JP2021036346A - 光学フィルム及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】円偏光板による反射防止フィルムにおける反射防止機能を充分に確保しつつ、自発光素子による画像表示パネルについて出射光量の低下を防止する。【解決手段】フィルム材による基材１５の上に、コレステリック液晶による反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを備え、コレステリック液晶による反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは、複屈折Δｎが０．０４以上０．１１以下である光学フィルム。【選択図】図４

Description

本発明は、有機ＥＬ素子等の自発光素子による画像表示パネルのパネル面に配置される光学フィルムに関する。

従来、画像表示パネルのパネル面（視聴者側面）に、直線偏光板及び１／４波長板の積層による円偏光板による反射防止フィルムを配置し、この反射防止フィルムにより外来光の反射を低減する方法が提案されている。この反射防止フィルムは、画像表示パネルのパネル面に向かう外来光を直線偏光板により直線偏光に変換し、続く１／４波長板により円偏光に変換する。この円偏光による外来光は、画像表示パネルの表面等で反射するものの、この反射の際に偏光面の回転方向が逆転する。その結果、この反射光は、到来時とは逆に、１／４波長板により、直線偏光板により遮光される方向の直線偏光に変換された後、続く直線偏光板により遮光され、その結果、外部への出射が著しく抑制される。

しかしながら有機ＥＬ素子等による自発光素子による画像表示パネルでは、各画素からの出射光が自然光であることにより、この円偏光板による反射防止フィルムを配置すると、この反射防止フィルムに設けられた直線偏光板による遮光により出射光量がほぼ１／２に低下し、これにより表示画面の輝度が低下する。このため特許文献１、２には、画像表示パネルと反射防止フィルムとの間にコレステリック液晶による反射層を設けて出射光量を増大させる構成が開示されている。すなわちこのコレステリック液晶による反射層は、偏光面に応じて選択的に入射光を反射する光学特性（いわゆる偏光面選択反射特性である）を備え、各画素からの出射光のうち、反射防止フィルムで遮光される方向の円偏光成分を選択的に反射し、反射防止フィルムを透過する方向の円偏光成分を選択的に透過する。これによりこの反射層で反射した円偏光成分は、画像表示パネルのパネル面等における反射において、偏光面の回転方向が反転し、その結果、反射層を透過して反射防止フィルムで遮光されることなく出射されることになり、これにより表示画面の輝度低下を防止することができる。

しかしながらこのようにコレステリック液晶による反射層により輝度低下を防止する場合、反射防止フィルムにより円偏光に変換されて画像表示パネルのパネル面で反射される外来光成分も、このコレステリック液晶による光学フィルムで反射されてパネル面で再度反射し、これにより出射が促されることになる。これによりこの場合、外来光の反射防止機能が損なわれる問題がある。

特開２００１―３５７９７９号公報 特開２００４―０３０９５５号公報

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、円偏光板による反射防止フィルムに関して反射防止機能を充分に確保しつつ、自発光素子による画像表示パネルについて出射光量の低下を防止する、ことを目的とする。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ね、コレステリック液晶による反射層の複屈折Δｎを低減し、この反射層で反射する円偏光成分における反射率の半値幅を低減する、との着想に至り、本発明を完成するに至った。

具体的には、本発明では、以下のようなものを提供する。

（１） フィルム材による基材の上に、コレステリック液晶による反射層を備え、
前記コレステリック液晶による反射層は、
複屈折Δｎが０．０４以上０．１１以下である光学フィルム。

（１）によれば、反射率の半値幅を低減して、対応する自発光素子の画素からの出射光の半値幅に対応する大きさとすることができ、これにより各画素からの出射光については、損失を充分に低減して出射光量の低下を防止することができ、また外来光については、反射光の光量を低減して円偏光板による反射防止フィルムの反射防止機能を充分に確保することができる。

（２） （１）において、前記反射層の液晶材料は、逆分散の波長特性の液晶材料である光学フィルム。

（３） （１）において、
前記反射層の液晶材料は、分子構造に少なくともシクロヘキサン構造を有する液晶材料である光学フィルム。

（２）又は（３）によれば、より具体的構成により、円偏光板による反射防止フィルムにおける反射防止機能を充分に確保しつつ、自発光素子による画像表示パネルについて出射光量の低下を防止することができる。

（４） 少なくとも出射光が赤色波長帯域、緑色波長帯域、青色波長帯域である自発光素子による画素をマトリックス状に配置してなる画像表示パネルのパネル面に配置される光学フィルムにおいて、
入射する外来光を直線偏光により出射する直線偏光板と、
前記直線偏光板から入射する直線偏光の外来光を円偏光により出射する１／４波長板と、
前記１／４波長板から入射する円偏光の外来光を透過すると共に、前記１／４波長板から入射する円偏光の外来光に対して偏光面の回転方向が逆向きである円偏光であって、特定波長帯域の円偏光を反射する反射層とを備え、
前記特定波長帯域は、
前記特定波長帯域の中心波長と、前記画素からの出射光の中心波長との差分絶対値が、３０ｎｍ以下であり、
前記特定波長帯域の半値幅と、前記画素からの出射光の半値幅との差分絶対値が、３０ｎｍ以下である光学フィルム。

（４）によれば、反射層における反射帯域の中心波長及び半値幅を、対応する画素からの出射光に対応する大きさとすることができる。これにより各画素からの出射光については、損失を充分に低減して出射光量の低下を防止することができる。また外来光については、反射光の光量を低減して円偏光板による反射防止フィルムについて反射防止機能を充分に確保することができる。

（５） （４）において、前記反射層が、
前記赤色波長帯域、緑色波長帯域、青色波長帯域にそれぞれ対応する複数の反射層である光学フィルム。

（５）によれば、より具体的構成により、円偏光板による反射防止フィルムにおける反射防止機能を充分に確保しつつ、自発光素子による画像表示パネルについて出射光量の低下を充分に低減することができる。

（６） （４）又は（５）において、
前記反射層は、
複屈折Δｎが０．０４以上０．１１以下のコレステリック液晶による反射層である光学フィルム。

（６）によれば、より具体的な反射層の構成により、円偏光板による反射防止フィルムにおける反射防止機能を充分に確保しつつ、自発光素子による画像表示パネルについて出射光量の低下を防止することができる。

（７） （６）において、
前記反射層の液晶材料は、逆分散の波長特性の液晶材料である光学フィルム。

（８） （６）において、
前記反射層の液晶材料は、分子構造に少なくともシクロヘキサン構造を有する液晶材料である光学フィルム。

（７）又は（８）によれば、反射層を構成する液晶材料に関するより具体的構成により、円偏光板による反射防止フィルムにおける反射防止機能を充分に確保しつつ、自発光素子による画像表示パネルについて出射光量の低下を防止することができる。

（９） （４）、（５）、（６）、（７）、（８）の何れかにおいて、低屈折率層と高屈折率層の少なくとも２層以上の積層により反射防止を図る反射防止フィルムが積層された光学フィルム。

（９）によれば、一段と確実に反射防止を図ることができる。

（１０） 少なくとも出射光が赤色波長帯域、緑色波長帯域、青色波長帯域である自発光素子による画素をマトリックス状に配置してなる画像表示パネルのパネル面に、（１）、（２）、（３）の何れかに記載の光学フィルムを配置した画像表示装置。

（１１） 前記画像表示パネルのパネル面に、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）の何れかに記載の光学フィルムを配置した画像表示装置。

（１０）又は（１１）によれば、円偏光板による反射防止フィルムにおける反射防止機能を充分に確保しつつ、自発光素子による画像表示パネルについて出射光量の低下を防止することができる。

本発明によれば、円偏光板による反射防止フィルムにおける反射防止機能を充分に確保しつつ、自発光素子による画像表示パネルについて出射光量の低下を防止することができる。

本発明の第１実施形態に係る画像表示装置を示す断面図である。 図１の画像表示装置に係る反射防止フィルムの説明に供する図である。 図３の続きの説明に供する図である。 図１の画像表示装置に適用される光学フィルムを示す断面図である。 実施例及び比較例の計測結果を示す図表である。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像表示装置を示す断面図である。この画像表示装置１は、画像表示パネル２のパネル面（視聴者側面）に、感圧接着剤等による粘着剤層４により光学フィルム３が貼り付けられて保持される。ここで画像表示パネル２は、自発光素子による画像表示パネルである。より具体的に、画像表示パネル２は、有機ＥＬ素子による画像表示パネルであり、カラー画像の表示に係る赤色波長帯域、緑色波長帯域、青色波長帯域でそれぞれ発光して、これら赤色波長帯域、緑色波長帯域、青色波長帯域の自然光による出射光をそれぞれ出射する赤色、緑色、青色の画素をマトリックス状に配置して形成される。

光学フィルム３は、円偏光板の機能により外来光の反射防止を図る反射防止フィルムであり、図示しないセパレータフィルムを剥離して粘着剤層４を露出させた後、この粘着剤層４により画像表示パネル２のパネル面に貼り付けられて保持される。なお感圧接着剤による粘着剤層４に代えて例えば紫外線硬化性樹脂等の各種の接着剤、粘着剤により光学フィルム３を配置してもよい。

なおこの実施形態において、画像表示装置１は、光学フィルム３の画像表示パネル２とは逆側面に、表面の微細凹凸形状により反射防止を図る反射防止フィルム、又は少なくとも屈折率１．２０以上１．４０以下の低屈折率層及び屈折率１．６０以上２．００以下の高屈折率層の２層の積層構造により反射防止を図る反射防止フィルム（いわゆるＡＲフィルムである）１１が積層されて設けられ、これにより一段と反射防止を図ることができるように構成される。なおこの反射防止フィルム１１にあっては、必要に応じて省略してもよい。

光学フィルム３は、透明フィルム材による基材６に、直線偏光板７、１／４波長板８、正Ｃプレート９、反射層１０が積層されて形成される。ここで基材６は、この種の光学フィルムに適用可能な各種の透明フィルム材を広く適用することができるものの、この実施形態ではＴＡＣ（トリアセチルセルロース）による透明フィルム材が適用され、視聴者側面にハードコート層６Ａが設けられる。

直線偏光板７は、透過軸方向と直交する方向の直線偏光成分を吸収するいわゆるシート・ポラライザー型の偏光子であり、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）にヨウ素等を含浸させた後、延伸して直線偏光板としての光学的機能を担う光学的機能層７Ａが作製される。直線偏光板７は、この光学的機能層７Ａが直接基材６に保持されて配置されるものの、ＴＡＣ等による透明フィルム材による基材によりこの光学的機能層７Ａを挟持して基材６に保持するようにしてもよい。また光学的機能層７Ａの画像表示パネル２側面に、別途、ＴＡＣ等による透明フィルム材による基材を配置してもよい。

１／４波長板８は、透過光に１／２波長の位相差を付与する１／２波長位相差層８Ａと、透過光に１／４波長の位相差を付与する１／４波長位相差層８Ｂとの積層により構成され、この１／２波長位相差層８Ａ、１／４波長位相差層８Ｂがそれぞれ硬化した液晶材料により作製される。１／４波長板８は、この１／２波長位相差層８Ａと１／４波長位相差層８Ｂとの遅相軸方向が、直線偏光板７の透過軸方向に対して時計方向及び反時計方向にそれぞれ１５度及び７５度の角度を成すように配置され、これにより直線偏光板７の透過光に対して逆分散の波長特性により機能するように構成される。

正Ｃプレート９は、この画像表示装置１の表示画面について、斜め方向から見た特性を正面方向から見た特性に近づけて視野角特特性を改善する目的で設けられる。

これら１／２波長位相差層８Ａ、１／４波長位相差層８Ｂ、正Ｃプレート９は、それぞれ転写用の光学フィルムである転写フィルムに作製された１／２波長位相差層８Ａ、１／４波長位相差層８Ｂ、正Ｃプレート９を転写法により直線偏光板７に順次転写して作製され、又はそれぞれ転写フィルムに作製された１／２波長位相差層８Ａ、１／４波長位相差層８Ｂ、正Ｃプレート９を転写法により積層して１／２波長位相差層８Ａ、１／４波長位相差層８Ｂ、正Ｃプレート９の積層体を作製した後、この積層体を転写法により直線偏光板に転写して作製される。なお転写法により１／２波長位相差層８Ａ、１／４波長位相差層８Ｂ、正Ｃプレート９の積層体に係る一部構成を積層した後、転写法を利用してこの一部構成の積層体と残りの部材とを直線偏光板７に順次積層するようにしてもよい。

１／４波長板８は、逆波長分散性を備えた液晶材料による位相差層によって単層により作製してもよく、さらには逆波長分散性を有する光学フィルムを用いて作製してもよい。具体的には、逆波長分散性を有する帝人社製ピュアエース、あるいは特表２０１０−５２２８９２号公報、特開２００６−２４３４７０号公報、特開２００７−２４３４７０号公報、特開２００９−７５４９４号公報、特開２００９−６２５０８号公報、特開２００９−１７９５６３号公報、特開２００９−２４２７１７号公報、特開２００９−２４２７１８号公報、特許第４２２２３６０号公報、特許第４１８６９８１号公報、などに記載されている液晶化合物が例示できる。

コレテステリック液晶のらせん軸は概ね基板に対して垂直方向を向いているため、斜めから観察したとき色相が変化する。そこで１／４波長板８は、位相差値を設計することで、コレステリック液晶特有の斜めからの色味変化を緩和することが可能である。

具体的には、１／４波長板８は、逆波長分散の波長分散性であって、正面位相差を測定波長５５０ｎｍで１３０ｎｍから１５０ｎｍにすることが好ましく、１３５ｎｍから１４５ｎｍにすることがより好ましい。遅相軸は偏光板の吸収軸に対して、４５度もしくは１３５度に設計する。このとき外光反射防止機能を付与するため、ポジティブＣプレートの厚み方向の位相差Ｒｔｈ（Ｃ）として、１／４波長板が有する厚み方向のＲｔｈ（Ａ）としたときに測定波長５９０ｎｍで、｜Ｒｔｈ（Ａ）＋Ｒｔｈ（Ｃ）｜≦３０ｎｍであることが好ましく、｜Ｒｔｈ（Ａ）＋Ｒｔｈ（Ｃ）｜≦２０ｎｍであることがより好ましい。逆波長分散の波長分散性は測定波長λの位相差値をＲｅ（λ）として、Ｒｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０）が０．８３から０．９２であることが好ましく、０．８５から０．８９であることがより好ましい。Ｒｅ（６５０）／Ｒｅ（５５０）が１．００から１．１８であることが好ましく、１．０２から１．１０であることがより好ましい。

正分散波長特性を有する１／２波長位相差層８Ａと１／４波長位相差層８Ｂとの２層により１／４波長板８を構成する場合、１／２波長位相差層８Ａの位相差は正面位相差を測定波長５５０ｎｍで２２０ｎｍから２９０ｎｍにすることが好ましく、２３０ｎｍから２７５ｎｍにすることがより好ましい。１／４波長位相差層８Ｂの位相差は正面位相差を測定波長５５０ｎｍで１００ｎｍから１５０ｎｍにすることが好ましく、１１０ｎｍから１４０ｎｍにすることがより好ましい。１／２波長位相差層８Ａと１／４波長位相差層８Ｂとは同じ材料を適用することが好ましい。１／２波長位相差層８Ａと１／４波長位相差層８Ｂの遅相軸の組み合わせは偏光板の吸収軸に対してそれぞれ１５度±５度以内と７５度±５度以内とに設定することが好ましい。波長分散性は測定波長λの位相差値をＲｅ（λ）として、Ｒｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０）が１．０１から１．１７であることが好ましく、１．０５から１．１３であることがより好ましい。Ｒｅ（６５０）／Ｒｅ（５５０）が０．９０から０．９９であることが好ましく、０．９３から０．９７であることがより好ましい。このとき外光反射防止機能を付与するため、ポジティブＣプレートの厚み方向の位相差Ｒｔｈは測定波長５９０ｎｍで−１４０ｎｍから−４０ｎｍであることが好ましい。

なおここで転写法は、例えば基材の上に所望の層を形成する場合に、この層を直接当該基材上に形成するのでは無く、一旦、離型性の支持体上に剥離可能に該層を積層形成して転写体（転写フィルム）を作製した後、工程、需要等に応じて、該支持体上に形成した層を、最終的に該層を積層すべき基材（被転写基材）上に接着、積層し、その後、該支持体を剥離除去することにより、該基材上に所望の層を形成する方法である。

このように直線偏光板７、１／４波長板８、正Ｃプレート９を画像表示パネル２のパネル面に配置する場合、図２に示すように、自然光による外来光Ｌ１は、直線偏光板７により直線偏光に変換された後、１／４波長板８により円偏光に変換される。なおこの図２においては、矢印によりこの自然光及び円偏光を示す。この円偏光による外来光Ｌ１は、画像表示パネル２のパネル面で反射して偏光面の回転方向が逆転し、その結果、１／４波長板８を透過して直線偏光板７により遮光される方向の直線偏光に変換され、続く直線偏光板７により遮光され、その結果、外部への出射が著しく抑制されて反射防止が図られる。

しかしながら単純に、画像表示パネル２のパネル面に直線偏光板７、１／４波長板８、正Ｃプレート９を配置しただけの場合、赤色、緑色、青色の各画素から出射される赤色波長帯域、緑色波長帯域、青色波長帯域の出射光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢにあっては、画像表示パネル２が自発光素子である有機ＥＬ素子による画像表示パネルであり、各画素から自然光により出射されることにより、直線偏光板７で遮光されて約１／２の光量が吸収されることになり、その結果、出射光量が著しく低下することになる。

このためこの実施形態では、反射層１０が設けられ、赤色、緑色、青色の各画素から出射される赤色、緑色、青色の出射光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢの波長帯域であって、直線偏光板７で遮光される直線偏光成分に対応する円偏光成分を選択的に画像表示パネル２に向けて反射し、これにより出射光量の低下を防止する。

すなわちこの場合、図３に示すように、赤色、緑色、青色の各画素からの出射光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢは、自然光であることにより、回転方向が逆向きである２種類の円偏光の合成光により画像表示パネル２から出射されていることになり、この２種類の円偏光のうちの一方の円偏光成分Ｌ２が反射層１０、正Ｃプレート９、１／４波長板８、直線偏光板７を透過して出射される。また残る１種類の円偏光成分Ｌ３は、反射層１０で選択的に反射された後、画像表示パネル２のパネル面で反射して偏光面の回転方向が逆転し、その後、反射層１０、正Ｃプレート９、１／４波長板８、直線偏光板７を透過して出射される。これにより単純に、画像表示パネル２のパネル面に直線偏光板７、１／４波長板８、正Ｃプレート９を配置しただけの場合に比して、この場合、各画素からの出射光は格段的に効率良く出射されることになり、出射光量の低下を防止することができる。

これに対して外来光Ｌ１は、直線偏光板７により直線偏光に変換された後、１／４波長板８により円偏光に変換され、画像表示パネル２のパネル面で反射して偏光面の回転方向が逆転し、反射層１０に入射することになる。ここで画像表示パネル２の出射光は、各画素から出射される赤色、緑色、青色の限られた波長帯域の出射光であるのに対して、このようにして反射層１０に入射する外来光Ｌ１は、これら赤色、緑色、青色の波長帯域を含む広い波長帯域の入射光である。これにより画像表示パネル２のパネル面で反射した外来光Ｌ１は、赤色、緑色、青色の各画素からの出射光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢに対応する波長帯域の成分Ｌ１Ｂが選択的に反射層１０で反射されるものの、残りの殆んどの成分は反射層１０を透過して１／４波長板８に入射し、ここで直線偏光に変換されて直線偏光板７により遮光される。これにより反射防止機能を充分に確保することができる。

しかしながらこのように赤色、緑色、青色の各画素からの出射光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢに対応する波長帯域のみ、反射層１０で反射する場合であっても、外来光の一部成分Ｌ１Ｂが反射層１０で反射され、この反射された成分が画像表示パネル２のパネル面で反射した後、反射層１０、正Ｃプレート９、１／４波長板８、直線偏光板７を順次透過して出射され、これにより反射防止機能を充分に確保できないことが判った。

そこでこの実施形態では、反射層１０で反射に供する波長帯域を狭帯域化し、外来光の反射層１０における反射を一段と低減し、これにより一段と反射防止機能を確保する。

ここでこの実施形態において、反射層１０は（図１）、画像表示パネル２側より、画像表示パネル２の赤色画素からの出射光ＬＲの赤色波長帯域について、直線偏光板７で遮光される直線偏光成分に対応する円偏光成分を選択的に反射する赤色反射層１０Ｒ、画像表示パネル２の緑色画素からの出射光ＬＧの緑色波長帯域について、直線偏光板７で遮光される直線偏光成分に対応する円偏光成分を選択的に反射する緑色反射層１０Ｇ、画像表示パネル２の青色画素からの出射光ＬＢの青色波長帯域について、直線偏光板７で遮光される直線偏光成分に対応する円偏光成分を選択的に反射する青色反射層１０Ｂが順次設けられる。

ここでこれら反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは、コレステリック液晶による重合性液晶材料による液晶層により形成される。ここでコレステリック液晶による液晶層は、ヘリカルな分子配列に基づく特異な光学特性を示し、ヘリカル軸に平行に入射した光はコレステリック螺旋のピッチに対応する波長において、螺旋の回転方向に応じて一方の回転方向の円偏光成分を選択的に反射し、他方の回転方向の円偏光成分を透過するという、偏光面に応じた選択的な反射特性を示す。このコレステリック液晶層による選択反射の中心波長λはｎ・ｐにより表され、またこの選択反射の波長帯域（半値幅である）ΔλはΔｎ・ｐで表される。なおここでｐはコレステリック液晶層の螺旋ピッチ、ｎは液晶の平均屈折率である。Δλ＝Δｎ／ｎ・λであるため、ΔλはΔｎ／ｎに依存する。液晶平均屈折率ｎは大きく値が変化しないことにより、実質Δｎを制御することでΔλを設定する。なおΔｎは液晶層の複屈折であり、液晶分子の長軸に平行及び垂直な方向の屈折率の差（ｎｅ−ｎｏ）で表される。なお本発明におけるΔｎの具体的な算出方法は、始めに、カイラル剤を加えることなく使用する液晶材料をホモジニアス配向させて配向固定したとき発現する５５０ｎｍにおけるリタデーション（Ｒｅ）を計測する。なおこの計測には例えば王子計測機器社製ＫＯＢＲＡ−ＷＲを使用することができる。次に作製したホモジニアス配向のサンプル厚み（ｄ）を測定し、Ｒｅ＝Δｎ・ｄの関係式よりΔｎを算出する。

ここで各画素からの出射光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢの波長帯域に対して、反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂにおける反射帯域幅が狭くなると、反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂにおいて各画素から出射光の損失が増大することになるものの、これとは逆に出射光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢの波長帯域に対して、反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂにおける反射帯域幅が広くなると、十分に反射防止機能を確保できなくなる。また各画素の出射光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢの中心波長に対して、反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂにおける反射帯域の中心波長がずれていると、各画素からの出射光の損失が増大することになる。

そこでこの実施形態では、画像表示パネル２から出射される赤色波長帯域、緑色波長帯域、青色波長帯域の出射光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢの中心波長に対して、反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂにおける反射帯域の中心波長がそれぞれほぼ一致するように設定し、さらに赤色波長帯域、緑色波長帯域、青色波長帯域の出射光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢの半値幅が、反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂにおける反射帯域の半値幅Δｎとほぼ一致するように設定する。

より具体的に、画像表示パネル２から出射される赤色波長帯域、緑色波長帯域、青色波長帯域の出射光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢの中心波長と、対応する反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂにおける反射帯域の中心波長との差分値は、その絶対値が３０ｎｍ以下に設定されるものの、好ましくは、その絶対値が２０ｎｍ以下に設定され、より好ましくは、その絶対値が１０ｎｍ以下に設定される。なおここで出射光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢの中心波長は、各出射光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢのピーク光量により定義される半値幅の中心波長である。また反射帯域の中心波長は、反射率に係る半値幅の中心波長であり、反射率に係る半値幅は、反射率のピーク値の１／２の反射率を示す波長帯域幅である。

またさらに赤色波長帯域、緑色波長帯域、青色波長帯域の出射光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢの半値幅と、対応する反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂにおける反射率の半値幅との差分値は、その絶対値が３０ｎｍ以下に設定されるものの、好ましくは、その絶対値が２０ｎｍ以下に設定され、より好ましくは、その絶対値が１０ｎｍ以下に設定される。

より具体的に、この種の画像表示パネルにおいて、赤色波長帯域、緑色波長帯域、青色波長帯域の出射光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢは、一般的に、中心波長が６２４ｎｍ、５２５ｎｍ、４５８ｎｍであり、それぞれ半値幅が約４０ｎｍ、３０ｎｍ、２０ｎｍである。これにより反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは、複屈折Δｎが０．０４≦Δｎ≦０．１１を満足する液晶層を適用することにより、これらの条件を満足するように反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを作製することができる。

ここで反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは、コレステリック液晶に係る塗工液を塗工した後、乾燥硬化して作製される。この塗工液に係る組成物は、液晶材料と、この液晶材料に対して旋回性を有するカイラル剤とを含有する。またこの組成物は、レベリング剤、重合開始剤、添加剤等を含有してもよい。ここでこの複屈折Δｎの条件を満足する液晶材料にあっては、逆分散波長特性を示す液晶材料を適用することができ、又はシクロヘキサン構造を有する液晶材料を適用することができる。

ここでこのような逆分散性を有する液晶材料としては、例えば、特表２０１０−５２２８９２号公報、特開２００６−２４３４７０号公報、特開２００７−２４３４７０号公報、特開２００９−７５４９４号公報、特開２００９−６２５０８号公報、特開２００９−１７９５６３号公報、特開２００９−２４２７１７号公報、特開２００９−２４２７１８号公報、特許第４２２２３６０号公報、特許第４１８６９８１号公報、などに記載されている液晶化合物が例示できる。

またシクロヘキサン構造を有する液晶材料は、例えば特開２００１−１６３８３３、特開２００７−９１６１２、特開２００７−９１７９６、特開２００６−２４１４０３、特開２００６−７００８０、特開２００６−３７００５、特開２００６−８９２８に記載された液晶材料の分子末端にアクリレート基などの重合性基を付与することにより作製したものもしくは特開２００８−２７４２０４に記載された材料を適用することができる。

またカイラル剤は、ＢＡＳＦ社製パリオカラーＬＣ７５６を適用することができる。コレステリック液晶層は、このカイラル剤と液晶材料との比率を可変してコレステリック液晶層の螺旋ピッチｐを調整し、中心波長、半値幅を調整することができる。

この実施形態において、反射層１０は、対応する転写フィルムから転写法により反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの積層体を、基材６、直線偏光板７、１／４波長板８、正Ｃプレート９の積層体に転写して形成される。

〔転写フィルム〕
図４は、この反射層１０の転写に供する光学フィルムである転写フィルムを示す図である。転写フィルム１７は、基材１５に配向層１６、反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを順次作製して形成され、紫外線硬化性樹脂等による接着剤層により基材６、直線偏光板７、１／４波長板８、正Ｃプレート９の積層体に貼合された後、基材１５を配向層１６と一体に剥離して光学フィルム３が作製される。

ここで基材１５は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂による透明フィルム材が適用されるものの、ＰＥＴフィルム材に代えて、ＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルム材、ＣＯＰ（Ｃｙｃｌｏ Ｏｌｅｆｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ）フィルム材等、この種のフィルム材に適用される各種透明フィルム材を広く適用することができる。

配向層１６は、光配向の手法により配向能が付与される光配向層により構成される。より具体的に、配向層１６は、例えば光２量化型の材料を使用した光配向層により構成されるものの、光２量化型の材料に限らず、種々の光配向層材料を広く適用することができる。なおこの光２量化型の材料については、「Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ， Ｋ．Ｓｃｈｍｉｔｔ， Ｖ． Ｋｏｚｉｎｋｏｖ ａｎｄ Ｖ． Ｃｈｉｇｒｉｎｏｖ ： Ｊｐｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．， ３１， ２１５５ （１９９２）」、「Ｍ． Ｓｃｈａｄｔ， Ｈ． Ｓｅｉｂｅｒｌｅ ａｎｄ Ａ． Ｓｃｈｕｓｔｅｒ ： Ｎａｔｕｒｅ， ３８１， ２１２ （１９９６）」等に開示されている。配向層１６は、この配向層１６に係る塗工液を塗工して乾燥させた後、直線偏光による紫外線の照射により作製される。なお配向層１６は、微細なライン状凹凸形状の賦型処理により作製してもよく、基材１５の表面に形成したポリイミド膜等のラビング処理により、又は基材１５の表面の直接のラビング処理により、微細なライン状凹凸形状を作製して配向層１６としても良い。

反射層１０Ｒは、赤色波長帯域について上述した中心波長、半値幅の条件を満足する液晶材料による塗工液を塗工した後、乾燥、硬化して作製される。ここでこのようにして作製されたコレステリック液晶層は、その表面に配向規制力が発現する。これによりこの実施形態では、続いて緑色波長帯域について上述した中心波長、半値幅の条件を満足する液晶材料による塗工液を塗工した後、乾燥、硬化して緑色波長帯域に係る反射層１０Ｇが作製される。また続いて、同様に青色波長帯域について上述した中心波長、半値幅の条件を満足する液晶材料による塗工液を塗工した後、乾燥、硬化して青色波長帯域に係る反射層１０Ｂが作製される。

なおこれら赤色反射層１０Ｒ、緑色反射層１０Ｇ、青色反射層１０Ｂの順序にあっては、必要に応じて入れ替えるようにしてもよい。

〔実施例〕
図５は、本発明の実施例及び比較例の計測結果を示す図表である。この図５において、参考例は、画像表示パネル２のみの特性であり、半値幅Ｂ、半値幅Ｇ、半値幅Ｒは、それぞれ青色画素、緑色画素、赤色画素からの出射光の半値幅であり、それぞれ２０ｎｍ、３０ｎｍ、４０ｎｍであった。

比較例１は、通常の正の波長分散特性による液晶材料（分子構造Ａ）を使用してコレステリック液晶層による反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを作製し、正Ｃプレート、１／２波長位相差層及び１／４波長位相差層の積層による１／４波長板、直線偏光板と積層し、さらに反射防止フィルム１１と積層して参考例に係る画像表示パネルのパネル面に配置した構成である。なおここでこのコレステリック液晶層は、複屈折Δｎは、０．１５であり、半値幅Ｂ、半値幅Ｇ、半値幅Ｒは、それぞれ６０ｎｍ、７０ｎｍ、８０ｎｍであった。

比較例２は、比較例１の構成において反射層１０を省略した構成である。この図５の例では、この比較例２の出射光量を基準にして、この比較例２の出射光量に対する倍率により実施例、比較例の出射光量（輝度向上率）を示す。これにより比較例１の出射光量は、比較例２の１．６７倍であった。比較例２は、反射層１０を設けたことにより比較例１に比して輝度向上率が増大しているものの、外光反射率が増大していることを見て取ることができる。

なお分子構造Ａは、ＢＡＳＦ社製パリオカラーＬＣ２４２であり、反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは、上記化合物の１００重量部に対して、ＬＣ７５６をそれぞれ４．３重量部、５．１重量部、５．９重量部を加えたものをメチルエチルケトンにより固形分２５％で溶解させ、さらに各溶液に開始剤イルガキュア９０７を４％加えて、再度溶解させ、ＰＥＴ基材上にミヤバー＃８で塗工後、９０度のオーブンにて１分間乾燥した後、ＵＶ硬化により作製した。

実施例１〜３は、それぞれシクロヘキサン構造を有する分子構造１、２、３の液晶材料によりコレステリック液晶層の反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを作製した例であり、実施例４は、逆分散の波長特性を備えた逆分散液晶１〜３によりコレステリック液晶層の反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを作製した例である。

より具体的に分子構造１、２、３は、以下の通りである。

反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは、上記化合物（分子構造１〜３）の１００重量部に対して、ＬＣ７５６をそれぞれ４．３重量部、５．１重量部、５．９重量部を加えたものをメチルエチルケトンにより固形分２５％で溶解させ、さらに各溶液に開始剤イルガキュア９０７を４％加えて、再度溶解させ、ＰＥＴ基材上にミヤバー＃８で塗工後、９０度のオーブンにて１分間乾燥した後、ＵＶ硬化により作製した。

また逆分散液晶１においては、特表２０１０−５２２８９２号公報記載の化合物（１）、ＲＭ（１）、ＲＭ（３）の混合物を５：３：２の配合比で配合した材料を、分子構造１〜３に係る化合物に代えて適用した点を除いて、実施例１〜３と同一に反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを作製した。

実施例１は、複屈折Δｎが０．１０であり、半値幅Ｂ、半値幅Ｇ、半値幅Ｒは、３５ｎｍ、４５ｎｍ、５５ｎｍであった。実施例２は、複屈折Δｎが０．１１であり、半値幅Ｂ、半値幅Ｇ、半値幅Ｒは、それぞれ４０ｎｍ、５０ｎｍ、６０ｎｍであった。また実施例３は、複屈折Δｎが０．０９であり、半値幅Ｂ、半値幅Ｇ、半値幅Ｒは、それぞれ３０ｎｍ、４０ｎｍ、５０ｎｍであった。これら実施例１〜３は、比較例１に比して外光反射率を低減して、比較例１とほぼ同等の輝度向上率を得ることができる。

実施例４は、複屈折Δｎが０．０５であり、半値幅Ｂ、半値幅Ｇ、半値幅Ｒは、それぞれ２０ｍ、３０ｎｍ、４０ｎｍであった。実施例４は、実施例１〜３と同様に、比較例１に比して外光反射率を低減して、比較例１とほぼ同等の輝度向上率を得ることができる。

〔他の実施形態〕
以上、本発明の実施に好適な具体的な構成を詳述したが、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態の構成を種々に変更することができる。

すなわち上述の実施形態では、配向層の上に、順次、塗工液を塗工して硬化させることにより反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの積層構造を形成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、反射層の上に直接続く反射層の塗工液を塗工して硬化させる代わりに、それぞれ対応する配向層を作製した後、塗工液を塗工硬化して反射層を作製して、反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの積層構造を形成してもよい。また透明フィルム材による基材に配向層及び反射層を作製して転写フィルムによる３種類の光学フィルムを作製し、この転写フィルムを使用して反射層を順次転写することにより反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの積層構造を形成してもよい。

また上述の実施形態では、正Ｃプレートを備えてなる円偏光板による反射防止フィルムに、転写法により反射層を転写した後、画像表示パネルのパネル面に配置する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、透明フィルム材による基材に反射層を配置してなる光学フィルムを画像表示パネルのパネル面に順次配置した後、円偏光板による反射防止フィルムを配置する場合、さらには転写法を利用することなく反射層を設けた光学フィルムを円偏光板による反射防止フィルムと積層した後、画像表示パネルのパネル面に配置する場合等、種々の形態により配置する場合に広く適用することができる。

また上述の実施形態では、出射光が赤色波長帯域、緑色波長帯域、青色波長帯域である各画素に対応する３つの反射層について、それぞれ複屈折Δｎを設定し、さらには中心波長、半値幅を設定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、必ずしもこれら３つの反射層の全てが上述の条件を満足するように設定する必要は無く、これら３つの反射層の一部のみ上述の条件を満足するように設定してもよい。

また上述の実施形態では、赤色波長帯域、緑色波長帯域、青色波長帯域の出射光を選択的に反射する３つの反射層１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを積層する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、必要に応じてこれら３つの反射層のうちの２層のみ又は１層のみを設けるようにしてもよい。またこの反射層の積層構造に対応するように、各画素の駆動の条件を設定するようにしてもよい。このようにして例えば青色波長帯域のみについて反射層１０Ｂを設けるようにすれば、青色画素のみ駆動の条件を緩和することができ、これにより青色画素に係る有機ＥＬ素子の駆動条件を緩和することができる。ここで有機ＥＬ素子では短波長側で効率が低下することにより、長波長側に比して短波長側で駆動の条件が厳しいものの、このようにして青色波長帯域にのみ反射層１０Ｂを設けることにより、青色画素の駆動の条件を緩和することができれば、有機ＥＬパネルの信頼性、有機ＥＬパネルを使用した画像表示装置の信頼性を一段と向上することができる。

１ 画像表示装置
２ 画像表示パネル
３ 光学フィルム
４ 粘着剤層
６ 基材
６Ａ ハードコート層
７ 直線偏光板
７Ａ 光学的機能層
８ １／４波長板
８Ａ １／４波長位相差層
８Ｂ １／８波長位相差層
９ 正Ｃプレート
１０、１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ 反射層
１１ 反射防止フィルム
１５ 基材
１６ 配向層
１７ 転写フィルム

Claims (6)

1. 少なくとも出射光が赤色波長帯域、緑色波長帯域、青色波長帯域である自発光素子による画素をマトリックス状に配置してなる画像表示パネルのパネル面に配置される光学フィルムにおいて、
   入射する外来光を直線偏光により出射する直線偏光板と、
   前記直線偏光板から入射する直線偏光の外来光を円偏光により出射する１／４波長板と、
   前記１／４波長板から入射する円偏光の外来光を透過すると共に、前記１／４波長板から入射する円偏光の外来光に対して偏光面の回転方向が逆向きである円偏光であって、特定波長帯域の円偏光を反射する反射層とを備え、
   前記反射層は、フィルム材による基材の上に、コレステリック液晶により形成されており、
   前記コレステリック液晶による反射層は、
   複屈折Δｎが０．０４以上０．１１以下であり
   前記特定波長帯域は、
   前記特定波長帯域の中心波長と、前記画素からの出射光の中心波長との差分絶対値が、３０ｎｍ以下であり、
   前記特定波長帯域の半値幅と、前記画素からの出射光の半値幅との差分絶対値が、３０ｎｍ以下であり、
   前記反射層の液晶材料は、逆分散の波長特性の液晶材料であり、
   前記１／４波長板は、逆波長分散の波長分散性である、
   光学フィルム。
2. 前記反射層の液晶材料は、分子構造に少なくともシクロヘキサン構造を有する液晶材料である
   請求項１に記載の光学フィルム。
3. 前記反射層が、
   前記赤色波長帯域、緑色波長帯域、青色波長帯域にそれぞれ対応する複数の反射層である
   請求項１から請求項２に記載の光学フィルム。
4. 前記反射層の液晶材料は、分子構造に少なくともシクロヘキサン構造を有する液晶材料である
   請求項１から請求項３までのいずれかに記載の光学フィルム。
5. 低屈折率層と高屈折率層の少なくとも２層以上の積層により反射防止を図る反射防止フィルムが積層された
   請求項１から請求項４までのいずれかに記載の光学フィルム。
6. 前記画像表示パネルのパネル面に、請求項１から請求項５までのいずれかに記載の光学フィルムを配置した
   画像表示装置。

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