头戴式显示器制造技术

一种头戴式显示器，其在与液晶显示面板(160)内的像素间具有黑色矩阵的滤光片相比靠可视侧，具备直线透射率根据入射光角度而变化的各向异性光学膜(150)，上述各向异性光学膜(150)包含单层或多层的各向异性光扩散层，在上述各向异性光扩散层的至少一个表面上，形成有根据JIS B0601‑2001测定得到的算术平均粗糙度Ra为0.10μm以下的表面凹凸，上述各向异性光扩散层具有矩阵区域以及折射率与上述矩阵区域不同的多个柱状区域，通过上述各向异性光学膜(150)，从而上述黑色矩阵的可视性降低，感觉不到着色，能够获得更高的沉浸感。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】头戴式显示器
本专利技术涉及头戴式显示器。
技术介绍
近年来，虚拟现实(以下，简称为VR)技术开发正在进展，作为显示器件而使用头戴式显示器(以下，简称为HMD)。HMD为使用了液晶(以下，简称为LCD)显示面板、有机电致发光(以下，简称为OLED)显示面板等的显示器件，是使用小型的图像显示面板，在观众的眼前直接提供图像的显示装置。HMD与以往的液晶显示面板等不同，眼睛与图像显示面板的距离极近，因此能够获得VR所需要的沉浸感。然而，LCD显示面板使用了滤光片，在滤光片的各像素间，为了防止背光源的漏光、RGB的混色而形成有黑色矩阵(BM)(图1)。因此，眼睛与头戴式显示器的显示用面板变得极近，因此存在上述黑色矩阵更明显地可视的问题(纱窗(screendoor)效应)，存在损害VR所需要的沉浸感的担忧。针对该问题，专利文献1中提出了在液晶显示面板的面板面(可视)侧设置预定的相位型衍射光栅的专利技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2016-206512号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，在使用了专利文献1所公开的相位型衍射光栅的HMD中，明确了图像的粗糙感得以抑制，但最多也只能够使黑色矩阵被观察得浅，具有得不到充分的沉浸感的担忧。本专利技术是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供使来自显示监视器的光通过上述各向异性光学膜来扩散、透射，使黑色矩阵的可视性降低，感觉不到着色，获得更高的沉浸感的HMD。用于解决课题的方法关于上述课题，本专利技术人等进行了深入研究，结果发现通过在与液晶显示面板内的滤光片相比靠可视侧，设置直线透射率根据入射光角度而变化的特定的各向异性光学膜，从而能够降低黑色矩阵的可视性，由此完成了本专利技术。即，本专利技术(1)涉及一种头戴式显示器，其特征在于，在与液晶显示面板内的滤光片相比靠可视侧，具备直线透射率根据入射光角度而变化的各向异性光学膜，上述各向异性光学膜至少包含单层或多层的各向异性光扩散层，在上述各向异性光扩散层的至少一个表面形成有表面凹凸，上述表面凹凸根据JISB0601-2001测定得到的算术平均粗糙度Ra为0.10μm以下，上述各向异性光扩散层具有基体区域以及折射率与上述基体区域不同的多个柱状区域。本专利技术(2)涉及上述专利技术(1)的头戴式显示器，其特征在于，上述单层或多层的各向异性光扩散层的雾度值为50％～85％。本专利技术(3)涉及上述专利技术(1)或(2)的头戴式显示器，其特征在于，上述各向异性光扩散层具有至少1个散射中心轴，上述至少1个散射中心轴角度为-15°～+15°。本专利技术(4)涉及上述专利技术(1)～(3)中的任一头戴式显示器，其特征在于，上述各向异性光扩散层的多个柱状区域构成为从上述各向异性光扩散层的一个表面朝另一个表面取向，并且延伸，上述各向异性光扩散层的一个表面中的上述多个柱状区域的表面形状具有短径和长径。本专利技术(5)涉及上述专利技术(4)的头戴式显示器，其特征在于，上述各向异性光扩散层的一个表面中的、上述柱状区域的平均长径/平均短径，即长宽比小于2。本专利技术(6)涉及上述专利技术(4)的头戴式显示器，其特征在于，上述各向异性光扩散层的一个表面中的、上述柱状区域的平均长径/平均短径，即长宽比为2～20。本专利技术(7)涉及上述专利技术(1)～(6)中的任一头戴式显示器，其特征在于，上述各向异性光扩散层的厚度为10μm～100μm。本专利技术(8)涉及上述专利技术(1)～(7)中的任一头戴式显示器，其特征在于，由上述各向异性光学膜的法线方向入射的光的直线透射率为5％～40％。本专利技术(9)涉及上述专利技术(1)～(8)中的任一头戴式显示器，其特征在于，在上述液晶显示面板内的滤光片与位于上述液晶显示面板的可视侧的偏振片之间具备上述各向异性光学膜。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供使黑色矩阵的可视性降低，感觉不到着色，沉浸感更高的头戴式显示器。附图说明图1为表示本专利技术涉及的黑色矩阵的例子的滤光片的示意图。图2为表示本专利技术涉及的HMD的显示部的结构例的截面图。图3为表示本专利技术涉及的各向异性光学膜的入射角依赖性的说明图。图4为本专利技术涉及的各向异性光扩散层的平面方向的截面图。图5为表示本专利技术涉及的各向异性光扩散层的例子的示意图。图6为用于说明各向异性光扩散层中的散射中心轴的三维极坐标显示。图7为用于说明各向异性光扩散层中的扩散区域与非扩散区域的光学曲线。图8为表示各向异性光扩散层的入射光角度依赖性测定方法的示意图。图9为表示包含任意工序1-3的本专利技术涉及的各向异性光扩散层的制造方法的示意图。图10为实施例1和比较例4的头戴式显示器中观察到的照片。具体实施方式1.主要词语的定义所谓“直线透射率”，一般而言，涉及对于各向异性光学膜或各向异性光扩散层入射的光的直线透射性，为从某入射光角度入射时，与入射方向相同的直线方向的透射光量和所入射的光的光量的比率，由下述式表示。直线透射率(％)＝(直线透射光量/入射光量)×100所谓“散射中心轴”，是指使向各向异性光学膜或各向异性光扩散层的入射光角度变化时，与直线透射性以该入射光角度为界具有大致对称性的光的入射光角度一致的方向。设为“具有大致对称性”，是因为在散射中心轴相对于膜的法线方向具有倾斜度的情况下，光学特性(后述的“光学曲线”)严格地说不具有对称性。散射中心轴能够如下确认：利用光学显微镜来观察各向异性光学膜的截面的倾斜度，或使入射光角度变化来观察隔着各向异性光学膜的光的投影形状。所谓“散射中心轴角度”，为散射中心轴相对于各向异性光学膜或各向异性光扩散层表面的法线方向的倾斜度，为将各向异性光学膜或各向异性光扩散层的法线方向设为0°时的角度。在本说明书中，没有将“散射”和“扩散”这两者进行区别来使用，两者表示相同含义。进一步，将“光聚合”和“光固化”的含义设为光聚合性化合物通过光进行聚合反应，将两者作为同义词来使用。在本说明书中，在没有任何说明而仅记载为“法线”的情况下，表示各向异性光学膜的表面或各向异性光扩散层的表面的法线。在本说明书中，在没有任何说明而仅记载为“柱状区域的表面形状”或“表面形状”的情况下，表示柱状区域在各向异性光扩散层表面上的表面形状。1-1.头戴式显示器(HMD)HMD为安装于头部的显示器装置，为帽子型、眼镜型的可穿戴设备之一。本专利技术涉及的HMD只要作为显示部使用LCD显示面板，在上述液晶显示面板的可视侧包含滤光片，就没有特别限定。即，包括如下的HMD：帽子型、眼镜型这样的形状、安装于双眼或单眼的安装方法、完全覆盖眼睛而完全不能视认外部的“非透射型”、使用半反射镜等而能够看见外部情况的“透射型”这样的显示器样式、3D型、2D型的影像方式、VA方式、IPS方式这样的液晶面板的驱动方式等。...

【技术保护点】
1.一种头戴式显示器，其特征在于，在与液晶显示面板内的滤光片相比靠可视侧，具备直线透射率根据入射光角度而变化的各向异性光学膜，/n所述各向异性光学膜至少包含单层或多层的各向异性光扩散层，/n在所述各向异性光扩散层的至少一个表面形成有表面凹凸，/n所述表面凹凸根据JIS B0601-2001测定得到的算术平均粗糙度Ra为0.10μm以下，/n所述各向异性光扩散层具有基体区域以及折射率与所述基体区域不同的多个柱状区域。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180514 JP 2018-0931991.一种头戴式显示器，其特征在于，在与液晶显示面板内的滤光片相比靠可视侧，具备直线透射率根据入射光角度而变化的各向异性光学膜，
所述各向异性光学膜至少包含单层或多层的各向异性光扩散层，
在所述各向异性光扩散层的至少一个表面形成有表面凹凸，
所述表面凹凸根据JISB0601-2001测定得到的算术平均粗糙度Ra为0.10μm以下，
所述各向异性光扩散层具有基体区域以及折射率与所述基体区域不同的多个柱状区域。


2.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其特征在于，所述单层或多层的各向异性光扩散层的雾度值为50％～85％。


3.根据权利要求1或2所述的头戴式显示器，其特征在于，所述各向异性光扩散层具有至少1个散射中心轴，所述至少1个散射中心轴角度为-15°～+15°。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的头戴式显示器，其特征在于，所述各向异性光扩散层的多个柱状...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂野翼，杉山仁英，大岛彻也，木暮亮太郎，中村幸宏，
申请(专利权)人：株式会社巴川制纸所，株式会社日本显示器，
类型：发明
国别省市：日本;JP