WO2019189561A1 - 表示パネル、表示装置、及び表示パネルの位相差層の選別方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a display panel, a display device, and a method for selecting a retardation layer of the display panel.
- An electroluminescent display element (hereinafter sometimes abbreviated as an EL element) has a wide viewing area due to self-emission and low power consumption compared with a plasma light emitting element or the like. Application is being put into practical use. In particular, since an organic EL element using an organic compound as a light-emitting material can significantly reduce the applied voltage as compared with an inorganic EL element using an inorganic compound, various uses as a display device have been studied.
- an organic EL element has a structure in which a first electrode, a light emitting layer, and a second electrode are sequentially laminated on a transparent substrate.
- the transparent electrode is used as the first electrode
- the second electrode Using a metal electrode as a bottom emission type that extracts light emitted from the light emitting layer from the transparent substrate side, using a metal electrode as the first electrode, using a transparent electrode as the second electrode, and from the light emitting layer
- a top emission type in which emitted light is extracted from the second electrode side (for example, Patent Documents 1 and 2).
- a metal electrode having excellent reflectivity is often used in order to efficiently use the light of the light emitting layer.
- an organic EL element using such a metal electrode has a large external light reflection, and the contrast may be lowered.
- a display device other than a display device including an organic EL element for example, a display device including a micro LED element, a display device in which a resistive touch panel is arranged on the display element
- a decrease in contrast due to reflection of external light is a problem. It has become.
- a display device having a large external light reflection has a spectral distribution of reflected light due to a difference in the configuration of the display element (for example, a difference in the metal composition of the metal electrodes constituting the display element). I found a difference.
- the present inventors have found that the deterioration of the color of the display panel and the display device can be suppressed by combining appropriate retardation layers according to the reflected light spectrum distribution of the display element. The present invention has been completed.
- the present invention provides the following [1] to [3].
- R 1 / R 2 is calculated by setting the average reflectance of 400 nm or more and less than 550 nm as R 1 and the average reflectance of 550 nm or more and less than 700 nm as R 2 .
- the in-plane retardation of the ⁇ / 4 retardation layer is ⁇ 4.602x + 119.24 nm or more and ⁇ 4.6002x + 129.24 nm or less.
- the ⁇ / 4 retardation layer satisfying the following condition 1 as the ⁇ / 4 retardation layer (B1) A method for selecting a retardation layer of a display panel.
- R 1 / R 2 is calculated by setting the average reflectance of 400 nm or more and less than 550 nm as R 1 and the average reflectance of 550 nm or more and less than 700 nm as R 2 .
- the in-plane retardation of the ⁇ / 4 retardation layer is ⁇ 4.602x + 119.24 nm or more and ⁇ 4.6002x + 129.24 nm or less.
- the display panel and the display device of the present invention can suppress the deterioration of the color of the display panel and the display device due to reflection of external light. Further, the method for selecting a retardation layer of a display panel according to the present invention can appropriately select a retardation layer in which the color of the display panel is lowered, and can improve the product design of the display panel.
- FIG. 6 is a diagram showing an approximate straight line serving as a reference for condition 1;
- FIG. 6 is a diagram showing an approximate straight line that is a reference for condition 2;
- the display panel of the present invention includes a display element (A), a retardation layer (B) disposed on the light emitting surface side of the display element, and a polarizer (on the light emitting surface side of the retardation layer).
- the retardation layer (B) has a ⁇ / 4 retardation layer (B1), and the in-plane retardation of the ⁇ / 4 retardation layer (B1) satisfies the following condition 1 Is.
- R 1 / R 2 is calculated by setting the average reflectance of 400 nm or more and less than 550 nm as R 1 and the average reflectance of 550 nm or more and less than 700 nm as R 2 .
- the in-plane retardation of the ⁇ / 4 retardation layer is ⁇ 4.602x + 119.24 nm or more and ⁇ 4.6002x + 129.24 nm or less.
- Condition 1 Display panel of the present invention, the spectral reflectance of the display device measured by the SCI system, the average of the reflectivity of less than 400 nm 550 nm the average of the reflectivity of less than 700 nm R 1, 550 nm or more as R 2, R 1 / to calculate the R 2.
- R 1 / R 2 is x
- the in-plane retardation of the ⁇ / 4 retardation layer is ⁇ 4.602x + 119.24 nm or more and ⁇ 4.6002x + 129.24 nm or less.
- FIG. 5 is a diagram showing the results of measuring the spectral reflectance of the organic EL elements A to C included in three different types of organic EL display panels on the market using the SCI method. From FIG. 5, it can confirm that the reflectance for every wavelength of an organic EL element changes with models. Further, it can be understood from FIG. 5 that the difference in reflectance for each wavelength of the display element can affect the color of the display panel or the display device. Respect organic EL elements A ⁇ C in FIG.
- the human eye has high sensitivity in the vicinity of a wavelength of 550 nm. Therefore, it can be said that R 1 / R 2 indicates whether the spectral spectrum of the light reflected from the display element is biased to the blue side or the red side, with 550 nm having high human eye sensitivity as a boundary. .
- FIG. 6 shows spectral reflection of organic EL display panels A to C in which a ⁇ / 4 retardation layer, a ⁇ / 2 retardation layer, and a polarizer are arranged in this order on the organic EL elements A to C of FIG.
- the x-axis is the in-plane retardation of the ⁇ / 4 retardation layer
- the y-axis is the saturation.
- the in-plane retardation of the ⁇ / 2 retardation layer used in the measurement of FIG. 6 is twice the in-plane retardation of the ⁇ / 4 retardation layer.
- the angle formed between the absorption axis of the polarizer and the alignment axis of the ⁇ / 4 retardation layer is + 75 °, and the angle formed between the absorption axis of the polarizer and the alignment axis of the ⁇ / 2 retardation layer. Is + 15 °.
- the in-plane retardation of the ⁇ / 4 retardation layer when the saturation becomes the minimum value is 118.35 nm for the organic EL display panel A, 119.45 nm for the organic EL display panel B, and the organic EL display panel. C can be read as 120.65 nm.
- the in-plane retardation of the ⁇ / 2 retardation layer when the saturation is the minimum value is 236.7 nm for the organic EL display panel A, 238.9 nm for the organic EL display panel B
- the organic EL display panel C can be read as 241.3 nm.
- FIG. 7 is a scatter diagram in which R 1 / R 2 is the x-axis and the in-plane retardation of the ⁇ / 4 retardation layer when the saturation read from FIG. 6 is the minimum value is the y-axis. It is the figure which added the approximate straight line by.
- FIG. 8 is a scatter diagram in which R 1 / R 2 is the x-axis and the in-plane retardation of the ⁇ / 2 retardation layer when the saturation is the minimum value is the y-axis. It is the figure which added. From FIG. 7 and FIG.
- R 1 / R 2 and the in-plane retardation of the ⁇ / 4 retardation layer and the ⁇ / 2 retardation layer in which the saturation of the display panel shows the minimum value have a proportional relationship.
- R 1 / R 2 of the display element it is appropriate to reduce the saturation of the reflected light of the display panel and suppress the color tone based on the approximate line of FIGS.
- the in-plane retardation of the ⁇ / 4 retardation layer and ⁇ / 2 retardation layer can be known.
- Condition 1 is that the in-plane phase difference calculated from the approximate straight line in FIG. 7 is positioned as the optimum in-plane phase difference of the ⁇ / 4 phase difference layer that can suppress the color of the reflected light.
- a range of 5 nm is defined as an allowable range.
- the in-plane retardation of the ⁇ / 4 retardation layer is preferably ⁇ 4.602x + 1121.4 nm or more and ⁇ 4.6002x + 127.24 nm or less, and ⁇ 4.6002x + 123.24 nm or more and ⁇ 4.6002x + 125.24 nm.
- the following is more preferable.
- the in-plane phase difference under Condition 1 and Condition 2 described later refers to an in-plane phase difference at a wavelength of 550 nm.
- the in-plane retardation, orthogonal slow the phase axis direction of the refractive indices n x refractive index of the largest direction in the plane of the retardation layer, and the slow axis direction in the plane of the retardation layer refractive index and n y of the fast-axis direction is a direction by the thickness of the retardation layer d (nm), those represented by the following formula.
- Plane retardation (Re) (n x -n y) ⁇ d
- the retardation layer (B) preferably has a ⁇ / 2 retardation layer (B2).
- the retardation layer (B) includes the ⁇ / 2 retardation layer (B2) in addition to the ⁇ / 4 retardation layer (B1), reflection of the display panel can be easily suppressed in a wide wavelength region.
- the in-plane retardation of the ⁇ / 2 retardation layer (B2) satisfies the following condition 2.
- the spectral reflectance of the display element is measured by the SCI method, and R 1 / R 2 is calculated by setting the average reflectance of 400 nm or more and less than 550 nm as R 1 and the average reflectance of 550 nm or more and less than 700 nm as R 2 .
- the in-plane retardation of the ⁇ / 2 retardation layer is ⁇ 9.2004x + 238.47 nm or more and ⁇ 9.2004x + 258.47 nm or less.
- Condition 2 positions the in-plane phase difference calculated from the approximate straight line in FIG. 8 as the optimum in-plane phase difference of the ⁇ / 2 phase difference layer that can suppress the color of the reflected light.
- a range of 10 nm is defined as an allowable range.
- the color of the reflected light of the display panel can be further suppressed.
- the in-plane retardation of the ⁇ / 2 retardation layer is preferably ⁇ 9.2004x + 242.47 nm or more and ⁇ 9.2004x + 254.47 nm or less, and is ⁇ 9.004x + 246.47 nm or more and ⁇ 9.004x + 250.47 nm. The following is more preferable.
- the reflectance of the SCI method means the total light reflectance.
- SCI is a reflectance calculated from the measured values obtained by applying light to the sample surface from all directions using an integrating sphere, closing the light trap and measuring all reflected light including the regular reflection direction.
- a typical SCI measuring apparatus has a configuration conforming to the geometric condition c of JIS Z8722: 2009. More specifically, in a typical SCI and SCE measuring apparatus, the position of the light receiver is +8 degrees with respect to the normal line of the sample, the opening angle of the light receiver is 10 degrees, and the position of the light trap is It is -8 degrees with respect to the normal of the sample, and the light trap coverage is 10 degrees.
- CM-2002 manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.
- the spectral reflectance of the SCI method is preferably measured every 1 nm, but when the measurement wavelength interval of the measuring apparatus exceeds 1 nm, the absolute value of the change amount of the reflectance every 1 nm within the measurement interval is uniform. as things, it is preferable to calculate the R 1 / R 2.
- the spectral reflectance and R 1 / R 2 of the display device, as well as color saturation of the display panel means the average value of the measured values of 16 points.
- 16 measurement points were measured at 16 points of intersection when a line that divides the vertical direction and the horizontal direction into 5 equal parts was drawn with respect to the area inside the margin, with the area 1 cm from the outer edge of the measurement sample as the margin. It is preferable to set it as the center.
- the measurement sample is a rectangle
- the measurement is performed around 16 intersections of lines obtained by dividing an area 1 cm from the outer edge of the rectangle into a margin and dividing the area inside the margin into 5 equal parts in the vertical and horizontal directions.
- the average value is preferably calculated.
- the measurement sample has a shape other than a quadrangle such as a circle, an ellipse, a triangle, a pentagon, etc.
- a quadrangle such as a circle, an ellipse, a triangle, a pentagon, etc.
- the display panel 100 of the present invention includes a display element (A) (10), a retardation layer (B) (20) formed on the light emitting surface side of the display element, and And a polarizer (C) (30) formed on the light exit surface side of the retardation layer (B) (20).
- A display element
- B retardation layer
- C polarizer
- 1 and 2 both have a ⁇ / 4 retardation layer 20a as the retardation layer 20, and the display panel 100 of FIG. 2 further has a ⁇ / 2 position as the retardation layer 20.
- the phase difference layer 20b is provided.
- the display element examples include an organic EL element, an inorganic EL element, a micro LED element, a liquid crystal element, and a plasma element.
- the liquid crystal display element may be an in-cell touch panel liquid crystal display element having a touch panel function in the element.
- the organic EL element and the micro LED element are effective in that the effect of the present invention is easily exerted because the organic EL element and the micro LED element have a high reflectance and are likely to cause a color problem due to reflection of external light. .
- the display element When the reflectance of wavelengths from 400 nm to 700 nm is measured by the SCI method, the display element preferably has an average reflectance of 35% or more, more preferably 40% or more. Such a display element having a high reflectance is effective in that the effect of the present invention is easily exerted because a color problem due to external light reflection is likely to occur.
- the retardation layer (B) has at least a ⁇ / 4 retardation layer (B1).
- the retardation layer (B) preferably further has a ⁇ / 2 retardation layer (B1).
- the constituent materials of the ⁇ / 4 retardation layer (B1) and the ⁇ / 2 retardation layer (B2) retardation layer are not particularly limited, and may be a retardation layer formed from a composition containing a liquid crystal compound. Even a retardation layer obtained by stretching a polymer film may have both layers.
- a retardation layer formed from a composition containing a liquid crystal compound is usually formed by applying a retardation layer-forming composition onto a transparent substrate, drying, and curing as necessary. As shown in FIGS. 3 and 4, it is preferable to have an alignment film 22 on the surface of the transparent substrate 21 on the side where the retardation layer 20 is formed.
- the ⁇ / 4 retardation layer (B1) is not particularly limited as long as it satisfies the condition 1, but from the viewpoint of versatility, it is preferable to have positive dispersion.
- Positive dispersion is a characteristic in which the in-plane retardation given to transmitted light decreases as the wavelength increases. Specifically, the in-plane retardation at a wavelength of 450 nm (Re450) and the in-plane retardation at a wavelength of 550 nm.
- the relationship with (Re550) is a characteristic such that Re450> Re550.
- reverse dispersion is a characteristic that satisfies Re450 ⁇ Re550.
- the in-plane retardation (Re550) of the ⁇ / 4 retardation layer is preferably 105 to 135 nm, more preferably 110 to 130 nm, and still more preferably 113 to 127 nm.
- the in-plane retardation (in-plane retardation, Re) and the thickness direction retardation (thickness direction retardation, Rth) are expressed as nx in the in-plane refractive index in the slow axis direction.
- the refractive index in the direction orthogonal to nx is ny
- the refractive index in the direction orthogonal to nx and ny is nz
- the film thickness is d (nm)
- In-plane retardation (Re) (nx ⁇ ny) ⁇ d
- Thickness direction retardation (Rth) ((nx + ny) / 2 ⁇ nz) ⁇ d
- Re450 / Re550 is preferably 1.13 or less, more preferably 1.10 or less, and further preferably 1.07 or less.
- the lower limit of Re450 / Re550 of the ⁇ / 4 retardation layer is not particularly limited, but is usually 1.04 or more.
- the angle formed by the orientation axis of the ⁇ / 4 retardation layer and the absorption axis of the polarizer should be 45 ⁇ 5 °. Is preferable, and 45 ⁇ 2 ° is more preferable.
- the ⁇ / 2 retardation layer (B2) is not particularly limited, but preferably has a positive dispersion from the viewpoint of versatility.
- the in-plane retardation (Re550) of the ⁇ / 2 retardation layer is preferably 210 to 270 nm, more preferably 220 to 260 nm, and even more preferably 225 to 255 nm.
- Re450 / Re550 is preferably 1.13 or less, more preferably 1.10 or less, and further preferably 1.07 or less.
- the lower limit of Re450 / Re550 of the ⁇ / 2 retardation layer is not particularly limited, but is usually 1.04 or more.
- the angle formed by the orientation axis of each retardation layer and the absorption axis of the polarizer is The following range (i) or (ii) is preferred.
- the angle formed by the slow axis of the ⁇ / 2 retardation layer and the absorption axis of the polarizer layer is preferably 15 ⁇ 8 °, and preferably 15 ⁇ 6 °. More preferred.
- the angle formed by the slow axis of the ⁇ / 4 retardation layer and the absorption axis of the polarizer layer is preferably 75 ⁇ 15 °, and more preferably 75 ⁇ 13 °.
- the angle formed by the slow axis of the ⁇ / 2 retardation layer and the absorption axis of the polarizer layer is preferably 75 ⁇ 15 °, and preferably 75 ⁇ 13 °. More preferred.
- the angle formed by the slow axis of the ⁇ / 4 retardation layer and the absorption axis of the polarizer layer is preferably 15 ⁇ 8 °, and more preferably 15 ⁇ 6 °.
- liquid crystal compound used for forming the retardation layer.
- a low-molecular liquid crystalline compound is formed in a nematic alignment in a liquid crystal state, and then a retardation layer obtained by fixing by photocrosslinking or thermal crosslinking, or a high molecular liquid crystalline compound is formed in a nematic alignment in a liquid crystal state and then cooled.
- a retardation layer obtained by fixing the orientation may be used.
- the retardation layer is a layer formed by fixing the liquid crystalline compound by polymerization or the like. It is not necessary to show liquid crystallinity.
- the polymerizable liquid crystal compound may be a polyfunctional polymerizable liquid crystal compound or a monofunctional polymerizable liquid crystal compound.
- the liquid crystal compound may be a discotic liquid crystal compound or a rod-like liquid crystal compound.
- the liquid crystalline compound is preferably fixed in any alignment state of vertical blending, horizontal alignment, hybrid alignment, and tilt alignment.
- the disc surface of the discotic liquid crystalline compound is substantially perpendicular to the film surface (retardation layer surface), or the long axis of the rod-like liquid crystalline compound is the film surface. It is preferably substantially horizontal with respect to (retardation layer surface).
- substantially perpendicular to the discotic liquid crystalline compound means that the average value of the angle between the film surface (retardation layer surface) and the disc surface of the discotic liquid crystalline compound is in the range of 70 ° to 90 °. .
- the range is preferably 80 ° to 90 °, more preferably 85 ° to 90 °. That the rod-like liquid crystalline compound is substantially horizontal means that the angle formed by the film surface (retardation surface) and the director of the rod-like liquid crystalline compound is in the range of 0 ° to 20 °.
- the range is preferably 0 ° to 10 °, more preferably 0 ° to 5 °.
- the retardation layer containing a liquid crystalline compound may be composed of only one layer or a laminate of two or more layers.
- the retardation layer containing a liquid crystal compound is a liquid crystal compound such as a rod-like liquid crystal compound or a discotic liquid crystal compound, and a coating liquid containing a polymerization initiator, an alignment controller, and other additives as described below, if desired. It can form by apply
- the thickness of the retardation layer is preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 7 ⁇ m or less, and still more preferably 5 ⁇ m or less.
- the lower limit of the thickness of the retardation layer is not particularly limited, but is usually about 0.1 ⁇ m.
- discotic liquid crystalline compounds In the present invention, it is preferable to use a discotic liquid crystalline compound for forming the retardation layer.
- Discotic liquid crystalline compounds are disclosed in various documents (C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., Vol. 71, page 111 (1981); edited by The Chemical Society of Japan, Quarterly Chemical Review, No. 22, Liquid Crystal Chemistry, Chapter 5, Chapter 10 Section 2 (1994); B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., Page 1794 (1985); J. Zhang et al., J Am. Chem. Soc., Vol. 116, page 2655 (1994), etc.).
- the polymerization of discotic liquid crystalline compounds is described in JP-A-8-27284.
- the discotic liquid crystalline compound preferably has a polymerizable group so that it can be fixed by polymerization.
- a structure in which a polymerizable group is bonded as a substituent to a discotic core of a discotic liquid crystalline compound is conceivable.
- the alignment state can be maintained in the polymerization reaction. It becomes difficult. Therefore, a structure having a linking group between the discotic core and the polymerizable group is preferable. That is, the discotic liquid crystalline compound having a polymerizable group is preferably a compound represented by the following formula.
- D is a discotic core
- L is a divalent linking group
- P is a polymerizable group
- n is an integer of 1 to 12.
- Preferred specific examples of the discotic core (D), the divalent linking group (L) and the polymerizable group (P) in the above formula are (D1) to (D15) described in JP-A-2001-4837, respectively. ), (L1) to (L25), (P1) to (P18), and the contents described in the publication can be preferably used.
- the discotic nematic liquid crystal phase-solid phase transition temperature of the liquid crystal compound is preferably 30 to 300 ° C., more preferably 30 to 170 ° C.
- a rod-shaped liquid crystalline compound As the liquid crystalline compound forming the retardation layer, a rod-shaped liquid crystalline compound may be used.
- rod-like liquid crystalline compounds include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted phenylpyrimidines.
- Phenyldioxanes, tolanes, and alkenylcyclohexylbenzonitriles are preferably exemplified. Not only the above low-molecular liquid crystalline compounds but also high-molecular liquid crystalline compounds can be used. More preferably, the orientation of the rod-like liquid crystalline compound is fixed by polymerization.
- the liquid crystalline compound preferably has a partial structure capable of causing polymerization or crosslinking reaction by actinic rays, electron beams, heat, or the like, and more preferably has a polymerizable group.
- the number of the partial structures is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3.
- the polymerizable rod-like liquid crystalline compound Makromol. Chem.
- examples of the liquid crystalline compound exhibiting reverse dispersibility include JP 2010-537954 A, JP 2010-537955 A, JP 2010-522892 A, JP 2010-522893 A, and JP 2013-2013.
- examples thereof include compounds described in each published gazette such as 509458 gazette and patent gazettes such as Japanese Patent No. 5892158, Japanese Patent No. 5979136, Japanese Patent No. 5994777, and Japanese Patent No. 6015655.
- Liquid crystalline compounds can be used alone or in combination of two or more.
- the one kind of liquid crystalline compound is preferably a polymerizable liquid crystalline compound.
- the aligned liquid crystal compound is fixed while maintaining the alignment state.
- the fixing preferably uses a polymerization reaction, and the polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator. Among these, a photopolymerization reaction is preferable.
- the photopolymerization initiator include ⁇ -carbonyl compounds (see US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (see US Pat. No. 2,448,828), ⁇ -hydrocarbon substituted aromatic acyloin. Compound (see US Pat. No.
- the amount of the polymerization initiator used is preferably 0.01 to 20% by mass, and more preferably 0.5 to 5% by mass, based on the total solid content of the retardation layer forming composition.
- Light irradiation for the polymerization of the liquid crystalline compound is preferably performed using ultraviolet rays.
- the irradiation energy is preferably 20 mJ / cm 2 to 50 J / cm 2 , more preferably 100 to 800 mJ / cm 2 .
- light irradiation may be performed under heating conditions.
- the composition for forming a retardation layer preferably contains a surfactant.
- a surfactant it is preferable to select and use one or more selected from a fluorine-based surfactant having a polymerizable group and a silicon-based surfactant having a polymerizable group.
- the content of the surfactant is preferably 0.01 to 2.0% by mass, and preferably 0.1 to 1.0% by mass with respect to the total solid content of the retardation layer forming composition. More preferred.
- the composition for forming a retardation layer usually contains a solvent.
- Solvents include ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, N-methyl-2-pyrrolidone, etc.), ethers (dioxane, tetrahydrofuran, etc.), aliphatic hydrocarbons (hexane, etc.), Alicyclic hydrocarbons (cyclohexane, etc.), aromatic hydrocarbons (toluene, xylene, etc.), halogenated carbons (dichloromethane, dichloroethane, etc.), esters (methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, etc.), alcohols (Butanol, cyclohexanol, etc.), cellosolves (methyl cellosolve, ethyl cellosolve, etc.), cello
- the composition for forming a retardation layer may have a plasticizer, a polymerizable monomer and the like in addition to the above components. These components are preferably compatible with the liquid crystal compound and do not inhibit the alignment.
- the polymerizable monomer include radically polymerizable or cationically polymerizable compounds, preferably polyfunctional radically polymerizable monomers, and compounds that are copolymerizable with the above polymerizable group-containing liquid crystalline compounds. Examples thereof include compounds described in JP-A-2002-296423, paragraphs 0018 to 0020.
- the addition amount of the polymerizable compound is preferably 1 to 50 parts by mass, more preferably 5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystalline compound.
- Phase difference layer coating method The composition for forming the retardation layer can be applied by a known method (eg, wire bar coating method, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method).
- a known method eg, wire bar coating method, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method.
- the transparent substrate has a role of functioning as a support for the retardation layer or protecting the retardation layer.
- the transparent substrate is preferably optically isotropic.
- the transparent substrate may be formed from a polymer or may be formed from glass. Examples of the polymer include cellulose acylate, polycarbonate polymer, polyester polymer such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, acrylic polymer such as polymethyl methacrylate, and styrene polymer such as polystyrene and acrylonitrile / styrene copolymer (AS resin). Etc. can be used.
- Polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyolefin polymers such as ethylene / propylene copolymers, vinyl chloride polymers, amide polymers such as nylon and aromatic polyamide, imide polymers, sulfone polymers, polyethersulfone polymers , Polyether ether ketone polymer, polyphenylene sulfide polymer, vinylidene chloride polymer, vinyl alcohol polymer, vinyl butyral polymer, arylate polymer, polyoxymethylene polymer, epoxy polymer, or a mixture of these polymers It is done.
- the thickness of the transparent substrate is usually about 25 to 125 ⁇ m in the case of a transparent substrate formed from a polymer, and is usually about 100 ⁇ m to 5 mm in the case of a transparent substrate formed from glass.
- the alignment film has a role of easily aligning a compound (eg, a liquid crystal compound) contained in the retardation layer when the retardation layer forming composition is applied, dried, and cured to form the retardation layer.
- a compound eg, a liquid crystal compound
- the display without the alignment film is provided. You can get a panel.
- the alignment film can be formed into an alignment layer by, for example, applying an alignment layer forming composition on a transparent substrate and applying an alignment regulating force.
- the composition for forming an alignment film can be appropriately selected from conventionally known materials such as a photodimerization type material.
- the means for imparting alignment regulating force to the alignment film can be a conventionally known one, and examples thereof include a rubbing method, a photo-alignment method, and a shaping method.
- the thickness of the alignment film is usually 1 to 1000 nm, preferably 60 to 300 nm.
- any of an iodine-based polarizer, a dye-based polarizer using a dichroic dye, and a polyene-based polarizer may be used.
- An iodine polarizer and a dye polarizer can generally be produced using a polyvinyl alcohol film.
- the absorption axis of the polarizer corresponds to the stretching direction of the film. Accordingly, a polarizer stretched in the longitudinal direction (transport direction) has an absorption axis parallel to the longitudinal direction, and a polarizer stretched in the lateral direction (perpendicular to the transport direction) is perpendicular to the longitudinal direction. Has an absorption axis.
- a protective layer on both sides of the polarizer.
- a protective layer the thing similar to what was illustrated as a transparent base material of a phase difference layer can be used.
- the protective layer preferably has optical isotropy.
- the protective layer on the display element side of the polarizer can be replaced with a surface base material of the display element.
- the display panel of the present invention may further have other layers and other members.
- the members of the display panel of FIGS. 1 and 2 may be bonded together via an adhesive layer.
- the display panel may have functional layers such as a hard coat layer, an antiglare layer, and an antireflection layer.
- the display panel of the present invention may have a touch panel between the display element (A) and the retardation layer (B).
- Examples of the touch panel include a resistive touch panel, a capacitive touch panel, an optical touch panel, an ultrasonic touch panel, and an electromagnetic induction touch panel. These touch panels may be provided with a pressure detection function.
- the display device of the present invention is not particularly limited as long as it includes the display panel of the present invention, but the display panel of the present invention, a drive control unit electrically connected to the display panel, and a housing for housing these. It is preferable to provide a body.
- the method for selecting the retardation layer of the display panel of the present invention includes a display element (A), a retardation layer (B) arranged on the light emitting surface side of the display element, and a light emitting surface side of the retardation layer.
- the ⁇ / 4 retardation layer (B1) is as follows. The ⁇ / 4 retardation layer satisfying the condition 1 is selected.
- R 1 / R 2 is calculated by setting the average reflectance of 400 nm or more and less than 550 nm as R 1 and the average reflectance of 550 nm or more and less than 700 nm as R 2 .
- the in-plane retardation of the ⁇ / 4 retardation layer is ⁇ 4.602x + 119.24 nm or more and ⁇ 4.6002x + 129.24 nm or less.
- a retardation layer in which the color of the display panel is lowered can be appropriately selected, and the product design of the display panel can be made efficient.
- the retardation layer (B) further includes a ⁇ / 2 retardation layer (B2), and the ⁇ / 2 retardation layer (B2) It is preferable to select a ⁇ / 2 retardation layer that satisfies the following condition 2.
- ⁇ Condition 2> The spectral reflectance of the display element is measured by the SCI method, and R 1 / R 2 is calculated by setting the average reflectance of 400 nm or more and less than 550 nm as R 1 and the average reflectance of 550 nm or more and less than 700 nm as R 2 .
- the in-plane retardation of the ⁇ / 2 retardation layer is ⁇ 9.2004x + 238.47 nm or more and ⁇ 9.2004x + 258.47 nm or less.
- the reflectance for every 1 nm is calculated assuming that the absolute value of the change amount of the reflectance for every 1 nm within the measurement wavelength interval (10 nm) is uniform, and further, R 1 / R 2 of the organic EL elements A to C and The average spectral reflectance from 400 to 700 nm was calculated. Tables 1 to 3 show the calculated R 1 / R 2 . In addition, the reflectivity for each 1 nm of the organic EL elements A to C is shown in FIG. Note that the graph of FIG. 5 is smoothed with Microsoft Excel (registered trademark) 2013.
- a general-purpose polarizing plate including an iodine-based polarizer (a polarizer protective film is a TAC film having optical isotropy) was used. Further, the angle formed between the absorption axis of the polarizer and the alignment axis of the ⁇ / 4 retardation layer is + 75 °, and the angle formed between the absorption axis of the polarizer and the alignment axis of the ⁇ / 2 retardation layer is + 15 °.
- the organic EL display panel A was 118.35 nm
- the organic EL display panel B was 119.45 nm
- the organic EL display panel C was 120.65 nm.
- the graph of FIG. 6 is smoothed by Microsoft Excel (registered trademark) 2013.
- a smoothed graph with the x axis as the in-plane retardation of the ⁇ / 2 retardation layer and the y axis as the saturation is drawn (not shown), and the ⁇ / 2 retardation layer where the saturation becomes the minimum value.
- the in-plane retardation of the organic EL display panel A was 236.7 nm
- the organic EL display panel B was 238.9 nm
- the organic EL display panel C was 241.3 nm.
- the display panels satisfying Conditions 1 and 2 can suppress a decrease in color. I can confirm.
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Abstract
表示素子の反射率に関わらず、色味の低下を抑制し得る表示パネルを提供する。 表示素子(A)と、表示素子の光出射面側に配置してなる位相差層(B)と、位相差層の光出射面側に配置してなる偏光子(C)とを有し、前記位相差層(B)がλ/4位相差層(B1)を有し、前記λ/4位相差層(B1)の面内位相差が下記の条件1を満たす、表示パネル。 <条件1> 前記表示素子の分光反射率をSCI方式で測定し、400nm以上550nm未満の反射率の平均をR1、550nm以上700nm未満の反射率の平均をR2として、R1/R2を算出する。R1/R2の値をxとした際に、λ/4位相差層の面内位相差が、-4.6002x+119.24nm以上-4.6002x+129.24nm以下である。
Description
本発明は、表示パネル、表示装置、及び表示パネルの位相差層の選別方法に関する。
電界発光表示素子(以下、EL素子と略す場合がある。)は、自己発光のため視域が広く、またプラズマ発光素子等に比べて低消費電力であることから、近年、画像表示装置への適用が実用化されつつある。特に、発光材料として有機化合物を用いる有機EL素子は、無機化合物を用いる無機EL素子よりも印加電圧を大幅に低減できることから、表示装置としての利用が種々検討されている。
有機EL素子は、一般的に、透明基板上に第一電極、発光層、および第二電極を順次積層した構造のものが知られており、第一電極として透明電極を使用し、第二電極として金属電極を使用し、発光層からの発光を透明基板側から取り出すボトムエミッション型のものと、第一電極として金属電極を使用し、第二電極をとして透明電極を使用し、発光層からの発光を第二電極側から取り出すトップエミッション型のものがある(例えば特許文献1、2等)。
有機EL素子は、いずれの型においても発光層の光を効率よく利用するため、金属電極は反射性に優れたものが用いられることが多い。一方、このような金属電極を用いた有機EL素子は、外光反射が大きく、コントラストが低下する場合があった。また、有機EL素子を含む表示装置以外の表示装置(例えば、マイクロLED素子を含む表示装置、表示素子上に抵抗膜式タッチパネルを配置した表示装置)においても、外光反射によるコントラストの低下は問題となっている。
有機EL素子は、いずれの型においても発光層の光を効率よく利用するため、金属電極は反射性に優れたものが用いられることが多い。一方、このような金属電極を用いた有機EL素子は、外光反射が大きく、コントラストが低下する場合があった。また、有機EL素子を含む表示装置以外の表示装置(例えば、マイクロLED素子を含む表示装置、表示素子上に抵抗膜式タッチパネルを配置した表示装置)においても、外光反射によるコントラストの低下は問題となっている。
表示装置における外光反射を抑制する手法は、種々検討されている。このような手法の一つとして、位相差板と偏光板とを積層してなるいわゆる円偏光板を用いることが知られている(例えば特許文献3等)。
しかし、外光反射の大きい表示装置に特許文献3のような円偏光板を組み込んだ場合、表示装置の色味が損なわれることが散見された。
本発明者らは鋭意研究した結果、外光反射の大きい表示装置は、表示素子の構成の相違(例えば、表示素子を構成する金属電極の金属の組成の相違)によって、反射光のスペクトル分布に違いがあることを見出した。そして、本発明者らはさらに鋭意研究した結果、表示素子の反射光スペクトル分布に応じた適切な位相差層を組み合わせることによって、表示パネル及び表示装置の色味の低下を抑制し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の[1]~[3]を提供する。
[1]表示素子(A)と、表示素子の光出射面側に配置してなる位相差層(B)と、位相差層の光出射面側に配置してなる偏光子(C)とを有し、前記位相差層(B)がλ/4位相差層(B1)を有し、前記λ/4位相差層(B1)の面内位相差が下記の条件1を満たす、表示パネル。
<条件1>
前記表示素子の分光反射率をSCI方式で測定し、400nm以上550nm未満の反射率の平均をR1、550nm以上700nm未満の反射率の平均をR2として、R1/R2を算出する。R1/R2の値をxとした際に、λ/4位相差層の面内位相差が、-4.6002x+119.24nm以上-4.6002x+129.24nm以下である。
[2]上記[1]に記載の表示パネルを備えた表示装置。
[3]表示素子(A)と、表示素子の光出射面側に配置してなる位相差層(B)と、位相差層の光出射面側に配置してなる偏光子(C)とを有し、前記位相差層(B)がλ/4位相差層(B1)を有する表示パネルにおいて、前記λ/4位相差層(B1)として、下記の条件1を満たすλ/4位相差層を選別する、表示パネルの位相差層の選別方法。
<条件1>
前記表示素子の分光反射率をSCI方式で測定し、400nm以上550nm未満の反射率の平均をR1、550nm以上700nm未満の反射率の平均をR2として、R1/R2を算出する。R1/R2の値をxとした際に、λ/4位相差層の面内位相差が、-4.6002x+119.24nm以上-4.6002x+129.24nm以下である。
[1]表示素子(A)と、表示素子の光出射面側に配置してなる位相差層(B)と、位相差層の光出射面側に配置してなる偏光子(C)とを有し、前記位相差層(B)がλ/4位相差層(B1)を有し、前記λ/4位相差層(B1)の面内位相差が下記の条件1を満たす、表示パネル。
<条件1>
前記表示素子の分光反射率をSCI方式で測定し、400nm以上550nm未満の反射率の平均をR1、550nm以上700nm未満の反射率の平均をR2として、R1/R2を算出する。R1/R2の値をxとした際に、λ/4位相差層の面内位相差が、-4.6002x+119.24nm以上-4.6002x+129.24nm以下である。
[2]上記[1]に記載の表示パネルを備えた表示装置。
[3]表示素子(A)と、表示素子の光出射面側に配置してなる位相差層(B)と、位相差層の光出射面側に配置してなる偏光子(C)とを有し、前記位相差層(B)がλ/4位相差層(B1)を有する表示パネルにおいて、前記λ/4位相差層(B1)として、下記の条件1を満たすλ/4位相差層を選別する、表示パネルの位相差層の選別方法。
<条件1>
前記表示素子の分光反射率をSCI方式で測定し、400nm以上550nm未満の反射率の平均をR1、550nm以上700nm未満の反射率の平均をR2として、R1/R2を算出する。R1/R2の値をxとした際に、λ/4位相差層の面内位相差が、-4.6002x+119.24nm以上-4.6002x+129.24nm以下である。
本発明の表示パネル及び表示装置は、外光の反射によって表示パネル及び表示装置の色味が低下することを抑制できる。また、本発明の表示パネルの位相差層の選別方法は、表示パネルの色味が低下する位相差層を適切に選別することができ、表示パネルの製品設計を効率化することができる。
以下、本発明の実施形態を説明する。
[表示パネル]
本発明の表示パネルは、表示素子(A)と、表示素子の光出射面側に配置してなる位相差層(B)と、位相差層の光出射面側に配置してなる偏光子(C)とを有し、前記位相差層(B)がλ/4位相差層(B1)を有し、前記λ/4位相差層(B1)の面内位相差が下記の条件1を満たすものである。
<条件1>
前記表示素子の分光反射率をSCI方式で測定し、400nm以上550nm未満の反射率の平均をR1、550nm以上700nm未満の反射率の平均をR2として、R1/R2を算出する。R1/R2の値をxとした際に、λ/4位相差層の面内位相差が、-4.6002x+119.24nm以上-4.6002x+129.24nm以下である。
[表示パネル]
本発明の表示パネルは、表示素子(A)と、表示素子の光出射面側に配置してなる位相差層(B)と、位相差層の光出射面側に配置してなる偏光子(C)とを有し、前記位相差層(B)がλ/4位相差層(B1)を有し、前記λ/4位相差層(B1)の面内位相差が下記の条件1を満たすものである。
<条件1>
前記表示素子の分光反射率をSCI方式で測定し、400nm以上550nm未満の反射率の平均をR1、550nm以上700nm未満の反射率の平均をR2として、R1/R2を算出する。R1/R2の値をxとした際に、λ/4位相差層の面内位相差が、-4.6002x+119.24nm以上-4.6002x+129.24nm以下である。
<<条件1>>
本発明の表示パネルは、表示素子の分光反射率をSCI方式で測定し、400nm以上550nm未満の反射率の平均をR1、550nm以上700nm未満の反射率の平均をR2として、R1/R2を算出する。R1/R2の値をxとした際に、λ/4位相差層の面内位相差が、-4.6002x+119.24nm以上-4.6002x+129.24nm以下であることを特徴としている。
以下、条件1の技術思想について説明する。
本発明の表示パネルは、表示素子の分光反射率をSCI方式で測定し、400nm以上550nm未満の反射率の平均をR1、550nm以上700nm未満の反射率の平均をR2として、R1/R2を算出する。R1/R2の値をxとした際に、λ/4位相差層の面内位相差が、-4.6002x+119.24nm以上-4.6002x+129.24nm以下であることを特徴としている。
以下、条件1の技術思想について説明する。
図5は、市販の異なる3機種の有機EL表示パネルに含まれる有機EL素子A~Cの分光反射率をSCI方式で測定した結果を示す図である。図5から、機種によって、有機EL素子の波長ごとの反射率が異なることが確認できる。また、図5から、表示素子の波長ごとの反射率の相違は、表示パネルや表示装置の色味に影響を与えうることが理解できる。
図5の有機EL素子A~Cに関して、400nm以上550nm未満の反射率の平均をR1、550nm以上700nm未満の反射率の平均をR2として、R1/R2を算出すると、有機EL素子Aが1.28、有機EL素子Bが1.04、有機EL素子Cが0.78となる。
人間の目は波長550nm近傍の感度が高い。よって、R1/R2は、表示素子から反射される光の分光スペクトルが、人間の目の感度が高い550nmを境界として、青色側及び赤色側のいずれに偏っているかを示しているといえる。
図5の有機EL素子A~Cに関して、400nm以上550nm未満の反射率の平均をR1、550nm以上700nm未満の反射率の平均をR2として、R1/R2を算出すると、有機EL素子Aが1.28、有機EL素子Bが1.04、有機EL素子Cが0.78となる。
人間の目は波長550nm近傍の感度が高い。よって、R1/R2は、表示素子から反射される光の分光スペクトルが、人間の目の感度が高い550nmを境界として、青色側及び赤色側のいずれに偏っているかを示しているといえる。
図6は、図5の有機EL素子A~C上に、λ/4位相差層、λ/2位相差層及び偏光子をこの順で配置してなる有機EL表示パネルA~Cの分光反射率をSCI方式で測定し、測定された反射光から「彩度」を算出した際の、x軸をλ/4位相差層の面内位相差、y軸を彩度とした図である。なお、図示していないが、図6の測定で使用しているλ/2位相差層の面内位相差は、λ/4位相差層の面内位相差の2倍である。また、図6の測定では、偏光子の吸収軸とλ/4位相差層の配向軸とがなす角度が+75°、偏光子の吸収軸とλ/2位相差層の配向軸とがなす角度が+15°としている。また、図6のグラフはマイクロソフト社のエクセル(登録商標)2013で平滑化処理している。
なお、彩度は、Lab表色系のa*及びb*を元に、下記式から得られる値である。
彩度=[(a*)2+(b*)2]1/2
図6から、彩度が最小値となる時のλ/4位相差層の面内位相差は、有機EL表示パネルAが118.35nm、有機EL表示パネルBが119.45nm、有機EL表示パネルCが120.65nmと読み取ることができる。
また、図示は省略するが、彩度が最小値となる時のλ/2位相差層の面内位相差は、有機EL表示パネルAが236.7nm、有機EL表示パネルBが238.9nm、有機EL表示パネルCが241.3nmと読み取ることができる。
なお、彩度は、Lab表色系のa*及びb*を元に、下記式から得られる値である。
彩度=[(a*)2+(b*)2]1/2
図6から、彩度が最小値となる時のλ/4位相差層の面内位相差は、有機EL表示パネルAが118.35nm、有機EL表示パネルBが119.45nm、有機EL表示パネルCが120.65nmと読み取ることができる。
また、図示は省略するが、彩度が最小値となる時のλ/2位相差層の面内位相差は、有機EL表示パネルAが236.7nm、有機EL表示パネルBが238.9nm、有機EL表示パネルCが241.3nmと読み取ることができる。
図7は、R1/R2をx軸、図6から読み取った彩度が最小値となる時のλ/4位相差層の面内位相差をy軸とした散布図に、最小二乗法による近似直線を追加した図である。
また、図8は、R1/R2をx軸、彩度が最小値となる時のλ/2位相差層の面内位相差をy軸とした散布図に、最小二乗法による近似直線を追加した図である。
図7及び図8から、R1/R2と、表示パネルの彩度が最小値を示すλ/4位相差層及びλ/2位相差層の面内位相差とは、比例関係を有していることが確認できる。言い換えると、表示素子のR1/R2の値が得られれば、図7及び図8の近似直線に基づいて、表示パネルの反射光の彩度を低くして色味を抑制するために適切なλ/4位相差層及びλ/2位相差層の面内位相差を知ることができる。
また、図8は、R1/R2をx軸、彩度が最小値となる時のλ/2位相差層の面内位相差をy軸とした散布図に、最小二乗法による近似直線を追加した図である。
図7及び図8から、R1/R2と、表示パネルの彩度が最小値を示すλ/4位相差層及びλ/2位相差層の面内位相差とは、比例関係を有していることが確認できる。言い換えると、表示素子のR1/R2の値が得られれば、図7及び図8の近似直線に基づいて、表示パネルの反射光の彩度を低くして色味を抑制するために適切なλ/4位相差層及びλ/2位相差層の面内位相差を知ることができる。
条件1は、図7の近似直線から算出される面内位相差を、反射光の色味を抑制できる最適なλ/4位相差層の面内位相差と位置づけ、該最適値を中心として±5nmの範囲を許容範囲として規定している。
条件1を満たさない場合(R1/R2の値をxとした際に、λ/4位相差層の面内位相差が、-4.6002x+119.24nm未満、または、-4.6002x+129.24nm超の場合)、表示パネルの反射光の色味を抑制できない。
条件1において、λ/4位相差層の面内位相差は、-4.6002x+121.24nm以上-4.6002x+127.24nm以下であることが好ましく、-4.6002x+123.24nm以上-4.6002x+125.24nm以下であることがより好ましい。
なお、本明細書において、条件1及び後述する条件2の面内位相差は、波長550nmにおける面内位相差をいうものとする。また、面内位相差とは、位相差層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nxと、位相差層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nyと、位相差層の厚みd(nm)とにより、下記式によって表わされるものである。
面内位相差(Re)=(nx-ny)×d
条件1を満たさない場合(R1/R2の値をxとした際に、λ/4位相差層の面内位相差が、-4.6002x+119.24nm未満、または、-4.6002x+129.24nm超の場合)、表示パネルの反射光の色味を抑制できない。
条件1において、λ/4位相差層の面内位相差は、-4.6002x+121.24nm以上-4.6002x+127.24nm以下であることが好ましく、-4.6002x+123.24nm以上-4.6002x+125.24nm以下であることがより好ましい。
なお、本明細書において、条件1及び後述する条件2の面内位相差は、波長550nmにおける面内位相差をいうものとする。また、面内位相差とは、位相差層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nxと、位相差層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nyと、位相差層の厚みd(nm)とにより、下記式によって表わされるものである。
面内位相差(Re)=(nx-ny)×d
また、本発明の表示パネルは、位相差層(B)がλ/2位相差層(B2)を有することが好ましい。
位相差層(B)が、λ/4位相差層(B1)に加えてλ/2位相差層(B2)を有することにより、広い波長域において表示パネルの反射を抑制しやすくできる。
位相差層(B)が、λ/4位相差層(B1)に加えてλ/2位相差層(B2)を有することにより、広い波長域において表示パネルの反射を抑制しやすくできる。
さらに、本発明の表示パネルは、前記λ/2位相差層(B2)の面内位相差が下記の条件2を満たすことが好ましい。
<条件2>
前記表示素子の分光反射率をSCI方式で測定し、400nm以上550nm未満の反射率の平均をR1、550nm以上700nm未満の反射率の平均をR2として、R1/R2を算出する。R1/R2の値をxとした際に、λ/2位相差層の面内位相差が、-9.2004x+238.47nm以上-9.2004x+258.47nm以下である。
<条件2>
前記表示素子の分光反射率をSCI方式で測定し、400nm以上550nm未満の反射率の平均をR1、550nm以上700nm未満の反射率の平均をR2として、R1/R2を算出する。R1/R2の値をxとした際に、λ/2位相差層の面内位相差が、-9.2004x+238.47nm以上-9.2004x+258.47nm以下である。
条件2は、図8の近似直線から算出される面内位相差を、反射光の色味を抑制できる最適なλ/2位相差層の面内位相差と位置づけ、該最適値を中心として±10nmの範囲を許容範囲として規定している。条件2を満たすことにより、表示パネルの反射光の色味をより抑制することができる。
条件2において、λ/2位相差層の面内位相差は、-9.2004x+242.47nm以上-9.2004x+254.47nm以下であることが好ましく、-9.2004x+246.47nm以上-9.2004x+250.47nm以下であることがより好ましい。
条件2において、λ/2位相差層の面内位相差は、-9.2004x+242.47nm以上-9.2004x+254.47nm以下であることが好ましく、-9.2004x+246.47nm以上-9.2004x+250.47nm以下であることがより好ましい。
本明細書において、SCI方式の反射率とは全光線反射率のことをいう。SCIは、積分球を用いてサンプル表面にあらゆる方向から光を与え、ライトトラップを閉じて正反射方向を含む全ての反射光を測定し、該測定値から算出される反射率である。代表的なSCIの測定装置は、JIS Z8722:2009の幾何条件cに準拠した構成となっている。より具体的には、代表的なSCI及びSCEの測定装置は、受光器の位置はサンプルの法線に対して+8度であり、受光器の開口角は10度であり、ライトトラップの位置はサンプルの法線に対して-8度であり、ライトトラップのカバー範囲は10度である。このような測定装置としては、コニカミノルタ株式会社製の商品名CM-2002が挙げられる。
SCI方式の分光反射率は1nmごとに測定することが好ましいが、測定装置の測定波長間隔が1nmを超える場合は、測定間隔内での1nmごとの反射率の変化量の絶対値が均等であるものとして、R1/R2を算出することが好ましい。
SCI方式の分光反射率は1nmごとに測定することが好ましいが、測定装置の測定波長間隔が1nmを超える場合は、測定間隔内での1nmごとの反射率の変化量の絶対値が均等であるものとして、R1/R2を算出することが好ましい。
また、本明細書において、表示素子の分光反射率及びR1/R2、並びに、表示パネルの彩度は、16箇所の測定値の平均値を意味する。16の測定箇所は、測定サンプルの外縁から1cmの領域を余白として、該余白よりも内側の領域に関して、縦方向及び横方向を5等分する線を引いた際の、交点の16箇所を測定の中心とすることが好ましい。測定サンプルが四角形の場合には、四角形の外縁から1cmの領域を余白として、該余白よりも内側の領域を縦方向及び横方向に5等分した線の交点の16箇所を中心として測定を行い、その平均値を算出することが好ましい。なお、測定サンプルが円形、楕円形、三角形、五角形等の四角形以外の形状の場合、これらの形状に内接する最大面積の四角形を書き、該四角形に関して、上記手法により16箇所の測定を行うことが好ましい。
図1及び図2は、本発明の表示パネル100の実施の形態を示す断面図である。
図1及び図2に示すように、本発明の表示パネル100は、表示素子(A)(10)と、表示素子の光出射面側に配置してなる位相差層(B)(20)と、位相差層(B)(20)の光出射面側に配置してなる偏光子(C)(30)とを有している。
また、図1及び図2の表示パネル100は、位相差層20としていずれもλ/4位相差層20aを有し、図2の表示パネル100は、位相差層20として、さらにλ/2位相差層20bを有している。
図1及び図2に示すように、本発明の表示パネル100は、表示素子(A)(10)と、表示素子の光出射面側に配置してなる位相差層(B)(20)と、位相差層(B)(20)の光出射面側に配置してなる偏光子(C)(30)とを有している。
また、図1及び図2の表示パネル100は、位相差層20としていずれもλ/4位相差層20aを有し、図2の表示パネル100は、位相差層20として、さらにλ/2位相差層20bを有している。
<表示素子(A)>
表示素子としては、有機EL素子、無機EL素子、マイクロLED素子、液晶素子、プラズマ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、有機EL素子及びマイクロLED素子は、反射率が高く、外光反射を原因とした色味の問題が生じやすいため、本発明の効果が発揮されやすい点で有効である。
表示素子としては、有機EL素子、無機EL素子、マイクロLED素子、液晶素子、プラズマ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、有機EL素子及びマイクロLED素子は、反射率が高く、外光反射を原因とした色味の問題が生じやすいため、本発明の効果が発揮されやすい点で有効である。
表示素子は、波長400nm以上700nm以下の反射率をSCI方式で測定した際に、各波長の反射率の平均が35%以上であるものが好ましく、40%以上であるものがより好ましい。このように反射率が高い表示素子は、外光反射を原因とした色味の問題が生じやすいため、本発明の効果が発揮されやすい点で有効である。
<位相差層(B)>
位相差層(B)は、少なくともλ/4位相差層(B1)を有する。また、位相差層(B)は、さらにλ/2位相差層(B1)を有することが好ましい。
位相差層(B)は、少なくともλ/4位相差層(B1)を有する。また、位相差層(B)は、さらにλ/2位相差層(B1)を有することが好ましい。
λ/4位相差層(B1)及びλ/2位相差層(B2)位相差層の構成材料については特に制限されず、液晶性化合物を含む組成物から形成された位相差層であっても、ポリマーフィルムを延伸した位相差層であっても、双方の層を有していてもよい。
液晶性化合物を含む組成物から形成された位相差層は、通常は、透明基材上に位相差層形成用組成物を塗布、乾燥し、必要に応じて硬化することにより形成する。また、図3及び図4に示すように、透明基材21の位相差層20を形成する側の面には配向膜22を有することが好ましい。
液晶性化合物を含む組成物から形成された位相差層は、通常は、透明基材上に位相差層形成用組成物を塗布、乾燥し、必要に応じて硬化することにより形成する。また、図3及び図4に示すように、透明基材21の位相差層20を形成する側の面には配向膜22を有することが好ましい。
λ/4位相差層(B1)は、条件1を満たすものであれば特に限定されないが、汎用性の観点から、正分散性を有するものであることが好ましい。
正分散性とは、波長が長くなるに従って透過光に与える面内位相差が減少する特性であり、具体的には、波長450nmにおける面内位相差(Re450)と、波長550nmにおける面内位相差(Re550)との関係が、Re450>Re550となる特性である。これに対して逆分散性は、Re450<Re550となる特性である。
λ/4位相差層の面内位相差(Re550)は、105~135nmであることが好ましく、110~130nmであることがより好ましく、113~127nmであることがさらに好ましい。
本明細書において、面内位相差(面内リタデーション、Re)及び厚さ方向の位相差(厚さ方向のリタデーション、Rth)は、面内における遅相軸方向の屈折率をnx、面内においてnxに直交する方向の屈折率をny、nx及びnyに直交する方向の屈折率をnz、膜厚をd(nm)とした際に、下記式で表すことができる。
面内位相差(Re)=(nx-ny)×d
厚さ方向の位相差(Rth)=((nx+ny)/2-nz)×d
正分散性とは、波長が長くなるに従って透過光に与える面内位相差が減少する特性であり、具体的には、波長450nmにおける面内位相差(Re450)と、波長550nmにおける面内位相差(Re550)との関係が、Re450>Re550となる特性である。これに対して逆分散性は、Re450<Re550となる特性である。
λ/4位相差層の面内位相差(Re550)は、105~135nmであることが好ましく、110~130nmであることがより好ましく、113~127nmであることがさらに好ましい。
本明細書において、面内位相差(面内リタデーション、Re)及び厚さ方向の位相差(厚さ方向のリタデーション、Rth)は、面内における遅相軸方向の屈折率をnx、面内においてnxに直交する方向の屈折率をny、nx及びnyに直交する方向の屈折率をnz、膜厚をd(nm)とした際に、下記式で表すことができる。
面内位相差(Re)=(nx-ny)×d
厚さ方向の位相差(Rth)=((nx+ny)/2-nz)×d
また、λ/4位相差層は、Re450/Re550が1.13以下であることが好ましく、1.10以下であることがより好ましく、1.07以下であることがさらに好ましい。λ/4位相差層のRe450/Re550を1.13以下とすることにより、色味の低下をより抑制しやすくできる。λ/4位相差層のRe450/Re550の下限は特に限定されないが、通常は1.04以上である。
位相差層(B)として、λ/4位相差層(B1)のみを用いる場合、λ/4位相差層の配向軸と、偏光子の吸収軸とがなす角度は45±5°とすることが好ましく、45±2°とすることがより好ましい。
λ/2位相差層(B2)は特に限定されないが、汎用性の観点から、正分散性を有するものであることが好ましい。
λ/2位相差層の面内位相差(Re550)は、210~270nmであることが好ましく、220~260nmであることがより好ましく、225~255nmであることがさらに好ましい。
また、λ/2位相差層は、Re450/Re550が1.13以下であることが好ましく、1.10以下であることがより好ましく、1.07以下であることがさらに好ましい。λ/2位相差層のRe450/Re550を1.13以下とすることにより、色味の低下をより抑制しやすくできる。λ/2位相差層のRe450/Re550の下限は特に限定されないが、通常は1.04以上である。
λ/2位相差層の面内位相差(Re550)は、210~270nmであることが好ましく、220~260nmであることがより好ましく、225~255nmであることがさらに好ましい。
また、λ/2位相差層は、Re450/Re550が1.13以下であることが好ましく、1.10以下であることがより好ましく、1.07以下であることがさらに好ましい。λ/2位相差層のRe450/Re550を1.13以下とすることにより、色味の低下をより抑制しやすくできる。λ/2位相差層のRe450/Re550の下限は特に限定されないが、通常は1.04以上である。
位相差層(B)として、λ/4位相差層(B1)及びλ/2位相差層(B2)を用いる場合、各位相差層の配向軸と、偏光子の吸収軸とがなす角度は、下記(i)又は(ii)の範囲が好ましい。
(i)第1の例として、λ/2位相差層の遅相軸と、偏光子層の吸収軸とがなす角度は15±8°であることが好ましく、15±6°であることがより好ましい。そして、このとき、λ/4位相差層の遅相軸と、偏光子層の吸収軸とのなす角度は75±15°であることが好ましく、75±13°であることがより好ましい。
(ii)第2の例として、λ/2位相差層の遅相軸と、偏光子層の吸収軸とがなす角度は75±15°であることが好ましく、75±13°であることがより好ましい。そして、このとき、λ/4位相差層の遅相軸と、偏光子層の吸収軸とのなす角度は15±8°であることが好ましく、15±6°であることがより好ましい。
(i)第1の例として、λ/2位相差層の遅相軸と、偏光子層の吸収軸とがなす角度は15±8°であることが好ましく、15±6°であることがより好ましい。そして、このとき、λ/4位相差層の遅相軸と、偏光子層の吸収軸とのなす角度は75±15°であることが好ましく、75±13°であることがより好ましい。
(ii)第2の例として、λ/2位相差層の遅相軸と、偏光子層の吸収軸とがなす角度は75±15°であることが好ましく、75±13°であることがより好ましい。そして、このとき、λ/4位相差層の遅相軸と、偏光子層の吸収軸とのなす角度は15±8°であることが好ましく、15±6°であることがより好ましい。
<<液晶性化合物>>
位相差層の形成に用いられる液晶性化合物の種類については特に限定されない。例えば、低分子液晶性化合物を液晶状態においてネマチック配向に形成後、光架橋や熱架橋によって固定化して得られる位相差層や、高分子液晶性化合物を液晶状態においてネマチック配向に形成後、冷却することによって当該配向を固定化して得られる位相差層を用いてもよい。本発明において、位相差層に液晶性化合物が用いられる場合であっても、位相差層は該液晶性化合物が重合等により固定されて形成された層であり、層となった後は、もはや液晶性を示す必要はない。重合性液晶性化合物は、多官能性重合性液晶化合物でもよいし、単官能重合性液晶性化合物でもよい。また、液晶性化合物は、ディスコティック液晶性化合物でもよく、棒状液晶性化合物であってもよい。
位相差層の形成に用いられる液晶性化合物の種類については特に限定されない。例えば、低分子液晶性化合物を液晶状態においてネマチック配向に形成後、光架橋や熱架橋によって固定化して得られる位相差層や、高分子液晶性化合物を液晶状態においてネマチック配向に形成後、冷却することによって当該配向を固定化して得られる位相差層を用いてもよい。本発明において、位相差層に液晶性化合物が用いられる場合であっても、位相差層は該液晶性化合物が重合等により固定されて形成された層であり、層となった後は、もはや液晶性を示す必要はない。重合性液晶性化合物は、多官能性重合性液晶化合物でもよいし、単官能重合性液晶性化合物でもよい。また、液晶性化合物は、ディスコティック液晶性化合物でもよく、棒状液晶性化合物であってもよい。
位相差層において、液晶性化合物は、垂直配合、水平配向、ハイブリッド配向、及び傾斜配向のいずれかの配向状態に固定されていることが好ましい。視野角依存性を対称にできるという観点から、ディスコティック液晶性化合物の円盤面がフィルム面(位相差層面)に対して実質的に垂直であるか、又は棒状液晶性化合物の長軸がフィルム面(位相差層面)に対して実質的に水平であることが好ましい。
ディスコティック液晶性化合物が実質的に垂直とは、フィルム面(位相差層面)とディスコティック液晶性化合物の円盤面とのなす角度の平均値が70°~90°の範囲であることを意味する。好ましくは80°~90°、より好ましくは85°~90°の範囲である。
棒状液晶性化合物が実質的に水平とは、フィルム面(位相差面)と棒状液晶性化合物のダイレクターとのなす角度が0°~20°の範囲であることが意味する。好ましくは0°~10°、より好ましくは0°~5°の範囲である。
ディスコティック液晶性化合物が実質的に垂直とは、フィルム面(位相差層面)とディスコティック液晶性化合物の円盤面とのなす角度の平均値が70°~90°の範囲であることを意味する。好ましくは80°~90°、より好ましくは85°~90°の範囲である。
棒状液晶性化合物が実質的に水平とは、フィルム面(位相差面)と棒状液晶性化合物のダイレクターとのなす角度が0°~20°の範囲であることが意味する。好ましくは0°~10°、より好ましくは0°~5°の範囲である。
液晶性化合物を含む位相差層は一層のみからなっていてもよいし、二層以上の積層体であってもよい。
液晶性化合物を含む位相差層は、棒状液晶性化合物又はディスコティック液晶性化合物等の液晶性化合物と、所望により、後述する重合開始剤や配向制御剤や他の添加剤を含む塗布液を、透明基材上に塗布することで形成することができる。透明基材上に配向膜を形成し、配向膜表面に塗布液を塗布して位相差層を形成することが好ましい。位相差層の厚さは、好ましくは10μm以下、より好ましくは7μm以下、更に好ましくは5μm以下である。位相差層の厚みの下限は特に制限はないが、通常0.1μm程度である。
-ディスコティック液晶性化合物-
本発明では、位相差層の形成に、ディスコティック液晶性化合物を用いることが好ましい。ディスコティック液晶性化合物は、様々な文献(C.Destrade et al.,Mol.Crysr.Liq.Cryst.,vol.71,page 111(1981);日本化学会編、季刊化学総説、No.22、液晶の化学、第5章、第10章第2節(1994);B.Kohne et al.,Angew.Chem.Soc.Chem.Comm.,page 1794(1985);J.Zhang et al.,J.Am.Chem.Soc.,vol.116,page 2655(1994)等)に記載されている。ディスコティック液晶性化合物の重合については、特開平8-27284号公報に記載がある。
本発明では、位相差層の形成に、ディスコティック液晶性化合物を用いることが好ましい。ディスコティック液晶性化合物は、様々な文献(C.Destrade et al.,Mol.Crysr.Liq.Cryst.,vol.71,page 111(1981);日本化学会編、季刊化学総説、No.22、液晶の化学、第5章、第10章第2節(1994);B.Kohne et al.,Angew.Chem.Soc.Chem.Comm.,page 1794(1985);J.Zhang et al.,J.Am.Chem.Soc.,vol.116,page 2655(1994)等)に記載されている。ディスコティック液晶性化合物の重合については、特開平8-27284号公報に記載がある。
ディスコティック液晶性化合物は、重合により固定可能なように、重合性基を有することが好ましい。例えば、ディスコティック液晶性化合物の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させた構造が考えられるが、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に連結基を有する構造が好ましい。即ち、重合性基を有するディスコティック液晶性化合物は、下記式で表される化合物であることが好ましい。
D(-L-P)n
式中、Dは円盤状コアであり、Lは二価の連結基であり、Pは重合性基であり、nは1~12の整数である。前記式中の円盤状コア(D)、二価の連結基(L)及び重合性基(P)の好ましい具体例は、それぞれ、特開2001-4837号公報に記載の(D1)~(D15)、(L1)~(L25)、(P1)~(P18)であり、同公報に記載の内容を好ましく用いることができる。なお、液晶性化合物のディスコティックネマティック液晶相-固相転移温度は、30~300℃が好ましく、30~170℃が更に好ましい。
D(-L-P)n
式中、Dは円盤状コアであり、Lは二価の連結基であり、Pは重合性基であり、nは1~12の整数である。前記式中の円盤状コア(D)、二価の連結基(L)及び重合性基(P)の好ましい具体例は、それぞれ、特開2001-4837号公報に記載の(D1)~(D15)、(L1)~(L25)、(P1)~(P18)であり、同公報に記載の内容を好ましく用いることができる。なお、液晶性化合物のディスコティックネマティック液晶相-固相転移温度は、30~300℃が好ましく、30~170℃が更に好ましい。
-棒状液晶性化合物-
位相差層を形成する液晶性化合物としては、棒状液晶性化合物を使用してもよい。棒状液晶性化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類、及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく例示される。以上のような低分子液晶性化合物だけではなく、高分子液晶性化合物も用いることができる。棒状液晶性化合物の配向を重合によって固定することがより好ましい。液晶性化合物には活性光線や電子線、熱などによって重合や架橋反応を起こしうる部分構造を有することが好ましく、より好ましくは重合性基を有することである。
その部分構造の個数は、好ましくは1~6個、より好ましくは1~3個である。重合性棒状液晶性化合物としては、Makromol.Chem.,190巻、2255頁(1989年)、Advanced Materials,5巻、107頁(1993年)、米国特許第4683327号明細書、同5622648号明細書、同5770107号明細書、国際公開WO95/22586号公報、同95/24455号公報、同97/00600号公報、同98/23580号公報、同98/52905号公報、特開平1-272551号公報、同6-16616号公報、同7-110469号公報、同11-80081号公報、及び特開2001-328973号公報などに記載の化合物を用いることができる。
棒状液晶性化合物の具体例としては、下記式(1)~(17)に示す化合物が挙げられる。
位相差層を形成する液晶性化合物としては、棒状液晶性化合物を使用してもよい。棒状液晶性化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類、及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく例示される。以上のような低分子液晶性化合物だけではなく、高分子液晶性化合物も用いることができる。棒状液晶性化合物の配向を重合によって固定することがより好ましい。液晶性化合物には活性光線や電子線、熱などによって重合や架橋反応を起こしうる部分構造を有することが好ましく、より好ましくは重合性基を有することである。
その部分構造の個数は、好ましくは1~6個、より好ましくは1~3個である。重合性棒状液晶性化合物としては、Makromol.Chem.,190巻、2255頁(1989年)、Advanced Materials,5巻、107頁(1993年)、米国特許第4683327号明細書、同5622648号明細書、同5770107号明細書、国際公開WO95/22586号公報、同95/24455号公報、同97/00600号公報、同98/23580号公報、同98/52905号公報、特開平1-272551号公報、同6-16616号公報、同7-110469号公報、同11-80081号公報、及び特開2001-328973号公報などに記載の化合物を用いることができる。
棒状液晶性化合物の具体例としては、下記式(1)~(17)に示す化合物が挙げられる。
また、逆分散性を示す液晶性化合物としては、特表2010-537954号公報、特表2010-537955号公報、特表2010-522892号公報、特表2010-522893号公報、及び特表2013-509458号公報等の各公開公報、並びに、特許第5892158号、特許第5979136号、特許第5994777号、及び特許第6015655号等の各特許公報に記載されている化合物が例示される。
液晶性化合物は、1種単独で、又は、2種以上を組み合わせて用いることができる。1種単独の場合、該1種の液晶性化合物は重合性液晶性化合物であることが好ましい。また、2種以上を組み合わせて用いる場合、少なくとも1種が重合性液晶性化合物であることが好ましく、全てが重合性液晶性化合物であることがより好ましい。
<<重合開始剤>>
配向させた液晶性化合物は、配向状態を維持して固定する。固定は重合反応を用いることが好ましく、重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。これらの中でも、光重合反応が好ましい。光重合開始剤の例には、α-カルボニル化合物(米国特許2367661号、同2367670号の各明細書参照)、アシロインエーテル(米国特許2448828号明細書参照)、α-炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号明細書参照)、多核キノン化合物(米国特許3046127号、同2951758号の各明細書参照)、トリアリールイミダゾールダイマーとp-アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許3549367号明細書参照)、アクリジン及びフェナジン化合物(特開昭60-105667号公報、米国特許4239850号明細書参照)及びオキサジアゾール化合物(米国特許4212970号明細書参照)が含まれる。
配向させた液晶性化合物は、配向状態を維持して固定する。固定は重合反応を用いることが好ましく、重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。これらの中でも、光重合反応が好ましい。光重合開始剤の例には、α-カルボニル化合物(米国特許2367661号、同2367670号の各明細書参照)、アシロインエーテル(米国特許2448828号明細書参照)、α-炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号明細書参照)、多核キノン化合物(米国特許3046127号、同2951758号の各明細書参照)、トリアリールイミダゾールダイマーとp-アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許3549367号明細書参照)、アクリジン及びフェナジン化合物(特開昭60-105667号公報、米国特許4239850号明細書参照)及びオキサジアゾール化合物(米国特許4212970号明細書参照)が含まれる。
重合開始剤の使用量は、位相差層形成用組成物の全固形分に対して0.01~20質量%であることが好ましく、0.5~5質量%であることがより好ましい。液晶性化合物の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、好ましくは20mJ/cm2~50J/cm2、より好ましくは100~800mJ/cm2である。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
<<界面活性剤>>
位相差層形成用組成物は、界面活性剤を含有することが好ましい。また、界面活性剤の中でも、重合性基を有するフッ素系界面活性剤及び重合性基を有するシリコン系界面活性剤より選択される1種以上を選択して用いることが好ましい。
界面活性剤の含有量は、位相差層形成用組成物の全固形分に対して0.01~2.0質量%であることが好ましく、0.1~1.0質量%であることがより好ましい。
位相差層形成用組成物は、界面活性剤を含有することが好ましい。また、界面活性剤の中でも、重合性基を有するフッ素系界面活性剤及び重合性基を有するシリコン系界面活性剤より選択される1種以上を選択して用いることが好ましい。
界面活性剤の含有量は、位相差層形成用組成物の全固形分に対して0.01~2.0質量%であることが好ましく、0.1~1.0質量%であることがより好ましい。
<<溶剤>>
位相差層形成用組成物は、通常は溶剤を含有する。
溶剤としては、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、N-メチル-2-ピロリドン等)、エーテル類(ジオキサン、テトラヒドロフラン等)、脂肪族炭化水素類(ヘキサン等)、脂環式炭化水素類(シクロヘキサン等)、芳香族炭化水素類(トルエン、キシレン等)、ハロゲン化炭素類(ジクロロメタン、ジクロロエタン等)、エステル類(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等)、アルコール類(ブタノール、シクロヘキサノール等)、セロソルブ類(メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類(ジメチルスルホキシド等)、アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等)等が例示でき、これらの混合物であってもよい。
位相差層形成用組成物は、通常は溶剤を含有する。
溶剤としては、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、N-メチル-2-ピロリドン等)、エーテル類(ジオキサン、テトラヒドロフラン等)、脂肪族炭化水素類(ヘキサン等)、脂環式炭化水素類(シクロヘキサン等)、芳香族炭化水素類(トルエン、キシレン等)、ハロゲン化炭素類(ジクロロメタン、ジクロロエタン等)、エステル類(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等)、アルコール類(ブタノール、シクロヘキサノール等)、セロソルブ類(メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類(ジメチルスルホキシド等)、アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等)等が例示でき、これらの混合物であってもよい。
<<その他の添加剤>>
本発明において、位相差層形成用組成物は、上記の成分に加え、可塑剤、重合性モノマー等を有していてもよい。これらの成分は、液晶性化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。
重合性モノマーとしては、ラジカル重合性又はカチオン重合性の化合物が挙げられ、好ましくは多官能ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の液晶性化合物と共重合性の化合物が好ましい。例えば、特開2002-296423号公報の段落0018~0020に記載の化合物が挙げられる。重合性化合物の添加量は、液晶性化合物100質量部に対して、好ましくは1~50質量部、より好ましくは5~30質量部である。
本発明において、位相差層形成用組成物は、上記の成分に加え、可塑剤、重合性モノマー等を有していてもよい。これらの成分は、液晶性化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。
重合性モノマーとしては、ラジカル重合性又はカチオン重合性の化合物が挙げられ、好ましくは多官能ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の液晶性化合物と共重合性の化合物が好ましい。例えば、特開2002-296423号公報の段落0018~0020に記載の化合物が挙げられる。重合性化合物の添加量は、液晶性化合物100質量部に対して、好ましくは1~50質量部、より好ましくは5~30質量部である。
<<位相差層の塗布方法>>
位相差層形成用組成物の塗布は、公知の方法(例、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法)により実施できる。
位相差層形成用組成物の塗布は、公知の方法(例、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法)により実施できる。
<<透明基材>>
透明基材は、位相差層の支持体として機能したり、位相差層を保護したりする役割を有する。
透明基材は光学的等方性であるものが好ましい。透明基材は、ポリマーから形成したものでもよいし、ガラスから形成したものであってもよい。
ポリマーとしては、セルロースアシレート、ポリカーボネート系ポリマー、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)等のスチレン系ポリマー等を利用することができる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、又はこれらポリマーの混合物等が挙げられる。
透明基材は、位相差層の支持体として機能したり、位相差層を保護したりする役割を有する。
透明基材は光学的等方性であるものが好ましい。透明基材は、ポリマーから形成したものでもよいし、ガラスから形成したものであってもよい。
ポリマーとしては、セルロースアシレート、ポリカーボネート系ポリマー、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)等のスチレン系ポリマー等を利用することができる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、又はこれらポリマーの混合物等が挙げられる。
透明基材の厚みは、ポリマーから形成した透明基材の場合は、通常25~125μm程度であり、ガラスから形成した透明基材の場合は、通常100μm~5mm程度である。
<配向膜>
配向膜は、位相差層形成組成物を塗布、乾燥、硬化して位相差層を形成する際に、位相差層に含まれる化合物(例えば液晶化合物等)を配向させやすくする役割を有する。
なお、位相差層の形成時点で配向膜を有していても、他の部材に位相差層を転写し、かつ、転写時に配向膜が転写されないようにすれば、配向膜を有さない表示パネルを得ることができる。
配向膜は、位相差層形成組成物を塗布、乾燥、硬化して位相差層を形成する際に、位相差層に含まれる化合物(例えば液晶化合物等)を配向させやすくする役割を有する。
なお、位相差層の形成時点で配向膜を有していても、他の部材に位相差層を転写し、かつ、転写時に配向膜が転写されないようにすれば、配向膜を有さない表示パネルを得ることができる。
配向膜は、例えば、透明基材上に、配向層形成組成物を塗布し、配向規制力を付与することにより配向層とすることができる。配向膜形成用組成物は、光二量化型の材料等の従来公知のものから適宜選択して用いることができる。
配向膜に配向規制力を付与する手段は、従来公知のものとすることができ、例えば、ラビング法、光配向法、賦形法などが挙げられる。
配向膜の厚みは、通常、1~1000nmであり、60~300nmが好ましい。
配向膜に配向規制力を付与する手段は、従来公知のものとすることができ、例えば、ラビング法、光配向法、賦形法などが挙げられる。
配向膜の厚みは、通常、1~1000nmであり、60~300nmが好ましい。
<偏光子(C)>
偏光子としては、ヨウ素系偏光子、二色性染料を用いる染料系偏光子やポリエン系偏光子のいずれを用いてもよい。ヨウ素系偏光子及び染料系偏光子は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造できる。偏光子の吸収軸は、フィルムの延伸方向に相当する。従って、縦方向(搬送方向)に延伸された偏光子は長手方向に対して平行に吸収軸を有し、横方向(搬送方向と垂直方向)に延伸された偏光子は長手方向に対して垂直に吸収軸を有する。
偏光子としては、ヨウ素系偏光子、二色性染料を用いる染料系偏光子やポリエン系偏光子のいずれを用いてもよい。ヨウ素系偏光子及び染料系偏光子は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造できる。偏光子の吸収軸は、フィルムの延伸方向に相当する。従って、縦方向(搬送方向)に延伸された偏光子は長手方向に対して平行に吸収軸を有し、横方向(搬送方向と垂直方向)に延伸された偏光子は長手方向に対して垂直に吸収軸を有する。
偏光子の両側の面には保護層を有することが好ましい。
保護層としては、位相差層の透明基材として例示したものと同様のものを用いることができる。また、保護層は光学的等方性を有するものが好ましい。なお、偏光子の表示素子側の保護層は、表示素子の表面基材で代替することもできる。
保護層としては、位相差層の透明基材として例示したものと同様のものを用いることができる。また、保護層は光学的等方性を有するものが好ましい。なお、偏光子の表示素子側の保護層は、表示素子の表面基材で代替することもできる。
<その他の層、その他の部材>
本発明の表示パネルは、さらに、その他の層、その他の部材を有していてもよい。
例えば、図1及び図2の表示パネルの各部材間は、粘着剤層を介して貼り合わせられていてもよい。また、表示パネルは、ハードコート層、防眩層及び反射防止層等の機能層を有していてもよい。
本発明の表示パネルは、さらに、その他の層、その他の部材を有していてもよい。
例えば、図1及び図2の表示パネルの各部材間は、粘着剤層を介して貼り合わせられていてもよい。また、表示パネルは、ハードコート層、防眩層及び反射防止層等の機能層を有していてもよい。
また、本発明の表示パネルは、表示素子(A)と位相差層(B)との間に、タッチパネルを有していてもよい。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、光学式タッチパネル、超音波式タッチパネル及び電磁誘導式タッチパネル等が挙げられる。これらのタッチパネルは、圧力検知機能が付与されたものであってもよい。
[表示装置]
本発明の表示装置は、本発明の表示パネルを備えるものであれば特に限定されないが、本発明の表示パネルと、該表示パネルに電気的に接続された駆動制御部と、これらを収容する筐体とを備えることが好ましい。
本発明の表示装置は、本発明の表示パネルを備えるものであれば特に限定されないが、本発明の表示パネルと、該表示パネルに電気的に接続された駆動制御部と、これらを収容する筐体とを備えることが好ましい。
[表示パネルの位相差層の選別方法]
本発明の表示パネルの位相差層の選別方法は、表示素子(A)と、表示素子の光出射面側に配置してなる位相差層(B)と、位相差層の光出射面側に配置してなる偏光子(C)とを有し、前記位相差層(B)がλ/4位相差層(B1)を有する表示パネルにおいて、前記λ/4位相差層(B1)として、下記の条件1を満たすλ/4位相差層を選別するものである。
<条件1>
前記表示素子の分光反射率をSCI方式で測定し、400nm以上550nm未満の反射率の平均をR1、550nm以上700nm未満の反射率の平均をR2として、R1/R2を算出する。R1/R2の値をxとした際に、λ/4位相差層の面内位相差が、-4.6002x+119.24nm以上-4.6002x+129.24nm以下である。
本発明の表示パネルの位相差層の選別方法は、表示素子(A)と、表示素子の光出射面側に配置してなる位相差層(B)と、位相差層の光出射面側に配置してなる偏光子(C)とを有し、前記位相差層(B)がλ/4位相差層(B1)を有する表示パネルにおいて、前記λ/4位相差層(B1)として、下記の条件1を満たすλ/4位相差層を選別するものである。
<条件1>
前記表示素子の分光反射率をSCI方式で測定し、400nm以上550nm未満の反射率の平均をR1、550nm以上700nm未満の反射率の平均をR2として、R1/R2を算出する。R1/R2の値をxとした際に、λ/4位相差層の面内位相差が、-4.6002x+119.24nm以上-4.6002x+129.24nm以下である。
本発明の表示パネルの位相差層の選別方法によれば、表示パネルの色味が低下する位相差層を適切に選別することができ、表示パネルの製品設計を効率化することができる。
また、本発明の表示パネルの位相差層の選別方法は、前記位相差層(B)がさらにλ/2位相差層(B2)を有し、前記λ/2位相差層(B2)として、下記の条件2を満たすλ/2位相差層を選別することが好ましい。
<条件2>
前記表示素子の分光反射率をSCI方式で測定し、400nm以上550nm未満の反射率の平均をR1、550nm以上700nm未満の反射率の平均をR2として、R1/R2を算出する。R1/R2の値をxとした際に、λ/2位相差層の面内位相差が、-9.2004x+238.47nm以上-9.2004x+258.47nm以下である。
<条件2>
前記表示素子の分光反射率をSCI方式で測定し、400nm以上550nm未満の反射率の平均をR1、550nm以上700nm未満の反射率の平均をR2として、R1/R2を算出する。R1/R2の値をxとした際に、λ/2位相差層の面内位相差が、-9.2004x+238.47nm以上-9.2004x+258.47nm以下である。
条件2を満たす位相差層を選別することにより、より高品位の表示パネルを効率よく設計することができる。
次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、「部」及び「%」は特に断りのない限り質量基準とする。
1.表示素子A~Cの反射率
市販の有機EL表示装置を3種類準備し、これらの有機EL表示装置の中から有機EL表示素子を取り出した。取り出した3つの有機EL表示素子を有機EL素子A~Cとして、分光測色計(コニカミノルタ株式会社製、商品名CM-2600d、測定波長間隔10nm)を用い、有機EL素子A~CのSCI方式の分光反射率を測定した。
測定波長間隔(10nm)内での1nmごとの反射率の変化量の絶対値が均等であるものとして1nmごとの反射率を算出し、さらに、有機EL素子A~CのR1/R2及び400~700nmの分光反射率の平均を算出した。算出したR1/R2を表1~3に示す。また、有機EL素子A~Cの1nmごとの反射率を図5に示す。なお、図5のグラフはマイクロソフト社のエクセル(登録商標)2013で平滑化処理している。
市販の有機EL表示装置を3種類準備し、これらの有機EL表示装置の中から有機EL表示素子を取り出した。取り出した3つの有機EL表示素子を有機EL素子A~Cとして、分光測色計(コニカミノルタ株式会社製、商品名CM-2600d、測定波長間隔10nm)を用い、有機EL素子A~CのSCI方式の分光反射率を測定した。
測定波長間隔(10nm)内での1nmごとの反射率の変化量の絶対値が均等であるものとして1nmごとの反射率を算出し、さらに、有機EL素子A~CのR1/R2及び400~700nmの分光反射率の平均を算出した。算出したR1/R2を表1~3に示す。また、有機EL素子A~Cの1nmごとの反射率を図5に示す。なお、図5のグラフはマイクロソフト社のエクセル(登録商標)2013で平滑化処理している。
2.表示パネルA~Cの彩度
有機EL素子A~C上に、λ/4位相差層、λ/2位相差層及び偏光子を含む偏光板をこの順で配置してなる有機EL表示パネルA~CのSCI方式の分光反射率を、分光測色計(コニカミノルタ株式会社製、商品名CM-2600d、測定波長間隔10nm)を用いて測定し、測定された反射光から「彩度」を算出した。λ/4位相差層及びλ/2位相差層は、表1~3に示すように様々な位相差値のものを用いた。偏光板は、ヨウ素系偏光子を含む汎用タイプの偏光板(偏光子保護フィルムは光学等方性を有するTACフィルム)を用いた。また、偏光子の吸収軸とλ/4位相差層の配向軸とがなす角度が+75°、偏光子の吸収軸とλ/2位相差層の配向軸とがなす角度が+15°となるように配置した。
x軸をλ/4位相差層の面内位相差、y軸を彩度とした平滑化処理したグラフを描き(図6)、彩度が最小値となるλ/4位相差層の面内位相差を読み取ったところ、有機EL表示パネルAが118.35nm、有機EL表示パネルBが119.45nm、有機EL表示パネルCが120.65nmであった。なお、図6のグラフはマイクロソフト社のエクセル(登録商標)2013で平滑化処理している。
また、x軸をλ/2位相差層の面内位相差、y軸を彩度とした平滑化処理したグラフを描き(図示は省略)、彩度が最小値となるλ/2位相差層の面内位相差を読み取ったところ、有機EL表示パネルAが236.7nm、有機EL表示パネルBが238.9nm、有機EL表示パネルCが241.3nmであった。
有機EL素子A~C上に、λ/4位相差層、λ/2位相差層及び偏光子を含む偏光板をこの順で配置してなる有機EL表示パネルA~CのSCI方式の分光反射率を、分光測色計(コニカミノルタ株式会社製、商品名CM-2600d、測定波長間隔10nm)を用いて測定し、測定された反射光から「彩度」を算出した。λ/4位相差層及びλ/2位相差層は、表1~3に示すように様々な位相差値のものを用いた。偏光板は、ヨウ素系偏光子を含む汎用タイプの偏光板(偏光子保護フィルムは光学等方性を有するTACフィルム)を用いた。また、偏光子の吸収軸とλ/4位相差層の配向軸とがなす角度が+75°、偏光子の吸収軸とλ/2位相差層の配向軸とがなす角度が+15°となるように配置した。
x軸をλ/4位相差層の面内位相差、y軸を彩度とした平滑化処理したグラフを描き(図6)、彩度が最小値となるλ/4位相差層の面内位相差を読み取ったところ、有機EL表示パネルAが118.35nm、有機EL表示パネルBが119.45nm、有機EL表示パネルCが120.65nmであった。なお、図6のグラフはマイクロソフト社のエクセル(登録商標)2013で平滑化処理している。
また、x軸をλ/2位相差層の面内位相差、y軸を彩度とした平滑化処理したグラフを描き(図示は省略)、彩度が最小値となるλ/2位相差層の面内位相差を読み取ったところ、有機EL表示パネルAが236.7nm、有機EL表示パネルBが238.9nm、有機EL表示パネルCが241.3nmであった。
3.条件1及び条件2の基準の算出
図7は、R1/R2をx軸、図6から読み取った彩度が最小値となる時のλ/4位相差層の面内位相差をy軸とした散布図に、最小二乗法による近似直線を追加した図である。図7から、R1/R2と、表示パネルの彩度が最小値を示すλ/4位相差層の面内位相差とは、比例関係を有していることが確認でき、該比例式は、R1/R2をx、面内位相差をyとして下記式(1)で表すことができる。
y=-4.6002x+124.24 (1)
また、図8は、R1/R2をx軸、彩度が最小値となる時のλ/2位相差層の面内位相差をy軸とした散布図に、最小二乗法による近似直線を追加した図である。図8から、R1/R2と、表示パネルの彩度が最小値を示すλ/2位相差層の面内位相差とは、比例関係を有していることが確認でき、該比例式は、R1/R2をx、面内位相差をyとして下記式(2)で表すことができる。
y=-9.2004x+248.47 (2)
図7は、R1/R2をx軸、図6から読み取った彩度が最小値となる時のλ/4位相差層の面内位相差をy軸とした散布図に、最小二乗法による近似直線を追加した図である。図7から、R1/R2と、表示パネルの彩度が最小値を示すλ/4位相差層の面内位相差とは、比例関係を有していることが確認でき、該比例式は、R1/R2をx、面内位相差をyとして下記式(1)で表すことができる。
y=-4.6002x+124.24 (1)
また、図8は、R1/R2をx軸、彩度が最小値となる時のλ/2位相差層の面内位相差をy軸とした散布図に、最小二乗法による近似直線を追加した図である。図8から、R1/R2と、表示パネルの彩度が最小値を示すλ/2位相差層の面内位相差とは、比例関係を有していることが確認でき、該比例式は、R1/R2をx、面内位相差をyとして下記式(2)で表すことができる。
y=-9.2004x+248.47 (2)
4.評価
表示素子及び位相差層を表1~3のように組み合わせた表示パネルA~Cを作製し、パネルを点灯させていない状態で、蛍光灯の照明下で画面の色味を目視で評価した。被験者20人により下記の基準により評価した。
A:画面の色味が良好と答えた人が15人以上
B:画面の色味が良好と答えた人が10~14人
C:画面の色味が良好と答えた人が9人以下
表示素子及び位相差層を表1~3のように組み合わせた表示パネルA~Cを作製し、パネルを点灯させていない状態で、蛍光灯の照明下で画面の色味を目視で評価した。被験者20人により下記の基準により評価した。
A:画面の色味が良好と答えた人が15人以上
B:画面の色味が良好と答えた人が10~14人
C:画面の色味が良好と答えた人が9人以下
表1~3に示すように、条件1及び2を満たす表示パネル(実験例1-7、1-8、2-7、3-6及び3-7)は、色味の低下を抑制できることが確認できる。
10:表示素子
20:位相差層
20a:λ/4位相差層
20b:λ/2位相差層
21:透明基材
22:配向膜
23:粘着剤層
25:位相差層を有する積層体
30:偏光子
100:表示パネル
20:位相差層
20a:λ/4位相差層
20b:λ/2位相差層
21:透明基材
22:配向膜
23:粘着剤層
25:位相差層を有する積層体
30:偏光子
100:表示パネル
Claims (7)
- 表示素子(A)と、表示素子の光出射面側に配置してなる位相差層(B)と、位相差層の光出射面側に配置してなる偏光子(C)とを有し、前記位相差層(B)がλ/4位相差層(B1)を有し、前記λ/4位相差層(B1)の面内位相差が下記の条件1を満たす、表示パネル。
<条件1>
前記表示素子の分光反射率をSCI方式で測定し、400nm以上550nm未満の反射率の平均をR1、550nm以上700nm未満の反射率の平均をR2として、R1/R2を算出する。R1/R2の値をxとした際に、λ/4位相差層の面内位相差が、-4.6002x+119.24nm以上-4.6002x+129.24nm以下である。 - 前記位相差層(B)がさらにλ/2位相差層(B2)を有し、前記λ/2位相差層(B2)の面内位相差が下記の条件2を満たす、請求項1に記載の表示パネル。
<条件2>
前記表示素子の分光反射率をSCI方式で測定し、400nm以上550nm未満の反射率の平均をR1、550nm以上700nm未満の反射率の平均をR2として、R1/R2を算出する。R1/R2の値をxとした際に、λ/2位相差層の面内位相差が、-9.2004x+238.47nm以上-9.2004x+258.47nm以下である。 - 前記表示素子の波長400nm以上700nm以下のSCI方式で測定した分光反射率の平均が35%以上である、請求項1又は2に記載の表示パネル。
- 前記表示素子が有機EL素子又はマイクロLED素子である請求項1~3のいずれか1項に記載の表示パネル。
- 請求項1~4のいずれか1項に記載の表示パネルを備えた表示装置。
- 表示素子(A)と、表示素子の光出射面側に配置してなる位相差層(B)と、位相差層の光出射面側に配置してなる偏光子(C)とを有し、前記位相差層(B)がλ/4位相差層(B1)を有する表示パネルにおいて、前記λ/4位相差層(B1)として、下記の条件1を満たすλ/4位相差層を選別する、表示パネルの位相差層の選別方法。
<条件1>
前記表示素子の分光反射率をSCI方式で測定し、400nm以上550nm未満の反射率の平均をR1、550nm以上700nm未満の反射率の平均をR2として、R1/R2を算出する。R1/R2の値をxとした際に、λ/4位相差層の面内位相差が、-4.6002x+119.24nm以上-4.6002x+129.24nm以下である。 - 前記位相差層(B)がさらにλ/2位相差層(B2)を有し、前記λ/2位相差層(B2)として、下記の条件2を満たすλ/2位相差層を選別する、請求項6に記載の表示パネルの位相差層の選別方法。
<条件2>
前記表示素子の分光反射率をSCI方式で測定し、400nm以上550nm未満の反射率の平均をR1、550nm以上700nm未満の反射率の平均をR2として、R1/R2を算出する。R1/R2の値をxとした際に、λ/2位相差層の面内位相差が、-9.2004x+238.47nm以上-9.2004x+258.47nm以下である。
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