TWI746811B - 畫像顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明是有關一種畫像顯示裝置,具備含有量子點的波長轉換層(22b)以及相對於波長轉換層(22b)而言設置在觀察者側的光反射層(16),其中,此光反射層(16)的反射波長區域包含會發射用於量子點的發光之激發光之光源的峰值波長。
Description
本發明是有關例如使用含有量子點的波長轉換層之液晶顯示裝置(以下,也稱為「LCD」)以及有機EL顯示器(以下,也稱為「OLED」)等畫像顯示裝置。
LCD以及OLED等畫像顯示裝置,其特徵是低消費電力、省空間,如電視、個人電腦、智慧型手機、汽車導航等其用途逐年拓展。此等畫像顯示裝置大多數是主要使用彩色濾光片而進行彩色顯示。
近年來,在此等畫像顯示裝置中,要求進一步提高顏色再現性,作為其手段者,使用量子點(Quantum Dot:也稱為QD)之技術(例如,專利文獻1)係受到注目。已知量子點會依粒徑不同而使發光顏色不同。例如,當激發光從背光入射到含有量子點之構件中時,量子點被激發而發出螢光。此時,畫像顯示裝置藉由使用有不同發光特性之量子點,而可發出藍色、綠色、紅色等發光波長帶狹窄的光,並且製作出白色光。由量子點所致的發光,由於發光波長帶狹窄,故可藉由選擇適當的波長,而使所得到的白色光高亮度化,並使顏色再現性優異。
專利文獻2揭示使用了含有量子點之薄片的背光以及LCD。專利文獻2揭示使用藍色LED作為光源,且在導光板上配置含有當藉由藍色LED而被激發並分別發出綠色、紅色光的量子點之薄片。
又,專利文獻3揭示具有組合彩色濾光片與有量子點的波長轉換層而成之色層的顯示裝置。因為由量子點發射的光是散射光,故當量子點是在偏光板之間配置時,光會洩漏而導致顯示黑色時的對比下降。因此,在專利文獻3中,將內嵌(in-cell)式偏光片配置在液晶層側,並將彩色濾光片以及波長轉換層配置在比內嵌式偏光片更外側(觀察者側)。
[專利文獻1]美國專利第2012/0113672說明書
[專利文獻2]日本特開2017-16925號公報
[專利文獻3]日本特開2016-70949號公報
在將如專利文獻3所示之顯示裝置例如作為液晶顯示裝置而使用的情形,將背光的光當作偏光,藉由液晶單元內的液晶分子之配向控制與經由內嵌式偏光片所致之光的穿透/吸收控制,而可達成已選擇欲發光的畫素與不發光的畫素之畫像顯示。然而,使用如此的量子點之 彩色濾光片,即使是經由含有發光時必須的波長之外部光線(例如,太陽光)也會同時發光。例如,在太陽光入射的室內等觀察如專利文獻3所示的畫像顯示裝置時,即使是在黑色顯示中,彩色濾光片也會藉由太陽光而發光,故黑色亮度提高。結果,對比會下降,且顯示畫像的可見性會大幅度下降。又,不限於太陽光,即使是屋內的照明,當與背光的光源(例如是藍色LED的話,發光時的峰值波長:450nm)有相同波長的光入射彩色濾光片時,不管畫像顯示的狀態如何,彩色濾光片都會發光,畫像的可見性會受到很大的損害。
在此,本發明的目的是提供一種使用了量子點的畫像顯示裝置,即使在有外部光線的環境下,仍可能實現可見性優良的顯示畫像。
本發明人為了解決上述課題,進行精細的檢討。結果,有下述新穎的發現:藉由在畫像顯示裝置的觀察者側(外部光線的入射側)配置光反射層,可以降低外部光線對含有量子點的波長轉換層之入射,並可以提高顯示畫像的可見性,其中該光反射層包含會發射用於量子點的發光之激發光之光源的峰值波長。
本發明的主旨結構,係如下所述。
[1]一種畫像顯示裝置,具備:含有量子點的波長轉換層;以及相對於前述波長轉換層而言設置在觀察者側的光反射 層,其中,該光反射層的反射波長區域包含會發射用於前述量子點的發光之激發光之光源的峰值波長。
[2]如上述[1]所記載的畫像顯示裝置,係液晶顯示裝置或有機EL顯示器。
[3]如上述[1]或[2]所記載的畫像顯示裝置,係進一步在相對於前述波長轉換層而言觀察者側配置有偏光板。
[4]如上述[1]至[3]中任一項所記載的畫像顯示裝置,其中,前述波長轉換層含有被前述激發光激發而發出綠色光之第1量子點、與被前述激發光激發而發出紅色光之第2量子點。
[5]如上述[1]至[4]中任一項所記載的畫像顯示裝置,其中,前述光源的峰值波長係350nm以上650nm以下。
[6]如上述[1]至[5]中任一項所記載的畫像顯示裝置,其中,前述光反射層之中心反射波長係350nm以上750nm以下。
[7]如上述[1]至[6]中任一項所記載的畫像顯示裝置,其中,前述光反射層的中心反射波長與前述光源的峰值波長之差的絕對值係0nm以上70nm以下。
[8]如上述[1]至[7]中任一項所記載的畫像顯示裝置,其中,前述光反射層是偏光反射層。
[9]如上述[8]所記載的畫像顯示裝置,其中,前述偏光反射層是膽固醇液晶層。
[10]如上述[3]所記載的畫像顯示裝置,其中,前述光反射 層是膽固醇液晶層,並且,在前述膽固醇液晶層與前述偏光板之間配置有1/4波長板。
[11]如上述[10]所記載的畫像顯示裝置,其中,前述1/4波長板的相位差值係90nm以上125nm以下。
[12]如上述[10]或[11]所記載的畫像顯示裝置,其中,前述1/4波長板的慢軸與前述偏光板的偏光軸所成之角度是45°。
[13]如上述[1]至[12]中任一項所記載的畫像顯示裝置,係進一步在前述光反射層的觀察者側設置有防反射層。
本發明可以提供:即使在有外部光線的環境下,仍可能實現可見性優良的顯示畫像之使用了量子點的畫像顯示裝置。特別是在使用偏光反射層(以下,也稱為「反射型偏光片」)作為光反射層之情形,本發明具有更有效地攔截含有量子點激發光之波長的外部光線,並可在維持來自畫像顯示裝置的出射光之亮度之同時有效率地只反射外部光線之優良機能。
1‧‧‧液晶顯示裝置
2‧‧‧有機EL顯示器
11‧‧‧背光單元
12‧‧‧液晶顯示單元
13‧‧‧背光側偏光板
14‧‧‧顯示面板
15‧‧‧觀察者側偏光板
16‧‧‧光反射層
17‧‧‧對向基板
18‧‧‧液晶層
19‧‧‧陣列基板
20a、20b‧‧‧覆蓋塗層
21‧‧‧內嵌式偏光片
22‧‧‧彩色濾光片
22a‧‧‧遮光部
22b‧‧‧波長轉換層
23、23a、23b‧‧‧玻璃基板
24‧‧‧1/4波長板
25‧‧‧防反射層
26‧‧‧薄膜電晶體(TFT)
27‧‧‧有機EL層
28‧‧‧圓偏光板
第1圖係本發明第1實施形態之畫像顯示裝置之一例子的液晶顯示裝置之概略截面圖。
第2圖係第1圖所示的液晶顯示裝置之部分概略截面圖。
第3圖係表示在本發明第1實施形態之畫像顯示裝置中,1/4波長板的配置關係之部分概略截面圖。
第4圖係表示在本發明第1實施形態之畫像顯示裝置中,防反射層的配置之部分概略截面圖。
第5圖係本發明第2實施形態之畫像顯示裝置之其他例子的有機EL顯示器之概略截面圖。
以下,邊參考圖式邊說明關於本發明的各實施形態、比較例、實施例。又,記載內容僅僅是其中一個例子,本發明的範圍也包含能夠由該業者適當設計之變更。又,為了明確說明,與實際的態樣相比,圖式是示意性地表示寬度、大小、厚度、形狀等,但此等僅是其中一個例子。又,圖式雖適當地省略在說明本發明的效果時不必要的部份,但有關此省略部份並不限制本發明的範圍。
本發明的畫像顯示裝置,係具備含有量子點的波長轉換層,並且在比波長轉換層更接近觀察者側配置光反射層,其中,此光反射層的反射波長區域包含會發射用在量子點的發光之激發光之光源的峰值波長。畫像顯示裝置較佳是液晶顯示裝置或有機EL顯示器。含有量子點的波長轉換層,例如是背光單元、彩色濾光片等構成畫像顯示裝置之任意構件所含有之構成要素。含有量子點的波長轉換層,較佳係彩色濾光片本身或構成彩色濾光片的一部份。以下,詳細說明有關畫像顯示裝置的各實施形態。
[第1實施形態]
第1實施形態中說明有關畫像顯示裝置為液晶顯示裝置(LCD)之情形。第1實施形態的液晶顯示裝置,具有在含有量子點的波長轉換層之觀察者側具備光反射層的構成。如第1圖所示,液晶顯示裝置1具備:具有會發射激發光的光源之背光單元11以及配置在背光單元11上的液晶顯示單元12。此液晶顯示裝置1中,觀察者是從成為第1圖上方的液晶顯示單元12側觀察液晶顯示裝置1。液晶顯示單元12具備:配置在背光單元11上且將來自背光的光轉換為偏光的背光側偏光板13;配置在背光側偏光板13上的顯示面板14;配置在顯示面板14上的觀察者側偏光板15;以及配置在觀察者側偏光板15上的光反射層16。觀察者側偏光板15,雖然也可以是不一定要配置,但藉由使用觀察者側偏光板15,則可以更提高畫像的對比,並且,可以藉由吸收在光反射層16沒有吸收完的外部光線而更提高外部光線的攔截效率。顯示面板14具備:對向基板17;配置在對向基板17上的液晶層18;以及配置在液晶層18上的列陣基板19。對向基板17具備圖中沒有顯示的配向膜以及柱狀間隔物等。
列陣基板19具備圖中沒有顯示的薄膜電晶體(TFT)、畫素電極以及配向膜等。列陣基板19如第2圖所示,具備:一對覆蓋塗層20a、20b;由一對覆蓋塗層20a、20b所夾住的內嵌式偏光片21;配置在一覆蓋塗層20b上的具備遮光部22a及含有量子點的波長轉換層22b之彩色濾光片22(以下,也簡稱為「彩色濾光片22」);以及配置在彩色濾光片22上的玻璃基板23。在列陣基板19中,可以在彩色濾光片22與玻璃基板23之間設置薄膜電晶體,又,也可以適當設置圖中沒有顯示的訊號線(源極)、掃描線(柵極)、共通電極以及畫素電極等。又,薄膜電晶體的通道部具有圖中沒有顯示的非晶矽層(半導體層),且除此以外也可以由更高移動性的多晶矽層(半導體層)形成通道部。
如此,在液晶顯示裝置1中,相對於彩色濾光片22的含有量子點之波長轉換層22b而言,在觀察者側配置光反射層16,該光反射層16之反射波長區域包含會發射用於量子點的發光之激發光之背光單元11的光源的峰值波長。又,在此所謂的具備含有量子點之波長轉換層22b的彩色濾光片22,例如在專利文獻3中所記載的組合吸收型彩色濾光片層與含有量子點的波長轉換層而成之色層、只由含有量子點的波長轉換層所製作之彩色濾光片等,只要具備有量子點的話就無特別限制。
<量子點>
量子點(第1量子點以及第2量子點)係半導體的奈米大小之微粒子。量子點係藉由電子及激子被封閉在奈米大小的小結晶內的量子封閉效果(量子尺寸效果)而顯示有特異的光學性、電氣性性質,並且也稱為半導體奈米粒子或半導體奈米結晶。量子點是半導體的奈米大小的微粒子,只要是會產生量子封閉效果的材料的話就無特別限定。作為量子點者,例如有因本身的粒徑而發光色受限的半導體微粒子、與有摻雜物之半導體微粒子。作為量子點者,可以使用任一種半導體微粒子,其皆可以得到優良的顏色純度。
量子點因粒徑而有不同的發光色。例如,在由CdSe而成的只由核心所構成之量子點的情形,粒徑為2.3nm、3.0nm、3.8nm、4.6nm的螢光光譜之峰值波長分別是528nm、570nm、592nm、637nm。又,量子點也可在波長轉換層22b中,含有例如被來自光源的激發光激發而發出綠色光亦即放出相當於綠色之波長的二次光之第1量子點,以及被激發光激發而發出紅色光亦即放出相當於紅色之波長的二次光之第2量子點。量子點的含量係因應含有量子點的波長轉換層22b之厚度、在背光單元11的光回收率以及所期望的色相等而適當地調整。
成為量子點的核心之材料,係由製作的容易性、可獲得在可見光區域的發光之粒徑之控制性、螢光量子產率的觀點而適當選擇。成為量子點的核心之材料,可舉例如:如MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe以及HgTe等II-VI族半導體化合物;如AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaAs、GaP、GaN、GaSb、InN、InAs、InP、InSb、TiN、TiP、TiAs以及TiSb等III-V族半導體化合物;如Si、Ge、以及Pb等IV族半導體等半導體化合物或是含有半導體化合物之半導體結晶等。又,也可以使用含有如InGaP等含有3元素以上之半 導體化合物之半導體結晶。又,作為由有摻雜物的半導體微粒子而成的量子點者,可以使用在上述半導體化合物中摻雜如Eu3+、Tb3+、Ag+、Cu+等稀土族金屬的陽離子或過渡金屬的陽離子而成的半導體結晶。
彩色濾光片22具備分別含有藉由來自光源的激發光而發出藍色光、綠色光、紅色光之至少3種量子點的波長轉換層22b時,可以使用白色光源作為背光單元11的光源。作為白色光源者,可舉例如白色發光二極管(LED)。作為白色LED者,可舉例如組合藍色LED與黄色螢光體(釔鋁石榴石(YAG)而成者。又,背光的光兼任藍色顯示與激發光時,可使用彩色濾光片22來進行畫像顯示,其中,該彩色濾光片22具備含有由背光單元11射出藍色激發光(峰值波長450nm)而分別發出綠色光、紅色光之2種的量子點的波長轉換層22b,亦即含有將無色、綠色、紅色的3色作為1個畫素。背光單元11的光源的峰值波長是以350至650nm為佳。
<內嵌式偏光片>
內嵌式偏光片21,例如是被一對覆蓋塗層20a、20b夾住並配置於彩色濾光片22與液晶層18之間。內嵌式偏光片21,例如為線柵型偏光片、塗布型偏光片、或具有含有二色性色素之延伸高分子的偏光片。作為塗布型偏光片者,可舉例如:將二色性色素直接配向的發色(chromonic)偏光片;在可以呈現向列液晶或層列液晶狀態之聚合性液晶中含有二色性色素並且在聚合性液晶與二色性色素配向 之後,將此等之雙方或一方的配向固定化之客主型(guest host type)偏光片等。塗布型偏光片或是具有含有二色性色素之延伸高分子的偏光片之具體例子,可舉例如日本特許第6006210號公報中記載的偏光元件等。
<彩色濾光片>
彩色濾光片22是配置在內嵌式偏光片21的外側,亦即在與液晶層18側為相反側的觀察者側。通常的液晶顯示裝置的情形,藉由液晶層18的液晶分子之配向來控制從背光側偏光板13入射的直線偏光,只使與相向的觀察者側偏光板15的穿透軸方向一致的光穿透,藉此顯示畫像。然而,藉由量子點而發射的光是在全方位散射的散射光,故在2個偏光板(偏光片)亦即背光側偏光板13與內嵌式偏光片21之間配置有彩色濾光片22時,由液晶所控制的偏光會受到干擾,而大幅地影響顯示。特別是在黑色顯示中,會成為對比下降之重大的主因。因此期望彩色濾光片22是配置在內嵌式偏光片21的外側亦即在與液晶層18側為相反側的位置。
<液晶顯示模式>
於液晶顯示裝置中使用的液晶顯示模式是無限制。作為液晶顯示模式者,可舉例如:使用與基板面呈略垂直的電場且將液晶分子的配向切換的TN方式(Twisted Nematic)、VA方式(Vertical Alignment),使用與基板面呈略平行的電場且將液晶分子的配向切換的IPS方式(In Plane Switching),以及驅動液晶用的電極在畫素內重疊並 藉由電極附近的邊緣電場將液晶分子切換的FFS方式(Fringe Field Switching)等。
<光反射層>
光反射層16具有降低太陽光等外部光線入射到彩色濾光片22之機能。藉此,液晶顯示裝置1可以抑制具備含量子點的波長轉換層22b之彩色濾光片22的因外部光線所致之發光,且維持顯示畫像的可見性。光反射層16只要能將會發射用於量子點的發光的激發光之光源的波長區域的光反射的話就無特別限制。為了有效率地反射外部光線、有效率地取出來自液晶顯示裝置1的出射光,光反射層16係以反射光或穿透光會成為偏光之偏光反射層為佳。作為偏光反射層者,可舉例如:膽固醇液晶層、線柵型偏光片、多層膜雙折射干涉型偏光片、稜鏡型偏光片等反射型偏光片。藉由使此等偏光反射層的穿透軸與液晶顯示裝置1的觀察者側偏光板15之穿透軸一致,可以抑制來自液晶顯示裝置1的出射光之穿透率的下降,同時有效地反射外部光線。又,此等偏光反射層,係以至少可反射含有會發射用在量子點的發光之激發光之光源的峰值波長的光之方式適當地設計。
使用線柵型偏光片、多層膜雙折射干涉型偏光片、稜鏡型偏光片、膽固醇液晶層等反射型偏光片作為偏光反射層時,若廣泛地反射可見光區域則會有表面變成像鏡子一般的情形。如此之情形,期望以會選擇性反射激發光的波長區域之方式調整偏光反射層的反射波長區 域。特別是膽固醇液晶層,由於有選擇性地反射特定波長區域之性質,故適合使用。
在偏光反射層中使用的膽固醇液晶,係由持有手性的向列型液晶或在向列型液晶中添加有手性劑的調配物而得到。從可藉由手性劑的種類、量而任意地設計螺旋方向、反射波長來看,膽固醇液晶係以在向列液晶中添加手性劑而得者為佳。向列液晶與所謂的藉由電場而操作之液晶不同,係將螺旋配向狀態固定化而使用。因此,向列液晶是以使用具有聚合性基之向列液晶單體而得者為佳。
(聚合性液晶單體)
具有聚合性基之向列液晶單體,係在分子內具有聚合性基,且在某個溫度範圍或濃度範圍顯示液晶性之化合物。作為聚合性基者,可舉例如:(甲基)丙烯醯基、乙烯基、查耳酮基(chalconyl)、肉桂醯基以及環氧基等。又,為了顯示液晶性,係以在分子內具有液晶原(mesogen)基為佳,液晶原基係意指例如聯苯基、聯三苯基、(聚)苯甲酸苯酯基、(聚)醚基、亞苄基苯胺基以及苊并喹啉基等桿狀或板狀的取代基,或是聯伸三苯基、酞菁基以及氮雜冠(aza crown)基等圓盤狀取代基,亦即具有誘導液晶相行為的能力之基。具有桿狀或板狀取代基的液晶化合物,在該技術領域中是作為棒狀(calamitic)液晶而為已知者。具有如此的聚合性基之向列液晶單體,具體而言可以列舉:日本特開2003-315556號公報以及日本特開2004-29824號公報中 記載的聚合性液晶、PALIOCOLOR系列(BASF公司製)、RMM系列(Merck公司製)等。此等具有聚合性基的向列液晶單體,可以單獨使用或混合複數種而使用。
(手性劑)
作為手性劑者,係以可使上述具有聚合性基之向列液晶單體右旋或左旋而螺旋配向,且與具有聚合性基之向列液晶單體同樣具有聚合性基之化合物為佳。作為如此之手性劑者,可舉例如:Paliocolor LC 756(BASF公司製)、日本特開2002-179668號公報中記載之化合物等。根據此手性劑的種類,決定反射的圓偏光方向,甚至可因應手性劑相對於向列液晶之添加量而變更光反射層的反射波長。例如,使手性劑的添加量越多,可以得到反射短波長側的波長之光反射層16。手性劑的添加量,也依手性劑的種類及欲反射之波長而不同。從將對於通常光之光反射層16的中心反射波長λ2調整至所期望的波長區域中之觀點而言,相對於具有聚合性基之向列液晶單體100質量份,手性劑的添加量係以0.5質量份以上30質量份以下左右為佳,以1質量份以上20質量份以下左右為較佳,以3質量份以上10質量份以下左右為更佳。
(紫外線硬化型樹脂)
又,也可使用能夠與具有聚合性基的向列液晶單體反應的不具有液晶性之聚合性化合物。作為如此之化合物者,可舉例如紫外線硬化型樹脂等。作為紫外線硬化型樹脂者,可舉例如:(甲基)丙烯酸月桂酯、二新戊四醇六(甲 基)丙烯酸酯,例如二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯與1,6-六亞甲基-二-異氰酸酯的反應生成物、具有異氰脲酸環的三異氰酸酯與新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯的反應生成物、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與異佛爾酮-二-異氰酸酯的反應生成物等酯系胺酯丙烯酸酯系樹脂以及胺酯(甲基)丙烯酸酯系樹脂、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、參(丙烯醯氧基乙基)異氰脲酸酯、參(甲基丙烯醯氧基乙基)異氰脲酸酯、甘油三縮水甘油基醚與(甲基)丙烯酸的反應生成物、己內酯改質參(丙烯醯氧基乙基)異氰脲酸酯、三羥甲基丙烷三縮水甘油基醚與(甲基)丙烯酸的反應生成物、三甘油-二-(甲基)丙烯酸酯、丙二醇-二-縮水甘油基醚與(甲基)丙烯酸的反應生成物、聚丙二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇-二-(甲基)丙烯酸酯、1,6-己烷二醇-二-縮水甘油基醚與(甲基)丙烯酸的反應生成物、1,6-己烷二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、甘油-二-(甲基)丙烯酸酯、乙二醇-二-縮水甘油基醚與(甲基)丙烯酸的反應生成物、二乙二醇-二-縮水甘油基醚與(甲基)丙烯酸的反應生成物、雙(丙烯醯氧基乙基)羥基乙基異氰脲酸酯、雙(甲基丙烯醯氧基乙基)羥基乙基異氰脲酸酯、雙酚A-二-縮水甘油基醚與(甲基)丙烯酸的反應生成物、 (甲基)丙烯酸四氫糠酯、己內酯改質(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基羥基丙酯、丙烯醯基嗎啉、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸2-氰基乙酯、丁基縮水甘油基醚與(甲基)丙烯酸的反應生成物、丁氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯以及丁烷二醇單(甲基)丙烯酸酯等。此等紫外線硬化型樹脂可以單獨使用或混合複數種而使用。其中,作為紫外線硬化型樹脂者,較佳係使用選自由(甲基)丙烯酸月桂酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、酯系胺酯(甲基)丙烯酸酯系樹脂以及胺酯(甲基)丙烯酸酯系樹脂所成之群組中至少1種。此等不具有液晶性的紫外線硬化型樹脂是以不喪失液晶性的程度添加。相對於具有聚合性基之向列液晶單體100質量份,紫外線硬化型樹脂的添加量係以0.1質量份以上20質量份以下為佳,以1.0質量份以上10質量份以下左右為更佳。
(光聚合起始劑)
具有聚合性基的向列液晶單體以及其他的聚合性化合物是紫外線硬化型時,為了使含有此等之組成物藉由紫外 線而硬化,添加光聚合起始劑。作為光聚合起始劑者,可舉例如:2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1(BASF公司製,Irgacure 907)、1-羥基環己基苯基酮(BASF公司製,Irgacure 184)、4-(2-羥基乙氧基)-苯基(2-羥基-2-丙基)酮(BASF公司製,Irgacure 2959)、1-(4-十二基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮(Merck公司製,Darocur 953)、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮(Merck公司製,Darocur 1116)、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(BASF公司製,Irgacure 1173)、二乙氧基苯乙酮等苯乙酮系化合物;苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻異丙基醚、苯偶姻異丁基醚、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(BASF公司製,Irgacure 651)等苯偶姻系化合物;苯甲醯基苯甲酸、苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羥基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4’-甲基二苯基硫醚、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮(日本化藥公司製,Kayacure MBP)等二苯甲酮系化合物;硫雜蒽酮、2-氯硫雜蒽酮(日本化藥公司製,Kayacure CTX)、2-甲基硫雜蒽酮、2,4-二甲基硫雜蒽酮(日本化藥公司製,Kayacure RTX)、異丙基硫雜蒽酮、2,4-二氯硫雜蒽酮(日本化藥公司製,Kayacure CTX)、2,4-二乙基硫雜蒽酮(日本化藥公司製,Kayacure DETX)、或2,4-二異丙基硫雜蒽酮(日本化藥公司製,Kayacure DITX)等硫雜蒽酮系化合物等。較佳可舉例如:Irgacure TPO、Irgacure TPO-L、Irgacure OXE 01、Irgacure OXE 02、Irgacure 1300、Irgacure 184、Irgacure 369、Irgacure 379、Irgacure 819、Irgacure 127、 Irgacure 907以及Irgacure 1173(都是BASF公司製),特佳可以列舉:Irgacure TPO、Irgacure TPO-L、Irgacure OXE 01、Irgacure OXE 02、Irgacure 1300以及Irgacure 907。此等光聚合起始劑可以使用1種或以任意比率混合而使用複數種。
使用二苯甲酮系化合物、硫雜蒽酮系化合物作為光聚合起始劑時,為了促進光聚合反應,也可併用助劑。作為如此的助劑者,可舉例如:三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺、正丁基胺、N-甲基二乙醇胺、甲基丙烯酸二乙基胺基乙酯、米其勒酮、4,4’-二乙基胺基苯丙酮、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸(正丁氧基)乙酯、或是4-二甲基胺基苯甲酸異戊酯等胺系化合物。此等助劑,可以單獨使用1種,也可以併用2種以上。
光聚合起始劑及助劑的添加量,係以在不影響含有向列液晶單體之組成物的液晶性之範圍內使用為佳。相對於該組成物中的藉由紫外線而硬化之化合物100質量份,光聚合起始劑及助劑的添加量係以0.5質量份以上10質量份以下為佳,以2質量份以上8質量份以下左右為更佳。又,相對於光聚合起始劑,助劑的添加量係以0.5倍以上2倍量以下左右為佳。
(其他的添加劑)
使用紫外線硬化型樹脂時,可以因應需要而進一步使用例如:塑化劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、光安定劑、調平劑、消泡劑、熱線遮蔽微粒子、表面調製劑、各種染 料、顏料、螢光色素等各種添加劑。
就使用膽固醇液晶製作偏光反射層之方法而言,例如,在具有聚合性基之向列液晶單體中,以會反射所期望的波長之方式添加必要量之會成為右旋或左旋螺旋配向之手性劑。其次,將此等溶解到溶劑中,添加光聚合起始劑。如此的溶劑,只要可以溶解欲使用的液晶單體、手性劑等的話就無特別限定,但以例如環戊酮、苯甲醚、甲基乙基酮為佳。之後,將此溶液以厚度盡可能均一之方式塗布在PET(聚對苯二甲酸乙二酯)膜、TAC(三乙酸纖維素)膜、COP(環烯烴聚合物)膜、丙烯酸系膜等塑膠基板上,加熱而除去溶劑的同時,在基板上成為膽固醇液晶並在以所期望之螺旋間距配向的溫度條件下放置一定時間。此時,在塗布塑膠基板表面之前,先進行摩擦或是延伸等配向處理後,藉此可使膽固醇液晶的配向更均勻,且可以降低作為偏光反射層的霧度值。其次,在保持此配向狀態下,以高壓水銀燈等照射紫外線,使配向固定化,藉此可得到偏光反射層。在此,選擇會成為右旋螺旋配向之手性劑時,所得到的偏光反射層會選擇性地反射右圓偏光,另一方面,選擇會成為左旋螺旋配向的手性劑時,所得到的偏光反射層會選擇性地反射左圓偏光。將此選擇性地反射特定的圓偏光之現象稱為選擇性反射,並將選擇性反射的波長域稱為選擇性反射區域。又,欲使用的塑膠基板,可藉由以成為液晶顯示裝置1的觀察者側之方式配置並使用,而作為光反射層16的保護層來使用。又,為了提高作為保護層的 強度,可在塑膠基板的與光反射層16為相反側之面形成硬塗層。
光反射層16的反射率,可藉由變更在製作光反射層時之光反射層16的厚度而適當地調整。相對於成為對象之外部光線的激發光波長而言,光反射層16的反射率係以10%以上100%以下為佳,以20%以上100%以下為較佳,以30%以上100%以下為更佳。使用膽固醇液晶作為偏光反射層時,由於右旋螺旋配向、左旋螺旋配向之各自的光反射層16的最大反射率是50%,故只要積層具有各配向之膽固醇液晶層來使用的話,在理論上最大可100%反射來自外部光線的激發光。
將右旋螺旋配向膽固醇液晶層與左旋螺旋配向膽固醇液晶層的兩者積層而作為偏光反射層來使用時,依反射率會有過度反射外部光線的情形。在如此的情形,係以使用右旋螺旋配向膽固醇液晶層或是左旋螺旋配向膽固醇液晶層的任何一種為佳。然後,如第3圖所示,在觀察者側偏光板15與屬於膽固醇液晶層的光反射層16之間,將1/4波長板24以使觀察者側偏光板15的偏光軸(吸收軸或是穿透軸)與1/4波長板24的慢軸所成的角度成為45°之方式配置即可。此時,慢軸的方向,較佳係以當穿透膽固醇液晶層之圓偏光(例如,膽固醇液晶層為右旋螺旋配向時,反射光成為右圓偏光,穿透光成為左圓偏光)藉由1/4波長板24而被轉換成直線偏光時,該直線偏光的偏光軸與觀察者側偏光板15的吸收軸一致之方式而配置。藉由 如此配置,外部光線所含的激發光,在膽固醇液晶層最大被反射50%,又穿透膽固醇液晶層之殘留圓偏光,係以1/4波長板24而轉換成直線偏光且藉由觀察者側偏光板15而被吸收。結果,對於彩色濾光片22,可以大幅度抑制外部光線所含的激發光之入射。
又,在使用右旋螺旋以及左旋螺旋中任何一種膽固醇液晶層時,如第3圖所示,在觀察者側偏光板15與屬於膽固醇液晶層的光反射層16之間配置1/4波長板24。在此,只要以使觀察者側偏光板15的偏光軸(吸收軸或是穿透軸)與1/4波長板的慢軸所成之角度成為45°的方式配置即可。此時,觀察者側偏光板15的慢軸之配置,較佳係以使從觀察者側偏光板15發出的直線偏光在藉由1/4波長板24而變成圓偏光之際,會成為與光反射層16所反射的圓偏光的旋轉方向為反向的圓偏光之方式配置。藉由如此配置,從觀察者側偏光板15發出的直線偏光藉由1/4波長板24而被轉換成圓偏光。藉此,所轉換的圓偏光,不會被屬於膽固醇液晶層的光反射層16反射而到達觀察者處,同時外部光線所含之激發光波長的光會被反射,故可降低因外部光線所致之量子點的發光。
光反射層16的反射波長係以包含背光單元11的光源所發出之用於量子點的發光之激發光之波長區域的全體或是一部份之方式而適當地調整。光反射層16的反射波長區域含有來自背光單元11的光源之激發光的峰值波長。光反射層16的中心反射波長與來自背光單元 11的光源之激發光的峰值波長之差的絕對值例如是以0nm以上70nm以下為佳,以0nm以上50nm以下為較佳,以0nm以上30nm以下為更佳,以0nm以上20nm以下為特佳。又,光反射層16的中心反射波長是以350nm以上750nm以下為佳。例如,來自背光單元11的光源之激發光之峰值波長是380nm時,光反射層16的中心反射波長,係以350nm以上450nm以下為佳,以360nm以上400nm以下為更佳。又,來自背光單元11的光源之激發光之峰值波長是450nm時,光反射層16的中心反射波長,係以400nm以上500nm以下為佳,以430nm以上480nm以下為更佳。又,來自背光單元11的光源之激發光之峰值波長是550nm時,光反射層16的中心反射波長,係以500nm以上600nm以下為佳,以530nm以上580nm以下為更佳。來自背光單元11的光源之激發光之峰值波長是650nm時,光反射層16的中心反射波長,係以600nm以上750nm以下為佳,以630nm以上680nm以下為更佳。又,中心反射波長意指相當於光反射層16的最大反射率之80%的短波長側之波長與長波長側之波長的平均波長。例如,光反射層16的最大反射率是20%時,將表示相當於最大反射率的80%之16%的反射率之短波長側的波長設成λ1,並將長波長側的波長設成λ3時,下述式(1)所示之λ2成為中心反射波長。
(λ1+λ3)/2=λ2 式(1)
光反射層16,並不限定是1層,也可以積層2層以上的複數層。例如,當激發光的波長寬度寬時,有光反射層16的反射帶區域並不足夠的情形。如此的情形,藉由將有不同中心反射波長的複數個光反射層16積層,可以在寬廣的帶區域反射外部光線。又,光反射層16含有膽固醇液晶層時,依液晶的雙折射率會有無法確保足夠的反射帶區域之情形。如此的情形,例如,將中心反射波長為400nm以上500nm以下、500nm以上600nm以下、600nm以上750nm以下的具有不同中心反射波長之複數個膽固醇液晶層積層,或是連續地改變膽固醇液晶的螺旋間隔而在1層的光反射層16擴展反射帶區域。
又,膽固醇液晶層的反射波長區域,係具有隨著光的入射角度朝斜方向傾斜而向短波長側偏移的性質。因此,膽固醇液晶層,當相對於液晶顯示裝置1的顯示面而言外部光線的入射角度成為斜方向時,因應此角度而事先將中心反射波長調整到長波長側,藉此可更有效地反射外部光線。此情形,例如,外部光線的入射角度是20°以上50°以下的情形,光反射層16的中心反射波長係以比激發光的峰值波長還要靠近長波長側20nm以上至80nm以下左右為佳,以靠近長波長側20nm至50nm左右為更佳。具體而言,來自背光單元11的光源之激發光之峰值波長是450nm,且外部光線的入射角度是20°以上50°以下時,膽固醇液晶層的中心反射波長是470nm以上530nm以下,藉此可以更有效地反射外部光線所含有的激發光波長(450 nm)。又,例如,將中心反射波長為400nm以上500nm以下、500nm以上600nm以下、600nm以上750nm以下的具有不同中心反射波長之複數個膽固醇液晶層積層,或是連續地改變膽固醇液晶的螺旋間隔而在1層的光反射層16擴展反射帶區域,藉此可不需進行考慮到太陽光的入射角度之膽固醇液晶層的反射波長區域的調整,並且有效地反射太陽光所含的激發光之峰值波長。
如膽固醇液晶層這樣,只反射特定波長時,會有穿透光著色的情形。在如此的情形中,只要調整由液晶顯示裝置1射出的發光光譜來調整畫像的顏色再現性就可以。作為如此的方法者,可舉例如:調整來自彩色濾光片22的藍色光、綠色光以及紅色光的各自的發光強度的方法。又,也可調整光反射層16的反射率、霧度等而將穿透光的色調調整到中性。從可以兼具光反射性以及穿透光的中性之觀點而言,光反射層16的霧度值係以0.5%以上5.0%以下為佳,以0.8%以上3.0%以下為更佳。又,液晶顯示裝置1可在光反射層16的前表面或是背表面進一步配置用以調整顯示畫像的顏色再現性之光吸收層。
(偏光板)
觀察者側偏光板15為藉由碘以及染料等二色性色素在一方向配向而吸收特定方向的偏光之偏光元件。一般是在藉由使聚乙烯醇膜含浸上述二色性色素之後,於硼酸水溶液中單軸延伸而可以得到如此的偏光元件。可藉由所使用的碘-聚乙烯醇錯合物的狀態、所使用的二色性染料之調 配比率等而調整偏光元件的色相。因此,觀察者側偏光板15可藉由調整色相而在調整上述顯示畫像的顏色再現性中使用。又,通常,由於偏光元件的機械性強度差,故以三乙酸纖維素、環烯烴聚合物等的透明塑膠膜夾住而保護偏光元件。
(1/4波長板)
1/4波長板24是具有將圓偏光轉換成直線偏光的機能之相位差元件。1/4波長板24,例如,將由聚碳酸酯或環烯烴聚合物所製作的膜以使相位差成為波長的1/4之方式單軸拉伸,或是使水平配向之聚合性液晶以相位差成為波長的1/4之厚度進行配向而得。1/4波長板24可以單獨使用,在因波長分散而引起之相位差的偏差大時,也可以使用被稱為寬帶1/4波長板的相位差元件。寬帶1/4波長板是指相位差的波長依頼性經降低的相位差元件,可舉例如:將具有相同波長分散的1/2波長板與1/4波長板以使各自的慢軸所形成的角度成為60°的方式積層而成的相位差元件、或是已降低相位差的波長依頼性之聚碳酸酯系相位差元件(帝人公司製,PURE-ACE WR-S)等。關於1/4波長板24,由於通常相位差值會依偏光的入射角度而改變,故可藉由因應所使用的環境等而預先調整相位差值,或是使用已調整相位差元件的折射率之相位差元件,而抑制相位差隨著入射角而改變。作為如此之例子者,在將相位差元件的於面內之慢軸方向的折射率設定為nx,將於面內與nx正交之方向的折射率設定為ny,將厚度方向的折射率設定 為nz時,以使下述式(2)所示的Nz係數較佳是成為0.3以上1.0以下,更較佳是成為0.5以上0.8以下左右之方式來控制。
Nz=(nx-nz)/(nx-ny) 式(2)
1/4波長板24的相位差值係以作為對象之激發光的峰值波長之1/4左右為佳,具體而言,以90nm以上125nm以下為佳。例如,當激發光的峰值波長是400nm時,1/4波長板24的相位差值是以90nm以上110nm以下左右為佳,當激發光的峰值波長是450nm時,1/4波長板24的相位差值是以100nm以上125nm以下左右為佳。又,如寬帶1/4波長板等對於各波長發揮作為1/4波長板的機能之相位差元件,由於沒有必要針對每個波長進行調整,故為特佳。寬帶1/4波長板係指相位差的波長依頼性經降低的相位差元件,可舉例如:將具有相同波長分散的1/2波長板與1/4波長板以使各自的慢軸所成之角度成為60度的方式積層而成的相位差元件、已降低相位差的波長依頼性的聚碳酸酯系相位差元件(帝人公司製,PURE-ACE WR-S)、日本特許第6133456號公報的實施例7等中記載的使用了聚合性液晶之相位差元件等。
光反射層16是藉由反射外部光線而抑制因外部光線所致的量子點之發光。另一方面,當有因光反射層16的反射所致之眩光、周邊的反射眩光等的情形,例如,如第4圖所示,液晶顯示裝置1可在光反射層16的觀察者 側之最表面直接或是間接地配置防反射層25。作為防反射層25者,可以列舉:將高折射率層與低折射率層以預定的膜厚積層而成之所謂的防反射膜(AR)、在黏合劑(binder)中分散會使光散射之微粒子並在表面設置微細的凹凸而使光散射之所謂的防眩光層(AG)等。關於防反射層25,當光反射層16是膽固醇液晶層時,即使在光反射層16的表面配置防反射層25,仍維持對外部光線的反射機能。因此,在如此的情形,以使用防反射層25為佳。作為配置防反射層25之方法者,可以列舉:在如TAC膜、COP膜等相位差少的透明塑膠膜上形成防反射層25,其次使用黏著劑或是接著劑等而積層在光反射層16的方法;在光反射層16上直接形成防反射層25的方法等。
(其他的相位差膜)
在觀察者側偏光板15與列陣基板19或是背光側偏光板13與對向基板之間或是任何兩者之間,可以因應需要而配置用以改良視野角的相位差膜。相位差膜,可以依液晶顯示方式之不同而使用相異者。作為相位差膜者,當液晶顯示模式為TN方式時,適合使用具有混合配向的圓盤狀液晶層之相位差膜(在此情形,也配置在背光側偏光板13與對向基板17之間),在VA方式時,適合使用被稱為Negative-C-Plate之相位差膜,在IPS方式時,適合使用Negative-A-Plate或是A-Plate與Positive-C-Plate的積層體等。
[第2實施形態]
其次,說明有關第2實施形態。第2實施形態中,係說明有關畫面顯示裝置為有機EL顯示器(OLED)的情形。關於有機EL顯示器,在具有含有量子點的波長轉換層之一般有機EL顯示器中,可藉由將反射波長區域包含會發射用於量子點的發光之激發光之光源的峰值波長之光反射層,配置在比含有量子點的波長轉換層更接近觀察者側而得到。
例如,如第5圖所示,有機EL顯示器2係自觀察者側起依序具備:防反射層25、光反射層16、1/4波長板24、圓偏光板28、玻璃基板23b、具備遮光部22a及含有量子點的波長轉換層22b之彩色濾光片22、有機EL層27、薄膜電晶體(TFT)26、以及玻璃基板23a。第5圖中,關於與第1至4圖所表示的液晶顯示裝置1共通的構成要素賦予相同的符號,且其機能也相同。亦即,在第1實施形態中已說明過的光反射層16、具備遮光部22a及含有量子點的波長轉換層22b之彩色濾光片22、玻璃基板23、1/4波長板24以及防反射層25,在有機EL顯示器2中可同樣地使用,此等的機能也相同。在薄膜電晶體26上形成的發光層之有機EL層27,只發出藍色光。此藍色光具有與在彩色濾光片22的波長轉換層22b所含有之量子點的激發光相同之波長(例如450nm)。與第1實施形態所示的液晶顯示裝置1同樣地,具備含有量子點的波長轉換層22b之彩色濾光片22係含有無色、綠色、紅色的3色作為1個畫素,綠色以及紅色的畫素具備含有量子點的波長轉換層22b。又,在觀察者側具備圓偏光板28作為任意的構成。在一般的有機EL顯示器中,會有因外部光線所含的激發光而彩色濾光片22發光之虞。然而,在第1實施形態中藉由將上述的光反射層16配置在相對於彩色濾光片22而言外部光線入射側,具體而言配置在顯示器最前面,可以降低太陽光等外部光線入射到顯示器的彩色濾光片22,且能有可見性優良的顯示。又,在配置有圓偏光板28的情形,與第1實施形態所表示的液晶顯示裝置1同樣地,藉由在光反射層16與圓偏光板28之間適當地配置有1/4波長板24,可使來自圓偏光板28的出射光在光反射層16沒有反射地射出。又,可在最表面配置防反射層25作為任意的構成。有關其他的構成,由於與上述的第1實施形態相同,因此省略說明。
以下,藉由實施例而詳細地例示本發明。又,本發明不侷限於以下的實施例以及比較例。又,以下的實施例中之「份」是表示質量份的意思。
[實施例1]
<光反射層的製作>
藉由下列步驟而製作光反射層,將所得到的光反射層與1/4波長板積層,得到積層體。
(1)調製表1所示的組成之塗布液(R1)。
(2)準備以日本特開2002-90743號公報的實施例1中記載的方法將面預先經過摩擦處理的沒有底塗層之東洋紡績公司製PET膜(商品名為:A4100,厚度50μm)作為塑膠基板。使用線棒將塗布液在室溫中以使乾燥後得到的光反射層之厚度成為4μm之方式塗布在該PET膜的摩擦處理面上。
(3)將塗布膜在150℃中加熱5分鐘而除去溶劑之同時,作成膽固醇液晶相。其次,將高壓水銀燈(HARISON TOSHIBA LIGHTING公司製)以輸出功率120W進行5至10秒鐘的UV照射,固定膽固醇液晶相,在PET膜上得到光反射層。
(4)將(2)至(3)中所製作的PET膜上的光反射層與在480nm之相位差值是115nm的1/4波長板(帝人公司製,PURE-ACE WR-S),使用丙烯酸系黏著劑(綜研化學公司製,丙烯酸黏著劑SK Dyne 906)而積層,得到積層體。
(5)剝離PET膜。
<光反射層的評估>
將所得到的光反射層之在可見光區域的反射率,使用分光光度計(Filmetrics公司製,F20-UVX)測定之結果,中心反射波長是450nm(半高寬是123nm),在中心反射波長之反射率是47%。
將塗布液(R1)的組成在下述表1中表示。
[實施例2至6]
<光反射層的製作>
調製表2所示的塗布液(R2)至(R6),並與實施例1同樣地操作,製作厚度約1μm的光反射層與1/4波長板的積層體。
將塗布液(R2)至(R6)的組成在下述表2中表示。
表2所示的紫外線硬化型樹脂以及添加劑A、B如下所述。
˙「BLEMMER LA」:丙烯酸月桂酯,(Mw.240.4)
˙「DPHA」:二新戊四醇六丙烯酸酯,(Mw.578)
˙UX-5000:酯系胺酯丙烯酸酯系樹脂,(Mw.1,500)
˙DPHA-40H:胺酯丙烯酸酯系樹脂(Mw.2,000)
˙添加劑A:聚丙烯酸酯系表面調整劑
˙添加劑B:萘二甲醯亞胺系螢光色素
<光反射層的評估>
測定所得到的光反射層之中心反射波長、半高寬、在中心反射波長的反射率、霧度值以及表示光反射層穿透色 的色調之b*值。將結果在表3中表示。又,霧度值是使用霧度儀(東京電色公司製,TC-HIII)並根據JIS K7105而測定。b*值是使用色差計(柯尼卡美能達(KONICA MINOLTA)公司製,CM 2600d)並根據JIS Z8730:2009而測定。
<液晶顯示裝置的製作>
將液晶顯示裝置以成為第1圖以及第2圖所示的構成之方式而製作。列陣基板19是在玻璃基板23上配置薄膜電晶體、訊號線、掃描線、具備含有量子點的波長轉換層22b的彩色濾光片22、被覆蓋塗層20a、20b夾住的內嵌式偏光片21、共通電極以及畫素電極而製作。在訊號線上隔著絕緣膜而配置有具備含有量子點的波長轉換層22b之彩色濾光片22。又,作為量子點者,可根據技術文獻:Journal of American Chemical Society.2007,129,15432-15433的記載而製作激發光的峰值波長是450nm、螢光光譜的峰值波長是637nm的InP/ZnS核殼型量子點以及螢光光譜的峰值波長是528nm的InP/ZnS核殼型量子點。本實施例是根 據日本特開2017-21322號公報的實施例的記載而製作含有各量子點分散體與感光性樹脂的混合物之組成物,將各個組成物以旋塗法塗布到玻璃基板上之後,加熱,繼而使用具有1μm以上100μm以下的線/間隔圖案之光罩(photomask)並照射紫外線。其次,以顯像液顯像,洗淨,藉此可以得到含有無色、綠色、紅色的3色作為1個畫素之彩色濾光片22。所製作的液晶顯示裝置1中,在含有量子點的彩色濾光片22上隔著絕緣膜而配置有被一對覆蓋塗層20a、20b夾住的內嵌式偏光片21。又,在內嵌式偏光片21的覆蓋塗層20a上隔著絕緣膜而配置共通電極,進一步在共通電極上隔著絕緣膜而配置畫素電極。共通電極以及畫素電極是由透明性以及導電性優良的ITO(Indium Tin Oxide)而構成。訊號線與掃描線互相交叉,在交叉部的附近具有薄膜電晶體,且與畫素電極是以一對一地對應。經由薄膜電晶體與接觸孔並由訊號線對畫素電極賦予對應畫像訊號的電位,又,藉由掃描線的掃描訊號來控制薄膜電晶體的動作。液晶顯示裝置1在畫素電極的接近液晶層18之側具備圖中沒有顯示的第一配向膜。第一配向膜是聚醯亞胺系的高分子,且已藉由光配向或是摩擦處理而在預定的方向進行過配向處理。
對向基板17是在玻璃基板上的接近液晶層18之側設置圖中沒有顯示的柱狀間隔物與第二配向膜而製作。第二配向膜與第一配向膜同樣是聚醯亞胺系高分子,且已藉由光配向或是摩擦處理而在預定的方向進行過配向 處理。組裝上述列陣基板19與對向基板17,兩者之間的間隙係藉由配置在對向基板17的柱狀間隔物而維持均一。將液晶封入此間隙中而製作液晶層18。
在對向基板17的背光單元11側配置背光側偏光板13。背光側偏光板13與對向基板17係使用丙烯酸系黏著劑而貼合。此時,以使背光側偏光板13的吸收軸與內嵌式偏光片21的吸收軸正交之方式配置。又,在列陣基板19的觀察者側使用丙烯酸系黏著劑而貼合有觀察者側偏光板15。在此,以使觀察者側偏光板15的吸收軸與內嵌式偏光片21的吸收軸平行之方式配置。又,將1/4波長板24與以使塑膠基板成為觀察者側之方式配置的光反射層16之上述積層體,以在觀察者側偏光板15與光反射層16之間配置1/4波長板24之方式使用丙烯酸系黏著劑而積層在觀察者側偏光板15的觀察者側。在此,以使觀察者側偏光板15的吸收軸與1/4波長板24的慢軸所成的角度成為45°之方式積層。
背光單元11係使用與光源使用藍色LED(發光時的峰值波長約是450nm)的市售液晶顯示裝置相同者。背光單元11是側光型,且在導光板的下方具備反射板,在導光板的上方具備擴散片、2片稜鏡片。又,2片稜鏡片各自的條紋線正交。如以上所述,藉由組合液晶顯示單元12與背光單元11而製作實施例1至6的液晶顯示裝置1。
<顯示畫像的評估>
將所製作的實施例1之液晶顯示裝置1配置在室內的 窗戶旁,以目視觀察顯示畫像的可見性。實施例1的液晶顯示裝置1,即使在太陽光由窗戶且從液晶顯示裝置1的顯示面起傾斜約30°的方向入射時,由於藉由光反射層16而攔截太陽光所含有的激發波長,故可以抑制具備含有量子點的波長轉換層22b之彩色濾光片22的因外部光線所致之發光。結果,可大幅度提高液晶顯示裝置1的顯示畫像的可見性。又,實施例2至6所製作的液晶顯示裝置1,由於光反射層16的穿透的黄色調少,故可以抑制因外部光線所致之具備含有量子點的波長轉換層22b之彩色濾光片22的發光並大幅度降低對顯示畫像的顯示色之影響。
[比較例]
除了沒有配置第1圖中之光反射層16之外,其餘與實施例1同樣地製作液晶畫像顯示裝置。將此液晶畫像顯示裝置與實施例1同樣地配置在室內的窗戶旁,同樣地觀察。具備含有量子點的波長轉換層之彩色濾光片,無法抑制因外部光線所致之發光,結果,液晶顯示裝置1的顯示畫像之可見性會大幅度下降。
依據以上的結果,本發明的畫像顯示裝置,即使在有外部光線的環境下,仍可以實現可見性優良的顯示畫像。尤其,本發明的畫像顯示裝置,可更有效地攔截含有量子點的激發光之波長的外部光線,可維持來自畫像顯示裝置的出射光之亮度並有效率地只反射外部光線。
1‧‧‧液晶顯示裝置
11‧‧‧背光單元
12‧‧‧液晶顯示單元
13‧‧‧背光側偏光板
14‧‧‧顯示面板
15‧‧‧觀察者側偏光板
16‧‧‧光反射層
17‧‧‧對向基板
18‧‧‧液晶層
19‧‧‧陣列基板
Claims (9)
- 一種畫像顯示裝置,係從光源側依序具備:含有量子點的波長轉換層、偏光板、1/4波長板、以及光反射層,其中,該光反射層的反射波長區域包含會發射用於前述量子點的發光之激發光之前述光源的峰值波長,該光反射層為膽固醇液晶層。
- 如申請專利範圍第1項所述之畫像顯示裝置,係液晶顯示裝置或有機EL顯示器。
- 如申請專利範圍第1項所述之畫像顯示裝置,其中,前述波長轉換層含有被前述激發光激發而發出綠色光之第1量子點、與被前述激發光激發而發出紅色光之第2量子點。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之畫像顯示裝置,其中,前述光源的峰值波長是350nm以上650nm以下。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之畫像顯示裝置,其中,前述光反射層的中心反射波長是350nm以上750nm以下。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之畫像顯示裝置,其中,前述光反射層的中心反射波長與前述光源的峰值波長之差的絕對值為0nm以上70nm以下。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之畫像顯示裝置,其中,前述1/4波長板的相位差值是90nm以上125nm以下。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之畫像顯示裝置,其中,前述1/4波長板的慢軸與前述偏光板的偏光軸所成之角度是45°。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之畫像顯示裝置,係進一步在前述光反射層的觀察者側設置防反射層。
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