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公開番号2024172755
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023090688
出願日2023-06-01
発明の名称表示システムおよび光学積層体
出願人日東電工株式会社
代理人弁理士法人籾井特許事務所
主分類G02B 27/02 20060101AFI20241205BHJP(光学)
要約【課題】VRゴーグルの視認性を向上する表示システムを提供すること。
【解決手段】画像を表示する表示システムであって、偏光部材有する表示素子と、前記表示素子の前方に配置され、前記表示素子からの光を反射する反射型偏光部材と、前記表示素子と前記反射型偏光部材との間上に配置される第一レンズ部と、前記表示素子と前記第一レンズ部との間に配置され、前記表示素子から出射された光を透過させ、前記反射型偏光部材で反射された光を前記反射型偏光部材に向けて反射させるハーフミラーと、前記表示素子と前記ハーフミラーとの間に配置される第1のλ/4部材と、前記ハーフミラーと前記反射型偏光部材との間に配置される第2のλ/4部材と、前記偏光部材と前記第1のλ/4部材との間に配置される光学補償部材と、を備え、前記光学補償部材の遅相軸が前記偏光部材の吸収軸と略直交または略平行となるように配置される光学補償層を含む、表示システム。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ユーザに対して画像を表示する表示システムであって、
偏光部材を介して画像を表す光を前方に出射する表示面を有する表示素子と、
前記表示素子の前方に配置され、前記表示素子から出射された光を反射する反射型偏光部材と、
前記表示素子と前記反射型偏光部材との間の光路上に配置される第一レンズ部と、
前記表示素子と前記第一レンズ部との間に配置され、前記表示素子から出射された光を透過させ、前記反射型偏光部材で反射された光を前記反射型偏光部材に向けて反射させるハーフミラーと、
前記表示素子と前記ハーフミラーとの間の光路上に配置される第１のλ／４部材と、
前記ハーフミラーと前記反射型偏光部材との間の光路上に配置される第２のλ／４部材と、
前記偏光部材と前記第１のλ／４部材との間の光路上に配置される光学補償部材と、
を備え、
前記光学補償部材が、遅相軸を有し、前記遅相軸が前記偏光部材の吸収軸と略直交または略平行となるように配置される光学補償層を含む、
表示システム。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記光学補償部材が、屈折率特性がｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を示す第１の光学補償層と、屈折率特性がｎｚ＞ｎｘ＞ｎｙの関係を示す第２の光学補償層とを、前記偏光部材側からこの順に含む、請求項１に記載の表示システム。
【請求項３】
前記偏光部材の吸収軸と前記反射型偏光部材の反射軸とが、略直交である、請求項１に記載の表示システム。
【請求項４】
前記偏光部材の吸収軸と前記反射型偏光部材の反射軸とが、略平行である、請求項１に記載の表示システム。
【請求項５】
前記光学補償部材の厚みが、２００μｍ以下である、請求項１に記載の表示システム。
【請求項６】
前記光学補償部材の厚みのばらつきが、２μｍ以下である、請求項１に記載の表示システム。
【請求項７】
偏光部材と、光学補償部材と、第１のλ／４部材と、をこの順に含み、
前記光学補償部材が、遅相軸を有し、前記遅相軸が前記偏光部材の吸収軸と略直交または略平行となるように配置される光学補償層を含み、
前記偏光部材の吸収軸と前記第１のλ／４部材の遅相軸とのなす角度が、４０°～５０°である、光学積層体。
【請求項８】
前記光学補償部材が、屈折率特性がｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を示す第１の光学補償層と、屈折率特性がｎｚ＞ｎｘ＞ｎｙの関係を示す第２の光学補償層とを、前記偏光部材側からこの順に含む、請求項７に記載の光学積層体。
【請求項９】
前記第１のλ／４部材の前記光学補償部材が配置される側と反対側に保護部材をさらに含む、請求項７に記載の光学積層体。
【請求項１０】
前記光学補償部材の厚みが、２００μｍ以下である、請求項７に記載の光学積層体。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示システムおよび当該表示システムに用いられ得る光学積層体に関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置およびエレクトロルミネセンス（ＥＬ）表示装置（例えば、有機ＥＬ表示装置）に代表される画像表示装置が急速に普及している。画像表示装置においては、画像表示を実現し、画像表示の性能を高めるために、一般的に、偏光部材、位相差部材等の光学部材が用いられている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
近年、画像表示装置の新たな用途が開発されている。例えば、ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ（ＶＲ）を実現するためのディスプレイ付きゴーグル（ＶＲゴーグル）が製品化され始めている。ＶＲゴーグルは様々な場面での利用が検討されていることから、視認性の向上等が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１０３２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記に鑑み、本発明はＶＲゴーグルの視認性の向上を実現し得る表示システムの提供を主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］本発明の１つの局面によれば、ユーザに対して画像を表示する表示システムであって、偏光部材を介して画像を表す光を前方に出射する表示面を有する表示素子と、上記表示素子の前方に配置され、上記表示素子から出射された光を反射する反射型偏光部材と、上記表示素子と上記反射型偏光部材との間の光路上に配置される第一レンズ部と、上記表示素子と上記第一レンズ部との間に配置され、上記表示素子から出射された光を透過させ、上記反射型偏光部材で反射された光を上記反射型偏光部材に向けて反射させるハーフミラーと、上記表示素子と上記ハーフミラーとの間の光路上に配置される第１のλ／４部材と、上記ハーフミラーと上記反射型偏光部材との間の光路上に配置される第２のλ／４部材と、上記偏光部材と上記第１のλ／４部材との間の光路上に配置される光学補償部材と、を備え、上記光学補償部材が、遅相軸を有し、上記遅相軸が上記偏光部材の吸収軸と略直交または略平行となるように配置される光学補償層を含む、表示システムが提供される。
［２］上記［１］に記載の表示ステムにおいて、上記光学補償部材が、屈折率特性がｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を示す第１の光学補償層と、屈折率特性がｎｚ＞ｎｘ＞ｎｙの関係を示す第２の光学補償層とを、上記偏光部材側からこの順に含んでよい。
［３］上記［１］または［２］に記載の表示システムにおいて、上記偏光部材の吸収軸と上記反射型偏光部材の反射軸とが、略直交であってよい。
［４］上記［１］または［２］に記載の表示システムにおいて、上記偏光部材の吸収軸と上記反射型偏光部材の反射軸とが、略平行であってよい。
［５］上記［１］から［４］のいずれかに記載の表示システムにおいて、上記光学補償部材の厚みが、２００μｍ以下であってよい。
［６］上記［１］から［５］のいずれかに記載の表示システムにおいて、上記光学補償部材の厚みのばらつきが、２μｍ以下であってよい。
［７］本発明の別の局面によれば、偏光部材と、光学補償部材と、第１のλ／４部材と、をこの順に含み、上記光学補償部材が、遅相軸を有し、上記遅相軸が上記偏光部材の吸収軸と略直交または略平行となるように配置される光学補償層を含み、上記偏光部材の吸収軸と上記第１のλ／４部材の遅相軸とのなす角度が、４０°～５０°である、光学積層体が提供される。
［８］上記［７］に記載の光学積層体において、上記光学補償部材が、屈折率特性がｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を示す第１の光学補償層と、屈折率特性がｎｚ＞ｎｘ＞ｎｙの関係を示す第２の光学補償層とを、上記偏光部材側からこの順に含んでよい。
［９］上記［７］または［８］に記載の光学積層体において、上記第１のλ／４部材の上記光学補償部材が配置される側と反対側に保護部材をさらに含んでよい。
［１０］上記［７］から［９］のいずれかに記載の光学積層体において、上記光学補償部材の厚みが、２００μｍ以下であってよい。
［１１］上記［７］から［１０］のいずれかに記載の光学積層体において、上記光学補償部材の厚みのばらつきが、２μｍ以下であってよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施形態による表示システムによれば、ＶＲゴーグルの視認性の向上を実現し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の１つの実施形態に係る表示システムの概略の構成を示す模式図である。
図１に示す表示システムの１つの実施形態における光の進行と偏光状態の変化の一例を説明する概略図である。
図１に示す表示システムのレンズ部よりも後方部分の具体的な構成の一例を示す模式的な断面図である。
厚みのばらつきの測定方法を説明するための図である。
実施例における積層体の透過率測定の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。図面は説明をより明確にするため、実施の形態に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、図面については、同一または同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略することがある。
【００１０】
（用語および記号の定義）
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである。
（１）屈折率（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ）
「ｎｘ」は面内の屈折率が最大になる方向（すなわち、遅相軸方向）の屈折率であり、「ｎｙ」は面内で遅相軸と直交する方向（すなわち、進相軸方向）の屈折率であり、「ｎｚ」は厚み方向の屈折率である。
（２）面内位相差（Ｒｅ）
「Ｒｅ（λ）」は、２３℃における波長λｎｍの光で測定した面内位相差である。例えば、「Ｒｅ（５５０）」は、２３℃における波長５５０ｎｍの光で測定した面内位相差である。Ｒｅ（λ）は、層（フィルム）の厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、式：Ｒｅ（λ）＝（ｎｘ－ｎｙ）×ｄによって求められる。
（３）厚み方向の位相差（Ｒｔｈ）
「Ｒｔｈ（λ）」は、２３℃における波長λｎｍの光で測定した厚み方向の位相差である。例えば、「Ｒｔｈ（５５０）」は、２３℃における波長５５０ｎｍの光で測定した厚み方向の位相差である。Ｒｔｈ（λ）は、層（フィルム）の厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、式：Ｒｔｈ（λ）＝（ｎｘ－ｎｚ）×ｄによって求められる。
（４）Ｎｚ係数
Ｎｚ係数は、Ｎｚ＝Ｒｔｈ／Ｒｅによって求められる。
（５）角度
本明細書において角度に言及するときは、特段の言及がない限り、当該角度は基準方向に対して時計回りおよび反時計回りの両方を包含する。したがって、例えば「４５°」は±４５°を意味する。また、本明細書において、「略平行」は、０°±１０°の範囲を包含し、好ましくは０°±５°の範囲内であり、より好ましくは０°±３°の範囲内であり、さらに好ましくは０°±１°の範囲内である。「略直交」は、９０°±１０°の範囲を包含し、好ましくは９０°±５°の範囲内であり、より好ましくは９０°±３°の範囲内であり、さらに好ましくは９０°±１°の範囲内である。
（【００１１】以降は省略されています）

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