方法について、図面を参照しながら説明する。本明細書における「文字」とは、ひらがな、カタカナ、漢字、およびアルファベット等の文章や単語を表すための狭義の文字の他、数字、記号、図形等を含む概念である。また、本明細書において、「フィルム」はシートとも呼ばれ得るような部材も含む意味で用いられる。一具体例として、「防眩フィルム」には、「防眩シート」等と呼ばれる部材も含まれる。図1は実施形態に係る表示装置の文字ぼけ評価方法を説明するための図であり、図2は図1に示される表示装置の表示面に表示させるストライプパターンを模式的に示した図であり、図3は一部のストライプパターンの拡大図である。
本実施形態で説明する表示装置の文字ぼけ評価方法は、表示装置自体の文字ぼけ度合いを評価する方法である。表示装置の文字ぼけを評価する際には、まず、図1に示されるように、文字ぼけ評価装置10および評価対象である表示装置20を用意する。
文字ぼけ評価装置10は、撮像装置11と、撮像装置11に電気的に接続された処理装置12とを備えている。
撮像装置11は、表示装置20の表示面20Aから出射する光を撮影するためのものであり、撮像装置11は、表示装置20の表示面20A上に配置される。撮像装置11としては、例えば、CCDカメラ(Charge-Coupled Deviceカメラ)を用いることができる。
処理装置12は、撮像装置11によって撮影された光を画像として取り込む。取り込まれた画像においては、画像処理をしなくともよいが、ノイズ多い場合には、例えば、ローパスフィルタ処理等の画像処理を行いよりノイズを低減させることが好ましい。ただし、画像処理の条件によってコントラストが変化しうるので、画像処理を行う場合には、比較するサンプル間で同一の処理を行うことが好ましい。
表示装置20は、表示素子21と、表示素子21よりも観察者側に位置し、かつ文字や後述するストライプパターン20C~20Eを表示可能な表示面20Aを備えている。表示素子21としては、特に限定されないが、液晶表示素子や有機エレクトロルミネッセンス素子が挙げられる。液晶表示素子は、2枚のガラス基材間に、液晶層、配向膜、電極層、カラーフィルタ等を配置したものである。表示装置20は、表示素子21よりも観察者側に、偏光板、光学フィルム、および/またはタッチパネル等を備えていてもよい。
C=(M-m)/(M+m) …(1)
式(1)中、Cはコントラストであり、Mはストライプパターンにおける輝度の最大値(最大輝度)であり、mはストライプパターンにおける輝度の最小値(最小輝度)である。
以下、本発明の第2の実施形態に係る光学部材の文字ぼけ評価方法および光学部材について、図面を参照しながら説明する。図4は本実施形態に係る光学部材の文字ぼけ評価方法を説明するための図である。
本実施形態で説明する光学部材の文字ぼけ評価方法は、光学部材によってどの程度の文字ぼけが発生するか評価する方法である。光学部材の文字ぼけを評価する際には、まず、図4に示されるように、文字ぼけ評価装置30および評価対象である光学部材40を用意し、文字ぼけ評価装置30の表示装置20の表示面20Aに光学部材40を配置する。
文字ぼけ評価装置30は、表示装置20と、表示装置20の表示面20Aの上方に配置された撮像装置11と、撮像装置11に電気的に接続された処理装置12とを備えている。表示装置20、撮像装置11および処理装置12は、第1の実施形態で説明した表示装置20、撮像装置11および処理装置12と同様であるので、説明を省略するものとする。なお、第1の実施形態では、表示装置20自体を評価するのに表示装置20を用いているが、本実施形態では、光学部材40を評価するのに表示装置20を用いている。
光学部材は、表示装置に用いられる何らかの機能を有する光透過性の部材を意味する。光学部材としては、特に限定されないが、例えば、防眩フィルム、反射防止フィルム、ハードコートフィルム、および光拡散フィルム等の光学フィルム、前面板、またはこれらの組み合わせた部材等が挙げられる。
防眩フィルム41は、例えば、光透過性基材44と、光透過性基材44の一方の面側に配置され、凹凸面41Aとなる凹凸面45Aを有する防眩層45とを備えている。
中間部材42は、防眩フィルム41と光拡散フィルム43との間に配置される部材であり、例えば、前面板、タッチパネル、空気層(エアギャップ)、ボンディング樹脂層またはこれらの組み合わせが挙げられる。図4に示される中間部材42は、前面板である。中間部材42を前面板とすることにより、耐久性および/または意匠性を向上させることができる。
光拡散フィルム43は、入射する光を拡散させるためのものである。光拡散フィルム43としては、特に限定されず、例えば、光拡散粒子を含むフィルムや凸状構造体を含むフィルムであってもよい。
光透過性基材46としては、特に限定されないが、例えば、光透過性基材44と同様のものを用いることができる。
光拡散粒子47は、光拡散フィルム43に入射した光を拡散させるための粒子である。光拡散粒子47の平均粒子径は、例えば、1μm以上30μm以下であることが好ましい。光拡散粒子47の平均粒子径が、1μm未満であると、充分な光拡散性を得ることができないおそれがあり、また30μmを超えると、光拡散性が不均一となるおそれがある。光拡散粒子の平均粒子径は、光学顕微鏡の透過観察や、走査型電子顕微鏡による観察により測定された20個の粒子の直径の平均値として求めることができる。光拡散粒子47の平均粒子径の下限は、3μm以上であることがより好ましく、また上限は、20μm以下であることがより好ましい。
C=(M-m)/(M+m) …(1)
式(1)中、Cはコントラストであり、Mはストライプパターンにおける輝度の最大値(最大輝度)であり、mはストライプパターンにおける輝度の最小値(最小輝度)である。
以下、本発明の第3の実施形態に係る光学部材および表示装置について、図面を参照しながら説明する。図5は本実施形態に係る光学部材を備える表示装置の概略構成図であり、図6は本実施形態に係る他の光学部材を備える表示装置の概略構成図である。
図5に示されるように、表示装置50は、主に、表示パネル60と、表示パネル60の背面側に配置されたバックライト装置70と、表示パネル60の観察者側に配置された光学部材80とを備えている。表示装置50は、表示パネル60および光学部材80を備えていればよく、その他、表示パネル60と光学部材80との間にタッチパネルを備えていてもよい。タッチパネルを備えることにより、タッチパネル機能を有する表示装置を得ることができる。また、本実施形態においては、表示パネル60が液晶表示パネルであるので、表示装置50がバックライト装置70を備えているが、表示パネル(表示素子)の種類によってはバックライト装置70を備えていなくともよい。表示装置50の大きさは、例えば、1インチ以上500インチ以下となっていてもよい。
表示パネル60は、図5に示されるように、表示素子61を備えている。表示素子61は液晶表示素子である。ただし、表示素子は液晶表示素子に限られず、例えば、有機エレクトロルミネッセンス表示素子等であってもよい。液晶表示素子は、2枚のガラス基材間に、液晶層、配向膜、電極層、カラーフィルタ等を配置したものである。
バックライト装置70は、表示パネル60の背面側から表示パネル60を照明するものである。バックライト装置70としては、公知のバックライト装置を用いることができ、またバックライト装置70はエッジライト型や直下型のバックライト装置のいずれであってもよい。
光学部材80は、光学部材80の観察者側の表面80Aを構成する凹凸面81Aを有する防眩フィルム81と、防眩フィルム81における凹凸面81Aとは反対側の面81B側に配置された中間部材82と、中間部材82より表示パネル60側に配置された光拡散フィルム83とを備えるものである。光学部材80が表示装置50に搭載された状態では、防眩フィルム81の凹凸面81Aは、表示装置50の観察者側の表面50Aを構成しており、中間部材82および光拡散フィルム83は、表示パネル60と防眩フィルム81との間に配置されている。光学部材80は、表示パネル60に対して接着剤等で固定されていてもよいが、固定されていなくともよい。
防眩フィルム81は、例えば、光透過性基材84と、光透過性基材84の観察者側に配置され、凹凸面81Aとなる凹凸面85Aを有する防眩層85とを備えている。
θa=tan-1Δa …(2)
式(2)中、Δaは傾斜を縦横比率で表したものであり、各凹凸の極小部と極大部の差(各凸部の高さに相当)の総和を基準長さで割った値である。
中間部材82は、中間部材42と同様であるので、下記以外は説明を省略するものとする。
光拡散フィルム83は、入射する光を拡散させるためのものである。光拡散フィルム83としては、特に限定されず、例えば、光拡散粒子を含むフィルムや凸状構造体を含むフィルムであってもよい。
光透過性基材86および光拡散粒子87は、光透過性基材46および光拡散粒子47と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
表示装置50は、光学部材80を備えているが、表示装置としては、図6に示されるような表示装置100であってもよい。なお、図6において、図5と同じ符号が付してある部材は、図5で示されている部材と同じ部材を意味するので、ここでは説明を省略するものとする。
中間部材110は、タッチパネル111と、タッチパネル111よりも表示パネル60側に位置する空気層112とから構成されている。中間部材110がタッチパネル111を備えることにより、表示装置100にタッチパネル機能を付与することができる。タッチパネル111としては、公知のタッチパネルを用いることができ、また前面板を備えていてもよい。空気層112の厚みは、0.1mm以上3.0mm以下であることが好ましい。空気層112の厚みが、0.1mm以上であれば、タッチパネル111と光拡散フィルム83が部分的に接触することによるウォーターマークの発生を抑制することができ、また3.0mm以下であれば、表示装置100の厚みが厚くなることを抑制できる。空気層112の厚みは、空気層112の厚みをランダムに10箇所測定し、その平均値とする。
光学部材80の文字ぼけは、第2の実施形態で説明した文字ぼけ評価装置30と同様の文字ぼけ評価装置を用いて、第2の実施形態と同様の方法によって評価することができる。具体的には、文字ぼけ評価装置30と同様の文字ぼけ評価装置と、光学部材80とを用意する。文字ぼけ評価装置は、文字ぼけ評価装置と同様の構成となっているので、線幅が異なる2種以上のストライプパターンを表示可能な表示面を備える表示装置と、表示装置の表示面の上方に配置された撮像装置と、撮像装置に電気的に接続された処理装置とを備えている。なお、表示装置、撮像装置、および処理装置は、表示装置20、撮像装置11、処理装置12と同様であり、また表示装置の表示面に表示させるストライプパターンもストライプパターン20C~20Eと同様であるので、ここでは説明も省略するものとする。そして、文字ぼけ評価装置の表示装置および光学部材80が略水平となるように表示装置および表示装置の表示面に光学部材80を配置し、また表示装置および光学部材80の垂直方向に撮像装置を配置する。なお、光学部材80は、光拡散フィルム83が表示装置の表示面側となるように配置される。そして、表示装置の表示面に線幅が異なる2種以上のストライプパターンを表示させた状態で、好ましくは暗室下で、撮像装置で撮影した画像の略中央に1つのストライプパターンが位置するように表示装置および光学部材80の位置を合わせ、撮像装置により表示装置から出射して、光学部材80を透過する光を撮影する。次に、表示装置を略水平に移動させて、撮像装置で撮影した画像の略中央に他のストライプパターンが位置するように表示装置および光学部材80の位置を合わせ、同様に、表示装置から出射して、光学部材80を透過する光を撮影する。撮影は、表示装置および光学部材80を静置させた状態で行われる。そして、処理装置によって、撮影した光から各ストライプパターンを横切る方向の輝度変化を求め、輝度変化からストライプパターン毎のコントラストを求めて、文字ぼけを評価する。
上記においては光学部材80の文字ぼけを評価しているが、光学部材80を備えた表示装置50の文字ぼけを評価してもよい。表示装置50の文字ぼけは、第1の実施形態で説明した文字ぼけ評価装置10と同様の文字ぼけ評価装置を用いて、第1の実施形態と同様の方法によって評価することができるので、ここでは説明を省略するものとする。
<防眩層用組成物の調製>
まず、下記に示す組成となるように各成分を配合して、防眩層用組成物1を得た。
(防眩層用組成物1)
・多官能アクリレートモノマー:80質量部
・光重合開始剤:5質量部
・シリコーン系レベリング剤:0.1質量部
・球状ポリアクリル-スチレン粒子(平均粒子径3.5μm、屈折率1.52):12質量部
・反応性官能基導入シリカ超微粒子(固形分30%、溶剤(メチルイソブチルケトン)):120質量部
・トルエン:135質量部
下記に示す組成となるように各成分を配合して、光拡散フィルム用組成物1を得た。
(光拡散フィルム用組成物1)
・アクリルポリオール:80質量部
・イソシアネート系硬化剤:16質量部
・ポリメチルメタクリレート粒子(平均粒子径10μm):100質量部
・酢酸ブチル:100質量部
・メチルエチルケトン:100質量部
光透過性基材としての厚さ60μmのトリアセチルセルロース樹脂フィルム(富士フイルム社製、TD60UL)を準備し、トリアセチルセルロース樹脂フィルムの片面に、防眩層用組成物1を塗布し、塗膜を形成した。次いで、形成した塗膜に対して、0.2m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を窒素雰囲気(酸素濃度200ppm以下)下にて積算光量が100mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させることにより、表面が凹凸面となった膜厚(硬化時)が4.0μmの防眩層を形成し、防眩フィルムを作製した。
サンプル2においては、サンプル1で用いた厚みが1mmの無色透明ガラス板、サンプル1で作製した光拡散フィルム、およびサンプル1で作製した防眩フィルムを観察者側に向けてこの順で積層したこと以外は、サンプル1と同様にして、サンプル2に係る表示装置を得た。
サンプル3においては、サンプル1で用いた厚みが1mmの無色透明ガラス板およびサンプル1で作製した防眩フィルムを観察者側に向けてこの順で積層したこと以外は、サンプル1と同様にして、サンプル3に係る表示装置を得た。
サンプル4においては、市販のスマートフォン(画素密度326ppi)の表示面に、表示面側から、サンプル1で作製した光拡散フィルム、サンプル1で用いた厚みが1mmの無色透明ガラス板、およびサンプル1で作製した防眩フィルムを観察者側に向けてこの順で積層した光学部材を配置した。なお、防眩フィルムは、凹凸面が観察側となるように配置された。
サンプル5においては、サンプル4で用いた市販のスマートフォンの表示面に、表示面側から、サンプル1で用いた厚みが1mmの無色透明ガラス板、サンプル1で作製した光拡散フィルム、およびサンプル1で作製した防眩フィルムを観察者側に向けてこの順で積層した光学部材を配置した。なお、防眩フィルムは、凹凸面が観察側となるように配置された。
サンプル6においては、サンプル4で用いた市販のスマートフォンの表示面に、表示面側から、サンプル1で用いた厚みが1mmの無色透明ガラス板およびサンプル1で作製した防眩フィルムを観察者側に向けてこの順で積層した光学部材を配置した。なお、防眩フィルムは、凹凸面が観察側となるように配置された。
サンプル1~3に係る各表示装置およびサンプル4~6に係る各光学部材が搭載された表示装置を略水平となるように配置し、各表示装置を点灯させて、暗室下で、サンプル1~3に係る各表示装置の表面およびサンプル4~6に係る各光学部材の表面から30cm程度の距離において上下、左右様々な角度から、ギラツキが発生しているか否か目視により評価した。評価基準は、以下の通りとした。
○:ギラツキが確認されなかった、またはギラツキが若干確認されたが、実用上問題ないレベルであった。
×:ギラツキが明確に確認された。
サンプル1~3に係る各表示装置およびサンプル4~6に係る各光学部材が搭載された表示装置において、各表示装置の表示面に、線幅が異なる3種類のストライプパターンを表示させた状態で、ストライプパターン毎にコントラストを求めた。具体的には、まず、パーソナルコンピュータの表示面で、サンプル1~3に係る各表示装置およびサンプル4~6に係る各光学部材が搭載された表示装置に下記のストライプパターンが表示されるようにストライプパターンを作製し、作製した各表示装置にストライプパターンを転送して、アプリケーションによりストライプパターンが表示装置の表示面に表示可能な状態とした。その後、サンプル1~3に係る各表示装置およびサンプル4~6に係る各光学部材が搭載された表示装置を略水平となるように配置し、また表示装置の垂直方向にCCDカメラ(Point Grey社BlackFly 1.3Mピクセル、レンズ;COMPUTAR f=16mm,F/1.4,2/3型)を配置した。次いで、各表示装置において、各表示装置の表示面に、線幅が1ピクセルであり、線の本数が30本であり、線長さが1cmであり、かつ線間隔が1ピクセルである第1のストライプパターンと、線幅が2ピクセルであり、線の本数が15本であり、線長さが1cmであり、かつ線間隔が2ピクセルである第2のストライプパターンと、線幅が4ピクセルであり、線の本数が8本であり、線長さが1cmであり、かつ線間隔が4ピクセルである第3のストライプパターンとを表示させた。そして、暗室下で、サンプル1~3に係る各表示装置においては、CCDカメラで撮影した画像の略中央に第1のストライプパターンが位置するように表示装置の位置を合わせ、CCDカメラにより表示装置から出射する光を撮影した。次に、表示装置を略水平に移動させて、CCDカメラで撮影した画像の略中央に第2のストライプパターンが位置するように表示装置の位置を合わせ、上記と同様に、表示装置から出射する光を撮影した。さらに、表示装置を略水平に移動させて、CCDカメラで撮影した画像の略中央に第3のストライプパターンが位置するように表示装置の位置を合わせ、上記と同様に、表示装置から出射する光を撮影した。またサンプル4~6に係る各光学部材が搭載された表示装置においては、CCDカメラで撮影した画像の略中央に第1のストライプパターンが位置するように光学部材が搭載された表示装置の位置を合わせ、CCDカメラにより表示装置から出射し、光学部材を透過した光を撮影した。次に、光学部材が搭載された表示装置を略水平に移動させて、CCDカメラで撮影した画像の略中央に第2のストライプパターンが位置するように光学部材が搭載された表示装置の位置を合わせ、上記と同様に、表示装置から出射し、光学部材を透過した光を撮影した。さらに、光学部材が搭載された表示装置を略水平に移動させて、CCDカメラで撮影した画像の略中央に第3のストライプパターンが位置するように光学部材が搭載された表示装置の位置を合わせ、上記と同様に、表示装置から出射し、かつ光学部材を透過する光を撮影した。なお、撮影は、表示装置を静置させた状態で行った。CCDカメラと防眩フィルムの距離は200mmとし、CCDカメラの焦点は防眩フィルムや光拡散フィルムを設置しない場合に、各ストライプパターンが最も鮮明になるように調節した。CCDカメラで撮影した光を画像として処理装置であるパーソナルコンピュータに取り込み、撮影した光から各ストライプパターンを横切る方向の輝度変化を求めた。この際の輝度は、ストライプパターンに沿った方向(図2の縦方向)のストライプパターンを構成する線の長さ内の輝度の平均値とした。なお、測定される輝度は相対値であり単位を持たない。そして、輝度変化から上記式(1)によりストライプパターン毎のコントラストをそれぞれ求めた。
サンプル1~3に係る各表示装置およびサンプル4~6に係る各光学部材が搭載された表示装置において、各表示装置の表示面に、文字の大きさが異なり、線幅がそれぞれ、1ピクセル程度、2ピクセル程度、4ピクセル程度となる3種類のアルファベット大文字である「ABCDEF」という文字(以下、線幅が1ピクセル程度の文字を「第1の文字」、線幅が2ピクセル程度の文字を「第2の文字」、線幅が3ピクセル程度の文字を「第3の文字」と称する。)を表示させた状態で、暗室下で、サンプル1~3に係る各表示装置においては表示面から30cm程度の距離において上下、左右様々な角度から表示面を目視により観察し、サンプル4~6に係る各光学部材が搭載された表示装置においては光学部材の表面から30cm程度の距離において上下、左右様々な角度から光学部材越しに表示面を目視により観察し、文字がぼけているか否か評価した。評価基準は、以下の通りとした。なお、表示装置を車載用途で用いる場合には、表示装置の表示面から60cm程度以上離れた場所において斜めから見ることが多いが、この文字ぼけ評価においては、文字ぼけを実際よりも厳しい条件で評価するために表示面や光学部材の表面から30cm程度の距離において上下、左右様々な角度から観察した。
◎:文字の認識性に全く問題がなかった。
○:若干ぼけが見られたが、文字の認識性には問題はなかった。
△:文字ぼけが見られ、やや文字が読み取りにくかった。
×:明らかに文字ぼけがあり、文字が認識しにくかった。
<防眩層用組成物の調製>
まず、下記に示す組成となるように各成分を配合して、防眩層用組成物2を得た。
(防眩層用組成物2)
・ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物(製品名「KAYARAD PET-30」、日本化薬社製):38質量部
・イソシアヌル酸EO変性ジおよびトリアクリレート(製品名「M-313」、東亞合成社製):22質量部
・光重合開始剤(製品名「イルガキュア184」、BASF社製):5質量部
・シリコーン系レベリング剤(製品名「TSF4460」、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.1質量部
・光透過性粒子(球状ポリアクリル-スチレン共重合体、平均粒子径3.5μm、屈折率1.52):12質量部
・無機超微粒子(表面に反応性官能基が導入されたシリカ、平均一次粒子径12nm、溶剤(メチルイソブチルケトン)、固形分30%):120質量部
・トルエン:135質量部
光透過性基材としての厚さ60μmのトリアセチルセルロース樹脂フィルム(富士フイルム社製、TD60UL)を準備し、トリアセチルセルロース樹脂フィルムの片面に、防眩層用組成物2を塗布し、塗膜を形成した。次いで、形成した塗膜に対して、0.2m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を窒素雰囲気(酸素濃度200ppm以下)下にて積算光量が100mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させることにより、表面が凹凸面となった膜厚(硬化時)が5.0μmの防眩層を形成し、防眩フィルムを作製した。
1)表面粗さ検出部の触針(小坂研究所製の商品名SE2555N(2μ標準))
・先端曲率半径2μm、頂角90度、材質ダイヤモンド
2)表面粗さ測定器の測定条件
・基準長さ(粗さ曲線のカットオフ値λc):0.8mm
・評価長さ(基準長さ(カットオフ値λc)×5):4.0mm
・触針の送り速さ:0.5mm/s
・予備長さ:(カットオフ値λc)×2
・縦倍率:10000倍
・横倍率:10倍
・スキッド:使用
・カットオフフィルタ種類:ガウシャン
・レベリング:オールデータ
・サンプリングモード:c=1500
・不感帯レベル:10%
・JISモード:JIS1994
・tp/PC曲線:ノーマル
実施例B2においては、まず、iPad(第4世代)(Apple Inc.社製、264ppi)の表面のタッチパネルを取り外し、液晶表示パネルの表面に位置する偏光板を剥離し、プレーン偏光板を貼付した。そして、その上に実施例B1で作製した光拡散フィルムを貼り付けた。その後、光拡散フィルム上に厚さ0.7mmの空気層(エアギャップ)を介して上記で取り外したタッチパネルを再度設置するとともに、タッチパネルの表面(観察者側)に凹凸面が観察者側となるように実施例B1で作製した防眩フィルムを貼付し、実施例B2に係る表示装置を得た。また、上記実施例B2の表示装置と同じ表示装置を別途作製し、この別途作製した表示装置を破壊して、表示装置の表示素子と光拡散フィルムとの間の距離を測定したところ、この距離は0.3mmであった。なお、表示素子と光拡散フィルムとの間の距離は、表示素子と光拡散フィルムとの間の距離を10箇所測定し、その10箇所の距離の平均値とした。
比較例B1においては、厚みが1mmのガラス板、実施例B1で作製した光拡散フィルム、および実施例B1で作製した防眩フィルムをこの順で積層して、光学部材を得た。なお、防眩フィルムは、凹凸面が光学部材の表面となるように配置された。
比較例B2においては、厚みが1mmのガラス板、実施例B1で作製した防眩フィルムをこの順で積層して、光学部材を得た。なお、この光学部材は光拡散フィルムを備えておらず、また防眩フィルムは凹凸面が表面となるように配置された。
比較例B3においては、空気層よりも表示パネル側に光拡散フィルムを配置する代わりに、防眩フィルムとタッチパネルとの間に光拡散フィルムを配置したこと以外は、実施例B2と同様にして表示装置を得た。表示装置の表示素子と光拡散フィルムとの間の距離は2mmであった。なお、この距離は、実施例B2と同様の方法によって測定した。
比較例B4においては、光拡散フィルムを配置しなかったこと以外は、実施例B2と同様にして表示装置を得た。
実施例B1および比較例B1、B2においては、実施例B1および比較例B1、B2に係る光学部材を、防眩フィルムの凹凸面が観察者側となるように、iPad(第4世代)(Apple Inc.社製、264ppi)の表面に位置するガラス板を含むタッチパネル(前面板を兼ねる)を取り除き、液晶表示パネルの表示面の上に置いて、光学部材が搭載された表示装置を得るとともに、光学部材が搭載された各表示装置を略水平となるように配置し、光学部材が搭載された各表示装置を点灯させて、暗室において、各光学部材の表面から30cm程度の距離において上下、左右様々な角度から、ギラツキが発生しているか否か目視により評価した。また、実施例B2および比較例B3、B4においては、各表示装置を略水平となるように配置し、各表示装置を点灯させて、暗室において、各表示装置の表面から30cm程度の距離において上下、左右様々な角度から、ギラツキが発生しているか否か目視により評価した。評価基準は、以下の通りとした。
○:ギラツキが確認されなかった、またはギラツキが若干確認されたが、実用上問題ないレベルであった。
×:ギラツキが明確に確認された。
実施例B1および比較例B1、B2においては、上記ギラツキ評価で用いた光学部材が搭載された表示装置の表示面に、線幅が異なる3種類のストライプパターンを表示させた状態で、ストライプパターン毎にコントラストを求めた。また、実施例B2および比較例B3、B4においては、実施例B2および比較例B3、B4に係る表示装置の表示面に、線幅が異なる3種類のストライプパターンを表示させた状態で、ストライプパターン毎にコントラストを求めた。具体的には、まず、パーソナルコンピュータの表示面で、実施例B1および比較例B1、B2に係る各光学部材が搭載された表示装置および実施例B2および比較例B3、B4に係る各表示装置に下記のストライプパターンが表示されるようにストライプパターンを作製し、作製した各表示装置にストライプパターンを転送して、アプリケーションによりストライプパターンが表示装置の表示面に表示可能な状態とした。その後、実施例B1および比較例B1、B2に係る各光学部材が搭載された表示装置および実施例B2および比較例B3、B4に係る各表示装置を略水平となるように配置し、また各表示装置の垂直方向にCCDカメラ(Point Grey社BlackFly 1.3Mピクセル、レンズ;COMPUTAR f=16mm,F/1.4,2/3型)を配置した。次いで、実施例B1および比較例B1、B2に係る光学部材が搭載された各表示装置の表示パネルの表示面ならびに実施例B2および比較例B3、B4に係る各表示装置の表示パネルの表示面に、それぞれ、線幅が1ピクセルであり、線の本数が30本であり、線長さが1cmであり、かつ線間隔が1ピクセルである第1のストライプパターンと、線幅が2ピクセルであり、線の本数が15本であり、線長さが1cmであり、かつ線間隔が2ピクセルである第2のストライプパターンと、線幅が4ピクセルであり、線の本数が8本であり、線長さが1cmであり、かつ線間隔が4ピクセルである第3のストライプパターンを表示させた。そして、暗室下で、実施例B1および比較例B1、B2に係る光学部材が搭載された各表示装置においては、CCDカメラで撮影した画像の略中央に第1のストライプパターンが位置するように光学部材が搭載された表示装置の位置を合わせ、CCDカメラにより表示装置から出射し、光学部材を透過した光を撮影した。次に、光学部材が搭載された表示装置を略水平に移動させて、CCDカメラで撮影した画像の略中央に第2のストライプパターンが位置するように光学部材が搭載された表示装置の位置を合わせ、上記と同様に、表示装置から出射し、光学部材を透過した光を撮影した。さらに、光学部材が搭載された表示装置を略水平に移動させて、CCDカメラで撮影した画像の略中央に第3のストライプパターンが位置するように光学部材が搭載された表示装置の位置を合わせ、上記と同様に、表示装置から出射し、かつ光学部材を透過する光を撮影した。なお、撮影は、光学部材が搭載された表示装置を静置させた状態で行った。また、実施例B2および比較例B3、B4に係る表示装置においては、CCDカメラで撮影した画像の略中央に第1のストライプパターンが位置するように表示装置の位置を合わせ、CCDカメラにより表示装置から出射する光を撮影した。次に、表示装置を略水平に移動させて、CCDカメラで撮影した画像の略中央に第2のストライプパターンが位置するように表示装置の位置を合わせ、上記と同様に、表示装置から出射する光を撮影した。さらに、表示装置を略水平に移動させて、CCDカメラで撮影した画像の略中央に第3のストライプパターンが位置するように表示装置の位置を合わせ、上記と同様に、表示装置から出射する光を撮影した。CCDカメラと防眩フィルムの距離は200mmとし、CCDカメラの焦点は防眩フィルムや光拡散フィルムを設置しない場合に、ストライプパターンが最も鮮明になるように調節した。CCDカメラで撮影した光を画像として処理装置であるパーソナルコンピュータに取り込み、撮影した光から各ストライプパターンを横切る方向の輝度変化を求めた。この際の輝度は、ストライプパターンに沿った方向(図2の縦方向)のストライプパターンを構成する線の長さ内の輝度の平均値とした。なお、測定される輝度は相対値であり単位を持たない。そして、輝度変化から上記式(1)によりストライプパターン毎のコントラストをそれぞれ求めた。
実施例B1および比較例B1、B2に係る光学部材が搭載された各表示装置ならびに実施例B2および比較例B3、B4に係る各表示装置において、各表示装置の表示パネルの表示面に、文字の大きさが異なり、線幅がそれぞれ、1ピクセル程度、2ピクセル程度、4ピクセル程度となる3種類のアルファベット大文字である「ABCDEF」という文字(以下、線幅が1ピクセル程度の文字を「第1の文字」、線幅が2ピクセル程度の文字を「第2の文字」、線幅が3ピクセル程度の文字を「第3の文字」と称する。)を表示させた状態で、暗室下で、実施例B1および比較例B1、B2に係る光学部材が搭載された各表示装置においては光学部材の表面から30cm程度の距離において上下、左右様々な角度から光学部材越しに表示面を目視により観察し、実施例B2および比較例B3、B4に係る各表示装置においては表示面から30cm程度の距離において上下、左右様々な角度から表示面を目視により観察して、文字がぼけているか否か評価した。評価基準は、以下の通りとした。なお、表示装置を車載用途で用いる場合には、表示装置の表示面から60cm程度以上離れた場所において斜めから見ることが多いが、この文字ぼけ評価においては、文字ぼけを実際よりも厳しい条件で評価するために光学部材の表面や表示面から30cm程度の距離において上下、左右様々な角度から観察した。
◎:文字の認識性に全く問題がなかった。
○:若干ぼけが見られたが、文字の認識性には問題はなかった。
△:文字ぼけが見られ、やや文字が読み取りにくかった。
×:明らかに文字ぼけがあり、文字が認識しにくかった。
11…撮像装置
12…処理装置
20、60、100…表示装置
20A、60A、100A…表示面
20B…線
20C~20E…ストライプパターン
40、80…光学部材
41、81…防眩フィルム
42、82…中間部材
43、83…光拡散フィルム
LW…線幅
LL…線の長さ
LD…線間の間隔
Claims (8)
- 表示装置であって、
表示素子を備える表示パネルと、
前記表示パネルの観察者側に配置され、かつ前記表示装置の観察者側の表面を構成する凹凸面を有する防眩フィルムと、
前記表示パネルと前記防眩フィルムとの間に配置された中間部材と、
前記表示パネルと前記防眩フィルムとの間に配置され、かつ前記中間部材より前記表示パネル側に配置された光拡散フィルムとを備え、
前記表示素子と前記光拡散フィルムとの間の距離が、1mm以下であり、
前記光拡散フィルムのヘイズ値が、90%以上99%以下である、表示装置。 - 前記表示装置が、車載用表示装置である、請求項1に記載の表示装置。
- 前記表示素子と前記光拡散フィルムとの間の距離が、0.5mm以下である、請求項1または2に記載の表示装置。
- 前記中間部材が、前面板またはタッチパネルを備える、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記中間部材の厚さが、0.1mm以上5mm以下である、請求項1ないし4のいずれか一項に記載の表示装置。
- 表示装置に用いられ、かつ表示素子を備える表示パネルよりも観察者側に配置される光学部材であって、
前記光学部材の観察者側の表面を構成する凹凸面を有する防眩フィルムと、
前記防眩フィルムにおける前記凹凸面とは反対側の面側に配置された中間部材と、
前記中間部材より前記表示パネル側に配置された光拡散フィルムと、を備え、
前記光拡散フィルムのヘイズ値が、90%以上99%以下である、光学部材。 - 前記中間部材が、前面板またはタッチパネルを備える、請求項6に記載の光学部材。
- 前記中間部材の厚さが、0.1mm以上5mm以下である、請求項6または7に記載の光学部材。
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