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公開番号2025042572
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-27
出願番号2024022095
出願日2024-02-16
発明の名称光学積層体および表示システム
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 5/30 20060101AFI20250319BHJP(光学)
要約【課題】VRゴーグルの表示特性向上に寄与し得る光学積層体の提供すること。
【解決手段】本発明の実施形態による表示システムは、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、表示素子の前方に配置され、反射型偏光部材を含み、表示素子から出射された光を反射する反射部と、表示素子と反射部との間の光路上に配置される第一レンズ部と、表示素子と前記第一レンズ部との間に配置され、表示素子から出射された光を透過させ、反射部で反射された光を反射部に向けて反射させるハーフミラーと、表示素子とハーフミラーとの間の光路上に配置される第一位相差部材と、ハーフミラーと反射部との間の光路上に配置される第二位相差部材と、を備え、偏光部材と第一位相差部材とが光学積層体を構成し、光学積層体が、偏光部材と、λ/2板として機能する層と、λ/4板として機能する層とをこの順に備える。
【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、反射型偏光部材を含み、前記表示素子から出射された光を反射する反射部と、
前記表示素子と前記反射部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、前記反射部で反射された光を前記反射部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一位相差部材と、
前記ハーフミラーと前記反射部との間の光路上に配置される第二位相差部材と、を備え、
前記偏光部材と前記第一位相差部材とが光学積層体を構成し、
前記光学積層体が、偏光部材と、λ／２板として機能する層と、λ／４板として機能する層とをこの順に備える、
表示システム。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
偏光部材と、λ／２板として機能する層と、λ／４板として機能する層とをこの順に備える、請求項１に記載の表示システムに用いられる、光学積層体。
【請求項３】
前記λ／２板として機能する層の面内位相差Ｒｅ（５５０）が、２３０ｎｍ～３３０ｎｍである、請求項２に記載の光学積層体。
【請求項４】
前記λ／４板として機能する層の面内位相差Ｒｅ（５５０）が、１００ｎｍ～２００ｎｍである、請求項２に記載の光学積層体。
【請求項５】
前記λ／２板として機能する層の遅相軸と前記偏光部材の吸収軸とのなす角度が、５°～３５°である、請求項２に記載の光学積層体。
【請求項６】
前記λ／４板として機能する層の遅相軸と前記偏光部材の吸収軸とのなす角度が、５５°～８５°である、請求項２に記載の光学積層体。
【請求項７】
前記λ／２板として機能する層が、逆分散波長特性を示す、請求項２に記載の光学積層体。
【請求項８】
前記λ／４板として機能する層が、逆分散波長特性を示す、請求項２に記載の光学積層体。
【請求項９】
屈折率特性がｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙの関係を示す部材をさらに備え、
前記屈折率特性がｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙの関係を示す部材が、前記λ／４板として機能する層の前記λ／２板として機能する層とは反対側に配置されている、
請求項２に記載の光学積層体。
【請求項１０】
反射防止保護部材をさらに備え、
前記反射防止保護部材が、前記偏光部材とは反対側の最外側に配置されている、
請求項２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、光学積層体および表示システムに関する。
続きを表示（約 3,300 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。
【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ゴーグルの表示特性向上に寄与し得る光学積層体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．本発明の実施形態による表示システムは、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、反射型偏光部材を含み、前記表示素子から出射された光を反射する反射部と、前記表示素子と前記反射部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、前記反射部で反射された光を前記反射部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一位相差部材と、前記ハーフミラーと前記反射部との間の光路上に配置される第二位相差部材と、を備え、前記偏光部材と前記第一位相差部材とが光学積層体を構成し、前記光学積層体が、偏光部材と、λ／２板として機能する層と、λ／４板として機能する層とをこの順に備える。
２．本発明の実施形態による光学積層体は、偏光部材と、λ／２板として機能する層と、λ／４板として機能する層とをこの順に備え、上記１に記載の表示システムに用いられる。
３．上記２に記載の光学積層体は、上記λ／２板として機能する層の面内位相差Ｒｅ（５５０）が、２３０ｎｍ～３３０ｎｍであってもよい。
４．上記２または３に記載の光学積層体は、上記λ／４板として機能する層の面内位相差Ｒｅ（５５０）が、１００ｎｍ～２００ｎｍであってもよい。
５．上記２から４のいずれかに記載の光学積層体は、上記λ／２板として機能する層の遅相軸と前記偏光部材の吸収軸とのなす角度が、５°～３５°であってもよい。
６．上記２から５のいずれかに記載の光学積層体は、上記λ／４板として機能する層の遅相軸と前記偏光部材の吸収軸とのなす角度が、５５°～８５°であってもよい。
７．上記２から６のいずれかに記載の光学積層体は、上記λ／２板として機能する層が、逆分散波長特性を示してもよい。
８．上記２から７のいずれかに記載の光学積層体は、上記λ／４板として機能する層が、逆分散波長特性を示してもよい。
９．上記２から８のいずれかに記載の光学積層体は、屈折率特性がｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙの関係を示す部材をさらに備え、前記屈折率特性がｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙの関係を示す部材が、前記λ／４板として機能する層の前記λ／２板として機能する層とは反対側に配置されていてもよい。
１０．上記２から９のいずれかに記載の光学積層体は、反射防止保護部材をさらに備え、前記反射防止保護部材が、前記偏光部材とは反対側の最外側に配置されている。
１１.上記２から１０のいずれかに記載の光学積層体は、極角０°で測定される波長５５０ｎｍの透過光の偏光解消指数（ＤＩ）を１から差し引いた値（１－ＤＩ）が、９９．５％以上であってもよい。
１２．上記２から１１のいずれかに記載の光学積層体は、極角３０°、方位角０°～３６０°で測定される波長５５０ｎｍの透過光の偏光解消指数（ＤＩ）を１から差し引いた値（１－ＤＩ）が、９９．４％以上であってもよい。
１３．上記２から１２のいずれかに記載の光学積層体は、偏光部材を介して出射された画像を表す光を、第一位相差部材を通過させるステップと、前記第一位相差部材を通過した光を、ハーフミラーおよび第一レンズ部を通過させるステップと、前記ハーフミラーおよび前記第一レンズ部を通過した光を、第二位相差部材を通過させるステップと、前記第二位相差部材を通過した光を、反射型偏光部材で前記ハーフミラーに向けて反射させるステップと、前記反射型偏光部材および前記ハーフミラーで反射させた光を、前記第二位相差部材により前記反射型偏光部材を透過可能にするステップと、を有する、表示方法に上記第一位相差部材として用いられてもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ＶＲゴーグルの表示特性向上に寄与し得る光学積層体を提供することができる。
【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。
本発明の１つの実施形態に係る光学積層体の概略断面図である。
【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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