KR20220118539A - 화상 표시 장치 - Google Patents

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히카리 데자키
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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 화상 표시 장치의 제품 수명을 확보하면서 원하는 색 상태로 화상을 표시할 수 있는 화상 표시 장치를 제공한다. [해결수단] 일 형태에 따른 화상 표시 장치는, 광원을 포함하며, 화상을 화상 표시면 상에 표시하는 화상 표시부와, 화상 표시면 상에 형성되는 λ/4 위상차층과, λ/4 위상차층 상에 형성되는 직선편광층을 구비하고, 광원으로부터의 빛은, 발광 피크를 포함하며 또한 반치전폭이 60 nm 이하인 스펙트럼 영역을 가지고, λ/4 위상차층은, λ/4 위상차층의 두께 방향에 있어서의 양면에 기초한 간섭 스펙트럼에 있어서, 상기 반치전폭을 규정하는 파장 범위 내의 극대치의 수가 하나이며 또한 극소치의 수가 2 이하이도록 구성되어 있다.

Description

화상 표시 장치
본 발명은 화상 표시 장치에 관한 것이다.
화상 표시 장치로서, 배면 측에서 앞면 측으로 향해서, 발광부를 포함하는 화상 표시부, λ/4 위상차층 및 직선편광층을 이 순서로 구비하는 장치가 알려져 있다(예컨대 특허문헌 1 참조). 상기 화상 표시부의 예는 플랫 패널 표시 장치(예컨대 박형 액정 표시 장치, 박형 유기 일렉트로루미네센스 화상 표시 장치 등)이다.
[특허문헌 1] 일본 특허공개 2019-79053호 공보
화상 표시 장치가 예컨대 컬러 화상을 표시하는 경우, 삼원색광(적색, 청색, 녹색)을 출력하는 발광부를 사용한다. 각 색을 출력하기 위한 재료 등의 영향으로, 예컨대 적색, 청색 및 녹색 각각을 출력하는 발광부(혹은 발광 소자)를 동일한 조건으로 구동하여도 특정 색의 빛의 강도가 약해져, 표시해야 할 본래의 색이 표시되기 어려운 경우가 있다. 만일, 그와 같은 문제점을 해소하기 위해서 상기 특정 색을 출력하는 발광부(발광 소자)를 고휘도로 사용하면, 그 발광부의 수명이 짧아져, 그 결과, 화상 표시 장치의 제품 수명이 짧아진다.
따라서, 본 발명은, 화상 표시 장치의 제품 수명을 확보하면서 원하는 색 상태로 화상을 표시할 수 있는 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 화상 표시 장치는, 발광부를 포함하며, 화상을 화상 표시면 상에 표시하는 화상 표시부와, 상기 화상 표시면 상에 형성되는 λ/4 위상차층과, 상기 λ/4 위상차층 상에 형성되는 직선편광층을 구비하고, 상기 발광부로부터의 빛은, 발광 피크를 포함하며 또한 반치전폭이 60 nm 이하인 산형(山型) 영역을 가지고, 상기 λ/4 위상차층은 조건 1을 만족하도록 구성되어 있다.
조건 1: 상기 λ/4 위상차층의 두께 방향에 있어서의 양면에 기초한 간섭 스펙트럼에 있어서, 상기 반치전폭을 규정하는 파장 범위 내의 극대치의 수가 하나이며 또한 극소치의 수가 2 이하이다.
상기 구성에서는, 발광부로부터 출력되고 있으며, 상기 산형 영역을 포함하는 발광 스펙트럼을 갖는 빛의 강도가 약하여도, λ/4 위상차층의 상기 양면의 간섭에 기초하여, 상기 산형 영역에 대응하는 색을 증강할 수 있다. 따라서, 예컨대 삼원색 중 하나의 색의 강도가 약하여도, 그 색을 λ/4 위상차층의 간섭 효과로 증강할 수 있기 때문에, 원하는 색 상태로 화상을 표시할 수 있다. 더욱이, λ/4 위상차층의 간섭 효과로 색을 증강하기 때문에, 발광부의 열화를 억제할 수 있다. 그 결과, 화상 표시 장치의 제품 수명도 확보할 수 있다.
상기 λ/4 위상차층은 조건 2를 또한 만족하도록 구성되어 있어도 좋다.
조건 2: 상기 발광 피크에 대응하는 피크 파장과 상기 간섭 스펙트럼에 있어서의 상기 극대치에 대응하는 파장의 차가 상기 반치전폭의 1/5 이하이다.
상기 반치전폭은 20 nm이며, 상기 발광 피크에 대응하는 피크 파장은 458±2 nm라도 좋다.
상기 반치전폭은 40 nm이며, 상기 발광 피크에 대응하는 피크 파장은 523±2 nm라도 좋다.
상기 반치전폭은 40 nm이며, 상기 발광 피크에 대응하는 피크 파장은 530±2 nm라도 좋다.
상기 반치전폭은 50 nm이며, 상기 발광 피크에 대응하는 피크 파장은 626±2 nm라도 좋다.
상기 λ/4 위상차층은 빛에 λ/4의 위상차를 부여하는 위상차 발현층이라도 좋다.
상기 λ/4 위상차층은 빛에 λ/4의 위상차를 부여하는 위상차 발현층과 무배향층을 갖더라도 좋다. 이 경우, 무배향층에 의해서 λ/4 위상차층의 두께를 조정할 수 있다.
상기 위상차 발현층과 상기 무배향층은 서로 밀착하여 적층되어 있고, 상기 위상차 발현층과 상기 무배향층 사이의 굴절률차는 제로라도 좋다. 이 경우, 상기 위상차 발현층과 상기 무배향층의 계면에서 실질적으로 반사가 생기지 않는다.
상기 λ/4 위상차층은, 상기 두께 방향에 있어서 제1 면과, 상기 제1 면과 반대측의 제2 면을 가지고, 상기 제1 면 및 상기 제2 면을 포함하며 상기 발광부로부터 출력되는 빛이 통과하는 복수의 계면 각각에서의 굴절률차 중, 상기 제1 면 및 상기 제2 면 각각이 계면인 경우의 굴절률차가 다른 굴절률차보다 크더라도 좋다.
이 경우, 화상 표시 장치로부터 출력되는 빛의 스펙트럼에 있어서, 상기 제1 면 및 상기 제2 면에서의 반사에 기초한 간섭이 지배적으로 되어, 산형 영역에 대응하는 색을 λ/4 위상차층의 간섭을 이용하여 증강하기 쉽다.
본 발명에 의하면, 비스듬한 방향에서 본 경우에 있어서의 외광 반사광의 색상 변화가 억제된 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.
[도 1]도 1은 일 실시형태에 따른 화상 표시 장치의 개략 구성을 도시하는 모식도이다.
[도 2]도 2는 발광부로부터 출력되는 빛의 발광 스펙트럼이 갖는 산형 영역의 개념도이다.
[도 3]도 3은 시뮬레이션의 개략 구성을 도시하는 모식도이다.
[도 4]도 4는 시뮬레이션에서 사용한 발광 스펙트럼을 설명하는 모식도이다.
[도 5]도 5는 시뮬레이션에서 사용한 파라미터를 도시하는 도표이다.
[도 6]도 6은 시뮬레이션에서 사용한 파라미터를 도시하는 도표이다.
[도 7]도 7은 시뮬레이션에서 사용한 파라미터를 도시하는 도표이다.
[도 8]도 8은 시뮬레이션의 결과를 도시하는 도표이다.
[도 9]도 9는 시뮬레이션의 결과를 도시하는 도표이다.
[도 10]도 10은 시뮬레이션의 결과를 도시하는 도표이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 설명한다. 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙여 중복 설명을 생략한다. 도면의 치수 비율은 설명하는 것과 반드시 일치하고 있지는 않다.
도 1은 일 실시형태에 따른 화상 표시 장치(1)의 개략 구성을 도시하는 모식도이다. 화상 표시 장치(1)는 화상 표시부(10)와 광학 적층체(20)를 갖는다. 광학 적층체(20)는 화상 표시부(10) 상에 적층되어 있다. 광학 적층체(20) 측에서 화상이 보이기 때문에, 화상 표시 장치(1)에 있어서, 광학 적층체(20) 측을 앞면 측이라고 부르고, 화상 표시부(10) 측을 배면 측이라고 부르는 경우도 있다.
[화상 표시부]
화상 표시부(10)는 화상을 출력하는 디바이스이다. 화상 표시부(10)는 화상을 표시(또는 출력)하는 화상 표시면(10a)을 갖는다. 화상 표시부(10)의 예는 플랫 패널 표시 장치이다. 화상 표시부(10)로서 예시하는 표시 장치는 화상 표시면(10a) 상에 광학 보상하기 위한 부재를 포함하지 않는 상태의 장치이다.
일 실시형태에 따른 화상 표시부(10)는, 도 1에 도시한 것과 같이, 광원부(11)와 화상 표시층(12)을 갖는다. 광원부(11)와 광원부(11)와는 별체의 화상 표시층(12)을 갖는 화상 표시부(10)의 예는 액정 표시 장치이다. 액정 표시 장치의 예는 투과형 액정 표시 장치, 반투과형 액정 표시 장치 등의 어느 것이나 포함한다.
[광원부]
광원부(11)는 화상 표시층(12)에 조명광(예컨대 백라이트)을 공급한다. 광원부(11)는 발광부(111)를 갖는다. 발광부(111)는, 도 2에 도시한 것과 같이, 발광 피크를 포함하며 또한 반치전폭이 60 nm 이하인 산형 영역(M)을 갖는 빛을 출력한다. 도 2는 발광부(111)로부터 출력되는 빛의 발광 스펙트럼이 갖는 산형 영역(M)의 개념도이다.
이하, 설명의 편의를 위해서, 산형 영역(M)이 갖는 발광 피크에 대응하는 파장을 피크 파장 λ0이라고 부른다. 산형 영역(M)의 반치전폭을 규정하는 파장 범위 중 하한 파장(상기 파장 범위 중 단파장 측의 파장)을 파장 λ1이라고 부르고, 상한 파장(상기 파장 범위 중 장파장 측의 파장)을 파장 λ2이라고 부른다.
발광부(111)의 예는 LED이다. 발광부(111)가 LED와 같은 점 광원인 경우, 광원부(11)는, 도 1에 모식적으로 도시한 것과 같이, 복수의 발광부(111)를 갖는다. 발광부(111)는 예컨대 삼원색(적색, 녹색, 청색)을 포함하는 빛을 출력하여도 좋다. 이러한 발광부(111)의 예는 백색 LED이다. 발광부(111)가 삼원색을 포함하는 빛을 출력하는 경우, 발광부(111)로부터 출력되는 빛의 발광 스펙트럼은, 삼원색에 대응하는 색 각각에 대하여 산형 영역을 갖는다. 이 경우, 적색, 녹색 및 청색의 산형 영역 중 적어도 하나가 상기 산형 영역(M)의 조건을 만족한다. 혹은, 광원부(11)는 청색을 출력하는 발광부(111)와 녹색을 출력하는 발광부(111)와 적색을 출력하는 발광부(111)를 각각 갖더라도 좋다. 이 경우, 청색용, 녹색용 및 적색용의 발광부(111) 중 적어도 하나의 발광부(111)로부터 출력되는 빛의 발광 스펙트럼이 상기 산형 영역(M)을 갖는다.
상기 산형 영역(M)의 예로서는 피크 파장 λ0과 반치전폭의 조합에 의해서 표 1에 나타낸 제1∼제4의 산형 영역이라도 좋다. 표 1에는 제1∼제4의 산형 영역에 대응하는 색도 나타내고 있다.
Figure pct00001
[화상 표시층]
화상 표시층(12)은, 복수의 화소를 가지며, 광원부(11)로부터의 조명광의 투과 상태를 제어함으로써 화상을 형성하는 층이다. 화상 표시층(12)은 예컨대 액정층이다. 도 1에 도시한 형태에 있어서, 화상 표시층(12)에 있어서의 광원부(11)와 반대측의 면이 화상 표시면(10a)이다.
일 실시형태에 따른 화상 표시부(10)는, 화상 표시층(12)이 갖는 화소 자체가 발광부(111)로서 기능하는 자발광형의 화상 표시층(12)을 갖더라도 좋다. 이 경우, 도 1에 도시한 것과 같이, 화상 표시층(12)과 분리한 광원부(11)는 불필요하다. 자발광형의 화상 표시층(12)의 예는 유기 일렉트로루미네센스(유기 EL) 화상 표시 소자이다. 화상 표시층(12)이 자발광형의 층이라도, 화소(발광부(111))가 출력하는 빛의 발광 스펙트럼이 갖는 산형 영역(M)의 예는, 도 1에 도시한 것과 같이 광원부(11)와 화상 표시층(12)이 분리되어 있는 경우와 마찬가지다.
[광학 적층체]
광학 적층체(20)는 λ/4 위상차층(21)과 직선편광층(22)을 갖는다. 광학 적층체(20)는 화상 표시면(10a)에 표시되는 화상을 광학 보상하는 부재이다. 광학 적층체(20)는 예컨대 원편광판 또는 타원편광판으로서 기능한다.
[λ/4 위상차층]
λ/4 위상차층(21)은 λ/4 위상차층(21)을 통과(또는 투과)하는 빛에 λ/4(1/4 파장)의 위상차를 부여하는 광학 기능층이다. λ/4 위상차층(21) 두께의 예는 0.5 ㎛∼5.0 ㎛이다. λ/4 위상차층(21)의 굴절률의 예는 1.50∼1.70이다. λ/4 위상차층(21)은 화상 표시부(10)에 점착제층(2a)을 통해 접합되어 있다.
점착제층(2a)은 (메트)아크릴계, 고무계, 우레탄계, 에스테르계, 실리콘계, 폴리비닐에테르계와 같은 수지를 주성분으로 하는 점착제 조성물로 구성할 수 있다. 그 중에서도 투명성, 내후성, 내열성 등이 우수한 (메트)아크릴계 수지를 베이스 폴리머로 하는 점착제 조성물이 적합하다. 점착제 조성물은 활성에너지선 경화형, 열 경화형이라도 좋다. 점착제층(2a)의 두께는 통상 3 ㎛∼30 ㎛이며, 바람직히는 3 ㎛∼25 ㎛이다. 점착제층(2a)의 굴절률의 예는 1.40∼1.55이다.
[직선편광층]
직선편광층(22)은 직선편광 특성을 갖는 광학 기능층이다. 직선편광층(22)은 예컨대 직선편광판이다. 직선편광층(22)은 직선편광 특성을 갖는 편광성 필름(편광자층)과 편광성 필름을 보호하는 보호 필름을 갖는다. 직선편광층(22)의 두께의 예는 12 ㎛∼140 ㎛이다.
편광성 필름의 예는 일축 연신된 수지 필름에 2색성 색소가 흡착 배향된 필름이다. 편광성 필름은, 직선편광 특성을 갖는 수지 필름이라면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 공지된 직선편광판에 사용되는 것이면 된다.
편광성 필름으로서의 수지 필름의 예는 폴리비닐알코올(이하 「PVA」라고 부르는 경우도 있다)계 수지 필름, 폴리아세트산비닐 수지 필름, 에틸렌/아세트산비닐수지 필름, 폴리아미드 수지 필름 및 폴리에스테르 수지 필름을 포함한다. 통상 2색성 색소의 흡착성 및 배향성의 관점에서 PVA계 수지 필름, 특히 PVA 필름이 이용된다.
편광성 필름의 두께의 예는 2.0 ㎛∼40 ㎛이다. 편광성 필름의 굴절률의 예는 1.50∼1.60이다.
보호 필름은 편광성 필름 상에 적층된다. 보호 필름은 예컨대 수지 필름(예컨대 트리아세틸셀룰로오스(이하, 「TAC」라고도 부름다)계 필름), 유리 커버 또는 유리 필름이다. 보호 필름의 두께의 예는 10 ㎛∼100 ㎛이다. 보호 필름의 굴절률의 예는 1.40∼1.70이다.
직선편광층(22)은 예컨대 편광성 필름에 대하여 2장의 보호 필름을 갖더라도 좋다. 이 경우, 편광성 필름의 양면에 보호 필름이 적층된다. 2장의 보호 필름 각각의 재료, 두께 및 굴절률의 예는 상술한 것과 같다. 2장의 보호 필름의 재료, 두께 및 굴절률은 동일하여도 다르더라도 좋다.
직선편광층(22)은, 장척의 부재를 준비하여, 롤투롤로 각각의 부재를 접합한 후, 소정 형상으로 재단하여 제조되어도 좋고, 각각의 부재를 소정의 형상으로 재단한 후, 접합으로써 제조되어도 좋다.
직선편광층(22)은 점착제층(2b)를 통해 λ/4 위상차층(21)에 접합되어 있다. 점착제층(2b)의 예는 점착제층(2a)과 마찬가지다.
직선편광층(22)이 편광성 필름에 대하여 1장의 보호 필름을 갖는 형태에서는, 통상 편광성 필름이 λ/4 위상차층(21) 부근에 배치되도록 직선편광층(22)이 λ/4 위상차층(21)에 접합된다.
상기 화상 표시 장치(1)는 예컨대 다음과 같이 하여 제조된다.
λ/4 위상차층(21) 및 직선편광층(22)을 각각 제조한다. 그 후, 이들을 접합함으로써 광학 적층체(20)를 형성한다. 이어서, 광학 적층체(20)를 점착제층(2a)을 통해 화상 표시부(10)에 접합함으로써 화상 표시 장치(1)가 제조된다. 광학 적층체(20)를 화상 표시부(10)에 접합할 때는 λ/4 위상차층(21)을 화상 표시부(10) 부근에 배치한다.
일 실시형태에 따른 화상 표시 장치(1)에서는, 예컨대 제1 면(21a) 및 제2 면(21b)을 포함하며 발광부(111)로부터 출력되는 빛이 통과하는 복수의 계면 각각 에서의 굴절률차 중, 제1 면(21a) 및 제2 면(21b) 각각이 계면인 경우의 굴절률차가 다른 굴절률차보다 크다. 계면에서의 굴절률차란, 계면 양측의 굴절률차를 의미한다. 이러한 굴절률차는 예컨대 각 층을 구성하는 재료를 조정함으로써 실현될 수 있다.
이어서, λ/4 위상차층(21)을 또한 설명한다. λ/4 위상차층(21)은, 도 1에 도시한 것과 같이, 위상차 발현층(211)과 무배향층(212)을 갖는다.
위상차 발현층(211)은 위상차 발현층(211)만으로 λ/4 위상차층(21)으로서 기능하는 층이다. 위상차 발현층(211)은 예컨대 1/4 파장판에 사용되는 공지된 재료 및 형성 방법에 의해서 형성될 수 있다.
위상차 발현층(211)은 수지 필름을 연신한 연신 수지 필름이라도 좋다. 위상차 발현층(211)은 예컨대 중합성 액정 화합물이 한 방향으로 배향된 상태에서 경화한 경화물에 의해서 형성되는 층이라도 좋다. 중합성 화합물에는 예컨대 역분산성을 보이는 화합물이 적합하게 이용된다.
상기 중합성 액정 화합물의 종류에 관해서는 특별히 한정되지 않지만, 그 형상을 봤을 때, 막대형 타입(막대형 액정 화합물)과 원반형 타입(원반형 액정 화합물, 디스코틱 액정 화합물)로 분류할 수 있다. 또한, 각각 저분자 타입과 고분자 타입이 있다. 여기서, 고분자란 일반적으로 중합도가 100 이상인 것을 말한다(「고분자물리·상전이다이나믹스, 도이마사오 저, 2 페이지, 이와나미쇼텐, 1992」 참조).
위상차 발현층(211)에는 어느 중합성 액정 화합물이나 이용할 수 있다. 또한, 2종 이상의 막대형 액정 화합물이나 2종 이상의 원반형 액정 화합물, 또는 막대형 액정 화합물과 원반형 액정 화합물의 혼합물을 이용하여도 좋다.
막대형 액정 화합물로서는 예컨대 일본 특허공표 평11-513019호 공보의 청구항 1 또는 일본 특허공개 2005-289980호 공보의 단락 [0026]∼[0098]에 기재된 것을 적합하게 이용할 수 있다. 원반형 액정 화합물로서는 예컨대 일본 특허공개 2007-108732호 공보의 단락 [0020]∼[0067] 또는 일본 특허공개 2010-244038호 공보의 단락 [0013]∼[0108]에 기재된 것을 적합하게 이용할 수 있다.
중합성 액정 화합물은 2종류 이상을 병용하여도 좋다. 그 경우, 적어도 1종류가 분자 내에 2 이상의 중합성의 기를 갖고 있다. 즉, 상기 중합성 액정 화합물이 경화한 층은, 중합성 기를 갖는 액정 화합물이 중합에 의해서 고정되어 형성된 층인 것이 바람직하다. 이 경우, 층으로 된 후에는 이제 액정성을 보일 필요는 없다.
중합성 액정 화합물은 중합 반응을 할 수 있는 중합성의 기를 갖는다. 중합성의 기로서는, 예컨대 중합성 에틸렌성 불포화 기나 고리 중합성의 기 등의 부가 중합 반응이 가능한 작용기가 바람직하다.
보다 구체적으로 중합성 기로서는 예컨대 (메트)아크릴로일기, 비닐기, 스티릴기, 알릴기 등을 들 수 있다. 그 중에서도 (메트)아크릴로일기가 바람직하다. 여기서, (메트)아크릴로일기란 메타아크릴로일기 및 아크릴로일기 양자를 포함하는 개념이다.
위상차 발현층(211)은 예컨대 A 플레이트를 갖는다. A 플레이트는 예컨대 상기 중합성 액정 화합물에 의해서 형성될 수 있다. 이 경우, A 플레이트는 수평 배향 액정 경화막이다. 위상차 발현층(211)은 A 플레이트용 수평 배향막을 더 갖더라도 좋다. 수평 배향막 및 A 플레이트의 적층체로서의 위상차 발현층(211)은, 예컨대 수지 필름과 같은 지지 기재 상에, 수평 배향막 및 A 플레이트를 이 순서로 형성한 후, 지지 기재를 박리함으로써 제조될 수 있다.
위상차 발현층(211)이 적층체인 경우, 위상차 발현층(211)을 구성하는 각 층은, 층 사이의 계면에서 반사가 생기지 않게 실질적으로 동일한 굴절률을 갖도록 형성된다. 이것은, 예컨대 각 층이 동일한 굴절률을 갖도록 각 층의 재료를 선택하여도 좋고, 각 층의 재료에 적절하게 첨가제를 첨가하여 굴절률을 조정함으로써 실현될 수 있다.
무배향층(212)은 위상차 발현층(211)에 밀착하여 적층되어 있다. 무배향층(212)은 λ/4 위상차층(21)에 있어서 화상 표시부(10) 부근에 배치되어 있다. 무배향층(212)은 λ/4 위상차층(21)의 두께를 조정하기 위한 층이다. 무배향층(212)의 면내 위상차는, 0.1 nm 미만(즉 실질적으로 0)이며, 빛에의 위상차 부여에 기여하지 않는 층이다. 무배향층(212)은 무배향층(212)과 위상차 발현층(211) 사이의 계면에서 반사가 생기지 않도록 위상차 발현층(211)의 굴절률과 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는다. 예컨대 무배향층(212)과 위상차 발현층(211) 계면의 양측의 굴절률차는 0.02 미만(실질적으로 제로)이다. 무배향층(212)은 예컨대 자외선(UV) 접착제가 경화한 경화물에 의해서 형성되는 층이다. 상기 UV 접착제는 첨가제로서 티오펜, 티오우레탄, 카르바졸, 플루오렌 등을 함유하여도 좋다. 이러한 첨가재는 굴절률의 조정에 사용할 수 있다.
λ/4 위상차층(21)은 위상차 발현층(211)만으로 형성되는 층(즉, 무배향층(212)을 갖지 않는 구성)이라도 좋다.
λ/4 위상차층(21)은 이하의 조건 1을 만족하도록 구성되어 있다.
[조건 1]
λ/4 위상차층(21)의 두께 방향에 있어서의 양면(제1 면(21a) 및 제2 면(21b))에 기초한 간섭 스펙트럼에 있어서, 산형 영역(M)의 반치전폭을 규정하는 파장 범위(λ1 이상 λ2 이하의 범위) 내의 극대치의 수가 하나이며 또한 극소치의 수가 2 이하이다.
상기 간섭 스펙트럼은, λ/4 위상차층(21)을 포함하는 화상 표시 장치(1)의 구성에 있어서, 산형 영역(M)의 반치전폭을 규정하는 파장 범위를 포함하는 빛(예컨대 산형 영역(M)이 청색에 대응하는 경우, 파장 400 nm∼500 nm의 빛)이 λ/4 위상차층(21)에 입사했을 때에, λ/4 위상차층(21)의 제1 면(21a)(배면 측의 계면)과 제2 면(21b)(앞면 측의 계면)의 반사에 의해서 생기는 간섭 스펙트럼이다.
화상 표시부(10)가 삼원색(적색, 녹색, 청색)을 출력하는 발광부(111)를 갖는 경우, 혹은 삼원색 각각에 대응하는 발광부(111)를 갖는 경우, 각 색(적색, 녹색, 청색)에 대한 산형 영역(M)이 상정된다. 이 경우, 조건 1의 산형 영역(M)은 적색, 녹색 및 청색의 어느 하나에 대응하는 산형 영역(M)이다. 예컨대 청색에 대응하는 산형 영역이며, 이 경우, 산형 영역(M)은 표 1에 나타낸 제1 산형 영역이라도 좋다.
λ/4 위상차층(21)이 무배향층(212)을 갖는 경우, 제1 면(21a)은 무배향층(212)에 있어서의 위상차 발현층(211)과 반대측의 면(바꿔 말하면, 화상 표시부(10) 측의 면)이며, 제2 면(21b)은 위상차 발현층(211)에 있어서의 무배향층(212)과 반대측의 면(바꿔 말하면, 직선편광층(22)측의 면)이다. λ/4 위상차층(21)이 무배향층(212)을 갖지 않는 경우, 제1 면(21a)은 위상차 발현층(211)에 있어서의 화상 표시부(10) 측의 면이고, 제2 면(21b)은 위상차 발현층(211)에 있어서의 직선편광층(22) 측의 면이다.
λ/4 위상차층(21)은 이하의 조건 2를 또한 만족하도록 구성되어 있어도 좋다.
[조건 2]
간섭 스펙트럼에 있어서의 극대치에 대응하는 파장과 피크 파장 λ0의 차가 산형 영역(M)의 반치전폭의 1/5 이하이다.
조건 1은 λ/4 위상차층(21)의 두께 및 굴절률을 조정함으로써 실현될 수 있다. 예컨대 λ/4 위상차층(21)의 굴절률을 높임으로써 λ/4 위상차층(21)의 두께를 얇게 할 수 있기 때문에, 상기 조건 1을 만족하기 쉽다. 조건 2에 관해서도 마찬가지다.
조건 1에 기재한 간섭 스펙트럼에 있어서의 극대치는 λ/4 위상차층(21)의 계면 사이(제1 면(21a) 및 제2 면(21b) 사이)의 간섭에 의해 생긴다. 계면 사이의 거리(λ/4 위상차층(21)의 두께)가 약간 변화되면 극대치의 파장이 크게 변화된다. 예컨대 두께 1.890 ㎛에서 455 nm에 극대치를 갖고 있어도, 두께가 약간(±0.050 ㎛) 변화되어 1.940 ㎛나 1.840 ㎛로 되어 버리면, 간섭 스펙트럼에 있어서의 극대치의 피크 파장은 455 nm 부근에서 벗어나 442 nm나 468 nm가 될 뿐 아니라, 455 nm는 반대로 극소 피크로 되어 버린다.
그 때문에, 예컨대 λ/4 위상차층(21)은 정밀 도공(예컨대 웨트 막 두께 정밀도 수십 nm 오더의 도공법)을 이용하여 제조되는 것이 바람직하다. 정밀 도공의 방법의 일례를 설명한다.
(정밀 도공의 방법)
웨트 막 두께 정밀도 수십 nm 오더의 정밀 도공은 예컨대 슬롯다이코트법, 스핀코트법, 그라비아코트법 등에 의해서 실현될 수 있다. 어느 방법에서나 낮은 고형분 농도 또한 낮은 점도의 도공액을 이용하는 것, 도공액의 온도 및 농도의 안정화, 도공액 도포 공정에서부터 건조 공정까지의 시간을 되도록이면 단축하는 것, 안정적인 기류에서의 건조 공정, 최적의 조사량에 의한 활성에너지선 조사 공정 등이 바람직하다.
또한, 얻어진 도공 건조물의 막 두께나 위상차치의 측정 결과에 대하여, 각 도공 방식에 있어서의 제어 항목을 치밀하게 피드백함으로써, 정밀 도공을 한층 더 확실하게 실현할 수 있다. 슬롯다이코트법에서는 다이 립으로부터의 토출량 및 립 형상 및 다이 립과 도공 대상 기재와의 거리가 중요한 제어 항목이다. 스핀코트법에서서는 도공 환경의 기류 안정화, 스피너의 회전 속도와 적하량이 중요한 제어 항목이다.
그라비아코트법에서는 그라비아 롤의 속도, 그라비아 롤과 백업 롤의 속도비가 중요한 제어 항목이다.
λ/4 위상차층(21)이 위상차 발현층(211)인 경우(즉, 무배향층(212)을 갖지 않는 경우), 상기 정밀 도공을 이용하여 위상차 발현층(211)을 제조하면 된다.
λ/4 위상차층(21)이 무배향층(212)을 갖는 경우, 무배향층(212)으로 두께를 조정할 수 있다. 이 경우, 위상차 발현층(211)을, 예컨대 공지된 1/4 파장판의 형성 방법과 같은 방법으로 형성하는 한편, 무배향층(212)을 상기 정밀 도공으로 형성하면 된다.
예컨대 두께를 정밀하게 제어하도록 굴절률 1.61 정도의 무배향층(212)을 형성하는 경우의 예를 설명한다. 이 경우, 비스페놀 플루오렌계 아크릴레이트 모노머(오사카가스케미칼 제조 OGSOLEA-0200)와 광라디칼 중합개시제(BASF 제조 이르가큐어 907)를 질량비 97:3로 톨루엔 용액에 용해하여 고형분 농도 5% 용액을 제작하여, 도포액을 얻고, 상기 도포액을 위상차 발현층(211) 상에 스핀코터로 도포 건조하여, UV 조사하는 프로세스에 의해서, 두께가 정밀하게 제어된 무배향층(212)을 얻을 수 있다.
상술한 것과 같이, 조건 1의 간섭 스펙트럼의 극대치의 파장은 계면 사이의 거리에 의존한다. 따라서, λ/4 위상차층(21)의 두께를 조정할 수 있는 것은 상기 무배향층(212)은 간섭 제어층으로서 기능한다.
상기 화상 표시 장치(1)에서는, λ/4 위상차층(21)이 상술한 조건 1을 만족한다. 이에 따라, 화상 표시부(10)가 갖는 발광부(111)로부터 출력되는 빛에 있어서, 산형 영역(M)에 대응하는 빛이 화상 표시 장치(1)로부터 강하게 발색된다.
이에 따라, 예컨대 삼원색의 어느 하나의 색의 강도가 다른 색에 대하여 낮은 경우라도, 그 색의 다른 색에 대한 강도 저하 상태를, λ/4 위상차층(21)의 양면의 간섭 작용에 의해서 보상할 수 있다. 그 결과, 자연스럽게 발색(원하는 색상태)을 실현할 수 있다. 더욱이, 상기 강도 저하 상태를 해소하기 위해서, 예컨대 강도 저하가 생긴 색을 출력하는 발광부(111)의 휘도를 향상시킬 필요가 없기 때문에, 발광부(111)의 열화를 억제할 수 있다. 그 결과, 화상 표시 장치(1)도 제품 수명도 확보할 수 있다.
예컨대 청색의 발광 재료는, 화합물의 안정성에 과제가 있어, 고휘도로 사용 함으로 인해 발광 소자(발광부)의 수명을 해친다는 것이 알려져 있다. 이것은 특히 유기 발광 소자의 경우에 현저하며, 청색 발광 화합물로서 자주 사용되는 스티릴아미노기를 포함하는 화합물에 잘 적용된다.
이러한 경우라도, 상기 λ/4 위상차층(21)이 만족하는 조건 1에 있어서의 산형 영역(M)을 청색에 대응하는 영역으로 함으로써, 청색을, λ/4 위상차층(21)에 있어서의 간섭 작용에 의해서, 예컨대 녹색 및 적색보다도 강하게 발색할 수 있다. 그 결과, 청색광의 발광 강도를 약하게 하여 발광부(111)의 수명을 늘리면서 자연스러운 발색을 유지할 수 있다.
λ/4 위상차층(21)이 조건 2를 또한 만족하는 경우, 간섭에 의한 상쇄를 저감할 수 있기 때문에, 원하는 색 상태를 한층 더 실현하기 쉽다. 간섭에 의한 상쇄를 저감하기 위해서, 간섭 스펙트럼에 있어서의 극대치에 대응하는 파장과 피크 파장 λ0은 일치하고 있는 것이 보다 바람직하다.
일 실시형태에 있어서, 발광부(111)로부터 출력되는 빛이 통과하는 복수의 계면 각각에서의 굴절률차 중, 제1 면(21a) 및 제2 면(21b) 각각이 계면인 경우의 굴절률차가 다른 굴절률차보다 크다. 이 경우, 직선편광층(22)으로부터 출력되는 빛의 스펙트럼에 포함되는 간섭 성분은, λ/4 위상차층(21)의 양면(배면 측의 계면 및 앞면 측의 계면)에 기초한 간섭의 영향이 크다. 그 때문에, λ/4 위상차층(21)에 기초한 간섭 작용에 의한 상기 빛의 증강 효과가 한층 더 유효하다.
이어서, 조건 1을 만족함으로써 산형 영역(M)에 대응하는 색이 강화된다는 점을 시뮬레이션에 의해서 검증했다. 검증 시뮬레이션을 설명한다.
시뮬레이션에서는, 도 3에 도시한 화상 표시 장치(30)를 시뮬레이션 모델로서 사용했다. 화상 표시 장치(30)는 화상 표시부(31)와 점착제층(32a)와 λ/4 위상차층(33)과 점착제층(32b)과 직선편광층(34)을 갖는다. 점착제층(32a)과 λ/4 위상차층(33)과 점착제층(32b)과 직선편광층(34)은 이 순서로 화상 표시부(31) 상에 적층되어 있다. λ/4 위상차층(33)은, 점착제층(32a) 측에 무배향층(331)을 가지고, 무배향층(331) 상에 위상차 발현층(332)을 갖는다. 화상 표시 장치(30)는 공기 중에 배치되어 있는 것으로 했다.
화상 표시부(31), 점착제층(32a), λ/4 위상차층(33), 점착제층(32b), 직선편광층(34), 무배향층(331) 및 위상차 발현층(332)은, 각각 화상 표시부(10), 점착제층(2a), λ/4 위상차층(21), 점착제층(2b), 직선편광층(22), 무배향층(212) 및 위상차 발현층(211)의 모델로 했다.
시뮬레이션의 설명에 있어서, 화상 표시부(31), 무배향층(212), 위상차 발현층(211), 직선편광층(34) 각각의 굴절률을 nG, nR, nR, nP라고 부른다. 화상 표시부(31)의 굴절률 nG은 점착제층(32a)에 인접하는 부분(즉, 화상 표시부(31)와 점착제층(32a)의 계면에 있어서 화상 표시부(31) 측에 접해 있는 부분)의 굴절률이다. 무배향층(212) 및 위상차 발현층(211)의 굴절률은 동일하다고 가정했다. 따라서, λ/4 위상차층(33)의 굴절률도 nR이었다. 점착제층(32a) 및 점착제층(32b)의 굴절률도 동일하며, 점착제층(32a) 및 점착제층(32b)의 굴절률을 nPSA라고 부른다.
실시한 시뮬레이션에서는 nG, nPSA, nR, nP를 표 2의 수치를 사용했다. 표 2에 나타낸 굴절률은 파장 550 nm에 대한 굴절률이다. 표 2에 나타낸 각 굴절률의 수치는 화상 표시 장치(1)가 갖는 각 층에서 사용이 상정되는 재료에 대응한 굴절률이다.
화상 표시부(31)의 굴절률 nG는 유리의 굴절률로 했다. 이것은, 화상 표시부(31) 중 점착제층(32a)에 접하는 부분은 예컨대 밀봉재(혹은 보호 부재)로서의 유리가 많기 때문이다. 표 2에는 직선편광층(34) 외측의 공기의 굴절률도 나타냈다.
Figure pct00002
시뮬레이션에서는, 발광부(111)로부터 출력된 상술한 산형 영역(M)을, 빛이 화상 표시부(31)로부터 출력되는 경우를 상정했다. 이하, 시뮬레이션에서 사용한 조건 및 계산 이론을 설명한다.
<발광 스펙트럼의 반치전폭>
화상 표시부(31)로부터 출력하는 빛의 발광 스펙트럼을, 도 4에 도시한 것과 같이, 파장 λ의 단봉성 연속함수 f(λ)로 하고, 하나의 극대치 f(λ0)를 갖는 스펙트럼으로 했다. f(λ0)/2를 만족하는 두 개의 파장 λ을, 각각 도 1의 경우와 마찬가지로 파장 λ1 및 파장 λ2(단, λ2>λ1)으로 했다. 이 경우, 단봉성 연속 함수 f(λ)로 표시되는 산형 영역(M)의 반치전폭은 λ2-λ1로 산출된다.
<간섭 스펙트럼의 극치>
간섭 스펙트럼은, 간섭에 의해서 얻어지는 극치를, 단파장에서 장파장으로 향해서 극대치, 극소치 및 극대치의 순서 혹은 극소치, 극대치 및 극소치의 순서로 취하는 연속의 삼각함수로 했다.
도 3에 도시한 것과 같이, λ/4 위상차층(33)의 앞면 측의 계면(제2 면(21b)에 상당)과 배면 측의 계면(제1 면(21a)에 상당)을 이 순서로 반사하여 진행하는 광로를 광로 A라고 부르고, 어느 계면에서도 반사되지 않고 투과하여 진행하는 광로를 광로 B라고 부른다. 광로 A 및 광로 B의 차로 생기는 간섭에 있어서, 보강 간섭 조건과 상쇄 간섭 조건은 다음과 같이 표시된다.
보강 간섭 조건:
Figure pct00003
상쇄 간섭 조건:
Figure pct00004
상기 보강 간섭 조건 및 상쇄 간섭 조건에 있어서, ΔL은 광로 A 및 광로 B의 광로차이며, 이하의 식으로 표시된다.
Figure pct00005
여기서, dR은 λ/4 위상차층(33)의 두께이며, 무배향층(212) 및 위상차 발현층(211)의 두께의 합이다.
상기 보강 간섭 조건 및 상쇄 간섭 조건으로부터, 극대치에 대응하는 파장 λin 및 극소치에 대응하는 파장 λout은 다음 식으로 표시된다.
Figure pct00006
본 시뮬레이션에서는 λ/4 위상차층(33)에 파장 분산을 고려하고 있지 않다. 그러나, 예컨대 파장 분산이 있는 경우에는, 극대치 및 극소치를 취하는 파장 λk은 각각의 파장에 따른 굴절률 nR(λk)을 이용하여 계산된다.
<간섭 스펙트럼의 강도>
도 3에 도시한 각 층간 계면의 반사율 r1∼r4는 각 층의 굴절률을 이용하여 하기와 같이 표시된다. 반사율 r1은 화상 표시부(31)와 점착제층(32a)의 계면의 반사율이다. 반사율 r2는 λ/4 위상차층(33)과 점착제층(32a)의 계면 및 λ/4 위상차층(33)과 점착제층(32b)의 계면의 반사율이다. 반사율 r3은 점착제층(32b)과 직선편광층(34)의 계면의 반사율이다. 반사율 r4는 직선편광층(34)과 공기의 계면의 반사율이다.
Figure pct00007
화상 표시부(10)의 내부로부터 출력된 빛의 광전계의 강도를 E0으로 하면, 도 3에 도시한 광로 A 및 광로 B의 광전계의 에너지 EA, EB는 하기 식으로 표시된다.
Figure pct00008
보강 간섭 조건에 있어서의 광전계 강도 Ein와 상쇄 간섭 조건에 있어서의 광전계 강도 Eout의 강도는 하기 식으로 표시된다.
Figure pct00009
무간섭 조건에 있어서의 광전계 강도 En는 다음 식으로 표시된다.
Figure pct00010
<평가 방법>
화상 표시 장치(30)로부터 발광하는 청색, 녹색, 적색의 밝기는 이들 발광 스펙트럼 S(λ)의 적분치에 비례한다. λ/4 위상차층(33)의 양면(배면 측의 계면과 앞면 측의 계면)의 간섭에 의한 강도 진폭 스펙트럼(간섭 스펙트럼에 상당) E(λ)에 발광 스펙트럼 S(λ)을 곱해, 발광 간섭 스펙트럼 E(λ)×S(λ)가 얻어진다. 발광 간섭 스펙트럼의 적분치 P를 이용하여, 보강 간섭 조건, 상쇄 간섭 조건의 발광의 밝기를 평가했다.
적분하는 파장 λ의 범위는 f(λ0)/2를 만족하는 두 개의 파장 λ(즉, 파장 λ1 및 파장 λ2)으로 했다. 따라서, 적분치 P는 다음 식으로 표시된다.
Figure pct00011
화상 표시 장치(30)의 파라미터를 변경한 복수의 시뮬레이션을 실시했다. 모든 시뮬레이션에 있어서의 보강 간섭 조건, 상쇄 간섭 조건 및 무간섭 조건의 발광의 적분치 P를 계산했다. 무간섭 조건의 발광의 밝기를 기준으로 한 비율을 산출하여, 간섭에 의한 발광 밝기의 증감률로 했다.
도 5, 도 6 및 도 7은 시뮬레이션에 있어서 변경한 화상 표시 장치(30)의 파라미터를 도시하는 도표이다. 도 8, 도 9 및 도 10은 상술한 계산 이론에 기초하여 계산한 결과를 도시하는 도표이다. 도 8∼도 10에 도시한 시뮬레이션 결과에 있어서, 조건 1을 만족하는 결과가 얻어진 시뮬레이션을, 도 5∼도 10에 있어서 실시예 1∼17이라고 부르고, 조건 1을 만족하지 않는 경우를, 비교예 1∼35라고 부르고 있다.
여기서, 도 5∼도 10에 도시한 각 항목을 설명한다.
<합계 층 두께>
위상차 발현층(332)과 무배향층(331)의 합계 두께(λ/4 위상차층(32)의 두께에 상당)를 나타내고 있다.
<무배향층 두께>
무배향층(331)의 두께를 나타내고 있다.
<발현층 두께>
위상차 발현층(332)의 두께를 나타내고 있다.
<리타데이션>
λ/4 위상차층(33)의 리타데이션(위상차 발현층(332)의 리타데이션에 상당)을 나타내고 있다.
<간섭 조건>
피크 파장 λ0에서의 간섭 조건이 보강하는 조건 또는 상쇄하는 조건을 나타내고 있다. 「강」은 보강하는 조건인 경우를 의미하고, 「약」은 상쇄하는 조건인 경우를 의미한다.
<반치전폭>
산형 영역을 규정하는 반치전폭을 규정하는 파장 범위의 하한의 파장 λ1과 상한의 파장 λ2을 나타내고 있다. 반치전폭은 λ2와 λ1의 차이다.
<제1 간섭 스펙트럼 극치>
보강 간섭 조건으로 되어 있는 경우의, 간섭 스펙트럼이 극치를 취하는 파장을 나타내고 있다.
1, 1a, 2b 등의 첨자는, 화상 표시부(31)의 발광 스펙트럼이 갖는 산형 영역(M)의 중심(피크 파장 λ0)에 가까운 파장으로부터 1부터 순차 작은 숫자를 매긴다. a는 단파장 측, b는 장파장 측이다. 예컨대 「극대 2b」이면, 중심에서부터 세어 2번째이며 또한 장파장 측의 극대치를 취하는 파장이 된다.
<극대치의 수>
산형 영역(M)의 반치전폭을 규정하는 파장 범위 내에 있는 간섭 스펙트럼의 극대치의 수를 나타내고 있다.
<제2 간섭 스펙트럼 극치>
상쇄 간섭 조건으로 되어 있는 경우의, 간섭 스펙트럼이 극치를 취하는 파장을 나타내고 있다. 1, 1a, 2b 등의 첨자의 의미는 제1 간섭 스펙트럼 극치의 경우 와 같은 식으로 했다.
<극소치의 수>
산형 영역(M)의 반치전폭을 규정하는 파장 범위 내에 있는 간섭 스펙트럼의 극소치의 수를 나타내고 있다.
<밝기 증감률>
간섭에 의한 발광 밝기의 증감률을 계산한 결과를 나타내고 있다.
무배향층 두께가 0인 경우, λ/4 위상차층(33)이 무배향층(331)을 갖지 않는(즉, λ/4 위상차층(33)이 위상차 발현층(332)인) 경우에 상당한다.
밝기의 증감률이 100%를 넘는 조건에서는, 본래의 표시 색을 해치지 않고서 화상 표시 장치의 발광 밝기가 증가하여, 시인성이 향상된다. 도 8∼도 10에 도시한 결과로부터, 실시예 1∼17에서는, 밝기 증감률이 100%를 넘고 있는 한편, 비교예 1∼35에서는, 밝기 증감률이 100%를 넘지 않음을 이해할 수 있다. 따라서, 도 1에 도시한 λ/4 위상차층(21)이 상술한 조건 1을 만족함으로써, 본래의 표시 색을 해치지 않고서 화상 표시 장치(1)의 발광 밝기가 증가하여, 시인성이 향상되는 것을 이해할 수 있다.
여기서는, 시뮬레이션을 이용하여 λ/4 위상차층(21)이 상술한 조건 1을 만족하는 경우의 작용 효과를 구체적으로 설명했다. 상기 시뮬레이션은 λ/4 위상차층(21)을 설계할 때에 이용하여도 좋다. 즉, 밝기 증감률이 100%를 넘도록 상기 시뮬레이션에 기초하여λ/4 위상차층(21)의 예컨대 두께를 산출하여도 좋다.
이어서, 검증 실험의 결과를 설명한다. 실험에서는 다음과 같이 하여 도 1에 도시한 광학 적층체(20)를 제조했다.
[직선편광층의 형성]
직선편광 특성을 갖는 편광성 필름(편광자층)과, 비누화 처리된 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름(코니카미놀타가부시키가이샤 제조 KC4UYTAC 두께 40 ㎛)을 수계 접착제를 통해 닙 롤로 접합했다. 얻어진 접합물의 장력을 430 N/m로 유지하면서 60℃에서 2분간 건조하여, 한 면에 보호 필름으로서 TAC 필름을 갖는 직선편광층(직선편광층(22)에 상당)을 얻었다. 수계 접착제는 물 100 부에, 카르복실기 변성 폴리비닐알코올(가부시키가이샤쿠라레 제조, 「쿠라레포발 KL318」) 3 부와, 수용성 폴리아미드에폭시 수지(다오카가가쿠고교가부시키가이샤 제조, 「스미레즈레진 650」, 고형분 농도 30%의 수용액) 1.5 부를 첨가하여 조제했다.
얻어진 직선편광층에 관해서 광학 특성을 측정했다. 측정은 위에서 얻어진 직선편광층이 갖는 편광성 필름의 표면을 입사면으로 하여 분광광도계(「V7100」, 닛폰분코가부시키가이샤 제조)로 실시했다. 편광성 필름의 흡수축은 폴리비닐알코올의 연신 방향과 일치하고 있고, 얻어진 직선편광층의 시감도 보정 단일체 투과율은 42.3%, 시감도 보정 편광도는 99.995%, 단일체 색상 a는 -0.5, 단일체 색상 b는 3.0이었다.
〔수평 배향막 형성용 조성물의 조제〕
하기 구조의 광배향성 재료 5 부(중량 평균 분자량: 30000)와 시클로펜타논(용매) 95 부를 혼합했다. 얻어진 혼합물을 80℃에서 1시간 교반함으로써 수평 배향막 형성용 조성물을 얻었다.
Figure pct00012
〔수평 배향 액정 경화막 형성용 조성물의 조제〕
수평 배향 액정 경화막(A 플레이트)을 형성하기 위해서, 하기의 중합성 액정 화합물 α와 중합성 액정 화합물 β를 이용했다. 중합성 액정 화합물 α는 일본 특허공개 2010-31223호 공보에 기재된 방법으로 제조했다. 또한, 중합성 액정 화합물 β는 일본 특허공개 2009-173893호 공보에 기재된 방법에 준하여 제조했다. 이하에 각각의 분자 구조를 나타낸다.
[중합성 액정 화합물 α]
Figure pct00013
[중합성 액정 화합물 β]
Figure pct00014
중합성 액정 화합물 α 및 중합성 액정 화합물 β를 87:13의 질량비로 혼합했다. 얻어진 혼합물 100 부에 대하여, 레벨링제(F-556; DIC가부시키가이샤 제조)를 1.0 부, 중합개시제인 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(이르가큐어 369, BASF재팬가부시키가이샤 제조)을 6 부 첨가했다. 또한, 고형분 농도가 13%가 되도록 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 첨가하여 80℃에서 1시간 교반함으로써 λ/4 위상차층 형성용 조성물을 얻었다.
〔λ/4 위상차층의 형성〕
닛폰제온가부시키가이샤 제조의 환상 올레핀계 수지(COP) 필름(ZF-14-50) 상에 코로나 처리를 실시했다. 코로나 처리는 우시오덴키가부시키가이샤 제조의 TEC-4AX를 사용하여 실시했다. 코로나 처리는 출력 0.78 kW, 처리 속도 10 m/분의 조건으로 1회 행했다. 유리 기판 상에 고정된 COP 필름에 수평 배향막 형성용 조성물을 스핀코터로 도포하여, 80℃에서 1분간 건조했다. 필름에 도포막에 대하여, 편광 UV 조사 장치(「SPOT CURE SP-9」, 우시오덴키가부시키가이샤 제조)를 이용하여, 파장 313 nm에 있어서의 적산 광량이 100 mJ/㎠가 되도록 축 각도 45°로 편광 UV 노광을 실시했다. 얻어진 수평 배향막의 막 두께를 광학 막후계(「F20」 필메트릭스 제조)로 측정한 바 100 nm였다. 상기 도공에서는, 수평 배향막 형성용 조성물의 적하량과 스핀코터(「MS-B300」, 미카사가부시키가이샤 제조)의 스피너 회전수 및 스피너 회전 패턴을 정밀하게 조정하여, 면내 균일하며 또한 정확한 도공 막 두께를 얻었다.
이어서, 수평 배향막에, λ/4 위상차층 형성용 조성물을 스핀코터(「MS-B300」, 미카사가부시키가이샤 제조)를 이용하여 도포하여, 120℃에서 1분간 건조했다. 도포막에 대하여, 고압 수은 램프(「유니큐아 VB-15201BY-A」, 우시오덴기가부시키가이샤 제조)를 이용하고, 자외선을 조사(질소 분위기 하, 파장 365 nm에 있어서의 적산 광량: 500 mJ/㎠)함으로써, λ/4 위상차층(λ/4 위상차층(21)에 상당)을 형성했다.
λ/4 위상차층 상에 점착제층을 적층했다. 이 점착제층을 매개로 COP 필름, 배향막, λ/4 위상차층에 의해서 형성된 필름을 유리에 접합했다. COP 필름을 박리하여, 리타데이션을 측정하기 위한 샘플을 얻었다.
파장 550 nm에 있어서의 리타데이션을 위상차 측정 장치(「KOBRA-WPR」, 오우지게이소쿠기키가부시키가이샤 제조)로 측정한 결과, 140.3 nm였다. 또한, λ/4 위상차층의 층 두께를 상기 리타데이션과 굴절률로부터 산출한 바, 1900 nm였다. 상기 도공에서는, λ/4 위상차층 형성용 조성물의 적하량과 스핀코터의 스피너회 전수 및 스피너 회전 패턴, 도공에서부터 건조까지의 시간, 건조로 내부 온도를 정밀하게 조정하여, 목적으로 하는 면내 균일한 층 두께와 리타데이션을 얻었다.
상기 COP 필름, 배향막 및 λ/4 위상차층에 의해서 형성된 필름의 λ/4 위상차층 측에 점착제층을 적층하고, 보호 필름으로서 TAC 필름을 갖는 직선편광층의 편광성 필름 측을, 상기 점착제층을 매개로 접착하여, COP 필름, 배향막, λ/4 위상차층, 점착제층, 편광성 필름(편광자층), TAC 필름(보호 필름)에 의해서 형성되는 필름을 얻었다. 또한, 그 필름의 COP 필름을 박리하고, 박리면인 배향막면에 점착제층을 적층하여, 점착제층이 적층된 광학 적층체(이하, 설명의 편의를 위해서 「제1 광학 적층체」라고 부른다)를 얻었다. 제1 광학 적층체 중 점착재층 이외의 부분은 도 1에 도시한 화상 표시 장치(1)의 광학 적층체(20)에 상당한다.
파장 400 nm에서부터 파장 500 nm의 영역에 있어서의 제1 광학 적층체의 투과 스펙트럼을 측정하여 간섭 스펙트럼을 얻었다. 파장 434 nm, 458 nm, 484 nm에 극대치를 갖고, 파장 446 nm, 470 nm에 극소치를 갖고, 실시예 1의 계산 결과와 일치하고 있는 것이 확인되었다.
λ/4 위상차층의 두께를 1955 nm로 한 것 이외에는 같은 식으로 제작하여, 점착제층이 적층된 광학 적층체(이하, 설명의 편의를 위해서 「제2 광학 적층체」라고 부른다)를 얻었다. 또한, 파장 400 nm에서부터 파장500 nm의 영역에 있어서의 제2 광학 적층체의 투과 스펙트럼을 측정하여 간섭 스펙트럼을 얻었다. 파장 446 nm, 470 nm에 극대치를 갖고, 파장 434 nm, 458 nm, 484 nm에 극소치를 갖고, 비교예 1의 계산 결과와 일치하고 있는 것이 확인되었다.
시판되는 유기 일렉트로루미네센스 화상 표시 장치(이하, 「OLED 화상 표시 장치」라고 부른다)가 내장된 스마트폰에 있어서, 시인 측 최표면의 유리 및 원편광판을 제거하고, 상기 스마트폰이 갖는 OLED 화상 표시 장치(화상 표시부(10)에 상당) 상에 상기 제1 광학 적층체를, 점착제층을 매개로 적층했다. 그 상태에서, OLED 화상 장치의 표시 화상을 청 한 가지 색의 표시로 하여, 제1 광학 적층체로부터 출력하는 빛의 휘도를 디스플레이 평가 시스템 DMS803(Instrument Systems GmbH 제조)으로 확인했다.
상기 스마트폰이 갖는 OLED 화상 표시 장치(화상 표시부(10)에 상당) 상에 점착제층을 매개로 제1 광학 적층체 대신에 제2 광학 적층체를 적층한 점 이외에는, 제1 광학 적층체의 경우와 같은 식으로 하여 제2 광학 적층체로부터 출력되는 빛의 휘도를 확인했다. 그 결과, 제1 광학 적층체를 적층한 OLED 화상 표시 장치를 가진 스마트폰에서는, 제2 광학 적층체를 적층한 OLED 화상 표시부를 가진 스마트폰과 비교하여, 발광 피크의 휘도가 5% 증가하고 있으며, 눈으로 보더라도 청의 발광을 강하게 시인할 수 있었다.
본 발명은, 상기 실시형태 및 실험예에 한정되는 것은 아니며, 청구범위에 의해서 나타내어지는 범위, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
화상 표시부는, 독립 발광하는 화소를 갖는 무기 일렉트로루미네센스 디바이스, 전자 방출 표시 장치(예컨대 전장 방출 표시 장치(FED), 표면 전계 방출 표시 장치(SED), 전자 페이퍼(전자 잉크나 전기 영동 소자를 이용한 표시 장치), 플라즈마 표시 장치, 투사형 표시 장치(예컨대 그레이팅 라이트 밸브(GLV)라고도 한다) 표시 장치, 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD라고도 한다)를 갖는 표시 장치 및 압전 세라믹 디스플레이 등이라도 좋다.
점착제층 대신에 접착제층을 사용하여도 좋다.
산형 영역(M)을 삼원색의 어느 하나에 대응하는 영역으로 했지만, 다른 색(혹은 파장 범위)에 대응한 영역이라도 좋다.
1: 화상 표시 장치, 10: 화상 표시부, 10a: 화상 표시면, λ0: 피크 파장, 21: λ/4 위상차층, 22: 직선편광층, 21a: 제1 면, 21b: 제2 면, 111: 발광부, 211: 위상차 발현층, 212: 무배향층, M: 산형 영역.

Claims (10)

  1. 발광부를 포함하며, 화상을 화상 표시면 상에 표시하는 화상 표시부와,
    상기 화상 표시면 상에 형성되는 λ/4 위상차층과,
    상기 λ/4 위상차층 상에 형성되는 직선편광층을 구비하고,
    상기 발광부로부터의 빛은, 발광 피크를 포함하며 또한 반치전폭이 60 nm 이하인 산형 영역을 갖고,
    상기 λ/4 위상차층은 조건 1을 만족하도록 구성되어 있는 화상 표시 장치.
    조건 1: 상기 λ/4 위상차층의 두께 방향에 있어서의 양면에 기초한 간섭 스펙트럼에 있어서, 상기 반치전폭을 규정하는 파장 범위 내의 극대치의 수가 하나이며 또한 극소치의 수가 2 이하이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 λ/4 위상차층은 조건 2를 또한 만족하도록 구성되어 있는 화상 표시 장치.
    조건 2: 상기 발광 피크에 대응하는 피크 파장과 상기 간섭 스펙트럼에 있어서의 상기 극대치에 대응하는 파장의 차가 상기 반치전폭의 1/5 이하이다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반치전폭은 20 nm이고,
    상기 발광 피크에 대응하는 피크 파장은 458±2 nm인 화상 표시 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반치전폭은 40 nm이고,
    상기 발광 피크에 대응하는 피크 파장은 523±2 nm인 화상 표시 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반치전폭은 40 nm이고,
    상기 발광 피크에 대응하는 피크 파장은 530±2 nm인 화상 표시 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반치전폭은 50 nm이고,
    상기 발광 피크에 대응하는 피크 파장은 626±2 nm인 화상 표시 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 λ/4 위상차층은 빛에 λ/4의 위상차를 부여하는 위상차 발현층인 화상 표시 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 λ/4 위상차층은,
    빛에 λ/4의 위상차를 부여하는 위상차 발현층과,
    무배향층을 갖는 화상 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 위상차 발현층과 상기 무배향층은 서로 밀착하여 적층되어 있고,
    상기 위상차 발현층과 상기 무배향층 사이의 굴절률차는 제로인 화상 표시 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 λ/4 위상차층은 상기 두께 방향에 있어서 제1 면과, 상기 제1 면과 반대측의 제2 면을 가지고,
    상기 제1 면 및 상기 제2 면을 포함하며 상기 발광부로부터 출력되는 빛이 통과하는 복수의 계면 각각에서의 굴절률차 중, 상기 제1 면 및 상기 제2 면 각각이 계면인 경우의 굴절률차가 다른 굴절률차보다 큰 화상 표시 장치.
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