CN110366691B - 图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种图像显示装置,具备含有量子点的波长转换层(22b)以及相对于波长转换层(22b)而设置在观察者侧的光反射层(16),其中,此光反射层(16)的反射波长区域包含会发射用于量子点的发光的激发光的光源的峰值波长。
Description
技术领域
本发明涉及例如使用含有量子点的波长转换层的液晶显示装置(以下,也称为“LCD”)以及有机EL显示器(以下,也称为“OLED”)等图像显示装置。
背景技术
LCD以及OLED等图像显示装置,其特征是低电耗、省空间,如电视、个人电脑、智能手机、汽车导航等,其用途逐年拓展。此类图像显示装置大多数是主要使用彩色滤光片而进行彩色显示。
近年来,在此类图像显示装置中,要求进一步提高颜色再现性,作为其方法,使用量子点(Quantum Dot:也称为QD)的技术(例如,专利文献1)受到注目。已知量子点会依粒径不同而使发光颜色不同。例如,当激发光从背光入射到含有量子点的构件中时,量子点被激发而发出荧光。此时,图像显示装置通过使用有不同发光特性的量子点,而可发出蓝色、绿色、红色等发光波长带狭窄的光,并且制作出白色光。由量子点所致的发光,由于发光波长带狭窄,故可通过选择适当的波长,而使所得到的白色光高亮度化,并使颜色再现性优异。
专利文献2揭示使用了含有量子点的薄片的背光以及LCD。专利文献2揭示使用蓝色LED作为光源,且在导光板上配置含有当通过蓝色LED而被激发并分别发出绿色、红色光的量子点的薄片。
另外,专利文献3揭示具有组合彩色滤光片与有量子点的波长转换层而成的色层的显示装置。因为由量子点发射的光是散射光,故当量子点在偏光板之间配置时,光会泄漏而导致显示黑色时的对比度下降。因此,在专利文献3中,将内嵌(in-cell)式偏光片配置在液晶层侧,并将彩色滤光片以及波长转换层配置在比内嵌式偏光片更外侧(观察者侧)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第2012/0113672说明书;
专利文献2:日本特开2017–16925号公报;
专利文献3:日本特开2016–70949号公报。
发明内容
发明欲解决的课题
在将如专利文献3所示的显示装置例如作为液晶显示装置而使用的情形,将背光的光当作偏光,通过液晶单元内的液晶分子的配向控制与基于内嵌式偏光片的光的穿透/吸收控制,能实现已选择欲发光的像素与不发光的像素的图像显示。然而,使用这种量子点的彩色滤光片,即使是通过含有发光时必须的波长的外部光线(例如,太阳光)也会同时发光。例如,在太阳光入射的室内等观察如专利文献3所示的图像显示装置时,即使是在黑色显示中,彩色滤光片也会通过太阳光而发光,故黑色亮度提高。结果,对比度会下降,且显示图像的可见性会大幅度下降。另外,不限于太阳光,即使是屋内的照明,当与背光的光源(例如是蓝色LED的话,发光时的峰值波长:450nm)有相同波长的光入射彩色滤光片时,不管图像显示的状态如何,彩色滤光片都会发光,图像的可见性会受到很大的损害。
在此,本发明的目的是提供一种使用量子点的图像显示装置,即使在有外部光线的环境下,仍可能实现可见性优良的显示图像。
解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题,进行精细的探讨。结果,有下述新颖的发现:通过在图像显示装置的观察者侧(外部光线的入射侧)配置光反射层,可以降低外部光线对含有量子点的波长转换层的入射,并可以提高显示图像的可见性,其中该光反射层包含会发射用于量子点的发光的激发光的光源的峰值波长。
本发明的主旨结构如下所述。
[1]一种图像显示装置,具备:
含有量子点的波长转换层;以及
相对于前述波长转换层而设置在观察者侧的光反射层,其中,
该光反射层的反射波长区域包含会发射用于前述量子点的发光的激发光的光源的峰值波长。
[2]如上述[1]所记载的图像显示装置,其是液晶显示装置或有机EL显示器。
[3]如上述[1]或[2]所记载的图像显示装置,进一步,相对于前述波长转换层在观察者侧配置有偏光板。
[4]如上述[1]至[3]中任一项所记载的图像显示装置,其中,前述波长转换层含有被前述激发光激发而发出绿色光的第一量子点、以及被前述激发光激发而发出红色光的第二量子点。
[5]如上述[1]至[4]中任一项所记载的图像显示装置,其中,前述光源的峰值波长为350nm以上且650nm以下。
[6]如上述[1]至[5]中任一项所记载的图像显示装置,其中,前述光反射层的中心反射波长为350nm以上且750nm以下。
[7]如上述[1]至[6]中任一项所记载的图像显示装置,其中,前述光反射层的中心反射波长与前述光源的峰值波长的差的绝对值为0nm以上且70nm以下。
[8]如上述[1]至[7]中任一项所记载的图像显示装置,其中,前述光反射层是偏光反射层。
[9]如上述[8]所记载的图像显示装置,其中,前述偏光反射层是胆固醇液晶层。
[10]如上述[3]所记载的图像显示装置,其中,前述光反射层是胆固醇液晶层,并且,
在前述胆固醇液晶层与前述偏光板之间配置有1/4波长板。
[11]如上述[10]所记载的图像显示装置,其中,前述1/4波长板的相位差值为90nm以上且125nm以下。
[12]如上述[10]或[11]所记载的图像显示装置,其中,前述1/4波长板的慢轴与前述偏光板的偏光轴所成的角度是45°。
[13]如上述[1]至[12]中任一项所记载的图像显示装置,进一步在前述光反射层的观察者侧设置有防反射层。
发明效果
本发明可以提供:即使在有外部光线的环境下,仍可能实现可见性优良的显示图像的使用了量子点的图像显示装置。特别是在使用偏光反射层(以下,也称为“反射型偏光片”)作为光反射层的情形,本发明具有更有效地拦截含有量子点激发光的波长的外部光线,并可在维持来自图像显示装置的出射光的亮度的同时有效地只反射外部光线的优良功能。
附图说明
图1是作为本发明第一实施方式的图像显示装置的一个例子的液晶显示装置的概略截面图。
图2是图1所示的液晶显示装置的部分概略截面图。
图3是表示在本发明第一实施方式的图像显示装置中,1/4波长板的配置关系的部分概略截面图。
图4是表示在本发明第一实施方式的图像显示装置中,防反射层的配置的部分概略截面图。
图5是作为本发明第二实施方式的图像显示装置的其他例子的有机EL显示器的概略截面图。
具体实施方式
以下,边参考附图边说明关于本发明的各实施方式、比较例、实施例。另外,记载内容仅仅是其中一个例子,本发明的范围也包含能够由该领域的技术人员适当设计的变更。另外,为了明确说明,与实际的实施方式相比,附图示意性地表示宽度、大小、厚度、形状等,但这些仅是其中一个例子。另外,附图虽适当地省略在说明本发明的效果时不必要的部分,但有关此省略部分并不限制本发明的范围。
本发明的图像显示装置,具备含有量子点的波长转换层,并且在比波长转换层更接近观察者侧配置光反射层,其中,此光反射层的反射波长区域包含会发射用于量子点的发光的激发光的光源的峰值波长。图像显示装置优选液晶显示装置或有机EL显示器。含有量子点的波长转换层,例如是背光单元、彩色滤光片等构成图像显示装置的任意构件所含有的构成要素。含有量子点的波长转换层,优选彩色滤光片本身或构成彩色滤光片的一部分。以下,详细说明有关图像显示装置的各实施方式。
[第一实施方式]
第一实施方式中说明有关图像显示装置为液晶显示装置(LCD)的情形。第一实施方式的液晶显示装置,具有在含有量子点的波长转换层的观察者侧具备光反射层的构成。如图1所示,液晶显示装置1具备:具有会发射激发光的光源的背光单元11以及配置在背光单元11上的液晶显示单元12。此液晶显示装置1中,观察者是从图1上方的液晶显示单元12侧观察液晶显示装置1。液晶显示单元12具备:配置在背光单元11上且将来自背光的光转换为偏光的背光侧偏光板13;配置在背光侧偏光板13上的显示面板14;配置在显示面板14上的观察者侧偏光板15;以及配置在观察者侧偏光板15上的光反射层16。观察者侧偏光板15,虽然也可以是不一定要配置,但通过使用观察者侧偏光板15,则可以更提高图像的对比度,并且,可以通过吸收在光反射层16没有吸收完的外部光线而更提高外部光线的拦截效率。显示面板14具备:对向基板17;配置在对向基板17上的液晶层18;以及配置在液晶层18上的列阵基板19。对向基板17具备图中没有显示的配向膜以及柱状间隔物等。
列阵基板19具备图中没有显示的薄膜晶体管(TFT)、像素电极以及配向膜等。列阵基板19如图2所示,具备:一对覆盖涂层20a、20b;由一对覆盖涂层20a、20b所夹住的内嵌式偏光片21;配置在一覆盖涂层20b上的具备遮光部22a及含有量子点的波长转换层22b的彩色滤光片22(以下,也简称为“彩色滤光片22”);以及配置在彩色滤光片22上的玻璃基板23。在列阵基板19中,可以在彩色滤光片22与玻璃基板23之间设置薄膜晶体管,另外,也可以适当设置图中没有显示的信号线(源极)、扫描线(栅极)、共通电极以及像素电极等。另外,薄膜晶体管的沟道部具有图中没有显示的非晶硅层(半导体层),且除此以外也可以由更高移动性的多晶硅层(半导体层)形成沟道部。
如此,在液晶显示装置1中,相对于彩色滤光片22的含有量子点的波长转换层22b而言,在观察者侧配置光反射层16,该光反射层16的反射波长区域包含会发射用于量子点的发光的激发光的背光单元11的光源的峰值波长。另外,在此所谓的具备含有量子点的波长转换层22b的彩色滤光片22,例如在专利文献3中所记载的组合吸收型彩色滤光片层与含有量子点的波长转换层而成的色层、只由含有量子点的波长转换层所制作的彩色滤光片等,只要具备有量子点的话就无特别限制。
<量子点>
量子点(第一量子点以及第二量子点)是半导体的纳米大小的微粒。量子点通过电子及激子被封闭在纳米大小的小结晶内的量子封闭效果(量子尺寸效果)而显示有特异的光学、电学性质,并且也称为半导体纳米粒子或半导体纳米结晶。量子点是半导体的纳米大小的微粒,只要是会产生量子封闭效果的材料的话就无特别限定。作为量子点,例如有因本身的粒径而发光色受限的半导体微粒、以及有掺杂物的半导体微粒。作为量子点,可以使用任一种半导体微粒,皆可以得到优良的颜色纯度。
量子点因粒径而有不同的发光色。例如,在由CdSe而成的只由核心所构成的量子点的情形,粒径为2.3nm、3.0nm、3.8nm、4.6nm的荧光光谱的峰值波长分别是528nm、570nm、592nm、637nm。另外,量子点也可在波长转换层22b中,含有例如被来自光源的激发光激发而发出绿色光即放出相当于绿色的波长的二次光的第一量子点,以及被激发光激发而发出红色光即放出相当于红色的波长的二次光的第二量子点。量子点的含量根据含有量子点的波长转换层22b的厚度、在背光单元11的光回收率以及所期望的色相等而适当地调整。
成为量子点的核心的材料,由制作的容易性、可获得在可见光区域的发光的粒径的控制性、荧光量子产率的观点而适当选择。成为量子点的核心的材料,可举例如:如MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe以及HgTe等II–VI族半导体化合物;如AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaAs、GaP、GaN、GaSb、InN、InAs、InP、InSb、TiN、TiP、TiAs以及TiSb等III–V族半导体化合物;如Si、Ge、以及Pb等IV族半导体等半导体化合物或是含有半导体化合物的半导体结晶等。另外,也可以使用含有如InGaP等含有3元素以上的半导体化合物的半导体结晶。另外,作为由有掺杂物的半导体微粒形成的量子点,可以使用在上述半导体化合物中掺杂如Eu3+、Tb3+、Ag+、Cu+等稀土族金属的阳离子或过渡金属的阳离子而成的半导体结晶。
彩色滤光片22具备分别含有通过来自光源的激发光而发出蓝色光、绿色光、红色光的至少3种量子点的波长转换层22b时,可以使用白色光源作为背光单元11的光源。作为白色光源,可举例如白色发光二极管(LED)。作为白色LED,可举例如组合蓝色LED与黄色荧光体(钇铝石榴石(YAG)而得。另外,背光的光兼任蓝色显示与激发光时,可使用彩色滤光片22来进行图像显示,其中,该彩色滤光片22具备含有由背光单元11射出蓝色激发光(峰值波长450nm)而分别发出绿色光和红色光的两种量子点的波长转换层22b,即含有将无色、绿色、红色的3色作为1个像素。背光单元11的光源的峰值波长优选350至650nm。
<内嵌式偏光片>
内嵌式偏光片21,例如是被一对覆盖涂层20a、20b夹住并配置于彩色滤光片22与液晶层18之间。内嵌式偏光片21,例如为线栅型偏光片、涂布型偏光片、或具有含有二色性色素的延伸高分子的偏光片。作为涂布型偏光片,可举例如:将二色性色素直接配向的发色(chromonic)偏光片;在可以呈现向列液晶或层列液晶状态的聚合性液晶中含有二色性色素并且在聚合性液晶与二色性色素配向后,将所述中的两者或一者的配向固定化的宾主型(guest host type)偏光片等。涂布型偏光片或是具有含有二色性色素的延伸高分子的偏光片的具体例子,可举例如日本特许第6006210号公报中记载的偏光元件等。
<彩色滤光片>
彩色滤光片22是配置在内嵌式偏光片21的外侧,即在与液晶层18侧为相反侧的观察者侧。通常的液晶显示装置的情形,通过液晶层18的液晶分子的配向来控制从背光侧偏光板13入射的直线偏光,只使与相向的观察者侧偏光板15的穿透轴方向一致的光穿透,由此显示图像。然而,通过量子点而发射的光是在全方位散射的散射光,故在2个偏光板(偏光片)即背光侧偏光板13与内嵌式偏光片21之间配置有彩色滤光片22时,由液晶所控制的偏光会受到干扰,而大幅地影响显示。特别是在黑色显示中,会成为对比度下降的重大的主因。因此期望彩色滤光片22是配置在内嵌式偏光片21的外侧即在与液晶层18侧为相反侧的位置。
<液晶显示模式>
于液晶显示装置中使用的液晶显示模式无限制。作为液晶显示模式,可举例如:使用与基板面呈略垂直的电场且将液晶分子的配向切换的TN方式(Twisted Nematic)、VA方式(Vertical Alignment),使用与基板面呈略平行的电场且将液晶分子的配向切换的IPS方式(In Plane Switching),以及驱动液晶用的电极在像素内重叠并通过电极附近的边缘电场将液晶分子切换的FFS方式(Fringe Field Switching)等。
<光反射层>
光反射层16具有降低太阳光等外部光线入射到彩色滤光片22的功能。由此,液晶显示装置1可以抑制具备含量子点的波长转换层22b的彩色滤光片22的因外部光线所致的发光,且维持显示图像的可见性。光反射层16只要能将会发射用于量子点的发光的激发光的光源的波长区域的光反射的话就无特别限制。为了有效地反射外部光线、有效地取出来自液晶显示装置1的出射光,光反射层16优选反射光或穿透光会成为偏光的偏光反射层。作为偏光反射层,可举例如:胆固醇液晶层、线栅型偏光片、多层膜双折射干涉型偏光片、棱镜型偏光片等反射型偏光片。通过使这些偏光反射层的穿透轴与液晶显示装置1的观察者侧偏光板15的穿透轴一致,可以抑制来自液晶显示装置1的出射光的穿透率的下降,同时有效地反射外部光线。另外,这些偏光反射层,以至少可反射含有会发射用于量子点的发光的激发光的光源的峰值波长的光的方式适当地设计。
使用线栅型偏光片、多层膜双折射干涉型偏光片、棱镜型偏光片、胆固醇液晶层等反射型偏光片作为偏光反射层时,若广泛地反射可见光区域则会有表面变成像镜子一般的情形。如此的情形,期望以会选择性反射激发光的波长区域的方式调整偏光反射层的反射波长区域。特别是胆固醇液晶层,由于有选择性地反射特定波长区域的性质,故适合使用。
在偏光反射层中使用的胆固醇液晶,由持有手性的向列型液晶或在向列型液晶中添加有手性剂的调配物而得到。从可通过手性剂的种类、量而任意地设计螺旋方向、反射波长来看,胆固醇液晶优选在向列液晶中添加手性剂而得。向列液晶与所谓的通过电场而操作的液晶不同,是将螺旋配向状态固定化而使用。因此,向列液晶优选使用具有聚合性基团的向列液晶单体而得。
(聚合性液晶单体)
具有聚合性基团的向列液晶单体,是在分子内具有聚合性基团,且在某个温度范围或浓度范围显示液晶性的化合物。作为聚合性基团,可举例如:(甲基)丙烯酰基、乙烯基、查尔酮基(chalconyl)、肉桂酰基以及环氧基等。另外,为了显示液晶性,优选在分子内具有介晶(mesogen)基团,介晶基团意指例如联苯基、三联苯基、(聚)苯甲酸苯酯基、(聚)醚基、亚苄基苯胺基以及苊并喹喔啉基(Acenaphthoquinoxaline)等杆状或板状的取代基,或是三亚苯基、酞菁基以及氮杂冠(aza crown)基等圆盘状取代基,即具有诱导液晶相行为能力的基团。具有杆状或板状取代基的液晶化合物,在该技术领域中是作为棒状(calamitic)液晶而已知。具有如此的聚合性基团的向列液晶单体,具体而言可以列举:日本特开2003–315556号公报以及日本特开2004–29824号公报中记载的聚合性液晶、PALIOCOLOR系列(BASF公司制)、RMM系列(默克(Merck)公司制)等。这些具有聚合性基团的向列液晶单体,可以单独使用或混合多种而使用。
(手性剂)
作为手性剂,优选可使上述具有聚合性基团的向列液晶单体右旋或左旋而螺旋配向,且与具有聚合性基团的向列液晶单体同样具有聚合性基团的化合物。作为如此的手性剂,可举例如:Paliocolor LC 756(BASF公司制)、日本特开2002–179668号公报中记载的化合物等。根据此手性剂的种类,决定反射的圆偏光方向,甚至可根据手性剂相对于向列液晶的添加量而变更光反射层的反射波长。例如,使手性剂的添加量越多,可以得到反射短波长侧的波长的光反射层16。手性剂的添加量,也依手性剂的种类及欲反射的波长而不同。从将对于通常光的光反射层16的中心反射波长λ2调整至所期望的波长区域中的观点而言,相对于具有聚合性基团的向列液晶单体100质量份,手性剂的添加量优选0.5质量份以上且30质量份以下左右,更优选1质量份以上且20质量份以下左右,进一步优选3质量份以上且10质量份以下左右。
(紫外线固化型树脂)
另外,也可使用能够与具有聚合性基团的向列液晶单体反应的不具有液晶性的聚合性化合物。作为如此的化合物,可举例如紫外线硬化型树脂等。作为紫外线硬化型树脂,可举例如:(甲基)丙烯酸月桂酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯,例如二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯与1,6-六亚甲基-二-异氰酸酯的反应生成物、具有异氰脲酸环的三异氰酸酯与季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯的反应生成物、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯与异佛尔酮-二-异氰酸酯的反应生成物等酯系氨基甲酸酯丙烯酸酯系树脂以及氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯系树脂、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、三(甲基丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、甘油三缩水甘油基醚与(甲基)丙烯酸的反应生成物、己内酯改性三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油基醚与(甲基)丙烯酸的反应生成物、三甘油-二-(甲基)丙烯酸酯、丙二醇-二-缩水甘油基醚与(甲基)丙烯酸的反应生成物、聚丙二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇-二-(甲基)丙烯酸酯、1,6-己烷二醇-二-缩水甘油基醚与(甲基)丙烯酸的反应生成物、1,6-己烷二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、甘油-二-(甲基)丙烯酸酯、乙二醇-二-缩水甘油基醚与(甲基)丙烯酸的反应生成物、二乙二醇-二-缩水甘油基醚与(甲基)丙烯酸的反应生成物、双(丙烯酰氧基乙基)羟基乙基异氰脲酸酯、双(甲基丙烯酰氧基乙基)羟基乙基异氰脲酸酯、双酚A-二-缩水甘油基醚与(甲基)丙烯酸的反应生成物、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、己内酯改性(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基羟基丙酯、丙烯酰基吗啉、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸2-氰基乙酯、丁基缩水甘油基醚与(甲基)丙烯酸的反应生成物、丁氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯以及丁烷二醇单(甲基)丙烯酸酯等。这些紫外线硬化型树脂可以单独使用或混合多种而使用。其中,作为紫外线硬化型树脂,优选使用选自由(甲基)丙烯酸月桂酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、酯系氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯系树脂以及氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯系树脂所成的组中的至少1种。这些不具有液晶性的紫外线硬化型树脂是以不丧失液晶性的程度添加。相对于具有聚合性基团的向列液晶单体100质量份,紫外线硬化型树脂的添加量优选0.1质量份以上且20质量份以下,更优选1.0质量份以上且10质量份以下左右。
(光聚合引发剂)
具有聚合性基团的向列液晶单体以及其它的聚合性化合物是紫外线硬化型时,为了使含有此等的组合物通过紫外线而硬化,添加光聚合引发剂。作为光聚合引发剂,可举例如:2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙烷-1(BASF公司制,Irgacure 907)、1-羟基环己基苯基酮(BASF公司制,Irgacure 184)、4-(2-羟基乙氧基)-苯基(2-羟基-2-丙基)酮(BASF公司制,Irgacure 2959)、1-(4-十二基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮(Merck公司制,Darocur 953)、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮(Merck公司制,Darocur1116)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(BASF公司制,Irgacure 1173)、二乙氧基苯乙酮等苯乙酮系化合物;苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(BASF公司制,Irgacure 651)等苯偶姻系化合物;苯甲酰基苯甲酸、苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮(日本化药公司制,Kayacure MBP)等二苯甲酮系化合物;硫杂蒽酮、2-氯硫杂蒽酮(日本化药公司制,Kayacure CTX)、2-甲基硫杂蒽酮、2,4-二甲基硫杂蒽酮(日本化药公司制,Kayacure RTX)、异丙基硫杂蒽酮、2,4-二氯硫杂蒽酮(日本化药公司制,Kayacure CTX)、2,4-二乙基硫杂蒽酮(日本化药公司制,KayacureDETX)、或2,4-二异丙基硫杂蒽酮(日本化药公司制,Kayacure DITX)等硫杂蒽酮系化合物等。优选可举例如:Irgacure TPO、Irgacure TPO-L、Irgacure OXE 01、Irgacure OXE 02、Irgacure 1300、Irgacure 184、Irgacure 369、Irgacure 379、Irgacure 819、Irgacure127、Irgacure 907以及Irgacure 1173(都是BASF公司制),特别优选可以列举:IrgacureTPO、Irgacure TPO-L、Irgacure OXE 01、Irgacure OXE 02、Irgacure 1300以及Irgacure907。这些光聚合引发剂可以使用1种或以任意比率混合而使用多种。
使用二苯甲酮系化合物、硫杂蒽酮系化合物作为光聚合引发剂时,为了促进光聚合反应,也可并用助剂。作为如此的助剂,可举例如:三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺、正丁基胺、N-甲基二乙醇胺、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、米其勒酮、4,4’-二乙基氨基苯丙酮、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸(正丁氧基)乙酯、或是4-二甲基氨基苯甲酸异戊酯等胺系化合物。这些助剂,可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
光聚合引发剂及助剂的添加量,优选在不影响含有向列液晶单体的组合物的液晶性的范围内使用。相对于该组合物中的通过紫外线而硬化的化合物100质量份,光聚合引发剂及助剂的添加量优选0.5质量份以上且10质量份以下,更优选2质量份以上且8质量份以下左右。另外,相对于光聚合引发剂,助剂的添加量优选0.5倍以上且2倍量以下左右。
(其它添加剂)
使用紫外线硬化型树脂时,可以根据需要而进一步使用例如:增塑剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、光稳定剂、流平剂、消泡剂、热屏蔽微粒、表面调制剂、各种染料、颜料、荧光色素等各种添加剂。
就使用胆固醇液晶制作偏光反射层的方法而言,例如,在具有聚合性基团的向列液晶单体中,以会反射所期望的波长的方式添加必要量的会成为右旋或左旋螺旋配向的手性剂。其次,将此等溶解到溶剂中,添加光聚合引发剂。如此的溶剂,只要可以溶解欲使用的液晶单体、手性剂等的话就无特别限定,但优选例如环戊酮、苯甲醚、甲基乙基酮。之后,将此溶液以厚度尽可能均一的方式涂布在PET(聚对苯二甲酸乙二酯)膜、TAC(三乙酸纤维素)膜、COP(环烯烃聚合物)膜、丙烯酸系膜等塑料基板上,加热而除去溶剂的同时,在基板上成为胆固醇液晶并在以所期望的螺旋间距配向的温度条件下放置一定时间。此时,在涂布塑料基板表面之前,先进行摩擦或是延伸等配向处理后,由此可使胆固醇液晶的配向更均匀,且可以降低作为偏光反射层的雾度值。其次,在保持此配向状态下,以高压水银灯等照射紫外线,使配向固定化,由此可得到偏光反射层。在此,选择会成为右旋螺旋配向的手性剂时,所得到的偏光反射层会选择性地反射右圆偏光,另一方面,选择会成为左旋螺旋配向的手性剂时,所得到的偏光反射层会选择性地反射左圆偏光。将此选择性地反射特定的圆偏光的现象称为选择性反射,并将选择性反射的波长域称为选择性反射区域。另外,欲使用的塑料基板,可通过以成为液晶显示装置1的观察者侧的方式配置并使用,而作为光反射层16的保护层来使用。另外,为了提高作为保护层的强度,可在塑料基板的与光反射层16为相反侧的面形成硬涂层。
光反射层16的反射率,可通过变更在制作光反射层时的光反射层16的厚度而适当地调整。相对于成为对象的外部光线的激发光波长而言,光反射层16的反射率优选10%以上且100%以下,更优选20%以上且100%以下,进一步优选30%以上且100%以下。使用胆固醇液晶作为偏光反射层时,由于右旋螺旋配向、左旋螺旋配向的各自的光反射层16的最大反射率是50%,故只要层积具有各配向的胆固醇液晶层来使用的话,在理论上最大可100%反射来自外部光线的激发光。
将右旋螺旋配向胆固醇液晶层与左旋螺旋配向胆固醇液晶层的两者层积而作为偏光反射层来使用时,依反射率会有过度反射外部光线的情形。在如此的情形,优选使用右旋螺旋配向胆固醇液晶层或是左旋螺旋配向胆固醇液晶层的任何一种。然后,如图3所示,在观察者侧偏光板15与属于胆固醇液晶层的光反射层16之间,将1/4波长板24以使观察者侧偏光板15的偏光轴(吸收轴或是穿透轴)与1/4波长板24的慢轴所成的角度成为45°的方式配置即可。此时,慢轴的方向,优选当穿透胆固醇液晶层的圆偏光(例如,胆固醇液晶层为右旋螺旋配向时,反射光成为右圆偏光,穿透光成为左圆偏光)通过1/4波长板24而被转换成直线偏光时,该直线偏光的偏光轴与观察者侧偏光板15的吸收轴一致的方式而配置。通过如此配置,外部光线所含的激发光,在胆固醇液晶层最大被反射50%,并且穿透胆固醇液晶层的残留圆偏光,以1/4波长板24转换成直线偏光且通过观察者侧偏光板15而被吸收。结果,对于彩色滤光片22,可以大幅度抑制外部光线所含的激发光的入射。
另外,在使用右旋螺旋以及左旋螺旋中任何一种胆固醇液晶层时,如图3所示,在观察者侧偏光板15与属于胆固醇液晶层的光反射层16之间配置1/4波长板24。在此,只要以使观察者侧偏光板15的偏光轴(吸收轴或是穿透轴)与1/4波长板的慢轴所成的角度成为45°的方式配置即可。此时,观察者侧偏光板15的慢轴的配置,优选以使从观察者侧偏光板15发出的直线偏光在通过1/4波长板24而变成圆偏光时,会成为与光反射层16所反射的圆偏光的旋转方向为反向的圆偏光的方式配置。通过如此配置,从观察者侧偏光板15发出的直线偏光通过1/4波长板24而被转换成圆偏光。由此,所转换的圆偏光,不会被属于胆固醇液晶层的光反射层16反射而到达观察者处,同时外部光线所含的激发光波长的光会被反射,故可降低因外部光线所致的量子点的发光。
光反射层16的反射波长以包含背光单元11的光源所发出的用于量子点的发光的激发光的波长区域的全体或是一部分的方式而适当地调整。光反射层16的反射波长区域含有来自背光单元11的光源的激发光的峰值波长。光反射层16的中心反射波长与来自背光单元11的光源的激发光的峰值波长的差的绝对值例如优选0nm以上且70nm以下,更优选0nm以上且50nm以下,进一步优选0nm以上且30nm以下,特别优选0nm以上且20nm以下。另外,光反射层16的中心反射波长优选350nm以上且750nm以下。例如,来自背光单元11的光源的激发光的峰值波长是380nm时,光反射层16的中心反射波长优选350nm以上且450nm以下,更优选360nm以上且400nm以下。另外,来自背光单元11的光源的激发光的峰值波长是450nm时,光反射层16的中心反射波长优选400nm以上且500nm以下,更优选430nm以上且480nm以下。另外,来自背光单元11的光源的激发光的峰值波长是550nm时,光反射层16的中心反射波长优选500nm以上且600nm以下,更优选530nm以上且580nm以下。来自背光单元11的光源的激发光的峰值波长是650nm时,光反射层16的中心反射波长优选600nm以上且750nm以下,更优选630nm以上且680nm以下。另外,中心反射波长意指相当于光反射层16的最大反射率的80%的短波长侧的波长与长波长侧的波长的平均波长。例如,光反射层16的最大反射率是20%时,将表示相当于最大反射率的80%的16%的反射率的短波长侧的波长设成λ1,并将长波长侧的波长设成λ3时,下述式(1)所示的λ2成为中心反射波长。
(λ1+λ3)/2=λ2 式(1)
光反射层16,并不限定是1层,也可以层积2层以上的多层。例如,当激发光的波长宽度宽时,有光反射层16的反射带区域并不足够的情形。如此的情形,通过将有不同中心反射波长的多个光反射层16层积,可以在宽广的带区域反射外部光线。另外,光反射层16含有胆固醇液晶层时,依液晶的双折射率会有无法确保足够的反射带区域的情形。如此的情形,例如,将中心反射波长为400nm以上且500nm以下、500nm以上且600nm以下、600nm以上且750nm以下的具有不同中心反射波长的多个胆固醇液晶层层积,或是连续地改变胆固醇液晶的螺旋间隔而在1层的光反射层16扩展反射带区域。
另外,胆固醇液晶层的反射波长区域,具有随着光的入射角度朝斜方向倾斜而向短波长侧偏移的性质。因此,胆固醇液晶层,当相对于液晶显示装置1的显示面而言外部光线的入射角度成为斜方向时,根据此角度而事先将中心反射波长调整到长波长侧,由此可更有效地反射外部光线。此情形,例如,外部光线的入射角度是20°以上且50°以下的情形,光反射层16的中心反射波长优选比激发光的峰值波长还要靠近长波长侧20nm以上至80nm以下左右,更优选靠近长波长侧20nm至50nm左右。具体而言,来自背光单元11的光源的激发光的峰值波长是450nm,且外部光线的入射角度是20°以上且50°以下时,胆固醇液晶层的中心反射波长是470nm以上且530nm以下,由此可以更有效地反射外部光线所含有的激发光波长(450nm)。另外,例如,将中心反射波长为400nm以上且500nm以下、500nm以上且600nm以下、600nm以上且750nm以下的具有不同中心反射波长的多个胆固醇液晶层层积,或是连续地改变胆固醇液晶的螺旋间隔而在1层的光反射层16扩展反射带区域,由此可不需进行考虑到太阳光的入射角度的胆固醇液晶层的反射波长区域的调整,并且有效地反射太阳光所含的激发光的峰值波长。
如胆固醇液晶层这样,只反射特定波长时,会有穿透光着色的情形。在如此的情形中,只要调整由液晶显示装置1射出的发光光谱来调整图像的颜色再现性就可以。作为如此的方法,可举例如:调整来自彩色滤光片22的蓝色光、绿色光以及红色光的各自的发光强度的方法。另外,也可调整光反射层16的反射率、雾度等而将穿透光的色调调整到中性。从可以兼具光反射性以及穿透光的中性的观点而言,光反射层16的雾度值优选0.5%以上且5.0%以下,更优选0.8%以上且3.0%以下。另外,液晶显示装置1可在光反射层16的前表面或是背表面进一步配置用以调整显示图像的颜色再现性的光吸收层。
(偏光板)
观察者侧偏光板15为通过碘以及染料等二色性色素在一方向配向而吸收特定方向的偏光的偏光元件。一般是在通过使聚乙烯醇膜含浸上述二色性色素后,于硼酸水溶液中单轴延伸而可以得到如此的偏光元件。可通过所使用的碘-聚乙烯醇络合物的状态、所使用的二色性染料的调配比率等而调整偏光元件的色相。因此,观察者侧偏光板15可通过调整色相而在调整上述显示图像的颜色再现性中使用。另外,通常,由于偏光元件的机械性强度差,故以三乙酸纤维素、环烯烃聚合物等的透明塑料膜夹住而保护偏光元件。
(1/4波长板)
1/4波长板24是具有将圆偏光转换成直线偏光的功能的相位差元件。1/4波长板24,例如,将由聚碳酸酯或环烯烃聚合物所制作的膜以使相位差成为波长的1/4的方式单轴拉伸,或是使水平配向的聚合性液晶以相位差成为波长的1/4的厚度进行配向而得。1/4波长板24可以单独使用,在因波长分散而引起的相位差的偏差大时,也可以使用被称为宽带1/4波长板的相位差元件。宽带1/4波长板是指相位差的波长依赖性经降低的相位差元件,可举例如:将具有相同波长分散的1/2波长板与1/4波长板以使各自的慢轴所形成的角度成为60°的方式层积而成的相位差元件、或是已降低相位差的波长依赖性的聚碳酸酯系相位差元件(帝人公司制,PURE-ACE WR-S)等。关于1/4波长板24,由于通常相位差值会依偏光的入射角度而改变,故可通过根据所使用的环境等而预先调整相位差值,或是使用已调整相位差元件的折射率的相位差元件,而抑制相位差随着入射角而改变。作为如此的例子,在将相位差元件的于面内的慢轴方向的折射率设定为nx,将于面内与nx正交的方向的折射率设定为ny,将厚度方向的折射率设定为nz时,以使下述式(2)所示的Nz系数优选成为0.3以上且1.0以下,更优选成为0.5以上且0.8以下左右的方式来控制。
Nz=(nx-nz)/(nx-ny) 式(2)
1/4波长板24的相位差值优选作为对象的激发光的峰值波长的1/4左右,具体而言,优选90nm以上且125nm以下。例如,当激发光的峰值波长是400nm时,1/4波长板24的相位差值优选90nm以上且110nm以下左右,当激发光的峰值波长是450nm时,1/4波长板24的相位差值优选100nm以上且125nm以下左右。另外,如宽带1/4波长板等对于各波长发挥作为1/4波长板的功能的相位差元件,由于没有必要针对每个波长进行调整,故为特别优选。宽带1/4波长板是指相位差的波长依赖性经降低的相位差元件,可举例如:将具有相同波长分散的1/2波长板与1/4波长板以使各自的慢轴所成的角度成为60度的方式层积而成的相位差元件、已降低相位差的波长依赖性的聚碳酸酯系相位差元件(帝人公司制,PURE-ACE WR-S)、日本特许第6133456号公报的实施例7等中记载的使用了聚合性液晶的相位差元件等。
光反射层16是通过反射外部光线而抑制因外部光线所致的量子点的发光。另一方面,当有因光反射层16的反射所致的眩光、周边的反射眩光等的情形,例如,如图4所示,液晶显示装置1可在光反射层16的观察者侧的最表面直接或是间接地配置防反射层25。作为防反射层25,可以列举:将高折射率层与低折射率层以既定的膜厚层积而成的所谓防反射膜(AR)、在粘结剂(binder)中分散会使光散射的微粒并在表面设置微细的凹凸而使光散射的所谓防眩光层(AG)等。关于防反射层25,当光反射层16是胆固醇液晶层时,即使在光反射层16的表面配置防反射层25,仍维持对外部光线的反射功能。因此,在如此的情形,优选使用防反射层25。作为配置防反射层25的方法,可以列举:在如TAC膜、COP膜等相位差少的透明塑料膜上形成防反射层25,其次使用粘合剂或是接合剂等而层积在光反射层16的方法;在光反射层16上直接形成防反射层25的方法等。
(其它相位差膜)
在观察者侧偏光板15与列阵基板19或是背光侧偏光板13与对向基板之间或是任何两者之间,可以根据需要而配置用以改良视野角的相位差膜。相位差膜,可以依液晶显示方式的不同而使用不同的相位差膜。作为相位差膜,当液晶显示模式为TN方式时,适合使用具有混合配向的圆盘状液晶层的相位差膜(在此情形,也配置在背光侧偏光板13与对向基板17之间),在VA方式时,适合使用被称为Negative-C-Plate的相位差膜,在IPS方式时,适合使用Negative-A-Plate或是A-Plate与Positive-C-Plate的层积体等。
[第二实施方式]
其次,说明有关第二实施方式。第二实施方式中,说明有关画面显示装置为有机EL显示器(OLED)的情形。关于有机EL显示器,在具有含有量子点的波长转换层的一般有机EL显示器中,可通过将反射波长区域包含会发射用于量子点的发光的激发光的光源的峰值波长的光反射层,配置在比含有量子点的波长转换层更接近观察者侧而得到。
例如,如图5所示,有机EL显示器2自观察者侧起依次具备:防反射层25、光反射层16、1/4波长板24、圆偏光板28、玻璃基板23b、具备遮光部22a及含有量子点的波长转换层22b的彩色滤光片22、有机EL层27、薄膜晶体管(TFT)26、以及玻璃基板23a。图5中,关于与图1至图4所表示的液晶显示装置1共通的构成要素赋予相同的符号,且其功能也相同。即,在第一实施方式中已说明过的光反射层16、具备遮光部22a及含有量子点的波长转换层22b的彩色滤光片22、玻璃基板23、1/4波长板24以及防反射层25,在有机EL显示器2中可同样地使用,此等的功能也相同。在薄膜晶体管26上形成的发光层的有机EL层27,只发出蓝色光。此蓝色光具有与在彩色滤光片22的波长转换层22b所含有的量子点的激发光相同的波长(例如450nm)。与第一实施方式所示的液晶显示装置1相似,具备含有量子点的波长转换层22b的彩色滤光片22含有无色、绿色、红色的3色作为1个像素,绿色以及红色的像素具备含有量子点的波长转换层22b。另外,在观察者侧具备圆偏光板28作为任意的构成。在一般的有机EL显示器中,会有因外部光线所含的激发光而导致彩色滤光片22发光的担忧。然而,在第一实施方式中通过将上述的光反射层16配置在相对于彩色滤光片22而言外部光线入射侧,具体而言配置在显示器最前面,可以降低太阳光等外部光线入射到显示器的彩色滤光片22,且能有可见性优良的显示。另外,在配置有圆偏光板28的情形,与第一实施方式所表示的液晶显示装置1相似,通过在光反射层16与圆偏光板28之间适当地配置有1/4波长板24,可使来自圆偏光板28的出射光在光反射层16没有反射地射出。另外,可在最表面配置防反射层25作为任意的构成。有关其它的构成,由于与上述的第一实施方式相同,因此省略说明。
实施例
以下,通过实施例而详细地例示本发明。另外,本发明不局限于以下的实施例以及比较例。另外,以下的实施例中的“份”是表示质量份的意思。
[实施例1]
<光反射层的制作>
通过下列步骤而制作光反射层,将所得到的光反射层与1/4波长板层积,得到层积体。
(1)调制表1所示的组成的涂布液(R1)。
(2)准备以日本特开2002-90743号公报的实施例1中记载的方法将面预先经过摩擦处理的没有底涂层的东洋纺绩公司制PET膜(商品名为:A4100,厚度50μm)作为塑料基板。使用线棒将涂布液在室温中以使干燥后得到的光反射层的厚度成为4μm的方式涂布在该PET膜的摩擦处理面上。
(3)将涂布膜在150℃中加热5分钟而除去溶剂的同时,作成胆固醇液晶相。其次,将高压水银灯(哈利盛东芝照明公司(HARISON TOSHIBA LIGHTING Corporation)制)以输出功率120W进行5至10秒钟的UV照射,固定胆固醇液晶相,在PET膜上得到光反射层。
(4)将(2)至(3)中所制作的PET膜上的光反射层与在480nm的相位差值是115nm的1/4波长板(帝人公司制,PURE-ACE WR-S),使用丙烯酸系粘合剂(综研化学公司制,丙烯酸粘合剂SK Dyne 906)而层积,得到层积体。
(5)剥离PET膜。
<光反射层的评估>
对所得到的光反射层的在可见光区域的反射率,使用分光光度计(Filmetrics公司制,F20-UVX)测定,其结果是,中心反射波长是450nm(半高宽是123nm),在中心反射波长的反射率是47%。
将涂布液(R1)的组成在下述表1中表示。
表1
材料(种类) | 材料名(制造公司) | 配方量(份) |
聚合性液晶单体 | LC242(BASF公司) | 20.00 |
手性剂 | LC756(BASF公司) | 1.54 |
光聚合引发剂 | Irgacure TPO(BASF公司) | 1.00 |
溶剂 | 环戊酮 | 80.00 |
[实施例2至6]
<光反射层的制作>
调制表2所示的涂布液(R2)至(R6),并与实施例1同样地操作,制作厚度约1μm的光反射层与1/4波长板的层积体。
将涂布液(R2)至(R6)的组成在下述表2中表示。
表2
表2所示的紫外线硬化型树脂以及添加剂A、B如下所述。
·“BLEMMER LA”:丙烯酸月桂酯,(Mw.240.4)
·“DPHA”:二季戊四醇六丙烯酸酯,(Mw.578)
·UX-5000:酯系氨基甲酸酯丙烯酸酯系树脂,(Mw.1,500)
·DPHA-40H:氨基甲酸酯丙烯酸酯系树脂(Mw.2,000)
·添加剂A:聚丙烯酸酯系表面调整剂
·添加剂B:萘二甲酰亚胺系荧光色素
<光反射层的评估>
测定所得到的光反射层的中心反射波长、半高宽、在中心反射波长的反射率、雾度值以及表示光反射层穿透色的色调的b*值。将结果在表3中表示。另外,雾度值是使用雾度仪(东京电色公司制,TC-HIII)并根据JIS K7105而测定。b*值是使用色差计(柯尼卡美能达(KONICA MINOLTA)公司制,CM 2600d)并根据JIS Z8730:2009而测定。
表3
<液晶显示装置的制作>
将液晶显示装置以成为图1以及图2所示的构成的方式而制作。列阵基板19是在玻璃基板23上配置薄膜晶体管、信号线、扫描线、具备含有量子点的波长转换层22b的彩色滤光片22、被覆盖涂层20a、20b夹住的内嵌式偏光片21、共通电极以及像素电极而制作。在信号线上隔着绝缘膜而配置有具备含有量子点的波长转换层22b的彩色滤光片22。另外,作为量子点,可根据技术文献:Journal of American Chemical Society.2007,129,15432-15433的记载而制作激发光的峰值波长是450nm、荧光光谱的峰值波长是637nm的InP/ZnS核壳型量子点以及荧光光谱的峰值波长是528nm的InP/ZnS核壳型量子点。本实施例是根据日本特开2017-21322号公报的实施例的记载而制作含有各量子点分散体与感光性树脂的混合物的组合物,将各个组合物以旋涂法涂布到玻璃基板上后,加热,继而使用具有1μm以上且100μm以下的线/间隔图案的光罩(photomask)并照射紫外线。其次,以显像液显像,洗净,由此可以得到含有无色、绿色、红色的3色作为1个像素的彩色滤光片22。所制作的液晶显示装置1中,在含有量子点的彩色滤光片22上隔着绝缘膜而配置有被一对覆盖涂层20a、20b夹住的内嵌式偏光片21。另外,在内嵌式偏光片21的覆盖涂层20a上隔着绝缘膜而配置共通电极,进一步在共通电极上隔着绝缘膜而配置像素电极。共通电极以及像素电极是由透明性以及导电性优良的ITO(Indium Tin Oxide)构成。信号线与扫描线互相交叉,在交叉部的附近具有薄膜晶体管,且与像素电极一一对应。经由薄膜晶体管与接触孔并由信号线对像素电极赋予对应图像信号的电位,另外,通过扫描线的扫描信号来控制薄膜晶体管的动作。液晶显示装置1在像素电极的接近液晶层18侧具备图中没有显示的第一配向膜。第一配向膜是聚酰亚胺系高分子,且已通过光配向或是摩擦处理而在既定的方向进行过配向处理。
对向基板17是在玻璃基板上的接近液晶层18侧设置图中没有显示的柱状间隔物与第二配向膜而制作。第二配向膜与第一配向膜同样是聚酰亚胺系高分子,且已通过光配向或是摩擦处理而在既定的方向进行过配向处理。组装上述列阵基板19与对向基板17,两者之间的间隙通过配置在对向基板17的柱状间隔物而维持均一。将液晶封入此间隙中而制作液晶层18。
在对向基板17的背光单元11侧配置背光侧偏光板13。背光侧偏光板13与对向基板17使用丙烯酸系粘合剂而贴合。此时,以使背光侧偏光板13的吸收轴与内嵌式偏光片21的吸收轴正交的方式配置。另外,在列阵基板19的观察者侧使用丙烯酸系粘合剂而贴合有观察者侧偏光板15。在此,以使观察者侧偏光板15的吸收轴与内嵌式偏光片21的吸收轴平行的方式配置。另外,将1/4波长板24与以使塑料基板成为观察者侧的方式配置的光反射层16的上述层积体,以在观察者侧偏光板15与光反射层16之间配置1/4波长板24的方式使用丙烯酸系粘合剂而层积在观察者侧偏光板15的观察者侧。在此,以使观察者侧偏光板15的吸收轴与1/4波长板24的慢轴所成的角度成为45°的方式层积。
背光单元11使用与光源使用蓝色LED(发光时的峰值波长约是450nm)的市售液晶显示装置相同的背光单元。背光单元11是侧光型,且在导光板的下方具备反射板,在导光板的上方具备扩散片、2片棱镜片。另外,2片棱镜片各自的条纹线正交。如以上所述,通过组合液晶显示单元12与背光单元11而制作实施例1至6的液晶显示装置1。
<显示图像的评估>
将所制作的实施例1的液晶显示装置1配置在室内的窗户旁,以目视观察显示图像的可见性。实施例1的液晶显示装置1,即使在太阳光由窗户且从液晶显示装置1的显示面起倾斜约30°的方向入射时,由于通过光反射层16而拦截太阳光所含有的激发波长,故可以抑制具备含有量子点的波长转换层22b的彩色滤光片22的因外部光线所致的发光。结果,可大幅度提高液晶显示装置1的显示图像的可见性。另外,实施例2至6所制作的液晶显示装置1,由于光反射层16的穿透的黄色调少,故可以抑制因外部光线所致的具备含有量子点的波长转换层22b的彩色滤光片22的发光并大幅度降低对显示图像的显示色的影响。
[比较例]
除了没有配置图1中的光反射层16之外,其余与实施例1同样地制作液晶图像显示装置。将此液晶图像显示装置与实施例1同样地配置在室内的窗户旁,同样地观察。具备含有量子点的波长转换层的彩色滤光片,无法抑制因外部光线所致的发光,结果,液晶显示装置1的显示图像的可见性会大幅度下降。
依据以上的结果,本发明的图像显示装置,即使在有外部光线的环境下,仍可以实现可见性优良的显示图像。尤其,本发明的图像显示装置,可更有效地拦截含有量子点的激发光的波长的外部光线,可维持来自图像显示装置的出射光的亮度并有效地只反射外部光线。
附图标记说明
1 液晶显示装置;
2 有机EL显示器;
11 背光单元;
12 液晶显示单元;
13 背光侧偏光板;
14 显示面板;
15 观察者侧偏光板;
16 光反射层;
17 对向基板;
18 液晶层;
19 阵列基板;
20a、20b 覆盖涂层;
21 内嵌式偏光片;
22 彩色滤光片;
22a 遮光部;
22b 波长转换层;
23、23a、23b 玻璃基板;
24 1/4波长板;
25 防反射层;
26 薄膜晶体管(TFT);
27 有机EL层;
28 圆偏光板。
Claims (9)
1.一种图像显示装置,是从光源依序具备:
含有量子点的波长转换层、
相对于所述波长转换层在观察者侧配置的偏光板、以及
相对于所述波长转换层而设置在观察者侧的光反射层,其中,
所述光反射层的反射波长区域包含会发射用于所述量子点的发光的激发光的所述光源的峰值波长,
所述光反射层是胆固醇液晶层,
在所述胆固醇液晶层与所述偏光板之间配置有1/4波长板。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置,是液晶显示装置或有机EL显示器。
3.根据权利要求1或2所述的图像显示装置,其中,所述波长转换层含有被所述激发光激发而发出绿色光的第一量子点、以及被所述激发光激发而发出红色光的第二量子点。
4.根据权利要求1或2所述的图像显示装置,其中,所述光源的峰值波长是350nm以上且650nm以下。
5.根据权利要求1或2所述的图像显示装置,其中,所述光反射层的中心反射波长是350nm以上且750nm以下。
6.根据权利要求1或2所述的图像显示装置,其中,所述光反射层的中心反射波长与所述光源的峰值波长的差的绝对值为0nm以上且70nm以下。
7.根据权利要求1或2所述的图像显示装置,其中,所述1/4波长板的相位差值是90nm以上且125nm以下。
8.根据权利要求1或2所述的图像显示装置,其中,所述1/4波长板的慢轴与所述偏光板的偏光轴所成的角度是45°。
9.根据权利要求1或2所述的图像显示装置,进一步在所述光反射层的观察者侧设置防反射层。
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