(57)【要約】【課題】  偏光フィルムおよび複屈折フィルムを有するディスプレイ（ＬＣＤなど）用の、有効で費用効率の高いプライバシーフィルタを提供すること。【解決手段】  プライバシーフィルタは、ディスプレイから発する多くの光を垂直（またはほぼ垂直）方向に透過し、ディスプレイから発する横方向の垂直でない光の大部分は透過しない。このように、プライバシー保護効果によって、ディスプレイは、ディスプレイのほぼ正面にいるときだけ可視となる。【選択図】  図２Ａ
2005173571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光軸を有するディスプレイのプライバシーフィルタであって、
ａ）前記ディスプレイから受けとられ、前記ディスプレイ偏光軸に沿って略直線的に偏光される光を透過する第１の一軸性複屈折フィルムであって、前記光は前記ディスプレイ偏光軸に沿って実質的に直線的に偏光され、前記第１の複屈折フィルムは、厚さｄ１、およびリターデーション値Ｒを有し、リターデーション値Ｒは、
Ｒ＝（ｎｅ−ｎｏ）ｄ１／ｃｏｓθ
であり、θは前記ディスプレイから前記フィルタに入射する光の角度であり、ｎｏおよびｎｅはそれぞれ前記第１の複屈折フィルムの正常軸および異常軸に沿った屈折率であり、ならびに
ｄ１はＲがθの変化に応答するように２５μｍより大きい第１の一軸性複屈折フィルムと、
ｂ）前記第１の複屈折フィルムから透過された略直線的に偏光される光を受けとるように配置され、所定の偏光軸を有する第１の偏光フィルムと
を備えたことを特徴とするプライバシーフィルタ。
【請求項２】
ｃ）前記第１の偏光フィルムから受けとられ、前記第１の偏光フィルムの偏光軸に対して略直線的に偏光される光を透過し、２５μｍ以上の厚さｄ２を有する第２の複屈折フィルムと、
ｄ）前記第２の複屈折フィルムから透過された略直線的に偏光される光を受けとるように配置され、所定の偏光軸を有する第２の偏光フィルムと
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項３】
ｅ）前記第２の偏光フィルムから受けとられ、前記第２の偏光フィルムの偏光軸に対して略直線的に偏光された光を透過し、前記第１の複屈折フィルムに等しく、および所定の偏光軸を有する第３の一軸性複屈折フィルム
をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項４】
前記ディスプレイのプライバシー保護効果をもたらす位置に応じて、前記第１の偏光フィルムまたは前記第２の偏光フィルムのいずれかに隣接するように前記第１の複屈折フィルムを回転させ、配置することができるヒンジをさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項５】
前記第１および第２の複屈折フィルムは、前記電磁スペクトルの可視光および赤外線領域内において複屈折の特性を有することを特徴とする請求項２に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項６】
前記第１および第２の複屈折フィルムは、約０．００００２から約０．００１の範囲のｎｅ−ｎｏ値を有することを特徴とする請求項２に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項７】
前記第１および第２の複屈折フィルムは、約２５μｍから約１０００μｍの範囲の厚さを有することを特徴とする請求項２に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項８】
前記第１の偏光フィルムの偏光軸は、前記ディスプレイ偏光軸に対して９０度プラスまたはマイナス６０度である第１の角度で配向され、および前記第２の偏光フィルムの偏光軸は、前記ディスプレイ偏光軸に対して９０度プラスまたはマイナス６０度である第２の角度で配向されることを特徴とする請求項２に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項９】
前記第１の偏光フィルムの偏光軸は、前記ディスプレイ偏光軸に対して９０度プラスまたはマイナス１５度である第１の角度で配向され、前記第２の偏光フィルムの偏光軸は、前記ディスプレイ偏光軸に対して９０度プラスまたはマイナス１５度である第２の角度で配向され、前記第１の一軸性複屈折フィルムの光軸は、前記第１の角度を略二等分し、および前記第２の一軸性複屈折フィルムの光軸は、前記第２の角度を略二等分することを特徴とする請求項８に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項１０】
前記第１の偏光フィルムの偏光軸は、前記ディスプレイ偏光軸に直交することを特徴とする請求項８に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項１１】
前記第２の偏光フィルムの偏光軸は、前記ディスプレイ偏光軸に直交することを特徴とする請求項１０に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項１２】
（ｎｅ−ｎｏ）ｄ１＝（２ｎ−１）λ／２
であって、式中λは前記ディスプレイから前記フィルタに入射する光の波長であり、（ｎｅ−ｎｏ）ｄｌは前記ディスプレイに垂直な方向で前記フィルタへ入射する光に対する前記第１の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒであり、およびｎは整数であることを特徴とする請求項１に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項１３】
ｎ＝１であり、および前記第１の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒは５０ｎｍから３５０ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項１２に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項１４】
（ｎｅ−ｎｏ）ｄ２＝（２ｎ−１）λ／２
であって、式中λは前記ディスプレイから前記フィルタに入射する光の波長であり、（ｎｅ−ｎｏ）ｄ２はリターデーション値Ｒ２を有する前記第２の複屈折フィルムに関連して、前記ディスプレイに垂直な方向で前記フィルタへ入射する光に対する前記第２の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ２であり、およびｎは整数であることを特徴とする請求項２に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項１５】
ｎ＝１であり、および前記第２の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ２は１０ｎｍから２５０ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項１４に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項１６】
前記第１の偏光フィルムの前記偏光軸は、前記ディスプレイ偏光軸に垂直に配向されることを特徴とする請求項１２に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項１７】
（ｎｅ−ｎｏ）ｄ１＝ｎλ
であって、式中λは前記ディスプレイから前記フィルタに入射する光の波長であり、（ｎｅ−ｎｏ）ｄｌは前記ディスプレイに垂直な方向で前記フィルタへ入射する光に対する前記第１の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒであり、およびｎは整数であることを特徴とする請求項１に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項１８】
ｎ＝１であり、および前記第１の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒは５０ｎｍから３５０ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項１７に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項１９】
（ｎｅ−ｎｏ）ｄ２＝ｎλ
であって、式中λは前記ディスプレイから前記フィルタに入射する光の波長であり、（ｎｅ−ｎｏ）ｄ２はリターデーション値Ｒ２を有する前記第２の複屈折フィルムに関連し、前記ディスプレイに垂直な方向で前記フィルタへ入射する光に対する前記第２の複屈折フィルムの前記リターデーション値Ｒ２であり、およびｎは整数である
ことを特徴とする請求項２に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項２０】
ｎ＝１であり、および前記第２の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ２は１０ｎｍから２５０ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項１９に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項２１】
前記第１の偏光フィルムの偏光軸は、前記ディスプレイ偏光軸に平行に配向されることを特徴とする請求項１７に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項２２】
偏光軸を有するディスプレイのプライバシーフィルタであって、
ａ）前記ディスプレイから受けとられ、光が前記ディスプレイ偏光軸に沿って略直線的に偏光される光を透過する第１の二軸性複屈折フィルムであって、前記第１の複屈折フィルムは、厚さｄ１、および法線に対して測定される角度θで前記フィルムに入射する光のリターデーション値Ｒθを有し、前記リターデーション値Ｒθは、
Ｒθ〜＝Ｒｏ［１＋ｓｉｎ２θ／２ｎｉｎａｖｇ］
という関係によって近似され、前記第１の二軸性複屈折フィルムは、当該フィルム平面を定める単位ベクトルａおよびｂ、ならびに前記フィルム平面の法線を定める単位ベクトルｃを有するものとして特徴付けられ、
Ｒｏは、Ｒｏ＝［ｎｂ−ｎａ］ｄ１であって、垂直の入射光のリターデーション値であり、ｎａｖｇは、ｎａｖｇ＝（ｎａ＋ｎｂ＋ｎｃ）／３であって、前記二軸性複屈折フィルムの平均屈折率であり、ｎｉは、前記ディスプレイの垂直方向を示す前記単位ベクトル（ａ、ｂ、またはｃ）に対応するようにｎａ、ｎｂ、ｎｃから成るグループから選択され、および
ｄ１は、Ｒがθの変化に対応するように２５μｍより大きい第１の二軸性複屈折フィルムと、
ｂ）前記第１の複屈折フィルムから透過された略直線的に偏光される光を受けとるように配置され、所定の偏光軸を有する第１の偏光フィルムと
を備えたことを特徴とするプライバシーフィルタ。
【請求項２３】
ｃ）前記第１の偏光フィルムから受けとられ、前記第１の偏光フィルムの偏光軸に対して略直線的に偏光される光を透過し、２５μｍ以上の厚さｄ２を有する第２の複屈折フィルムと、
ｄ）前記第２の複屈折フィルムから透過された略直線的に偏光される光を受けとるように配置され、所定の偏光軸を有する第２の偏光フィルムと
をさらに備えたことを特徴とする請求項２２に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項２４】
前記第２の偏光フィルムから受けとられ、前記第２の偏光フィルムの偏光軸に対して略直線的に偏光される光を透過し、第１の複屈折フィルムに等しく、および所定の偏光軸を有する第３の一軸性複屈折フィルム
をさらに備えたことを特徴とする請求項２３に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項２５】
前記ディスプレイの前記プライバシー保護効果をもたらす位置に応じて、前記第１の偏光フィルムまたは前記第２の偏光フィルムのいずれかに隣接するように、前記第１の複屈折フィルムを回転させ、および配置することができるヒンジをさらに備えたことを特徴とする請求項２３に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項２６】
前記第１の偏光フィルムの偏光軸は、前記ディスプレイ偏光軸に対する９０度プラスまたはマイナス６０度である第１の角度で配向され、および前記第２の偏光フィルムの偏光軸は、前記ディスプレイ偏光軸に対する９０度プラスまたはマイナス６０度である第２の角度で配向されることを特徴とする請求項２３に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項２７】
前記第１の偏光フィルムの偏光軸は、前記ディスプレイ偏光軸に対して９０度プラスまたはマイナス１５度である第１の角度で配向され、前記第２の偏光フィルムの偏光軸は、前記ディスプレイ偏光軸に対して９０度プラスまたはマイナス１５度である第２の角度で配向され、前記第１の一軸性複屈折フィルムの光軸は、前記第１の角度を略二等分し、前記第２の一軸性複屈折フィルムの光軸は、前記第２の角度を略二等分することを特徴とする請求項２６に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項２８】
前記第１の偏光フィルムの偏光軸は、前記ディスプレイ偏光軸に直交することを特徴とする請求項２６に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項２９】
前記第２の偏光フィルムの偏光軸は、前記ディスプレイ偏光軸に直交することを特徴とする請求項２８に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項３０】
Δｎｘｙｄ＝（２ｎ−１）λ／２
であって、式中λは前記ディスプレイから前記フィルタ上に入射する光の波長であり、ｎは整数であり、ｄは前記第１の二軸性複屈折フィルムのフィルム厚であり、およびΔｎｘｙは、前記平面内複屈折であることを特徴とする請求項２２に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項３１】
ｎ＝１であり、前記第１の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒは、５０ｎｍから３５０ｎｍにわたることを特徴とする請求項３０に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項３２】
Δｎｘｙｄ＝（２ｎ−１）λ／２
であって、式中λは前記ディスプレイから前記フィルタに入射する光の波長であり、Δｎｘｙｄは、リターデーション値Ｒ２を有する前記第２の複屈折フィルムに関連し、前記ディスプレイに垂直な方向で前記フィルタに入射する光の前記第２の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ２であり、およびｎは整数であることを特徴とする請求項２３に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項３３】
ｎ＝１であり、および前記第２の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ２は、１０ｎｍから２５０ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項３２に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項３４】
前記第１の偏光フィルムの偏光軸は、前記ディスプレイ偏光軸に垂直に配向されることを特徴とする請求項３０に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項３５】
Δｎｘｙｄ＝ｎλ
であって、式中λは前記ディスプレイから前記フィルタに入射する光の波長であり、Δｎｘｙｄは前記ディスプレイに垂直な方向で前記フィルタに入射する光の前記第１の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒであり、およびｎは整数であることを特徴とする請求項２２に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項３６】
ｎ＝１であり、および前記第１の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒは、５０ｎｍから３５０ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項３５に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項３７】
Δｎｘｙｄ＝ｎλ
であって、式中λは、前記ディスプレイから前記フィルタに入射する光の波長であり、Δｎｘｙｄは、リターデーション値Ｒ２を有する前記第２の複屈折フィルムに関連し、前記ディスプレイに垂直な方向で前記フィルタに入射する光の前記第２の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ２であり、およびｎは整数である式が満たされることを特徴とする請求項２３に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項３８】
ｎ＝１であり、および前記第２の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ２は、１０ｎｍから２５０ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項３７に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項３９】
前記第１の偏光フィルムの偏光軸は、前記ディスプレイ偏光軸に平行に配向されることを特徴とする請求項３５に記載のプライバシーフィルタ。
【請求項４０】
ａ）前記ディスプレイの偏光軸を定めるための偏光軸を有する入力偏光子と、
ｂ）前記ディスプレイから前記入力偏光子を介して受けとられた光を透過する第１の一軸性複屈折フィルムであって、前記光は、前記偏光軸に沿って略直線的に偏光され、前記第１の複屈折フィルムは、厚さｄ１およびリターデーション値Ｒを有し、リターデーション値Ｒは、
Ｒ＝（ｎｅ−ｎｏ）ｄ１／ｃｏｓθ
であり、θは前記ディスプレイから前記フィルタに入射する光の角度であり、ｎｏおよびｎｅはそれぞれ前記第１の複屈折フィルムの正常軸および異常軸に沿った屈折率であり、ならびに
ｄ１はＲがθの変化に応答するように２５μｍより大きい第１の一軸性複屈折フィルムと、
ｃ）前記第１の複屈折フィルムから透過された略直線的に偏光される光を受けとるように配置される偏光軸を有する第１の偏光フィルムと
を備えたことを特徴とするディスプレイのプライバシーフィルタ。
【請求項４１】
ａ）ディスプレイの偏光軸を定めるための偏光軸を有する入力偏光子と、
ｂ）前記入力偏光子を介して前記ディスプレイから受けとられた光を透過する第１の二軸性複屈折フィルムであって、前記光は、前記偏光軸に沿って略直線的に偏光され、前記第１の複屈折フィルムは、厚さｄ１および法線に対して測定される角度θで前記フィルムに入射する光のリターデーション値Ｒθを有し、前記リターデーション値Ｒθは、
Ｒθ〜＝Ｒｏ［１＋ｓｉｎ２θ／２ｎｉｎａｖｇ］
という関係によって近似され、前記第１の二軸性複屈折フィルムは当該フィルム平面を定める単位ベクトルａおよびｂ、ならびに前記フィルム平面の法線を定める単位ベクトルｃを有するものとして特徴付けられ、
Ｒｏは、Ｒｏ＝［ｎｂ−ｎａ］ｄ１であって、垂直の入射光のリターデーションであり、ｎａｖｇは、ｎａｖｇ＝（ｎａ＋ｎｂ＋ｎｃ）／３であって、前記二軸性複屈折フィルムの平均屈折率であり、ｎｉは、前記ディスプレイの縦方向を示す前記単位ベクトル（ａ、ｂ、またはｃ）に対応するようにｎａ、ｎｂ、ｎｃから成るグループから選択され、および
ｄ１はＲがθの変化に対応するように２５μｍより大きい第１の二軸性複屈折フィルムと、
ｃ）前記第１の複屈折フィルムから透過された前記略直線的に偏光される光を受けるように配置される、所定の偏光軸を有する第１の偏光フィルムと
を備えたことを特徴とするディスプレイのプライバシーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ブラウン管ディスプレイ装置（ＣＲＴ）のディスプレイに関し、より詳細には、ディスプレイ上に表示される画像を、主に画面の正面に座っているユーザは見ることができ、斜角で画面を見ている他の人には観察できなくするなどのディスプレイの視野を制限する部材に関する。この視聴のプライバシー保護は、ほぼ垂直以外の方法で画面から発する光を大幅に取り除くことによって達成される。
【背景技術】
【０００２】
液晶は、電子機器のディスプレイに有用であるが、その原理は、液晶層を通過する偏光を、液晶層に電圧をかけるよって変化させて、複屈折させるというものである。その結果、光の透過または反射は、他の種類のディスプレイで表示を行うのに必要な電力より大幅に小さい電力で制御することができる。これは、ＬＣＤの長寿命化、軽量化、および消費電力の低減に貢献している。
【０００３】
ＬＣＤのコンピュータモニタおよびテレビのディスプレイでは、画素がマトリックス状にディスプレイ全体に配列されている。これらの画素は、２組の垂直な導体間におけるＸ−Ｙ順次アドレス指定方式によって稼働する。ディスプレイがネマチック液晶を使用している場合、薄膜トランジスタの配列は、個々の画素での駆動電圧の制御に使用することができる。
【０００４】
多くの場合、ディスプレイがコントラストの低下のために歪むことなく視野角を広げることが望ましい。例えば、航空電子工学では、ディスプレイがクリアで、複数の人間が様々な角度から画面を見て歪みがないことが重要である。また、コンピュータディスプレイをユーザ以外の観察者からも見ることができ、ビデオ画面が画面の正面に座っていない視聴者にも歪みのない画像を提示することが望ましい場合が多い。より歪みのない高輝度の視覚を可能にする部材は、多くの従来技術の参考文献に示されている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、有効視野を大幅に狭め、視聴のプライバシーを守ることが望まれる多くの用途が生まれている。その目的は、画面の正面に座っている当事者のみが画面上の画像にアクセスできるようにし、そのユーザの隣に座っている人、またはユーザの上方に立っている人に画面上の画像を見られないようにすることにある。例えば、現在ではコンピュータユーザが飛行機で飛行中にポータブルコンピュータを使用し、機密書類を見ながら作業を行うのが一般化しつつある。セキュリティ上の理由から、隣の席に座っている乗客、または機内の通路を通る乗客に画面上の情報を観られないようにすることが最も望ましい。第２に、飛行機の最新の客室設計では、通常、通路上に吊り下げられる、中央に配置された大きい視聴画面に代え、各乗客が各自のエンターテイメントを選択できるように、より小さい個別の画面を荷物入れから下げて、または個別の画面を各乗客の背もたれまたはトレーテーブルに取り付けて使うようになってきている。多くの場合、各乗客は、映画や様々なＷｅｂサイトへのアクセスなど各自の選択したエンターテイメント表示、あるいは機密の電子メールメッセージを受信し、かつ／またはその代金を支払う場合があるため、セキュリティ上の理由から、周囲の人がディスプレイの内容を観るのを防止することが望ましい。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，６１２，８０１号明細書
【特許文献２】米国特許第６，２３９，８５３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＬＣＤディスプレイの使用を向上させるために開発されたほとんどの装置は、ディスプレイ上の画像を、より広い範囲にいる視聴者から利用できるようにすることを目的としている。画像の輝度の低下なしに、簡単で、軽量で、目立たないように視野を狭くし、視聴できる範囲を限定するようなＬＣＤ装置に追加できる機器で、一般に入手できるものはない。現在、視野角を小さくするものとしては、３Ｍによって提供されるマイクロルーバーが使用されている。しかし、これによって画像の輝度が低下し、バックライトを強化し、かつ／または様々な輝度強化フィルムを使用してこれを補正する必要がある。本発明はその課題に取り組むものであり、複屈折フィルムおよび偏光フィルムを含むディスプレイのプライバシーフィルタであって、ＬＣＤ画面の視野を狭めるための偏光状態を有するＬＣＤ画面上でプライバシーフィルタを使用することを含む。以上により、プライバシーの保全が達成される。プライバシーフィルタは、ほぼ垂直方向以外のディスプレイ画面から放射される光線の横方向成分がプライバシーフィルタによって遮られ、観察者には透過されないように組み込まれる。その結果、約９０度以外から画面上の画像を見る可能性は、大幅に低減され、または排除される。透過された光の強度は、輝度強化フィルムの追加によって強められることができる。
【０００８】
複屈折フィルム部分と等方性フィルム部分が交互に並んでいる互い違いの波長板（ｓｔａｇｇｅｒｅｄ  ｗａｖｅｐｌａｔｅ）を含むＬＣＤプライバシーフィルタが開示されている（例えば、特許文献２）。この特許に開示されているプライバシーフィルタは、有効ではあるが、複屈折領域と等方性領域が（ストライプで）交互に並んでいる複雑な設計を有していて製造が困難で、時間および費用がかかるという欠点を有する。より重要なことは、Ｒｏｃｋｗｅｌｌの特許文献２に記載の発明は、リターデーション（ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ）の効果における入射角の変化を考慮することなく、全波および半波の考慮のみに基づいていることである。このディスプレイ製造用には、有効で費用効率の高いプライバシーフィルタが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、複屈折媒体を通過する光の入射角（または視野角）の変化する際のリターデーションの変化に基づいてプライバシーフィルタを提供することにより、上記の課題に取り組む。
【００１０】
本発明の一態様では、
ａ）ディスプレイから受けとられる光を透過する第１の一軸性複屈折フィルムであって、光は、ディスプレイ偏光軸に沿ってほぼ直線的に偏光され、この第１の複屈折フィルムは、厚さｄ１およびリターデーション値Ｒを有し、リターデーション値Ｒは、
Ｒ＝（ｎｅ−ｎｏ）ｄ１／ｃｏｓθ
であり、θはディスプレイから画面に入射する光の角度であり、ｎｅおよびｎｏはそれぞれ第１の複屈折フィルムの正常軸（ｏｒｄｉｎａｒｙ  ａｘｉｓ）および異常軸（ｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｙ  ａｘｉｓ）に沿った屈折率であり、
ｄ１は、Ｒがθの変化に応答するように２５μｍより大きい第１の一軸性複屈折フィルムと、
ｂ）第１の複屈折フィルムから透過された略直線的に偏光される光を受けとられるように配置された偏光軸を有する第１の偏光フィルムと
を備えた偏光軸を有するディスプレイのプライバシーフィルタである。
【００１１】
別の実施態様では、本発明は、上述したとおりのものであり、
ｃ）第１の偏光フィルムから受けとられ、第１の偏光フィルムの偏光軸に対してほぼ直線的に偏光される光を透過する、２５μｍ以上の厚さｄ２を有する第２の複屈折フィルムと、
ｄ）第２の複屈折フィルムから透過された略直線的に偏光される光を受けとられるように配置される、偏光軸を有する第２の偏光フィルムと
をさらに備えたプライバシーフィルタである。
【００１２】
さらに別の実施態様では、本発明は、上述したとおりのものであり、
ｅ）第２の偏光フィルムから受けとられ、第２の偏光フィルムの偏光軸に対してほぼ直線的に偏光される光を透過する一軸性複屈折フィルムであって、第１の複屈折フィルムに等しく、所定の偏光軸を有する第３の複屈折フィルム
をさらに備えたプライバシーフィルタである。
【００１３】
さらに別の一実施態様では、本発明は、
ａ）ディスプレイから受けた光を透過する第１の二軸性複屈折フィルムであって、光は、ディスプレイ偏光軸に沿ってほぼ直線的に偏光され、この第１の複屈折フィルムは、厚さｄ１、および第１の複屈折フィルムの法線に対して測定される角度θでフィルムに入射する光のリターデーション値Ｒθを有し、リターデーション値Ｒθは、
Ｒθ〜＝Ｒｏ［１＋ｓｉｎ２θ／２ｎｉｎａｖｇ］
という関係によって近似され、この第１の二軸性複屈折フィルムは、そのフィルム平面を定める単位ベクトルａおよびｂ、および第１の二軸性複屈折フィルムの法線を定める単位ベクトルｃを有するものとして特徴付けられ、
Ｒｏは、Ｒｏ＝［ｎｂ−ｎａ］ｄ１であって、垂直の入射光のリターデーション値であり、ｎａｖｇは、ｎａｖｇ＝（ｎａ＋ｎｂ＋ｎｃ）／３であって、二軸性複屈折フィルムの平均屈折率であり、ｎｉは、ディスプレイの垂直方向を示す単位ベクトル（ａ、ｂ、またはｃ）に対応するｎａ、ｎｂ、ｎｃから成るグループから選択され、ならびに
ｄ１は、Ｒがθの変化に対応するように２５μｍより大きい第１の二軸性複屈折フィルムと、
ｂ）第１の複屈折フィルムから透過された略直線的に偏光される光を受けとられるように配置された偏光軸を有する第１の偏光フィルムと
を備えた偏光軸を有するディスプレイのプライバシーフィルタである。
【００１４】
第１の二軸性複屈折フィルムの場合、第２および第３の複屈折フィルム、および第２の偏光フィルムを伴う追加の実施形態があるが、その他の点では一軸性複屈折フィルムの場合について上述したものと同じ（一軸性フィルムに対して二軸性フィルムであることの差を除いて同じ）である。さらに、入力偏光子が取り付けられているプライバシーフィルタの実施態様がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、ＬＣＤ画面の表面から垂直（９０度）方向に放射される（直交または直角に入射する）光線１２、およびＬＣＤ画面の表面から垂直でない方向に放射される光を表す２つの垂直でない光線１４および１５を示すＬＣＤ画面１０の略図である。第１の光線１４は、横方向のみ９０度以外であり、第２の光線は、縦方向のみ９０度以外である。横方向の成分に垂直でない光線１４は、画面の正面に座っている人以外からＬＣＤ画面上の画像を見えるようにする。本発明の目的は、この横方向の垂直でない光線が視覚化されるのを実用的な範囲で防ぐことである。
【００１６】
例えば１０などのＬＣＤディスプレイ画面は、＋４５度（図１に示す双方向矢印１６）、または−４５度（図１に示す双方向矢印１７）のいずれかの極性を有する偏光光線を出力し、しかし両方の極性を有する光線は出力しない。このＬＣＤディスプレイ画面は、上述したように＋４５度または−４５度のディスプレイ偏光軸を有する。本発明のプライバシーフィルタに関する理論的考察その他の詳細を説明する前に、本発明のプライバシーフィルタの主な実施形態の構造的な特徴について概説する。
【００１７】
一実施形態では、本発明のプライバシーフィルタ１００は、図２Ａおよび２Ｂに示すように、第１の複屈折フィルム１１０、および第１の偏光フィルム１２０を備える。複屈折フィルムは、（以下に定義するように）一軸性複屈折または二軸性複屈折となる特性を有するようにすることができる。このフィルムは一軸性複屈折であることが好ましい。第１の偏光フィルムは、時としてアナライザと呼ばれることもある。第１の複屈折フィルム１１０は光軸を有し、第１の偏光フィルムは偏光軸を有する。ディスプレイ偏光軸、第１の複屈折フィルムの光軸、および第１の偏光フィルムの偏光軸の間の角度関係は、これらの角度関係に関する選択の余地があることを除いて限定されない。この実施形態では、ディスプレイ偏光軸は、第１の偏光フィルムの偏光軸に直交（９０度の角度関係、交差構造）またはほぼ直交し、第１の複屈折フィルムの光軸は、ディスプレイ偏光軸と第１の偏光フィルムの偏光軸との間の角度をほぼ二等分することが好ましい。この選択は、図１および図２Ａに示すような軸の関係に対応しており、図中、ディスプレイ偏光軸は１６、第１の複屈折フィルムの光軸は１１１、第１の偏光フィルムの偏光軸は１２１である。
【００１８】
別の実施形態では、本発明のプライバシーフィルタ２００は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、第１の複屈折フィルム２１０、第１の偏光フィルム２２０、第２の複屈折フィルム２３０、第２の偏光フィルム２４０、およびヒンジ２５０を含む。ヒンジ２５０を使用して、（図３Ａおよび図３Ｂに示すように）第１の複屈折フィルム２１０が第１の偏光フィルム２２０または第２の偏光フィルム２４０のいずれかに隣接し、直接接するように第１の複屈折フィルム２１０を配置することができる。両方の複屈折フィルムは、（以下に定義するように）一軸性複屈折または二軸性複屈折となる特性を有するようにすることができる。これらのフィルムは一軸性複屈折であることが好ましい。第１の偏光フィルムは、時としてアナライザと呼ばれることもある。第１および第２の複屈折フィルム２１０および２３０は光軸を有し、第１および第２の偏光フィルム２２０および２４０は偏光軸を有する。ディスプレイ偏光軸、第１および第２の複屈折フィルムの光軸、および第１および第２の偏光フィルムの偏光軸の間の角度関係は、これらの角度関係に関する選好があることを除いて限定されない。この実施形態では、ディスプレイ偏光軸は、第１および第２の偏光フィルムの偏光軸に直交（９０度の角度関係、交差構造）またはほぼ直交し、第１および第２の複屈折フィルムの光軸は、ディスプレイ偏光軸と第１および第２の偏光フィルムの偏光軸との間の角度をほぼ二等分することが好ましい。この選択は、図１および図３Ａに示すような軸の関係に対応しており、図中、ディスプレイ偏光軸は１６、第１の複屈折フィルムの光軸は２１１、第１の偏光フィルムの偏光軸は２２１、第２の複屈折フィルムの光軸は２３１、第２の複屈折フィルムの偏光軸は２４１である。図３Ａに示すように、第１および第２の複屈折フィルムの光軸（それぞれ２１１および２３１）は平行であり、第１および第２の偏光フィルムの偏光軸（それぞれ２２１および２４１）は平行であることが好ましい。
【００１９】
さらに別の実施形態では、本発明のプライバシーフィルタ３００は、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、第１の複屈折フィルム３１０、第１の偏光フィルム３２０、第２の複屈折フィルム３３０、第２の偏光フィルム３４０、および第３の複屈折フィルム３５０を含む。両方の複屈折フィルムは、（以下に定義するように）一軸性複屈折または二軸性複屈折であるような特性を有することができる。これらのフィルムは一軸性複屈折であることが好ましい。第１の偏光フィルムは、時としてアナライザと呼ばれることもある。第１、第２、および第３の複屈折フィルム３１０、３３０、および３５０は光軸を有し、第１および第２の偏光フィルム３２０および３４０は偏光軸を有する。ディスプレイ偏光軸、第１、第２、および第３の複屈折フィルムの光軸、および第１および第２の偏光フィルムの偏光軸の間の角度関係は、これらの角度関係に関する選択の余地があることを除いて限定されない。この実施形態では、ディスプレイ偏光軸は、第１および第２の偏光フィルムの偏光軸に直交（９０度の角度関係、交差構造）またはほぼ直交し、第１、第２、および第３の複屈折フィルムの光軸は、ディスプレイ偏光軸と第１および第２の偏光フィルムの偏光軸との間の角度をほぼ二等分することが好ましい。この選好は、図１および図４Ａに示すような軸の関係に対応しており、図中、ディスプレイ偏光軸は１６、第１の複屈折フィルムの光軸は３１１、第１の偏光フィルムの偏光軸は３２１、第２の複屈折フィルムの光軸は３３１、第２の偏光フィルムの偏光軸は３４１、および第３の複屈折フィルムの光軸は３５１である。図４Ａに示すように、第１、第２、および第３の複屈折フィルムの光軸（それぞれ３１１、３３１、および３５１）は平行であり、第１および第２の偏光フィルムの偏光軸（それぞれ３２１および３４１）は平行であることが好ましい。
【００２０】
図５は、本発明の一実施形態（１００）の一般のバックライト付きＬＣＤ装置をプライバシーフィルタとして使用する場合を示している。ＬＣＤ画面１０の背後の光源２０によって生成される光１５が放射されるとともに、ＬＣＤ画面の画素が電子的に駆動されて、画面上に画像が生成される。その光は、画面の透過部を透過し、ＬＣＤ画面の表面に垂直に、また様々な異なる角度に放射する可能性がある。従来のディスプレイ出力偏光子３０は、表示画像を作成し、ディスプレイ偏光軸を定めるために、任意でＬＣＤディスプレイ１０の出口側に使用することができる。すでにセルに取り付けられている偏光子を有する完全なユニットであるＬＣＤ装置は、偏光子によるディスプレイ偏光軸を有する。ディスプレイ出力偏光子の追加は、この場合は必須ではなく任意選択であり、ディスプレイが＋／−４５度以外の偏光角を有している場合には有利となり得る。ＬＣＤ１０（偏光子を備えている場合）および／またはディスプレイ出力偏光子３０は、プライバシーフィルタの入力偏光子として働き、「入力偏光子」とも呼ばれる。ディスプレイとしてＬＣＤが使用されていない場合（例えばプラズマディスプレイやブラウン管（ＣＲＴ）が使用されている場合）には、ディスプレイが画定された偏光軸を有するため、ＬＣＤでないディスプレイの前に入力偏光子を追加する必要がある。
【００２１】
偏光子（偏光フィルム）は、フィルムの偏光方向に平行に振動する光の波列成分のみを透過し、前記方向に直角に振動するものを吸収する。偏光フィルムの偏光方向に平行ではない一部の波列成分は透過されるが、偏光フィルムから出る（を通る）光は、ほぼ直線的に偏光される。
【００２２】
異なる方向への異なる屈折率を有している材料は、複屈折材料である。どんな材料でも、垂直軸に沿った３つの主な屈折率によって完全に特徴付けることができる。これらの屈折率のうちの２つが同じ（「正常光」と呼ぶ、ｎｏ）であり、３番目が異なる（「異常光」と呼ぶ、ｎｅ）場合、これは一軸性複屈折材料である。ｎｅ＞ｎｏの場合は確実に複屈折材料である。３つのすべての方向で屈折率が同じ場合、この材料は「等方性材料」と呼ばれる。
【００２３】
一軸性複屈折フィルム構造では、異常光屈折率（ｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｙ  ｉｎｄｅｘ）（またはｃ軸）が、フィルムの平面に存在する場合、ａプレートと呼ばれる。これは、結晶学者がａ面結晶と呼ぶもののように光対称にほぼ近づくからである。こうしたａプレートは、その厚さｄ、および複屈折ｎｅ−ｎｏが
（ｎｅ−ｎｏ）ｄ＝λ／２
となるように選択される場合、半波と呼ばれる。式中、λは入射光の波長である。半波長板は、偏光ベクトルがフィルムの異常軸に対して角度θをなすように平面偏光が半波長板に入射するとき、半波長板の通過に伴い平面偏光の偏光面が２θだけ回転されるという特性を有している。真の一軸性材料は、固体内の単結晶でのみ見つけることができることに留意されたい。デルタｎａｂと比較したときにデルタｎａｃまたはデルタｎｂｃが大きい場合、高分子フィルムは、本明細書では、一軸性複屈折として識別され、それによってｎａとｎｂはほぼ等しく、これらはいずれもｎｏ、つまり正常光屈折率（ｏｒｄｉｎａｒｙ  ｉｎｄｅｘ）と呼ばれ、異なる（大きいまたは小さい）ｎｃは、ｎｅ、つまり異常光屈折率（ｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｙ  ｉｎｄｅｘ）と呼ばれる。この場合、ａ、ｂ、ｃは、分子または高分子の光学異方性を定義する単位ベクトルである。フィルムのようなａプレートの場合、ｂおよびｃは、正常光屈折率ｎｏがｂ軸に沿っている、および異常光屈折率ｎｅがｃ軸に沿っている状態でフィルム面を定める。
【００２４】
二軸性複屈折フィルムは、主な３つすべての屈折率が異なる値、すなわちｎａ≠ｎｂ≠ｎｃ、かつｎａ≠ｎｃである値を有しているものであると定義される。この場合ａ、ｂ、およびｃは単位ベクトルであって、ａおよびｂがフィルム平面を定め、ｃがこのフィルム平面の法線である。光が垂直に入射する状態での厚さｄの二軸性複屈折フィルムでは、リターデーションは次の式によって得られる。
Ｒｏ＝［ｎｂ−ｎａ］ｄ
【００２５】
二軸性フィルムは、２つの光軸を有する。２つの光軸は、この場合ｎａ＜ｎｂ＜ｎｃであり、ａｃ平面内にあり、ｃの両面の角度αが次の式によって得られる。
Ｔａｎα＝ｎｃ／ｎａ（（ｎｂ２−ｎａ２）／（ｎｃ２−ｎｂ２））１／２
【００２６】
二軸性複屈折フィルムでは、リターデーション値は、デルタｎが小さい（≦〜０．０１）場合に、以下に示すような関係によって近似される。
Ｒθ〜＝Ｒｏ［１＋ｓｉｎ２θ／２ｎｉｎａｖｇ］
【００２７】
式中、ｎａｖｇは、平均屈折率（ｎａ、ｎｂ、およびｎｃの平均）であり、ｎｉは、ディスプレイの縦方向を示す単位ベクトル（ａ、ｂ、またはｃ）に対応するようにｎａ、ｎｂ、およびｎｃから成るグループから選択される。一例として、ｂｃ平面（ａが縦である場合、横）上にθがある状態の特定の場合の二軸性フィルムのリターデーションでは、リターデーション値は、ほぼ次のように示される。
Ｒθ〜＝Ｒｏ［１＋ｓｉｎ２θ／２ｎａｎａｖｇ］
【００２８】
上記の近似は、二軸性フィルムの光軸のうちの１つの二軸性フィルムのフィルム平面上への投射が、フィルム上に入射する光のθを含む入射の平面に対して９０度である場合のみに当てはまることを強調しておくことが重要である。ｎｉの順序が上記に示したものと異なる場合、上記の式または近似を適切に変更する必要がある。一般に、二軸性複屈折フィルムを伴う他の場合のリターデーション値は、はるかに複雑で、複雑な行列表現でしか示すことができない。
【００２９】
上述したように、図５は、入力偏光子３０を備えるディスプレイ画面１０上で使用される第１の複屈折フィルム１１０および第１の偏光フィルム（アナライザ）１２０を含む本発明のプライバシーフィルタ１００の一実施形態を示している。入力偏光子３０を出て、第１の複屈折フィルムを通過すると、光の成分は、複屈折フィルムを通過する際に光が横断する距離に比例する程度まで、偏光軸が大きく回転する。垂直光の場合、複屈折フィルムを通過する際に横断される距離は、最低限であり、フィルム厚ｄに等しい。垂直でない（斜）光の場合、距離は、フィルム厚ｄより長く、法線に対して測定された、光がフィルムに入射する角度によって決まる。本発明では、複屈折の度合い（例えば一軸性複屈折フィルムではｎｅ−ｎｏ）および複屈折フィルム厚ｄは、ディスプレイおよびプライバシーフィルタの光軸および偏光軸との関係で適切に選択される。したがって、ほぼすべての垂直光がプライバシーフィルタを透過し、フィルム１２０から出るため、観察者は垂直光を見ることができ、一方横方向の垂直でない光はほぼプライバシーフィルタによって遮られ、フィルム１２０から出ないので、観察者は垂直でない光を見ることができない。
【００３０】
ディスプレイ偏光軸１６を有するディスプレイ画面１０で使用されるプライバシーフィルタ１００の好ましい実施形態では、第１の偏光フィルム１２０の偏光軸は、図１および図２Ａに示すように、ディスプレイ偏光軸に（９０度で）交差する。第１の複屈折フィルムの複屈折の度合いおよび厚さは、垂直光線が複屈折フィルム１１０を通過すると、その偏光ベクトルが約９０度だけ回転するように選択されている。したがって垂直光は、複屈折フィルムを出るとき、その偏光ベクトルが第１の偏光フィルムの偏光軸に平行またはほぼ平行になっており、観察者から見えるように透過される。これに対して、垂直でない光線は、偏光ベクトルが９０度より大きい角度に回転され、複屈折フィルムに入射した光線がより斜角での場合、より大きい回転量で回転される。したがって、相当量の斜光線は、偏光ベクトルが第１の偏光フィルムの偏光軸に対して平行にはならず、プライバシーフィルタを透過せず、したがって観察者に見られることはない。この実施形態を要約すれば、プライバシーフィルタを構成する第１の複屈折フィルムと第１の偏光フィルムとは、斜め横に複屈折フィルムを横切り、ＬＣＤおよび／または入力偏光子３０を透過する光が観察者に届くのを防ぐように相俟って作用する。これとは際立って対照的に、垂直の入射光は、プライバシーフィルタによって遮られず、垂直方向またはほぼ垂直方向で閲覧する観察者から見ることができる。
【００３１】
図６は、本発明の別の実施形態（２００）の一般のバックライト付きＬＣＤにより構成されるプライバシーフィルタとしての使用を示している。バックライト付きＬＣＤの機能および動作は、上記と同じである。この実施形態では、プライバシーフィルタ２００は、上述したような４層、および第１の複屈折層２１０を第１の偏光フィルム２２０（図６に示すように）に隣接する、または第２の偏光フィルム２４０に隣接する位置に置くヒンジを含む。これら２つの位置のうちのどちらが複屈折層２１０に適切な位置であるかの選択は、ディスプレイの偏光が＋４５度であるか−４５度であるかによって決まり、試行錯誤で決定することができる。適切な選択がなされると、プライバシーフィルタは、プライバシー保護効果をもたらす、すなわち画面を通過しようとする垂直でない横方向への光線をほぼ遮る。不適切な選択が行われると、プライバシーフィルタは、プライバシー保護効果を示さず、また色の歪みを生じる。この場合は、プライバシー保護効果をもたらすように、もう一方の選択肢を選択するだけである。この実施形態での第１の複屈折フィルムおよび第１の偏光フィルムの目的および機能は、上記の実施形態について上述したものと同じである。この実施形態での第２の複屈折フィルムおよび第２の偏光フィルムの目的は、追加の量の垂直でない光を取り除き、したがってプライバシー保護効果を向上させるよう相俟って作用することである。この向上は、実施例３の結果と実施例１または２の結果とを比較することによって理解することができる。
【００３２】
より具体的には、第１の実施形態における垂直に入射する光の可視領域（ｖｉｅｗ  ｚｏｎｅ）でのリターデーションはλ／２であり、第１の偏光フィルムを通過するため、上記のように向上させることが必要である。より斜角、例えば３０度では、リターデーションはλに変わるが、プライバシー保護効果は依然として存在する。このリターデーションは、θのコサインに応じて振る舞うため、θがこの平面を通じて変化するにつれて、ある角度で、リターデーションは３λ／２に移行し、したがって第１の偏光フィルムも通過する。この実施形態は、直角またはほぼ直角の光が第２の偏光フィルムを通過できるように、そのリターデーションの特性が直角領域でゼロまたはλ（同じこと）である第２の複屈折フィルムを有する。さらに、第２の複屈折フィルムは、ここで垂直でない光が第１の偏光フィルムに平行である場合に第２の偏光フィルムによって遮られるように、第１の複屈折フィルムの３λ／２と合う角度でλ／２のリターデーションを有する。
【００３３】
図７は、本発明の別の実施形態（３００）の、一般のバックライト付きＬＣＤにより構成されるプライバシーフィルタとして使用する場合を示している。バックライト付きＬＣＤにより構成される機能および動作は、上記と同じである。この実施形態では、プライバシーフィルタ３００は、上述したように５つの層を含み、第３の複屈折フィルムが第１の複屈折フィルムと同等である。第１および第２の複屈折フィルムおよび第１および第２の偏光フィルムの目的および機能は、プライバシーフィルタ２００の場合に上述したものと同じである。第３の複屈折フィルムの目的および機能は、５層フィルム構造において第１の複屈折フィルムと同等のフィルムを提供し、したがって第１および第２の偏光フィルムが同等の複屈折層に隣接するようにすることである。プライバシーフィルタ３００を備える所与のディスプレイの偏光（＋４５度または−４５度）に応じて、第１の複屈折フィルムまたは第３の複屈折フィルムのいずれかが、プライバシー保護効果をもたらすためにディスプレイ画面に隣接している必要がある。この５層構造によって、上記の実施形態にあるヒンジが不要になる。
【００３４】
本発明の複屈折フィルムおよび偏光フィルムのいくつかの追加の仕様について次に示す。
【００３５】
第１、第２、および第３の複屈折フィルムは、一軸性複屈折または二軸性複屈折とすることができる。ただし、前者の方が好ましい。第１および第３の複屈折フィルムは、厚さｄ１を有し、Ｒ（リターデーション値）が（上述したように）θの変化に応答するように、ｄ１は２５μｍより厚い。第１および第３の複屈折フィルムは、１００μｍより厚い厚さｄ１であることが好ましい。第２の複屈折フィルムは、２５μｍ以上の厚さｄ２を有する。第１、第２、および第３の複屈折フィルムは、約２５μｍから約１０００μｍの範囲の厚さを有することが好ましい。フィルム厚が約２５μｍを大幅に下回る場合、リターデーション値が低すぎて、複屈折フィルムに屈折率の適した差が生じない。フィルム厚が約１０００μｍを大幅に上回る場合、プライバシーフィルタの全体的な厚さが厚すぎて、多くの用途で扱いにくくなる可能性がある。さらに、第１、第２、および第３の複屈折フィルムの２つのフィルム軸間の屈折率の差は、約０．００００２から約０．００１の範囲にある。屈折率の差が約０．００００２未満の場合、リターデーション値が低すぎて、プライバシー保護効果の範囲が狭くなり過ぎ、またはごくわずかになる。屈折率の差が約０．００１を上回る場合、複屈折フィルムは、それを通過する光に望ましくない色の影響が生じる。特定の場合の一軸性複屈折フィルムでは、Δｎ＝ｎｅ−ｎｏは、約０．００００２から約０．００１の範囲である。本発明では、第１、第２、および第３の複屈折フィルムを、電磁スペクトルの可視の赤外線領域内において複屈折を示すように選択する。複屈折フィルムは、高分子であることが好ましく、それだけに限定されないが、酢酸セルロース（例えば二酢酸セルロース（ＣＤＡ）など）、ポリビニールアルコール、ポリカーボネート、およびその混合物などのフィルムを含む。
【００３６】
本明細書に記載した本発明は、複屈折フィルムを取得する特定のどんな方法も必要としない。発行されている文献に示されているように、それらを生成するいくつかの技術がある。一般に使用される１つの技術は、ポリカーボネートフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、セルロースアセテート高分子フィルムなど、いくつかのプラスチックフィルムを一軸方向に延ばすことである。その代替の技術としては、摩擦されたポリイミドフィルム上に重合可能な液晶モノマーの溶液をソルベントキャスト（ｓｏｌｖｅｎｔ  ｃａｓｔ）するものがある。形成される液晶フィルムのｃ軸は、ポリイミドフィルムの摩擦方向に揃える。フィルムは、ポリイミドフィルム上に塗布された複屈折ポリマーを残して乾燥され、重合される。こうした複屈折フィルムを形成する他の方法は当業者に知られている。
【００３７】
本発明を実施する際、複屈折フィルムの複屈折（例えば平面内複屈折（Δｎｘｙ）など）をわずかに変えて、そうでなければこの複屈折の変更の無いものよりも小さいプライバシー角度を有するプライバシーフィルタを用いることが望ましい場合がある。実施例５に、平面内複屈折のわずかな変更により小さいプライバシー角度を得る明示的な例を示す。複屈折フィルムの複屈折を変えるのに適した方法には、それだけに限定されないが、適切な時間内の、周囲温度を上回る適切な温度における熱処理などがある。一実施形態では、高分子フィルムの熱処理は、高分子フィルムのガラス転移温度（Ｔｇ）またはほぼその温度で行われる。１つの具体例として、塗布されたＣＤＡフィルムの熱処理は、塗布されたＣＤＡフィルムのガラス転移温度（１１５度）またはその付近の温度で行われる。複屈折フィルムの複屈折のこのわずかな変更を行う方法に限定すること無く、当業者に知られている別の方法を使用することができる。
【００３８】
所望の複屈折フィルムの複屈折の変化の大きさは、一般に大幅に小さい。例として、実施例５では、熱処理されたＣＤＡサンプルと未処理のＣＤＡサンプルとの間で測定された平面内複屈折の差の変化は、わずかに１×１０−４であった。複屈折の変更の処理により複屈折関連の特性に大幅な変化が起こったことを示すより高い感度の指標は、平面内リターデーションＲ＝Δｎｘｙ＊ｄによって与えられる。式中、Δｎｘｙは平面内複屈折、ｄはフィルム厚である。実施例５では、平面内リターデーションの変化は、（未処理の）−２００ｎｍから（熱処理による）−１５０ｎｍであった。
【００３９】
本発明における第１および第２の偏光フィルムは、光の偏光状態を変え、分析するよう作用する必要条件を除いて限定されない。特に、偏光フィルムは、偏光状態を分析して、複屈折フィルムによって変えられた状態に応じて遮るまたは通すよう作用する。当然、通過は状態が変えられたことを意味することができる。というのは、状態が楕円偏光である場合、偏光子は、楕円偏光の一部のみ、すなわち光がこれらのフィルムのうちの１つを通過するときに軸上に配列されるか、または軸に平行であるもののみを直線偏光として通過できるようにするからである。本発明では、ディスプレイからの偏光が第１または第２の複屈折フィルムと交差すると、その偏光状態が変えられ、最も重要なことに、その状態が、フィルムに入射する光の法線に対する角度に応じて異なるよう偏光される。偏光子は、法線に対する角度によってこれらの偏光状態を有する光線を通すまたは遮るよう作用する。特に、本発明では、第１および第２の偏光子は、複屈折フィルムとともに、偏光子を介して可視領域内の光を通し、プライバシー保護領域内の光を遮るよう作用する。本発明では、多くの異なる市販の任意の偏光子を偏光フィルムとして使用することができる。第１および第２の偏光フィルムは偏光軸を有しており、したがって光がこれらのフィルムを通過すると、光の偏光状態が上記のように分析される。この場合もまた、変更を行うのは複屈折フィルムであり、偏光子は、前記状態を通過させ、または遮ることによって状態を分析する。
【００４０】
本発明では、本発明によるプライバシーフィルタを備えるディスプレイのディスプレイ偏光軸に対する偏光フィルムの偏光軸、および複屈折フィルムの光軸の向きに関して選択する余地がある。好ましい一実施形態では、第１の偏光フィルムの偏光軸は、ディスプレイ偏光軸に対して９０度プラスまたはマイナス６０度の第１の角度で配向され、第２の偏光フィルムの偏光軸は、ディスプレイ偏光軸に対して９０度プラスまたはマイナス６０度の第２の角度で配向される。より好ましい実施形態では、第１の偏光フィルムの偏光軸は、ディスプレイ偏光軸に対して９０度プラスまたはマイナス１５度の第１の角度で配向され、第２の偏光フィルムの偏光軸は、ディスプレイ偏光軸に対して９０度プラスまたはマイナス１５度の第２の角度で配向され、第１の一軸性複屈折フィルムの光軸は、第１の角度をほぼ二等分し、第２の一軸性複屈折フィルムの光軸は、第２の角度をほぼ二等分する。さらに別の好ましい実施形態では、第１の偏光フィルムの偏光軸は、ディスプレイ偏光軸に垂直であり、さらに最も好ましい実施形態では、第２の偏光フィルムの偏光軸は、ディスプレイ偏光軸に垂直である。
【００４１】
入力偏光子は、偏光フィルムであり、ＣＲＴなどの偏光されていないディスプレイのプライバシーフィルタの構成要素として使用される。入力偏光子は、ディスプレイの光出力を偏光する偏光要素として作用する。入力偏光子は、ディスプレイと第１の複屈折フィルムとの間に配置される。入力偏光子は、図１５Ａおよび図１５Ｂに４１０として示している。
【００４２】
偏光されていないディスプレイ（ＣＲＴなど）で使用する入力偏光子を有した本発明の一実施形態では、本発明のプライバシーフィルタ４００は、（実施例６の５層構造について図１５Ａおよび図１５Ｂに示しているように）入力偏光子ＬＰ（４１０）、第１の複屈折フィルム４２０、第１の偏光フィルム４３０、第２の複屈折フィルム４４０、および第２の偏光フィルム４５０を含む。これらの複屈折フィルムはいずれも、（以下に定義するように）一軸性複屈折または二軸性複屈折であるような特性を有することができる。これらのフィルムは一軸性複屈折であることが好ましい。第１および第２の複屈折フィルム４２０および４４０は光軸を有し、第１および第２の偏光フィルム４３０および４５０は偏光軸を有する。入力偏光子、第１および第２の複屈折フィルムの光軸、および第１および第２の偏光フィルムの偏光軸の間の角度関係は、これらの角度関係に関する選択の余地があることを除いて、これに限定されない。好ましくは、この実施形態では、入力偏光子ＬＰの偏光軸は、第１および第２の偏光フィルムの偏光軸に直交（９０度の角度関係、交差構造）またはほぼ直交し、第１および第２の複屈折フィルムの光軸は、入力偏光子ＬＰの偏光軸と第１および第２の偏光フィルムの偏光軸との間の角度をほぼ二等分することが好ましい。この選択は、図１５Ａに示すような軸の関係に対応しており、図中、入力偏光子ＬＰの偏光軸は４１１、第１の複屈折フィルムの光軸は４２１、第１の偏光フィルムの偏光軸は４３１、第２の複屈折フィルムの光軸は４４１、第２の複屈折フィルムの偏光軸は４５１である。図１５Ａに示すように、第１および第２の複屈折フィルムの光軸（それぞれ４２１および４４１）は平行であり、第１および第２の偏光フィルムの偏光軸（それぞれ４３１および４５１）は平行であることが好ましい。
【００４３】
上記の装置の追加の改良点として、ＬＣＤ画面１０および入力偏光子３０以外に、例えば図８に示すように、輝度強化フィルム４０を様々な位置に追加することができる（ＬＣＤ画面１０と入力偏光子３０との間など、他の位置に追加することもできる）。輝度強化フィルムは、屈折光学素子を使用して、斜め方向の光はあまり透過されないように、より順方向に光を集める。これらのフィルムは市販されている。輝度強化フィルム４０は、より多くの光がプライバシーフィルタ１００の裏面に届くようにＬＣＤ画面１０／入力偏光子３０から発する光を集束し、その垂直の可視領域を経て表示された画像を明るくし、その結果観察者に届く光がより高輝度になる。輝度強化フィルムを使用する場合、角度が直交する角度から離れるほど光はより弱くなる。図８に、ディスプレイ画面１０／入力偏光子３０に取り付けられているプライバシーフィルタ１００および輝度強化フィルム４０の使用を示している。
【００４４】
本発明のプライバシーフィルタが第１の一軸性複屈折フィルムおよび第１の偏光フィルムを含んでいる場合、プライバシーフィルタは、１）第１の偏光フィルムの偏光軸がディスプレイ偏光軸に対して垂直に配向されており、２）次の半波式
（ｎｅ−ｎｏ）ｄｌ＝（２ｎ−１）λ／２
が満たされるときに、偏光軸を有し、波長λの光を発するディスプレイ上に配置されている場合にプライバシー保護効果を示す。式中λはディスプレイから画面に入射する光の波長、（ｎｅ−ｎｏ）ｄｌはディスプレイに垂直な画面に入射する光の第１の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ、ｎは整数である。一実施形態では、ｎ＝１であり、第１の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒは、約５０ｎｍから約３５０ｎｍ、およびそこに含まれる任意の範囲である。別の実施形態では、リターデーション値Ｒは、約１５０ｎｍから約３００ｎｍ、および約２５０ｎｍから約２７０ｎｍの範囲である。上記の半波の式を満たすこれらの実施形態では、第１の偏光フィルムの偏光軸は、ディスプレイ偏光軸に垂直に配向される。
【００４５】
本発明のプライバシーフィルタがさらに第２の複屈折フィルムおよび第２の偏光フィルムを含む場合、プライバシーフィルタは、
（ｎｅ−ｎｏ）ｄ２＝（２ｎ−１）λ／２
の式が満たされるときに波長λの光を発するディスプレイに取り付けられている場合に（上記の２層プライバシーフィルタに比べて）より大きなプライバシー保護効果を示す。式中λはディスプレイからプライバシーフィルタに入射する光の波長、（ｎｅ−ｎｏ）ｄ２は、リターデーション値Ｒ２を有する第２の複屈折フィルムに関連し、ディスプレイに垂直な、プライバシーフィルタに入射する光の第２の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ２、ｎは整数である。一実施形態では、ｎ＝１であり、第２の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒは、約１０ｎｍから約２５０ｎｍ、およびそこに含まれる任意の範囲である。別の実施形態では、リターデーション値Ｒは、約４０ｎｍから約１００ｎｍ、および約６０ｎｍから約８０ｎｍの範囲である。
【００４６】
さらに、本発明のプライバシーフィルタが第１の一軸性複屈折フィルムおよび第１の偏光フィルムを含んでいる場合、プライバシーフィルタは、１）第１の偏光フィルムの偏光軸がディスプレイ偏光軸に対して平行になるように配向されており、２）次の全波式
（ｎｅ−ｎｏ）ｄｌ＝ｎλ
が満たされるときに、偏光軸を有し、波長λの光を発するディスプレイ上に配置されている場合にプライバシー保護効果を示す。式中λはディスプレイからプライバシーフィルタに入射する光の波長であり、（ｎｅ−ｎｏ）ｄｌはディスプレイに垂直な、プライバシーフィルタに入射する光の第１の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒであり、ｎは整数である。一実施形態では、ｎ＝１であり、第１の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒは、約５０ｎｍから約３５０ｎｍ、およびそこに含まれる任意の範囲である。別の実施形態では、リターデーション値Ｒは、約１５０ｎｍから約３００ｎｍ、および約２５０ｎｍから約２７０ｎｍの範囲である。上記の全波の式を満たすこれらの実施形態では、第１の偏光フィルムの偏光軸は、ディスプレイ偏光軸に平行に配向される。
【００４７】
本発明のプライバシーフィルタがさらに第２の複屈折フィルムおよび第２の偏光フィルムを含む場合では、プライバシーフィルタは、次の式
（ｎｅ−ｎｏ）ｄ２＝ｎλ
を満足し、波長λの光を発するディスプレイに取り付けられている場合に（上記の２層プライバシーフィルタに比べて）より大きなプライバシー保護効果を示す。式中λはディスプレイからプライバシーフィルタに入射する光の波長、（ｎｅ−ｎｏ）ｄ２は、リターデーション値Ｒ２を有する第２の複屈折フィルムに関連し、ディスプレイから９０度でプライバシーフィルタに入射する光の第２の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ２であり、ｎは整数である。一実施形態では、ｎ＝１であり、第２の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒは、約１０ｎｍから約２５０ｎｍ、およびそこに含まれる任意の範囲である。別の実施形態では、リターデーション値Ｒは、約４０ｎｍから約１００ｎｍ、および約６０ｎｍから約８０ｎｍの範囲である。
【００４８】
本発明のプライバシーフィルタが第１の二軸性複屈折フィルムおよび第１の偏光フィルムを含んでいる場合、プライバシーフィルタは、１）第１の偏光フィルムの偏光軸がディスプレイ偏光軸に対して垂直に配向されており、２）次の半波式
Δｎｘｙｄ＝（２ｎ−１）λ／２
が満たされるときに、偏光軸を有し、波長λの光を発するディスプレイ上に配置されている場合にプライバシー保護効果を示す。式中λはディスプレイからプライバシーフィルタに入射する光の波長、ｎは整数、ｄは第１の二軸性複屈折フィルムのフィルム厚、およびΔｎｘｙは平面内複屈折である。
【００４９】
本発明をその様々な実施形態を参照して示し説明してきたが、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の意図および範囲から逸脱することなく形態、詳細、構成、および動作状態に変更を加えることができることを当業者であれば理解されよう。
【００５０】
用語集
ＣＤＡ  二酢酸セルロースフィルム。実施例で使用したフィルム厚は７〜２８ミル。ＡＣＯＲＤＩＳグループメンバーＣｌａｒｉｆｏｉｌ（Ｓｐｏｎｄｏｎ，Ｄｅｒｂｙ，Ｕｎｉｔｅｄ  Ｋｉｎｇｄｏｍ）製。
Ｃ．Ｉ．Ｅ．  国際照明委員会。
ＬＣＤ  液晶ディスプレイ。実施例で使用したＬＣＤはＥｎｖｉｓｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ｆｒｅｍｏｎｔ，ＣＡ）製。
ＬＰおよび入力偏光子ＬＰ
線形偏光子。実施例で使用したＬＰはＥｄｍｕｎｄ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ（Ｂａｒｒｉｎｇｔｏｎ，ＮＪ）製Ｔｅｃｈ  Ｓｐｅｃ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ  Ｌａｍｉｎａｔｅｄ  Ｆｉｌｍ。
ＰＡ  プライバシー角度。（垂直方向で測定された出力光が物理的に妨害されていない状態で）光出力が垂直方向における光出力の５％まで下がった、ディスプレイの法線の両側の視野角方向（ｖｉｅｗｉｎｇ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）間で測定される角度。一例として、光出力が、法線（０度に対応）の両側において角度θ／２度で５％であると測定された場合、プライバシー角度は２×θ／２＝θ度である。プライバシー角度θを有するプライバシーフィルタを備えるディスプレイの場合、一般にディスプレイは、プライバシー角度θ内の視覚角では見ることができ、プライバシー角度θより大きい斜めの視覚角では見ることができない（例えば暗すぎる、文字の解像度が不十分であるなど）。
ＰＳＡ  粘着剤。実施例で使用したＰＳＡ材料は、Ｐｏｌａｔｅｃｈｎｏ  Ｃｏｍｐａｎｙ  Ｌｉｍｉｔｅｄ（Ｈｏｎｇ  Ｋｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）製のＡＤ−２０という製品。
ＲＧＢ  赤の場合６３２ｎｍ、青の場合５５０ｎｍ、青の場合４７０ｎｍの公称の波長で赤／緑／青の色をそれぞれ指定する。
Ｔｍｉｓｓ  透過。入射量（Ｉｉｎｃｉｄｅｎｔ）に対する材料を通過する（波長に無関係の）放射量（Ｉｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ）を割合で表す。Ｔｍｉｓ＝Ｉｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ／Ｉｉｎｃｉｄｅｎｔ×１００。
Ｔｍｉｔｔ  透過率。その波長での入射量（Ｉ（λ）ｉｎｃｉｄｅｎｔ）に対する材料を通過する特定の波長λの放射量（Ｉ（λ）ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ）の割合をパーセントで表す。Ｔｍｉｔｔ＝Ｉ（λ）ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ／Ｉ（λ）ｉｎｃｉｄｅｎｔ×１００。
ＶＬＴ  可視光線透過。Ｃ．Ｉ．Ｅ．の同等エネルギー源として示されている白色光線を使用した透過。
λ  電磁放射（光）の波長をナノメータ（１０−９メートル）で表す。
【実施例１】
【００５１】
プライバシー保護効果を実証するために２層構造およびスペーサを有するプライバシーフィルタを用意し、テストを行った。より具体的には、２層構造は、２０ミルのＣＤＡ（Ｃｌａｒｉｆｏｉｌ製非圧延鋼ＣＤＡ（ｎｏｎ−ｒｏｌｌｅｄ  ｓｈｅｅｔ  ＣＤＡ））の単一の複屈折材料、およびＴｅｃｈ  Ｓｐｅｃ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ  Ｌａｍｉｎａｔｅｄ  ＦｉｌｍであるＬＰで構成した。ＣＤＡおよびＬＰは、４．５”（１１．４３ｃｍ）×３”（７．６２ｃｍ）の開口窓付きの１／１６”（４０．６４ｃｍ））スペーサによって分離した。キャスト済みＣＤＡウェブ（ｃａｓｔ  ＣＤＡ  ｗｅｂ）の縦方向と一致するＣＤＡの光軸は、ディスプレイ軸に対して縦方向に（ｚがディスプレイのｘｙ平面に垂直、ｘが横方向の状態でｙ軸に沿って）配向し、ＬＰは、偏光軸がＣＤＡの光軸に対して４５度に配向され、ディスプレイの偏光軸が−４５度であると仮定して、ディスプレイ出力の偏光軸に対して垂直な（交差する）状態で配列した。次いで人への安全を考えてサンプルの縁をテープでとめた。
【００５２】
サンプル（プライバシーフィルタ）を、Ｎｅｗｐｏｒｔの回転台上に取り付けられたフルカラーＬＣＤの前に留めることによって取り付けた。分光放射計を走査するＰｈｏｔｏ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃａｎ  ６５０（Ｐｈｏｔｏ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｉｎｃ．，Ｃｈａｔｓｗｏｒｔｈ，ＣＡ）をＬＣＤの直角面から２４”（６０．９６ｃｍ）のところに取り付けた。ＬＣＤ出力は、Ｃ．Ｉ．Ｅ．の白色等エネルギーポイント（ｗｈｉｔｅ  ｅｑｕａｌ  ｅｎｅｒｇｙ  ｐｏｉｎｔ）と飽和した赤、緑、青（ＲＧＢ）の画面との間で切り替え可能とした。次いで、水平面のディスプレイに垂直な両側において５度の増分で８０度まで回転させ、透過および透過率の測定値を得た。その結果、法線の両側で対称であると観察された。表１および図９に、（水平面の法線の両側において）得られた平均結果をプライバシーフィルタを透過した入射光の割合として示している。
【００５３】
【表１】
2005173571.tif 000003
【００５４】
表１のデータに基づいて、この実施例のプライバシーフィルタの測定された（透過に対して測定された）プライバシー角度は、７０度より大きく８０度より小さい値となる。さらなる詳細については、実施例２の最後の説明および用語集のプライバシー角度の定義を参照されたい。さらに、この角度範囲内で透過率値を増加させることによってわかるように、５５度から７０度の間の角度においてプライバシー保護効果の何らかの（わずかな）損失がある。４層および５層の実施例で以下に示すように、この角度範囲におけるプライバシー保護効果のわずかな損失からのこのわずかな可視領域は、以下のこれらの実施例で示すようにさらに層を追加することによってほぼ取り除かれる。
【実施例２】
【００５５】
この実施例では、プライバシー保護効果をさらに実証するために、実施例１より薄いＣＤＡの複屈折材料層を有する（薄いＰＳＡ接着剤層を含まない）２層構造を有するプライバシーフィルタを用意し、テストを行った。より具体的には、２層構造は、順番に２７ミルの厚さのＣＤＡ（Ｃｌａｒｉｆｏｉｌ製非圧延鋼ＣＤＡ）の単一の複屈折材料、およびＴｅｃｈ  Ｓｐｅｃ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ  Ｌａｍｉｎａｔｅｄ  ＦｉｌｍであるＬＰで構成した。厚さが決定されていない薄い接着剤層としてＰＳＡを使用して、これら２つの層を接着した。この実施例のＰＳＡを実施例１のスペーサの代わりに使用した。ＰＳＡの使用によって構造全体が切り離すことのできない単一のフィルムスタックに成層された。この実施例では、所望の角度範囲においてプライバシーを確保しながら所望の可視の範囲のＶＬＴの増加を実証するために、ＣＤＡ層の厚さを２７ミルに増やした（実施例１では２０ミル）。ＣＤＡの光軸は、この場合もまた、ディスプレイ軸に対して縦方向に配向されており、ＬＰは、偏光軸がＣＤＡの光軸に対して４５度に配向され、この場合もディスプレイの偏光軸が−４５度であると仮定して、ディスプレイ出力の偏光軸に対して垂直な（交差する）状態で配置した。
【００５６】
ＰＳＡ成層された２層プライバシーフィルタを、Ｎｅｗｐｏｒｔの回転台上に取り付けられたフルカラーＬＣＤの前に取り付けた。次いで透過および透過率の測定は、実施例１での説明と同様に行った。表２および図１０に得られた結果を示している。
【００５７】
【表２】
2005173571.tif 000004
【００５８】
表２の上記の結果は、透過が５以上である０度から３０度の主な可視領域の法線の両側において３０度の角度で、透過は、全く遮るもののない状態での正常値（すなわちプライバシーフィルタが取り付けられておらず、他の障害物がない状態での通常時のディスプレイ出力）の５％の値に低下することを示している。したがって、この実施例のプライバシーフィルタにおいて（透過に対して）測定されたプライバシー角度は、この主な可視領域では約６０度である。この２層プライバシーフィルタでは、表２のデータから、この場合も透過が５％以上である４５〜５５度の第２の角度範囲があることがわかる。これは、以下の実施例の一部で示すように、さらに層を追加することによって取り除かれる、またはほぼ取り除かれるわずかな可視領域であると考えることができる。
【実施例３】
【００５９】
この実施例では、２つのＣＤＡ層を含むこの構造の使用の結果生じる、より高いレベルのプライバシー保護効果を実証するために、４層構造を有するプライバシーフィルタを用意してテストを行った。より具体的には、この実施例では、４層のヒンジ付き構造は、２０ミルのＣＤＡフィルム（Ｃｌａｒｉｆｏｉｌ製非圧延鋼ＣＤＡ）から成り、ＬＰ、１０ミルのＣＤＡフィルム、および第２のＬＰから成るフィルムスタックとともに、上部に沿ってマスキングテープによりヒンジのように動くようにした。１０ミルのＣＤＡ（Ｃｌａｒｉｆｏｉｌ製非圧延鋼ＣＤＡ）を２つの平行のＬＰの間に縦方向に配置し、ＬＰの軸は、ＣＤＡの光軸に対して４５度に配向した。３層（２０ミルＣＤＡを含まない）のこのスタックをＰＳＡとともに成層した。
【００６０】
ヒンジによって、その出力偏光が＋４５度または−４５度である（ディスプレイメーカーに固有）ＬＣＤ上で使用することができるように、２０ミルＣＤＡフィルムを反転させ、回転させることが可能となった。プライバシーフィルタとして使用するために、２０ミルＣＤＡを、ディスプレイ出力が入射する第１の材料（裏面フィルム）とする必要がある。同様に、ＬＰの軸を、ディスプレイ出力偏光のものに交差（直交）させる必要がある。装置をＬＣＤ上に適切に配列するために、２０ミルＣＤＡがディスプレイの直前ではなく、垂直方向の上方に位置するようにヒンジを開いた。次いで、ディスプレイに押し付けたＬＰスタックからのぞきながら、ディスプレイが黒く見えるのがどちら側であるかを観ることによって、適切な向きを決定した。適切な向きが決定されると、２０ミルＣＤＡをＬＰスタックの背後に折り重ねた。
【００６１】
このプライバシーフィルタの発想が、現在市販されている多くのラップトップコンピュータおよびデスクトップＬＣＤ上で有効であるという考えを証明するものとして、この実施例についていくつかのディスプレイで定性的に調査した。
【００６２】
次いでこの実施例の４層プライバシーフィルタを、測定するＬＣＤ上に取り付け、上述したように測定し、表３および図１１に示す結果を得た。
【００６３】
【表３】
2005173571.tif 000005
【００６４】
表３のデータに基づいて、この実施例のプライバシーフィルタの測定されたプライバシー角度（透過に対して測定された）は、５０度より大きく６０度より小さい値となる。さらなる詳細については、実施例２の最後の説明および用語集のプライバシー角度の定義を参照されたい。
【実施例４】
【００６５】
この実施例では、この構造をプライバシーフィルタとして使用し、ディスプレイの出力偏光に関係なくディスプレイにおいてプライバシー保護効果をもたらすことができることを実証するために、５層構造を有するプライバシーフィルタを用意し、テストを行った。より具体的には、この実施例では、第１および第５の層が同じであるような５層構造であり、したがってその出力偏光が＋４５度または−４５度であるＬＣＤ上で使用するために反転させることができ、それによって実施例３で説明したヒンジの必要性が無くなる。実施例全体を、５層のそれぞれの間にＰＳＡを使用してともに単一のスタックに成層した。
【００６６】
スタックは、光軸が縦方向の状態の２７ミルＣＤＡ（Ｃｌａｒｉｆｏｉｌ製非圧延鋼ＣＤＡ）の第１の層、次いで偏光軸が縦方向から４５度の角度のＬＰ、光軸が縦方向の状態の１０ミルＣＤＡ（Ｃｌａｒｉｆｏｉｌ製非圧延鋼ＣＤＡ）、偏光軸が第１のＬＰに平行な第２のＬＰ、最後に光軸が他のＣＤＡ層のそれぞれに平行な２７ミルＣＤＡ（Ｃｌａｒｉｆｏｉｌ製非圧延鋼ＣＤＡ）で構成した。一般に、すべてのＣＤＡ層は平行であり、縦方向の光軸を有する。２つのＬＰ層は、偏光軸がＣＤＡの光軸に対して４５度傾いた状態で平行である（注意：ＣＤＡ光軸の縦方向の配列によって、水平面におけるプライバシー性能の対称軸が得られる）。
【００６７】
その偏光出力が＋４５度または−４５度の様々なＬＣＤでのこの実施例の５層プライバシーフィルタの適切な向きは、プライバシー保護効果および異常色のばらつきの存在の観察によって達成された。この実施例の５層構造がディスプレイに誤って配置されると、ディスプレイ出力の色が茶色に見え、プライバシー保護効果が観察されなかった。ディスプレイに適切に配置すると、幾分暗くなったとはいえ、全く明らかなプライバシー保護効果を伴って色の忠実度は維持された。
【００６８】
次いで、上記の実施例で行ったのと同様に、５層プライバシーフィルタを測定するＬＣＤに取り付け、上述したように測定した。表４および図１２に結果を示している。
【００６９】
【表４】
2005173571.tif 000006
【００７０】
表４のデータに基づいて、この実施例のプライバシーフィルタの測定されたプライバシー角度（透過に対して測定された）は、６０度より大きく７０度より小さい数となる。さらなる詳細については、実施例２の最後の説明および用語集のプライバシー角度の定義を参照されたい。
【実施例５】
【００７１】
この実施例では、実施例４で指定したような５層構造を有するプライバシーフィルタにおける複屈折層としての有効性について、熱処理対未処理のＣＤＡ（市販）の圧延フィルムサンプル（ｒｏｌｌ  ｆｉｌｍ  ｓａｍｐｌｅ）（Ｃｌａｒｉｆｏｉｌ製、ＵＫ）を比較した。未処理のサンプルおよび熱処理されたサンプルは、平面内複屈折（Δｎｘｙ）およびリターデーション値Ｒ（Ｒ＝Δｎｘｙ＊ｄ、ｄはフィルム厚）に関して特徴付けられた。
【００７２】
未処理のＣＤＡフィルムは、２０ミルの厚さを有し、それぞれ１．４８３１、１．４８３５、１．４８３８のｎｘ、ｎｙ、ｎｚ（屈折率）の値を示し、したがって測定されたΔｎｘｙは−０．０００４であった。測定されたリターデーション値は−２００ｎｍであった。この未処理のＣＤＡ圧延フィルムを実施例４の５層プライバシーフィルタで使用した場合、このプライバシーフィルタは、表５および図１３のデータによって示すように、６５度から７５度の間のプライバシー角度（ＰＡ）を有すると特徴付けられた。
【００７３】
この未処理の圧延ＣＤＡフィルムのサンプルを３０分間１１５度（ＣＤＡのガラス転移温度）で熱した。その結果得られた熱処理されたＣＤＡフィルムは、それぞれ１．４８３２、１．４８３５、１．４８３８のｎｘ、ｎｙ、ｎｚ（屈折率）の値を示し、したがって測定されたΔｎｘｙは−０．０００３であった。測定されたリターデーションは−１５０ｎｍであった。この熱処理されたＣＤＡ圧延フィルムを実施例４の５層プライバシーフィルタで使用した場合、このプライバシーフィルタは、表５および図１３のデータによって示すように、５５度から６５度の間のプライバシー角度（ＰＡ）を有すると特徴付けられた。
【００７４】
【表５】
2005173571.tif 000007
【００７５】
圧延ＣＤＡフィルムのこの熱処理によって、未処理の圧延ＣＤＡフィルムで作られたプライバシーフィルタに対して約１０度だけより狭い視覚を有するプライバシーフィルタが得られ、しかしその他の点では２つのプライバシーフィルタは同じであることがわかった。
【００７６】
さらに、上記の熱処理は、ＣＤＡフィルムにおける縮小、重量の減少、およびガラス転移温度の変化をもたらすことがわかった。より具体的には、ＣＤＡは縦方向に約２．１％収縮したが、横方向にはほんの約０．２％しか収縮しなかった。ＣＤＡは、元の質量の約１．４％減少したことがわかった。このフィルムのガラス転移温度は、１１５度から１２３度に変化した。
【実施例６】
【００７７】
ＣＲＴ（ブラウン管）などの非偏光ディスプレイの前に、この構造をプライバシーフィルタとして使用してプライバシー保護効果をもたらすことができることを実証するために、図１５Ａおよび１５Ｂに示すような５層構造を有するプライバシーフィルタを用意し、テストを行った。より具体的には、この実施例では、第１の層は、透過率の最初の損失は５０％より大きいが、ディスプレイの出力を−４５度に偏光する偏光要素として作用する。実施例全体を、５層のそれぞれの間にＰＳＡを使用してともに単一のスタックに成層した。
【００７８】
図１５Ａおよび１５Ｂに示すように、スタックは、その偏光軸が−４５度の入力偏光子ＬＰ（４１０）、続いて光軸が縦方向の２７ミルのＣＤＡ層（４２０）、偏光軸が縦方向から＋４５度の第１のＬＰ（４３０）、光軸が縦方向の１０ミルのＣＤＡ（４４０）、最後に偏光軸が第２のＬＰに平行な第２のＬＰ（４５０）で構成した。一般に、すべてのＣＤＡ層は平行であり、縦方向の光軸を有する。入力偏光子ＬＰは、偏光軸がＣＤＡの光軸に対して−４５度傾斜している。第１および第２のＬＰ層は、互いに平行で、軸がＣＤＡの軸に対して＋４５度傾斜しており、したがって第１のＬＰに垂直である（注意：ＣＤＡ光軸の縦方向の配列によって、水平面におけるプライバシーパフォーマンスの対称軸が得られる）。
【００７９】
サンプルを、Ｎｅｗｐｏｒｔの回転台に取り付けられたＣＲＴ４６０、Ｄｅｌｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅｌ  Ｎｕｍｂｅｒ  Ｍ７８２の前に留めることによって取り付けた。分光放射計を走査するＰｈｏｔｏ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃａｎ  ６５０（Ｐｈｏｔｏ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｉｎｃ．，Ｃｈａｔｓｗｏｒｔｈ，ＣＡ）をＣＲＴの直角面から２４”（６０．９６ｃｍ）のところに取り付けた。ＣＲＴ出力は、Ｃ．Ｉ．Ｅ．の白色等エネルギーポイントと、飽和した赤の画面との間、次いで緑との間、さらに青（ＲＧＢ）の画面との間で切り替えた。次に透過および透過率の測定値を、水平面のディスプレイに垂直な両側において５度の増分で６０度まで回転させることにより得た。表６および図１４に結果を示している。
【００８０】
【表６】
2005173571.tif 000008
【００８１】
表６のデータに基づいて、この実施例のプライバシーフィルタの測定されたプライバシー角度（透過に対して測定された）は、６０度より大きく７０度より小さい値となる。さらなる詳細については、実施例２の最後の説明および用語集のプライバシー角度の定義を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】最新のＬＣＤ画面から放射される光を示す透視略図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態である２層プライバシーフィルタを示す正面透視図である。
【図２Ｂ】図２Ａの２層プライバシーフィルタを示す側面図である。
【図３Ａ】本発明の別の実施形態である４層ヒンジ付き構造のプライバシーフィルタを示す正面透視図である。
【図３Ｂ】図３Ａの４層ヒンジ付き構造のプライバシーフィルタを示す側面図である。
【図４Ａ】本発明のさらに別の実施形態である５層プライバシーフィルタを示す正面透視図である。
【図４Ｂ】図４Ａの５層プライバシーフィルタを示す側面図である。
【図５】一般のバックライト付きディスプレイ上で使用する本発明のプライバシーフィルタの一実施形態（１００）を示す側面図である。
【図６】一般のバックライト付きディスプレイ上で使用する本発明のプライバシーフィルタの別の実施形態（２００）を示す側面図である。
【図７】一般のバックライト付きディスプレイ上で使用する本発明のプライバシーフィルタのさらに別の実施形態（３００）を示す側面図である。
【図８】輝度強化フィルムとともに使用する本発明のプライバシーフィルタの一実施形態（１００）を示す側面図である。
【図９】実施例１のプライバシーフィルタについての法線に対する角度に対する透過された入射光の割合を示すグラフである。
【図１０】実施例２のプライバシーフィルタについての法線に対する角度に対する透過された入射光の割合を示すグラフである。
【図１１】実施例３のプライバシーフィルタについての法線に対する角度に対する透過された入射光の割合を示すグラフである。
【図１２】実施例４のプライバシーフィルタについての法線に対する角度に対する透過された入射光の割合を示すグラフである。
【図１３】実施例５の未処理のプライバシーフィルタおよび熱処理されたプライバシーフィルタについての法線に対する角度に対する透過された入射光の割合を示すグラフである。
【図１４】実施例６のプライバシーフィルタについての法線に対する角度に対する透過された入射光の割合を示すグラフである。
【図１５Ａ】本発明のさらに別の実施形態である５層プライバシーフィルタを示す正面透視図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａの５層プライバシーフィルタを示す側面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０  ＬＣＤ画面
１２  ＬＣＤ画面の表面から垂直に放射される光線
１４、１５  ＬＣＤ画面の表面から垂直でない方向に放射される光線
１６、１７  ディスプレイ偏光軸
２０  光源
３０  ディスプレイ出力偏光子
４０  輝度強化フィルム
１００  プライバシーフィルタ
１１０  第１の複屈折フィルム
１１１  第１の複屈折フィルムの光軸
１２０  第１の偏光フィルム
１２１  第１の偏光フィルムの偏光軸
２１０  第１の複屈折フィルム
２１１  第１の複屈折フィルムの光軸
２２０  第１の偏光フィルム
２２１  第１の偏光フィルムの偏光軸
２３０  第２の複屈折フィルム
２３１  第２の複屈折フィルムの光軸
２４０  第２の偏光フィルム
２４１  第２の偏光フィルムの偏光軸
２５０  ヒンジ
３１０  第１の複屈折フィルム
３１１  第１の複屈折フィルムの光軸
３２０  第１の偏光フィルム
３２１  第１の偏光フィルムの偏光軸
３３０  第２の複屈折フィルム
３３１  第２の複屈折フィルムの光軸
３４０  第２の偏光フィルム
３４１  第２の偏光フィルムの偏光軸
３５０  第３の複屈折フィルム
３５１  第３の複屈折フィルムの光軸
４１０  入力偏光子ＬＰ
４１１  入力偏光子ＬＰの偏光軸
４２０  第１の複屈折フィルム
４２１  第１の複屈折フィルムの光軸
４３０  第１の偏光フィルム
４３１  第１の偏光フィルムの偏光軸
４４０  第２の複屈折フィルム
４４１  第２の複屈折フィルムの光軸
４５０  第２の偏光フィルム
４５１  第２の偏光フィルムの偏光軸
【図１】
2005173571.tif 000009
【図２Ａ】
2005173571.tif 000010
【図２Ｂ】
2005173571.tif 000011
【図３Ａ】
2005173571.tif 000012
【図３Ｂ】
2005173571.tif 000013
【図４Ａ】
2005173571.tif 000014
【図４Ｂ】
2005173571.tif 000015
【図５】
2005173571.tif 000016
【図６】
2005173571.tif 000017
【図７】
2005173571.tif 000018
【図８】
2005173571.tif 000019
【図９】
2005173571.tif 000020
【図１０】
2005173571.tif 000021
【図１１】
2005173571.tif 000022
【図１２】
2005173571.tif 000023
【図１３】
2005173571.tif 000024
【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【外国語明細書】
2005173571000001.pdf