(57)【要約】【課題】ディスプレイの全方向について視野角を制御することができるとともに、高精度に視野角を制御することができるディスプレイ用フィルムを得る。【解決手段】ディスプレイの表面に設けられて視野角を制御するディスプレイ用フィルムであって、透明ポリマー材料から形成された透明ポリマー層と、透明ポリマー層に、全方向からの視野角を制御するために不規則に立設された複数の中空の柱状体と、柱状体のそれぞれに充填された有色物質とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイの表面に設けられて視野角を制御するディスプレイ用フィルムであって、
透明ポリマー材料から形成された透明ポリマー層と、
前記透明ポリマー層に、全方向からの視野角を制御するために不規則に立設された複数の中空の柱状体と、
前記柱状体のそれぞれに充填された有色物質と、
を備えたディスプレイ用フィルム。
【請求項２】
視野角を制御する機能を有するディスプレイであって、
表示パネルの背面または表面に設けられる視野角制御パネルを備え、
前記視野角制御パネルは、
透明ポリマー材料から形成された透明ポリマー層と、
前記透明ポリマー層に、全方向からの視野角を制御するために不規則に立設された複数の中空の柱状体と、
前記柱状体のそれぞれに充填されたエレクトロクロミック物質と、
前記透明ポリマー層の両面に設けられた透明電極と、
を有するディスプレイ。
【請求項３】
ディスプレイの表面に設けられて視野角を制御するディスプレイ用フィルムの製造方法であって、
第１透明シート上に、親水性ポリマーと疎水性ポリマーとが連結したブロックコポリマーにより、透明ポリマー層を形成するステップと、
前記透明ポリマー層に形成された複数の中空の柱状体のそれぞれに有色物質を充填するステップと、
前記透明ポリマー層の前記第１透明シートと反対側に、第２透明シートを設けるステップと、
を有するディスプレイ用フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記ブロックコポリマーは、親水性のポリエチレンオキシドと疎水性のポリメタクリレートとが連結されている
請求項３に記載のディスプレイ用フィルムの製造方法。
【請求項５】
視野角を制御する機能を有するディスプレイの製造方法であって、
視野角制御パネルを形成するステップと、
前記視野角制御パネルを表示パネルの背面または表面に設けるステップと、を有し、
前記視野角制御パネルを形成するステップは、
第１透明電極上に、親水性ポリマーと疎水性ポリマーとが連結したブロックコポリマーにより、透明ポリマー層を形成するステップと、
前記透明ポリマー層に形成された複数の中空の柱状体のそれぞれにエレクトロクロミック物質を充填するステップと、
前記透明ポリマー層の前記第１透明電極と反対側に、第２透明電極を形成するステップと、
を含むディスプレイの製造方法。
【請求項６】
前記ブロックコポリマーは、親水性のポリエチレンオキシドと疎水性のポリメタクリレートとが連結したものである
請求項５に記載のディスプレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ディスプレイの表面に貼られて視野角を制御するディスプレイ用フィルム、視野角を制御する機能を有するディスプレイおよびそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ディスプレイの左右方向の視野角を制御する技術として、透明樹脂等で構成された光透過層と、黒インクや有色樹脂等で構成された遮光層とが交互に配置されたマイクロルーバーを有する視野角制御フィルムを設けることが知られている（例えば、非特許文献１参照）。ここで、マイクロルーバーは、透明な薄いフィルムの間に黒インクを積層した後、垂直方向に切断して形成される。
【０００３】
また、図１０に示すようなＶＩＣ（Ｖｉｅｗｉｎｇ  Ｉｍａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、ＶＩＣ技術は、１つのメインピクセル（ＲＧＢ）中にＶＩＣ用の視野角制御ピクセルを追加し、左右の視野角方向に高輝度の白色光を照射することで、視野角を制御するものである。
【０００４】
さらに、図１１に示すようなＶＡＣ（Ｖｉｅｗｉｎｇ  Ａｎｇｌｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）技術が知られている。具体的には、ＶＡＣ技術は、左右方向の視野角制御が可能な液晶パネル（ＶＡＣパネル）を既存のＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル（メインパネル）に貼り付けて、視野角を制御するものである（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】韓国特許第１０−２０１０−００６９４３０号公報
【特許文献２】国際公開第２００７／１７８７３１号
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】著作者不明、“新製品情報”、[online]、[平成２６年９月２５日検索]、インターネット〈URL:http://www.mmm.co.jp/news/2011/info/20111020.html〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
すなわち、非特許文献１に示されたマイクロルーバーを有する視野角制御フィルムは、マイクロルーバーが固定されているので、左右方向以外の視野角を制御することができないという問題がある。
【０００８】
また、特許文献１に示されたＶＩＣ技術は、非特許文献１と同様に、左右方向以外の視野角を制御することができないという問題がある。また、ＶＩＣ技術は、視野角制御ピクセルから左右の視野角方向に高輝度の白色光を照射するので、コントラスト（ＣＲ）が低下するとともに、透過率の低下割合が大きく（例えば、２５％以上）、さらに、左右の人に迷惑をかけるという問題もある。
【０００９】
また、特許文献２に示されたＶＡＣ技術は、非特許文献１と同様に、左右方向以外の視野角を制御することができないという問題がある。また、ＶＡＣ技術は、２層のパネル構造を有するので、重さや厚さ、費用、プロセスの面でコスト競争力が低く、さらに、液晶パネルによる視野角制御は、制御能力に限界があるという問題もある。
【００１０】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ディスプレイの全方向について視野角を制御することができるとともに、高精度に視野角を制御することができるディスプレイ用フィルム、ディスプレイおよびそれらの製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係るディスプレイ用フィルムは、ディスプレイの表面に設けられて視野角を制御するディスプレイ用フィルムであって、透明ポリマー材料から形成された透明ポリマー層と、透明ポリマー層に、全方向からの視野角を制御するために不規則に立設された複数の中空の柱状体と、柱状体のそれぞれに充填された有色物質とを備えたものである。
【００１２】
また、この発明に係るディスプレイ用フィルムの製造方法は、ディスプレイの表面に設けられて視野角を制御するディスプレイ用フィルムの製造方法であって、第１透明シート上に、親水性ポリマーと疎水性ポリマーとが連結したブロックコポリマーにより、透明ポリマー層を形成するステップと、透明ポリマー層に形成された複数の中空の柱状体のそれぞれに有色物質を充填するステップと、透明ポリマー層の第１透明シートと反対側に、第２透明シートを設けるステップとを有するものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係るディスプレイ用フィルムによれば、透明ポリマー材料から形成された透明ポリマー層と、透明ポリマー層に、全方向からの視野角を制御するために不規則に立設された複数の中空の柱状体と、柱状体のそれぞれに充填された有色物質とを備えている。
また、この発明に係るディスプレイ用フィルムの製造方法によれば、第１透明シート上に、親水性ポリマーと疎水性ポリマーとが連結したブロックコポリマーにより、透明ポリマー層を形成した後、透明ポリマー層に形成された複数の中空の柱状体のそれぞれに有色物質を充填している。
そのため、ディスプレイの全方向について視野角を制御することができるとともに、高精度に視野角を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１に係るディスプレイ用フィルムを示す斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るディスプレイ用フィルムの製造工程を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るディスプレイ用フィルムを構成するブロックコポリマーを示す化学式である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るディスプレイ用フィルムを示す平面図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係るディスプレイ用フィルムを示す側面図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係るディスプレイ用フィルムの視角制御イメージを示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係るディスプレイ用フィルムの効果を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係るディスプレイの視野角制御パネルを示す斜視図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係るディスプレイの視野角制御パネルを示す別の斜視図である。
【図１０】従来のＶＩＣ技術を示す説明図である。
【図１１】従来のＶＡＣ技術を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明に係るディスプレイ用フィルム、ディスプレイおよびそれらの製造方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
【００１６】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るディスプレイ用フィルムを示す斜視図である。図１において、このディスプレイ用フィルムは、図示しないディスプレイの表面に設けられて視野角を制御するものである。
【００１７】
また、このディスプレイ用フィルムは、透明ポリマー材料から形成された透明ポリマー層１１と、透明ポリマー層１１に、全方向からの視野角を制御するために不規則に立設された複数の中空の柱状体１２と、柱状体１２のそれぞれに充填された有色物質１３とを備えている。なお、図１では、柱状体１２が規則的に形成されているように示されているが、実際には、ディスプレイ用フィルム全体で柱状体１２は、不規則に立設されている。
【００１８】
続いて、図２および図３を参照しながら、図１に示したディスプレイ用フィルムの製造工程について説明する。図２は、この発明の実施の形態１に係るディスプレイ用フィルムの製造工程を示す説明図である。また、図３は、この発明の実施の形態１に係るディスプレイ用フィルムを構成するブロックコポリマーを示す化学式である。
【００１９】
図２において、まず、図示しない第１透明シート上に、親水性ポリマーと疎水性ポリマーとが連結したブロックコポリマー、具体的には、図３に示す親水性のポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）と疎水性のポリメタクリレート（ＰＭＡ）とが連結したブロックコポリマーを塗布し、透明ポリマー層１１を形成する（図２（ａ））。
【００２０】
このとき、親水性と疎水性という、相反する特性により、ポリエチレンオキシドは、不規則に立設された直径４ｎｍ〜１５ｎｍの柱状体１２を形成し、ポリメタクリレートは、その周りを囲むように透明ポリマー層１１を形成する。
【００２１】
ここで、これらの柱状体１２は、ナノサイズ多孔質構造であり、ナノシリンダー構造と称される。また、ポリエチレンオキシドにより形成された柱状体１２は、容易に除去することができ、柱状体１２を中空にすることができる。
【００２２】
次に、透明ポリマー層１１に形成された複数の中空の柱状体１２のそれぞれに有色物質１３を充填する。ここで、有色物質１３としては、例えば黒インク等の有色インクや、有色樹脂等が用いられる。その後、透明ポリマー層１１の第１透明シートと反対側に、図示しない第２透明シートが貼り付けられてディスプレイ用フィルムが構成される（図２（ｂ））。
【００２３】
続いて、図４から図６を参照しながら、図１に示したディスプレイ用フィルムの機能について説明する。図４は、この発明の実施の形態１に係るディスプレイ用フィルムを示す平面図である。また、図５は、この発明の実施の形態１に係るディスプレイ用フィルムを示す側面図である。また、図６は、この発明の実施の形態１に係るディスプレイ用フィルムの視角制御イメージを示す説明図である。
【００２４】
なお、図４から図６では、柱状体１２が規則的に形成されているように示されているが、実際には、ディスプレイ用フィルム全体で柱状体１２は、不規則に立設されている。すなわち、図４および図５に示すように、不規則に立設された第Ｎ列目の柱状体１２ａや第Ｎ＋１列目の柱状体１２ｂおよびその他の柱状体１２により、どの方向についても（３６０度全方向について）、図６に示すように視野角を制御することができる。
【００２５】
また、視野角は、柱状体１２の高さおよび柱状体１２間の距離、または有色物質１３の透過率を変化させることにより、調整することができる。また、柱状体１２の高さおよび柱状体１２間の距離は、ブロックコポリマーの構成によって変化させることができる。ここで、以下に各種条件を変化させた場合のディスプレイ用フィルムの効果を示す。
【００２６】
図７は、この発明の実施の形態１に係るディスプレイ用フィルムの効果を示す説明図である。なお、図７（ａ）は図５に示した側面図と透過角度とを示し、図７（ｂ）は各条件におけるシミュレーション結果を示している。
【００２７】
図７より、例えば柱状体１２間の距離と柱状体１２の高さとが１：４であり、柱状体１２の透過率が７０％であり、透過角度が４５°である場合に、ディスプレイ用フィルムの透過率が３８％となり、Ｓ−ＩＰＳ型のＬＣＤと組み合わせた場合の透過率が１３％となって、視野角が制御されていることが分かる。
【００２８】
このように、ナノシリンダー構造のシリンダー内部に有色物質を充填し、シリンダー間距離とシリンダーの高さを調節することにより、全方向で高精度に視野角制御を実現することができる。
【００２９】
以上のように、実施の形態１によれば、透明ポリマー材料から形成された透明ポリマー層と、透明ポリマー層に、全方向からの視野角を制御するために不規則に立設された複数の中空の柱状体と、柱状体のそれぞれに充填された有色物質とを備えている。
そのため、ディスプレイの全方向について視野角を制御することができるとともに、高精度に視野角を制御することができる。
【００３０】
実施の形態２．
図８は、この発明の実施の形態２に係るディスプレイの視野角制御パネルを示す斜視図である。また、図９は、この発明の実施の形態２に係るディスプレイの視野角制御パネルを示す別の斜視図である。図８および図９は、同様の構成を有しているので、図８を例に挙げて説明する。
【００３１】
図８において、この視野角制御パネルは、ＬＣＤやＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の表示パネルの背面または表面に設けられて、視野角を制御する機能を有するディスプレイを構成するものである。ここでは、視野角制御パネルが図示しないＬＣＤパネルとバックライトとの間に設けられているものとする。
【００３２】
また、この視野角制御パネルは、透明ポリマー材料から形成された透明ポリマー層１１と、透明ポリマー層１１に、全方向からの視野角を制御するために不規則に立設された複数の中空の柱状体１２と、柱状体１２のそれぞれに充填されたエレクトロクロミック物質１４と、透明ポリマー層１１の両面に設けられた透明電極１５ａ、１５ｂを備えている。
【００３３】
なお、図８では、柱状体１２が規則的に形成されているように示されているが、実際には、視野角制御パネル全体で柱状体１２は、不規則に立設されている。また、図８に示した視野角制御パネルの製造工程は、柱状体１２に有色物質１３を充填する代わりにエレクトロクロミック物質１４を充填し、第１透明シートおよび第２透明シートの代わりに透明電極１５ａ、１５ｂを用いている他は、実施の形態１で示したディスプレイ用フィルムの製造工程と同一である。
【００３４】
また、エレクトロクロミック物質１４は、印加される電圧や流れる電流によって色が変わるものであり、ここでは、電圧が印加されていない場合に透明であり、電圧が印加されている場合に黒色になるものである。なお、エレクトロクロミック物質１４に変えて、印加される電圧や流れる電流によって色が変わる他の物質を用いてもよい。
【００３５】
また、透明電極１５ａ、１５ｂは、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等で形成され、表示パネル（ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＣＦ（Ｃｏｌｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ））等に蒸着により形成されてもよいし、ＩＴＯのフィルムを用いてもよい。
【００３６】
続いて、図８および図９を参照しながら、視野角制御パネルの機能について説明する。図８において、透明電極１５ａ、１５ｂ間に電圧が印加されておらず、エレクトロクロミック物質１４に電流が流れていない場合には、柱状体１２が透明となって視野角が制限されず、広い視野角を得ることができる。
【００３７】
一方、図９において、透明電極１５ａ、１５ｂ間に電圧が印加され、エレクトロクロミック物質１４に電流が流れている場合には、柱状体１２が黒色となって視野角が制限され、視野角を狭めることができる。
【００３８】
このように、ナノシリンダー構造のシリンダー内部にエレクトロクロミック物質を充填し、透明電極間に電圧してエレクトロクロミック物質に電流を流すことにより、広い視野角と狭い視野角とを切り替えることができる。
【００３９】
以上のように、実施の形態２によれば、視野角制御パネルは、透明ポリマー材料から形成された透明ポリマー層と、透明ポリマー層に、全方向からの視野角を制御するために不規則に立設された複数の中空の柱状体と、柱状体のそれぞれに充填されたエレクトロクロミック物質と、透明ポリマー層の両面に設けられた透明電極を備えている。
そのため、ディスプレイの全方向について視野角を制御することができるとともに、高精度に視野角を制御することができる。
また、透明電極間に電圧してエレクトロクロミック物質に電流を流すことにより、ワイドビューアングルモードとナロウビューアングルモードとを選択的に切り替えることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１１  透明ポリマー層、１２  柱状体、１２ａ  第Ｎ柱状体、１２ｂ  第Ｎ＋１柱状体、１３  有色物質、１４  エレクトロクロミック物質、１５ａ、１５ｂ  透明電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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