JP6947472B2 - 表示装置、及び表示装置の光学フィルムの選定方法 - Google Patents
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Description
日差しの強い屋外等の環境では、眩しさを軽減するために偏光機能を備えたサングラス(以下、「偏光サングラス」と称する。)をかけた状態で表示装置を観察する場合がある。
前記問題を解決するために、特許文献1及び2の手段が提案されている。
これら近年の表示装置に特許文献1の手段(偏光板の視認側に3000〜30000nmのリタデーションを有する高分子フィルムを配置する手段)を適用し、偏光サングラスを通して観察した場合、ブラックアウトや虹ムラを生じなくても、色の再現性に問題を生じる場合があった。特に、斜め方向から観察した際には、色の再現性の問題が顕著に生じていた。
しかし、特許文献2の手段も、液晶表示装置のバックライトの光源として、白色LEDのみを考慮しており、近年の表示装置に対しては、色の再現性の問題を解消できないものであった。
そして、本発明者らはさらに検討した結果、色域が広い表示装置における色の再現性の問題は、特許文献1及び2のように光源の分光スペクトルを考慮したのみでは解消できず、光学フィルムに入射する直前の光の分光スペクトルを考慮することが必要となることを見出し、前記問題を解決するに至った。
[1]表示素子の光出射面側の面上に、偏光子a及び光学フィルムXを有し、下記条件1−1を満たすとともに、下記条件2−1A及び条件2−1Bの何れかを満たす表示装置。
<条件1−1>
前記光学フィルムXに表示素子側から任意の入射角度で入射する光であって、前記光学フィルムXに入射した後、前記表示装置の垂直方向から40度傾いた方向に出光する条件を満たす、前記光学フィルムXへの入射光をL1とする。
前記L1の強度を1nmごとに測定する。青の波長域を400nm以上500nm未満、緑の波長域を500nm以上600nm未満、赤の波長域を600nm以上780nm以下とする。前記L1の強度を1nmごとに測定し、前記L1の青の波長域の最大強度をBmax、前記L1の緑の波長域の最大強度をGmax、前記L1の赤の波長域の最大強度をRmaxとする。
前記Bmaxを示す波長をL1λB、前記Gmaxを示す波長をL1λG、前記Rmaxを示す波長をL1λRとする。
前記Bmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λBのプラス方向側に位置する最小波長を+αB、前記Gmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λGのマイナス方向側に位置する最大波長を−αG、前記Gmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λGのプラス方向側に位置する最小波長を+αG、前記Rmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λRのマイナス方向側に位置する最大波長を−αRとする。
L1λB、L1λG、L1λR、+αB、−αG、+αG及び−αRが、以下(1)〜(4)の関係を満たす。
+αB<L1λG (1)
L1λB<−αG (2)
+αG<L1λR (3)
L1λG<−αR (4)
<条件2−1A>
前記光学フィルムXの面内において屈折率が最も大きい方向である遅相軸方向の屈折率をnx、前記光学フィルムXの面内において前記遅相軸方向と直交する方向である進相軸方向の屈折率をny、前記光学フィルムXの厚さ方向の屈折率をnzとした際に、nx>ny≧nzの関係である。
前記表示装置の光出射面側から、前記光学フィルムXの垂直方向から前記遅相軸方向側に40度傾いた方向に出光する光であって、前記偏光子aの吸収軸と平行な吸収軸を有する偏光子bを通過した光をL2Aとする。前記L2Aの強度を1nmごとに測定する。前記L2Aの分光スペクトルの傾きが負から正に変化する波長をL2Aボトム波長、前記L2Aの分光スペクトルの傾きが正から負に切り替わる波長をL2Aピーク波長とする。
前記Rmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λRのマイナス方向側に位置する最大波長を−βR、前記Rmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λRのプラス方向側に位置する最小波長を+βR、前記Gmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λGのマイナス方向側に位置する最大波長を−βG、前記G maxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λGのプラス方向側に位置する最小波長を+βG、前記Bmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λBのマイナス方向側に位置する最大波長を−βB、前記B maxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λBのプラス方向側に位置する最小波長を+βBとする。
−βR以上+βR以下の波長域であって、かつ600nm以上780nm以下の波長域をRβ、−βG以上+βG以下の波長域であって、かつ500nm以上600nm未満の波長域をGβ、−βB以上+βB以下の波長域であって、かつ400nm以上500nm未満の波長域をBβとする。
前記Rβ、前記Gβ、及び前記Bβのそれぞれの波長域に、前記L2Aボトム波長及び前記L2Aピーク波長をそれぞれ一以上有する。
<条件2−1B>
前記nx、前記ny、及び前記nzが、nz≧nx>nyの関係である。
前記表示装置の光出射面側から、前記光学フィルムXの垂直方向から前記進相軸方向側に40度傾いた方向に出光する光であって、前記偏光子aの吸収軸と平行な吸収軸を有する偏光子bを通過した光をL2Bとする。前記L2Bの強度を1nmごとに測定する。前記L2Bの分光スペクトルの傾きが負から正に変化する波長をL2Bボトム波長、前記L2Bの分光スペクトルの傾きが正から負に切り替わる波長をL2Bピーク波長とする。
前記Rβ、前記Gβ、及び前記Bβのそれぞれの波長域に、前記L2Bボトム波長及び前記L2Bピーク波長をそれぞれ一以上有する。
[表示装置]
本発明の表示装置は、表示素子の光出射面側の面上に、偏光子a及び光学フィルムXを有し、下記条件1−1を満たすとともに、下記条件2−1A及び条件2−1Bの何れかを満たすものである。
前記光学フィルムXに表示素子側から任意の入射角度で入射する光であって、前記光学フィルムXに入射した後、前記表示装置の垂直方向から40度傾いた方向に出光する条件を満たす、前記光学フィルムXへの入射光をL1とする。
前記L1の強度を1nmごとに測定する。青の波長域を400nm以上500nm未満、緑の波長域を500nm以上600nm未満、赤の波長域を600nm以上780nm以下とする。前記L1の強度を1nmごとに測定し、前記L1の青の波長域の最大強度をBmax、前記L1の緑の波長域の最大強度をGmax、前記L1の赤の波長域の最大強度をRmaxとする。
前記Bmaxを示す波長をL1λB、前記Gmaxを示す波長をL1λG、前記Rmaxを示す波長をL1λRとする。
前記Bmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λBのプラス方向側に位置する最小波長を+αB、前記Gmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λGのマイナス方向側に位置する最大波長を−αG、前記Gmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λGのプラス方向側に位置する最小波長を+αG、前記Rmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λRのマイナス方向側に位置する最大波長を−αRとする。
L1λB、L1λG、L1λR、+αB、−αG、+αG及び−αRが、以下(1)〜(4)の関係を満たす。
+αB<L1λG (1)
L1λB<−αG (2)
+αG<L1λR (3)
L1λG<−αR (4)
前記光学フィルムXの面内において屈折率が最も大きい方向である遅相軸方向の屈折率をnx、前記光透過性フィルムの面内において前記遅相軸方向と直交する方向である進相軸方向の屈折率をny、前記光学フィルムXの厚さ方向の屈折率をnzとした際に、nx>ny≧nzの関係である。
前記表示装置の光出射面側から、前記光学フィルムXの垂直方向から前記遅相軸方向に40度傾いた方向に出光する光であって、前記偏光子aの吸収軸と平行な吸収軸を有する偏光子bを通過した光をL2Aとする。前記L2Aの強度を1nmごとに測定する。前記L2Aの分光スペクトルの傾きが負から正に変化する波長をL2Aボトム波長、前記L2Aの分光スペクトルの傾きが正から負に切り替わる波長をL2Aピーク波長とする。
前記Rmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λRのマイナス方向側に位置する最大波長を−βR、前記Rmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λRのプラス方向側に位置する最小波長を+βR、前記Gmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λGのマイナス方向側に位置する最大波長を−βG、前記G maxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λGのプラス方向側に位置する最小波長を+βG、前記Bmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λBのマイナス方向側に位置する最大波長を−βB、前記B maxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λBのプラス方向側に位置する最小波長を+βBとする。
−βR以上+βR以下の波長域であって、かつ600nm以上780nm以下の波長域をRβ、−βG以上+βG以下の波長域であって、かつ500nm以上600nm未満の波長域をGβ、−βB以上+βB以下の波長域であって、かつ400nm以上500nm未満の波長域をBβとする。
前記Rβ、前記Gβ、及び前記Bβのそれぞれの波長域に、前記L2Aボトム波長及び前記L2Aピーク波長をそれぞれ一以上有する。
前記nx、前記ny、及び前記nzが、nz≧nx>nyの関係である。
前記表示装置の光出射面側から、前記光学フィルムXの垂直方向から前記進相軸方向に40度傾いた方向に出光する光であって、前記偏光子aの吸収軸と平行な吸収軸を有する偏光子bを通過した光をL2Bとする。前記L2Bの強度を1nmごとに測定する。前記L2Bの分光スペクトルの傾きが負から正に変化する波長をL2Bボトム波長、前記L2Bの分光スペクトルの傾きが正から負に切り替わる波長をL2Bピーク波長とする。
前記Rβ、前記Gβ、及び前記Bβのそれぞれの波長域に、前記L2Bボトム波長及び前記L2Bピーク波長をそれぞれ一以上有する。
なお、図1では、その他の光学フィルム(30)を、偏光子a(40)と光学フィルムX(20)との間に配置しているが、その他の光学フィルム(30)の配置箇所は、表示素子と偏光子aとの間や、光学フィルムXよりも観察者側であってもよい。また、表示装置の表示素子が液晶表示素子である場合、液晶表示素子の背面には図示しないバックライトが必要である。
条件1−1は、表示装置のRGB(赤、緑、青)の分光スペクトルがシャープであることを示す条件である。条件1−1について、図を引用してより具体的に説明する。
図2中、Bmaxは青の波長域(400nm以上500nm未満)における最大強度、Gmaxは緑の波長域(500nm以上600nm未満)における最大強度、Rmaxは赤の波長域(600nm以上780nm以下)における最大強度を示している。
また、図2中、L1λBはBmaxを示す波長、L1λGはGmaxを示す波長、L1λRはRmaxを示す波長を示している。
また、図2中、+αBは、Bmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λBのプラス方向側に位置する最小波長を示している。−αGは、Gmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λGのマイナス方向側に位置する最大波長を示している。+αGは、Gmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λGのプラス方向側に位置する最小波長を示している。−αRは、Rmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λRのマイナス方向側に位置する最大波長を示している。
図2の分光スペクトルはRGBのスペクトルがいずれもシャープであり、L1λB、L1λG、L1λR、+αB、−αG、+αG及び−αRが、以下(1)〜(4)の関係を満たしている。
+αB<L1λG (1)
L1λB<−αG (2)
+αG<L1λR (3)
L1λG<−αR (4)
RGBの三色の混合によって再現できる色域は、CIE−xy色度図上の三角形で示される。前記三角形は、RGB各色の頂点座標を定め、各頂点を結ぶことにより形成される。
RGBの分光スペクトルがそれぞれシャープであると、CIE−xy色度図において、Rの頂点座標はxの値が大きくyの値が小さくなり、Gの頂点座標はxの値が小さくyの値が大きくなり、Bの頂点座標はxの値が小さくyの値が小さくなる。つまり、RGBの分光スペクトルがそれぞれシャープであると、CIE−xy色度図においてRGB各色の頂点座標を結んだ三角形の面積が大きくなり、再現できる色域の幅が広くなる。なお、色域の幅が広くなることは、動画の迫力、臨場感の向上につながる。
色域を表す規格としては、「ITU−R勧告 BT.2020(以下、「BT.2020」と称する。)」等が挙げられる。ITU−Rは、「International Telecommunication Union - Radiocommunication Sector(国際電気通信連合 無線通信部門)」の略称であり、ITU−R勧告 BT.2020は、スーパーハイビジョンの色域の国際規格である。下記式で表されるCIE−xy色度図に基づくBT.2020のカバー率が後述する範囲であると、動画の迫力及び臨場感を向上しやすくできる。
<BT.2020のカバー率を表す式>
[L1のCIE−xy色度図の面積のうち、BT.2020のCIE−xy色度図の面積と重複する面積/BT.2020のCIE−xy色度図の面積]×100(%)
条件1−1を満たすようなRGBの分光スペクトルがシャープである表示装置においては、偏光サングラスを通して画像を観察した場合に、色の再現性の問題を生じやすい。この原因は、(1)光学フィルムのリタデーション値と、複屈折率の波長依存性の影響により、波長が大きくなるにつれて、光学フィルムを通過した光の分光スペクトルの強度の変化の周期が大きくなること、及び(2)光が光学フィルムを通過する距離(光学距離)が角度により変わり、角度によりリタデーション値が変化すること、にあると考えられる。
図6及び図7では、光学フィルムに入射する直前に光が通過する媒質0、及び光学フィルムから出射する直後に光が通過する媒質2は何れも空気(屈折率1.0)であり、光学フィルムXが表示装置の最表面であることを前提としている。L2Aの分光スペクトルは、偏光サングラスを通して視認される分光スペクトルとみなすことができる。
図9のL1は条件1−1を満たさないものである。図9では、L1の分光スペクトルの中にL2Aの分光スペクトルの多くが入り込んでいる。つまり、図9のように、L1の分光スペクトルがシャープでないものは、色域は狭いものの、L1の分光スペクトルの中にL2Aの分光スペクトルが入り込みやすくなり、色の再現性の問題を生じにくい。
一方、図8のように、L1の分光スペクトルがシャープであるものは、L1の分光スペクトルの中に、L2Aの分光スペクトルが入り込みにくくなり、色の再現性の問題が生じやすい。特に、赤(R)の波長域において、L1の分光スペクトルの中に、L2Aの分光スペクトルが入り込みにくくなる。この原因は、光学フィルムのリタデーション値、及び複屈折率の波長依存性等の影響により、L2Aの分光スペクトルの強度の変化の周期が波長の増加に伴い大きくなるためである。
人間が表示装置を視認する場合、多くの場合、視線が画面に垂直になるように視認する。このように視認した場合、画面の中心付近と視線との関係は垂直であるが、画面の周辺領域と視線とは一定の角度を有している。つまり、人間が表示装置を視認する場合、視野の中のリタデーション値が異なる領域が存在している(より正確に言うと、視野の中のリタデーション値は連続的に変化している)。また、複数人が同時に画面を観察する場合、各人がリタデーション値の異なる領域を観察することになる。
つまり、図6及び図7が、光学フィルムの垂直方向からnx方向(遅相軸方向)に40度傾いた方向(光学距離のリタデーション値6,392nm)の分光スペクトルであるのに対して、図12及び図13は、光学フィルムの垂直方向(リタデーション値8,000nm)の分光スペクトルである。
図6と図12とを比較すると、リタデーション値が小さい図6の方が、L2Aの分光スペクトルの強度の変化の周期が大きくなっている。つまり、リタデーション値が大きい図12の分光スペクトルとリタデーション値が小さい図6の分光スペクトルとを比べると、リタデーション値が小さい図6の分光スペクトルの方が、図2の分光スペクトル(光学フィルムを透過する前の光L1の分光スペクトル)の中に入り込みにくくなっている。
図7と図13とを比較した場合でも、リタデーション値が小さい図7の方が、L2Aの分光スペクトルの強度の変化の周期が大きくなっている。しかし、図7及び図13のベースとなる図4は、L1の分光スペクトルの分布形状がシャープではなくブロードであるため、リタデーション値が小さい図7の分光スペクトルでも、図4の分光スペクトルの中に容易に入り込むことができる。
また、人間の視野の範囲内には光学距離の違いに伴うリタデーション値が異なる領域が存在しており、L1の分光スペクトルがシャープである場合には、リタデーションが小さい領域(光学距離が長くなる斜め方向の領域)において、L1の分光スペクトルの中にL2Aの分光スペクトルが入り込みにくくなる。また、複数人で画面を観察する場合には、各人の視野範囲のリタデーション値が異なっており、リタデーション値が小さい領域(光学距離が長くなる斜め方向の領域)から観察している人間にとっては、L1の分光スペクトルの中にL2Aの分光スペクトルが入り込みにくくなる。
そして、L1の分光スペクトルの中にL2Aの分光スペクトルが入り込みにくくなることによって、色の再現性の問題が生じる。
光L2Bについても同様のことが言える。
また、BT.2020のカバー率を算出する際に必要となる「L1のCIE−xy色度図の面積」は、赤(R)表示、緑(G)表示、及び青(B)表示の際のCIE−Yxy表色系のx値及びy値をそれぞれ測定し、該測定結果から得られた「赤(R)の頂点座標」、「緑(G)の頂点座標」及び「青(B)の頂点座標」から算出できる。CIE−Yxy表色系のx値及びy値は、例えば、コニカミノルタ社製の分光放射輝度計CS−2000で測定できる。
条件2−1Aは、光学フィルムXがnx>ny≧nzの関係である場合の条件である。言い換えると、条件2−1Aは、光学フィルムXが正の複屈折材料である場合の条件である。一方、条件2−1Bは、光学フィルムXがnz≧nx>nyの関係である場合の条件である。言い換えると、条件2−1Bは、光学フィルムXが負の複屈折材料である場合の条件である。
条件2−1A及び条件2−1Bは、何れも、正面方向から斜め方向の幅広い範囲において色の再現性を良好にするための条件を示している。
なお、条件2−1A及び条件2−1Bにおいて、「偏光子b」は、実質的に「偏光サングラスの偏光子」を意図したものである。つまり、条件2−1A及び条件2−1Bにおいて、「表示装置の光出射面側から、光学フィルムXの垂直方向から40度(条件2−1Aの場合はnx方向側に40度、条件2−1Bの場合はny方向側に40度)傾いた方向に出光する光であって、偏光子aの吸収軸と平行な吸収軸を有する偏光子bを通過した光(L2A、L2B)」とは、「表示装置の光出射面側から、光学フィルムXの垂直方向から40度(条件2−1Aの場合はnx方向側に40度、条件2−1Bの場合はny方向に40度)傾いた方向に出光する光であって、偏光サングラスの偏光子を通過した光(偏光サングラスを通して人間が視認する光)」を意図している。
また、条件2−1A及び条件2−1Bにおいて、Rβを「−βR以上+βR以下の波長域であって、かつ600nm以上780nm以下の波長域」と規定しているのは、600nm未満又は780nm超の波長域については、−βR以上+βR以下の波長域であっても、ボトム波長及びピーク波長をカウントしないことを意味している。同様に、条件2−1A及び条件2−1Bにおいては、500nm未満又は600nm以上の波長域については、−βG以上+βG以下の波長域であっても、ボトム波長及びピーク波長をカウントせず、400nm未満又は500nm以上の波長域については、−βB以上+βB以下の波長域であっても、ボトム波長及びピーク波長をカウントしない。
図8中、−βR、+βR、−βG、+βG、−βB、+βBは以下の波長を示している。
−βR:Rmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λRのマイナス方向側に位置する最大波長
+βR:Rmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λRのプラス方向側に位置する最小波長
−βG:Gmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λ G のマイナス方向側に位置する最大波長
+βG:Gmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λ G のプラス方向側に位置する最小波長
−βB:Bmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λ B のマイナス方向側に位置する最大波長
+βB:Bmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λ B のプラス方向側に位置する最小波長
なお、Rβ、Gβ、及びBβは以下の波長を示している。
Rβ:−βR以上+βR以下の波長域であって、かつ600nm以上780nm以下の波長域
Gβ:−βG以上+βG以下の波長域であって、かつ500nm以上600nm未満の波長域
Bβ:−βB以上+βB以下の波長域であって、かつ400nm以上500nm未満の波長域
つまり、条件2−1Aを満たす場合、光学フィルムXの垂直方向からnx方向に40度傾いた方向では、色の再現性の問題が生じにくいことを意味している。
また、図10等により説明したように、nx>ny≧nzの関係を満たす光学フィルムXでは、垂直方向からnx方向側に傾くほどリタデーション値が減少し、垂直方向に近いほどリタデーション値が増加する。そして、上述したように、リタデーション値が増加することは、L1の山の中にL2Aが入りやすくなることを意味している。
つまり、nx>ny≧nzの関係を満たす光学フィルムXにおいて、条件2−1Aを満たすことは、光学フィルムXの垂直方向からnx方向側に40度傾いた方向〜光学フィルムの垂直方向の幅広い角度範囲において、色の再現性を良好にできることを意味している。
また、条件2−1Bを満たすことは、nz≧nx>nyの関係を満たす光学フィルムXにおいて、光学フィルムXの垂直方向からny方向側に40度傾いた方向〜光学フィルムの垂直方向の幅広い角度範囲において、色の再現性を良好にできることを意味している。
このため、L1の分光スペクトルがシャープである場合、通常の設計では、L1の赤(R)の最大強度近傍の山の中にL2A又はL2Bの赤(R)の波長域の山を1つ以上入れることができず、条件2−1A又は条件2−1Bを満たすことができない。つまり、L1の分光スペクトルがシャープである場合、通常の設計では、条件2−1A又は条件2−1Bを満たすことができず、色の再現性の問題を抑制できない。本発明は、リタデーションの波長分散性(特に、複屈折率の波長依存性が影響したリタデーションの波長分散性)、視野角ごとのリタデーション値の相違を考慮して、色の再現性の問題の抑制を可能としたものである。
なお、従来主流であったバックライトの光源として白色LEDを用いた液晶表示装置は、図4に示すようにL1の赤(R)の分光スペクトルがブロードであるため、L1の赤(R)の最大強度近傍の山の中に、L2A又はL2Bの赤(R)の波長域の山が容易に入ることができる。つまり、偏光サングラスを通して観察した際の色の再現性の問題は、従来の主流であった白色LEDを用いた液晶表示装置では、リタデーション値が極端に低い光学フィルムを用いない限り、起こりえない課題である。
前記nx、前記ny、及び前記nzが、nx>ny≧nzの関係である。
前記Rmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λRのマイナス方向側に位置する最大波長を−αR、前記Rmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λRのプラス方向側に位置する最小波長を+αR、前記Gmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λGのマイナス方向側に位置する最大波長を−αG、前記G maxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λGのプラス方向側に位置する最小波長を+αG、前記Bmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λBのマイナス方向側に位置する最大波長を−αB、前記B maxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λBのプラス方向側に位置する最小波長を+αBとする。
−αR以上+αR以下の波長域であって、かつ600nm以上780nm以下の波長域をRα、−αG以上+αG以下の波長域であって、かつ500nm以上600nm未満の波長域をGα、−αB以上+αB以下の波長域であって、かつ400nm以上500nm未満の波長域をBαとする。
前記Rα、前記Gα、及び前記Bαのそれぞれの波長域に、前記L2Aボトム波長及び前記L2Aピーク波長をそれぞれ一以上有する。
前記nx、前記ny、及び前記nzが、nz≧nx>nyの関係である。
前記Rα、前記Gα、及び前記Bαのそれぞれの波長域に、前記L2Bボトム波長及び前記L2Bピーク波長をそれぞれ一以上有する。
言い換えると、nx>ny≧nzの関係を満たす光学フィルムXにおいて条件2−1Aを満たす場合、並びに、nz≧nx>nyの関係を満たす光学フィルムXにおいて条件2−1Bを満たす場合には、下記の条件2−3を満たしていると言える。
前記表示装置の光出射面側から、前記光学フィルムXの垂直方向に出光する光であって、前記偏光子aの吸収軸と平行な吸収軸を有する偏光子bを通過した光をL3とする。前記L3の強度を1nmごとに測定する。前記L3の分光スペクトルの傾きが負から正に変化する波長をL3ボトム波長、前記L3の分光スペクトルの傾きが正から負に切り替わる波長をL3ピーク波長とする。
前記Rβ、前記Gβ、及び前記Bβのそれぞれの波長域に、前記L3ボトム波長及び前記L3ピーク波長をそれぞれ一以上有する。
つまり、上記条件2−3は、光学フィルムXに入射する光であるL1と、光学フィルムXから出射する光であるL3とが必ずしも対応していないが、条件2−3の結果には影響しない。
上述したように、本発明の表示装置は、条件1−1(L1の分光スペクトルがシャープ)を満たすために、通常の光学フィルムの設計では色の再現性の問題が生じやすくなるものの、条件2−1A及び条件2−1Bの何れかを満たすことによって、色の再現性の問題を抑制している。
また、本発明の表示装置は、L1の分光スペクトルが極めてシャープであっても、条件2−1A及び条件2−1Bの何れかを満たせば色の再現性の問題を抑制することができる。近年、色域を広げるため、L1の分光スペクトルが極めてシャープとなる表示装置の開発が進められている。本発明の表示装置は、L1の分光スペクトルが極めてシャープである表示装置においても、色の再現性の問題を抑制できる点で好適である。
例えば、本発明の表示装置は、L1の分光スペクトルが以下の条件1−2〜条件1−5の一以上を満たす表示装置(L1の分光スペクトルが極めてシャープであり、色域が極めて広い表示装置)に対して、色の再現性の問題を抑制できる点で好適である。
条件1−1〜1−4は主として色純度を高めることによる色域の拡大、条件1−5は主として明るさを考慮した色域の拡大に寄与している。
なお、条件1−2を満たすことで、色の再現性の問題をより抑制しやすくなる。
条件1−1の測定で得たL1の分光スペクトルに基づき、青の波長域における分光スペクトルの強度の平均値BAve、緑の波長域における分光スペクトルの強度の平均値GAve、赤の波長域における分光スペクトルの強度の平均値RAveを算出する。青の波長域においてL1の強度がBAveを連続して超える波長域をBp、緑の波長域においてL1の強度がGAveを連続して超える波長域をGp、赤の波長域においてL1の強度がRAveを連続して超える波長域をRpとする。Bp、Gp及びRpを示す波長域が何れも一つである。
前記+αB、前記−αG、前記+αG及び前記−αRが、以下(5)〜(6)の関係を満たす。
+αB<−αG (5)
+αG<−αR (6)
前記Bmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λBのプラス方向側に位置する最小波長を+βB、前記Gmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λGのマイナス方向側に位置する最大波長を−βG、前記Gmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λGのプラス方向側に位置する最小波長を+βG、前記Rmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λRのマイナス方向側に位置する最大波長を−βRとする。
前記+βB、前記−βG、前記+βG及び前記−βRが、以下(7)〜(8)の関係を満たす。
+βB<−βG (7)
+βG<−βR (8)
前記Bmax、前記Gmax及び前記Rmaxのうちの最大強度をL1maxとする。Bmax/L1max、Gmax/L1max及びRmax/L1maxがそれぞれ0.27以上。
条件1−5では、Bmax/L1max、Gmax/L1max及びRmax/L1maxは、それぞれ0.30以上であることがより好ましい。
同様の観点から、前記+βGと前記−βGとの差[+βG−(−βG)]は、20〜80nmであることが好ましく、25〜60nmであることがより好ましく、30〜55nmであることがさらに好ましい。同様の観点から、前記+βBと前記−βBとの差[+βB−(−βB)]は、15〜50nmであることが好ましく、20〜40nmであることがより好ましく、20〜30nmであることがさらに好ましい。
同様の観点から、前記+αGと前記−αGとの差[+αG−(−αG)]は、10〜60nmであることが好ましく、15〜50nmであることがより好ましく、20〜40nmであることがさらに好ましい。同様の観点から、前記+αBと前記−αBとの差[+αB−(−αB)]は、10〜30nmであることが好ましく、15〜25nmであることがより好ましく、15〜20nmであることがさらに好ましい。
表示素子としては、液晶表示素子、有機EL表示素子、無機EL表示素子、プラズマ表示素子等が挙げられる。なお、液晶表示素子は、タッチパネル機能を素子内に備えたインセルタッチパネル液晶表示素子であってもよい。
これらの表示素子の中でも、三色独立方式の有機EL表示素子は、L1の分光スペクトルがシャープとなりやすく、本発明の効果が有効に発揮されやすい。また、有機EL表示素子は光取り出し効率が課題となっており、光取り出し効率を向上させるために、三色独立方式の有機EL素子にマイクロキャビティ構造が備えられている。このマイクロキャビティ構造を備えた三色独立方式の有機EL素子は、光取り出し効率を向上させればさせるほどL1の分光スペクトルがシャープとなりやすいため、本発明の効果が有効に発揮されやすい。
また、表示素子が液晶表示素子であって、バックライトとして量子ドットを用いた場合も、L1の分光スペクトルがシャープとなりやすく、本発明の効果が有効に発揮されやすい。
偏光子aは、表示素子の出射面上であって、光学フィルムXよりも表示素子側に設置される。
偏光子aとしては、例えば、ヨウ素等により染色し、延伸したポリビニルアルコールフィルム、ポリビニルホルマールフィルム、ポリビニルアセタールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体系ケン化フィルム等のシート型偏光子、平行に並べられた多数の金属ワイヤからなるワイヤーグリッド型偏光子、リオトロピック液晶や二色性ゲスト−ホスト材料を塗布した塗布型偏光子、多層薄膜型偏光子等が挙げられる。なお、これらの偏光子aは、透過しない偏光成分を反射する機能を備えた反射型偏光子であってもよい。
偏光子aの両面は、プラスチックフィルム、ガラス等の透明保護板で覆うことが好ましい。透明保護板として、光学フィルムXを用いることも可能である。
表示素子と光学フィルムXとの間に2以上の偏光子を有する場合、表示素子から最も離れた側に位置する偏光子を偏光子aとする。
光学フィルムXは表示素子の光出射面側の面上であって、偏光子aよりも光出射面側に設置される。また、表示装置が複数の偏光子を有する場合、最も光出射面側に位置する偏光子(偏光子a)よりも光出射面側に光学フィルムXを設置する。
表示素子上に複数の光学フィルムを設置する場合、光学フィルムXは、表示素子から最も離れた側(視認者側)に設置することが好ましい。
まず、光学フィルムXに表示素子側から任意の入射角度で入射する光であって、光学フィルムXに入射した後、表示装置の垂直方向から40度傾いた方向に出光する条件を満たす、光学フィルムXへの入射光をL1とする。光学フィルムXを通過する際のL1の傾きはスネルの法則で計算できる。また、光学フィルムXが他の光学部材の積層されている場合、光学フィルムXに対するL1の入射角度はスネルの法則で計算できる。なお、光学フィルムの屈折率は「(nx+ny+nz)/3」とする。
L1の強度を「I0」、光学フィルムXの波長550nmのリタデーション値を「Re550」、[光学フィルムXを構成する材料の波長400〜780nmの各波長の複屈折率/光学フィルムXを構成する材料の波長550nmの複屈折率]を「N(λ)」、偏光子aの偏光子の吸収軸(直線偏光の振動方向)と光学フィルムXの遅相軸とがなす角度を「θ」とする。
かかる前提において、表示装置の光出射面側から、光学フィルムXの垂直方向から遅相軸方向側に40度傾いた方向に出光する光であって、偏光子aの吸収軸と平行な吸収軸を有する偏光子bを通過した光(L2A)の強度であるIは、以下の式(A)で表すことができる。なお、L1は、光学フィルムXより表示素子側に位置する偏光子aを通過した直線偏光であることを前提としている。
I=I0−I0・sin2(2θ)・sin2(π・N(λ)・Re550/λ) (A)
光学フィルムXの面内において屈折率が最も大きい方向である遅相軸方向の波長550nmにおける屈折率をnx、光学フィルムXの面内において遅相軸方向と直交する方向である進相軸方向の波長550nmにおける屈折率をny、光学フィルムXの厚さ方向の波長550nmにおける屈折率をnzとする。
かかる前提において、光学フィルムXを構成する材料の波長550nmの複屈折率Δnxzは、下記式(B)により算出できる。
また、上記式(A)において、光学フィルムXの波長550nmのリタデーション値(Re550)は、光学フィルムXの垂直方向の厚みをt、光学フィルムXを通過する際のL1の傾きをθ1とした場合、上記式(B)で算出した複屈折率に、(t/cosθ1)を乗じることにより算出できる。
光学フィルムXの垂直方向の厚みtは、例えば、走査型透過電子顕微鏡(STEM)を用いて撮影した光学フィルムXの断面の画像から10箇所の厚みを測定し、10箇所の値の平均値から算出できる。STEMの加速電圧は10kv〜30kV、倍率は100〜700倍とすることが好ましい。
まず、材料が等方性である状態(未延伸状態)において、アッベ屈折率計(アタゴ社製 NAR−4T)を用いて平均屈折率Nを測定する。次いで、上記材料を延伸等の方法において屈折率異方性を付与し、光学フィルムXを作製し、二以上の偏光子を用いて、光学フィルムXの遅相軸方向(主軸の方向)を求めた後、二つの軸(遅相軸の屈折率、及び遅相軸に直交する軸)の屈折率(nx、ny)を、アッベ屈折率計(アタゴ社製 NAR−4T)を用いて測定する。次いで、下記式により、nzを算出する。
nz=3N−nx−ny
屈折率は10回測定した平均値を採用する。
なお、偏光子aの偏光子の吸収軸(直線偏光の振動方向)と光学フィルムXの遅相軸(nx方向)のなす角度θが45度の場合に、Iの値は最大値を示す。このため、θを45度とした下記式(C)により上記シミュレーションを行うことが好ましい。
I=I0−I0・sin2(π・N(λ)・Re550/λ) (C)
光学フィルムXがnz≧nx>nyの関係である場合に条件2−1Bを満たす光学フィルムXを決定する手法については、光学フィルムXを構成する材料の波長550nmの複屈折率Δnyzを下記式(D)で算出する以外は、光学フィルムXがnx>ny≧nzの関係である場合と同様の手法により算出できる。
このため、光学フィルムXとしては、リタデーション値3,000nm以上30,000nm以下の範囲で条件2−1A及び条件2−1Bの何れかを満たすものを用いることが好ましい。光学フィルムXのリタデーション値は、5,000nm以上20,000nm以下のものがより好ましく、6,000nm以上15,000nm以下のものがさらに好ましく、7,000nm以上12,000nm以下のものがよりさらに好ましい。なお、ここでいうリタデーション値は波長550nmにおける光学フィルムXの垂直方向のリタデーション値である。
光透過性基材としては、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、シクロオレフィンポリマーフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム、アクリルフィルム及びポリスチレンフィルム等のプラスチックフィルムを延伸したものが挙げられる。
ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、シクロオレフィンポリマーフィルム、ポリイミドフィルム及びポリアミドフィルムは、正の複屈折率材料であり、条件2−1Aを満たすのに適している。アクリルフィルム及びポリスチレンフィルムは、負の複屈折率材料であり、条件2−1Bを満たすのに適している。
上記光透過性基材の中でも、複屈折率を大きくしやすいという観点から、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルムを延伸したものが好ましい。特に、ポリエステルフィルムを延伸したもの(延伸ポリエステルフィルム)は、正分散性が強く、短波長側に向かうにつれて複屈折率が大きくなる(長波長側に向かうにつれて複屈折率が小さくなる)性質を有するため、他のプラスチックフィルムと同等のリタデーション値であっても上記条件2−1Aを満たしやすくできる点で好適である。言い換えると、光学フィルムXの基材として延伸ポリエステルフィルムを用いた場合、基材の厚みを必要以上に厚くしなくても、上記条件2−1Aを満たしやすくできる点で好適である。
ポリエステルフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)、ポリエチレンナフタレートフィルム(PENフィルム)等が好適である。
延伸は、縦一軸延伸、テンター延伸、逐次二軸延伸及び同時二軸延伸等が挙げられる。
本発明の表示装置は、位相差フィルム、ハードコートフィルム、ガスバリアフィルム等のその他の光学フィルムを有していてもよい。なお、その他の光学フィルムは、光学フィルムXよりも表示素子側に設置することが好ましい。
本発明の表示装置は、表示素子と光学フィルムXとの間にタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置であってもよい。表示素子上の偏光子aとタッチパネルとの位置関係は特に限定されないが、最も光出射面側に位置する偏光子(偏光子a)を、タッチパネルと光学フィルムXとの間に配置させることが好ましい。
タッチパネルとしては、抵抗膜式タッチパネル、静電容量式タッチパネル、インセルタッチパネル、電磁誘導式タッチパネル、光学式タッチパネル及び超音波式タッチパネル等が挙げられる。
表示装置が液晶表示装置の場合、表示素子の背面にはバックライトが配置される。
バックライトとしては、エッジライト型バックライト、直下型バックライトの何れも用いることができる。
バックライトの光源としては、LED、CCFL等が挙げられるが、光源として量子ドットを用いたバックライトは、L1の分光スペクトルがシャープとなりやすく、本発明の効果が有効に発揮されやすい。
一次光源が青に相当する波長の一次光を放出する場合、二次光源である量子ドットは、一次光を吸収して赤に相当する波長の二次光を放出する第1量子ドット、及び一次光を吸収して緑に相当する波長の二次光を放出する第2量子ドットの少なくとも一種を含むことが好ましく、前記第1量子ドット及び前記第2量子ドットの両方を含むことがより好ましい。
量子ドットは、半導体のナノメートルサイズの微粒子であり、量子閉じ込め効果(量子サイズ効果)を生じる材料であれば特に限定されない。
量子ドットは、バックライトを構成する光学フィルム中に含有させればよい。
本発明の表示装置の光学フィルムの選定方法は、表示素子の光出射面側の面上に、偏光子a及び光学フィルムXを有する表示装置の光学フィルムの選定方法であって、光学フィルムに入射する光が上記条件1−1を満たす場合に、上記条件2−1A及び条件2−1Bの何れかを満たす光学フィルムを選定するものである。
(a)条件1−1において測定したL1の分光スペクトルの測定結果と、上記式(A)とに基づいて、光学フィルムXのリタデーション値に応じたL2Aの分光スペクトルをシミュレーションにより算出する。なお、上記式(A)の代わりに上記式(C)を用いてもよい。
(b)L1の分光スペクトルと、シミュレーションで算出したL2Aの分光スペクトルとを対比し、条件2−1Aを満たすリタデーションを有する光学フィルムを光学フィルムXとして選定する。
本発明の表示装置の光学フィルムの選定方法は、L1の分光スペクトルが極めてシャープである場合に特に有効である。具体的には、L1の分光スペクトルが前記条件1−2〜1−5を満たす場合、色の再現性の問題はより深刻化するため、本発明の表示装置の光学フィルムの選定方法が極めて有用となる。
ポリエチレンテレフタレートを290℃で溶融して、フィルム形成ダイを通して、シート状に押出し、水冷冷却した回転急冷ドラム上に密着させて冷却し、未延伸フィルムを作製した。この未延伸フィルムを二軸延伸試験装置(東洋精機社)にて、120℃にて1分間予熱した後、120℃で4.0倍固定端一軸延伸して、光学フィルムを作製した。この光学フィルムの波長550nmにおける屈折率nx=1.7005、ny=1.6005、nz=1.5501であった。
この光学フィルムの膜厚を調整し、光学フィルムの垂直方向のリタデーション値(Re0度)が以下の値を有する光学フィルムi〜vを得た。
光学フィルムi :Re0度=4,000nm(Re23.4度=3,196nm)
光学フィルムii :Re0度=6,000nm(Re23.4度=4,794nm)
光学フィルムiii:Re0度=8,000nm(Re23.4度=6,392nm)
光学フィルムiv :Re0度=12,000nm(Re23.4度=9,588nm)
光学フィルムv :Re0度=14,000nm(Re23.4度=11,186nm)
かっこ内のRe23.4度は、光学フィルムi〜vの屈折角23.4度の光学距離のリタデーション値を示す。ここで、23.4度は、「光学フィルムに光が入射する直前の媒質0、及び、光学フィルムから光が出射した直後の媒質2が何れも空気(屈折率1.0)」、「光学フィルムから出射する光の出射角度を40度」、「光学フィルムの平均屈折率を1.617」とした際に、スネルの法則から算出される、光学フィルムと媒質2との界面の屈折角(光学フィルムを通過する際のL1の傾きθ1)を示す。
なお、光学フィルムi〜vは、何れもnx>ny≧nzの関係を満たす正の複屈折材料である。
分光光度計を用いて、視野角1度として、下記の表示装置A〜Eを白表示させた際に、光学フィルムの垂直方向から遅相軸方向側に−40度傾いた方向から入射する光(L1)の強度を1nmごとに測定した。表示装置A〜Eにおいて、光学フィルムに光が入射する直前の媒質0、及び、光学フィルムから光が出射した直後の媒質2は、何れも空気(屈折率1.0)である。また、表示装置A〜Eでは、光学フィルムを最表面に用いている(表示装置A〜Eでは、光学フィルムの光出射面=表示装置の光出射面)。また、表示装置A〜Eにおいて、偏光子aの吸収軸(直線偏光の振動方向)と光学フィルムXの遅相軸とのなす角度は45度としている。また、L1の強度の測定箇所は表示装置の有効表示領域の中心とした。
表示装置AのL1の分光スペクトルを図2、表示装置BのL1の分光スペクトルを図3、表示装置CのL1の分光スペクトルを図4、表示装置DのL1の分光スペクトルを図5、表示装置EのL1の分光スペクトルを図15に示す。また、測定結果に基づいて算出した条件1−1〜1−5に関する数値を表1に示す。また、条件1−1〜1−5を満たすものを「○」、満たさないものを「×」として、併せて表1に示す。
マイクロキャビティ構造を備えた三色独立方式の有機EL表示素子上に、偏光子a及び光学フィルムを有する市販の表示装置。CIE−xy色度図に基づくBT.2020のカバー率:77%。
<表示装置B>
表示素子がカラーフィルター付きの液晶表示素子であり、バックライトの光源が冷陰極蛍光管(CCFL)であり、表示素子上に偏光子a及び光学フィルムを有する市販の表示装置。
<表示装置C>
表示素子がカラーフィルター付きの液晶表示素子であり、バックライトの光源が白色LEDであり、表示素子上に偏光子a及び光学フィルムを有する市販の表示装置。CIE−xy色度図に基づくBT.2020のカバー率:49%。
<表示装置D(量子ドットを用いた表示装置1)>
表示素子がカラーフィルター付きの液晶表示素子であり、バックライトの一次光源が青色LEDであり、二次光源が量子ドットであり、表示素子上に偏光子a及び光学フィルムを有する市販の表示装置。CIE−xy色度図に基づくBT.2020のカバー率:68%。
<表示装置E(量子ドットを用いた表示装置2)>
表示素子がカラーフィルター付きの液晶表示素子であり、バックライトの一次光源が青色LEDであり、二次光源が量子ドットであり、表示素子上に偏光子a及び光学フィルムを有する市販の表示装置。CIE−xy色度図に基づくBT.2020のカバー率:52%。
表示装置A〜Eの光学フィルムとして、光学フィルムi〜vを配置して、表示装置A−i〜A−v、表示装置B−i〜B−v、表示装置C−i〜C−v、表示装置D−i〜D−v及び表示装置E−i〜E−vを得た。
上記2で測定したL1の分光スペクトルと、上記式(B)とを元に、表示装置A−i〜A−v、表示装置B−i〜B−v、表示装置C−i〜C−v、表示装置D−i〜D−v及び表示装置E−i〜E−vの光学フィルムの光出射面側から光学フィルムの垂直方向から遅相軸方向側に40度傾いた方向に出光する光であって、偏光子aの吸収軸と平行な吸収軸を有する偏光子bを通過した光(L2)の強度であるIをシミュレーションにより算出した。シミュレーション結果に基づいて算出した条件2−1A及び2−2Aに関する数値を表2〜6に示す。また、条件2−1A及び2−2Aを満たすものを「○」、満たさないものを「×」として、併せて表2〜6に示す。
なお、シミュレーションにより算出した条件2−1A及び2−2Aに関する数値を実測値に基づき算出したところ、同様の結果が得られた。
光学フィルムの光出射面側から光学フィルムの垂直方向に出光する光であって、偏光子aの吸収軸と平行な吸収軸を有する偏光子bを通過した光をL3とする。分光光度計を用いて、視野角1度として、L3の強度を1nmごとに測定する。上記2で測定したL1の分光スペクトルと、L3の分光スペクトルとを対比し、上記条件2−3に関する数値を算出した。結果を表2〜6に示す。
以下のように、表示装置A−i〜A−v、表示装置B−i〜B−v、表示装置C−i〜C−v、表示装置D−i〜D−v及び表示装置E−i〜E−vを評価した。結果を表2〜表6に示す。
表示装置の画面を白表示もしくは略白表示にした。偏光サングラスを介して様々な角度から画面を観察し、画面が暗くなる箇所があるかどうかを目視で評価した。
A:画面が暗くなる箇所がない。
C:画面が暗くなる箇所がある。
表示装置の画面をカラー表示にした。一つの表示装置の前に3人が横に並び、偏光サングラスをかけた状態(状態1)、及び偏光サングラスを外して画面上に偏光サングラスと同色に染色したガラス板を設置した状態(状態2)の2つの状態において画面を観察し、評価した。表示装置の真ん中に位置する人が正面方向からの観察、表示装置の両側に位置する人が斜め方向からの観察に該当する。異なる3名がペアとなり、同様の評価を7回行った。
状態1と状態2との色の差が気にならないものを2点、状態1と状態2との色の差が若干気になるものを1点、状態1と状態2との色の差がひどく気になるものを0点として、21人の平均点を算出した。
A:平均点が1.7点以上
B:平均点が1.5点以上1.7点未満
C:平均点が1.0点以上1.5点未満
D:平均点が1.0点未満
表示装置の画面をカラーの動画表示にして、偏光サングラスを外した状態で画面を観察し、動画の臨場感を目視で評価した。
A:臨場感を強く感じる。
B:臨場感を感じる。
C:臨場感が物足りない。
また、条件1−1及び条件2−1Aを満たす表示装置の中でも、さらに条件1−2〜1〜5を満たすとともに、CIE−xy色度図に基づくBT.2020のカバー率が60%以上である表示装置(表示装置A−iii〜v、D−ii〜v)は、動画の臨場感がより優れるものであった。
また、条件1−1及び条件2−1Aを満たす表示装置の中でも、さらに条件2−2Aを満たす表示装置(表示装置A−iii〜v、D−iii〜v、E−iii〜v)は、色の再現性の問題をより抑制できるものであった。
なお、光学フィルムi〜vの特許文献2で定義するNZ係数は、−0.504であり、特許文献2のNZ係数が1.5以下の要件を満たすものである。表1〜表6の結果から、NZ係数が1.5以下であっても、条件1−1を満たすような色域が広い表示装置においては、色の再現性の問題を必ずしも抑制できないことが確認できる。
10a:有機EL表示素子
20:光学フィルムX
30:その他の光学フィルム
40:偏光子a
100:表示装置
Claims (7)
- 表示素子の光出射面側の面上に、偏光子a及び光学フィルムXを有し、前記表示素子が有機EL表示素子又は無機EL表示素子であり、下記条件1−1を満たすとともに、下記条件2−1Aを満たす表示装置。
<条件1−1>
前記光学フィルムXに表示素子側から任意の入射角度で入射する光であって、前記光学フィルムXに入射した後、前記表示装置の垂直方向から40度傾いた方向に出光する条件を満たす、前記光学フィルムXへの入射光をL1とする。
前記L1の強度を1nmごとに測定する。青の波長域を400nm以上500nm未満、緑の波長域を500nm以上600nm未満、赤の波長域を600nm以上780nm以下とする。前記L1の強度を1nmごとに測定し、前記L1の青の波長域の最大強度をBmax、前記L1の緑の波長域の最大強度をGmax、前記L1の赤の波長域の最大強度をRmaxとする。
前記Bmaxを示す波長をL1λB、前記Gmaxを示す波長をL1λG、前記Rmaxを示す波長をL1λRとする。
前記Bmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λBのプラス方向側に位置する最小波長を+αB、前記Gmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λGのマイナス方向側に位置する最大波長を−αG、前記Gmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λGのプラス方向側に位置する最小波長を+αG、前記Rmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λRのマイナス方向側に位置する最大波長を−αRとする。
L1λB、L1λG、L1λR、+αB、−αG、+αG及び−αRが、以下(1)〜(4)の関係を満たす。
+αB<L1λG (1)
L1λB<−αG (2)
+αG<L1λR (3)
L1λG<−αR (4)
<条件2−1A>
前記光学フィルムXの面内において屈折率が最も大きい方向である遅相軸方向の屈折率をnx、前記光学フィルムXの面内において前記遅相軸方向と直交する方向である進相軸方向の屈折率をny、前記光学フィルムXの厚さ方向の屈折率をnzとした際に、nx>ny≧nzの関係である。
前記表示装置の光出射面側から、前記光学フィルムXの垂直方向から前記遅相軸方向側に40度傾いた方向に出光する光であって、前記偏光子aの吸収軸と平行な吸収軸を有する偏光子bを通過した光をL2Aとする。前記L2Aの強度を1nmごとに測定する。前記L2Aの分光スペクトルの傾きが負から正に変化する波長をL2Aボトム波長、前記L2Aの分光スペクトルの傾きが正から負に切り替わる波長をL2Aピーク波長とする。
前記Rmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λRのマイナス方向側に位置する最大波長を−βR、前記Rmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λRのプラス方向側に位置する最小波長を+βR、前記Gmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λGのマイナス方向側に位置する最大波長を−βG、前記G maxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λGのプラス方向側に位置する最小波長を+βG、前記Bmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λBのマイナス方向側に位置する最大波長を−βB、前記B maxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λBのプラス方向側に位置する最小波長を+βBとする。
−βR以上+βR以下の波長域であって、かつ600nm以上780nm以下の波長域をRβ、−βG以上+βG以下の波長域であって、かつ500nm以上600nm未満の波長域をGβ、−βB以上+βB以下の波長域であって、かつ400nm以上500nm未満の波長域をBβとする。
前記Rβ、前記Gβ、及び前記Bβのそれぞれの波長域に、前記L2Aボトム波長及び前記L2Aピーク波長をそれぞれ一以上有する。 - さらに、下記条件1−2を満たす請求項1に記載の表示装置。
<条件1−2>
前記条件1−1の測定で得たL1の分光スペクトルに基づき、青の波長域における分光スペクトルの強度の平均値BAve、緑の波長域における分光スペクトルの強度の平均値GAve、赤の波長域における分光スペクトルの強度の平均値RAveを算出する。青の波長域においてL1の強度がBAveを連続して超える波長域をBp、緑の波長域においてL1の強度がGAveを連続して超える波長域をGp、赤の波長域においてL1の強度がRAveを連続して超える波長域をRpとする。Bp、Gp及びRpを示す波長域の数が何れも一つである。 - さらに、下記条件1−3を満たす請求項1又は2に記載の表示装置。
<条件1−3>
前記+αB、前記−αG、前記+αG及び前記−αRが、以下(5)〜(6)の関係を満たす。
+αB<−αG (5)
+αG<−αR (6) - さらに、下記条件1−4を満たす請求項1〜3の何れか1項に記載の表示装置。
<条件1−4>
前記Bmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λBのプラス方向側に位置する最小波長を+βB、前記Gmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λGのマイナス方向側に位置する最大波長を−βG、前記Gmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λGのプラス方向側に位置する最小波長を+βG、前記Rmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λRのマイナス方向側に位置する最大波長を−βRとする。
前記+βB、前記−βG、前記+βG及び前記−βRが、以下(7)〜(8)の関係を満たす。
+βB<−βG (7)
+βG<−βR (8) - さらに、下記条件1−5を満たす請求項1〜4の何れか1項に記載の表示装置。
<条件1−5>
前記Bmax、前記Gmax及び前記Rmaxのうちの最大強度をL1maxとする。Bmax/L1max、Gmax/L1max及びRmax/L1maxがそれぞれ0.27以上。 - さらに、下記条件2−2Aを満たす請求項1〜5の何れか1項に記載の表示装置。
<条件2−2A>
前記nx、前記ny、及び前記nzが、nx>ny≧nzの関係である。
前記Rmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λRのマイナス方向側に位置する最大波長を−αR、前記Rmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λRのプラス方向側に位置する最小波長を+αR、前記Gmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λGのマイナス方向側に位置する最大波長を−αG、前記G maxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λGのプラス方向側に位置する最小波長を+αG、前記Bmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λBのマイナス方向側に位置する最大波長を−αB、前記B maxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λBのプラス方向側に位置する最小波長を+αBとする。
−αR以上+αR以下の波長域であって、かつ600nm以上780nm以下の波長域をRα、−αG以上+αG以下の波長域であって、かつ500nm以上600nm未満の波長域をGα、−αB以上+αB以下の波長域であって、かつ400nm以上500nm未満の波長域をBαとする。
前記Rα、前記Gα、及び前記Bαのそれぞれの波長域に、前記L2Aボトム波長及び前記L2Aピーク波長をそれぞれ一以上有する。 - 表示素子の光出射面側の面上に、偏光子a及び光学フィルムXを有する表示装置の光学フィルムの選定方法であって、前記表示素子が有機EL表示素子又は無機EL表示素子であり、光学フィルムに入射する光が下記条件1−1を満たす場合に、下記条件2−1Aを満たす光学フィルムを選定する、表示装置の光学フィルムの選定方法。
<条件1−1>
前記光学フィルムXに表示素子側から任意の入射角度で入射する光であって、前記光学フィルムXに入射した後、前記表示装置の垂直方向から40度傾いた方向に出光する条件を満たす、前記光学フィルムXへの入射光をL1とする。
前記L1の強度を1nmごとに測定する。青の波長域を400nm以上500nm未満、緑の波長域を500nm以上600nm未満、赤の波長域を600nm以上780nm以下とする。前記L1の強度を1nmごとに測定し、前記L1の青の波長域の最大強度をBmax、前記L1の緑の波長域の最大強度をGmax、前記L1の赤の波長域の最大強度をRmaxとする。
前記Bmaxを示す波長をL1λB、前記Gmaxを示す波長をL1λG、前記Rmaxを示す波長をL1λRとする。
前記Bmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λBのプラス方向側に位置する最小波長を+αB、前記Gmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λGのマイナス方向側に位置する最大波長を−αG、前記Gmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λGのプラス方向側に位置する最小波長を+αG、前記Rmaxの1/2以下の強度を示す波長であってL1λRのマイナス方向側に位置する最大波長を−αRとする。
L1λB、L1λG、L1λR、+αB、−αG、+αG及び−αRが、以下(1)〜(4)の関係を満たす。
+αB<L1λG (1)
L1λB<−αG (2)
+αG<L1λR (3)
L1λG<−αR (4)
<条件2−1A>
前記光学フィルムXの面内において屈折率が最も大きい方向である遅相軸方向の屈折率をnx、前記光学フィルムXの面内において前記遅相軸方向と直交する方向である進相軸方向の屈折率をny、前記光学フィルムXの厚さ方向の屈折率をnzとした際に、nx>ny≧nzの関係である。
前記表示装置の光出射面側から、前記光学フィルムXの垂直方向から前記遅相軸方向側に40度傾いた方向に出光する光であって、前記偏光子aの吸収軸と平行な吸収軸を有する偏光子bを通過した光をL2Aとする。前記L2Aの強度を1nmごとに測定する。前記L2Aの分光スペクトルの傾きが負から正に変化する波長をL2Aボトム波長、前記L2Aの分光スペクトルの傾きが正から負に切り替わる波長をL2Aピーク波長とする。
前記Rmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λRのマイナス方向側に位置する最大波長を−βR、前記Rmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λRのプラス方向側に位置する最小波長を+βR、前記Gmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λGのマイナス方向側に位置する最大波長を−βG、前記G maxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λGのプラス方向側に位置する最小波長を+βG、前記Bmaxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λBのマイナス方向側に位置する最大波長を−βB、前記B maxの1/3以下の強度を示す波長であってL1λBのプラス方向側に位置する最小波長を+βBとする。
−βR以上+βR以下の波長域であって、かつ600nm以上780nm以下の波長域をRβ、−βG以上+βG以下の波長域であって、かつ500nm以上600nm未満の波長域をGβ、−βB以上+βB以下の波長域であって、かつ400nm以上500nm未満の波長域をBβとする。
前記Rβ、前記Gβ、及び前記Bβのそれぞれの波長域に、前記L2Aボトム波長及び前記L2Aピーク波長をそれぞれ一以上有する。
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