JP2019020486A - 表示パネル、及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ペンタイル配列を有する映像源を有し、光学シートを配置してもモアレ縞の発生を抑制することが可能な表示パネルを提供する。【解決手段】光学シートは、所定の断面で一方向に延び、延びる方向とは異なる方向に配置された複数の光透過部と、複数の光透過部の間隙に配置された光吸収部と、を有し、映像源の画素のｘ方向と、光透過部が延びる方向との成す角をαとし、画素のｘ方向の画素ピッチをＰｘ、ｙ方向の画素ピッチをＰｙとし、ｍ、ｎを１以上５以下の整数としたとき、αは、０°より大きく９０°未満で、ｍ及びｎの組み合わせの全てにおいて下記式を満たさない角度とされている。｛ｔａｎ−１（ｎＰｙ／ｍＰｘ）｝−１≦α≦｛ｔａｎ−１（ｎＰｙ／ｍＰｘ）｝＋１【選択図】図１

Description

本発明は表示パネル及びこれを備える表示装置に関し、特にペンタイル配列の画素を備える映像源を有する表示パネル、及びこれを備える表示装置に関する。

例えば有機エレクトロルミネッセンス（以下、「有機ＥＬ」と記載することがある。）等の表示パネルに具備される映像源は、カラー表示のために３色（ＲＧＢ）のサブピクセル（副画素）を１つの組としたピクセル（画素）が平面視でｘｙ方向に配列されている。これに対して、２色の副画素を１つの組とした画素としたものがある。これは、ペンタイル配列と呼ばれており、第１の画素は緑の副画素（Ｇ）と赤の副画素（Ｒ）で構成され、第２の画素は緑の副画素（Ｇ）と青の副画素（Ｂ）で構成されており、第１の画素と第２の画素とがｘ方向及びｙ方向において交互に配列されている（例えば特許文献１）。これによれば少ない副画素でも相応の色再現性が可能とされる。

一方、映像源から出光した光の質を高めて観察者に提供するための光学シートとして、光透過部と光吸収部とが交互にストライプ状に配置されたものがある。これによれば、必要に応じて映像光の視野角を制限したり、拡散したりすることができる（例えば特許文献２）。

このような光学シートを用いた場合、映像源における画素の配列パターンと上記のような光学シートのストライプの配列パターンとの関係によりモアレ縞が発生することがあった。これに対して、光学シートのストライプの延びる方向と、映像源の画素の配列方向とが一致しないようにいわゆるバイアス角をつけることによりモアレ縞の発生を防止する技術があった（例えば特許文献２）。

特開２０１６−９１５４３号公報 特開２００６−３１３３６０号公報

しかしながら、上記のようなバイアス角を設けた従来の光学シートをペンタイル配列を有する映像源に組み合わせたときでも、モアレ縞の発生を防止することができない不具合が生じた。

そこで本発明は上記問題点に鑑み、ペンタイル配列を備える映像源を有するとともに、これに光透過部と光吸収部とが交互に配列された光学シートを配置してもモアレ縞の発生を抑制することが可能な表示パネルを提供することを課題とする。また、この表示パネルを備える表示装置を提供する。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

本発明の１つの態様は、ペンタイル配列の画素（１０ａ、１０ｂ）を有する映像源（１０）と、映像源の出光側に配置される光学シート（２０）と、を備え、光学シートは、所定の断面を有して一方向に延び、当該延びる方向とは異なる方向に間隙を有して配置された複数の光透過部（２３）と、複数の光透過部の間隙に配置された光吸収部（２４）と、を有し、映像源を平面視したときに２次元的にｘｙ方向に配列された画素のｘ方向と、光透過部が延びる方向との成す角をαとし、映像源の画素のｘ方向の画素ピッチをＰ_ｘ、ｙ方向の画素ピッチをＰ_ｙとし、ｍ、ｎを１以上５以下の整数としたとき、αは、０°より大きく９０°未満で、ｍ及びｎの組み合わせの全てにおいて下記式を満たさない角度とされている、表示パネルである。
｛ｔａｎ^−１（ｎＰ_ｙ／ｍＰ_ｘ）｝−１≦α≦｛ｔａｎ^−１（ｎＰ_ｙ／ｍＰ_ｘ）｝＋１

上記ｍ、ｎを１以上１０以下の整数としたときにもｍ及びｎの組み合わせの全てにおいてαが、
｛ｔａｎ^−１（ｎＰ_ｙ／ｍＰ_ｘ）｝−１≦α≦｛ｔａｎ^−１（ｎＰ_ｙ／ｍＰ_ｘ）｝＋１
を満たさない角度とされているように構成してもよい。

また、上記表示パネルにおいて、αがさらに、１°以上１０°以下、８０°以上８９°以下、１°以上５°以下、８５°以上８９°以下であってもよい。

また、上記した表示パネルを含む表示装置を提供することができる。

本発明によれば、ペンタイル配列を有する映像源を有するとともに、これに光透過部と光吸収部とが交互に配列された光学シートを配置してもモアレ縞の発生をより確実に抑制することができる。

表示パネル１の分解斜視図である。 表示パネル１の厚さ方向断面図である。 画素の配列を説明する図である。 光学シート２０の断面形状を説明する図である。 光学シートのバイアス角αを説明する図である。 式の考え方を説明する図である。

以下図面に示す形態に基づき説明する。ただし本発明は当該形態に限定されるものではない。ここで、以下に説明する要素は実際には非常に微細、薄層であるものが多いため、分かりやすさのため各図では変形、拡大等して表している。また要素には符号を付してあるが、見易さのため繰り返しとなる符号は省略することがある。

図１は、１つの形態を説明する図で、表示装置に含まれた表示パネル１の分解斜視図である。図１ではわかりやすさのため、一部の層について分離して表しているが、実際には各層は接着層を介して又は接着されないが直接接触して積層されている。図２は図１にＩＩ−ＩＩで示した線を含む厚さ方向断面図である。また、図１、図２、及び他の図には必要に応じて、向きを特定するための矢印と符号を付した。具体的には、ｘ方向は全体として板状である表示パネル１の板面に沿った１つの方向、ｙ方向は板面に沿った方向のうちｘ方向に直交する方向、ｚ方向は全体として板状である表示パネル１の厚さ方向である。従って板面に沿った方向においていわゆるｘｙ平面が形成されている。
本形態では、表示装置を使用する姿勢でｘ方向が鉛直方向、ｙ方向が水平方向となる。従って観察者は正面視においてｘｙ平面に対向するようにして表示パネル１を見る。

このような表示パネル１は、詳細な説明は省略するが、不図示の筐体に、該表示パネル１を作動させる電源、及び表示パネル１を制御する電子回路等、表示パネル１として動作するために必要とされる通常の機器とともに納められて表示装置とされている。

本形態で表示パネル１は、有機ＥＬ積層体１０、光学シート２０、及び円偏光板３０を有して構成されている。
また、本形態で有機ＥＬ積層体１０は、映像源の一例として挙げられたものであり、基板１１、陰極層１２、電子輸送層１３、発光層１４、正孔輸送層１５、及び陽極層１６をこの順に備えて構成されている。
一方、本形態で光学シート２０は有機ＥＬ積層体１０の出光側に配置され、具体的には陽極層１６に積層されており、該陽極層１６側から、光制御層２２、基材層２１を具備している。
以下、各層について説明する。

基板１１は、有機ＥＬ積層体１０の各層を積層させる際にその基板となる層であり、基板として機能するための強度、コシを具備する材料及び厚さを有して構成されている。材料としては例えばガラス（ソーダライムガラス、無アルカリガラス等）、樹脂（ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂から作製されたもの等）を挙げることができる。

陰極層１２は、電子輸送層１３に電子を供給する層であり、金属、合金、金属酸化物、又は広く電気伝導性を有する材料により構成することができ、好ましくは仕事係数が低い材料がよい。かかる観点から、陰極層としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属、及びこれらと他の金属との合金、詳しくはナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム、マグネシウム、マグネシウム−銀混合物、マグネシウム−インジウム混合物、アルミニウム−リチウム合金、Ａｌ／ＬｉＦ混合物等が挙げられる。
陰極層１２は公知の方法で基板１１に積層させることができ、例えば蒸着、化学反応、塗布等が挙げられる。
なお、本形態では陰極層１２が発光層１４のうち観察者側より反対側に配置されていることから、当該陰極層１２を反射率の高い材料で構成することができる。これにより発光層１４で発光された光を観察者側に向けて反射して提供することができる。

電子輸送層１３は、陰極層１２から電子を受けとり、発光層１４に輸送するための層である。電子輸送層１３は、電子輸送層として用いられる公知の材料を適用することができる。これには例えばＡｌｑ３（トリス(８−キノリノラト)アルミニウム）等の金属錯体、フェナントロリン誘導体、ピリジン誘導体、テトラジン誘導体、オキサジアゾール誘導体等のヘテロ環を有する化合物等が挙げられる。

なお、電子輸送層１３には、陰極層１２側に電子注入層や再結合の割合を高めるために正孔の浸入を阻害する層を設けてもよい。

発光層１４は、所定の有機化合物材料を含有することにより、得た電子と正孔との再結合によって励起子を生じさせて発光する層である。当該所定の有機化合物材料としては公知のものを適用することができる。これには例えばベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、スチリルベンゼン誘導体、ポリフェニル誘導体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ナフタルイミド誘導体、クマリン誘導体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アルダジン誘導体、ピラリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体、キナクリドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、スチリルアミン誘導体、芳香族ジメチリディン化合物、８−キノリノール誘導体の金属錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体；ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物等が挙げられる。

正孔輸送層１５は、陽極層１６から正孔を受けとり、発光層１４に輸送するための層である。正孔輸送層１５は、正孔輸送層として用いられる公知の材料を適用することができる。これには例えばカルバゾール誘導体等のカルバゾール基を含む化合物、トリアリールアミン系化合物、及びフルオレン誘導体を含むアミン化合物等を挙げることができる。

なお、正孔輸送層１５には、陽極層１６側に正孔注入層や再結合の割合を高めるために電子の浸入を阻害する層を設けてもよい。

陽極層１６は、正孔輸送層１５に対して正孔を供給する層である。陽極層１６は陽極層として取り得る公知の材料を適用することができる。これには例えば金属、合金、金属酸化物、又は広く電気伝導性を有する材料を挙げることができ、好ましくは仕事係数が高い材料がよい。かかる観点から、陽極層としては、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ等の金属酸化物、ヨウ化銅、硫化銅、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性材料等を挙げることができる。
なお、本形態では陽極層１６が発光層１４よりも観察者側に配置されていることから、当該陽極層１６は透明であることが必要である。かかる観点から陽極層１６として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を用いることが好ましい。これにより陽極層１６を透過して適切に光を提供することができる。

ここで、有機ＥＬ積層体１０は公知の通り、画素が縦横に配列されて構成されており、不図示の制御回路により画素ごとに制御されて必要な画像を出射することができるように構成されている。
ここで、本発明では画素がペンタイル配列とされている。図３に画素配列について概念的に示した。図３は有機ＥＬ積層体１０を正面から見た図であり、ｘｙ平面が表れている。

より詳しくは、図３からわかるように、有機ＥＬ積層体１０では第一の画素１０ａと第二の画素１０ｂとがｘ方向及びｙ方向において交互に配列されている。第一の画素１０ａは赤の副画素（Ｒ）１０ｃ及び緑の副画素（Ｇ）１０ｄの２つの副画素を有して構成されている。一方、第二の画素１０ｂは青の副画素（Ｂ）１０ｅ及び緑の副画素（Ｇ）１０ｄを有して構成されている。従って、第一の画素１０ａ及び第二の画素１０ｂのいずれにも緑の副画素１０ｄが備えられている。
さらに、緑の副画素１０ｄがｘ方向及びｙ方向に並ぶように配列され、赤の副画素１０ｃと青の副画素１０ｅとがｘ方向及びｙ方向に交互に配列されている。

光学シート２０は、上記した構成を有する有機ＥＬ積層体１０の出光側に配置され、具体的には陽極層１６側に積層される積層体である。光学シート２０により、有機ＥＬ積層体１０から出射された光を制御して観察者側に提供する。特に、入射した光を効率よく視野角を制御して観察者側に出射することができる。本形態の光学シート２０は、基材層２１、及び光制御層２２を有して構成されている。

基材層２１は、本形態では、その一方の面に円偏光板３０が積層され、他方の面に光制御層２２を形成する基材となる層である。基材層２１は、透光性を有するとともに光制御層２２の変形を防止できるように支持する。かかる観点から、基材層２１を構成する材料の具体例として例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリロニトリル、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）を挙げることができる。
この中で、本形態のように円偏光板３０を用いる場合には複屈折が少ない（リタデーションが小さい）ＴＡＣ、アクリル、又はポリカーボネートを主成分とする樹脂が好ましい。さらには、車載用途などのように高い耐熱性が求められる用途では、ガラス転移点が高いポリカーボネートが望ましい。具体的にはポリカーボネートのガラス転移点は１４３℃であり、一般に１０５℃での耐久性が求められる車載用途に適している。

基材層２１の厚さは特に限定されないが、２５μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。基材層２１の厚さがこの範囲を外れると、加工性に問題を生じる虞がある。例えば、基材層２１がこれより薄ければしわが生じやすくなる。また、基材層２１がこれより厚ければ、光学シート２０の巻き取りが困難になる。

本形態で光制御層２２は基材層２１のうち、有機ＥＬ積層体１０側となる面に積層される層である。光制御層２２は、図２に表れる厚さ方向断面において略台形である光透過部２３と、隣り合う光透過部２３の間に配置される光吸収部２４と、を備えている。図４には図２に表れる断面のうち光学シート２０の一部を拡大して表した。

光透過部２３は光を透過させることを主要の機能とする部位であり、本形態では図２、図４に表れる断面において、基材層２１側（観察者側）に長い下底、その反対側（有機ＥＬ積層体１０側）に短い上底を有する略台形の断面形状を有する要素である。光透過部２３は、基材層２１の層面に沿って当該断面を維持して後で説明する方向に延びるとともに、この延びる方向とは異なる方向に所定の間隙を有して配列される。そして、隣り合う光透過部２３の間には、略台形断面を有する間隙が形成されている。従って、当該間隙は、光透過部２３の上底側（有機ＥＬ積層体１０側）に長い下底を有し、光透過部２３の下底側（基材層２１側、観察者側）に短い上底を有する台形断面を有し、ここに後述する必要な材料が充填されることにより光吸収部２４が形成される。なお、本形態では隣り合う光透過部２３は長い下底側でシート状の土台部２２ａにより連結されている。

光透過部２３は屈折率がＮｔとされている。このような光透過部２３は、透過部を構成する組成物を硬化させることにより形成することができる。屈折率Ｎｔの値は特に限定されることはないが、屈折率は１．４９以上であることが好ましい。ただし、屈折率が高すぎる材料は割れやすい場合が多いので屈折率は１．６１以下であることが好ましい。より好ましくは１．５６以下である。

光透過部２３を構成する材料としては、例えば、光硬化型のプレポリマーに、反応性希釈モノマーおよび光重合開始剤を配合した光硬化型樹脂組成物が好ましく用いられる。
光硬化型プレポリマーとしては、例えば、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポリチオール系等のプレポリマーを挙げることができる。
また、反応性希釈モノマーとしては、例えば、ビニルピロリドン、２−エチルヘキシルアクリレート、β−ヒドロキシアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート等を挙げることができる。また、その他屈折率を高くすることができる観点から、フルオレン骨格を有するビニル化合物、フルオレン骨格を有するアクリル酸エステル化合物、及びフルオレン骨格を有するメタクリル酸エステル化合物の少なくとも１つを用いることもできる。
また、光重合開始剤としては、例えば、ヒドロキシベンゾイル化合物（２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインアルキルエーテル等）、ベンゾイルホルメート化合物（メチルベンゾイルホルメート等）、チオキサントン化合物（イソプロピルチオキサントン等）、ベンゾフェノン（ベンゾフェノン等）、リン酸エステル化合物（１，３，５−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド等）、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。

光吸収部２４は隣り合う光透過部２３の間に形成された上記した間隙に設けられる間部として機能し、間隙の断面形状と同様の断面形状となる。従って短い上底が観察者側（円偏光板３０側、基材層２１側）を向き、長い下底が有機ＥＬ積層体１０側となる。そして光吸収部２４は、屈折率がＮｒとされるとともに、光を吸収することができるように構成されている。具体的には屈折率がＮｒである透明樹脂に光吸収粒子が分散されている。屈折率Ｎｒは、光透過部２３の屈折率Ｎｔよりも低い屈折率とされる。このように、光吸収部２４の屈折率を光透過部２３の屈折率より小さくすることにより、所定の条件で光透過部２３に入射した光を光吸収部２４との界面で適切に全反射させることができる。また、全反射条件を満たさない場合にも一部の光は当該界面で反射することがある。

屈折率Ｎｒの値は特に限定されることはなく、１．４７以上であることが好ましい。ただし、屈折率が高すぎる材料は割れやすい場合が多いので屈折率は１．６１以下であることが好ましい。より好ましくは１．４９以上１．５６以下、さらに好ましくは１．４９である。

光吸収部を構成するための組成物は特に限定されることはないが、透明樹脂としては例えば、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、およびブタジエン（メタ）アクリレート等の光硬化型樹脂が挙げられ、この透明樹脂に対して光吸収粒子が分散されている組成物を挙げることができる。ただしこれに限定されることはなく、光吸収粒子を分散させる代わりに顔料や染料を用いて光吸収部全体を着色することもできる。

光吸収粒子を用いる場合には、カーボンブラック等の光吸収性の着色粒子が好ましく用いられるが、これらに限定されるものではなく、映像光の特性に合わせて特定の波長を選択的に吸収する着色粒子を使用してもよい。具体的には、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩、染料、顔料等で着色した有機微粒子や着色したガラスビーズ等を挙げることができる。特に、着色した有機微粒子が、コスト面、品質面、入手の容易さ等の観点から好ましく用いられる。着色粒子の平均粒子径は１．０μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、１．０μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましく、１．０μｍ以上４．０μｍ以下であることがさらに好ましい。
ここで「平均粒子径」とは、光吸収粒子を１００個電子顕微鏡で観察してその直径を計り、算術平均した直径を意味する。

光透過部２３の屈折率Ｎｔと光吸収部２４の屈折率Ｎｒとの屈折率の差は特に限定されるものではないが、０以上大きく０．１４以下が好ましく、０．０５以上０．１４以下であることがより好ましい。屈折率差を０とした場合には多くの光を光吸収部２４で吸収する制御をすることができる。光透過部２３を光吸収部２４に比べて高い屈折率としたときには界面における全反射が期待できるため光の利用効率を高めることが可能である。このとき屈折率差を大きくすることにより、より多くの光を全反射させることができる。

光透過部２３及び光吸収部２４の断面形状は、特に限定されることはないが、例えば次のような形状とすることができる。

図４に示したθ_１は、光透過部２３と光吸収部２４との界面が光制御層２２の層面の法線となす角である。本形態でθ_１は、０°以上１０°以下であることが好ましい。光透過部２３、及び光吸収部２４の断面形状が等脚台形であれば、このθ_１の大きさは両脚とも同じになる。ただしこれに限定されることなく、光透過部２３及び光吸収部２４の台形断面における脚部の傾斜角度の大きさは一方と他方とで異なるものであってもよい。この傾斜角度の違いにより出光方向の制御をすることができる。

また、図４にＰ_ａで表した光透過部２３及び光吸収部２４のピッチは２０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、３０μｍ以上１００μｍ以下であることがよりに好ましい。そして図４にＤで示した光吸収部２４の厚さは５０μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましく、６０μｍ以上１５０μｍ以下であることがより好ましい。これらの範囲内とすることにより、光の透過と光の吸収とのバランスをより適切にすることができる。

本形態では光透過部２３と光吸収部２４との界面が断面において（台形断面の脚部が）一直線状となる例を示したが、これに限らず折れ線状、凸である曲面状、凹である曲面状等であってもよい。また、複数の光透過部２３及び光吸収部２４で断面形状が同じであってもよいし、所定の規則性を有して異なる断面形状であってもよい。

そして、光透過部２３及び光吸収部２４が上記説明した断面を有して延びる方向については次のような特徴を備えている。図５に説明のための図を示した。第一の画素１０ａと第二の画素１０ｂとがｘ方向に交互に配列される方向である（緑の副画素１０ｄがｘ方向に並ぶ方向でもある。）Ｐに対する、光透過部２３及び光吸収部２４が延びる方向であるＲの成す角α（°）（「バイアス角α」と記載することもある。）は次のように規定される。
すなわち、有機ＥＬ積層体１０における隣り合う画素のｘ方向のピッチをＰ_ｘ、隣り合う画素のｙ方向のピッチをＰ_ｙとし、ｍ、ｎを１以上５以下の整数としたとき、バイアス角αは、０°より大きく９０°未満の範囲において、ｍ、ｎの全ての組み合わせにおいて次式を満たさないものとする。
｛ｔａｎ^−１（ｎＰ_ｙ／ｍＰ_ｘ）｝−１≦α≦｛ｔａｎ^−１（ｎＰ_ｙ／ｍＰ_ｘ）｝＋１

これによりペンタイル配列の画素を備える映像源に対して、光透過部と光吸収部とが交互にストライプ状に配置された光学シートが組み合わされてもモアレの発生を抑制することが可能となる。
より好ましくは、ｍ、ｎを１以上１０以下の整数としたときにも、バイアス角αは、０°より大きく９０°未満の範囲において、ｍ、ｎの全ての組み合わせにおいて上記の式を満たさないものである。これによればより確実にモアレ縞の発生を防止することができる。
また、上記に加えて、さらに好ましくは、αが１°以上１０°以下又は８０°以上８９°以下、最も好ましくはαが１°以上５°以下又は８５°以上８９°以下である。

発明者は、ペンタイル配列の画素を備える映像源について、次のような知見を得て、上記のようにすることでモアレ縞の発生を抑制することを可能とした。図６に説明のための図を示した。
発明者はペンタイル配列では、緑（Ｇ）の副画素が他の色の副画素よりも数が多いため、影響が大きいと考えた。そこで、バイアス角αを変更する等して考察した結果、例えば図６に太線Ｓで示したように、Ｇの副画素が並ぶ方向と光透過部及び光吸収部が延びる方向Ｓとが一致したときにモアレ縞が顕著に現れるとの知見を得た。そして、このようにＧの副画素が並ぶ方向と光透過部及び光吸収部が延びる方向とが一致するバイアス角αであるバイアス角α_ｂを次式で表した。
α_ｂ＝｛ｔａｎ^−１（ｎＰ_ｙ／ｍＰ_ｘ）｝
従って、ｍ、ｎを任意の整数とした全ての組み合わせについてこのα_ｂを満たさないバイアス角αによりモアレ縞の発生を抑制することができる。
さらに、発明者はこのような知見から具体的な表示パネル作製を考慮して検討を重ね、作製の精度や、より効果的なモアレ縞発生の抑制を可能とする、上記の関係を具体化した。

以上のような光学シート２０は例えば次のように作製することができる。
まず、光制御層２２の光透過部２３を金型ロールを用いる方法により形成する。すなわち、円筒状であるロールの外周面に光透過部２３の形状を転写可能な凹凸が設けられた金型ロールを準備する。そして金型ロールとこれに対向するように配置されたニップロールとの間に、基材層２１となる基材を挿入する。そして、基材の一方の面と金型ロールとの間に光透過部２３を構成する硬化前の組成物を供給しながら金型ロール及びニップロールを回転させる。これにより金型ロールの表面に形成された凹凸の凹部内に光透過部２３を構成する組成物が充填され、該組成物が金型ロールの凹凸の表面形状に沿ったものとなる。

金型ロールと基材との間に挟まれ、ここに充填された光透過部２３を構成する硬化前の組成物に対し、基材側から光照射装置により光を照射する等の適切な硬化方法により硬化させる。これにより、光透過部２３の形状を固定させることができる。そして、離型ロールにより金型ロールから基材層２１及び成形された光透過部２３を離型する。

次に、隣り合う光透過部２３の間に形成された間隙に、光吸収部２４を構成する硬化前の組成物を充填して硬化させることによって、光吸収部２４を形成することができる。具体的には、隣り合う光透過部２３の間の間隙に光吸収部２４を構成する硬化前の組成物を過剰に供給し、その余剰分をブレードにより掻き取ることによりその量を調整するとともに間隙に組成物を充填する。そして間隙内に充填された組成物を適切な方法で硬化させる。
このようにして、基材層２１上に凹凸のない、又は凹凸があってもその程度が小さい光制御層２２を形成することができ、光学シート２０となる。

図１、図２に戻って円偏光板３０について説明する。円偏光板３０は公知の通りであるが、偏光部材と位相差部材とを積層した部材である。一度円偏光板を透過した光の反射光は偏光されており、円偏光板の偏光部材により吸収されて再び円偏光板を透過することができないので、一度入射した外光を観察者側に出射することがなく、外光の影響を低減することができる。

以上のように構成された表示パネル１は、有機ＥＬ積層体１０、光学シート２０、及び円偏光板３０を不図示の筐体に内包し、円偏光板３０側が観察者側となるように配置することで、有機ＥＬによる表示装置とすることができる。その際には必要に応じて表示装置を作動させるための電気回路、電源回路等も備えられる。ここで、光学シート２０に円偏光板３０を積層しても光学シート２０の光制御層２２には上記のように凹凸がない、又は凹凸が小さくされているので空気界面を形成することなく、２重像の発生を防止することができる。

このような表示パネル１を備える表示装置は例えば次のように作動する。ここでは、有機ＥＬ積層体１０により映像光が出射される例で説明する。ただし必ずしも映像光である場合に限らず、白色光であってもよい。白色光とした場合には照明装置としての利用も可能である。
図４に光路例を示した。ただし当該光路例は概念的なものであり、散乱、反射、及び屈折を厳密に表したものではない。なおここでは光透過部２３の屈折率が光吸収部２４の屈折率よりも高い場合について説明する。

表示装置を作動させると、映像源である有機ＥＬ積層体１０からは映像光が出射される。有機ＥＬ積層体１０から出射した映像光は光制御層２２に入射する。このとき、有機ＥＬ積層体１０の出光側に光学シート２０が積層されていることで、この界面における屈折率差が空気界面の場合よりも小さくなり、全反射することなく光学シート２０に入射する光を多くすることができる。すなわち、より多くの光を観察者側に提供することが可能である。

光制御層２２に入射した光の光路例を光Ｌ_１〜Ｌ_３として図４に示した。
光Ｌ_１は、光制御層２２の厚さ方向（ｚ方向）に略平行に光制御層２２に入射する。そして光Ｌ_１は光透過部２３を透過し、観察者側に出射される。
光Ｌ_２は、厚さ方向（ｚ方向）に対して斜めから光透過部２３に入り、全反射臨界角以上の角度で光透過部２３と光吸収部２４との界面に達する。これにより光Ｌ_２は全反射して入射方向とは異なる方向に進行する。本形態の場合は厚さ方向（ｚ方向）に近づく角度に向きを変化させて光を観察者に出光するため、視野角を制限しつつ、観察者に提供できる光の量を増やすことができる。
また、光Ｌ_３は、厚さ方向（ｚ方向）に対して、光Ｌ_２よりもさらに斜めとなる角度で光透過部２３に入り、全反射臨界角以下の角度で光透過部２３と光吸収部２４との界面に達する。このような光Ｌ_３は光吸収部２４に進行して吸収される。これにより、視野角を広げるように作用する光は制限され、適切に視野角を規定することができる。

ここで説明した光学シート２０では、基材層２１が観察者側で、有機ＥＬ積層体１０側に光制御層２２が積層された例であるが、これに限らず、有機ＥＬ積層体側１０側に基材層２１が配置されその観察者側に光制御層２２が配置された形態であってもよい。この場合には、光透過部及び光吸収部は、上記とは逆に視野角を広げるように作用するが、バイアス角αの考え方は同様である。従ってこの場合にもモアレ縞の発生を抑制することができる。

（光学シート）
以下の形態を有する光学シートを作製した。
＜基材層＞
・材料、厚さ：ポリカーボネート樹脂、厚さ１３０μｍ
＜光制御層＞
・ピッチ（図４のＰ_ａ）：３９μｍ
・光吸収部上底幅（図４のＷ_ａ）：４μｍ
・光吸収部下底幅（図４のＷ_ｂ）：１０μｍ
・光吸収部の厚さ（図４のＤ）：１０２μｍ
・光制御層の厚さ：１２７μｍ
・光透過部の材料及び屈折率：紫外線硬化型ウレタンアクリレート、屈折率１．５５
・光吸収部の材料及び屈折率：屈折率１．５５の紫外線硬化型ウレタンアクリレートに対して平均粒径４μｍのアクリルスチレンビーズの表層にカーボンブラックが含有させた黒ビーズを２０質量％分散
・光透過部と光吸収部との界面の傾斜角（図４のθ_１）：一方が０°、他方が３°

（有機ＥＬ積層体）
有機ＥＬ積層体としてサムスン株式会社のｇａｌａｘｙ ｎｏｔｅ４のものを用いた。この有機ＥＬ積層体はペンタイル配列の画素を有しており、そのピッチはｘ方向及びｙ方向のいずれにも９８μｍである。従って、Ｐ_ｘ及びＰ_ｙはいずれも９８μｍである。そして、１以上１０以下の整数各ｍ、ｎにおける下記式１、式２は表１のようになる。式１及び式２の単位は「°」である。
｛ｔａｎ^−１（ｎＰ_ｙ／ｍＰ_ｘ）｝−１ 式１
｛ｔａｎ^−１（ｎＰ_ｙ／ｍＰ_ｘ）｝＋１ 式２

従って、この有機ＥＬ積層体に対しては、上記の光学シートの光透過部及び光吸収部が延びる方向のバイアス角αを表１に示した１≦ｍ≦５、１≦ｎ≦５における、全ての整数ｍ、ｎの組み合わせについて、０°＜α＜９０°において、
式１≦α≦式２
を満たさないように、バイアス角αを設定することでモアレ縞の発生を抑制することができる。より好ましくは、表１のうち、１≦ｍ≦１０かつ１≦ｎ≦１０における、全ての整数ｍ、ｎの組み合わせについて、０°＜α＜９０°において、
式１≦α≦式２
を満たさないようにすることである。

そして具体的にバイアス角αを変化させた場合のモアレ縞の発生を目視で観察した結果、上記の表１のうち１≦ｍ≦５、１≦ｎ≦５における、全ての整数ｍ、ｎの組み合わせについて式を満たさなかった場合にモアレ縞の発生を抑制することができた。また、表１のうち、１≦ｍ≦１０かつ１≦ｎ≦１０における、全ての整数ｍ、ｎの組み合わせについて式を満たさなかった場合にも、モアレ縞の発生を抑制することができた。そしてそれ以外の場合にはモアレ縞が発生した。
すなわち、上記式に基づいてバイアス角αを構成することによりモアレの発生を抑制することができた。

１ 表示パネル
１０ 有機ＥＬ積層体
１１ 基板
１２ 陰極層
１３ 電子輸送層
１４ 発光層
１５ 正孔輸送層
１６ 陽極層
２０ 光学シート
２１ 基材層
２２ 光制御層
２３ 光透過部
２４ 光吸収部
３０ 円偏光板

Claims (5)

1. ペンタイル配列の画素を有する映像源と、
   前記映像源の出光側に配置される光学シートと、を備え、
   前記光学シートは、
   所定の断面を有して一方向に延び、当該延びる方向とは異なる方向に間隙を有して配置された複数の光透過部と、
   複数の前記光透過部の前記間隙に配置された光吸収部と、を有し、
   前記映像源を平面視したときに２次元的にｘｙ方向に配列された前記画素のｘ方向と、前記光透過部が前記延びる方向との成す角をαとし、
   前記映像源の前記画素のｘ方向の画素ピッチをＰ_ｘ、ｙ方向の画素ピッチをＰ_ｙとし、ｍ、ｎを１以上５以下の整数としたとき、
   前記αは、０°より大きく９０°未満で、ｍ及びｎの組み合わせの全てにおいて下記式を満たさない角度とされている、表示パネル。
   ｛ｔａｎ^−１（ｎＰ_ｙ／ｍＰ_ｘ）｝−１≦α≦｛ｔａｎ^−１（ｎＰ_ｙ／ｍＰ_ｘ）｝＋１
2. 前記ｍ、ｎを１以上１０以下の整数としたときにもｍ及びｎの組み合わせの全てにおいて前記αが、
   ｛ｔａｎ^−１（ｎＰ_ｙ／ｍＰ_ｘ）｝−１≦α≦｛ｔａｎ^−１（ｎＰ_ｙ／ｍＰ_ｘ）｝＋１
   を満たさない角度とされている、請求項１に記載の表示パネル。
3. 前記αが１°以上１０°以下、又は、８０°以上８９°以下である、請求項１又は２に記載の表示パネル。
4. 前記αが１°以上５°以下、又は、８５°以上８９°以下である、請求項１又は２に記載の表示パネル。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の表示パネルを含む表示装置。

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