JP7451922B2 - 自発光型画像表示装置 - Google Patents
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Description
nx>ny≒nz (1)
135nm<RoA(550)<145nm (3)
nx≒ny<nz (4)
〔式(1)、式(3)および式(4)において、
nxは、フィルム面内における遅相軸方向の屈折率を表し、
nyは、フィルム面内であって遅相軸に直交する方向の屈折率を表し、
nzは、フィルムの厚み方向の屈折率を表し、
RoA(λ)は、第1の位相差フィルムの波長λnmにおける面内位相差値を表す。〕
RoA(450)/RoA(550)≦0.93 (2)
〔式(2)において、
RoA(λ)は、第1の位相差フィルムの波長λnmにおける面内位相差値を表す。〕
本発明の自発光型画像表示装置(100)は、円偏光板(5)と光反射性自発光型画像表示素子(16)とを備える。円偏光板(5)は、光反射性自発光型画像表示素子(16)に積層されている。円偏光板(5)と光反射性自発光型画像表示素子(16)との間には光拡散層(14)が介在している。
偏光板(1)は、偏光フィルム(10)と、偏光フィルムの片面もしくは両面に貼合された保護フィルム(11、12)とからなるフィルムのことをいう。偏光板が備える保護フィルムは、後述のハードコート層、反射防止層、帯電防止層などの表面処理層を有していてもよい。偏光フィルムと保護フィルムとは、例えば接着剤層や粘着剤層を介して積層することができる。偏光板が備える部材について、以下に説明する。
偏光板(1)が備える偏光フィルム(10)は、その吸収軸に平行な振動面をもつ直線偏光を吸収し、吸収軸に直交する振動面、すなわち透過軸と平行な振動面を持つ直線偏光を透過する性質を有する吸収型の偏光フィルムであることができる。偏光フィルムとしては、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素を吸着配向させた偏光フィルムを好適に用いることができる。偏光フィルムは、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを一軸延伸する工程;ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色することにより二色性色素を吸着させる工程;二色性色素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液等の架橋液で処理する工程;及び、架橋液による処理後に水洗する工程を含む方法によって製造できる。
偏光フィルム(10)は通常、その片面または両面に保護フィルムを積層した偏光板として用いられる。図1に示す自発光型画像表示装置(100)においては、偏光フィルム(10)の両面にそれぞれ保護フィルム(11,12)が積層されている。偏光フィルム(10)の一方の面に積層した保護フィルムを第1の保護フィルム(11)とし、もう一方の面にせきそうした保護フィルム(12)を第2の保護フィルムとしている。積層される保護フィルムは、透光性を有する熱可塑性樹脂フィルムであることができ、好ましくは光学的に透明な熱可塑性樹脂フィルムである。
位相差フィルム(2)は、第1の位相差フィルム(20)だけであってもよいし、図1に示すように、第1の位相差フィルム(20)と第2の位相差フィルム(21)とを有していてもよい。さらに、位相差フィルムは後述の基材、配向膜、その他の位相差層を含んでいてもよい。
RoA(450)/RoA(550)≦0.93 (2)
135nm<RoA(550)<145nm (3)
式(1)~式(3)において、nxは、フィルム面内における遅相軸方向の屈折率を表し、nyは、フィルム面内であって遅相軸に直交する方向の屈折率を表し、nzは、フィルムの厚み方向の屈折率を表す。RoA(λ)は、第1の位相差フィルムの波長λnmにおける面内位相差値を表す。
RoA(λ)=〔nx(λ)-ny(λ)〕×d
ここで、RoA(450)/RoA(550)は、第1の位相差フィルムの波長分散性を表し、好ましくは0.92以下である。
式(4)において、nxは、フィルム面内における遅相軸方向の屈折率を表し、nyは、フィルム面内であって遅相軸に直交する方向の屈折率を表し、nzは、フィルムの厚み方向の屈折率を表す。
nx≒ny>nz (9)
0.1<|RthC(550)|/|RoA(550)|<0.5 (5) 0.5<|RthC(550)|/|RoA(550)|<1.0 (7)式(5)および式(7)において、RoA(λ)は、第1の位相差フィルムの波長λnmにおける面内位相差値を表し、RthC(λ)は、第2の位相差フィルムの波長λnmにおける厚み方向の位相差値を表す。
RthC(λ)={〔nx(λ)+ny(λ)〕/2-nz}×d
本発明の自発光型画像表示装置(100)は、光拡散層(14)を備える。光拡散層は、入射光を拡散させる機能を有する光学素子である。光拡散層(14)の内部ヘイズは35%以上85%以下であり、好ましくは50%以上80%以下である。光拡散層(14)の内部ヘイズとは、全ヘイズのうち、光拡散層の表面形状に起因するヘイズ(表面ヘイズ)以外のヘイズである。光拡散層(14)の表面ヘイズは1%未満であることが好ましい。
全ヘイズ(%)=(Td/Tt)×100 (12)
により求められる。
前面板は、偏光板(5)の視認側に配置されることができる。前面板は、接着層を介して偏光板に積層されることができる。接着層としては、例えば粘着剤層や前述の接着剤層が挙げられる。
遮光パターン(ベゼル)は、前面板における表示素子側に形成することができる。遮光パターンは、表示装置の各配線を隠し使用者に視認されないようにすることができる。遮光パターンの色及び/または材質は特に制限されることはなく、黒色、白色、金色などの多様な色を有する樹脂物質で形成することができる。一実施形態において、遮光パターンの厚さは2μm~50μmであってもよく、好ましくは4μm~30μmであってもよく、より好ましくは6μm~15μmの範囲であってもよい。また、遮光パターンと表示部の間の段差による気泡混入及び境界部の視認を抑制するために、遮光パターンに形状を付与することができる。
図1に示した自発光型画像表示装置(100)を例に、本発明の自発光型画像表示装置(100)の製造方法を説明する。本発明の自発光型画像表示装置(100)は、例えば光拡散層(14)として光拡散粘着座右層を用いる場合には、偏光板(5)と位相差フィルム(2)とを粘着剤層(13)を介して積層し、その後、位相差フィルム(2)側で光反射性自発光型画像表示素子(16)に光拡散層(14)(光拡散粘着剤層)を介して積層することにより製造できる。
円偏光板(5)は、例えば光拡散層(14)である光拡散粘着剤層を介して、光反射性自発光型画像表示素子(16)に積層される。
本発明の自発光型画像表示装置(100)を構成する光反射性自発光型画像表示素子は、自ら発光して画像を表示する画像表示素子であって、前面側から入射した光を内部で前面側に向けて反射する特性を有する画像表示素子である。具体的には、例えば有機エレクトロルミネッセンス画像表示素子等が挙げられる。
フィルムの厚みは、日本分光株式会社製のエリプソメータ M-220、又は接触式膜厚計(株式会社ニコン製のMH-15M、カウンタTC101、MS-5C)を用いて測定した。
(2)位相差値の測定方法:
厚み方向の位相差値や面内位相差値は、王子計測機器株式会社 KOBRA-WPR、又は日本分光株式会社製のエリプソメータ M-220を使用して測定した。
(3)内部反射光の強度L*の測定方法:
光反射層に円偏光板を貼合したサンプルについて、ディスプレイ評価システム「DMS803」(Instrument SystemsGmbH製)を用いて、図5(a)に示すように、傾斜角度(円偏光板(5)に対して垂直方向(法線)(H)基準)45°から平行白色光(L)で円偏光板(5)を照明しながら、傾斜角度(円偏光板に対して垂直方向基準)10°~70°の範囲、および円偏光板面内の方位0°~360°の範囲で内部反射光の反射強度L*を測定し、傾斜角度を動径座標とし、面内の方位を角度座標とする極座標系にプロットした。
(4)光拡散粘着剤層の内部ヘイズの測定
光拡散粘着剤層のセパレータが貼合されている表面とは反対側の露出面を無アルカリガラスに貼合し、光拡散粘着剤層からセパレータを剥離し、セパレータの剥離により露出した粘着剤層の表面に透明樹脂フィルム(「ゼオノアZF14-013」、日本ゼオン株式会社製、環状ポリオレフィンフィルム)を貼り付けて測定対象のサンプルを準備した。上記作製したサンプルのガラス面に光入射し、積分球式光線透過率測定装置(スガ試験機株式会社製「Haze Meter Hz-V3」)を用いて、JIS K7105に準拠して、拡散透過率Hd(%)と全光線透過率Ht(%)を測定した。そして、上記した式(12)により全ヘイズを算出した。なお、上記のようにして準備したサンプルは、粘着剤層の光が出射する表面に透明フィルムが貼合されているため、表面ヘイズがゼロであるとみなすことができる。したがって、内部ヘイズは、式(12)により算出される全ヘイズの値と同じ値とみなすことができる。
市販のアルミ箔を平板に貼って反射層とした。この反射層は、Y値SCIが81%であり、Y値SCEが65%であった。
〔水平配向膜形成用組成物の調製〕
下記構造の光配向性材料5部(重量平均分子量:30000)とシクロペンタノン(溶媒)95部とを混合した。得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、水平配向膜形成用組成物を得た。
日産化学工業株式会社製、サンエバーSE610を準備した。
水平配向液晶硬化膜(第1の位相差フィルム)を形成するために、以下の重合性液晶化合物Aおよび重合性液晶化合物Bを用いた。重合性液晶化合物Aは、特開2010-31223号公報に記載された方法で製造した。また、重合性液晶化合物Bは、特開2009-173893号公報に記載された方法に準じて製造した。以下にそれぞれの分子構造を示す。
垂直配向液晶硬化膜(第2の位相差フィルム)を形成するために、以下の手順で組成物を調製した。重合性液晶化合物であるPaliocolor LC242(BASF社製)100部に対して、レベリング剤としてF-556を0.1部、及び重合開始剤としてイルガキュア369を3部添加した。固形分濃度が13%となるようにシクロペンタノンを添加して、垂直配向液晶硬化膜形成用組成物を得た。
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素を吸着配向させた偏光フィルム(厚み8μm)(10)と、その片面にポリビニルアルコール系樹脂水溶液により貼合された環状ポリオレフィン系樹脂フィルム(厚み25μm)(11)と、その反対面にポリビニルアルコール系樹脂水溶液により貼合されたトリアセチルセルロースフィルム(厚み20μm)(12)とを備える偏光板(1)を準備した。なお、環状ポリオレフィン系樹脂フィルムは、片面にハードコート層を備えたものであり、ハードコート層を含めた厚みは25μmであった。また、この環状ポリオレフィン系樹脂フィルムは、ハードコート層が外側となるように偏光フィルムに貼合されていた。
日本ゼオン株式会社製の環状オレフィン系樹脂フィルム(ZF-14-50)〔以下、COPフィルム〕上にコロナ処理を実施した。コロナ処理は、ウシオ電機株式会社製のTEC-4AXを使用して行った。コロナ処理は、出力0.78kW、処理速度10m/分の条件で1回行った。COPフィルムに水平配向膜形成用組成物をバーコーターで塗布し、80℃で1分間乾燥した。塗布膜に対して、偏光UV照射装置(「SPOT CURE SP-9」、ウシオ電機株式会社製)を用いて、波長313nmにおける積算光量が100mJ/cm2となるように、軸角度45°にて偏光UV露光を実施した。得られた水平配向膜の膜厚は100nmであった。
なお、各波長における位相差値RthA(λ)を測定した結果、RthA(450)=61nm、RthA(550)=71nm、RthA(650)=73nmであった。
上記で作製したCOPフィルム、配向膜、水平配向液晶硬化膜からなるフィルムにおける水平配向液晶硬化膜に対して、コロナ処理を実施した。コロナ処理の条件は上記と同じとした。水平配向液晶硬化膜上に、垂直配向膜形成用組成物をバーコーターで塗布し、80℃で1分間乾燥させて、垂直配向膜を得た。得られた垂直配向膜の膜厚は50nmであった。
|RthC(550)|/|RoA(550)|=0.14
であった。
アクリル系ベースポリマーを主成分とする粘着剤(アクリル系粘着剤)に透光性微粒子を配合した組成物(光拡散粘着剤)をセパレーターフィルム上に塗布して形成された光拡散粘着剤層(14)を準備した。この光拡散粘着剤層の内部ヘイズは75%であった。この光拡散粘着剤層(14)の上に上記で得た円偏光板(5)を、水平配向膜側で貼合して光拡散粘着剤層付き円偏光板を得た。
実施例1で用いた光拡散粘着剤層(14)に代えて、セパレーターフィルム上にアクリル系粘着剤のみを塗布して形成された粘着剤層(内部ヘイズ0%)を準備し、これを用いた以外は、実施例1と同様に操作して粘着剤層付き円偏光板を得、サンプルを得、反射光の強度L*を測定した。結果を図3に示す。角度座標15°および200°の方位付近では反射光の強度L*が小さく、濃灰色となっている。角度座標60°および240°の方位付近では強度L*が大きく、比較的明るい明灰色となっており、その角度範囲は実施例1よりも広くなっている。
実施例1で用いた光拡散粘着剤層(14)に代えて、アクリル系粘着剤に透光性微粒子を配合した光拡散粘着剤をセパレーターフィルム上に塗布して形成された光拡散粘着剤層(内部ヘイズ90%)を準備し、これを用いた以外は実施例1と同様に操作して粘着剤層付き円偏光板を得、サンプルを得、反射光の強度L*を測定した。結果を図4に示す。角度座標15°および200°の方位付近では反射光の強度L*がやや小さく、灰色となっている。
角度座標60°および240°の方位付近では強度L*が大きく、比較的明るい明灰色となっており、その角度範囲は実施例1よりも広くなっている。
10 偏光フィルム
11,12 保護フィルム
13 粘着剤層
14 光拡散層(光拡散粘着剤層)
15 接着層
16 光反射性自発光型画像表示素子
20 第1の位相差フィルム
21 第2の位相差フィルム
5 円偏光板
6 光拡散粘着剤層付き円偏光板
100 自発光型画像表示装置
16’ 光反射層
R 遅相軸
P 吸収軸
L 平行白色光
Claims (4)
- 偏光フィルムおよび位相差フィルムを備える円偏光板が、前記位相差フィルム側で、内部ヘイズが35%以上85%以下である光拡散層を介して光反射性自発光型画像表示素子に積層され、
前記位相差フィルムは第1の位相差フィルムおよび第2の位相差フィルムを備え、第1の位相差フィルムが式(1)および式(3)で表される特性を有し、第2の位相差フィルムが式(4)で表される特性を有する
自発光型画像表示装置。
nx>ny≒nz (1)
135nm<RoA(550)<145nm (3)
nx≒ny<nz (4)
〔式(1)、式(3)および式(4)において、
nxは、フィルム面内における遅相軸方向の屈折率を表し、
nyは、フィルム面内であって遅相軸に直交する方向の屈折率を表し、
nzは、フィルムの厚み方向の屈折率を表し、
RoA(λ)は、第1の位相差フィルムの波長λnmにおける面内位相差値を表す。〕 - 前記光拡散層が光拡散粘着剤層である請求項1に記載の自発光型画像表示装置。
- 前記第1の位相差フィルムがさらに式(2)で表される特性を有する請求項1に記載の自発光型画像表示装置。
RoA(450)/RoA(550)≦0.93 (2)
〔式(2)において、
RoA(λ)は、第1の位相差フィルムの波長λnmにおける面内位相差値を表す。〕 - 偏光フィルムおよび位相差フィルムを備え、前記位相差フィルム側に内部ヘイズが35%以上85%以下である光拡散粘着剤層を備え、
前記位相差フィルムは第1の位相差フィルムおよび第2の位相差フィルムを備え、第1の位相差フィルムが式(1)および式(3)で表される特性を有し、第2の位相差フィルムが式(4)で表される特性を有する光拡散粘着剤層付き円偏光板。
nx>ny≒nz (1)
135nm<RoA(550)<145nm (3)
nx≒ny<nz (4)
〔式(1)、式(3)および式(4)において、
nxは、フィルム面内における遅相軸方向の屈折率を表し、
nyは、フィルム面内であって遅相軸に直交する方向の屈折率を表し、
nzは、フィルムの厚み方向の屈折率を表し、
RoA(λ)は、第1の位相差フィルムの波長λnmにおける面内位相差値を表す。〕
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