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公開番号2025070087
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023180153
出願日2023-10-19
発明の名称光学素子及び表示装置
出願人シャープディスプレイテクノロジー株式会社
代理人弁理士法人WisePlus
主分類G02B 5/30 20060101AFI20250424BHJP(光学)
要約【課題】上下方位における斜め方向の光漏れを抑制し、かつ斜め方向の色付きを抑制することができる光学素子、及び、当該光学素子を備える表示装置を提供する。
【解決手段】観察面側から、第一偏光子、第一位相差層、第二位相差層、及び第二偏光子をこの順に有し、前記第一偏光子側の第一異方性分子のチルト角は前記第一位相差層の前記第二位相差層との界面側の第一異方性分子のチルト角より大きく、前記第一異方性分子は、厚さ方向においてチルト角が連続的に変化し、前記第二偏光子側の第二異方性分子のチルト角は前記第二位相差層の前記第一位相差層との界面側の第二異方性分子のチルト角より大きく、前記第二異方性分子は、厚さ方向においてチルト角が連続的に変化し、前記第一及び第二偏光子の透過軸は平行であり、前記第一及び第二位相差層の遅相軸は平行であり、前記第一偏光子の透過軸は、前記第一及び第二位相差層の遅相軸と直交する、光学素子。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
観察面側から、第一偏光子、第一異方性分子を含む第一位相差層、第二異方性分子を含む第二位相差層、及び第二偏光子をこの順に有し、
前記第一位相差層の前記第一偏光子側に位置する第一異方性分子のチルト角をθ１－１とし、前記第一位相差層の前記第二位相差層との界面側に位置する第一異方性分子のチルト角をθ１－２とし、前記第二位相差層の前記第二偏光子側に位置する第二異方性分子のチルト角をθ２－１とし、前記第二位相差層の前記第一位相差層との界面側に位置する第二異方性分子のチルト角をθ２－２とすると、
前記θ１－１は前記θ１－２より大きく、前記第一異方性分子は、前記第一位相差層の厚さ方向においてチルト角が連続的に変化するように配向し、
前記θ２－１は前記θ２－２より大きく、前記第二異方性分子は、前記第二位相差層の厚さ方向においてチルト角が連続的に変化するように配向し、
前記第一偏光子の透過軸と前記第二偏光子の透過軸とは平行であり、
前記第一位相差層の遅相軸と前記第二位相差層の遅相軸とは平行であり、
前記第一偏光子の透過軸は、前記第一位相差層の遅相軸及び前記第二位相差層の遅相軸と平行である、光学素子。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
観察面側から、第一偏光子、第一異方性分子を含む第一位相差層、第二異方性分子を含む第二位相差層、及び第二偏光子をこの順に有し、
前記第一位相差層の前記第一偏光子側に位置する第一異方性分子のチルト角をθ１－１とし、前記第一位相差層の前記第二位相差層との界面側に位置する第一異方性分子のチルト角をθ１－２とし、前記第二位相差層の前記第二偏光子側に位置する第二異方性分子のチルト角をθ２－１とし、前記第二位相差層の前記第一位相差層との界面側に位置する第二異方性分子のチルト角をθ２－２とすると、
前記θ１－１は前記θ１－２より大きく、前記第一異方性分子は、前記第一位相差層の厚さ方向においてチルト角が連続的に変化するように配向し、
前記θ２－１は前記θ２－２より大きく、前記第二異方性分子は、前記第二位相差層の厚さ方向においてチルト角が連続的に変化するように配向し、
前記第一偏光子の透過軸と前記第二偏光子の透過軸とは平行であり、
前記第一位相差層の遅相軸と前記第二位相差層の遅相軸とは平行であり、
前記第一偏光子の透過軸は、前記第一位相差層の遅相軸及び前記第二位相差層の遅相軸と直交する、光学素子。
【請求項３】
前記θ１－１及び前記θ２－１は、６５°以上、９０°以下である、請求項１に記載の光学素子。
【請求項４】
前記θ１－１及び前記θ２－１は、７０°以上、９０°以下である、請求項２に記載の光学素子。
【請求項５】
前記θ１－１及び前記θ２－１は、７０°以上、８０°以下である、請求項１又は２に記載の光学素子。
【請求項６】
前記θ１－１と前記θ２－１との差は、３°以下である、請求項１又は２に記載の光学素子。
【請求項７】
前記第一異方性分子と前記第二異方性分子とはそれぞれ、前記第一位相差層と前記第二位相差層との界面を対称面として、前記第一位相差層の厚み方向又は前記第二位相差層の厚み方向に沿ってチルト角が変化する、請求項１又は２に記載の光学素子。
【請求項８】
前記第一偏光子は、吸収型偏光子、又は、吸収型偏光子と反射型偏光子との積層体であり、
前記第二偏光子は、反射型偏光子、又は、吸収型偏光子と反射型偏光子との積層体である、請求項１又は２に記載の光学素子。
【請求項９】
液晶パネルと、請求項１又は２に記載の光学素子と、バックライトとをこの順に備え、
前記光学素子は、前記第一偏光子が前記液晶パネル側となるように配置される、表示装置。
【請求項１０】
前記バックライトは、前記バックライトの前記光学素子側に配置されたプリズムシートを備え、
前記プリズムシートは、観察面側の表面に、互いに平行に延設された複数列の線状の凸部を有し、
前記第一偏光子の透過軸及び前記第二偏光子の透過軸は、前記線状の凸部の稜線と平行、又は、直交する、請求項９に記載の表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
以下の開示は、光学素子及び当該光学素子を備える表示装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、映像（動画像および静止画像）を表示する装置として、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置等の様々な表示装置が広く用いられている。このような表示装置の視認性を改善するために、光学素子が用いられることがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、透過性の光学素子であって、視認側から偏光板、少なくとも一枚の傾斜配向位相差フィルムの順に備え、（ｉ）上記偏光板の吸収軸と、上記傾斜配向位相差フィルムの遅相軸が＋１５度～＋５５度および－１５度～－５５度の範囲であり、かつ（ｉｉ）上記傾斜配向位相差フィルムが、面内位相差１１０ｎｍ～２４０ｎｍを有するとともに、フィルム面内に対する平均チルト角γが２２度～５５度である、光学素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１７／１１０２１６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液晶表示装置は、液晶層への光の透過方法により、反射型と透過型に大別される。透過型の液晶表示装置は、光源を有するバックライトを備え、バックライトから出射された光が液晶層を透過することで表示を行う。上記バックライトには、光源からの光を正面に集光するために、光源の観察面側にプリズムシート（レンズシート）が設けられる場合がある。
【０００６】
プリズムシートが設けられたバックライトでは、光源からプリズムシートに入射された光のうち、極角の大きな光成分がプリズムシートが有するプリズム（凹凸構造）によって散乱され、正面に集光されずに、更に大きな極角でプリズムシートから出射されることがある。このような、レンズシートで集光されずに大きな極角で漏れ出てくる光成分を「サイドローブ光」という。サイドローブ光は本来、画像表示に不要な光成分であり、液晶パネル内で迷光になりやすく、これが黒表示における斜め光（極角の大きな光）の光漏れとなり、斜め方向から見た場合のコントラストを低下させる一因となることがあった。
【０００７】
発明者らの検討によると、バックライトの構成によっては上下方位においてサイドローブ光が発生しやすいことから、上下方位における斜め方向の光漏れを抑制するために検討の余地があった。また、本発明者らの検討によると、斜め方向から見た場合に、表示画像が意図しない色に色付くことがあり、更なる検討の余地があった。
【０００８】
上記特許文献１では、特定の光学素子を表示装置の観察面側に配置し、外光反射による視認性の低下を抑制することが検討されているが、サイドローブ光によるコントラストの低下や、斜め方向の色付きについては検討されていない。
【０００９】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、上下方位における斜め方向の光漏れを抑制し、かつ斜め方向の色付きを抑制することができる光学素子、及び、当該光学素子を備える表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明の一実施形態は、観察面側から、第一偏光子、第一異方性分子を含む第一位相差層、第二異方性分子を含む第二位相差層、及び第二偏光子をこの順に有し、上記第一位相差層の上記第一偏光子側に位置する第一異方性分子のチルト角をθ１－１とし、上記第一位相差層の上記第二位相差層との界面側に位置する第一異方性分子のチルト角をθ１－２とし、上記第二位相差層の上記第二偏光子側に位置する第二異方性分子のチルト角をθ２－１とし、上記第二位相差層の上記第一位相差層との界面側に位置する第二異方性分子のチルト角をθ２－２とすると、上記θ１－１は上記θ１－２より大きく、上記第一異方性分子は、上記第一位相差層の厚さ方向においてチルト角が連続的に変化するように配向し、上記θ２－１は上記θ２－２より大きく、上記第二異方性分子は、上記第二位相差層の厚さ方向においてチルト角が連続的に変化するように配向し、上記第一偏光子の透過軸と上記第二偏光子の透過軸とは平行であり、上記第一位相差層の遅相軸と上記第二位相差層の遅相軸とは平行であり、上記第一偏光子の透過軸は、上記第一位相差層の遅相軸及び上記第二位相差層の遅相軸と平行である、光学素子。
（【００１１】以降は省略されています）

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