JP2019008327A - 有機el表示装置用円偏光板および有機el表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1つの実施形態においては、上記偏光子、上記第1の位相差層および上記第2の位相差層は、それぞれの長尺方向に搬送されながら長尺方向を揃えて連続的に貼り合わせることにより積層されている。
1つの実施形態においては、上記第2の位相差層は、環状オレフィン系樹脂の横延伸フィルムまたはポリカーボネート系樹脂の横延伸フィルムである。
1つの実施形態においては、上記円偏光板は、上記偏光子と上記第1の位相差層との間、該第1の位相差層と上記第2の位相差層との間、あるいは、該第2の位相差層の該第1の位相差層と反対側に、nz>nx=nyの屈折率楕円体を有する第3の位相差層をさらに備える。
本発明の別の局面によれば、有機EL表示装置が提供される。この有機表示装置は、上記の円偏光板を備える。
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。
(5)直交または平行
「実質的に直交」とは、2つの光学軸がなす角度が90°±5.0°である場合を包含し、好ましくは90°±3.0°、さらに好ましくは90°±1.0°である。「実質的に平行」とは、2つの光学軸がなす角度が0°±5.0°である場合を包含し、好ましくは0°±3.0°、さらに好ましくは0°±1.0°である。
A−1.円偏光板の全体構成
本発明の円偏光板は、有機EL表示装置に用いられる。本発明の円偏光板は、長尺方向に吸収軸を有する長尺状の偏光子と、λ/2板として機能する長尺状の第1の位相差層と、λ/4板として機能する長尺状の第2の位相差層と、をこの順に備える。すなわち、本発明の円偏光板は長尺状である。以下、円偏光板の全体的な構成を簡単に説明し、その後で、円偏光板を構成する各層および光学フィルムを詳細に説明する。
偏光子10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。
第1の位相差層30は、上記のとおりλ/2板として機能し得る。第1の位相差層がλ/2板として機能することにより、λ/4板として機能する第2の位相差層40との積層後の波長分散特性(特に、位相差がλ/4を外れる波長範囲)について、位相差が適切に調節され得る。このような第1の位相差層の面内位相差Re(550)は、220nm〜320nmであり、好ましくは240nm〜300nmであり、さらに好ましくは250nm〜280nmである。第1の位相差層30は、代表的にはnx>ny=nzまたはnx>ny>nzの屈折率楕円体を有する。第1の位相差層のNz係数は、例えば0.9〜1.3である。
第2の位相差層40は、上記のとおりλ/4板として機能し得る。本発明によれば、λ/4板として機能する第2の位相差層の波長分散特性を、上記λ/2板として機能する第1の位相差層の光学特性によって補正することによって、広い波長範囲での円偏光機能を発揮することができる。このような第2の位相差層の面内位相差Re(550)は、100nm〜180nmであり、好ましくは110nm〜170nmであり、さらに好ましくは120nm〜160nmである。第2の位相差層40は、代表的にはnx>ny=nzまたはnx>ny>nzの屈折率楕円体を有する。第2の位相差層のNz係数は、例えば0.9〜1.3である。
第3の位相差層は、上述のとおり、屈折率特性がnz>nx≧nyの関係を示す。このような第3の位相差層を設けることにより、斜め方向から入射した光についてもλ/4板(第2の位相差層)の機能を十分に維持することができ、結果として、非常に優れた斜め方向の反射色相を実現することができる。第3の位相差層の厚み方向の位相差Rth(550)は、好ましくは−260nm〜−10nm、より好ましくは−200nm〜−20nm、さらに好ましくは−180nm〜−30nm、特に好ましくは−180nm〜−60nmである。
保護フィルム21、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。
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。第1の位相差層が液晶化合物の配向固化層であり、かつ、当該配向固化層が第2の保護フィルムまたは第2の位相差層の表面に形成される場合には、粘着剤層および接着剤層は省略され得る。
本発明の有機EL表示装置は、その視認側に上記A項に記載の円偏光板を備える。円偏光板は、各位相差層が有機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。
ダイヤルゲージ(PEACOCK社製、製品名「DG−205」、ダイヤルゲージスタンド(製品名「pds−2」))を用いて測定した。
(2)位相差
各位相差層から50mm×50mmのサンプルを切り出して、測定サンプルと、Axometrics社製のAxoscanを用いて測定した。測定波長は550nm、測定温度は23℃であった。
また、アタゴ社製のアッベ屈折率計を用いて平均屈折率を測定し、得られた位相差値から屈折率nx、ny、nzを算出した。
(3)色味(カラーシフト)
得られた有機ELパネルの反射色相の良否を目視にて確認した。評価基準は以下のとおりである。また、分光測色計2600D(コニカミノルタ社製)を用いて反射光の反射率、色相を測定した。光源はD65使用時の値を使用した。測定した色相xyとニュートラルポイントの色相xyからの距離をΔxyとして算出した。
〇・・・ニュートラル色相で反射率が低く、反射防止フィルムの特性として良好なレベル
△・・・色相がややニュートラルからずれているまたは反射率がやや高いが、反射防止フィルムとして使用可能なレベル
×・・・色相がニュートラルから大きくずれており、かつ、反射率も高く、反射防止フィルムとしては使用できないレベル
(4)反り
作製した円偏光板を偏光板の吸収軸が長辺に対して45°になるように113mm×66mmのサイズに切り出した。その円偏光板を120mm×72mmポリイミドのフィルムに貼り合せ、85℃のオーブンで120時間加熱した。取り出して室温で1時間冷却した後、平らな台の上に置き、反り(カール)の状態を確認した。評価基準は以下のとおりである。
〇・・・筒状まで反っていないもの
△・・・筒状となり、筒の径が40mm以上のもの
×・・・筒状となり、筒の径が40mm未満のもの
(5)生産性
ロールトゥロールの可否によって評価した。評価基準は以下のとおりである。
〇・・・ロールトゥロールにより製造可能なもの
△・・・ロールトゥロールにより製造可能だが、原反の幅が狭くなってしまい。生産性がやや劣るもの
×・・・ロールトゥロールにより製造できないもの
<第1の位相差層(λ/2板)の作製>
光弾性係数11×10−12 m2/N、Tg125℃、厚み70μmのノルボルネン系樹脂製のロール状の未延伸フィルムを、133℃の雰囲気下で、斜め延伸した。斜め延伸は、テンター式延伸機を用い、左右の送り速度を異なるものとすることにより連続的に行った。結果として、厚み45μmのロール状の位相差フィルムを得た。この位相差フィルムの面内位相差Re(550)は270nmであり、遅相軸の方向はフィルムの長尺方向に対して22.5°の方向であった。この位相差フィルムを第1の位相差層とした。
光弾性係数11×10−12 m2/N、Tg125℃、厚み50μmであるノルボルネン系樹脂製のロール状の未延伸フィルムを、128℃の雰囲気下で、1.526倍に横一軸延伸し、厚み40μmのロール状の位相差フィルムを得た。横一軸延伸は、テンター式延伸機を用いて連続的に行った。この位相差フィルムの面内位相差Re(550)は、140nmであり、遅相軸の方向はフィルムの長尺方向に対して90°の方向であった。この位相差フィルムを第2の位相差層とした。
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倍に一軸延伸して、長尺方向に吸収軸を有するロール状の偏光子を得た。
上記偏光子の片側に、ポリビニルアルコール系接着剤を介して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」)を貼り合わせた。偏光子のもう片側に、ポリビニルアルコール系接着剤を介して位相差フィルム(第1の位相差層)を貼り合わせた。次いで、第1の位相差層表面にアクリル系粘着剤を介して位相差フィルム(第2の位相差層)を貼り合わせた。これらの貼り合わせはロールトゥロールにより行った。このようにして、保護フィルム/偏光子/第1の位相差層/第2の位相差層の構成を有するロール状の円偏光板を得た。得られたロール状の円偏光板においては、偏光子の吸収軸は長尺方向であり、偏光子の吸収軸と第1の位相差層の遅相軸とがなす角度は22.5°であり、偏光子の吸収軸と第2の位相差層の遅相軸とがなす角度は90°であった。
得られた円偏光板の第2の位相差層側にアクリル系粘着剤で粘着剤層を形成し、寸法50mm×50mmに切り出した。
有機ELディスプレイ(Samsung社製、製品名「Galaxy S4」)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フィルムを剥がし取り、かわりに、切り出した円偏光板を貼り合わせて有機EL表示装置を得た。得られた有機EL表示装置を上記の色味の評価に供した。結果を表1に示す。
実施例1において得られた第2の位相差層の表面に光配向膜を塗工し、長尺方向に対して22.5°の方向に光配向処理を施した。一方、ネマチック液晶相を示す重合性液晶モノマー(BASF社製:商品名PaliocolorLC242)10重量部および当該重合性液晶モノマーに対する光重合開始剤(BASF社製:商品名イルガキュア907)3重量部をトルエン40重量部に溶解して、液晶塗工液を調製した。第2の位相差層の光配向処理を施した面に、当該塗工液をバーコーターにより塗工した後、80℃で4分間加熱乾燥することによって液晶を配向させた。この液晶層に紫外線を照射し、液晶層を硬化させることにより、第2の位相差層の表面に第1の位相差層(厚み:3μm)を形成した。このようにして、長尺方向に対して22.5°の方向に遅相軸を有する第1の位相差層と長尺方向に対して90°の方向に遅相軸を有する第2の位相差層とのロール状の積層体を作製した。
上記で得られた積層体を第1の位相差層および第2の位相差層として用いたこと以外は実施例1と同様にして、円偏光板および有機EL表示装置を得た。得られたロール状の円偏光板においては、偏光子の吸収軸は長尺方向であり、偏光子の吸収軸と第1の位相差層の遅相軸とがなす角度は22.5°であり、偏光子の吸収軸と第2の位相差層の遅相軸とがなす角度は90°であった。さらに、得られた有機EL表示装置を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
光弾性係数11×10−12 m2/N、Tg125℃、厚み50μmであるノルボルネン系樹脂製のロール状の未延伸フィルムを、128℃の雰囲気下で、周速の異なるロールにより1.526倍に縦一軸延伸し、厚み40μmのロール状の位相差フィルムを得た。この位相差フィルムの面内位相差Re(550)は、140nmであり、遅相軸の方向はフィルムの長尺方向であった。この位相差フィルムを第2の位相差層とした。
上記で得られた第2の位相差層を用いたこと以外は実施例1と同様にして、円偏光板および有機EL表示装置を得た。得られたロール状の円偏光板においては、偏光子の吸収軸は長尺方向であり、偏光子の吸収軸と第1の位相差層の遅相軸とがなす角度は22.5°であり、偏光子の吸収軸と第2の位相差層の遅相軸とがなす角度は0°であった。さらに、得られた有機EL表示装置を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
比較例1の第2の位相差層を用いたこと以外は実施例2と同様にして、円偏光板および有機EL表示装置を得た。得られたロール状の円偏光板においては、偏光子の吸収軸は長尺方向であり、偏光子の吸収軸と第1の位相差層の遅相軸とがなす角度は22.5°であり、偏光子の吸収軸と第2の位相差層の遅相軸とがなす角度は0°であった。さらに、得られた有機EL表示装置を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
実施例1と同様の第1の位相差層において遅相軸方向が長尺方向から15°の方向となるように斜め延伸を試みたが、そのような方向に遅相軸を発現させることはできなかった。さらに、実施例1と同様の第2の位相差層において遅相軸方向が長尺方向から75°の方向となるように斜め延伸を試みたが、そのような方向に遅相軸を発現させることもできなかった。
上記の結果をふまえ、実施例1と同様の未延伸フィルムを周速の異なるロール間でそれぞれ縦一軸延伸して、長尺方向に遅相軸を有する第1の位相差層および第2の位相差層を得た。ここで、第1の位相差層および第2の位相差層の面内位相差Re(550)が実施例1と同様になるように延伸条件および厚みを調整した。第1の位相差層および第2の位相差層をそれぞれ長尺方向に対して斜め方向に切り出し、偏光子および保護フィルムと積層し、保護フィルム/偏光子/第1の位相差層/第2の位相差層の構成を有する枚葉の円偏光板を得た。得られた円偏光板においては、偏光子の吸収軸と第1の位相差層の遅相軸とがなす角度は15°であり、偏光子の吸収軸と第2の位相差層の遅相軸とがなす角度は75°であった。この円偏光板を用いたこと以外は実施例1と同様にして有機EL表示装置を得た。得られた有機EL表示装置を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
光配向処理の方向を長尺方向に対して15°の方向としたこと以外は実施例2と同様にして第1の位相差層を得た。一方、実施例1と同様の第2の位相差層において遅相軸方向が長尺方向から75°の方向となるように斜め延伸を試みたが、そのような方向に遅相軸を発現させることはできなかった。
上記の結果をふまえ、実施例1と同様の未延伸フィルムを周速の異なるロール間で縦一軸延伸して、長尺方向に遅相軸を有する第2の位相差層を得た。以降の手順は比較例3に準じて、保護フィルム/偏光子/第1の位相差層/第2の位相差層の構成を有する枚葉の円偏光板を得た。得られた円偏光板においては、偏光子の吸収軸と第1の位相差層の遅相軸とがなす角度は15°であり、偏光子の吸収軸と第2の位相差層の遅相軸とがなす角度は75°であった。この円偏光板を用いたこと以外は実施例1と同様にして有機EL表示装置を得た。得られた有機EL表示装置を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
表1から明らかなように、本発明の実施例の円偏光板はロールトゥロールによる製造が可能であり、生産性に優れ、かつ、反りも生じなかった。さらに、本発明の実施例の円偏光板を用いた有機EL表示装置は、色味に優れていた。偏光子の吸収軸の方向と第2の位相差層の遅相軸の方向とが平行である比較例1および2の円偏光板は顕著な反りが発生した。また、ロールトゥロールは可能であるが、幅広の円偏光板の作製は困難であった。さらに、比較例1および2の円偏光板有機EL表示装置は、所望で出ない色味を呈していた。従来の構成に相当する比較例3および4の円偏光板は、ロールトゥロールによる製造が不可能であった。さらに、切り出しにより作製した比較例3および4の円偏光板は、反りが認められた。
20 保護フィルム
21 第1の保護フィルム
22 第2の保護フィルム
30 第1の位相差層(λ/2板)
40 第2の位相差層(λ/4板)
100 円偏光板
Claims (5)
- 長尺方向に吸収軸を有する長尺状の偏光子と、λ/2板として機能する長尺状の第1の位相差層と、λ/4板として機能する長尺状の第2の位相差層と、をこの順に備え、
該偏光子の吸収軸と該第1の位相差層の遅相軸とがなす角度が20°〜25°であり、
該偏光子の吸収軸と該第2の位相差層の遅相軸とが実質的に直交しており、
該第1の位相差層が、環状オレフィン系樹脂の斜め延伸フィルムまたはポリカーボネート系樹脂の斜め延伸フィルムであり、
該第1の位相差層と該第2の位相差層との積層体のRe(450)/Re(550)が0.86〜0.96であり、Re(650)/Re(550)が1.03〜1.10である、
長尺状の有機EL表示装置用円偏光板。 - 前記偏光子、前記第1の位相差層および前記第2の位相差層が、それぞれの長尺方向に搬送されながら長尺方向を揃えて連続的に貼り合わせることにより積層されている、請求項1に記載の有機EL表示装置用円偏光板。
- 前記第2の位相差層が、環状オレフィン系樹脂の横延伸フィルムまたはポリカーボネート系樹脂の横延伸フィルムである、請求項1または2に記載の有機EL表示装置用円偏光板。
- 前記偏光子と前記第1の位相差層との間、該第1の位相差層と前記第2の位相差層との間、あるいは、該第2の位相差層の該第1の位相差層と反対側に、nz>nx=nyの屈折率楕円体を有する第3の位相差層をさらに備える、請求項1から3のいずれかに記載の有機EL表示装置用円偏光板。
- 請求項1から4のいずれかに記載の円偏光板を備える、有機EL表示装置。
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