JP2018194606A - 円偏光板および有機elパネル - Google Patents

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理 小島
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敏行 飯田
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Hiroshi Tsunomura
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Abstract

【課題】湾曲した有機ELパネルに用いた場合であっても反りの進行が抑制された円偏光板を提供する。
【解決手段】偏光子と、偏光子に直接接着された位相差層とを備え、湾曲した有機ELパネルに用いられる円偏光板であって、位相差層の面内位相差は、Re(550)が100nm〜180nmであり、Re(450)<Re(550)の関係を満たし、偏光子の吸収軸は、有機ELパネルの湾曲方向とのなす角度が75°〜105°となるように調整されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、円偏光板および有機ELパネルに関する。
近年、薄型ディスプレイの普及と共に、有機ELパネルを搭載したディスプレイが提案されている。有機ELパネルは反射性の高い金属層を有するため、外光反射や背景の映り込み等の問題を生じやすい。そこで、λ/4板を有する円偏光板を視認側に設けることにより、これらの問題を防ぐことが知られている。しかし、通常のλ/4板を用いる円偏光板では、色抜けの問題が大きい。このような問題を解決する手段として、いわゆる逆分散波長材料で構成されたλ/4板を用いることが提案されている(特許文献1)。
特開2006−171235号公報
しかしながら、上記のような従来の円偏光板を湾曲した有機ELパネルに用いた場合、円偏光板の反りが進行し、その結果、円偏光板の光学特性が変化する場合がある。
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、湾曲した有機ELパネルに用いた場合であっても反りの進行が抑制された円偏光板、および、そのような円偏光板を備える有機ELパネルを提供することにある。
本発明の円偏光板は、偏光子と、上記偏光子に直接接着された位相差層とを備え、湾曲した有機ELパネルに用いられる円偏光板であって、上記位相差層の面内位相差は、Re(550)が100nm〜180nmであり、Re(450)<Re(550)の関係を満たし、上記偏光子の吸収軸は、上記有機ELパネルの湾曲方向とのなす角度が75°〜105°となるように調整されている。
1つの実施形態においては、円偏光板は、上記位相差層にコロナ処理またはプラズマ処理が施されている。
1つの実施形態においては、円偏光板は、上記偏光子と上記位相差層との間に易接着層をさらに備える。
1つの実施形態においては、円偏光板は、上記位相差層の上記偏光子とは反対側に配置された別の位相差層をさらに備え、上記別の位相差層の屈折率特性がnz>nx=nyの関係を満たす。
1つの実施形態においては、円偏光板は長尺状であり、長尺方向と上記偏光子の吸収軸とのなす角度が−15°〜15°であり、上記偏光子の吸収軸と上記位相差層の遅相軸とのなす角度が35°〜55°である。
1つの実施形態においては、円偏光板は長方形状であり、長辺方向と上記偏光子の吸収軸とのなす角度が75°〜105°であり、上記偏光子の吸収軸と上記位相差層の遅相軸とのなす角度が35°〜55°である。
1つの実施形態においては、円偏光板は、長辺の長さが1200mm〜1470mmである。
本発明の別の局面によれば、有機ELパネルが提供される。この有機ELパネルは、上記円偏光板を備える。
本発明によれば、偏光子の吸収軸が、有機ELパネルの湾曲方向とのなす角度が75°〜105°となるように調整されていることにより、湾曲した有機ELパネルに用いた場合であっても反りの進行が抑制された円偏光板を提供し得る。
本発明の1つの実施形態に係る円偏光板の概略断面図である。 本発明の別の実施形態に係る円偏光板の概略断面図である。
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
(用語および記号の定義)
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(λ)」は、23℃における波長λnmの光で測定した面内位相差である。例えば、「Re(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定した面内位相差である。Re(λ)は、層(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。
(3)厚み方向の位相差(Rth)
「Rth(λ)」は、23℃における波長λnmの光で測定した厚み方向の位相差である。例えば、「Rth(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定した厚み方向の位相差である。Rth(λ)は、層(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。
(4)Nz係数
Nz係数は、Nz=Rth/Reによって求められる。
A.円偏光板
図1は、本発明の1つの実施形態による円偏光板の概略断面図である。本実施形態の円偏光板100は、偏光子10と、偏光子10に直接(すなわち、保護フィルムを介することなく)接着された位相差層20とを備える。位相差層20の面内位相差は、Re(550)が100nm〜180nmであり、Re(450)<Re(550)の関係を満たす。すなわち、位相差層20は、λ/4板として機能し得、いわゆる逆分散の波長依存性を示す。円偏光板100は、湾曲した有機ELパネルに用いられ、代表的には、長方形状であり長手方向に沿って視認側が凹形状となるように湾曲した有機ELパネルに用いられる。偏光子10の吸収軸は、有機ELパネルの湾曲方向とのなす角度が75°〜105°となるように調整されている。位相差層20は、代表的には、屈折率特性がnx>nyの関係を満たし、遅相軸を有する。偏光子10の吸収軸と位相差層20の遅相軸とのなす角度は、好ましくは35°〜55°である。位相差層20は、代表的にはコロナ処理またはプラズマ処理が施されている。円偏光板100は、代表的には偏光子10と位相差層20との間に易接着層(図示せず)をさらに備える。円偏光板100は、代表的には、偏光子10の位相差層20とは反対側に保護フィルム30を備える。近年、臨場感および没入感を高めることを目的として表示画面が湾曲したディスプレイが提案されている。このようなディスプレイに搭載される湾曲した有機ELパネルに従来の円偏光板を用いた場合、例えば有機ELパネルの連続点灯により円偏光板は高温環境下(例えば80℃)に晒され得る。特に、有機ELパネルの実使用時には円偏光板は繰り返し高温環境下に晒され得る。これにより、経時的かつ不可逆的に円偏光板の反りが進行し、この反りに伴って円偏光板の光学特性が変化し、その結果、有機ELパネルの反射色相が変化する等の不具合が生じる場合がある。これに対して、偏光子の吸収軸と有機ELパネルの湾曲方向とのなす角度が75°〜105°となるように調整された本発明の円偏光板は、湾曲した有機ELパネルに用いた場合であっても、反りの進行が抑制され得る。これにより、円偏光板の光学特性の変化が抑制され得る。
図2は、本発明の別の実施形態による円偏光板の概略断面図である。円偏光板101は、位相差層20(以下、第1の位相差層20と称する場合がある)の偏光子10とは反対側に配置された別の位相差層40(以下、第2の位相差層40と称する場合がある)をさらに備える。第2の位相差層40の屈折率特性は、代表的にはnz>nx=nyの関係を満たす。
1つの実施形態においては、円偏光板は長尺状であり、したがって、偏光子10および位相差層20もまた長尺状である。この場合、円偏光板の長尺方向(偏光子10の長尺方向)と偏光子10の吸収軸とのなす角度は、好ましくは−15°〜15°である。別の実施形態においては、円偏光板は長方形状であり、したがって、偏光子10および位相差層20もまた長方形状である。この場合、円偏光板の長辺方向(偏光子10の長辺方向)と偏光子10の吸収軸とのなす角度は、好ましくは75°〜105°である。長方形状の円偏光板の長辺の長さは、代表的には1200mm〜1470mmである。
本発明の円偏光板全体の厚みは、その構成により異なるが、代表的には40μm〜300μm程度である。以下、本発明の円偏光板を構成する各層について説明する。
A−1.偏光子
偏光子の吸収軸は、上記のとおり、円偏光板が適用される有機ELパネルの湾曲方向とのなす角度が75°〜105°となるように調整されている。上記角度は、好ましくは80°〜100°であり、より好ましくは85°〜95°であり、特に好ましくは約90°(上記吸収軸と上記湾曲方向とが直交する)である。
偏光子が長尺状である場合、上記のとおり、偏光子の長尺方向と偏光子の吸収軸とのなす角度は、好ましくは−15°〜15°であり、より好ましくは−10°〜10°であり、さらに好ましくは−5°〜5°であり、特に好ましくは約0°(上記吸収軸と上記長尺方向とが平行)である。偏光子が長方形状である場合、上記のとおり、偏光子の長辺方向と偏光子の吸収軸とのなす角度は、好ましくは75°〜105°であり、より好ましくは80°〜100°であり、さらに好ましくは85°〜95°であり、特に好ましくは約90°(上記吸収軸と上記長辺方向とが直交する)である。偏光子の吸収軸と偏光子の長尺方向または長辺方向とのなす角度を上記の範囲内に調整することにより、偏光板を湾曲した有機ELパネルに用いた場合における偏光子の吸収軸と湾曲方向とのなす角度を所望の角度に調整し得る。
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(PVA)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。
上記ヨウ素による染色は、例えば、ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素水溶液に浸漬することにより行われる。上記一軸延伸の延伸倍率は、好ましくは、3〜7倍である。延伸は、染色処理後に行ってもよいし、染色しながら行ってもよい。また、延伸してから染色してもよい。必要に応じて、ポリビニルアルコール系フィルムに、膨潤処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が施される。例えば、染色の前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗することで、ポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるだけでなく、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させて染色ムラなどを防止することができる。
偏光子の単体透過率は、好ましくは42.0%〜47.0%であり、より好ましくは43.0%〜46.5%である。偏光子の偏光度は、好ましくは97.0%以上であり、より好ましくは99.0%以上であり、さらに好ましくは99.9%以上である。
偏光子の厚みは、代表的には、1μm〜80μm程度である。
A−2.第1の位相差層
第1の位相差層の面内位相差Re(550)は、100nm〜180nmであり、より好ましくは135nm〜155nmであり、第1の位相差層はいわゆるλ/4板として機能し得る。
第1の位相差層は、上述のとおり、いわゆる逆分散の波長依存性を示す。具体的には、その面内位相差は、Re(450)<Re(550)の関係を満たす。Re(450)/Re(550)は、好ましくは0.8以上1.0未満である。
第1の位相差層は、nx>nyの関係を有する限り、任意の適切な屈折率楕円体を示す。好ましくは、第1の位相差層の屈折率楕円体は、nx>ny≧nzの関係を示す。なお、ここで「ny=nz」はnyとnzが完全に等しい場合だけではなく、実質的に等しい場合を包含する。したがって、本発明の効果を損なわない範囲で、ny<nzとなる場合があり得る。第1の位相差層のNz係数は、好ましくは0.9〜2.0であり、より好ましくは1.0〜1.5であり、さらに好ましくは1.05〜1.3である。このような関係を満たすことにより、円偏光板を有機ELパネルに用いた場合に、非常に優れた反射色相を達成し得る。
第1の位相差層の厚みは、好ましくは20μm〜100μmであり、より好ましくは30μm〜90μmであり、さらに好ましくは40μm〜800μmである。
第1の位相差層は、上記のような偏光子との接着力を実現し、かつ上記光学特性を満足させ得る、任意の適切な位相差フィルムで構成され得る。このような位相差フィルムは、任意の適切な樹脂で形成され、具体的には、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、シクロオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、セルロースエステル系樹脂等が挙げられる。好ましくは、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂が挙げられる。位相差フィルムを形成する樹脂は、単独で用いてもよく、所望の特性に応じて組み合わせて用いてもよい。
上記ポリカーボネート樹脂としては、本発明の効果が得られる限りにおいて、任意の適切なポリカーボネート樹脂を用いることができる。1つの実施形態においては、オリゴフルオレン構造単位を含むポリカーボネート系樹脂が用いられ得る。上記オリゴフルオレン構造単位を含むポリカーボネート系樹脂としては、例えば、下記一般式(1)で表される構造単位および/または下記一般式(2)で表される構造単位を含む樹脂が挙げられる。
Figure 2018194606
(上記一般式(1)および上記一般式(2)中、RおよびRはそれぞれ独立に、直接結合、置換若しくは無置換の炭素数1〜4のアルキレン基(好ましくは、主鎖上の炭素数が2〜3であるアルキレン基)である。Rは、直接結合、置換若しくは無置換の炭素数1〜4のアルキレン基(好ましくは、主鎖上の炭素数が1〜2であるアルキレン基)である。R〜R13はそれぞれ独立に、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数1〜10(好ましくは1〜4、より好ましくは1〜2)のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数4〜10(好ましくは4〜8、より好ましくは4〜7)のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数1〜10(好ましくは1〜4、より好ましくは1〜2)のアシル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜10(好ましくは1〜4、より好ましくは1〜2)のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数1〜10(好ましくは1〜4、より好ましくは1〜2)のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の炭素数1〜10(好ましくは1〜4、より好ましくは1〜2)のアシルオキシ基、置換若しくは無置換のアミノ基、置換若しくは無置換の炭素数1〜10(好ましくは1〜4)のビニル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜10(好ましくは1〜4)のエチニル基、置換基を有する硫黄原子、置換基を有するケイ素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、またはシアノ基である。R〜R13のうち隣接する少なくとも2つの基が互いに結合して環を形成していてもよい。)
1つの実施形態においては、オリゴフルオレン構造単位に含まれるフルオレン環は、R〜R13の全てが水素原子である構成を有するか、あるいは、R及び/又はR13がハロゲン原子、アシル基、ニトロ基、シアノ基、及びスルホ基からなる群から選ばれるいずれかであり、かつ、R〜R12が水素原子である構成を有する。
オリゴフルオレン構造単位を含むポリカーボネート系樹脂の詳細は、例えば、特開2015−212816号公報等に記載されている。当該公報の記載は、本明細書に参考として援用される。
別の実施形態においては、ポリカーボネート樹脂は、フルオレン系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、イソソルビド系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、脂環式ジオール、脂環式ジメタノール、ジ、トリまたはポリエチレングリコール、ならびに、アルキレングリコールまたはスピログリコールからなる群から選択される少なくとも1つのジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、を含む。好ましくは、ポリカーボネート樹脂は、フルオレン系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、イソソルビド系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、脂環式ジメタノールに由来する構造単位ならびに/あるいはジ、トリまたはポリエチレングリコールに由来する構造単位と、を含み;さらに好ましくは、フルオレン系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、イソソルビド系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、ジ、トリまたはポリエチレングリコールに由来する構造単位と、を含む。ポリカーボネート樹脂は、必要に応じてその他のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含んでいてもよい。
本発明に好適に用いられ得るポリカーボネート樹脂の詳細は、例えば、特開2017−49574号公報、特開2014−10291号公報、特開2014−26266号公報に記載されており、当該記載は本明細書に参考として援用される。
ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度は、110℃以上250℃以下であることが好ましく、より好ましくは120℃以上230℃以下である。ガラス転移温度が過度に低いと耐熱性が悪くなる傾向にあり、フィルム成形後に寸法変化を起こす可能性があり、又、得られる有機EL表示装置の画像品質を下げる場合がある。ガラス転移温度が過度に高いと、フィルム成形時の成形安定性が悪くなる場合があり、又フィルムの透明性を損なう場合がある。なお、ガラス転移温度は、JIS K 7121(1987)に準じて求められる。
前記ポリカーボネート樹脂の分子量は、還元粘度で表すことができる。還元粘度は、溶媒として塩化メチレンを用い、ポリカーボネート濃度を0.6g/dLに精密に調製し、温度20.0℃±0.1℃でウベローデ粘度管を用いて測定される。還元粘度の下限は、通常0.30dL/gが好ましく、より好ましは0.35dL/g以上である。還元粘度の上限は、通常1.20dL/gが好ましく、より好ましくは1.00dL/g、更に好ましくは0.80dL/gである。還元粘度が前記下限値より小さいと成形品の機械的強度が小さくなるという問題が生じる場合がある。一方、還元粘度が前記上限値より大きいと、成形する際の流動性が低下し、生産性や成形性が低下するという問題が生じる場合がある。
位相差フィルムは、例えば、上記ポリカーボネート系樹脂から形成されたフィルムを延伸することにより得られる。ポリカーボネート系樹脂からフィルムを形成する方法としては、任意の適切な成形加工法が採用され得る。具体例としては、圧縮成形法、トランスファー成形法、射出成形法、押出成形法、ブロー成形法、粉末成形法、FRP成形法、キャスト塗工法(例えば、流延法)、カレンダー成形法、熱プレス法等が挙げられる。押出成形法またはキャスト塗工法が好ましい。得られるフィルムの平滑性を高め、良好な光学的均一性を得ることができるからである。成形条件は、使用される樹脂の組成や種類、位相差フィルムに所望される特性等に応じて適宜設定され得る。
樹脂フィルム(未延伸フィルム)の厚みは、得られる位相差フィルムの所望の厚み、所望の光学特性、後述の延伸条件などに応じて、任意の適切な値に設定され得る。好ましくは50μm〜300μmである。
上記延伸は、任意の適切な延伸方法、延伸条件(例えば、延伸温度、延伸倍率、延伸方向)が採用され得る。具体的には、自由端延伸、固定端延伸、自由端収縮、固定端収縮などの様々な延伸方法を、単独で用いることも、同時もしくは逐次で用いることもできる。延伸方向に関しても、長さ方向、幅方向、厚さ方向、斜め方向等、様々な方向や次元に行なうことができる。
上記延伸方法、延伸条件を適宜選択することにより、上記所望の光学特性(例えば、屈折率特性、面内位相差、Nz係数)を有する位相差フィルムを得ることができる。
1つの実施形態においては、位相差フィルムは、樹脂フィルムを一軸延伸もしくは固定端一軸延伸することにより作製される。固定端一軸延伸の具体例としては、樹脂フィルムを長手方向に走行させながら、幅方向(横方向)に延伸する方法が挙げられる。延伸倍率は、好ましくは1.1倍〜3.5倍である。
別の実施形態においては、位相差フィルムは、長尺状の樹脂フィルムを長手方向に対して所定の角度の方向に連続的に斜め延伸することにより作製され得る。斜め延伸を採用することにより、フィルムの長手方向に対して所定の角度の配向角(所定の角度の方向に遅相軸)を有する長尺状の延伸フィルムが得られ、例えば、偏光子との積層に際してロールトゥロールが可能となり、製造工程を簡略化することができる。なお、上記所定の角度は、光学積層体において偏光子の吸収軸と位相差層の遅相軸とがなす角度であり得る。当該角度は、上記のとおり、好ましくは35°〜55°であり、より好ましくは38°〜52°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。
斜め延伸に用いる延伸機としては、例えば、横および/または縦方向に、左右異なる速度の送り力もしくは引張り力または引き取り力を付加し得るテンター式延伸機が挙げられる。テンター式延伸機には、横一軸延伸機、同時二軸延伸機等があるが、長尺状の樹脂フィルムを連続的に斜め延伸し得る限り、任意の適切な延伸機が用いられ得る。
上記延伸機において左右の速度をそれぞれ適切に制御することにより、上記所望の面内位相差を有し、かつ、上記所望の方向に遅相軸を有する位相差フィルム(実質的には、長尺状の位相差フィルム)が得られ得る。
斜め延伸の方法としては、例えば、特開昭50−83482号公報、特開平2−113920号公報、特開平3−182701号公報、特開2000−9912号公報、特開2002−86554号公報、特開2002−22944号公報等に記載の方法が挙げられる。
上記フィルムの延伸温度は、位相差フィルムに所望される面内位相差値および厚み、使用される樹脂の種類、使用されるフィルムの厚み、延伸倍率等に応じて変化し得る。具体的には、延伸温度は、好ましくはTg−30℃〜Tg+30℃、さらに好ましくはTg−15℃〜Tg+15℃、最も好ましくはTg−10℃〜Tg+10℃である。このような温度で延伸することにより、本発明において適切な特性を有する位相差フィルムが得られ得る。なお、Tgは、フィルムの構成材料のガラス転移温度である。
ポリカーボネート系樹脂フィルムとして市販のフィルムを用いてもよい。市販品の具体例としては、帝人社製の商品名「ピュアエースWR−S」、「ピュアエースWR−W」、「ピュアエースWR−M」、日東電工社製の商品名「NRF」が挙げられる。市販のフィルムをそのまま用いてもよく、市販のフィルムを目的に応じて2次加工(例えば、延伸処理、表面処理)して用いてもよい。
第1の位相差層として用いることができる位相差フィルムの詳細は、特開2014−10292号公報に記載されている。当該公報の記載は本明細書に参考として援用される。
A−3.保護フィルム
保護フィルムは、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。
上記(メタ)アクリル系樹脂としては、Tg(ガラス転移温度)が、好ましくは115℃以上、より好ましくは120℃以上、さらに好ましくは125℃以上、特に好ましくは130℃以上である。耐久性に優れ得るからである。上記(メタ)アクリル系樹脂のTgの上限値は特に限定されないが、成形性等の観点から、好ましくは170℃以下である。
上記(メタ)アクリル系樹脂としては、本発明の効果を損なわない範囲内で、任意の適切な(メタ)アクリル系樹脂を採用し得る。例えば、ポリメタクリル酸メチルなどのポリ(メタ)アクリル酸エステル、メタクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸共重合体、メタクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸メチル−アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリル酸メチル−スチレン共重合体(MS樹脂など)、脂環族炭化水素基を有する重合体(例えば、メタクリル酸メチル−メタクリル酸シクロヘキシル共重合体、メタクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸ノルボルニル共重合体など)が挙げられる。好ましくは、ポリ(メタ)アクリル酸メチルなどのポリ(メタ)アクリル酸C1−6アルキルが挙げられる。より好ましくは、メタクリル酸メチルを主成分(50〜100重量%、好ましくは70〜100重量%)とするメタクリル酸メチル系樹脂が挙げられる。
上記(メタ)アクリル系樹脂の具体例としては、例えば、三菱レイヨン社製のアクリペットVHやアクリペットVRL20A、特開2004−70296号公報に記載の分子内に環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂、分子内架橋や分子内環化反応により得られる高Tg(メタ)アクリル系樹脂が挙げられる。
上記(メタ)アクリル系樹脂として、高い耐熱性、高い透明性、高い機械的強度を有する点で、ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂が特に好ましい。
上記ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂としては、特開2000−230016号公報、特開2001−151814号公報、特開2002−120326号公報、特開2002−254544号公報、特開2005−146084号公報などに記載の、ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂が挙げられる。
上記ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂は、質量平均分子量(重量平均分子量と称することもある)が、好ましくは1000〜2000000、より好ましくは5000〜1000000、さらに好ましくは10000〜500000、特に好ましくは50000〜500000である。
上記ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂は、Tg(ガラス転移温度)が、好ましくは115℃以上、より好ましくは125℃以上、さらに好ましくは130℃以上、特に好ましくは135℃、最も好ましくは140℃以上である。耐久性に優れ得るからである。上記ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂のTgの上限値は特に限定されないが、成形性等の観点から、好ましくは170℃以下である。
なお、本明細書において「(メタ)アクリル系」とは、アクリル系および/またはメタクリル系をいう。
保護フィルムの偏光子と反対側の表面には、必要に応じて、ハードコート処理、反射防止処理、スティッキング防止処理、アンチグレア処理等の表面処理が施されていてもよい。保護フィルムの厚みは、代表的には5mm以下であり、好ましくは1mm以下、より好ましくは1μm〜500μm、さらに好ましくは5μm〜150μmである。
A−4.易接着層
1つの実施形態においては、偏光子と第1の位相差層との間に易接着層(図示せず)が設けられてもよい。易接着層を設ける場合、第1の位相差層は、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、第1の位相差層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、偏光子と第1の位相差層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、偏光子と第1の位相差層との間の所望の接着力の実現が促進され得る。
反応性官能基を有するシランの具体例としては、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン等のイソシアネート基含有アルコキシシラン類;γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ベンジル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビニルベンジル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ基含有アルコキシシラン類;γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン等のメルカプト基含有アルコキシシラン類;γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン等のエポキシ基含有アルコキシシラン類;β−カルボキシエチルトリエトキシシラン、β−カルボキシエチルフェニルビス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−β−(カルボキシメチル)アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のカルボキシ含有アルコキシシラン類;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アクロイルオキシプロピルメチルトリエトキシシラン等のビニル型不飽和基含有アルコキシシラン類;γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等のハロゲン基含有アルコキシシラン類;トリス(トリメトキシシリル)イソシアヌレート等のイソシアヌレート基含有アルコキシシラン類、アミノ変性シリルポリマー、シリル化アミノポリマー、不飽和アミノシラン錯体、フェニルアミノ長鎖アルキルシラン、アミノシリル化シリコーン、シリル化ポリエステル、およびこれらの誘導体等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記シランは、第1の位相差層の種類、第1の位相差層と偏光子との接着に用いる接着剤の種類等に応じて適宜選択され得る。例えば、接着剤としてPVA系の水系接着剤を用いる場合には、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ベンジル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビニルベンジル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ基含有アルコキシシラン類が好ましい。光線透過率、濡れ性および接着力が良好な易接着層を形成しやすいからである。中でも、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジエトキシシランが好ましい。特に優れた接着力を有する易接着層を形成しやすいからである。
易接着層の厚みは1nm〜100nmであり、好ましくは1nm〜50nmであり、さらに好ましくは10nm〜50nmである。易接着層の厚みを100nm以下とすることにより、得られる円偏光板を高温・高湿下で使用した場合であっても、色抜け、浮き、ムラおよびスジが生じない。すなわち、高温・高湿下におけるきわめて優れた外観維持性能および光学特性維持性能を有する円偏光板が得られ得る。
A−5.第2の位相差層
第2の位相差層は、上記のとおり、屈折率特性がnz>nx=nyの関係を満たし、いわゆるポジティブCプレートとして機能し得る。このような第2の位相差層を有する円偏光板は、湾曲した有機ELパネルに用いた場合における反射率および反射色相の変化を抑制し得る。
第2の位相差層の厚み方向の位相差Rth(550)は、好ましくは−50nm〜−300nm、より好ましくは−70nm〜−250nm、さらに好ましくは−90nm〜−200nm、特に好ましくは−100nm〜−180nmである。ここで、「nx=ny」は、nxとnyが厳密に等しい場合のみならず、nxとnyが実質的に等しい場合も包含する。すなわち、第2の位相差層の面内位相差Re(550)は10nm未満であり得る。
nz>nx=nyの屈折率特性を有する第2の位相差層は、任意の適切な材料で形成され得る。第2の位相差層は、好ましくは、ホメオトロピック配向に固定された液晶材料を含み得る。ホメオトロピック配向させることができる液晶材料(液晶化合物)は、液晶モノマーであっても液晶ポリマーであってもよい。当該液晶化合物および当該第2の位相差層の形成方法の具体例としては、特開2002−333642号公報の[0020]〜[0028]に記載の液晶化合物および位相差フィルムの形成方法が挙げられる。この場合、第2の位相差層の厚みは、好ましくは0.5μm〜10μmであり、より好ましくは0.5μm〜8μmであり、さらに好ましくは0.5μm〜5μmである。
別の好ましい具体例として、第2の位相差層は、特開2012−32784号公報に記載のフマル酸ジエステル系樹脂で形成された位相差フィルムで構成されてもよい。この場合、厚みは、好ましくは5μm〜80μmであり、より好ましくは10μm〜50μmである。
A−6.その他
本発明の円偏光板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。
図示しないが、円偏光板の第1の位相差層側(第2の位相差層を有する場合には、第2の位相差層側)には、粘着剤層が設けられていてもよい。粘着剤層が予め設けられていることにより、他の光学部材へ容易に貼り合わせることができる。なお、この粘着剤層の表面には、使用に供されるまで、剥離フィルムが貼り合わされていることが好ましい。
B.有機ELパネル
本発明の有機ELパネルは、その視認側に上記円偏光板を備える。円偏光板は、その位相差層が有機ELパネル側となるように(偏光子が視認側となるように)積層されている。有機ELパネルは、代表的には、長方形状であり、長手方向に沿って視認側が凹形状となるように湾曲している。
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。各特性の測定方法は以下の通りである。なお、特に明記しない限り、実施例および比較例における「部」および「%」は重量基準である。
(1)厚み
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)反り試験
実施例および比較例で得られた円偏光板を250mm×150mmに切り出し、位相差層側を、有機ELパネルを模擬した250mm×150mmの模擬パネル(厚み約1mmのアクリル黒板(日東樹脂工業製、「クラレックス」)に銀色の反射フィルムを貼り合わせたもの)上にラミネートした。円偏光板と模擬パネルとの積層体の両短辺を巾15mmのポリイミド粘着テープで留めて偏光子側が凹形状となるように湾曲させることにより、湾曲した有機ELパネルに用いた状態を模擬した。このときの円偏光板の反り量を金尺にて測定したところ30mmであった。次いで、この偏光板を80℃の高温オーブン中で所定時間加熱した後、円偏光板の反り量を測定し、初期の反り量からの変化量(増大量)を求め、湾曲した有機ELパネルに用いた場合の反りの進行の指標とした。
(4)反射率と反射色相
実施例および比較例で得られた円偏光板について、コニカミノルタ製分光測色計「CM−2600d」を用いて拡散反射測定(拡散反射率、拡散反射色相)を行った。測定対象がカーブしているため、測定部と受光部を7mm離して測定を行った。なお空隙が出来ないように測定部の周囲を黒色のテープで覆った。上記(3)の反り試験の前後のそれぞれで拡散反射測定を実施し、反り試験による拡散反射率および拡散反射色相の変化量(ΔR%およびΔxy)を求め、円偏光板の光学特性の良否を、拡散反射率および拡散反射色相の変化量をもとに以下の基準で評価した。
(拡散反射率)
ΔR<0.01%・・・○(良好)
ΔR≧0.01%・・・×(不良)
(拡散反射色相)
Δxy<0.01・・・○(良好)
Δxy≧0.01・・・×(不良)
(5)単体透過率
紫外可視分光光度計(日本分光社製、製品名「V7100」)を用いて、偏光子の単体透過率を測定した。
<実施例1>
1.偏光子の作製
厚み60μmのPVAフィルム(クラレ社製、VF−PE6000)を、30℃の水溶液に30秒浸漬させながら(膨潤処理)、2.0倍に延伸した。次いで、PVAフィルムを、液温30℃の染色浴に、得られる偏光板が所定の透過率を有するようにヨウ素濃度、浸漬時間を調整して浸漬させながら(染色処理)、3.0倍まで延伸した。本実施例では、水100重量部に対して、ヨウ素を0.05重量部配合し、ヨウ化カリウムを0.3重量部配合して得られたヨウ素水溶液に60秒間浸漬させて染色した。次いで、液温30℃の架橋浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを3重量部配合し、ホウ酸を3重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(架橋処理)。その後、PVAフィルムを、液温60℃のホウ酸水溶液(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合し、ヨウ化カリウムを5重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に総延伸倍率が6.0倍となるように一軸延伸を行った(水中延伸)。その後、PVAフィルムを液温30℃の洗浄浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを4重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させた(洗浄処理)。
これにより、単体透過率43%、厚み22μmの偏光子を作製した。
2.位相差層を構成する位相差フィルムの作製
(ポリカーボネート樹脂フィルムの作製)
ビス[9−(2−フェノキシカルボニルエチル)フルオレン−9−イル]メタン38.06重量部(0.059mol)と、イソソルビド(ロケットフルーレ社製、商品名「POLYSORB」)53.73重量部(0.368mol)と、1,4−シクロヘキサンジメタノール(シス、トランス混合物、SKケミカル社製)9.64重量部部(0.067mol)と、ジフェニルカーボネート(三菱化学社製)81.28重量部部(0.379mol)と、触媒としての酢酸カルシウム1水和物3.83×10−4重量部(2.17×10−6mol)とを反応容器に投入し、反応装置内を減圧窒素置換した。窒素雰囲気下、150℃で約10分間、攪拌しながら原料を溶解させた。反応1段目の工程として220℃まで30分かけて昇温し、60分間常圧にて反応した。次いで圧力を常圧から13.3kPaまで90分かけて減圧し、13.3kPaで30分間保持し発生するフェノールを反応系外へ抜き出した。次いで反応2段目の工程として熱媒温度を15分かけて240℃まで昇温しながら、圧力を0.10kPa以下まで15分かけて減圧し、発生するフェノールを反応系外へ抜き出した。所定の撹拌トルクに到達後、窒素で常圧まで復圧して反応を停止し、生成したポリエステルカーボネートを水中に押し出し、ストランドをカッティングしてポリカーボネート樹脂ペレットを得た。
(位相差フィルムの作製)
上記ポリカーボネート樹脂ペレットから構成されるフィルムを斜め延伸して、位相差フィルム(厚み:50μm、光弾性係数:16×10−12Pa、波長分散特性Re(450)/Re(550):0.83)を得た。その際、延伸方向はフィルムの長手方向に対して45°とした。また、位相差フィルムがλ/4の位相差を発現するよう、延伸倍率は、2〜3倍に調整した。また、延伸温度は、148℃(すなわち、未延伸変性ポリカーボネートフィルムのTg+5℃)とした。
3.円偏光板の作製
上記で得られた位相差フィルムの一方の面にコロナ処理を施した。一方、化学式:NHCHNHCHCHSi(OCで表されるシラン化合物(日本ユニカー社製、商品名:APZ6601)100部に対してイソプロピルアルコール67部を混合し、60%のシラン化合物溶液を調製した。当該シラン化合物溶液を、位相差フィルムのコロナ処理面に塗布し、120℃で2分間乾燥して、位相差フィルム上に厚み40nmの易接着層を形成した。
次いで、上記易接着層を形成した位相差フィルムを、上記偏光子の片面に、易接着層が偏光子側となるようにしてPVA系接着剤を介して貼り合わせた。その際、位相差フィルムの遅相軸と偏光子の吸収軸とが45°の角度をなすようにして貼り合わせた。
偏光子のもう一方の面には、保護フィルム(厚み70μm、大日本印刷株式会社製、商品名:DSG−03HL)を、PVA系接着剤を介して貼り合わせた。
この積層体を70℃で10分間乾燥した後、250mm×150mmの長方形状に切り出し、円偏光板を得た。その際、円偏光板の長辺方向と偏光子の吸収軸とが直交するように、積層体を切り出した。
得られた円偏光板について、上記(3)の反り試験を行った。結果を表1に示す。
<実施例2>
単体透過率46.5%の偏光子を作製し、上記偏光子を用いたこと以外は実施例1と同様にして円偏光板を作製した。
得られた円偏光板について、上記(3)の反り試験を行った。結果を表1に示す。
<実施例3>
上記位相差フィルムの上記偏光子とは反対側に、粘着剤を介して第2の位相差フィルム(大日本印刷株式会社製、「MCP−N」)を貼り合わせたこと以外は実施例2と同様にして円偏光板を作製した。上記第2の位相差フィルムは屈折率特性がnz>nx=nyの関係を満たし、厚み方向の位相差Rth(550)は−135nmであった。
得られた円偏光板について、上記(3)の反り試験を行った。結果を表1に示す。
<比較例1>
円偏光板の長辺方向と偏光子の吸収軸とが平行になるように、保護フィルムと偏光子と位相差フィルムとの積層体を切り出したこと以外は実施例1と同様にして円偏光板を得た。
得られた円偏光板について、上記(3)の反り試験を行った。結果を表1に示す。
<比較例2>
単体透過率46.5%の偏光子を作製し、上記偏光子を用いたこと以外は比較例1と同様にして円偏光板を作製した。
得られた円偏光板について、上記(3)の反り試験を行った。結果を表1に示す。
<比較例3>
上記位相差フィルムの上記偏光子とは反対側に、粘着剤を介して第2の位相差フィルム(大日本印刷株式会社製、「MCP−N」)を貼り合わせたこと以外は比較例2と同様にして円偏光板を作製した。
得られた円偏光板について、上記(3)の反り試験を行った。結果を表1に示す。
<比較例4>
単体透過率47.7%の偏光子を作製し、上記偏光子を用いたこと以外は比較例1と同様にして円偏光板を作製した。
得られた円偏光板について、上記(3)の反り試験を行った。結果を表1に示す。
<比較例5>
位相差フィルムとして、シクロオレフィン系樹脂フィルム(日本ゼオン株式会社製、「ZD−12」)を用いたこと以外は比較例1と同様にして円偏光板を作製した。
得られた円偏光板について、上記(3)の反り試験を行った。結果を表1に示す。
Figure 2018194606
表1から明らかなように、比較例1〜5の円偏光板は、湾曲させた状態で加熱することにより反りが進行し、光学特性が変化したが、実施例1〜3の円偏光板は、湾曲させた状態で加熱した場合であっても反りが進行せず、光学特性が変化しなかった。
本発明の円偏光板は、湾曲した有機ELデバイスに好適に用いられる。
10 偏光子
20 第1の位相差層
30 保護フィルム
40 第2の位相差層
100 円偏光板
101 円偏光板

Claims (8)

  1. 偏光子と、該偏光子に直接接着された位相差層とを備え、
    湾曲した有機ELパネルに用いられる円偏光板であって、
    前記位相差層の面内位相差は、Re(550)が100nm〜180nmであり、Re(450)<Re(550)の関係を満たし、
    前記偏光子の吸収軸は、前記有機ELパネルの湾曲方向とのなす角度が75°〜105°となるように調整されている、
    円偏光板:
    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。
  2. 前記位相差層にコロナ処理またはプラズマ処理が施されている、請求項1に記載の円偏光板。
  3. 前記偏光子と前記位相差層との間に易接着層をさらに備える、請求項1または2に記載の円偏光板。
  4. 前記位相差層の前記偏光子とは反対側に配置された別の位相差層をさらに備え、
    前記別の位相差層の屈折率特性がnz>nx=nyの関係を満たす、請求項1から3のいずれかに記載の円偏光板。
  5. 長尺状であり、
    長尺方向と前記偏光子の吸収軸とのなす角度が−15°〜15°であり、
    前記偏光子の吸収軸と前記位相差層の遅相軸とのなす角度が35°〜55°である、請求項1から4のいずれかに記載の円偏光板。
  6. 長方形状であり、
    長辺方向と前記偏光子の吸収軸とのなす角度が75°〜105°であり、
    前記偏光子の吸収軸と前記位相差層の遅相軸とのなす角度が35°〜55°である、請求項1から4のいずれかに記載の円偏光板。
  7. 長辺の長さが1200mm〜1470mmである、請求項6に記載の円偏光板。
  8. 請求項1から7のいずれかに記載の円偏光板を備える、有機ELパネル。
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