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WO2024225090A1 - 表示装置、電子機器 - Google Patents

表示装置、電子機器 Download PDF

Info

Publication number
WO2024225090A1
WO2024225090A1 PCT/JP2024/014924 JP2024014924W WO2024225090A1 WO 2024225090 A1 WO2024225090 A1 WO 2024225090A1 JP 2024014924 W JP2024014924 W JP 2024014924W WO 2024225090 A1 WO2024225090 A1 WO 2024225090A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
display device
image
display
surface layer
layer
Prior art date
Application number
PCT/JP2024/014924
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
隆宏 石鍋
浩尚 坪井
Original Assignee
Kepler株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2023074574A external-priority patent/JP2024158933A/ja
Application filed by Kepler株式会社 filed Critical Kepler株式会社
Publication of WO2024225090A1 publication Critical patent/WO2024225090A1/ja

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Definitions

  • the present invention relates to display devices and electronic devices.
  • Patent Document 1 aims to improve the design by preventing the viewer from viewing a black screen when no image is displayed, which would cause a sense of incongruity with the surrounding environment.
  • a method of detecting the brightness and color of the external light around the display device using a sensor or the like, and adjusting the color tone of the image displayed on the display screen in accordance with that information is also known.
  • the image resolution decreases, making it difficult to display a clear image.
  • the viewer perceives the smooth surface shape of the display surface, making it difficult to express the texture of the object.
  • an image of an object with fine irregularities on its surface such as stone, wood, paper, textiles, or oil paintings, is displayed on the display surface, a discord occurs between the displayed image and the surface shape of the display surface as seen by the viewer, making it difficult to express the texture.
  • the present invention was made in consideration of these problems, and aims to provide a display device and electronic device that allows the viewer to sense the texture of an image of an object with fine irregularities on the surface, such as wood, stone, paper, oil paintings and other paintings, textiles, etc., displayed on the display screen, thereby improving the design.
  • a display device displays an image on a display surface, and is provided with a surface layer closest to the viewer that is optically transparent and has an uneven shape on the viewer side, the uneven shape has an arithmetic mean roughness Ra of 10 ⁇ m or more and 3000 ⁇ m or less, the haze value of the surface layer is 40% or more and 85% or less, the distance from the lowest point of the uneven shape to the image forming layer that forms the displayed image in the thickness direction of the display device is 0.3 mm or less, the decrease rate of luminance in a direction that forms an angle of 60° with respect to the normal direction of the surface on the surface on which the surface layer is laminated is 45% or less based on the luminance in the normal direction of the surface, and further includes a sensor unit that detects the brightness and color of external light incident on the display surface, and an image adjustment unit that adjusts the brightness and color of the image displayed by the display device based on the information on the brightness and color of the external light detected by the sensor unit.
  • the uneven shape has irregular depths of the recesses, heights of the protrusions, and distribution of the unevenness in the surface direction of the surface layer.
  • the haze value at the outermost surface of the uneven shape is non-uniformly distributed in the plane direction of the surface layer.
  • the regular reflectance of external light incident on the display device inside the display device is 1% or less.
  • the electronic device is equipped with a display device as described above in either (1) or (4).
  • the present invention provides a display device and electronic device that allows the viewer to sense the texture of an image of an object with fine irregularities on its surface, such as wood, stone, paper, oil paintings, textiles, etc., displayed on the display screen of the display device, thereby improving the design.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an electronic device 1 according to an embodiment. 1 is a diagram illustrating an example of use of an electronic device 1 according to an embodiment. 1 is a diagram illustrating a layer structure of a display device 10 according to an embodiment. 1 is a block diagram showing a configuration of a display device 10 according to an embodiment. FIG. 2 is an enlarged view of a portion of a cross section of a surface layer 15 according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a display device in Measurement Example 1.
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a display device in Measurement Example 2.
  • 1 is a graph showing the luminance distribution on a light output surface 12a of a display panel 12 of the display devices of measurement examples 1 and 2.
  • 13 is a diagram illustrating a distance S in a display device in an arbitrary measurement example.
  • 13 is a table showing evaluation results of image texture in the display devices of Measurement Examples 3 to 28.
  • 13 is a table showing evaluation results of the texture of images of display devices in Measurement Examples 29 to 38.
  • 1 is a photograph showing an example of a display device 10 and an electronic device 1 that include, in a part of a light output surface 12a, a surface layer 15 whose uneven shape has an arithmetic mean roughness Ra, a haze value, and a distance S that satisfy preferred ranges.
  • 10 is an enlarged view of a portion of a cross section of a surface layer 35 according to another embodiment 1.
  • FIG. 4 is a photograph showing the appearance of the surface of the laminate 40.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the layer structure of a laminate 70.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an electronic device 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of how the electronic device 1 of the present embodiment is used.
  • the electronic device 1 of this embodiment is a tablet terminal including a display device 10 having a display surface 10a (screen) for displaying images, a housing unit 50 for holding the display device 10, an input/output unit and a communication unit (not shown), and a control unit (not shown) for controlling the electronic device 1.
  • the input unit is an input device such as a mouse, keyboard, touch panel, button, etc., and outputs received operation information to the control unit of the electronic device 1.
  • the communication unit is a module for performing processing related to communication.
  • the control unit of the electronic device 1 can transmit and receive information via a network (not shown) using the communication unit, and can communicate with, for example, a personal computer outside the electronic device 1.
  • the electronic device 1 is not limited to the tablet terminal described above, but may also be a smartphone, an e-book reader, a digital photo frame, a display device for displaying paintings or NFT (non-fungible token) art, an electronic textbook, etc. Note that the electronic device 1 as an embodiment of the present invention is not limited to these examples.
  • the electronic device 1 of the present embodiment is embedded in a wall surface 60 formed of a wooden board, for example, and disposed so that the periphery of the display surface 10a is surrounded by the wooden board, so that the viewer can visually recognize the grain pattern of the wood of the wall surface 60 around the periphery of the display surface 10a.
  • the electronic device 1 and the display device 10 will be described by displaying an image in which text or the like is drawn on a wood grain pattern as shown in Fig. 2.
  • the wood grain pattern of this image is to be in harmony with the wood grain pattern of the wall surrounding the display device.
  • Such a display device 10 is used, for example, for sales promotion advertisements and menu displays in a store, and has the advantage that the text information to be displayed can be easily changed. Further, the electronic device 1 and the display device 10 of the present embodiment are described taking as an example a case where the display surface 10a (screen) has a rectangular shape, but the shape of the display surface 10a is not limited thereto.
  • the display device 10 and electronic device 1 of this embodiment allow an observer to view an image displayed on the display surface 10a with the texture of letters and the like being painted on the grain patterned surface of wood, making it possible to display images that harmonize with the surrounding environment.
  • the display device 10 and electronic device 1 are not limited to the texture of the grain of a wooden surface, but when an object having an uneven surface such as stone, paper, oil paintings, textiles, etc. is displayed on the display surface 10a, the viewer can obtain the texture of the object.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the layer structure of the display device 10 of the present embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a display device 10 according to the present embodiment.
  • the display device 10 of this embodiment is a transmissive liquid crystal display device (liquid crystal display) including a backlight 11 , a display panel 12 , a surface layer 15 , a display control unit 20 , a storage unit 24 , and a sensor unit 25 .
  • the direction parallel to the thickness direction of the display device 10 is appropriately indicated as the direction of arrow d. In this d direction, the rear side of the display device 10 is defined as the -d side, and the observer side is defined as the +d side.
  • the display device 10 illuminates the display panel 12 from the rear side with a backlight 11, and displays video information formed on the display panel 12 on a display surface 10a.
  • display devices although it depends on the use of the display device, many of them tend to have a wide viewing angle in the horizontal direction of the screen and a narrow viewing angle in the vertical direction of the screen.
  • the display device 10 of the present embodiment has an equally wide viewing angle regardless of the direction within the screen, or the change in viewing angle is small, and displays an image with no change in brightness or only a small change in brightness regardless of the direction from which it is observed.
  • the backlight 11 is a surface light source device that illuminates the display panel 12 from the rear side (-d side).
  • the backlight 11 may be an edge-light type surface light source device equipped with a light guide plate or the like, or a direct type surface light source device.
  • a general-purpose backlight 11 can be used.
  • Edge-lit backlights include those that are appropriately equipped with multiple LEDs (light-emitting diodes) as light sources, a light guide plate and reflective film that guide light from the light source, a light diffusion sheet that diffuses the light emitted from the light guide plate, a prism sheet that controls the light emission direction, and various optical sheets such as a reflective polarizing sheet that improves the efficiency of using a specific polarized light.
  • Direct-lit backlights include those that are appropriately equipped with multiple LEDs arranged on the back side facing the light-emitting surface as light sources, a reflective film, and various optical sheets such as the light diffusion sheet, prism sheet, and reflective polarizing sheet described above.
  • the display panel 12 is a plate-like member having a highly transparent glass plate as a substrate, and is a transmissive display section that displays video information on the display surface 10a of the display device 10.
  • the display panel 12 may be a film-like member having a highly transparent polyimide film as a substrate.
  • the display panel 12 of this embodiment is a transmissive liquid crystal panel including an electrode layer, a polarizing layer, a liquid crystal layer, etc. (not shown). It is preferable that the display panel 12 adopts a driving method for the liquid crystal layer that has a wide viewing angle range, such as a VA method, an IPS method, or an FFS method.
  • a surface layer 15 is laminated on the light output surface 12a of the display panel 12.
  • the display device 10 of this embodiment preferably has a gentle luminance distribution on the light output surface 12a, and has a wide viewing angle characteristic with less luminance reduction when observed from an oblique direction compared to when observed from the front, or no luminance reduction.
  • the display surface 10a of the display device 10 and the electronic device 1 has a gentle Lambertian luminance distribution in both the vertical and horizontal directions of the screen.
  • the reduction rate of the luminance (luminance at an observation angle of 60°) in a direction that forms an angle of 60° with respect to the normal direction of the light-emitting surface 12a at point B is 45% or less.
  • the surface layer 15 is laminated on the light output surface 12a of the display panel 12, and is located on the side closest to the viewer (+d side) in the display device 10.
  • the surface layer 15 may be laminated integrally with the light output surface 12a, or may be bonded to the light output surface 12a by a highly transparent bonding layer (not shown). This bonding layer may have light diffusing properties.
  • the surface layer 15 is a film-like or sheet-like member that is optically transparent and has a fine irregular uneven shape on the surface facing the viewer.
  • the surface layer 15 has a function of improving the texture of an object in an image displayed on the display surface of the display device 10.
  • the surface layer 15 is not limited to the texture of wood as in this embodiment, but can also improve the texture of an image of an object having fine and irregular unevenness on the surface, such as stone, paper, paintings such as oil paintings, cloth, knitted fabric, woven fabric, etc., by being placed on the light-emitting surface 12a.
  • FIG. 5 is an enlarged view of a portion of a cross section of the surface layer 15 of this embodiment.
  • the surface layer 15 of this embodiment includes a base layer 151 and an uneven layer 152.
  • the surface layer 15 diffuses the light emitted from the light-emitting surface 12a of the display panel 12 by its uneven shape, etc. This diffusion effect has no directionality.
  • the base layer 151 is a sheet-like or film-like resin member having optical transparency.
  • the resin forming the base layer 151 is preferably a thermoplastic resin such as PC (polycarbonate), MBS (methacrylate-butadiene-styrene copolymer), MS (methacrylate-styrene copolymer), PET (polyethylene terephthalate), PS (polystyrene), or TAC (triacetyl cellulose), but is not limited thereto, and other resins may also be used.
  • the thickness of the base material layer 151 is preferably 20 to 100 ⁇ m, and more preferably 30 to 50 ⁇ m.
  • the uneven layer 152 is formed on the viewer side (+d side) of the base layer 151 in the thickness direction (d direction), and has fine irregular unevenness on the viewer side.
  • the uneven layer 152 is integrally formed on one side of the base layer 151.
  • the concave-convex layer 152 is formed of, for example, an ultraviolet-curable resin such as urethane acrylate, polyester acrylate, epoxy acrylate, etc.
  • the concave-convex layer 152 may also be formed of other ionizing radiation-curable resins such as an electron beam-curable resin.
  • the uneven shape of the uneven layer 152 is one in which the size of the unevenness (the height of the convex parts, the depth of the concave parts) and the distribution of the positions of the unevenness are irregular, but the uneven shape may also have periodicity, etc., depending on the object of the displayed image.
  • the uneven shape can be formed by applying an ultraviolet-curable resin or the like to one side of the base layer 151, pressing a mold for forming the uneven shape onto the coating to form (transfer) the uneven shape, and curing the ultraviolet-curable resin by irradiating ultraviolet light.
  • the method for forming the uneven shape layer 152 is not limited to the above method and may be selected as appropriate.
  • the mold for forming the uneven shape may be made by taking a mold from the surface of an object (in this embodiment, the surface of a wooden board) whose texture is to be improved when displayed as an image, to form an inverse mold of the uneven shape.
  • the uneven shape of the surface layer 15 may be set to a preferred cross-sectional shape depending on the object of the image displayed on the display surface 10a, and the angle of the unevenness and the acuteness of the apex of the convexity, etc. can be set appropriately.
  • the uneven shape preferably has an arithmetic mean roughness Ra (JIS B 0601:2001) of 10 ⁇ m or more and 3000 ⁇ m or less. If the arithmetic mean roughness Ra of the uneven shape is less than 10 ⁇ m, the unevenness of the uneven shape is small, the surface of the surface layer 15 is nearly flat, the image light cannot be sufficiently diffused, and the texture cannot be improved.
  • the arithmetic mean roughness Ra of the uneven shape is greater than 3000 ⁇ m, the unevenness of the uneven shape is too large, the image becomes blurred, and the texture cannot be improved. Therefore, it is preferable that the arithmetic mean roughness Ra of the uneven shape is in the above range.
  • the arithmetic mean roughness Ra of the uneven shape can be measured using a laser microscope (VK-9710 manufactured by Keyence Corporation) or the like.
  • the surface layer 15 can improve the texture of the object (wood, stone, paper, textile, painting, etc.) displayed as an image.
  • the optimal range of the arithmetic mean roughness Ra varies depending on the object whose texture is to be improved.
  • the haze value of the surface layer 15 is 40% or more and 85% or less. If the haze value of the surface layer 15 is less than 40%, the texture of the object displayed as an image is deteriorated. If the haze value of the surface layer 15 is more than 85%, the image becomes blurred and the image resolution is reduced. Therefore, it is preferable that the haze value of the surface layer 15 is in the above range.
  • the haze value can be measured in accordance with JIS K 7136:2000 using a haze meter (HM-150 manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.) In the measurement, parallel light is incident on the surface side of the surface layer 15 that does not have an uneven shape (the substrate layer 151 side) at an incident angle of 0°.
  • HM-150 manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.
  • the surface layer 15 is not limited to the above example, and may have the following configuration.
  • the uneven layer 152 of the surface layer 15 or the base layer 151, or both of them, may contain particles that act as a diffusing material for diffusing light.
  • the surface layer 15 may have a single-layer structure without the base layer 151 .
  • the surface layer 15 may also have an antireflection layer formed along the fine unevenness on its outermost surface.
  • the surface layer 15 may also have a layer having at least one function such as an ultraviolet absorbing function, an antistatic function, an antifouling function, or a hard coat function.
  • the distance S from the bottom point of the uneven shape of the surface layer 15 on the rear side to the surface of the image forming layer that forms the image in the display panel 12 closest to the viewer be 0.3 mm or less, from the viewpoint of improving the texture of the image.
  • the image forming layer is a liquid crystal layer when the display panel 12 is a liquid crystal display panel as in this embodiment. Therefore, in this embodiment, the distance S can be adjusted by changing the thickness of a member (i.e., a CF substrate, a polarizing layer, etc., not shown) located between the liquid crystal layer of the display panel 12 and the surface layer 15.
  • the distance S is greater than 0.3 mm, the image will be perceived as being located inside the display panel 12, rather than on the outermost surface of the display device 10, which is the display surface, creating a sense of depth in the image and reducing the texture of the image. Therefore, it is preferable that the distance S is 0.3 mm or less.
  • the display control unit 20 and other components will be described with reference to FIG.
  • the sensor unit 25 detects the brightness and color of light in the usage environment of the electronic device 1 and the display device 10, i.e., the brightness and color of external light incident on the display surface 10a, and outputs the brightness and color to the image adjustment unit 21.
  • the sensor unit 25 detects the brightness and color of external light, such as sunlight or illumination light, incident on point A, which is the screen center of the display surface 10a of the display device 10, and outputs the brightness and color to the image adjustment unit 21 of the display control unit 20.
  • This sensor unit 25 may be, for example, a general-purpose spectrophotometer arranged outside the display device 10, or a smaller environmental light sensor that outputs color information (chromaticity) using the tristimulus colors XYZ of the CIE XYZ color system, or a light-receiving element arranged within the display panel 12.
  • the sensor unit 25 is not limited to the above example, and may be configured to detect the brightness and color of external light at multiple points on the display surface 10a.
  • the display surface 10a may be partitioned into multiple areas, and the sensor unit 25 may detect the brightness and color of external light at the center point of each area.
  • the display surface 10a may be partitioned into multiple areas, and a light receiving element serving as the sensor unit 25 may be disposed at the center position of each area within the display panel 12.
  • the light receiving element may be disposed near the pixel electrode in one pixel circuit.
  • the light receiving element may be provided in all pixel circuits in the area that becomes the display surface 10a, or may be disposed only in a selected number of locations.
  • a photodiode or the like may be used as the light receiving element.
  • the display control unit 20 controls the driving of the backlight 11 and the display panel 12.
  • the display control unit 20 has an image adjustment unit 21, an electrode control unit 22, a light source control unit 23, etc.
  • the display control unit 20 can use a CPU (Central Processing Unit) or the like.
  • the image adjustment unit 21 adjusts the brightness and color tone of the image to be displayed on the display surface 10 a of the display device 10 based on the brightness and color of the external light detected by the sensor unit 25 .
  • the image adjustment unit 21 adjusts the brightness and color of the entire image displayed on the screen based on the information on the brightness and color of the detected external light.
  • the image adjustment unit 21 may adjust the brightness and color of the image to be displayed based on the two-dimensional distribution of the brightness and color of the external light on the display surface 10a. In particular, when the sensor unit 25 is disposed in each pixel, the image adjustment unit 21 may adjust the brightness and color of the image in each pixel area.
  • the electrode control unit 22 controls the voltage related to the electrodes that drive a liquid crystal layer (not shown) of the display panel 12 according to instructions from the image adjustment unit 21 .
  • the light source control unit 23 controls the brightness of the light source (not shown) of the backlight 11 according to instructions from the image adjustment unit 21 .
  • the storage unit 24 stores a computer program or data that defines a processing procedure or the like for the image adjustment unit 21 to adjust the brightness and color tone of the image displayed on the display surface 10a.
  • the storage unit 24 also temporarily stores data and the like necessary for the image adjustment unit 21 and the like to execute processing.
  • the storage unit 24 can use a memory element such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory).
  • the display control unit 20 of the present embodiment is capable of inputting information and the like via an input unit or a communication unit of the electronic device 1. Note that the present invention is not limited to this example, and the display device 10 may be provided with an input unit or a communication unit.
  • Image display by the electronic device 1 and the display device 10 of this embodiment will be described with reference to FIG.
  • an image to be displayed on the display surface 10a is output to the display control unit 20 by the input unit and communication unit of the electronic device 1, and an instruction is given to the display control unit 20 of the display device 10 to display the image.
  • an image in which letters are drawn on the surface of a piece of wood having a grain pattern is selected, as shown in Fig. 2 .
  • the image adjustment unit 21 instructs the sensor unit 25 to detect the brightness and the like of external light.
  • the sensor unit 25 detects the brightness and color of external light incident on the display surface 10a.
  • the sensor unit 25 detects the brightness and color of external light incident on point A, which is the geometric center of the display surface 10a.
  • the sensor unit 25 outputs the detection result to the image adjustment unit 21.
  • the image adjustment unit 21 adjusts the brightness and color of the image to be displayed according to the brightness and color of the external light detected by the sensor unit 25.
  • the image adjustment unit 21 calls up a program related to image processing from the storage unit 24, and calculates, based on the program, the brightness and color of the wood and characters corresponding to the external light environment detected by the sensor unit 25.
  • the image adjustment unit 21 generates an image with adjusted brightness and color according to the calculation result (hereinafter referred to as an adjusted image).
  • the image adjustment unit 21 outputs information necessary for driving the electrodes of the display panel 12 and the light source of the backlight 11 to the electrode control unit 22 of the display panel 12 and the light source control unit 23 of the backlight 11 based on the adjusted image.
  • the display device 10 displays the adjusted image on the display surface 10a.
  • the surface layer 15 of this embodiment has the effect of allowing the viewer to sense the texture of images of wood, stone, paper, paintings, textiles, etc. displayed on the screen, and enhancing that texture.
  • the sensor unit 25 and the image adjustment unit 21 of the display control unit 20 allow the display device 10 to display an image that corresponds to the brightness and color of the external light in the environment in which the display device 10 is placed, thereby further enhancing harmony between the image and the surrounding environment.
  • the display device 10 and the electronic device 1 can display images that harmonize with the surrounding environment and have an improved texture, thereby improving the design.
  • Display devices of measurement examples 1 to 38 corresponding to examples and comparative examples of the display device 10 of this embodiment were prepared, and the texture displayed on the display surface, etc. were evaluated.
  • the display devices of measurement examples 1 to 38 differ in the luminance distribution on the light-emitting surface 12a of the display panel 12, the arithmetic mean roughness Ra of the uneven shape of the surface layer 15, the distance S from the bottom of the uneven shape of the surface layer 15 to the liquid crystal layer serving as the image forming layer, the haze value of the surface layer 15, etc.
  • This point B is a point that coincides with point A on the display surface 10a when viewed from the thickness direction of the display device.
  • the luminance distribution in a direction passing through point B on the light output surface 12a and parallel to the up-down direction of the screen is equal to the luminance distribution in a direction passing through point B and parallel to the left-right direction of the screen, or the difference is small enough to be considered to be equal.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the display device of Measurement Example 1.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of a display device in Measurement Example 2.
  • the display device of measurement example 1 includes a surface layer 15, a display panel 12, and a backlight 11B as shown in Fig. 6.
  • the display device of measurement example 2 includes a surface layer 15, a display panel 12, and a backlight 11 as shown in Fig. 7.
  • the display device of Measurement Example 1 and the display device of Measurement Example 2 have some different optical members constituting the backlight, but are otherwise similar in configuration.
  • the display device of Measurement Example 1 corresponds to a commercially available display device (PV10109LZR40G manufactured by Kingtech) with a surface layer 15 laminated on the outermost surface.
  • the display devices in measurement examples 1 and 2 both have a screen size of 10.1 inches.
  • the display panel 12 used in the display devices of Measurement Examples 1 and 2 includes, in order from the rear side (backlight side) in the thickness direction, a polarizing layer 121, a TFT substrate 122, a liquid crystal layer 123, a CF substrate 124, an optical film (retardation film) 125, and a polarizing layer 126.
  • This display panel 12 is an IPS-type liquid crystal display panel.
  • the backlight 11B of the display device of the measurement example 1 includes a light source unit 111, a light guide plate 112, a reflector plate 113, a light diffusion sheet 114, a first prism sheet 115, and a second prism sheet .
  • the backlight 11 of the display device of the measurement example 2 includes a light source unit 111 , a light guide plate 112 , a reflector plate 113 , a light diffusion sheet 114 , and a Lambertian light diffusion plate 117 .
  • the light source unit 111 is a member that emits light, and includes a plurality of LEDs arranged at equal intervals along a side surface (light entrance surface 112 a ) of the light guide plate 112 .
  • the light guide plate 112 is a member that guides the light from the light source unit 111 toward a side surface 112b opposite to the light entrance surface 112a.
  • the reflector plate 113 is a member that reflects the light that is emitted from the light guide plate 112 to the rear surface side back toward the light guide plate 112.
  • the light diffusion sheet 114 is an optical member that has the effect of diffusing and spreading the light emitted from the light guide plate 112, and has a non-directional diffusion effect.
  • the first prism sheet 115 and the second prism sheet 116 used in the backlight 11B of Measurement Example 1 are optical sheets having a plurality of unit prisms arranged on the surface facing the observer (+d side), and have the function of directing the light emitted from the light diffusion sheet 114 toward the front direction by the unit prisms.
  • the unit prisms extend in one direction along the sheet surface, have an isosceles triangular cross section, and are arranged in a direction intersecting the longitudinal direction.
  • the arrangement directions of the unit prisms of the first prism sheet 115 and the second prism sheet 116 are perpendicular to each other.
  • the arrangement direction of the unit prisms of the first prism sheet 115 is the vertical direction of the screen
  • the arrangement direction of the unit prisms of the second prism sheet 116 is the horizontal direction of the screen.
  • the Lambertian light diffuser 117 used in the backlight 11 of measurement example 2 is an optical sheet that diffuses incident parallel light and emits it, and is a diffusion sheet that emits light with a Lambertian luminance distribution.
  • a diffuse transmission sheet Zenith Polymer Lambertian diffuse transmission sheet SG3201 manufactured by SphereOptics was used as the Lambertian light diffuser 117.
  • the luminance distribution of the display device in each measurement example was measured by displaying a white screen on the display device in each measurement example, and measuring the luminance distribution from -80° to 80° to the left and right of the screen at point B on the light output surface 12a using a conoscope manufactured by autoronics.
  • FIG. 8 is a graph showing the luminance distribution on the light exit surface 12a of the display panel 12 of the display devices of the first and second measurement examples.
  • the vertical axis represents normalized luminance
  • the horizontal axis represents the observation angle (angle with respect to the normal direction of the screen).
  • the front luminance is set to 1 as a reference, and the luminance at each observation angle is normalized. 8 in the display device of Measurement Example 1, the luminance decreases as the observation angle increases, and the 1/2 angle is about 25 degrees. In contrast, in the display device of Measurement Example 2, the decrease in luminance is small even when the observation angle increases.
  • the rate of decrease in luminance at an observation angle of 60° compared to the luminance at an observation angle of 0° is approximately 83.3%.
  • the rate of decrease in luminance at an observation angle of 60° compared to the luminance at an observation angle of 0° is approximately 43.6%.
  • This rate of decrease in luminance is the average value of the rate of decrease at an observation angle of +60° and the rate of decrease at an observation angle of -60°.
  • the surface layer 15 used in the display devices of Measurement Examples 1 and 2 has an arithmetic mean roughness Ra of the uneven shape of 100 ⁇ m and a haze value of 60%.
  • the display devices of measurement examples 1 and 2 used a spectroradiometer CL-500A manufactured by Konica Minolta, Inc. as the sensor unit 25 to measure the brightness and color of external light at point A, which is the center of the display surface 10a, and adjusted the brightness and color of the image using the display control unit 20, and displayed the adjusted image on the display surface 10a.
  • the texture of the displayed image was evaluated in a bright room environment, with the observer observing from a position 30 cm away from point A, the center of the screen, in a direction that forms an angle of 60 degrees with respect to the normal direction of the display surface 10a (observation angle of 60 degrees).
  • the texture of the images displayed on the display surface 10a of the display devices in the measurement examples 1 and 2 was evaluated as follows.
  • the display device of Measurement Example 1 As the observation angle increased, the brightness of the image significantly decreased, and the change in image brightness due to the observation angle was rapid. Therefore, in the display device of Measurement Example 1, it was difficult for the observer to obtain the texture of the wood surface from the displayed image.
  • the change in image brightness due to the viewing angle was small, and the image could be observed regardless of the viewing angle.
  • the viewer was able to fully grasp the texture of the wood surface from the displayed image he/she viewed, and was able to recognize the letters as if they were written on the board.
  • display devices of measurement examples 3 to 28 were prepared which were different in the arithmetic mean roughness Ra of the unevenness of the surface layer 15 and the distance S between the lowest point of the unevenness (the point closest to the rear side (-d side) of the unevenness) and the point closest to the viewer (+d side) of the liquid crystal layer 123, and the texture of the images displayed on these display surfaces 10a were evaluated.
  • the display devices of measurement examples 3 to 28 have the same display panel 12 and backlight 11 as in measurement example 2, but the distance S and the arithmetic mean roughness Ra are different.
  • the display device of each measurement example detected the brightness and color of external light at point A on the display surface 10a using the sensor unit 25, and displayed an image whose brightness and color were adjusted using the display control unit 20.
  • the observation position and external light conditions for the displayed image of the display device of each measurement example were as described above.
  • Fig. 9 is a diagram for explaining the distance S in a display device of an arbitrary measurement example.
  • Fig. 9 shows an enlarged view of a part of a cross section parallel to the thickness direction (direction d) of the display device of an arbitrary measurement example.
  • the distance S is the distance from the bottom of the valley on the rear side of the uneven shape of the surface layer 15 to the surface of the liquid crystal layer 123 closest to the viewer. This distance S can be adjusted by changing the thicknesses of the members between the liquid crystal layer 123 and the surface layer 15, that is, the CF substrate 124, the optical sheet 125, and the polarizing layer 126.
  • arithmetic mean roughness Ra of the uneven shape of the surface layer 15 were prepared, namely, 5 ⁇ m, 8 ⁇ m, 10 ⁇ m, 3000 ⁇ m, and 7000 ⁇ m.
  • Six examples of distance S were prepared, namely, 0.15 mm, 0.20 mm, 0.25 mm, 0.3 mm, 0.5 mm, and 0.7 mm.
  • the uneven layer 152 of the surface layer 15 contains a diffusion material that diffuses light (Micropearl, average particle size 10 ⁇ m, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), and the haze value of each surface layer 15 is adjusted to be approximately 60%, regardless of the arithmetic mean roughness Ra of the uneven shape.
  • a diffusion material that diffuses light Miropearl, average particle size 10 ⁇ m, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.
  • FIG. 10 is a table showing the evaluation results of the image texture in the display devices of Measurement Examples 3 to 28.
  • images in which the observer was able to obtain a texture were marked with a circle as "good,” and images in which the observer was unable to obtain a texture were marked with a cross as "unacceptable.”
  • the larger the arithmetic mean roughness Ra of the uneven shape the more blurred the image became, and the texture of the object could not be obtained.
  • the arithmetic mean roughness Ra of the uneven shape of the surface layer 15 was 5 ⁇ m or 8 ⁇ m, which is less than 10 ⁇ m, the uneven shape was too small, and the roughness of the surface of the object displayed in the image was not visually recognized, and the observer could not obtain the texture of the image.
  • the greater the distance S the greater the sense of depth of the image (the image feels as if it is displayed inside the display panel 12 rather than the display surface, i.e., at the back of the screen), making it difficult to capture the texture of the object.
  • the distance S was 0.3 mm or smaller values such as 0.25 mm, 0.20 mm, and 0.15 mm
  • the sense of depth was suppressed and the texture of the image was obtained when the arithmetic mean roughness Ra of the uneven shape was 10 ⁇ m or 3000 ⁇ m.
  • the arithmetic mean roughness Ra was 7000 ⁇ m, the image became blurred and the texture of the image was difficult to obtain, regardless of the value of the distance S.
  • the texture of the objects in the image can be improved. Furthermore, by setting the distance S to 0.3 mm or less, the sense of depth of the image can be suppressed and the texture of the objects in the image can be improved.
  • display devices of Measurement Examples 29 to 38 having different haze values of the surface layer 15 and different arithmetic mean roughness of the uneven shape were prepared, and the texture of the images was evaluated in the same manner.
  • the display devices of Measurement Examples 29 to 38 have the same display panel 12 and backlight 11 as those of Measurement Example 2, but differ in the haze value of the surface layer 15 and the arithmetic mean roughness Ra of the uneven shape.
  • the display devices of Measurement Examples 29 to 38 have in common that the distance S is 0.25 mm.
  • the display devices of Measurement Examples 29 to 33 have in common an arithmetic mean roughness Ra of 10 ⁇ m, but the haze values are different, being 90%, 85%, 60%, 40%, and 25%, respectively.
  • the display devices of Measurement Examples 34 to 38 have in common an arithmetic mean roughness Ra of 3000 ⁇ m, but the haze values are different, being 90%, 85%, 60%, 40%, and 25%, respectively.
  • the uneven layer 152 of the surface layer 15 contains a diffusion material that diffuses light (Micropearl, average particle size 10 ⁇ m, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), and the haze value of the surface layer 15 is adjusted by adjusting the content thereof.
  • the display device of each measurement example detected the brightness and color of the external light at point A on the display surface 10a using the sensor unit 25, and displayed an image whose brightness and color were adjusted by the display control unit 20.
  • the observation position and external light conditions for the display image of the display device of each measurement example were as described above.
  • FIG. 11 is a table showing the evaluation results of the image texture of the display devices in Measurement Examples 29 to 38.
  • the "Texture Evaluation" table shown in Fig. 11 images in which the observer visually observed the image obtained a sufficient texture were marked with an excellent mark, and images in which the image obtained a texture but the texture was inferior to the excellent mark were marked with an excellent mark. Note that the observation position of the observer with respect to the display surface 10a during the evaluation, the surrounding environmental light, etc. were as described above. As shown in the table of FIG. 11, it was found that the larger the arithmetic mean roughness Ra of the uneven shape of the surface layer 15, the higher the haze value required to obtain the texture of an object.
  • the arithmetic mean roughness Ra of the uneven shape of the surface layer 15 is 3000 ⁇ m
  • the haze value of the surface layer 15 is 40 to 85%
  • a texture can be obtained for the object in the displayed image, and in particular, a higher texture can be obtained when the haze value of the surface layer 15 is 85%.
  • the arithmetic mean roughness Ra of the uneven shape of the surface layer 15 is 10 ⁇ m
  • a high texture can be obtained even with a haze value of 40%.
  • the haze value of the surface layer 15 is less than 40%, the transparency of the surface layer 15 is high, so that the sense of depth of the image is greater, and the texture of the image is lower than when the haze value of the surface layer 15 is 40 to 85%. Also, when the haze value of the surface layer 15 is greater than 85%, the sense of depth of the image is reduced, but compared to when the haze value of the surface layer 15 is 40 to 85%, the image becomes too blurred, and the observer recognizes it as an image more strongly, and the texture of the object is lowered. Therefore, the haze value of the surface layer 15 is preferably set to 40% or more and 85% or less.
  • the display device 10 preferably includes a surface layer 15 having an irregular uneven shape on the viewer side at a position closest to the viewer side (+d side), the arithmetic mean roughness Ra of the uneven shape being 10 ⁇ m or more and 3000 ⁇ m or less, the haze value of the surface layer 15 being 40% or more and 85% or less, the distance S from the bottom point of the uneven shape on the rear side to the surface of the image forming layer (in this embodiment, the liquid crystal layer) closest to the viewer side in the thickness direction of the display device 10 being 0.3 mm or less, and the reduction rate of luminance at an observation angle of 60° relative to the luminance at an observation angle of 0° (front luminance) on the surface on which the surface layer 15 is laminated (in this embodiment, the light output surface of the display panel 12) is preferably 45% or
  • the display device 10 preferably further includes a sensor unit 25 that detects the brightness and color of external light incident on the display surface 10a, and an image adjustment unit 21 that adjusts the brightness and color of the image displayed by the display device 10 based on the information on the brightness and color of the external light detected by the sensor unit 25.
  • a sensor unit 25 that detects the brightness and color of external light incident on the display surface 10a
  • an image adjustment unit 21 that adjusts the brightness and color of the image displayed by the display device 10 based on the information on the brightness and color of the external light detected by the sensor unit 25.
  • FIG. 12 is a photograph showing an example of a display device 10 and an electronic device 1 having, on a part of a light output surface 12a, a surface layer 15 in which the arithmetic mean roughness Ra, the haze value, and the distance S of the uneven shape satisfy the preferred ranges.
  • the display device 10 and electronic device 1 of the embodiment shown in FIG. 12 use the backlight 11 and display panel 12 used in the display device of measurement example 2, and FIG. 12 shows a state in which a surface layer 15 is disposed on a part of the light-emitting surface 12a. At this time, the brightness and color of the displayed image are adjusted by the sensor unit 25 and the image adjustment unit 21.
  • the image displayed on the display surface of the display device 10 of the embodiment is an image in which the word "Kepler” is written with white-brown paint on a grain pattern of brown wood, and the surface layer 15 is disposed in the area where the characters are displayed.
  • the photograph shown in FIG. 12 was taken in an indoor white light lighting environment (100 lx) from a 60° direction with respect to the normal direction of the light-emitting surface 12a.
  • the surface layer 15 shown in FIG. 12 has a haze value of 50% and an arithmetic mean roughness of the uneven shape of 100 ⁇ m.
  • the display device 10 of the embodiment shown in FIG. 12 has a distance S of 0.3 mm, and the decrease in luminance at an observation angle of 60° is 43.65% when the luminance at an observation angle of 0° is used as the reference.
  • the uneven shape of the surface layer 15 can be further improved in texture by adjusting the angle of the inclined surface of the unevenness, the distribution of the unevenness, etc., in accordance with the uneven shape of the surface of an object (wood grain, paper, textile, stone, etc.) whose texture is to be improved, and by adjusting the distribution of the haze value on the outermost surface of the uneven shape. That is, from the viewpoint of further improving the texture, it is preferable to adjust the two-dimensional distribution of the haze value in accordance with the uneven shape when the surface layer is viewed in plan.
  • Fig. 13 is an enlarged view of a part of a cross section of the surface layer 35 of Alternative Embodiment 1.
  • Fig. 13 shows an enlarged view of a part of a cross section parallel to the thickness direction of the surface layer 35.
  • the surface layer 35 of this other embodiment 1 is disposed on the light output surface 12a of the display panel 12, similar to the surface layer 15 of the previously described embodiment.
  • the surface layer 35 includes a base material layer 151 and an unevenly shaped layer 352.
  • the base material layer 151 is similar to the base material layer 151 of the surface layer 15 of the previously described embodiment.
  • the unevenly shaped layer 352 is similar to the unevenly shaped layer 152 of the previously described embodiment, but the distribution of the haze value at the outermost surface of the uneven shape is different.
  • the surface layer 35 has a non-uniform distribution of the haze value in the surface direction. Specifically, the haze value at the outermost surface of the uneven shape of the surface layer 35 has a non-uniform secondary distribution in the surface direction of the surface layer 35. This non-uniform distribution of the haze value follows the unevenness of the irregular uneven shape. In addition, at the outermost surface of the uneven shape, the haze value of the convex portion 352a is smaller than the haze value of the concave portion 352b.
  • the uneven shape of the surface layer 35 has a plurality of convex portions 352a and concave portions 352b, but the haze value at the surface is different between each convex portion 352a and each concave portion 352b. Therefore, when the surface layer 35 is viewed in a plane, the haze value of the surface layer 35 has a two-dimensional distribution corresponding to the distribution of the uneven shape in the surface direction of the surface layer 35, and the value is distributed non-uniformly.
  • the uneven layer 352 has an uneven shape that imitates wood grain, and further, the haze value on the surface of the convex portions 352a is smaller than the haze value on the surface of the concave portions 352b.
  • the surface layer 35 By forming the surface layer 35 in this form, when external light such as sunlight or illumination light is irradiated onto the surface layer 35, the areas that become the convex portions 352a of the uneven shape have a high regular reflectance, and the areas that become the concave portions 352b have a low regular reflectance. As a result, when an observer observes the display surface of the display device from a direction in which external light is specularly reflected, the area corresponding to the convex portion 352a appears brighter than the area corresponding to the concave portion 352b, and the observer can see the uneven shape more clearly. As a result, the observer can more clearly sense the texture of the object displayed on the display surface.
  • the haze value at the outermost surface of the uneven shape can be imparted by, for example, applying resin 354 containing particles 353 with a particle size smaller than the uneven shape to the surface of the uneven shape.
  • the amount of particles 353 applied according to the uneven shape the two-dimensional distribution of the haze value in the surface direction of the surface layer 35 can be controlled.
  • plastic beads are suitable, and examples thereof include styrene beads, melamine beads, acrylic beads, acrylic-styrene beads, polycarbonate beads, polyethylene beads, etc.
  • the particles 353 and the resin 354 containing the particles 353 are preferably optically transparent.
  • the plastic beads used as the particles 353 are preferably ones having hydrophobic groups on the surface.
  • the refractive index ratio between the particles 353 and the resin 354 is preferably 1.0 to 1.1.
  • the particles 353 may be coated with a resin 354, or a part of the particles 353 may protrude from the layer of the resin 354. Furthermore, two or more kinds of particles may be used as the particles 353. For example, when two kinds of particles are used, it is preferable to use particles that differ in one or more of the average particle size, the shape, the material, the refractive index ratio with respect to the resin 354, and the like. Even in such an embodiment, the total haze value of the surface layer 35 is preferably within a range of 40% to 85%.
  • Sample A was prepared as an example of surface layer 35 in which the haze values of the surface of convex portions 352a and the surface of concave portions 352b of the uneven shape are different, and Sample B was prepared as an example of surface layer 15 in which there is no such difference in haze values, and the actual apparent texture was evaluated. Sample B has an uneven surface, but does not have a distribution of haze values according to the uneven surface.
  • Sample A has an uneven surface similar to that of Sample B, and further has resin 354 containing particles 353 applied to the outermost surface of the uneven surface, and the haze value of the surface of protrusions 352a of the uneven surface is smaller than the haze value of the surface of recesses 352b.
  • Both samples A and B have an uneven shape that imitates a wood grain pattern, and have the effect of improving the texture of the wood grain in the wood grain image.
  • the texture was evaluated under the following conditions: Two linear polarizing plates were laminated on a transparent glass plate so that their polarization directions were orthogonal to each other, and samples A and B were placed adjacently on top of the linear polarizing plates to create a laminate 40.
  • This laminate 40 was irradiated with illumination light, which is external light, and an observer observed and evaluated the texture of the areas where samples A and B were provided.
  • illumination light which is external light
  • the illuminance at the center of the surface of the laminate 40 was 100 lx.
  • Fig. 14 is a photograph showing the state of the surface of the laminate 40.
  • illumination light which is the main external light
  • Fig. 14 shows the state observed from the direction of regular reflection of the illumination light.
  • the area 403 where two linear polarizing plates are stacked on the glass plate and where no surface layer is provided, the area appears black because the two polarizing plates are arranged perpendicular to each other, but as shown in Figure 14, it appears whitish due to the reflection of the illumination light.
  • Area 402 where two linear polarizing plates are laminated on a glass plate and where sample B, which corresponds to an example of surface layer 15, is provided, has less reflection of illumination light and appears darker than area 403, where no surface layer is provided.
  • sample B which corresponds to an example of surface layer 15
  • area 402 where sample B is provided, a wood grain pattern due to the uneven shape is visible, and the texture of wood grain is obtained, but part of the external light is uniformly reflected specularly by the uneven surface, and it appears slightly brighter than area 401, which will be described later.
  • region 401 where two linear polarizing plates are laminated on a glass plate and where sample A, which corresponds to the example of surface layer 35, is provided, the light diffusing effect of particles 353 provided on the outermost surface of the uneven shape enhances the matte texture reminiscent of a wood surface.
  • convex parts 352a appear bright and concave parts 352b appear dark, and it is possible to visually see how the brightness changes along the wood grain pattern, reproducing the texture of the wood grain to a higher degree. Therefore, the texture of the wood grain is more pronounced in region A where sample A is provided than in region 402 where sample B is provided.
  • the haze value at the outermost surface of the uneven shape of the surface layer 35 is non-uniformly distributed in the plane direction of the surface layer 35.
  • the haze value of the convex portions 352a is smaller than the haze value of the concave portions 352b at the outermost surface of the uneven shape of the surface layer 35.
  • Such a display panel 12 can be realized, for example, by using a circular polarizer on the viewer's side of the liquid crystal layer instead of a conventional polarizer provided on the viewer's side of the liquid crystal layer.
  • Fig. 15 is a diagram illustrating the layer structure of the laminate 70. In Fig. 15, for ease of understanding, the diffusion, refraction, and the like of external light L are omitted.
  • the laminate 70 is formed by laminating two linear polarizing plates 72 and 73 on a mirror 71, and then placing a surface layer 15 on top of the two linear polarizing plates.
  • the surface layer 15 has an uneven shape suitable for reproducing a wood grain pattern, and has the function of improving the texture of the wood grain pattern.
  • the crossing angle of the polarization directions of the two linear polarizing plates 72 and 73 can be adjusted, and this allows the regular reflectance of external light within the laminate 70 to be adjusted.
  • External light L (illumination light) is irradiated so as to be incident at an incident angle of 60 degrees with respect to the surface direction of the surface layer 15 of the laminate 70.
  • the illuminance at the center of the surface of the surface layer 15 is 100 lx.
  • the specular reflectance of external light was measured using a spectroradiometer (SR-UL1 manufactured by Topcon Technohouse) with the surface layer 15 removed from the laminate 70. Specifically, the light to be measured was incident on the surface of the linear polarizer 73 at an incident angle of 5 degrees, and the spectroradiometer measured the light that was specularly reflected at a reflection angle of 5 degrees to calculate the specular reflectance. An observer also observed and evaluated the texture from a direction that was at an angle of 60 degrees to the normal direction of the surface direction of the surface layer 15.
  • SR-UL1 manufactured by Topcon Technohouse
  • the laminate 70 had a regular reflectance of external light of 1%, the reflected light from the mirror 71 was reduced, and the texture of the wood grain pattern provided by the surface layer 15 was sufficiently obtained.
  • the laminate 70 had a regular reflectance of 1.5%, the light reflected by the mirror 71 was visible, and the texture of the wood grain pattern due to the surface layer 15 was obtained, but this was lower than when the regular reflectance was 1%.
  • the laminate 70 had a regular reflectance of 2%, the reflected light from the mirror 71 was very visible, and the texture of the wood grain pattern provided by the surface layer 15 could not be obtained.
  • the reflectance of external light inside the display device 10 is 1% or less.
  • the display device 10 is a liquid crystal display device in the above example, the display device 10 is not limited to this and may be a plasma display, an organic EL display, or the like.
  • the distance S is the distance from the bottom of the unevenness of the surface layer 15 to the viewer-side surface of the phosphor inside the display.
  • the distance S is the distance from the bottom of the unevenness of the surface layer 15 to the viewer-side surface of the organic EL material layer inside the display.
  • the regular reflectance of external light inside the display device is 1% or less.
  • the display device 10 may be placed, for example, on the instrument panel of an automobile or in the interior of a vehicle or ship, etc.
  • a display device which displays an image on a display surface comprising a surface layer closest to a viewer, the surface layer having optical transparency and an uneven shape facing the viewer, the uneven shape having an arithmetic mean roughness Ra of 10 ⁇ m or more and 3000 ⁇ m or less, a haze value of the surface layer of 40% or more and 85% or less, a distance in a thickness direction of the display device from a point which is the lowest point of the uneven shape to an image forming layer which forms an image to be displayed is 0.3 mm or less, and a decrease rate of luminance in a direction which forms an angle of 60° with respect to the normal direction of the surface on which the surface layer is laminated is 45% or less based on the luminance in the normal direction of the surface.
  • the display device of Appendix 1 includes a sensor unit that detects the brightness and color of external light incident on the display surface, and an image adjustment unit that adjusts the brightness and color of the image to be displayed based on the information on the brightness and color of the external light detected by the sensor unit.
  • REFERENCE SIGNS LIST 1 electronic device 10 display device 11 backlight 12 display panel 15 surface layer 151 base layer 152 uneven layer 20 display control section 21 image adjustment section 22 electrode control section 23 light source control section 24 storage section 25 sensor section

Landscapes

  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

表示装置は、最も観察者側に、光透過性を有し、かつ、観察者側に不規則な凹凸形状を有する表面層を備える。表面層は、凹凸形状の算術平均粗さRaが10μm以上3000μm以下であり、ヘイズ値が40%以上85%以下である。表示装置は、凹凸形状の最も谷底となる点から表示される画像を形成する画像形成層までの距離が0.3mm以下であり、表面層が積層される面において、この面の法線方向での輝度を基準としたときの法線方向に対して60°をなす方向での輝度の低下率が45%以下である。表示装置は、表示面に入射する外光の明るさ及び色を検知するセンサ部と、画像の明るさ及び色を調整する画像調整部を備える。

Description

表示装置、電子機器
 本発明は、表示装置、電子機器に関する。
 従来、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等の各種表示装置は、様々な環境や用途で使用されている。また、表示装置の使用される環境と表示する画像情報とを調和させ、画像として表示される物体の質感を、観察者が視認して得られるような画像表示技術についても、提案、実用化されている。
 例えば、このような技術の1つとして、特許文献1に示すように、表示装置の使用される周辺環境と調和する木目模様等が印刷されたシートに、複数の微細な孔を形成して表示面に配置し、シートの背後から映像を投影する手法が知られている。これにより、特許文献1では、映像を表示しない状態での黒い画面が観察者に視認され、周辺環境との不調和が生じることを抑制し、意匠性の向上を図っている。
 また、表示装置の周囲の外光の明るさや色等をセンサ等で検知して、その情報に合わせて表示面に表示する映像の色調等を調整する手法も知られている。
国際公開第2020/196906号
 しかし、前者の方法では映像の解像度が低下してしまい、鮮明な映像の表示が困難であった。また、いずれの手法においても、外光が表示装置の表示面で反射した場合等に、観察者に表示面の平滑な表面形状が認識されてしまい、物体の質感表現が困難であった。特に、表面に微細な凹凸形状を有する石材や木材、紙、織物、油彩画等の物体を画像として表示面に表示した場合には、表示される画像と観察者に視認される表示面の表面形状との間に不調和が生じてしまい、質感の表現が困難であった。
 本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、表示面に表示される木材や石材、紙、油彩画等の絵画、織物等のような表面に微細な凹凸形状を有する物体の画像に対して、観察者がその質感を得ることができ、意匠性を向上できる表示装置、電子機器を提供することを目的とする。
 (1)表示装置は、表示面に映像を表示し、最も観察者側に、光透過性を有し、かつ、観察者側に凹凸形状を有する表面層を備え、前記凹凸形状の算術平均粗さRaが、10μm以上3000μm以下であり、前記表面層のヘイズ値が、40%以上85%以下であり、前記表示装置の厚み方向において、前記凹凸形状の最も谷底となる点から表示される画像を形成する画像形成層までの距離が、0.3mm以下であり、前記表面層が積層される面において、前記面の法線方向での輝度を基準として、前記面の法線方向に対して60°をなす方向での輝度の低下率が45%以下であり、さらに、前記表示面に入射する外光の明るさ及び色を検知するセンサ部と、前記センサ部の検知した前記外光の明るさ及び色の情報に基づいて、前記表示装置が表示する画像の明るさ及び色を調整する画像調整部とを備える。
(2)前記凹凸形状は、その凹部の深さ、凸部の高さ、前記表面層の面方向での凹凸の分布が不規則であることが好ましい。
(3)前記凹凸形状の最表面でのヘイズ値は、前記表面層の面方向における分布が不均一であることが好ましい。
(4)前記表示装置に入射した外光の表示装置内部における正反射率は、1%以下であることが好ましい。
(5)電子機器は、上記(1)又は(4)のいずれかの表示装置を備える。
 本発明によれば、表示装置の表示面に表示される木材や石材、紙、油彩画等の絵画、織物等のような表面に微細な凹凸形状を有する物体の画像に対して、観察者がその質感を得ることができ、意匠性を向上できる表示装置、電子機器を提供することができる。
実施形態の電子機器1を示す斜視図である。 実施形態の電子機器1の使用例の1つを示す図である。 実施形態の表示装置10の層構成を説明する図である。 実施形態の表示装置10の構成を示すブロック図である。 実施形態の表面層15の断面の一部を拡大した図である。 測定例1の表示装置の構成を示す図である。 測定例2の表示装置の構成を示す図である。 測定例1,2の表示装置の表示パネル12の出光面12aでの輝度分布を示すグラフである。 任意の測定例の表示装置における距離Sを説明する図である。 測定例3~28の表示装置での画像の質感の評価結果を示す表である。 測定例29~38の表示装置の画像の質感の評価結果を示す表である。 凹凸形状の算術平均粗さRa、ヘイズ値、距離Sが好ましい範囲を満たす表面層15を出光面12aの一部に備える表示装置10及び電子機器1の例を示す写真である。 他の実施形態1の表面層35の断面の一部を拡大した図である。 積層体40の表面の様子を示す写真である。 積層体70の層構成を説明する図である。
 以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
 本明細書に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
 また、本明細書において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
(実施形態)
 図1は、本実施形態の電子機器1を示す斜視図である。
 図2は、本実施形態の電子機器1の使用例の1つを示す図である。
 本実施形態の電子機器1は、図1に示すように、映像を表示する表示面10a(画面)を有する表示装置10と、表示装置10を保持する筐体部50と、不図示の入出力部や通信部、電子機器1を制御する不図示の制御部等を備えるタブレット端末である。
 入力部は、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン等の入力デバイスであり、受け付けた操作情報を電子機器1の制御部へ出力する。通信部は、通信に関する処理を行うためのモジュールである。電子機器1の制御部は、通信部により、不図示のネットワークを介して、情報の送受信が可能であり、例えば、電子機器1の外部のパーソナルコンピュータ等と通信可能である。
 電子機器1は、上述したタブレット端末に限らず、スマートフォンや、電子書籍リーダー、デジタルフォトフレーム、絵画やNFT(ノンファンジブルトークン)アートを表示する表示装置、電子教科書等としてもよい。なお、本発明の実施形態としての電子機器1は、これらの例示に限定されない。
 図2に示すように、本実施形態の電子機器1は、例えば、木製の板材により形成された壁面60等に埋め込まれ、表示面10aの周囲が木製の板材に囲まれるように配置されている。そのため、観察者には、表示面10aの周囲に壁面60の木材の木目模様が視認されている。
 本実施形態では、一例として、電子機器1及び表示装置10は、図2に示すように、木目模様の上に文字等が描かれた画像を表示する例を挙げて説明する。この画像の木目模様は、表示装置の周囲の壁面の木材の木目模様と調和するものとする。このような表示装置10は、例えば、店舗内の販促広告やメニュー用の表示等に使用され、容易に表示する文字情報等を変えることが可能であるという利点を有している。
 また、本実施形態の電子機器1及び表示装置10は、表示面10a(画面)が、矩形形状である例を挙げて説明するが、表示面10aの形状は、これに限定されない。
 従来の一般的な表示装置や電子機器では、木材の木目模様の上に文字等が描かれた画像を表示しても、観察者には、表示面に表示された平坦な画像として認識されてしまい、周囲の壁面60の木材との調和が得られにくい。
 これに対して、本実施形態の表示装置10及び電子機器1は、観察者が表示面10aに表示された画像を視認した場合に、文字等が木材の木目模様の表面に描かれているという質感を得ることができ、周囲の環境とも調和した画像表示を行うことを可能とするものである。
 なお、表示装置10及び電子機器1は、木材表面の木目の質感に限らず、石材や紙、油彩画等の絵画、織物等といった表面に凹凸形状を有する物体を表示面10aに表示した際に、観察者がその物体の質感を得ることができる。
 図3は、本実施形態の表示装置10の層構成を説明する図である。
 図4は、本実施形態の表示装置10の構成を示すブロック図である。
 本実施形態の表示装置10は、バックライト11と、表示パネル12と、表面層15と、表示制御部20と、記憶部24と、センサ部25とを備える透過型の液晶表示装置(液晶ディスプレイ)である。
 図3及び後述する各図において、理解を容易にするために、適宜、表示装置10の厚み方向に平行な方向を矢印d方向として示している。このd方向において、表示装置10の背面側を-d側とし、観察者側を+d側とする。
 表示装置10は、表示パネル12を背面側からバックライト11で照明し、表示パネル12に形成される映像情報を表示面10aに表示する。
 一般的な表示装置では、表示装置の使用用途等にもよるが、画面左右方向については視野角が広く、画面上下方向については視野角が狭いものが多い傾向にある。
 これに対して、本実施形態の表示装置10は、画面内における方向によらず視野角が等しく広く、もしくは、視野角の変化が小さく、どの方向から観察しても明るさの変化がない、もしくは、明るさの変化の小さい画像を表示する。
 バックライト11は、表示パネル12を背面側(-d側)から照明する面光源装置である。本実施形態において、バックライト11は、導光板等を備えるエッジライト型の面光源装置としてもよいし、直下型の面光源装置としてもよい。バックライト11は、汎用のものを使用できる。
 エッジライト型のバックライトとしては、光源となる複数のLED(light-emitting diode)等と、光源からの光を導光する導光板及び反射膜、導光板からの出射光を拡散する光拡散シート、光の射出方向を制御するプリズムシート、所定の偏光の利用効率を向上する反射型偏光シート等の各種光学シート等を適宜備えるものが知られている。また、直下型のバックライトとしては、光源として出光面に対向する背面側に配列された複数のLED等と、反射膜と、上述のような光拡散シートやプリズムシート、反射型偏光シート等の各種光学シート等を適宜備えるものが知られている。
 表示パネル12は、透明性の高いガラス板を基板とした板状の部材であり、表示装置10の表示面10aに映像情報を表示する透過型表示部である。なお、表示パネル12は、透明性の高いポリイミドフィルムを基板としたフィルム状の部材としてもよい。
 本実施形態の表示パネル12は、不図示の電極層や偏光層や液晶層等を備える透過型の液晶パネルである。この表示パネル12は、液晶層の駆動方式について、VA方式や、IPS方式、FFS方式等、視野角範囲の広い駆動方式を採用することが好ましい。
 本実施形態の表示装置10では、表示パネル12の出光面12aに表面層15が積層されている。本実施形態の表示装置10は、この出光面12aでの輝度分布が緩やかであり、斜め方向から観察した場合にも正面方向から観察した場合に比べて輝度の低下が小さい、もしくは、輝度低下のない広い視野角特性を有するものが好ましい。表示装置10及び電子機器1の表示面10aにおいて、画面上下方向及び画面左右方向のいずれにおいても、輝度分布が緩やかなランバーシアン分布であることが理想的である。
 本実施形態の表示装置10は、出光面12aにおいて、表示面10aの中心となる点A(図1参照)に相当する点Bでの出光面12aの法線方向の輝度(正面輝度、観察角度0°での輝度)を基準としたときの、点Bにおいて出光面12aの法線方向に対して60°をなす方向での輝度(観察角度60°での輝度)の低下率が、45%以下であるものが好ましい。
 表面層15は、表示パネル12の出光面12aに積層され、この表示装置10において最も観察者側(+d側)に位置する。表面層15は、出光面12aに一体に積層されてもよいし、透明性が高い不図示の接合層により出光面12aに接合されていてもよい。なお、この接合層は、光拡散性を有するものであってもよい。
 表面層15は、フィルム状又はシート状の部材であり、光透過性を有し、観察者側の表面に微細かつ不規則な凹凸形状を有している。この表面層15は、表示装置10の表示面に表示される画像の物体の質感を向上させる機能を有する。
 表面層15は、本実施形態のような木材の質感に限らず、石材や紙、油彩画等の絵画、布や編み物、織物等といった、表面に微細かつ不規則な凹凸形状を有する物体の画像に対して、出光面12aに配置することにより、その質感を向上できる。
 図5は、本実施形態の表面層15の断面の一部を拡大した図である。
 本実施形態の表面層15は、基材層151と、凹凸形状層152とを有する。表面層15は、表示パネル12の出光面12aから出射される光を、その凹凸形状等で拡散する。その拡散作用は、指向性を有しない。
 基材層151は、光透過性を有するシート状又はフィルム状の樹脂製の部材である。この基材層151を形成する樹脂としては、例えば、PC(ポリカーボネート)、MBS(メタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合体)、MS(メタクリレート・スチレン共重合体)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PS(ポリスチレン)、TAC(トリアセチルセルロース)等の熱可塑性樹脂が好適であるが、これに限定されず、他の樹脂を用いてもよい。
 基材層151は、厚さが20~100μmのものが好ましく、30~50μmのものがより好ましい。
 凹凸形状層152は、厚み方向(d方向)において、基材層151の観察者側(+d側)の面に形成され、観察者側の面に微細かつ不規則な凹凸形状を有する層である。この凹凸形状層152は、基材層151の片面に一体に形成されている。
 この凹凸形状層152は、例えば、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート等の紫外線硬化型樹脂により形成される。また、凹凸形状層152は、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂により形成してもよい。
 凹凸形状層152の凹凸形状は、その凹凸の大きさ(凸部の高さ、凹部の深さ)や凹凸の位置の分布が不規則であるものが好ましいが、表示画像の物体に応じて、周期性等を有する凹凸形状としてもよい。
 また、凹凸形状は、基材層151の片面に紫外線硬化型樹脂等を塗布し、凹凸形状を賦形する成形型を塗膜上に押圧して凹凸形状を賦形(転写)し、紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化させる等により、形成することができる。なお、凹凸形状層152の形成方法は、上記の方法に限らず、適宜選択してよい。また、凹凸形状を形成する成形型は、画像として表示した際に、その質感を向上させたい物体の表面(本実施形態では、木製の板材の表面)から型取りして凹凸形状の逆型を形成してもよい。
 また、表面層15の凹凸形状は、表示面10aに表示される画像の物体に応じて、好ましい凹凸の断面形状を設定してよく、凹凸の角度や凸部の頂部の鋭角さ等を適宜設定可能である。
 凹凸形状は、画像として表示された物体の質感を高める観点から、算術平均粗さRa(JIS B 0601:2001)が、10μm以上3000μm以下であることが好ましい。凹凸形状の算術平均粗さRaが10μm未満である場合、凹凸形状の凹凸が小さく、表面層15の表面が平坦に近くなり、十分に映像光を拡散できず、質感を向上させることができない。また、凹凸形状の算術平均粗さRaが3000μmより大きい場合、凹凸形状の凹凸が大きすぎて画像のぼけが大きくなり、質感を向上させることができない。したがって、凹凸形状の算術平均粗さRaは、上記範囲とすることが好ましい。
 この凹凸形状の算術平均粗さRaは、レーザ顕微鏡(キーエンス社製 VK-9710)等を用いて測定可能である。
 なお、凹凸形状の算術平均粗さRaが上記の好ましい範囲を満たすことにより、表面層15は、画像として表示した物体(木材や石材、紙、織物、絵画等)の質感を向上させることができる。なお、質感を高めたい物体によって、算術平均粗さRaの最適範囲は、異なっている。
 また、表面層15は、そのヘイズ値が、40%以上85%以下であることが、質感を表現する観点から好ましい。表面層15のヘイズ値は、40%より小さいと、画像として表示される物体の質感が低下する。また、表面層15のヘイズ値は、85%より大きいと、映像のぼけが大きくなり、画像の解像度が低下する。したがって、表面層15のヘイズ値は、上記範囲とすることが好ましい。
 このヘイズ値は、JIS K 7136:2000に準拠し、ヘイズメーター(株式会社村上色彩技術研究所製 HM-150)を用いて測定可能である。測定の際、平行光は、表面層15の凹凸形状を有しない面側(基材層151側)から入射角度0°で入射させる。
 なお、表面層15は、上記の例に限らず、以下のような形態としてもよい。
 表面層15の凹凸形状層152又は基材層151、もしくはこれらの双方が、光を拡散する拡散材となる粒子を含有していてもよい。
 また、表面層15は、基材層151を有しない単層構造としてもよい。
 また、表面層15は、その最表面に、微細な凹凸形状に沿って形成された反射抑制層を備えていてもよい。また、表面層15は、紫外線吸収機能、帯電防止機能、防汚機能、ハードコート機能等の少なくとも1つの機能を有する層を備えていてもよい。
 また、表示パネル12の厚み方向(d方向)において、表面層15の凹凸形状の最も背面側の谷底となる点から表示パネル12内の画像を形成する画像形成層の最も観察者側の面までの距離Sが、0.3mm以下であることが、画像の質感を向上させる観点から好ましい。
 画像形成層は、本実施形態のように、表示パネル12が液晶表示パネルである場合には、液晶層である。したがって、本実施形態では、この距離Sは、表示パネル12の液晶層と表面層15との間に位置する部材(すなわち、不図示のCF基板や偏光層等)の厚みを変化させることにより調整可能である。
 距離Sが、0.3mmより大きいと、画像が表示面となる表示装置10の最表面ではなく、表示パネル12の内部側に位置しているように視認され、所謂、画像の奥行き感が生じてしまい、画像の質感が低下してしまう。したがって、距離Sは、0.3mm以下であることが好ましい。
 図4を参照しながら、表示制御部20等について説明する。
 センサ部25は、電子機器1及び表示装置10の使用環境の光の明るさや色、すなわち、表示面10aに入射する外光の明るさや色を検知し、画像調整部21へ出力する。本実施形態では、センサ部25が、表示装置10の表示面10aの画面中心となる点Aに入射する太陽光や照明光等の外光の明るさや色を検知し、表示制御部20の画像調整部21へ出力する例を挙げて説明する。
 このセンサ部25は、例えば、表示装置10の外部に配置された汎用の分光照射光度計等としてもよいし、より小型であってCIE XYZ表色系の三刺激色XYZにより色情報(色度)を出力する環境光センサ等としてもよいし、表示パネル12内に配置された受光素子等としてもよい。
 なお、センサ部25は、上述の例に限らず、表示面10aの複数の点での外光の明るさや色を検知する形態としてもよい。このとき、表示面10aを複数の領域に区画化し、各領域の中心となる点での外光の明るさや色をセンサ部25が検する形態としてもよい。このとき、例えば、表示面10aを複数の領域に区画化し、表示パネル12内において、各領域の中心となる位置にセンサ部25となる受光素子を配置する形態としてもよい。
 また、センサ部25として受光素子を表示パネル12内に配置する場合、例えば、1つの画素回路において、画素電極の近傍に受光素子を配置する形態としてもよい。このとき、表示面10aとなる領域の画素回路すべてに設けてもよいし、選択された複数個所にのみ配置する形態としてもよい。受光素子としては、フォトダイオード等を用いることができる。
 表示制御部20は、バックライト11及び表示パネル12の駆動等を制御する。表示制御部20は、画像調整部21、電極制御部22、光源制御部23等を有している。この表示制御部20は、CPU(Central Processing Unit)等を用いることができる。
 画像調整部21は、センサ部25が検知した外光の明るさや色に基づいて、表示装置10の表示面10aに表示する画像の明るさや色調を調整する。
 センサ部25が、表示面10a上の1か所での外光の明るさや色を検知する場合には、画像調整部21は、検知された外光の明るさや色の情報に基づいて、画面に表示する画像全体の明るさや色調を調整する。また、センサ部25が、表示面10a上の複数の点での外光の明るさや色を検知する場合には、画像調整部21は、表示面10a上での外光の明るさ及び色の二次元分布に基づいて、表示する画像の明るさや色を調整してもよい。特に、センサ部25が、各画素に配置される場合には、画像調整部21は、各画素領域における画像の明るさや色を調整してもよい。
 電極制御部22は、画像調整部21の指示により、表示パネル12の不図示の液晶層を駆動する電極に係る電圧を制御する。
 光源制御部23は、画像調整部21の指示により、バックライト11の不図示の光源の明るさ等を制御する。
 記憶部24は、画像調整部21が、表示面10aに表示する画像の明るさや色調を調整するための処理手順等を定めたコンピュータプログラム又はデータを記憶している。また、記憶部24は、画像調整部21等が処理を実行するために必要なデータ等を一時的に記憶する。
 記憶部24は、ROM(Read Only Memory)や、RAM(Random Access Memory)等のメモリ素子を用いることができる。
 本実施形態の表示制御部20は、電子機器1の入力部や通信部を介して、情報等を入力可能である。なお、この例に限らず、表示装置10が、入力部や通信部を備える形態としてもよい。
 図4等を参照しながら、本実施形態の電子機器1及び表示装置10による画像表示について説明する。
 まず、電子機器1の入力部や通信部により、表示面10aに表示する画像が表示制御部20へ出力され、表示装置10の表示制御部20に画像の表示を指示する。例えば、本実施形態では、図2に示すように、木目模様を有する木材の表面に文字が描かれた画像を選択する。
 次に、画像調整部21がセンサ部25へ外光の明るさ等を検知するように指示を出す。センサ部25は、表示面10aに入射する外光の明るさと色を検知する。本実施形態では、センサ部25は、表示面10aの幾何学的中心となる点Aに入射する外光の明るさや色を検知する。センサ部25は、検知結果を画像調整部21へ出力する。
 画像調整部21は、センサ部25が検知した外光の明るさや色に応じて、表示する画像の明るさや色を調整する。具体的には、画像調整部21は、記憶部24から画像処理に係るプログラムを呼び出し、センサ部25が検知した外光環境下に相当する木材及び文字の明るさや色を、そのプログラムに基づいて算出する。そして、画像調整部21は、算出結果に応じて、明るさや色を調整した画像(以下、調整済み画像という)を生成する。
 次に、画像調整部21は、調整済み画像に基づいて、表示パネル12の電極制御部22と、バックライト11の光源制御部23へ、表示パネル12の電極の駆動やバックライト11の光源の駆動に必要な情報を出力する。
 これにより、表示装置10は、表示面10aに、調整済み画像を表示する。
 このとき、本実施形態の表面層15は、前述のように、画面に表示される木材や石材、紙、絵画、織物等の画像に対して、観察者がその質感を得ることができ、かつ、その質感を高める効果を有している。さらに、センサ部25及び表示制御部20の画像調整部21等により、表示装置10が置かれた環境の外光の明るさや色に応じた画像を表示装置10が表示でき、画像と周囲の環境との調和をより高めることができる。これらにより、表示装置10及び電子機器1は、周囲の環境と調和し、質感が向上した画像を表示でき、意匠性を高めることができる。
(測定例1~38の表示装置による画像の質感の評価)
 本実施形態の表示装置10の実施例や比較例に相当する測定例1~38の表示装置を用意し、表示面に表示される質感等を評価した。この測定例1~38の表示装置は、表示パネル12の出光面12aでの輝度分布や、表面層15の凹凸形状の算術平均粗さRa、表面層15の凹凸形状の谷底から画像形成層となる液晶層までの距離S、表面層15のヘイズ値等が異なる。
(表示パネルの出光面での輝度分布について)
 まず、表示パネル12の出光面12aでの出射光の輝度分布が異なる測定例1,2の表示装置を用意し、その映像の見えについて評価した。
 表示パネル12の出光面12aでの出射光の輝度分布とは、出光面12aの中心となる点Bにおける輝度分布である。測定例1,2の表示装置では、一例として、出光面12aに沿って、表示装置の使用状態における画面左右方向に相当する方向(例えば、図2では表示面10aの長辺に平行な方向)において測定を行った。この点Bは、表示装置の厚み方向から見て、表示面10aの点Aに一致する点である。なお、測定例1,2の表示装置は、いずれも、出光面12aの点Bを通り画面上下方向に平行な方向における輝度分布が、点Bを通り画面左右方向に平行な方向における輝度分布と等しい、もしくは等しいとみなせる程度に差異が小さい。
 図6は、測定例1の表示装置の構成を示す図である。
 図7は、測定例2の表示装置の構成を示す図である。
 測定例1の表示装置は、図6に示すように、表面層15、表示パネル12、バックライト11Bを備えている。測定例2の表示装置は、図7に示すように、表面層15、表示パネル12、バックライト11を備えている。
 測定例1の表示装置と測定例2の表示装置は、バックライト構成する光学部材が一部異なるが、その他は同様の形態である。この測定例1の表示装置は、市販の表示装置(Kingtech社製 PV10109LZR40G)の最表面に表面層15を積層したものに相当する。
 測定例1,2の表示装置は、いずれも画面サイズが10.1インチである。
 測定例1,2の表示装置に用いられる表示パネル12は、厚み方向の背面側(バックライト側)から順に、偏光層121、TFT基板122、液晶層123、CF基板124、光学フィルム(位相差フィルム)125、偏光層126を備えている。この表示パネル12は、IPS方式の液晶表示パネルである。
 測定例1の表示装置のバックライト11Bは、光源部111、導光板112、反射板113、光拡散シート114、第1プリズムシート115、第2プリズムシート116を備えている。
 測定例2の表示装置のバックライト11は、光源部111、導光板112、反射板113、光拡散シート114、ランバート光拡散板117を備えている。
 光源部111は、光を発する部材であり、導光板112の側面(入光面112a)に沿って等間隔にLEDが複数配置されている。
 導光板112は、光源部111の光を入光面112aの反対側の側面112bへ向けて導光する部材である。反射板113は、導光板112から背面側へ出射した光を導光板112側へ反射して戻す部材である。
 光拡散シート114は、導光板112から出射した光を拡散して広げる作用を有する光学部材であり、無指向性の拡散作用を有している。
 測定例1のバックライト11Bに用いられる第1プリズムシート115及び第2プリズムシート116は、観察者側(+d側)の面に、単位プリズムが複数配列された光学シートであり、光拡散シート114を出射した光を単位プリズムによって正面方向へ向ける機能を有している。単位プリズムは、シート面に沿って一方向に延在し、断面形状が二等辺三角形形状であり、長手方向に交差する方向に配列されている。
 第1プリズムシート115と第2プリズムシート116とは、表示装置の厚み方向から見て、単位プリズムの配列方向が直交している。本実施形態では、第1プリズムシート115は、単位プリズムの配列方向が画面上下方向であり、第2プリズムシート116は、単位プリズムの配列方向が画面左右方向である。
 測定例2のバックライト11に用いられるランバート光拡散板117は、入射した平行光を拡散して出射する光学シートであり、出射光の輝度分布がランバーシアン分布となるような拡散シートである。ここでは、ランバート光拡散板117として、拡散透過シート(SphereOptics社製 Zenith Polymer ランバート拡散透過シート SG3201)を用いた。
 なお、各測定例の表示装置の輝度分布の測定は、各測定例の表示装置において白色画面を表示させ、オートロニック社製のコノスコープを用いて、出光面12aの点Bおいて画面左右方向に-80°から80°まで行った。
 図8は、測定例1,2の表示装置の表示パネル12の出光面12aでの輝度分布を示すグラフである。
 図8に示すグラフでは、縦軸は規格化輝度であり、横軸は観察角度(画面の法線方向に対してなす角度)である。図8に示すグラフでは、測定例1,2の表示装置において、正面輝度を基準となる1とし、各観察角度での輝度を規格化している。
 図8に示すように、測定例1の表示装置では、観察角度が大きくなるにつれて輝度が低下しており、1/2角が25度前後となっている。これに対して、測定例2の表示装置では、観察角度が大きくなっても輝度の低下が小さい。
 測定例1の表示装置では、観察角度0°での輝度(正面輝度)に対する観察角度60°での輝度の低下率が約83.3%である。一方、測定例2の表示装置では、観察角度0°での輝度(正面輝度)に対する観察角度60°での輝度の低下率が約43.6%である。この輝度低下率は、観察角度+60°での低下率と観察角度-60°低下率との平均値である。
 この測定例1,2の表示装置において、表示パネル12の出光面12aに表面層15を配置した状態で、実際に画面に同じ木材表面の木目模様の画像を表示して、その見えの質感等を評価した。
 測定例1,2の表示装置に用いた表面層15は、凹凸形状の算術平均粗さRaが100μmであり、ヘイズ値が60%である。
 測定例1,2の表示装置は、センサ部25として、コニカミノルタ株式会社製の分光放射照度計CL-500Aを用いて、表示面10aの中心となる点Aでの外光の明るさや色を測定し、表示制御部20により画像の明るさや色を調整し、調整済み画像を表示面10aに表示した。
 表示画像に対する質感の評価において、表示面10aの点Aに入射する外光は、明るさが100lxであり、その色は、CIE色度図におけるxy座標が、x=0.303826、y=0.329804であった。これは、センサ部25(コニカミノルタ社製 分光放射照度計 CL-500A)により測定した。
 表示画像に対する質感の評価は、明室環境下において、観察者が画面中心となる点Aに対して、表示面10aの法線方向に対して60度をなす方向(観察角度60度)に30cm離れた位置から観察して行った。
 測定例1,2の表示装置の表示面10aに表示された画像の質感の評価は、以下の通りである。
 測定例1の表示装置では、観察角度が大きくなると、画像の明るさが大きく低下し、観察角度による画像の明るさの変化が急激であった。そのため、測定例1の表示装置では、観察者は、視認した表示画像に対して木材の表面の質感を得られにくかった。
 一方、測定例2の表示装置では、観察角度による画像の明るさの変化が小さく、観察角度に依らず画像を観察することができた。また、観察者は、視認した表示画像に対して木材の表面の質感を十分に得ることができ、文字についても板材に描かれたものとして認識できた。
 なお、測定例2の表示装置において、一部の表面層15を除去した状態で観察したところ、表面層15のない部分は、外光等の反射が視認され、表示面の平坦な面が視認され、木目としての質感の認識は得られにくかった。
(凹凸形状の算術平均粗さRa、距離Sに関して)
 次に、表面層15の凹凸形状の算術平均粗さRa、及び、凹凸形状の最も谷底となる点(凹凸形状の最も背面側(-d側)となる点)と液晶層123の最も観察者側(+d側)となる点との距離Sが異なる測定例3~28の表示装置を用意し、これらの表示面10aに表示される画像の質感に関して評価した。
 測定例3~28の表示装置は、測定例2と同様の表示パネル12、バックライト11を備えるが、距離S、算術平均粗さRaが異なる。
 この評価においても、センサ部25により、各測定例の表示装置は、表示面10aの点Aでの外光の明るさや色を検知し、表示制御部20により明るさや色の調整を行った画像を表示した。また、各測定例の表示装置の表示画像に対する観察位置や外光の条件等は、前述の通りである。
 図9は、任意の測定例の表示装置における距離Sを説明する図である。図9では、任意の測定例の表示装置の厚み方向(d方向)に平行な断面の一部を拡大して示している。
 距離Sは、測定例3~28の表示装置では、図9に示すように、表面層15の凹凸形状の最も背面側の谷底となる点から液晶層123の最も観察者側の面までの距離である。この距離Sは、液晶層123と表面層15との間の部材、すなわち、CF基板124と光学シート125と偏光層126の厚み等を変化させることにより調整可能である。
 また、表面層15の凹凸形状の算術平均粗さRaは、5μm、8μm、10μm、3000μm、7000μmの5例を用意した。また、距離Sは、0.15mm、0.20mm、0.25mm、0.3mm、0.5mm、0.7mmの6例を用意した。
 また、この測定例3~28の表示装置では、表面層15の凹凸形状層152が光を拡散する拡散材(積水化学工業株式会社製 ミクロパール 平均粒径10μm)を含有しており、凹凸形状の算術平均粗さRaによらず、どの表面層15もヘイズ値が略60%となるように調整している。
 図10は、測定例3~28の表示装置での画像の質感の評価結果を示す表である。
 図10に示す表の「質感の評価」において、画像を目視した観察者が質感を得られたものを良として〇で示し、質感が得られにくかったものを不可として×で示している。
 図10の表に示すように、凹凸形状の算術平均粗さRaが大きくなるほど、映像のぼけが大きくなり、物体としての質感が得られなかった。また、表面層15の凹凸形状の算術平均粗さRaが10μ未満となる5μmや8μmである場合には、凹凸形状が小さすぎ、画像に表示される物体の表面のざらつき感が視認されず、観察者が画像に対して質感を得られなかった。
 また、距離Sが大きくなるほど、画像の奥行感(画像が表示面よりも表示パネル12の内側に、すなわち、画面の奥に表示されているように感じられる状態)が大きくなり、物体の質感が得られにくかった。
 例えば、距離Sを0.3mmや、それより小さい0.25mm、0.20mm、0.15mmとした場合、凹凸形状の算術平均粗さRaが10μm,3000μmであるときは、奥行感が抑制され、画像の質感が得られた。しかし、算術平均粗さRaが7000μmであるときは、距離Sの値に依らず、画像のぼけが大きくなり、画像の質感が得られにくかった。
 以上のことから、表面層15の凹凸形状の算術平均粗さRaが10μm以上3000μm以下であることにより、画像中の物体の質感を向上させることができる。また、距離Sを0.3mm以下とすることにより、画像の奥行感を抑制し、画像中の物体の質感を向上させることができる。
(表面層15のヘイズ値に関して)
 次に、表面層15のヘイズ値と凹凸形状の算術平均粗さが異なる測定例29~38の表示装置を用意し、同様に、画像の質感を評価した。
 測定例29~38の表示装置は、測定例2と同様の表示パネル12、バックライト11を備えるが、表面層15のヘイズ値と凹凸形状の算術平均粗さRaが異なる。また、測定例29~38の表示装置は、距離Sが0.25mmである点が共通している。
 測定例29~33の表示装置は、凹凸形状の算術平均粗さRaが10μmである点は共通するが、ヘイズ値がそれぞれ90%、85%、60%、40%、25%であり、異なっている。測定例34~38の表示装置は、算術平均粗さRaが3000μmである点は共通するが、ヘイズ値がそれぞれ90%、85%、60%、40%、25%であり、異なっている。
 測定例29~38の表示装置では、表面層15の凹凸形状層152が光を拡散する拡散材(積水化学工業株式会社製 ミクロパール 平均粒径10μm)を含有しており、その含有量を調整することにより、表面層15のヘイズ値を調整している。
 この評価においても、センサ部25により、各測定例の表示装置は、表示面10aの点Aでの外光の明るさや色を検知し、表示制御部20により明るさや色の調整を行った画像を表示した。また、各測定例の表示装置の表示画像に対する観察位置や外光の条件等は、前述の通りである。
 図11は、測定例29~38の表示装置の画像の質感の評価結果を示す表である。
 図11に示す表の「質感の評価」において、画像を目視した観察者が十分な質感を得られたものを優として◎で示し、質感が得られたが優にくらべて質感が低下しているものを良として〇で示した。なお、評価時における表示面10aに対する観察者の観察位置や、周囲の環境光等は、前述の通りである。
 図11の表に示すように、表面層15の凹凸形状の算術平均粗さRaが大きくなるほど、物体の質感を得るためには、高いヘイズ値が必要となることが分かった。
 例えば、表面層15の凹凸形状の算術平均粗さRaが3000μmである場合、表面層15のヘイズ値が40~85%であれば、表示された画像中の物体に対して質感が得られ、特に、表面層15のヘイズ値が85%である場合に、より高い質感が得られた。これに対して、表面層15の凹凸形状の算術平均粗さRaが10μmである場合には、ヘイズ値が40%であっても高い質感が得られた。
 表面層15のヘイズ値が40%未満である場合、表面層15の透明性が高くなるため、画像の奥行感が大きくなり、表面層15のヘイズ値が40~85%である場合よりも、画像の質感が低下した。また、表面層15のヘイズ値が85%よりも大きい場合、画像の奥行感は低減されるが、表面層15のヘイズ値が40~85%である場合に比べて、画像のぼけが大きくなりすぎ、観察者にとって画像としての認識が強くなり、物体の質感が低下した。
 よって、表面層15のヘイズ値は、40%以上85%以下とすることが好ましい。
 以上のことから、表示面10aに表示された画像に対して観察者が質感を得るためには、以下の条件を満たす表示装置10、及び、これを備える電子機器1とすることが好ましい。
 表示装置10は、最も観察者側(+d側)となる位置に、観察者側に不規則な凹凸形状を有する表面層15を備え、その凹凸形状の算術平均粗さRaが10μm以上3000μm以下であり、表面層15のヘイズ値が40%以上85%以下であり、表示装置10の厚み方向において、凹凸形状の最も背面側の谷底となる点から画像形成層(本実施形態では、液晶層)の最も観察者側の面までの距離Sが、0.3mm以下であり、表面層15が積層される面(本実施形態では、表示パネル12の出光面)において、観察角度0°の輝度(正面輝度)に対する観察角度60°での輝度の低下率が45%以下であることが好ましい。また、この表示装置10は、さらに、表示面10aに入射する外光の明るさ及び色を検知するセンサ部25と、センサ部25の検知した外光の明るさ及び色の情報に基づいて、表示装置10が表示する画像の明るさ及び色を調整する画像調整部21と、を備えることが好ましい。
 これにより、表示装置10は、周囲の外光の明るさや色に応じた画像の明るさ及び色であり、かつ、画像に表示される物体の質感が得られる画像を表示できる。
 図12は、凹凸形状の算術平均粗さRa、ヘイズ値、距離Sが好ましい範囲を満たす表面層15を出光面12aの一部に備える表示装置10及び電子機器1の実施例を示す写真である。
 この図12に示す実施例の表示装置10及び電子機器1は、測定例2の表示装置で用いたバックライト11及び表示パネル12を用いており、図12では、その出光面12aの一部に表面層15を配置した状態を示している。また、このとき、センサ部25や画像調整部21等により、表示画像の明るさや色の調整が行われている。実施例の表示装置10の表示面に表示される画像は、茶系色の木材の木目模様の上に「Kepler」という文字が白茶色の塗料で書かれた画像であり、ちょうど文字が表示される領域に表面層15を配置している。また、図12に示す写真は、室内の白色光の照明環境下(100lx)で、出光面12aの法線方向に対して60°方向から撮影している。
 この図12に示す表面層15は、そのヘイズ値が50%であり、凹凸形状の算術平均粗さが100μmである。また、この図12に示す実施例の表示装置10は、距離Sが0.3mmであり、観察角度0°方向での輝度を基準とした場合の観察角度60°方向での輝度の低下率が43.65%である。
 図12に示すように、表面層15を配置していない箇所では、照明光の反射等により、表示面となる出光面12aの平滑さが観察者に視認され、木材の質感が得られなかった。しかし、表面層15を配置した領域は、木材としての質感が大きく向上しており、木材の木目模様の上に文字が描かれているように観察された。
(他の実施形態1)
 表面層15の凹凸形状は、質感を向上させたい物体(木目、紙、織物、石材等)の表面の凹凸形状に合わせて、その凹凸の傾斜面の角度や凹凸の分布等を調整するととともに、凹凸形状の最表面におけるヘイズ値の分布を調整することにより、質感をさらに向上させることができる。すなわち、表面層を平面視した場合に、ヘイズ値の二次元分布を、凹凸形状に合わせて調整することが、質感のさらなる向上の観点から好ましい。
 図13は、他の実施形態1の表面層35の断面の一部を拡大した図である。図13では、表面層35の厚み方向に平行な断面の一部を拡大して示している。
 この他の実施形態1の表面層35は、前述の実施形態の表面層15と同様に、表示パネル12の出光面12a上に配置される。表面層35は、基材層151と凹凸形状層352とを備える。基材層151は、前述の実施形態の表面層15の基材層151と同様である。凹凸形状層352は、前述の実施形態の凹凸形状層152と同様であるが、その凹凸形状の最表面でのヘイズ値の分布等が異なっている。
 表面層35は、その面方向におけるヘイズ値の分布が不均一である。具体的には、表面層35の凹凸形状の最表面におけるヘイズ値は、表面層35の面方向における二次分布が不均一である。この不均一なヘイズ値の分布は、不規則な凹凸形状の凹凸に追従している。また、凹凸形状の最表面において、凸部352aのヘイズ値は、凹部352bよりもヘイズ値よりも小さい。また、表面層35の凹凸形状は、凸部352a及び凹部352bを複数備えているが、各凸部352aと各凹部352bにおいて、その表面でのヘイズ値が異なっている。したがって、表面層35を平面視した場合、表面層35としてのヘイズ値は、表面層35の面方向において、凹凸形状の分布に対応した二次元分布を有し、かつ、その値が不均一な分布となっている。
 この他の実施形態1の表面層35は、凹凸形状層352が木目を模した凹凸形状を有しており、さらに、凸部352aの表面でのヘイズ値は、凹部352bの表面でのヘイズ値よりも小さく形成されている。
 このような形態の表面層35とすることにより、太陽光や照明光等の外光が表面層35に照射された時に、凹凸形状の凸部352aとなる領域の正反射率が高く、凹部352bとなる領域の正反射率が低くなる。
 これにより、観察者が表示装置の表示面を外光の正反射方向となる方向から観察した場合に、凸部352aに相当する領域が、凹部352bに相当する領域よりも明るく視認され、観察者がより鮮明に凹凸形状を視認することができる。これにより、観察者は、表示面に表示された物体に対して、その質感をより強く得ることができる。
 凹凸形状の最表面でのヘイズ値は、凹凸形状よりも小さい粒径の粒子353を含んだ樹脂354を凹凸形状の表面に塗布する等により、付与できる。また、凹凸形状に合わせて、塗布する粒子353の量を制御することで、表面層35の面方向におけるヘイズ値の二次元分布を制御できる。
 このような粒子353としては、プラスチックビーズが好適であり、スチレンビーズ、メラミンビーズ、アクリルビーズ、アクリル-スチレンビーズ、ポリカーボネートビーズ、ポリエチレンビーズ等が挙げられる。また、粒子353及びこれを含有する樹脂354は、光透過性を有していることが好ましい。また、粒子353として使用されるプラスチックビーズとしては、表面に疎水性基を有したものが好ましい。
 粒子353と樹脂354との屈折率比(粒子353の屈折率/樹脂354の屈折率)は、1.0~1.1とすることが好ましい。
 図13に示すように、粒子353は、樹脂354に被覆されている形態としてもよいし、粒子353は、その一部が樹脂354の層から突出した形態としてもよい。
 また、粒子353は、2種類以上の粒子を用いてもよい。例えば、2種類の粒子を用いる場合、その平均粒径や、形状、材料、樹脂354との屈折率比等のうち1つ以上が異なるものを使用することが好ましい。
 なお、このような形態においても、表面層35の総ヘイズ値は、40%以上85%以下の範囲内であることが好ましい。
(ヘイズ値の分布の有無に関する評価)
 凹凸形状の凸部352aの表面と凹部352bの表面のヘイズ値が異なる表面層35の実施例となるサンプルAと、そのようなヘイズ値の差異がない表面層15の実施例となるサンプルBとを用意し、実際に見えの質感を評価した。
 サンプルBは、表面に凹凸形状を有しているが、凹凸形状に応じたヘイズ値の分布を有していない。サンプルAは、サンプルBと同様の凹凸形状を有し、さらに、凹凸形状の最表面に粒子353を含有する樹脂354が塗布され、凹凸形状の凸部352aの表面のヘイズ値が、凹部352bの表面のヘイズ値よりも小さい。
 サンプルA,Bは、いずれも、木目模様を模した凹凸形状を有しており、木目の画像に対してその木目の質感を向上させる作用を有する。
 質感の評価は、以下のような条件で行った。
 透明なガラス板の上に、2枚の直線偏光板を、その偏光方向が直交するように積層し、さらにその上に、サンプルA,Bを隣接させて載置した積層体40を作成した。この積層体40に対して、外光となる照明光を照射し、観察者がサンプルA,Bが設けられた領域の質感を観察して評価した。照明光照射時において、積層体40の表面の中心における照度は、100lxである。
 図14は、積層体40の表面の様子を示す写真である。図14において、主たる外光となる照明光は、積層体40の表面に対して入射角度40度で入射しており、図14では、その照明光の正反射方向から観察した様子を示している。
 ガラス板に2枚の直線偏光板が積層されている領域上であって表面層を設けていない領域403は、2枚の偏光板が直交配置されているので、黒色を呈しているが、図14に示すように、照明光の反射により、白っぽく視認されている。
 ガラス板に2枚の直線偏光板が積層されている領域上であって表面層15の実施例に相当するサンプルBが設けられた領域402は、表面層を設けていない領域403に比べて、照明光の反射が抑制されており、暗く視認された。また、サンプルBが設けられた領域402は、凹凸形状による木目模様が視認され、木目の質感が得られているが、外光の一部が凹凸形状の表面で一様に正反射しており、後述する領域401よりもやや明るく観察された。
 これに対して、ガラス板に2枚の直線偏光板が積層されている領域上であって表面層35の実施例に相当するサンプルAが設けられた領域401では、凹凸形状の最表面に設けられた粒子353の光拡散作用により、木材の表面らしいマットな質感がより高くなった。また、この領域401では、凸部352aが明るく、凹部352bが暗く視認され、木目模様に沿ってその明るさが変化している様子が視認され、木目の質感がより高く再現されていた。したがって、サンプルAが設けられた領域Aでは、サンプルBが設けられた領域402よりも、木目の質感が高かった。
 以上のことから、表面層35の凹凸形状の最表面でのヘイズ値は、表面層35の面方向における分布が不均一であることが好ましい。また、表面層35は、その凹凸形状の最表面において、凸部352aのヘイズ値が凹部352bよりもヘイズ値よりも小さいことが好ましい。
(他の実施形態2)
 さらに、本実施形態の表示装置10のような液晶表示装置では、画像表示に用いる表示パネル12に外光が入射すると、表示パネル12の最表面だけでなく、表示パネル12の内部においても一部の外光が反射する。そして、この反射光が観察者に届くと、ぎらつきとして認識されてしまい、表示面10aに表示した物体の質感が低下する。したがって、表示装置10内部での外光の反射率、本実施形態の表示装置10では、特に、表示パネル12内部での外光の正反射率が、1%以下であることが望ましい。
 このような表示パネル12は、一例として、液晶層の観察者側に設けられる従来の偏光板に替わって、円偏光板を液晶層の観察者側に用いることにより、実現可能である。
 上述のような他の実施形態2に示した表示装置とすることにより、表示面に表示された物体の画像を観察する観察者が、物体の質感をより強く得ることができる。
(表示装置内部での外光の反射率に関する評価)
 以下のような積層体70を用意し、表示装置内部での外光の反射率による、表面層による質感向上効果を評価した。
 図15は、積層体70の層構成を説明する図である。図15では、理解を容易にするために、外光Lの拡散や屈折等は省略して示している。
 積層体70は、鏡71の上に、2枚の直線偏光板72,73を積層し、さらにその上に表面層15を載置したものである。この表面層15は、木目模様の再現に適した凹凸形状を有しており、木目模様の質感を向上させる機能を有する。また、2枚の直線偏光板72,73は、偏光方向の交差角度を調整でき、これにより、積層体70内での外光の正反射率を調整できる。
 外光L(照明光)は、この積層体70の表面層15の面方向に対して、入射角度60度で入射するように照射される。表面層15の表面の中心において、その照度は100lxである。
 外光の正反射率については、積層体70から表面層15を外した状態で、分光放射計(トプコンテクノハウス社製 SR-UL1)を用いて行った。具体的には、測定用の光を直線偏光板73の表面に入射角度5度で入射させ、反射角度5度で正反射した反射光を分光放射計が測定し、正反射率を算出した。また、観察者は、表面層15の面方向の法線方向に対して60度をなす方向から質感を観察して評価した。
 積層体70において外光の正反射率が1%の場合、鏡71での反射光が低減され、表面層15による木目模様の質感が十分に得られた。
 積層体70において正反射率が1.5%の場合、鏡71での反射光が視認され、表面層15による木目模様の質感は得られたが、正反射率1%の場合よりも低下した。
 積層体70において正反射率が2%の場合、鏡71での反射光が非常に強く視認され、表面層15による木目模様の質感が得られなかった。
 以上のことから、表示装置10内部での外光の反射率、本実施形態の表示装置10では、特に表示パネル12内部での外光の正反射率が、1%以下であることが望ましい。
(変形形態)
 以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(1)表示装置10は、液晶表示装置である例を挙げたが、これに限らず、プラズマディスプレイや、有機ELディスプレイ等としてもよい。
 プラズマディスプレイとする場合、距離Sは、表面層15の凹凸形状の谷底となる点からディスプレイ内部の蛍光体の観察者側の面までの距離である。また、有機ELディスプレイとする場合、距離Sは、表面層15の凹凸形状の谷底となる点からディスプレイ内部の有機EL材料層の観察者側の面までの距離である。
 また、プラズマディスプレイや有機ELディスプレイの場合においても、表示装置内部での外光の正反射率が1%以下であることが好ましい。
(2)表示装置10は、例えば、自動車のインストルメントパネルや、車両や船舶等の内装等に配置してもよい。
 上記実施形態及び変形例に関して、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)
 表示面に映像を表示する表示装置であって、前記表示装置は、最も観察者側に、光透過性を有し、かつ、観察者側に凹凸形状を有する表面層を備え、前記凹凸形状の算術平均粗さRaが、10μm以上3000μm以下であり、前記表面層のヘイズ値が、40%以上85%以下であり、前記表示装置の厚み方向において、前記凹凸形状の最も谷底となる点から表示される画像を形成する画像形成層までの距離が、0.3mm以下であり、前記表面層が積層される面において、前記面の法線方向での輝度を基準として、前記面の法線方向に対して60°をなす方向での輝度の低下率が45%以下である。
(付記2)
 表示装置は、前記表示面に入射する外光の明るさ及び色を検知するセンサ部と、前記センサ部の検知した前記外光の明るさ及び色の情報に基づいて、表示する画像の明るさ及び色を調整する画像調整部と、を備える、付記1に記載の表示装置。
(付記3)
 前記凹凸形状は、その凹部の深さ、凸部の高さ、前記表面層の面方向での凹凸の分布が不規則である、付記1又は付記2に記載の表示装置。
(付記4)
 前記凹凸形状の最表面でのヘイズ値は、前記表面層の面方向における分布が不均一である、付記1から付記3のいずれかに記載の表示装置。
(付記5)
 前記表示装置に入射した外光の表示装置内部における正反射率が1%以下である、付記1から付記4のいずれかに記載の表示装置。
(付記6)
 付記1から付記5までのいずれかの表示装置を備える電子機器。
 なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は、以上説明した実施形態等によって限定されることはない。
 1  電子機器
 10  表示装置
 11  バックライト
 12  表示パネル
 15  表面層
 151  基材層
 152  凹凸形状層
 20  表示制御部
 21  画像調整部
 22  電極制御部
 23  光源制御部
 24  記憶部
 25  センサ部

Claims (5)

  1.  表示面に映像を表示する表示装置であって、
     前記表示装置は、
      最も観察者側に、光透過性を有し、かつ、観察者側に凹凸形状を有する表面層を備え、
      前記凹凸形状の算術平均粗さRaが、10μm以上3000μm以下であり、
      前記表面層のヘイズ値が、40%以上85%以下であり、
      前記表示装置の厚み方向において、前記凹凸形状の最も谷底となる点から表示される画像を形成する画像形成層までの距離が、0.3mm以下であり、
      前記表面層が積層される面において、前記面の法線方向での輝度を基準として、前記面の法線方向に対して60°をなす方向での輝度の低下率が45%以下であり、
     さらに、前記表示面に入射する外光の明るさ及び色を検知するセンサ部と、
     前記センサ部の検知した前記外光の明るさ及び色の情報に基づいて、前記表示装置が表示する画像の明るさ及び色を調整する画像調整部と、
     を備える表示装置。
  2.  前記凹凸形状は、その凹部の深さ、凸部の高さ、前記表面層の面方向での凹凸の分布が不規則である、
     請求項1に記載の表示装置。
  3.  前記凹凸形状の最表面でのヘイズ値は、前記表面層の面方向における分布が不均一である、
     請求項1に記載の表示装置。
  4.  前記表示装置に入射した外光の表示装置内部における正射率は、1%以下である、
     請求項1に記載の表示装置。
  5.  請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の表示装置を備える電子機器。
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