JP5724847B2 - 有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム - Google Patents
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Description
1.円偏光板Aを有機エレクトロルミネッセンス素子の視認側に積層した有機エレクトロルミネッセンス表示装置と、円偏光板Bを有する立体表示用眼鏡からなる有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システムであって、下記要件(1)〜(5)を満足することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム。
(1)前記円偏光板Aが、有機エレクトロルミネッセンス素子側から順に、λ/4位相差フィルムA、偏光子、λ/4位相差フィルムBから構成される。
(2)前記円偏光板Bが、有機エレクトロルミネッセンス素子側から順に、λ/4位相差フィルムC、偏光子、保護層から構成される。
(3)前記λ/4位相差フィルムAの、温度23℃、相対湿度55%の環境下での、測定光波長650nmに対する測定光波長550nmの波長分散が、0.9〜1.1の範囲内である。
(4)前記λ/4位相差フィルムAの、温度23℃、相対湿度55%の環境下での、測定光波長650nmにおける面内位相差値が、130〜155nmの範囲内である。
(5)前記λ/4位相差フィルムBとλ/4位相差フィルムCとの、温度23℃、相対湿度55%の環境下での、測定光波長650nmにおける面内位相差値の合計が、300〜350nmの範囲内である。
2.前記λ/4位相差フィルムBが、温度23℃、相対湿度55%の環境下での、測定光波長650nmにおける面内位相差値が150〜175nmの範囲内であり、且つ温度23℃、相対湿度55%の環境下での、測定光波長650nmに対する測定光波長550nmの波長分散が0.75〜0.95の範囲内であることを特徴とする前記第1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム。
3.前記λ/4位相差フィルムBが、セルロースエステル樹脂を含有することを特徴とする前記第1項又は第2項に記載の有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム。
4.前記セルロースエステル樹脂が、下記式(1)及び式(2)を満たすセルロースアシレート樹脂であることを特徴とする前記第3項に記載の有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム。
式(2) 0.5≦X1
(式(1)及び(2)において、Z1はセルロースアシレートの総アシル基置換度を表し、X1はセルロースアシレートのプロピオニル基置換度及びブチリル基置換度の総和を表す。)
5.前記λ/4位相差フィルムBが、下記一般式(A)で表される化合物を含有することを特徴とする前記第1項から第4項のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム。
(I)Wa及びWbが互いに結合して環を形成してもよく、
(II)Wa及びWbの少なくとも一つが環構造を有してもよく、又は、
(III)Wa及びWbの少なくとも一つがアルケニル基又はアルキニル基であってもよい。〕
6.前記一般式(A)で表される化合物が、下記一般式(1)で表される化合物であることを特徴とする前記第5項に記載の有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム。
7.前記一般式(A)で表される化合物が、下記一般式(2)で表される化合物であることを特徴とする前記第5項に記載の有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム。
8.前記λ/4位相差フィルムCが、温度23℃、相対湿度55%の環境下での、測定光波長650nmにおける面内位相差値が、150〜175nmの範囲内であり、且つ温度23℃、相対湿度55%での測定光波長650nmに対する測定光波長550nmの波長分散が0.75〜0.95の範囲内である前記第1項から第7項のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム。
9.前記λ/4位相差フィルムCがセルロースエステル樹脂を含有することを特徴とする前記第8項に記載の有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム。
10.前記セルロースエステル樹脂が下記式(1)及び式(2)を満たすセルロースアシレート樹脂であることを特徴とする前記第9項に記載の有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム。
式(2) 0.5≦X1
(式(1)及び(2)において、Z1はセルロースアシレートの総アシル置換度を表し、X1はセルロースアシレートのプロピオニル置換度及びブチリル置換度の総和を表す。)
11.前記λ/4位相差フィルムCが下記一般式(A)で表される化合物を含有することを特徴とする前記第10項に記載の有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム。
(I)Wa及びWbが互いに結合して環を形成してもよく、
(II)Wa及びWbの少なくとも一つが環構造を有してもよく、又は、
(III)Wa及びWbの少なくとも一つがアルケニル基又はアルキニル基であってもよい。〕
12.前記一般式(A)で表される化合物が、下記一般式(1)で表される化合物であることを特徴とする前記第11項に記載の有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム。
13.前記一般式(A)で表される化合物が、下記一般式(2)で表される化合物であることを特徴とする前記第11項に記載の有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システムは、円偏光板Aを有機エレクトロルミネッセンス素子の視認側に積層した有機エレクトロルミネッセンス表示装置と、円偏光板Bを有する立体表示用眼鏡からなる有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システムであって、下記要件(1)〜(5)を満足することを特徴とする。
(1)前記円偏光板Aが、有機エレクトロルミネッセンス素子側から順に、λ/4位相差フィルムA、偏光子、λ/4位相差フィルムBから構成される。
(2)前記円偏光板Bが、有機エレクトロルミネッセンス素子側から順に、λ/4位相差フィルムC、偏光子、保護層から構成される。
(3)前記λ/4位相差フィルムAの、温度23℃、相対湿度55%の環境下での、測定光波長650nmに対する測定光波長550nmの波長分散が、0.9〜1.1の範囲内である。
(4)前記λ/4位相差フィルムAの、温度23℃、相対湿度55%の環境下での、測定光波長650nmにおける面内位相差値が、130〜155nmの範囲内である。
(5)前記λ/4位相差フィルムBとλ/4位相差フィルムCとの、温度23℃、相対湿度55%の環境下での、測定光波長650nmにおける面内位相差値の合計が、300〜350nmの範囲内である。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置(有機EL表示装置)の構成の一例について以下に説明するが、これに限定されるものではない。
本発明では、専用の立体表示用眼鏡を観測者が着用することで、2次元画像を立体(3次元)画像として観測者に認識させる方式が好ましい。この方式で現在有力視されているのが、画像を表示するディスプレイに視差画像である右眼用画像と左眼用画像とを時系列で交互に切り替えて映し出し、観測者は図1に示すような立体表示用眼鏡Gを着用して、ディスプレイの画像を見るという方式である。
本発明の「λ/4位相差フィルム」とは、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に(又は、円偏光を直線偏光に)変換する機能を有するものをいう。λ/4位相差フィルムは、所定の光の波長(通常、可視光領域)に対して、下記式(3)で表される層の面内の位相差値Roが約1/4であることが好ましい。本発明のλ/4位相差フィルムは、波長550nmで測定した面内の位相差値Ro(550)が110〜170nmの範囲内でありRo(550)が120〜160nmであることが好ましく、Ro(550)が130〜150nmであることがさらに好ましい。
1.λ/4位相差フィルムAの、温度23℃、相対湿度55%の環境下での、測定光波長650nmに対する測定光波長550nmの波長分散が、0.9〜1.1の範囲内である。
2.λ/4位相差フィルムAの、温度23℃、相対湿度55%の環境下での、測定光波長650nmにおける面内位相差値が、130〜155nmの範囲内である。
3.該λ/4位相差フィルムBとλ/4位相差フィルムCとの、温度23℃、相対湿度55%の環境下での、測定光波長650nmにおける面内位相差値の合計が、300〜350nmの範囲内である。
式中、nx、nyは、23℃・55%RH、450nm、550nm又は650nmにおける屈折率nx(フィルムの面内の最大の屈折率、遅相軸方向の屈折率ともいう。)、ny(フィルム面内で遅相軸に直交する方向の屈折率)であり、dはフィルムの厚さ(nm)である。波長xの面内の位相差値をRo(x)と表した。また、本発明では特定波長(x1)の面内の位相差値Ro(x1)に対する、特定波長(x2)の面内の位相差値Ro(x2)の比の値を波長分散といい、波長分散(x2/x1)と表した。
λ/4位相差フィルムBは、温度23℃、相対湿度55%の環境下での、波長650nmにおける面内位相差値が150〜175nmの範囲内であり、且つ温度23℃、相対湿度55%の環境下での、波長650nmに対する波長550nmの波長分散が0.75〜0.95の範囲内であることが、赤以外の透過光量も向上するため立体画像の視認性を上げることができるためも好ましい。
λ/4位相差フィルムCは23℃、相対湿度55%での波長650nmにおける面内位相差値が150〜175nmの範囲内であり、且つ23℃、相対湿度55%での波長650nmに対する波長550nmの波長分散が0.75〜0.95の範囲内であることが、赤以外の透過光量も向上するため立体画像の視認性を上げることができるため好ましい。
以下、一般式(A)について詳細に説明する。
(I)Wa及びWbが互いに結合して環を形成してもよく、
(II)Wa及びWbの少なくとも一つが環構造を有してもよく、又は
(III)Wa及びWbの少なくとも一つがアルケニル基又はアルキニル基であってもよい。〕
Wa及びWbで表される置換基の具体例としては、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、アルキル基(メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基等)、シクロアルキル基(シクロヘキシル基、シクロペンチル基、4−n−ドデシルシクロヘキシル基等)、アルケニル基(ビニル基、アリル基等)、シクロアルケニル基(2−シクロペンテン−1−イル、2−シクロヘキセン−1−イル基等)、アルキニル基(エチニル基、プロパルギル基等)、アリール基(フェニル基、p−トリル基、ナフチル基等)、ヘテロ環基(2−フリル基、2−チエニル基、2−ピリミジニル基、2−ベンゾチアゾリル基等)、シアノ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、カルボキシ基、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、tert−ブトキシ基、n−オクチルオキシ基、2−メトキシエトキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基、2−メチルフェノキシ基、4−tert−ブチルフェノキシ基、3−ニトロフェノキシ基、2−テトラデカノイルアミノフェノキシ基等)、アシルオキシ基(ホルミルオキシ基、アセチルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ステアロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、p−メトキシフェニルカルボニルオキシ基等)、アミノ基(アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、アニリノ基、N−メチル−アニリノ基、ジフェニルアミノ基等)、アシルアミノ基(ホルミルアミノ基、アセチルアミノ基、ピバロイルアミノ基、ラウロイルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等)、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基(メチルスルホニルアミノ基、ブチルスルホニルアミノ基、フェニルスルホニルアミノ基、2,3,5−トリクロロフェニルスルホニルアミノ基、p−メチルフェニルスルホニルアミノ基等)、メルカプト基、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、n−ヘキサデシルチオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基、p−クロロフェニルチオ基、m−メトキシフェニルチオ基等)、スルファモイル基(N−エチルスルファモイル基、N−(3−ドデシルオキシプロピル)スルファモイル基、N,N−ジメチルスルファモイル基、N−アセチルスルファモイル基、N−ベンゾイルスルファモイル基、N−(N’フェニルカルバモイル)スルファモイル基等)、スルホ基、アシル基(アセチル基、ピバロイルベンゾイル基等)、カルバモイル基(カルバモイル基、N−メチルカルバモイル基、N,N−ジメチルカルバモイル基、N,N−ジ−n−オクチルカルバモイル基、N−(メチルスルホニル)カルバモイル基等)が挙げられる。
Wa及びWbが互いに結合して環を形成する場合、好ましくは、含窒素5員環又は含硫黄5員環であり、特に好ましくは、下記一般式(1)又は一般式(2)で表される化合物である。
本発明の一形態に係るセルロースエステル樹脂は、セルロースアシレートを主成分として含有することが好ましい。セルロースアシレート樹脂であることが、他の樹脂より容易に測定光波長650nmに対する測定光波長550nmの波長分散を低くすることができるため好ましい。
カラム:Shodex K806、K805、K803G(昭和電工株式会社製)を3本接続して使用する;
カラム温度:25℃;
試料濃度:0.1質量%;
検出器:RI Model 504(GLサイエンス社製);
ポンプ:L6000(日立製作所株式会社製);
流量:1.0ml/min
校正曲線:標準ポリスチレンSTK standard ポリスチレン(東ソー株式会社製)Mw=1000000〜500の13サンプルによる校正曲線を使用する。13サンプルは、ほぼ等間隔に用いる。
本発明の一形態に係るλ/4位相差フィルムは、可塑剤を含有することが好ましい。特に、本発明に係るλ/4位相差フィルムは、数平均分子量(Mn)が300以上10000以下のポリエステル系可塑剤含有することが好ましい。ただし、延伸の際150℃以上の高温をかける場合は、ポリエステル系化合物の揮発を抑制するために、1000以上、10000以下が好ましく用いられる。
(式中、Bはベンゼンモノカルボン酸残基又は脂肪族モノカルボン酸残基を表し、Gは炭素数2〜12のアルキレングリコール残基又は炭素数6〜12のアリールグリコール残基又は炭素数4〜12のオキシアルキレングリコール残基を表し、Aは炭素数4〜12のアルキレンジカルボン酸残基又は炭素数6〜12のアリールジカルボン酸残基を表し、nは1以上の整数を表す。)
一般式(a)で表されるポリエステル系可塑剤は、通常のポリエステル系可塑剤と同様の反応により得られるものである。
(式中、R1はn価の有機基を表し、nは2以上の整数を表し、OHはアルコール性及び/又はフェノール性ヒドロキシ基を表す。)
好ましい多価アルコールの例としては、例えば以下のものが挙げられるが、これらに限定されない。
(式中、R2は(m+n)価の有機基を表し、mは2以上の整数を表し、nは0以上の整数を表し、COOHはカルボキシ基を表し、OHはアルコール性及び/又はフェノール性ヒドロキシ基を表す)
好ましい多価カルボン酸の例としては、例えば以下のものが挙げられるが、これらに限定されない。
(ピラノース構造又はフラノース構造の少なくとも1種を1〜12個有し、その構造のOH基の全て又は一部がエステル化されたエステル化合物)
本発明に係るλ/4位相差フィルムは、ピラノース構造又はフラノース構造の少なくとも1種を1〜12個以下有しその構造のOH基の全て又は一部がエステル化されたエステル化合物を含むことが好ましい。本発明においては、このエステル化合物を総称して、「糖エステル化合物」とも称する。
本発明に係るλ/4位相差フィルムは、下記のポリエステルを含有することも好ましい。
本発明に係るλ/4位相差フィルムは、下記一般式(d)又は(e)で表されるポリエステルを含有することが好ましい。
(式中、B1はモノカルボン酸を表し、Gは2価のアルコールを表し、Aは2塩基酸を表す。B1、G、Aはいずれも芳香環を含まない。mは繰り返し数を表す。)
一般式(e) B2−(A−G−)nA−B2
(式中、B2はモノアルコールを表し、Gは2価のアルコールを表し、Aは2塩基酸を表す。B2、G、Aはいずれも芳香環を含まない。nは繰り返し数を表す。)
一般式(d)、(e)において、B1はモノカルボン酸成分を表し、B2はモノアルコール成分を表し、Gは2価のアルコール成分を表し、Aは2塩基酸成分を表し、これらによって合成されたことを表す。B1、B2、G、Aはいずれも芳香環を含まないことが特徴である。m、nは繰り返し数を表す。
本発明に係るλ/4位相差フィルムは、下記一般式(f)又は(g)で表されるポリエステルを含有することが好ましい。
(式中、B1は炭素数1〜12のモノカルボン酸を表し、Gは炭素数2〜12の2価のアルコールを表し、Aは炭素数2〜12の2塩基酸を表す。B1、G、Aはいずれも芳香環を含まない。mは繰り返し数を表す。)
一般式(g) B2−(A−G−)nA−B2
(式中、B2は炭素数1〜12のモノアルコールを表し、Gは炭素数2〜12の2価のアルコールを表し、Aは炭素数2〜12の2塩基酸を表す。B2、G、Aはいずれも芳香環を含まない。nは繰り返し数を表す。)
一般式(f)、(g)において、B1はモノカルボン酸成分を表し、B2はモノアルコール成分を表し、Gは炭素数2〜12の2価のアルコール成分を表し、Aは炭素数2〜12の2塩基酸成分を表し、これらによって合成されたことを表す。B1、G、Aはいずれも芳香環を含まない。m、nは繰り返し数を表す。なお、B1、B2は、前述の一般式(d)又は(e)におけるB1、B2と同義である。また、G、Aは、前述の一般式(d)又は(e)におけるG、Aの中で炭素数2〜12のアルコール成分又は2塩基酸成分に相当する。
本発明に係るλ/4位相差フィルム、又は後述する保護フィルムは紫外線吸収剤を含有することが好ましい。特にλ/4位相差フィルムBは多くの光量にさらされるので、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の耐久性向上の観点から、紫外線吸収剤を含有することが好ましい。用いられる紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系、2−ヒドロキシベンゾフェノン系又はサリチル酸フェニルエステル系のもの等が挙げられる。例えば、2−(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール等のトリアゾール類、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2,2′−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン類を例示することができる。
本発明に係るλ/4位相差フィルムには、リン系難燃剤を配合した難燃アクリル系樹脂組成物を用いても良い。ここで用いられるリン系難燃剤としては、赤リン、トリアリールリン酸エステル、ジアリールリン酸エステル、モノアリールリン酸エステル、アリールホスホン酸化合物、アリールホスフィンオキシド化合物、縮合アリールリン酸エステル、ハロゲン化アルキルリン酸エステル、含ハロゲン縮合リン酸エステル、含ハロゲン縮合ホスホン酸エステル、含ハロゲン亜リン酸エステル等から選ばれる1種、あるいは2種以上の混合物を挙げることができる。
また、本発明に係るλ/4位相差フィルムには、取扱性を向上させるため、例えば二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、リン酸カルシウム等の無機微粒子や架橋高分子などのマット剤を含有させることが好ましい。中でも二酸化ケイ素がフィルムのヘイズを小さくできるので好ましく用いられる。
本発明に係るλ/4位相差フィルムはより高温の環境下での使用に耐えられることが求められており、λ/4位相差フィルムの張力軟化点は、105℃〜145℃であれば十分な耐熱性を示すため好ましく、特に110℃〜130℃が好ましい。
本発明に係るλ/4位相差フィルムを本発明の有機EL表示装置に用いた場合、吸湿による寸法変化によりムラや位相差値の変化、及びコントラストの低下や色むらといった問題を発生させないために、該λ/4位相差フィルムの寸法変化率(%)は0.5%未満が好ましく、更に、0.3%未満であることが好ましい。
本発明に係るλ/4位相差フィルムは、フィルム中の欠点が少ないことが好ましく、ここで欠点とは溶液製膜の乾燥工程において溶媒の急激な蒸発に起因して発生するフィルム中の空洞(発泡欠点)や、製膜原液中の異物や製膜中に混入する異物に起因するフィルム中の異物(異物欠点)をいう。
また、本発明に係るλ/4位相差フィルムは、JIS−K7127−1999に準拠した測定において、少なくとも一方向の破断伸度が、10%以上であることが好ましく、より好ましくは20%以上である。
本発明に係るλ/4位相差フィルムは、その全光線透過率が90%以上であることが好ましく、より好ましくは93%以上である。また、現実的な上限としては、99%程度である。かかる全光線透過率にて表される優れた透明性を達成するには、可視光を吸収する添加剤や共重合成分を導入しないようにすることや、ポリマー中の異物を高精度濾過により除去し、フィルム内部の光の拡散や吸収を低減させることが有効である。また、製膜時のフィルム接触部(冷却ロール、カレンダーロール、ドラム、ベルト、溶液製膜における塗布基材、搬送ロールなど)の表面粗さを小さくしてフィルム表面の表面粗さを小さくすることによりフィルム表面の光の拡散や反射を低減させることが有効である。
次に、本発明に係るλ/4位相差フィルムの製膜方法の例を説明するが、これに限定されるものではない。λ/4位相差フィルムの製膜方法としては、インフレーション法、T−ダイ法、カレンダー法、切削法、流延法、エマルジョン法、ホットプレス法等の製造法が使用できる。
本発明に係るλ/4位相差フィルムを溶液流延法で製造する場合のドープを形成するのに有用な有機溶媒は、セルロースアセテート、その他の添加剤を同時に溶解するものであれば制限なく用いることができる。
本発明に係るλ/4位相差フィルムは、溶液流延法によって製造することができる。溶液流延法では、樹脂及び添加剤を溶剤に溶解させてドープを調製する工程、ドープをベルト状若しくはドラム状の金属支持体上に流延する工程、流延したドープをウェブとして乾燥する工程、金属支持体から剥離する工程、延伸又は幅保持する工程、更に乾燥する工程、仕上がったフィルムを巻き取る工程により行われる。
なお、Mはウェブ又はフィルムを製造中又は製造後の任意の時点で採取した試料の質量で、NはMを115℃で1時間の加熱後の質量である。
本発明に係るλ/4位相差フィルムは、波長550nmで測定した面内方向のリターデーションRo(550)が100〜180nmの範囲であるが、該リターデーションはフィルム延伸によって付与することが好ましい。(以下、該λ/4位相差フィルムをセルロースアセテートフィルムという場合がある。)
延伸する方法には特に限定はない。例えば、複数のロールに周速差をつけ、その間でロール周速差を利用して縦方向に延伸する方法、ウェブの両端をクリップやピンで固定し、クリップやピンの間隔を進行方向に広げて縦方向に延伸する方法、同様に横方向に広げて横方向に延伸する方法、あるいは縦横同時に広げて縦横両方向に延伸する方法などが挙げられる。もちろんこれ等の方法は、組み合わせて用いてもよい。すなわち、製膜方向に対して横方向に延伸しても、縦方向に延伸しても、両方向に延伸してもよく、さらに両方向に延伸する場合は同時延伸であっても、逐次延伸であってもよい。なお、いわゆるテンター法の場合、リニアドライブ方式でクリップ部分を駆動すると滑らかな延伸が行うことができ、破断等の危険性が減少できるので好ましい。
本発明に係るλ/4位相差フィルムは、溶融製膜法によって製膜しても良い。溶融製膜法は、樹脂及び可塑剤などの添加剤を含む組成物を、流動性を示す温度まで加熱溶融し、その後、流動性のセルロースアセテートを含む溶融物を流延することをいう。
本発明に係るλ/4位相差フィルムの膜厚は、特に限定はされないが10〜250μmが用いられる。特に膜厚は10〜100μmであることが特に好ましい。更に好ましくは30〜60μmである。
本発明に係る円偏光板Bは、有機エレクトロルミネッセンス素子側から順に、少なくともλ/4位相差フィルムC、偏光子、保護層から構成される。円偏光板Aは、有機エレクトロルミネッセンス素子側から順に、少なくともλ/4位相差フィルムA、偏光子、λ/4位相差フィルムBから構成される。
本発明に係る円偏光板は、偏光子を前記λ/4位相差フィルムと保護フィルムによって挟持され、該保護フィルムの視認側に硬化層が積層することが好ましい。硬化層の材料、厚み及び硬化度により反り量及び反りの方向を調整できるので、円偏光板の反りを防止できることから好ましい。
硬化層は、公知のものがそのまま使用することができる。硬化層を形成する樹脂バインダーについて説明する。樹脂バインダーとしては、活性エネルギー線硬化樹脂が好ましい。活性エネルギー線硬化樹脂とは、紫外線や電子線のような活性線照射により架橋反応等を経て硬化する樹脂をいう。活性エネルギー線硬化樹脂としては、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマーを含む成分が好ましく用いられ、紫外線や電子線のような活性線を照射することによって硬化させて活性エネルギー線硬化樹脂層が形成される。
少なくとも、本発明に係る立体表示用眼鏡には保護層が用いられる。保護層は、偏光子に隣接して配置されることにより、偏光子の偏光機能の低下を抑制する。保護層は樹脂フィルムからなることが好ましい。
上記円偏光板の保護層には直接又は硬化層を介して反射防止層を塗設して、外光反射防止機能を有する反射防止層を設けることも好ましい。
保護フィルム/中屈折率層/低屈折率層
保護フィルム/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
保護フィルム/高屈折率層(導電性層)/低屈折率層
(低屈折率層)
反射防止層には必須である低屈折率層は、シリカ系微粒子を含有することが好ましく、その屈折率は、支持体である基材フィルムの屈折率より低く、23℃、波長550nm測定で、1.30〜1.45の範囲であることが好ましい。
前記一般式で表される有機珪素化合物は、式中、Rは炭素数1〜4のアルキル基を表す。具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン等が好ましく用いられる。
高屈折率層の屈折率は、23℃、波長550nm測定で、屈折率を1.4〜2.2の範囲に調整することが好ましい。また、高屈折率層の厚さは5nm〜1μmが好ましく、10nm〜0.2μmであることが更に好ましく、30nm〜0.1μmであることが最も好ましい。屈折率を調整する手段は、金属酸化物微粒子等を添加することで達成できる。金属酸化また、用いる金属酸化物微粒子の屈折率は1.80〜2.60であるものが好ましく、1.85〜2.50であるものが更に好ましい。
前記偏光子としては、目的に応じて任意の適切な偏光子が採用され得る。例えば、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ポリマーフィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、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。これらのなかでも、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素などの二色性物質を吸着させて一軸延伸した偏光子が、偏光二色比が高く特に好ましい。これら偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、1〜80μm程度である。
有機EL素子に用いることのできる基板としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。基板側から光を取り出す場合には、基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。
前記基板は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の反りを防止する観点から、ガラス板が好ましい。該ガラス板の厚みは、0.1mm以上10mm以下が好ましい。0.1mm以上であれば、耐久性が良く、搬送時に割れたり、使用時の微小な衝撃で割れることが無く、また熱をかけた際でも反りを生じず、割れによる視認性の劣化が無い。また、10mm以下であれば、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の質量を軽くすることができ、製造コストも抑えることができる。
《例示化合物(16)の合成》
《化合物(181)の合成》
トランス−4−ヒドロキシシクロヘキサンカルボン酸62g、炭酸カリウム72g、ベンジルブロミド(PhCH2Br)70g、ジメチルアセトアミド(DMAc)を混合した。混合液を窒素置換した後に、80℃まで昇温して攪拌し、放冷後に水とメチルエチルケトン/ヘプタンの混合溶液に注入した。得られた溶液を攪拌後、水層を除去し、さらに有機層を水で洗浄した。有機層を乾燥、濾過後、残渣にヘプタンを加えて得られた個体を濾過、真空乾燥して、ベンジルエステル体(化合物(g))を72g得た。収率は73%であった。
化合物(g)15g、トランス−4−ブチルシクロヘキサンカルボン酸17g、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)15g、N,N−ジメチルアミノピリジン(DMAP)3.1g、脱水クロロホルム30mlを混合した。得られた混合液を窒素雰囲気、40℃下で攪拌し、1時間後に放冷後、室温で3時間攪拌した。得られた反応溶液にヘプタンを加え、析出した沈殿をろ過し、ろ液を回収した。ろ液を希塩酸で洗浄した。得られた有機層を乾燥、ろ過後、残渣に、メタノールを加えて加熱して溶解した後、溶液を放冷し、再結晶させて、化合物(h)を16g得た。収率は化合物(g)基準で30%であった。
化合物(h)を16g及び2−プロパノール75mlを混合した。得られた溶液に酢酸(触媒量、0.3g)及びパラジウム−炭素(Pd/C)3.2gを加えて、窒素雰囲気下で攪拌した。反応溶液を減圧してから、水素雰囲気下で攪拌し、窒素置換した後、溶液をセライトろ過し、残渣を水で洗浄後、真空乾燥して、化合物(j)を12g得た。収率は48%。
化合物(ii−a)1.0g、化合物(j)、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)0.1g、及びクロロホルム90gを混合し、続いてN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)2.1gをクロロホルム25gに溶解させた溶液を滴下し、攪拌した。析出した固体をろ別した後に、希塩酸で洗浄した。回収した有機層に減圧下でメタノールを添加し、固形物を取得した。取得した固形物は、メタノールで洗浄し、化合物(181)を2.8g得た。収率は80%であった。
《化合物(212)の合成例》
1)LC部
装置:日本分光(株)製カラムオーブン(JASCO CO−965)、ディテクター(JASCO UV−970−240nm)、ポンプ(JASCO PU−980)、デガッサ−(JASCO DG−980−50)
カラム:Inertsil ODS−3 粒子径5μm 4.6×250mm(ジーエルサイエンス(株)製)
カラム温度:40℃
流速:1ml/min
移動相:THF(1%酢酸):H2O(50:50)
注入量:3μl
2)MS部
装置:LCQ DECA(Thermo Quest(株)製)
イオン化法:エレクトロスプレーイオン化(ESI)法
Spray Voltage:5kV
Capillary温度:180℃
Vaporizer温度:450℃
《ポリエステル化合物1の合成》
1,2−プロピレングリコール251g、無水フタル酸278g、アジピン酸91g、安息香酸610g、エステル化触媒としてテトライソプロピルチタネート0.191gを、温度計、撹拌器、緩急冷却管を備えた2Lの四つ口フラスコに仕込み、窒素気流中230℃になるまで、撹拌しながら徐々に昇温する。15時間脱水縮合反応させ、反応終了後200℃で未反応の1,2−プロピレングリコールを減圧留去することにより、エステル化合物1を得た。エステル化合物1は、1,2−プロピレングリコール、無水フタル酸及びアジピン酸が縮合して形成されたポリエステル鎖の末端に安息香酸のエステルを有する。エステル化合物1の酸価0.10、数平均分子量450であった。
《λ/4位相差フィルム101の作製》
〈主ドープ液の組成〉
メチレンクロライド 340質量部
エタノール 64質量部
セルロースアセテートプロピオネート(アセチル基置換度1.92、プロピオニル基置換度0.74、総置換度2.66、重量平均分子量19万) 100質量部
上記組成物を密閉容器に投入し、攪拌しながら溶解してドープ液を調製した。次いで、無端ベルト流延装置を用い、ステンレスベルト支持体上に均一に流延した。
原反フィルムの膜厚を調整することで、102−107を作製した。位相差、及び波長分散は表1、表2のとおりであった。
〈主ドープ液の組成〉
メチレンクロライド 340質量部
エタノール 64質量部
セルロースアセテートプロピオネート(アセチル基置換度0.19、プロピオニル基置換度2.56、総置換度2.75、重量平均分子量19万) 100質量部
糖エステル化合物1 6質量部
上記組成物を密閉容器に投入し、攪拌しながら溶解してドープ液を調製した。次いで、無端ベルト流延装置を用い、ステンレスベルト支持体上に均一に流延した。
原反フィルムの膜厚を調整することで、109〜112を作製した。位相差、及び波長分散は表1、表2のとおりであった。
〈主ドープ液の組成〉
メチレンクロライド 340質量部
エタノール 64質量部
セルロースアセテートプロピオネート(アセチル基置換度0.19、プロピオニル基置換度2.56、総置換度2.75、重量平均分子量19万) 100質量部
上記組成物を密閉容器に投入し、攪拌しながら溶解してドープ液を調製した。次いで、無端ベルト流延装置を用い、ステンレスベルト支持体上に均一に流延した。
〈主ドープ液の組成〉
メチレンクロライド 340質量部
エタノール 64質量部
セルロースアセテートプロピオネート(アセチル基置換度0.19、プロピオニル基置換度2.56、総置換度2.75、重量平均分子量19万) 100質量部
糖エステル化合物1 1.0質量部
上記組成物を密閉容器に投入し、攪拌しながら溶解してドープ液を調製した。次いで、無端ベルト流延装置を用い、ステンレスベルト支持体上に均一に流延した。
ポリカーボネートTT−138(帝人社製)を、延伸、熱緩和することにより表1、表2記載の位相差Ro(650)となるよう調整した。
位相差フィルム エスシーナ(積水化学社製)を、そのまま用いた。
位相差フィルム エスシーナ(積水化学社製)を、延伸、熱緩和することにより表1、表2記載の位相差Ro(650)となるよう調整した。
帝人社製のWRS−148、WRW−142、WRZ−143を、そのまま使用したものを、それぞれ、λ/4位相差フィルム121、122、123とした。また、延伸、熱緩和し、表1、表2記載の位相差Ro(650)に調整したものを、それぞれλ/4位相差フィルム124、125、126とした。
〈微粒子分散液1〉
微粒子(アエロジル R972V 日本アエロジル(株)製) 11質量部
エタノール 89質量部
以上をディゾルバーで50分間攪拌混合した後、マントンゴーリンで分散を行った。
メチレンクロライドを入れた溶解タンクに十分攪拌しながら、微粒子分散液1をゆっくりと添加した。更に、二次粒子の粒径が所定の大きさとなるようにアトライターにて分散を行った。これを日本精線(株)製のファインメットNFで濾過し、微粒子添加液1を調製した。
微粒子分散液1 5質量部
(主ドープ液)
下記組成の主ドープ液を調製した。まず加圧溶解タンクにメチレンクロライドとエタノールを添加した。溶剤の入った加圧溶解タンクにセルロースアセテートを攪拌しながら投入した。これを加熱し、攪拌しながら、完全に溶解し。これを安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過し、主ドープ液を調製した。
メチレンクロライド 340質量部
エタノール 64質量部
セルロースアセテートプロピオネート(アセチル基置換度1.20、プロピオニル基置換度1.50、総置換度2.70、重量平均分子量19万) 100質量部
一般式(A)の化合物例(16) 5.0質量部
糖エステル化合物1 5.0質量部
ポリエステル1 2.5質量部
紫外線吸収剤(チヌビン928(BASFジャパン(株)製)) 2.0質量部
微粒子添加液1 1質量部
上記組成物を密閉容器に投入し、攪拌しながら溶解してドープ液を調製した。次いで、無端ベルト流延装置を用い、ステンレスベルト支持体上に均一に流延した。
一般式(A)の化合物例(16)を、化合物例(181)、化合物例(212)にそれぞれ変えた以外は同様の方法でλ/4位相差フィルム128、129を作製した。面内の位相差及び波長分散(550/650)は表1、表2記載のようになった。
アッベ屈折率計(1T)と分光光源を用いて、波長550nm、650nmにおいてフィルム試料の平均屈折率を測定した。また、市販のマイクロメーターを用いてフィルムの厚さを測定した。同環境下、波長550nm、650nmにおいてフィルムの位相差測定をAxometric社製のAxoScanを用いて、上述の平均屈折率と膜厚をAxoScanに入力し、面内位相差値Roを求める。また、フィルム幅手方向に対する遅相軸の方向も同時に測定する。波長xの面内の位相差をRo(x)とした。
式中、nx、nyは、23℃・55%RHにおける屈折率nx(フィルムの面内の最大の屈折率、遅相軸方向の屈折率ともいう。)、ny(フィルム面内で遅相軸に直交する方向の屈折率)であり、dはフィルムの厚さ(nm)である。
厚さ、120μmのポリビニルアルコールフィルムを、一軸延伸(温度110℃、延伸倍率5倍)した。
円偏光板A201の作製において、λ/4位相差フィルム101、110を表1、表2のように代えた以外は円偏光板A201と同様に円偏光板A202〜238を作製した。
厚さ、120μmのポリビニルアルコールフィルムを、一軸延伸(温度110℃、延伸倍率5倍)した。
円偏光板B301の作製において、λ/4位相差フィルム110を表1、表2のように代えた以外は円偏光板B301と同様に円偏光板B302〜317を作製した。
円偏光板301の保護フィルム側の表面に接着剤を塗工した後、これを2cm×5cmのIPSモードの液晶セルの片面に貼合した。右目用と左目用に二つ並べ、有機EL表示装置側がλ/4位相差フィルムCとなるよう配置し、図1の眼鏡と同様な形状とすることで、立体表示用眼鏡301を作製した。立体表示用眼鏡の液晶のON・OFFと有機EL表示装置の表示画像を同期させるため、有機EL表示装置と立体表示用眼鏡にはそれぞれ赤外線通信で同期させた。
円偏光板B301の代りに、円偏光板B302〜317を使用した以外は同様にして立体表示用眼鏡302〜317を作製した。
図5に示すように、ガラスの透明基板1a上にクロムからなる反射電極、反射電極上に金属電極2a(陽極)としてITOを成膜し、陽極上に正孔輸送層としてポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート(PEDOT:PSS)をスパッタリング法で厚さ80nmで形成し、次いで正孔輸送層上にシャドーマスクを用いて、図6に示すようにRGBそれぞれの発光層3aR、3aG、3aBを100nmの膜厚で形成した。赤色発光層3aRとしては、ホストとしてトリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム(Alq3)と発光性化合物[4−(dicyanomethylene)−2−methyl−6(p−dimethylaminostyryl)−4H−pyran](DCM)とを共蒸着(質量比99:1)して100nmの厚さで形成した。緑色発光層3aGとしては、ホストとしてAlq3と、発光性化合物クマリン6とを共蒸着(質量比99:1)して100nmの厚さで形成した。青色発光層3aBとしては、ホストとしてBAlqと発光性化合物Peryleneとを共蒸着(質量比90:10)して厚さ100nmで形成した。
偏光子(8a)を介して前記2種のλ/4位相差フィルムA(7a)、λ/4位相差フィルムB(9a)から構成された円偏光板A(10a)のλ/4位相差フィルムA側の表面に接着層(6a)を塗工した後、有機EL素子1の視認側に貼合することにより、前記円偏光板A201を用いて有機EL表示装置401を作製した。立体表示用眼鏡301を視認者が装着することで有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム401とした。
有機EL表示装置を構成する円偏光板A201、及び立体表示用眼鏡を構成する円偏光板B301のそれぞれのλ/4位相差フィルムを表1、表2のようにした以外は同様にして有機EL立体画像表示システム402〜447を作製した。
視認性は以下のように、評価A〜Dでそれぞれ赤の光漏れ、外光による赤の視認性、赤の視認性の環境(外光量)依存性、耐湿試験後の赤の視認性を評価した。
有機EL表示装置を、温度23℃相対湿度55%RH環境下に5時間置いた後、円偏光板Aと円偏光板Bのそれぞれの偏光子の透過軸が直交するよう設置し、暗室環境下において、有機EL表示装置の光量を測定した。円偏光板Bが無い時の光量を100、無発光状態を0としたとき、有機EL表示装置101−134の光量が、0以上10未満を○、10以上12未満を△、12以上を×とした。
有機EL立体画像表示システムを、温度23℃相対湿度55%RH環境下に5時間置いた後、円偏光板Aと円偏光板Bのそれぞれの偏光子の透過軸が直交するよう設置し、有機EL表示装置の最表面から5cm高い位置での照度が1000Lxとなるよう蛍光灯を均一照射した環境下において、円偏光板Bが無い時の視認性を基準とし、赤の視認性評価を行った。
有機EL立体画像表示システムを、温度23℃相対湿度55%RH環境下に5時間置いた後、円偏光板Aと円偏光板Bのそれぞれの偏光子の透過軸が直交するよう設置し、有機EL表示装置の最表面から5cm高い位置での照度が500Lxとなるよう蛍光灯を均一照射した環境下における視認性と、1000Lxの環境下における視認性を比較した。
有機EL立体画像表示システムを、温度23℃相対湿度55%RH環境下に50時間置いた後、円偏光板Aと円偏光板Bのそれぞれの偏光子の透過軸が直交するよう設置し、有機EL表示装置の最表面から5cm高い位置での照度が1000Lxとなるよう蛍光灯を均一照射した環境下における視認性と、温度23℃相対湿度80%RH環境下に50時間置いたときの赤の視認性を比較した。評価は評価Bと同様に発光させたときの3色の変化を認知できるかどうかで行った。
ELD 有機エレクトロルミネッセンス表示装置
G 立体表示用眼鏡
S1 右眼用液晶シャッタ
S2 左眼用液晶シャッタ
L 円偏光の光
LC 液晶層
LI 左眼用画像
RI 右眼用画像
P1 円偏光板B
P2 偏光板
DR1 繰出し方向
DR2 巻取り方向
θi 繰出し角度(繰出し方向と巻取り方向のなす角度)
CR、CL 把持具
Wo 延伸前のフィルムの幅
W 延伸後のフィルムの幅
1a 透明基板
2a 金属電極
3a 発光層
4a 透明電極
5a 絶縁膜
6a 接着層
7a λ/4位相差フィルムA
8a 偏光子
9a λ/4位相差フィルムB
10a 円偏光板A
11a 有機EL素子
Claims (14)
- 円偏光板Aを有機エレクトロルミネッセンス素子の視認側に積層した有機エレクトロルミネッセンス表示装置と、円偏光板Bを有する立体表示用眼鏡からなる有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システムであって、下記要件(1)〜(5)を満足することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム。
(1)前記円偏光板Aが、有機エレクトロルミネッセンス素子側から順に、λ/4位相差フィルムA、偏光子、λ/4位相差フィルムBから構成される。
(2)前記円偏光板Bが、有機エレクトロルミネッセンス素子側から順に、λ/4位相差フィルムC、偏光子、保護層から構成される。
(3)前記λ/4位相差フィルムAの、温度23℃、相対湿度55%の環境下での、測定光波長650nmに対する測定光波長550nmの波長分散が、0.9〜1.1の範囲内である。
(4)前記λ/4位相差フィルムAの、温度23℃、相対湿度55%の環境下での、測定光波長650nmにおける面内位相差値が、130〜155nmの範囲内である。
(5)前記λ/4位相差フィルムBとλ/4位相差フィルムCとの、温度23℃、相対湿度55%の環境下での、測定光波長650nmにおける面内位相差値の合計が、300〜350nmの範囲内である。 - 前記λ/4位相差フィルムBが、温度23℃、相対湿度55%の環境下での、測定光波長650nmにおける面内位相差値が150〜175nmの範囲内であり、且つ温度23℃、相対湿度55%の環境下での、測定光波長650nmに対する測定光波長550nmの波長分散が0.75〜0.95の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム。
- 前記λ/4位相差フィルムBが、セルロースエステル樹脂を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム。
- 前記セルロースエステル樹脂が、下記式(1)及び式(2)を満たすセルロースアシレート樹脂であることを特徴とする請求項3に記載の有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム。
式(1) 2.0≦Z1<3.0
式(2) 0.5≦X1
(式(1)及び(2)において、Z1はセルロースアシレートの総アシル基置換度を表し、X1はセルロースアシレートのプロピオニル基置換度及びブチリル基置換度の総和を表す。) - 前記λ/4位相差フィルムCが、温度23℃、相対湿度55%の環境下での、測定光波長650nmにおける面内位相差値が、150〜175nmの範囲内であり、且つ温度23℃、相対湿度55%の環境下での、測定光波長650nmに対する測定光波長550nmの波長分散が0.75〜0.95の範囲内である請求項1から7のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム。
- 前記λ/4位相差フィルムCがセルロースエステル樹脂を含有することを特徴とする請求項8に記載の有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム。
- 前記セルロースエステル樹脂が下記式(1)及び式(2)を満たすセルロースアシレート樹脂であることを特徴とする請求項9に記載の有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム。
式(1) 2.0≦Z1<3.0
式(2) 0.5≦X1
(式(1)及び(2)において、Z1はセルロースアシレートの総アシル置換度を表し、X1はセルロースアシレートのプロピオニル置換度及びブチリル置換度の総和を表す。) - 前記λ/4位相差フィルムBが紫外線吸収剤を含有することを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に基載の有機エレクトロルミネッセンス立体画像表示システム。
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