JP2014029787A - 表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】表示装置は、表示素子と表示素子の視認側に配置された円偏光板とを備える。円偏光板は、偏光子と位相差フィルムとを有する。位相差フィルムの面内位相差は、下記式(1)の関係を満たし、位相差フィルムの遅相軸と、表示素子の周縁部の少なくとも一辺に沿って設けられた配線圧着部が延びる方向とのなす角度θ1は、下記式(2)の関係を満たす:Re(450)<Re(550)・・・(1)θ1≦70°・・・(2)ここで、Re(450)およびRe(550)は、それぞれ、23℃における波長450nmおよび550nmで測定した面内位相差を表す。
【選択図】図1
Description
Re(450)<Re(550) ・・・(1)
θ1≦70° ・・・(2)
ここで、Re(450)およびRe(550)は、それぞれ、23℃における波長450nmおよび550nmで測定した面内位相差を表す。
1つの実施形態においては、上記偏光子の吸収軸と上記位相差フィルムの遅相軸とのなす角度θ2は、下記式(3)を満たす:
38°≦θ2≦52° ・・・(3)
1つの実施形態においては、上記配線圧着部と上記円偏光板とのクリアランスは7mm以下である。
1つの実施形態においては、上記表示素子は有機ELパネルである。
本発明の別の局面によれば、表示装置の製造方法が提供される。この製造方法は、表示素子の周縁部の少なくとも一辺に沿って配線圧着部を確保して、偏光子と位相差フィルムとを有する円偏光板を該表示素子に貼り合わせること、該配線圧着部において該表示素子と配線とを加熱下で圧着して接続すること、該配線圧着部および該円偏光板の配線圧着部側端部を含む領域を、溶媒を用いて洗浄することを含み、該位相差フィルムの面内位相差は、上記式(1)の関係を満たし、該位相差フィルムの遅相軸と該配線圧着部が延びる方向とのなす角度θ1は、上記式(2)の関係を満たす。
1つの実施形態においては、上記製造方法によれば、上記圧着および溶媒による洗浄において上記円偏光板にクラックが発生しない。
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである。
(1)屈折率(nx、ny、nz)
「nx」は面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率であり、「ny」は面内で遅相軸と直交する方向(すなわち、進相軸方向)の屈折率であり、「nz」は厚み方向の屈折率である。
(2)面内位相差(Re)
「Re(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定したフィルムの面内位相差である。Re(550)は、フィルムの厚みをd(nm)としたとき、式:Re=(nx−ny)×dによって求められる。なお、「Re(450)」は、23℃における波長450nmの光で測定したフィルムの面内位相差である。
(3)厚み方向の位相差(Rth)
「Rth(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定したフィルムの厚み方向の位相差である。Rth(550)は、フィルムの厚みをd(nm)としたとき、式:Rth=(nx−nz)×dによって求められる。なお、「Rth(450)」は、23℃における波長450nmの光で測定したフィルムの厚み方向の位相差である。
(4)Nz係数
Nz係数は、Nz=Rth/Reによって求められる。
図1は、本発明の1つの実施形態による表示装置の概略断面図であり、図2は、表示装置に設けられる配線圧着部の代表的な形態を説明する概略平面図である。この表示装置100は、有機ELパネル10と、有機ELパネル10の視認側に配置された円偏光板20とを備える。表示装置100には配線圧着部30が設けられ、配線圧着部30に圧着された例えばフレキシブルケーブル40により駆動回路基板(図示せず)に接続されている。配線圧着部30は、非表示部に設けられる。より具体的には、配線圧着部30は、有機ELパネル100の周縁部の少なくとも一辺に沿って設けられる。例えば、配線圧着部30は、図2(a)に示すように有機ELパネルの周縁部のいずれか一辺に沿って設けられてもよく;図2(b)に示すように対向する二辺に沿って設けられてもよく;図2(c)に示すように隣接する二辺に沿って設けられてもよく;図2(d)に示すように三辺に沿って設けられてもよく;図2(e)に示すように周縁部全体(四辺)に沿って設けられてもよい。なお、図1および図2は、表示素子が有機ELパネルである場合を例示しているが、本発明における表示素子は有機ELパネルに限られず、本発明の効果が得られ得る(代表的には、製造において配線の圧着工程が含まれる)任意の適切な表示素子(例えば、液晶パネル、プラズマディスプレイパネル)を採用することができる。
Re(450)<Re(550) ・・・(1)
このような関係を満たすことにより、有機ELパネルの正面方向において優れた反射色相を達成することができる。さらに、このような関係を有する位相差フィルムは、後述の角度θ1を規定することによるクラック抑制の効果が顕著である。
θ1≦70° ・・・(2)
このような関係を満たすことにより、配線の圧着およびその後の溶媒洗浄における位相差フィルムのクラックの発生を良好に抑制することができる。配線圧着部が表示素子の周縁部のいずれか一辺または対向する二辺に設けられる場合(例えば、図2(a)および図2(b)に示すような場合)、角度θ1は、好ましくは50°以下であり、より好ましくは30°以下であり、さらに好ましくは10°以下であり、特に好ましくは約0°(すなわち、遅相軸の方向と矢印Aの方向が実質的に平行)である。配線圧着部が表示素子の周縁部のいずれか隣接する二辺、あるいは三辺以上に設けられる場合(例えば、図2(c)〜図2(e)に示すような場合)、角度θ1は、好ましくは30°〜60°であり、より好ましくは40°〜50°であり、さらに好ましくは42°〜48°であり、特に好ましくは約45°である。角度θ1をこのように設定すれば、矢印Aの方向に延びる配線圧着部および矢印Bの方向に延びる配線圧着部のいずれに対しても、角度θ1を上記所望の範囲とすることができる。その結果、矢印Aの方向に延びる配線圧着部における配線の圧着およびその後の溶媒洗浄に対しても、矢印Bの方向に延びる配線圧着部における配線の圧着およびその後の溶媒洗浄に対しても、クラックの発生を抑制することができる。なお、図2(c)〜図2(e)においては、簡単のため、θ1は矢印Aの方向に対する遅相軸の角度として表しているが、矢印Bの方向に対する角度として表してもよいことは言うまでもない。また、本明細書において角度に言及するときは、特に明記しない限り、当該角度は時計回りおよび反時計回りの両方の方向の角度を包含する。
有機ELパネル10としては、本発明の効果が得られる限りにおいて、任意の適切な有機ELパネルを採用することができる。図3は、本発明に用いられる有機ELパネルの一形態を説明する概略断面図である。有機ELパネル10は、代表的には、基板11と、第1電極12と、有機EL層13と、第2電極14と、これらを覆う封止層15とを有する。有機ELパネル10は、必要に応じて、任意の適切な層をさらに有し得る。例えば、基板上に平坦化層(図示せず)を設けてもよく、第1電極と第2電極との間に短絡を防止するための絶縁層(図示せず)を設けてもよい。
円偏光板20としては、本発明の効果が得られる限りにおいて、任意の適切な円偏光板を採用することができる。図4は、本発明に用いられる円偏光板の一形態を説明する概略断面図である。円偏光板20は、偏光子21と、偏光子21の片側に配置された保護フィルム22と、偏光子21のもう片側に配置された位相差フィルム23とを備える。保護フィルム22は、目的に応じて省略されてもよい。一方で、必要に応じて、偏光子21と位相差フィルム23との間に、別の保護フィルム(以下、内側保護フィルムと称する場合がある:図示せず)を配置してもよい。
38°≦θ2≦52° ・・・(3)
角度θ2は、より好ましくは39°〜51°であり、さらに好ましくは42°〜48°である。
上記偏光子としては、任意の適切な偏光子が採用され得る。具体例としては、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質による染色処理および延伸処理が施されたもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。好ましくは、光学特性に優れることから、ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸して得られた偏光子が用いられる。
上記位相差フィルムは、上述のとおり、屈折率特性がnx>nyの関係を示す。位相差フィルムの面内位相差Re(550)は、好ましくは100nm〜180nm、より好ましくは135nm〜155nmである。
保護フィルム22は、偏光子の保護層として使用できる任意の適切なフィルムで形成される。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、(メタ)アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、(メタ)アクリル系、ウレタン系、(メタ)アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開2001−343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとN−メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。
1つの実施形態においては、位相差フィルム23の偏光子21側の表面に易接着層(図示せず)が設けられてもよい。易接着層を設ける場合、位相差フィルムは、上述の表面処理が施されていてもよく、施されていなくてもよい。好ましくは、位相差フィルムには表面処理が施されている。易接着層と表面処理とを組み合わせることにより、偏光子21と位相差フィルム23との間の所望の接着力の実現が促進され得る。易接着層は、好ましくは、反応性官能基を有するシランを含む。このような易接着層を設けることにより、偏光子21と位相差フィルム23との間の所望の接着力の実現が促進され得る。易接着層の詳細は、例えば、特開2006−171707号公報に記載されている。
円偏光板20を構成する各層の積層には、任意の適切な粘着剤層または接着剤層が用いられる。粘着剤層は、代表的にはアクリル系粘着剤で形成される。接着剤層は、代表的にはポリビニルアルコール系接着剤で形成される。上記のとおり、光拡散層が光拡散粘着剤または光拡散接着剤で構成される場合には、偏光子と位相差フィルムとを積層する粘着剤層または接着剤層は省略され得る。
以下、本発明の表示装置の製造方法の一例について説明する。当該製造方法は、表示素子の周縁部の少なくとも一辺に沿って配線圧着部を確保して、円偏光板を該表示素子に貼り合わせること(工程1)、該配線圧着部において該表示素子と配線とを加熱下で圧着して接続すること(工程2)、該配線圧着部および該円偏光板の配線圧着部側端部を含む領域を、溶媒を用いて洗浄すること(工程3)を含む。
まず、表示素子(例えば、有機ELパネル)の周縁部の少なくとも一辺に沿って配線圧着部を確保する。上記A項で図2を参照して説明したとおり、配線圧着部は、周縁部のいずれか一辺に確保されてもよく、対向する二辺に確保されてもよく、隣接する二辺に確保されてもよく、三辺に確保されてもよく、周縁部すべて(四辺)に確保されてもよい。このように配線圧着部(の領域)を確保した後、円偏光板を表示素子に貼り合わせる。円偏光板の貼り合わせは、任意の適切な手段(例えば、任意の適切な粘着剤を介して)行われる。円偏光板の貼り合わせの際に設けられる円偏光板と配線圧着部とのクリアランスは、上記A項で説明したとおりである。円偏光板は、円偏光板の位相差フィルムの遅相軸と配線圧着部が延びる方向とのなす角度θ1がθ1≦70°となるようにして表示素子に貼り合わせられる。このようにして貼り合わせることにより、以下の工程2および3における位相差フィルムのクラックの発生が良好に抑制される(代表的には、クラックは、実質的には発生しない)。さらに、上記A項およびC項に記載のとおり、円偏光板の位相差フィルムは、Re(450)<Re(550)の関係を有し、いわゆる逆分散の波長依存性を示す。このような位相差フィルムは、クラック抑制効果が顕著である。
次に、配線圧着部において表示素子と配線(例えば、フレキシブルケーブル)とを加熱下で圧着し、当該配線を介して表示素子と駆動回路基板とを接続する。圧着は、任意の適切な熱プレス機を用いて行われ得る。例えば、圧着時の加熱温度は130℃〜230℃であり、圧着時間は5秒〜25秒であり、圧着時の圧力は1MPa〜5MPaである。
次に、配線圧着部および円偏光板の配線圧着部側の端部を含む領域を、溶媒を用いて洗浄し、ゴミおよび/または加熱圧着時の焦げを除去する。より具体的には、洗浄は、溶媒を含ませたウェスで該当領域を拭き取ることにより行われ得る。溶媒としては、揮発性が高く、洗浄効果を有し、かつ、表示素子および円偏光板に対する影響が少ないものであれば、任意の適切な溶媒を用いることができる。溶媒の具体例としては、酢酸エチル、メチルエチルケトン(MEK)、テトラヒドロフラン(THF)、アセトン、トルエン、およびこられの混合物が挙げられる。
本発明の表示素子の製造方法におけるその他の工程は、当業界で通常採用されている方法、操作および手段が採用されるので、詳細な説明は省略する。
ダイヤルゲージ(PEACOCK社製、製品名「DG−205 type pds−2」)を用いて測定した。
(2)位相差
Axometrics社製のAxoscanを用いて測定した。測定波長は450nm、550nm、測定温度は23℃であった。なお、位相差フィルムから50mm×50mmのフィルム片を切り出して、測定サンプルとした。
(3)クラック評価
実施例および比較例で得られた有機ELパネルの配線部に、異方性導電膜を介してフレキシブル基板を加熱圧着した後、酢酸エチルを含ませたウェスを用いて、配線圧着部および円偏光板の配線圧着部側の端部を拭き取った。この操作による位相差フィルムのクラックの発生の有無を目視または顕微鏡を用いて観察した。なお、加熱圧着は、熱プレス機(アドバンセル社製、AD−50S5C−A)を用いて行った。加熱温度は200℃、圧着時間は10秒間であった。
(偏光子の作製)
長尺状のポリビニルアルコールフィルムを、ヨウ素を含む水溶液中で染色した後、ホウ酸を含む水溶液中で速比の異なるロール間にて6倍に一軸延伸し、長手方向に吸収軸を有する長尺状の偏光子を得た。この長尺状の偏光子は延伸後、巻き取って巻回体とした。
(保護フィルム)
保護フィルムとして、長尺状のトリアセチルセルロースフィルム(厚み40μm、コニカミノルタ社製、商品名:KC4UYW)を用いた。この保護フィルムは巻回体として用意した。なお、この保護フィルムの面内位相差Re(550)は5nmであり、厚み方向の位相差Rth(550)は45nmであった。
(位相差フィルム)
逆分散の波長依存性を示す市販の位相差フィルム(帝人社製、商品名「ピュアエースWR」)を用いた。この位相差フィルムの面内位相差Re(550)は147nmであり、Re(450)/Re(550)は0.89であった。
上記の偏光子、保護フィルムおよび位相差フィルムを、それぞれ50mm×50mmに切り出した。偏光子と保護フィルムとをポリビニルアルコール系接着剤を介して貼り合わせた。さらに、偏光子/保護フィルムの積層体と位相差フィルムとを、アクリル系粘着剤層を介して偏光子と位相差フィルムとが隣接するようにして貼り合わせ、保護フィルム/偏光子/位相差フィルムの構成を有する円偏光板を作製した。なお、位相差フィルムは、貼り合わせた際に、その遅相軸と偏光子の吸収軸とが45°の角度をなすように切り出した。
(有機ELパネルの作製)
有機ELディスプレイ(LG社製、製品名「15EL9500」)から有機ELパネルを取り出し、この有機ELパネルに貼り付けられている偏光板を剥がし取り、かわりに、得られた円偏光板を貼り合わせて有機ELパネルを得た。円偏光板は、位相差フィルムの遅相軸と有機ELパネルの配線圧着部が延びる方向とが70°の角度をなすようにして貼り合わせた。また、この時の配線圧着部と円偏光板との端面のクリアランスは1.7mmであった。得られた有機ELパネルを上記(3)のクラック評価に供したところ、クラックの発生は認められなかった。結果を表1に示す。
(ポリカーボネート樹脂フィルムの作製)
イソソルビド(ISB)37.5質量部、9,9−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン(BHEPF)91.5質量部、平均分子量400のポリエチレングリコール(PEG)8.4質量部、ジフェニルカーボネート(DPC)105.7質量部、および、触媒として炭酸セシウム(0.2質量%水溶液)0.594質量部をそれぞれ反応容器に投入し、窒素雰囲気下にて、反応の第1段目の工程として、反応容器の熱媒温度を150℃にし、必要に応じて攪拌しながら、原料を溶解させた(約15分)。
次いで、反応容器内の圧力を常圧から13.3kPaにし、反応容器の熱媒温度を190℃まで1時間で上昇させながら、発生するフェノールを反応容器外へ抜き出した。反応容器内温度を190℃で15分保持した後、第2段目の工程として、反応容器内の圧力を6.67kPaとし、反応容器の熱媒温度を230℃まで、15分で上昇させ、発生するフェノールを反応容器外へ抜き出した。攪拌機の攪拌トルクが上昇してくるので、8分で250℃まで昇温し、さらに発生するフェノールを取り除くため、反応容器内の圧力を0.200kPa以下に減圧した。所定の攪拌トルクに到達後、反応を終了し、生成した反応物を水中に押し出した後に、ペレット化を行い、BHEPF/ISB/PEG=42.9モル%/52.8モル%/4.3モル%のポリカーボネート樹脂Aを得た。得られたポリカーボネート樹脂Aのガラス転移温度は126℃であり、還元粘度は0.372dL/gであった。
得られたポリカーボネート樹脂Aを80℃で5時間真空乾燥をした後、単軸押出機(いすず化工機社製、スクリュー径25mm、シリンダー設定温度:220℃)、Tダイ(幅300mm、設定温度:220℃)、チルロール(設定温度:120〜130℃)および巻取機を備えたフィルム製膜装置を用いて、長さ3m、幅300mm、厚み120μmのポリカーボネート樹脂フィルムを作製した。
得られた樹脂フィルムを、長さ300mm、幅300mmに切り出し、ラボストレッチャーKARO IV(Bruckner社製)を用いて、温度136℃、倍率2倍で縦延伸を行い、位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムのRe(550)は141nm、Rth(550)は141nm、Re(450)/Re(550)は0.89であった。
(有機ELパネルの作製)
上記で得られた位相差フィルムを用いたこと以外は実施例1と同様にして、保護フィルム/偏光子/位相差フィルムの構成を有する円偏光板を作製した。さらに、得られた円偏光板を用いたこと、および、位相差フィルムの遅相軸と有機ELパネルの配線圧着部が延びる方向とが45°の角度をなすようにして円偏光板を貼り合わせたこと以外は実施例1と同様にして、有機ELパネルを作製した。得られた有機ELパネルを上記(3)のクラック評価に供したところ、クラックの発生は認められなかった。結果を表1に示す。
位相差フィルムの遅相軸と有機ELパネルの配線圧着部が延びる方向とが0°の角度をなすようにして円偏光板を貼り合わせたこと以外は実施例2と同様にして、有機ELパネルを作製した。得られた有機ELパネルを上記(3)のクラック評価に供したところ、クラックの発生は認められなかった。結果を表1に示す。
位相差フィルムの遅相軸と有機ELパネルの配線圧着部が延びる方向とが75°の角度をなすようにして円偏光板を貼り合わせたこと以外は実施例1と同様にして、有機ELパネルを作製した。得られた有機ELパネルを上記(3)のクラック評価に供したところ、位相差フィルムに数本のクラックが発生した。結果を表1に示す。
フラットな波長分散特性を示すシクロオレフィン系樹脂フィルム(オプテス社製、ゼオノアフィルムZF−14、厚み100μm)を、ラボストレッチャー(Bruckner社製、KARO IV)を用いて延伸温度135℃、延伸倍率2倍で縦一軸延伸し、位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの面内位相差Re(550)は147nmであり、Re(450)/Re(550)は1.00であった。この位相差フィルムを用いたこと以外は実施例1と同様にして、保護フィルム/偏光子/位相差フィルムの構成を有する円偏光板を作製した。さらに、得られた円偏光板を用いたこと以外は実施例2と同様にして、有機ELパネルを作製した。得られた有機ELパネルを上記(3)のクラック評価に供したところ、位相差フィルムにクラックが多数発生した。
表1から明らかなように、逆分散の波長依存性を有する位相差フィルムを用い、かつ、円偏光板の位相差フィルムの遅相軸と有機ELパネルの配線圧着部が延びる方向とがなす角度θ1を所定の角度以下とした本発明の実施例は、加熱圧着およびその後の溶媒洗浄においてクラックの発生を防止することができた。角度θ1が所定の角度よりも大きい比較例1、および、いわゆるフラット分散の位相差フィルムを用いた比較例2はいずれも、加熱圧着およびその後の溶媒洗浄においてクラックが発生した。
20 円偏光板
21 偏光子
22 保護フィルム
23 位相差フィルム
30 配線圧着部
100 表示装置
Claims (6)
- 表示素子と該表示素子の視認側に配置された円偏光板とを備える表示装置であって、
該円偏光板が、偏光子と位相差フィルムとを有し、
該位相差フィルムの面内位相差が、下記式(1)の関係を満たし、
該位相差フィルムの遅相軸と、該表示素子の周縁部の少なくとも一辺に沿って設けられた配線圧着部が延びる方向とのなす角度θ1が、下記式(2)の関係を満たす、
表示装置:
Re(450)<Re(550) ・・・(1)
θ1≦70° ・・・(2)
ここで、Re(450)およびRe(550)は、それぞれ、23℃における波長450nmおよび550nmで測定した面内位相差を表す。 - 前記偏光子の吸収軸と前記位相差フィルムの遅相軸とのなす角度θ2が、下記式(3)を満たす、請求項1に記載の表示装置:
38°≦θ2≦52° ・・・(3) - 前記配線圧着部と前記円偏光板とのクリアランスが7mm以下である、請求項1または2に記載の表示装置。
- 前記表示素子が有機ELパネルである、請求項1から3のいずれかに記載の表示装置。
- 表示素子の周縁部の少なくとも一辺に沿って配線圧着部を確保して、偏光子と位相差フィルムとを有する円偏光板を該表示素子に貼り合わせること、
該配線圧着部において該表示素子と配線とを加熱下で圧着して接続すること、
該配線圧着部および該円偏光板の配線圧着部側端部を含む領域を、溶媒を用いて洗浄することを含み、
該位相差フィルムの面内位相差が、下記式(1)の関係を満たし、
該位相差フィルムの遅相軸と該配線圧着部が延びる方向とのなす角度θ1が、下記式(2)の関係を満たす、
表示装置の製造方法:
Re(450)<Re(550) ・・・(1)
θ1≦70° ・・・(2)
ここで、Re(450)およびRe(550)は、それぞれ、23℃における波長450nmおよび550nmで測定した面内位相差を表す。 - 前記圧着および溶媒による洗浄において前記円偏光板にクラックが発生しない、請求項5に記載の表示素子の製造方法。
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