JP6600611B2 - 画像表示装置 - Google Patents
画像表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6600611B2 JP6600611B2 JP2016208031A JP2016208031A JP6600611B2 JP 6600611 B2 JP6600611 B2 JP 6600611B2 JP 2016208031 A JP2016208031 A JP 2016208031A JP 2016208031 A JP2016208031 A JP 2016208031A JP 6600611 B2 JP6600611 B2 JP 6600611B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical film
- light
- polarizer
- wavelength
- image display
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000012788 optical film Substances 0.000 claims description 127
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 claims description 55
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 31
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 29
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 claims description 18
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 14
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 claims description 4
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 claims description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 34
- 239000010408 film Substances 0.000 description 32
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 20
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 17
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 10
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 8
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 7
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 7
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 7
- 101100127285 Drosophila melanogaster unc-104 gene Proteins 0.000 description 5
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 5
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 5
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 5
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 4
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 239000012770 industrial material Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 239000004986 Cholesteric liquid crystals (ChLC) Substances 0.000 description 1
- 239000004976 Lyotropic liquid crystal Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000003851 corona treatment Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000004313 glare Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 150000004291 polyenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L terephthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=C(C([O-])=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Description
ところが、通常、液晶表示装置のような画像表示装置には偏光板が備えられており、このような偏光板を含む画像表示装置の表示画面を、偏光サングラス越しに観察する際、偏光板の吸収軸と偏光サングラスの偏光の吸収軸とが一致すると、表示画面が暗くなり見えなくなる(以下、「ブラックアウト」と称する。)という問題があった。
なお、画像表示装置としては、液晶表示装置の他、有機エレクトロフミネッセンス(有機EL)表示装置もよく知られているが、有機EL表示装置も外光反射による表示画像のコントラスト(明所コントラスト)低下を防止するために、有機EL素子の視認側に偏光板(円偏光板)が配置されているため、ブラックアウトの問題が生じていた。
ここで、特許文献1に記載のような連続的で幅広い発光スペクトルを有する光源を用いた画像表示装置においては、偏光板の視認側に配置する保護層として3000nm以上のリタデーションを有していれば良いのであり、その上限は存在しない。特許文献1に記載の発明において高分子フィルムのリタデーションの上限を3万としているのは、これ以上高いリタデーションとするには膜厚を大きくせざるを得ないため、取り扱いの観点から設定された上限値である。なお、図2に白色発光ダイオードの発光スペクトルを示した。
このような白色発光ダイオードから発光された連続的で幅広い発光スペクトルを有する光に比べ、より狭い発光スペクトルを有する光を画像表示装置の光源として用いる場合、ブラックアウト及び干渉色(ニジムラ)の発生を抑制するには、偏光板の保護層として10万nmを超える極めて高いリタデーションを有する特殊な素材を用いる必要があるが、高分子フィルムを用いてこのような高リタデーションを達成しようとすると、膜厚が厚くなり過ぎてしまい実用上問題があった。
なお、上記光学フィルムを通過した光の波長透過率は、面内に複屈折率を有する光学フィルムと偏光子とがこの順序、上記光学フィルムが前記偏光子の視認側に配置された構成を有する画像表示装置の観測者側に他の偏光子を配置し、上記偏光子の吸収軸と上記他の偏光子の吸収軸とがパラレルニコルの状態で測定して得られた値、又は、下記式(B)により求められた値である。
I=I 0 −I 0 ・sin 2 (π・N(λ)・Re/λ) (B)
(式中では、光学フィルムに入射する光の強度をI 0 、光学フィルムの波長590nmに対する位相差をRe、入射する光の振動方向と光学フィルムの遅相軸とのなす角度をθ、光学フィルムを構成する材料の可視光領域(波長380nm以上波長780nm以下)の波長の複屈折率(Δn(λ))を、光学フィルムを構成する材料の波長590nmの複屈折率(Δn(590nm))で割った値をN(λ)、光学フィルムを透過した光の強度をIとして示す。)
また、上記光学フィルムに入射する光は、有機エレクトロルミネッセンス素子から発光された光であることが好ましい。
以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本発明の画像表示装置は、偏光子の光学フィルム側と反対側に、λ/4位相差フィルムが配置されていてもよい。このようなλ/4位相差フィルムとしては、延伸フィルムや、塗布型の液晶材料を用いてなるフィルム等公知のものを用いることができる。
上記PVA系偏光子としては、例えば、PVA系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料などの二色性物質を吸着させて一軸延伸したものが挙げられる。なかでも、PVA系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が好適に用いられる。
このような偏光子の厚さとしては特に制限されず、一般的に、1〜100μm程度である。
特に有機EL表示装置などに用いる場合、フレキシブル対応のために、これまでのようなヨウ素系だけでなく、リオトロピック液晶タイプや、2色性ゲスト−ホストなどの塗布型偏光子であってもよい。
上記ポリエステル基材のリタデーションは、ブラックアウトや干渉色防止性及び薄膜化の観点から、5000〜25000nmであることが好ましい。より好ましい範囲は、7000〜2万nmである。
リタデーション(Re)=(nx−ny)×d
また、上記リタデーションは、例えば、王子計測機器社製「KOBRA−WR」、「PAM−UHR100」によって測定することができる。
また、二枚の偏光板を用いて、ポリエステル基材の配向軸方向(主軸の方向)を求め、当該配向軸と配向軸方向に対して直交する軸の二つの軸の屈折率(nx、ny)を、アッベ屈折率計(アタゴ社製 NAR−4T)によって求める。ここで、より大きい屈折率を示す軸を遅相軸と定義する。光学フィルムの厚みdは、例えば、マイクロメーター(商品名:Digimatic Micrometer、ミツトヨ社製)により測定し、単位をnmに換算する。複屈折率(nx−ny)と、光学フィルムの厚みd(nm)との積より、リタデーションを計算することもできる。
なお、本発明では、上記nx−ny(以下、Δnとも表記する)は、0.05〜0.40であることが好ましい。上記Δnが0.05未満であると、充分なブラックアウトの抑制効果が得られないことがあり、また、上述したリタデーション値を得るために必要な膜厚が厚くなることがある。一方、上記Δnが0.40を超えると、ポリエステル基材として、裂け、破れ等を生じやすくなり、工業材料としての実用性が著しく低下することがある。
上記Δnのより好ましい下限は0.07、より好ましい上限は0.35である。なお、上記Δnが0.35を超えると、耐湿熱性試験でのポリエステル基材の耐久性が劣ることがある。耐湿熱性試験での耐久性が優れることから、上記Δnの更に好ましい上限は0.30である。
また、ポリエステル基材に用いられるポリエステルは、これらの上記ポリエステルの共重合体であってもよく、上記ポリエステルを主体(例えば80モル%以上の成分)とし、少割合(例えば20モル%以下)の他の種類の樹脂とブレンドしたものであってもよい。ポリエステルとしてポリエチレンテレフタレート又はポリエチレン−2,6−ナフタレートが力学的物性や光学物性等のバランスが良いので特に好ましい。特に、ポリエチレン−2,6−ナフタレート(PEN)からなることが好ましい。
PENは汎用性が高く、入手が容易であるからである。本発明においてはPENのような、汎用性が極めて高いフィルムであっても、表示品質の高い画像表示装置を作製することが可能な、光学フィルムを得ることができる。更に、PENは、透明性、熱又は機械的特性に優れ、延伸加工によりリタデーションの制御が可能であり、固有複屈折が大きく、膜厚が薄くても比較的容易に大きなリタデーションが得られる。
上記横延伸温度としては、80〜130℃が好ましく、より好ましくは90〜120℃である。また、横延伸倍率は2.5〜6.0倍が好ましく、より好ましくは3.0〜5.5倍である。上記横延伸倍率が6.0倍を超えると、得られるポリエステル基材の透明性が低下しやすくなり、横延伸倍率が2.5倍未満であると、延伸張力も小さくなるため、得られるポリエステル基材の複屈折が小さくなり、リタデーションを3000nm以上とできないことがある。
また、本発明においては、二軸延伸試験装置を用いて、上記未延伸ポリエステルの横延伸を上記条件で行った後、該横延伸に対する流れ方向の延伸(以下、縦延伸ともいう)を行ってもよい。この場合、上記縦延伸は、延伸倍率が2倍以下であることが好ましい。上記縦延伸の延伸倍率が2倍を超えると、Δnの値を上述した好ましい範囲にできないことがある。
また、上記熱処理時の処理温度としては、100〜250℃が好ましく、より好ましくは180〜245℃である。
また、本発明の画像表示装置の視認側最表面に光学フィルムを設置、貼り合わせてもよい。
上記光学フィルムを直接、又は、他の透明部材を介して配置する際は、粘着層を設けた光学フィルムを用いることも好ましい態様である。このとき、他の透明部材は、光学フィルムと偏光子との間であっても良いし、光学フィルムよりも観測者側に配置されていても良い。
上記光学機能層は、ハードコート性能を有するハードコート層や、低屈折率層等、光学的機能を発揮し得る層であれば特に限定されない。なお、上記ハードコート層や低屈折率層等としては特に限定されず、従来公知のものと同様の方法で形成することができる。
また、上記光学積層体は、全光線透過率が80%以上であることが好ましい。80%未満であると、有機EL表示装置に装着した場合において、色再現性や視認性を損なうおそれがある他、所望のコントラストが得られないおそれがある。上記全光線透過率は、90%以上であることがより好ましい。
上記全光線透過率は、ヘイズメーター(村上色彩技術研究所製、製品番号;HM−150)を用いてJIS K−7361に準拠した方法により測定することができる。
また、上記光学積層体は、ヘイズが1%以下であることが好ましい。1%を超えると、所望の光学特性が得られず、上記光学積層体を画像表示装置に設置した際の視認性が低下する。
上記ヘイズは、ヘイズメーター(村上色彩技術研究所製、製品番号;HM−150)を用いてJIS K−7136に準拠した方法により測定することができる。
ここで、RGB(赤、緑、青)の三色の混合によって再現できる色域は、CIE1931−xy色度図上の三角形で示される。上記三角形は、RGB各色の頂点座標を定め、各頂点を結ぶことにより形成される。このRGBの発光スペクトルがそれぞれシャープであると、CIE1931−xy色度図において、Rの頂点座標はxの値が大きくyの値が小さくなり、Gの頂点座標はxの値が小さくyの値が大きくなり、Bの頂点座標はxの値が小さくyの値が小さくなる。つまり、RGBの発光スペクトルがそれぞれシャープであると、CIE1931−xy色度図においてRGB各色の頂点座標を結んだ三角形の面積が大きくなり、再現できる色域の幅が広くなる。
本発明において、上記光学フィルムに入射する光は、ITU−R BT.2020カバー率が50%以上であるが、上記ITU−R BT.2020カバー率とは、CIE1931−xy色度図におけるITU−R BT.2020規定の三角形の面積に対して、光学フィルムに入射する光の色域の三角形の面積の重なり部分の面積の比率をいう。
上記光学フィルムに入射する光のITU−R BT.2020カバー率が50%未満であると、本発明の画像表示装置の演色性が不充分となる。上記ITU−R BT.2020カバー率の好ましい下限は60%、より好ましい下限は65%である。
なお、上記光学フィルムに入射する光のITU−R BT.2020カバー率の算出は、例えば、液晶表示装置や白色OLEDの場合は、光源からカラーフィルターを通して、また、例えば、RGB3色塗り分けOLEDのような場合は、カラーフィルターを通さずに、RGB各色の頂点座標を求め、ITU−R BT.2020規定の三角形の面積に対して、光学フィルムに入射する光の色域の三角形の面積の重なり部分の面積の比率より算出する。
このような本発明の画像表示装置は、スマートフォンに代表されるように、自由に表示画面の方向を変更できるものであることが好ましい。
また、上記光学フィルムを通過した光の上述した波長透過率は、下記のようにシミュレーションによって求めてもよい。
すなわち、光学フィルムに入射する光の強度をI0、光学フィルムの波長590nmに対する位相差をRe、入射する光の振動方向と光学フィルムの遅相軸とのなす角度をθ、光学フィルムを構成する材料の可視光領域(波長380nm以上波長780nm以下)の波長の複屈折率(Δn(λ))を、光学フィルムを構成する材料の波長590nmの複屈折率(Δn(590nm))で割った値をN(λ)とした場合、光学フィルムを透過した光の強度であるIは、以下の式(A)で表すことができる。なお、光学フィルムに入射する光は、光学フィルムより表示素子側に位置する偏光子を通過した直線偏光であることを前提としている。
I=I0−I0・sin2(2θ)・sin2(π・N(λ)・Re/λ) (A)
ここで、θは45°とするため、上記式(A)は、以下の式(B)で表される。
I=I0−I0・sin2(π・N(λ)・Re/λ) (B)
上記式(B)より、波長580〜780nmの間で最もピーク強度の高い波長の透過率を計算でき、光学フィルムの設計値を決定することもできる。
上記Mn4+付活フッ化物錯体蛍光体としては、具体的には、KSF蛍光体であることが好ましい。
なお、上記KSF蛍光体とは、化学式K2SiF6:Mnの赤色蛍光体を意味する。図1に、上記赤色蛍光体としてKSF蛍光体を用いた光源の発光スペクトルを示したが、図1に示したように、上記赤色蛍光体がKSF蛍光体であることで、例えば、図2に示した白色発光ダイオードの発光スペクトルと比較して、赤色領域側の発光スペクトルがシャープ(半値幅が狭くなり)となり、色域を拡大できる。
本発明の画像表示装置が有機EL表示装置となり、有機EL表示装置は、自発色することにより視認性が高く、液晶表示装置と異なり全固体ディスプレイであるため耐衝撃性に優れ、応答速度が速く、また、温度変化による影響が少ない、更に、視野角が大きいなどの利点を有する。
また、上記有機EL表示装置は、上述した偏光板を備えるため、外光反射を防止できる。
このような有機EL素子や有機EL層としては、従来公知のものが挙げられる。
上記シアン色LEDとしては、青色LEDと緑色蛍光体とを用いて得ることができる。また、上記赤色レーザーとしては特に限定されず、従来公知のレーザーが使用できる。
上記光学フィルムに入射する光の各色における発光スペクトルのピークの半値幅が上記範囲にあることで、本発明の画像表示装置は、高い演色性を有する。また、上述した波長透過率が20〜80%となるように設計することで、上述したKSF蛍光体を用いた光のようなシャープな発光スペクトルを有する光源であっても、干渉色を極めて高度に抑制させることができる。
上記赤色領域における発光スペクトルのピークの半値幅が60nm以下であり、上記緑色領域における発光スペクトルのピークの半値幅が50nm以下であり、上記青色領域における発光スペクトルのピークの半値幅が30nmであることがより好ましい。
なお、上記各ピークの半値幅は、例えば、緑色領域(波長480nm以上580nm未満)のピーク強度の半分の強度となる波長(波長は、ピーク強度波長からみて、短波長側と長波長側にある)の波長を求め、長波長側と短波長側の波長の差とする。
本発明の画像表示装置は、特に、青色領域、緑色領域及び赤色領域の中で最も半値幅の狭い領域が赤色領域である発光スペクトルを有する光に対して有効な設計である。すなわち、本発明において、上記赤色領域における発光スペクトルの半値幅は、30nm以下であることが最も好ましい。このような発光スペクトルを有する光としては、特に上述したKSF蛍光体を用いた光源から発せられた光が特に好適である。
なお、赤色領域における発光スペクトルに着目する理由は以下の通りである。
図1は、赤色蛍光体としてKSF蛍光体を用いた光源の発光スペクトルであり、図2は、白色発光ダイオードの発光スペクトルであり、図4は、式(A)を用いて、θを45°とし、N(λ)をポリエチレンテレフタレートの可視光領域(波長380nm以上波長780nm以下)の波長の複屈折率を、波長590nmの複屈折率で割った値とし、光学フィルムの波長590nmに対する位相差Reを10000nmとした時の透過率を計算したグラフであり、図5は、図1と図4とを掛け合わせたグラフと、図1のグラフとを重ねたグラフであり、図6は、図2と図4とを掛け合わせたグラフと、図2のグラフとを重ねたグラフである。
図4より、光学フィルムのリタデーション値と、複屈折率の波長依存性との影響により、発光スペクトル変化の周期が波長の増大に合わせて大きくなる。そして、図5及び図6に示したように、光源の発光スペクトルと光学フィルムの透過率とを重ね合わせた際、特に赤色領域に、発光スペクトルが入りにくくなるため、赤色領域における発光スペクトルに着目するのである。
このため、本発明の画像表示装置は、有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置及び液晶表示装置(LCD)に好適に使用することができる。
なお、文中、「部」又は「%」とあるのは特に断りのない限り、質量基準である。
リタデーション値が20000nm未満の光学フィルムのリタデーションは、王子計測機器社製PAM−UHR100を用いて測定した。
リタデーション値が20000nmを超える光学フィルムのリタデーションは、次のようにして測定した。
まず、延伸後の光学フィルムを、二枚の偏光板を用いて、光学フィルムの配向軸方向を求め、配向軸方向に対して直交する二つの軸の波長590nmに対する屈折率(nx、ny)を、アッベ屈折率計(アタゴ社製 NAR−4T)によって求めた。ここで、より大きい屈折率を示す軸を遅相軸と定義する。光学フィルムの厚みd(nm)は、電気マイクロメータ(アンリツ社製)を用いて測定し、単位をnmに換算した。複屈折率(nx−ny)と、フィルムの厚みd(nm)の積より、リタデーションを計算した。
発光スペクトルは、分光光度計を用いて測定することができる。測定の際、画像表示装置を白表示させ、分光光度計の受光器は表示装置の光出射面に対して垂直となるように設置し、視野角は1°とする。測定装置としては、コニカミノルタ社製分光放射輝度計CS−2000やトプコン社製分光放射計SR−LEDW−5N、SR−UL2を用いることができる。
光学フィルムに入射する光の色域は、RGBの三色の混合によって再現でき、CIE1931−xy色度図上の三角形で示される。上記三角形は、RGB各色の頂点座標を定め、各頂点を結ぶことにより形成される。RGB各色の頂点座標は、分光光度計を用いて測定することができる。測定の際、画像表示装置のRGBをそれぞれ表示させ、分光光度計の受光器は画像表示装置の光出射面に対して垂直となるように設置し、視野角は1°とする。測定装置としては、コニカミノルタ社製分光放射輝度計CS−2000やトプコン社製分光放射計SR−LEDW−5N、SR−UL2を用いることができる。
なお、表1に、BT.2020規定のRGBのxyデータと、KSF蛍光体を用いた光源としてiMac Retina4Kの光のRGBのxyデータと、白色LEDを用いた光源としてiPhone 6 Plusの光のRGBのxyデータとを示した。
色域のカバー率は、CIE1931−xy色度図におけるBT.2020規定の三角形の面積に対して、光学フィルムに入射する光の色域の三角形の面積の重なり部分の面積の比率を算出し、表1に結果を示した。
KSF蛍光体を用いた光源としてiMac Retina4Kにて、RGBをそれぞれ表示させ、光学フィルムに入射する光の色域測定と同様の方法にて、各領域の発光スペクトルを測定した。白色LEDを用いた光源としてiPhone 6 Plusも同様に測定を行った。
なお、表2に、それぞれの光源からの光のRGBそれぞれのスペクトルのピーク波長(nm)及びその半値幅(nm)を示し、図7にiMac Retina4KのRGBそれぞれのスペクトルを重ねたグラフを示し、図8にiPhone 6 PlusのRGBそれぞれのスペクトルを重ねたグラフを示した。
ポリエチレンテレフタレート材料を290℃で溶融して、フィルム形成ダイを通して、シート状に押出し、水冷冷却した回転急冷ドラム上に密着させて冷却し、未延伸フィルムを作製した。
この未延伸フィルムを二軸延伸試験装置(東洋精機製)にて、120℃にて1分間予熱した後、120℃にて、延伸倍率4.5倍に延伸した後、その延伸方向とは90度の方向に延伸倍率1.5倍にて延伸を行い、nx=1.70、ny=1.60、膜厚15μmの光学フィルムを得た。波長590nmにおけるリタデーションは、1500nmであった。
上記方法にて、膜厚を変更し、リタデーション=2000nm、3000nm、4100nm、6000nm、8200nm、9000nm、10000nm、11500nm、12980nm、25200nm、33000nm、101000nmの光学フィルムを作製した。
KSF蛍光体を使用したiMac Retina4K(Apple社製)の観測者側に近い偏光子よりも観測者側にある部材を取り外し、光学フィルムに入射する光のITU−R BT.2020カバー率を計算したところ、73%であった。偏光子よりも観測者側に、粘着を介してリタデーションが3000nm、6000nm、8200nm、12980nm、25200nmの各光学フィルムを接着し、画像表示装置を製造した。偏光子の吸収軸と、光学フィルムの遅相軸とのなす角度は45°とした。
リタデーションが1500nm(比較例1)、2000nm(比較例2)の光学フィルムを用いた以外は実施例1と同様にして画像表示装置を製造した。
また、白色LEDを光源に使用したiPhone 6 Plus(Apple社製)の観測者側に近い偏光子よりも観測者側にある部材を取り外し、光学フィルムに入射する光のITU−R BT.2020カバー率を計算したところ、49%であった。偏光子よりも観測者側に、粘着を介して表3に示したリタデーション値の各光学フィルムを接着し、比較例3〜15に係る画像表示装置を製造した。偏光子の吸収軸と、光学フィルムの遅相軸とのなす角度は45°とした。
リタデーションが4100nm(比較例16)、9000nm(比較例17)、10000nm(比較例18)、11500nm(比較例19)、33000nm(比較例20)及び101000nm(参考例1)の光学フィルムを用いた以外は、実施例1と同様にして画像表示装置を製造した。
実施例、比較例、参考例で作製した画像表示装置を用いて以下の色味評価を行った。
暗所にて、画像表示装置を白表示とし、偏光サングラス吸収軸と偏光板の吸収軸とのなす角度が0°(パラレルニコル)となるときと、90°(クロスニコル)となるときの正面色味を、同時に10人で観察を行い、下記の基準に従い評価した。
最多数の評価を観察結果とした。
×:干渉色が強い
△:干渉色はあるが、実用上問題ないレベル
○:干渉色がうっすら見える
◎:干渉色が見えない
実施例、比較例、参考例にて製造した画像表示装置における、波長580〜780nmの間で最もピーク強度の高い波長の強度Aを、分光放射輝度計CS−2000(コニカミノルタ社製)にて測定する。次に、各画像表示装置の観測者側に他の偏光子を配置し、偏光子の吸収軸と他の偏光子の吸収軸とがパラレルニコルの状態で強度Bを測定し、(強度B/強度A)×100を計算し、透過率を求めた。なお、KSF蛍光体を含む光源を用いた場合は、波長580〜780nmの間で最もピーク強度の高い波長として、波長630nmの透過率を測定し、白色LEDを用いた場合は、波長580〜780nmの間で最もピーク強度の高い波長として、波長605nmの透過率を測定した。
なお、偏光子の吸収軸と他の偏光子の吸収軸とがクロスニコル状態の場合も同様に、まずは強度Aを測定し、ついで、偏光子の吸収軸と他の偏光子の吸収軸とがクロスニコルの状態で強度Cを測定し、(強度C/強度A)×100を計算し、透過率を求めた。
同じリタデーション値の光学フィルムを貼りあわせた、各光源を用いた画像表示装置をカラー表示させ、15人の人に、どちらの画像表示装置の演色性が高いか評価した。
○:演色性が高いと答えた人が8人以上
×:演色性が高いと答えた人が8人未満
実施例、比較例、参考例で作製した画像表示装置を用いて以下の色差評価を行った。
暗所にて、画像表示装置を白表示とし、偏光サングラス吸収軸と偏光板の吸収軸とのなす角度が0°(パラレルニコル)となるときと、90°(クロスニコル)となるときの正面色味を、同時に10人で観察を行い、下記の基準に従い評価した。
最多数の評価を観察結果とした。
◎:パラレルニコル時とクロスニコル時の色差がない。
○:パラレルニコル時とクロスニコル時の色差が少しある。
△:パラレルニコル時とクロスニコル時の色差があるが、実使用上問題ない。
×:パラレルニコル時とクロスニコル時の色差が多く、使用できない。
なお、表3に示したように、比較例16〜20に係る画像表示装置は、演色性に優れており、また、ブラックアウトの問題も生じなかったが、光学フィルムを透過した波長630nmの光の透過率が20〜80%を外れるため、干渉色及び色差が問題となっていた。
実施例及び比較例16〜20の結果から、光学フィルムに入射する光のITU−R BT.2020カバー率が50%以上であると、演色性が優れ、光学フィルムのリタデーションを3000nm以上とし、該光学フィルムの遅相軸と偏光子の吸収軸とのなす角度が凡そ45°となるよう配置することで、ブラックアウトの問題が解決できることが確認できたが、赤色領域における発光スペクトルの半値幅が狭いKSF蛍光体を用いた光源を用いた場合、干渉色の問題を確実に解決するには光学フィルムを透過した波長630nmの光の透過率を20〜80%とする必要があった。
また、参考例1に係る画像表示装置は、演色性、ブラックアウト、干渉色及び色差の結果は優れていたが、光学フィルムの膜厚が1010μmと極めて厚く、実用上問題となるものであった。なお、表4に、光学フィルムの複屈折率と膜厚との関係を示した。
一方、比較例に係る画像表示装置は、光学フィルムのリタデーションが3000nm未満であると、干渉色が問題となり(比較例1、2、3、4)、比較例5〜15に係る画像表示装置は、光学フィルムに入射する光の赤色領域における発光スペクトルの半値幅が広いことから、光学フィルムのリタデーションが3000nm以上であり、該光学フィルムの遅相軸と偏光子の吸収軸とのなす角度が凡そ45°となるよう配置することで、波長605nmの光の透過率が20〜80%を外れても、干渉色、ブラックアウト及び色差を防止できたが、光学フィルムに入射する光のITU−R BT.2020カバー率が50%未満であったため、演色性に劣っていた。
Claims (3)
- 面内に複屈折率を有する光学フィルムと偏光子とがこの順序で、前記光学フィルムが前記偏光子の視認側に配置された構成を有する画像表示装置であって、
前記光学フィルムの遅相軸と前記偏光子の吸収軸とのなす角度の範囲が30〜60°となるように、前記光学フィルムと前記偏光子とが設置されており、
前記光学フィルムは、リタデーションが3000nm以上、4万nm以下のポリエステルフィルムで厚みが10〜500μmであり、
前記光学フィルムを通過した光は、波長580〜780nmの間で最もピーク強度の高い波長透過率が20〜80%であり、
前記光学フィルムに入射する光は、ITU−R BT.2020カバー率が50%以上であり、波長580nm以上780nm以下の赤色領域、波長480nm以上580nm未満の緑色領域、及び、波長380nm以上480nm未満の青色領域の各領域において、それぞれ発光スペクトルのピークを有し、前記赤色領域における発光スペクトルのピークの半値幅が70nm以下であり、前記緑色領域における発光スペクトルのピークの半値幅が60nm以下であり、前記青色領域における発光スペクトルのピークの半値幅が40nm以下であり、
前記光学フィルムは、前記偏光子側と反対側の面上に光学機能層が積層されて光学積層体を構成している
ことを特徴とする画像表示装置。
なお、前記光学フィルムを通過した光の波長透過率は、面内に複屈折率を有する光学フィルムと偏光子とがこの順序、前記光学フィルムが前記偏光子の視認側に配置された構成を有する画像表示装置の観測者側に他の偏光子を配置し、前記偏光子の吸収軸と前記他の偏光子の吸収軸とがパラレルニコルの状態で測定して得られた値、又は、下記式(B)により求められた値である。
I=I 0 −I 0 ・sin 2 (π・N(λ)・Re/λ) (B)
(式中では、光学フィルムに入射する光の強度をI 0 、光学フィルムの波長590nmに対する位相差をRe、入射する光の振動方向と光学フィルムの遅相軸とのなす角度をθ、光学フィルムを構成する材料の可視光領域(波長380nm以上波長780nm以下)の波長の複屈折率(Δn(λ))を、光学フィルムを構成する材料の波長590nmの複屈折率(Δn(590nm))で割った値をN(λ)、光学フィルムを透過した光の強度をIとして示す。) - 光学フィルムに入射する光は、青色発光ダイオードと、赤色蛍光体と、緑及び/又は黄色蛍光体とを用いて作られた光であり、
前記赤色蛍光体は、Mn4+付活フッ化物錯体蛍光体である請求項1記載の画像表示装置。 - 光学フィルムに入射する光は、有機エレクトロルミネッセンス素子から発光された光である請求項1記載の画像表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016208031A JP6600611B2 (ja) | 2016-10-24 | 2016-10-24 | 画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016208031A JP6600611B2 (ja) | 2016-10-24 | 2016-10-24 | 画像表示装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016003057A Division JP6059831B1 (ja) | 2016-01-08 | 2016-01-08 | 画像表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017122909A JP2017122909A (ja) | 2017-07-13 |
JP6600611B2 true JP6600611B2 (ja) | 2019-10-30 |
Family
ID=59306836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016208031A Active JP6600611B2 (ja) | 2016-10-24 | 2016-10-24 | 画像表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6600611B2 (ja) |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005157082A (ja) * | 2003-11-27 | 2005-06-16 | Stanley Electric Co Ltd | 表示装置 |
JP2010093132A (ja) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Sharp Corp | 半導体発光装置およびそれを用いた画像表示装置、液晶表示装置 |
EP2587304B1 (en) * | 2010-06-22 | 2019-12-18 | Toyobo Co., Ltd. | Liquid crystal display device, polarizer and protective film |
JP5396439B2 (ja) * | 2011-07-22 | 2014-01-22 | 学校法人慶應義塾 | 液晶表示装置の視認性改善方法、及びそれを用いた液晶表示装置 |
JP5789564B2 (ja) * | 2012-06-11 | 2015-10-07 | 学校法人慶應義塾 | 液晶表示装置の視認性改善方法、及びそれを用いた液晶表示装置 |
JP2014016589A (ja) * | 2012-07-11 | 2014-01-30 | Dainippon Printing Co Ltd | 偏光板一体型導電性光学積層体及びそれを用いた表示装置 |
JP6035927B2 (ja) * | 2012-07-11 | 2016-11-30 | 大日本印刷株式会社 | 多層透明基材、多層透明基材を用いた積層体、及びそれらを用いた画像表示装置 |
JP2014170221A (ja) * | 2013-02-07 | 2014-09-18 | Nitto Denko Corp | 円偏光板および屈曲可能な表示装置 |
JP5990128B2 (ja) * | 2013-05-01 | 2016-09-07 | 富士フイルム株式会社 | 液晶表示装置 |
WO2014185318A1 (ja) * | 2013-05-17 | 2014-11-20 | 東洋紡株式会社 | 画像表示装置 |
JP6290628B2 (ja) * | 2014-01-09 | 2018-03-07 | 富士フイルム株式会社 | 画像表示装置 |
JP2015153774A (ja) * | 2014-02-10 | 2015-08-24 | 日本放送協会 | 有機エレクトロルミネッセンス素子および表示装置 |
JP5878579B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2016-03-08 | シャープ株式会社 | 表示装置及びテレビ受信装置 |
JP5878580B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2016-03-08 | シャープ株式会社 | 表示装置及びテレビ受信装置 |
JP6169530B2 (ja) * | 2014-05-13 | 2017-07-26 | 富士フイルム株式会社 | 液晶表示装置 |
-
2016
- 2016-10-24 JP JP2016208031A patent/JP6600611B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017122909A (ja) | 2017-07-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6059830B1 (ja) | 画像表示装置 | |
TWI670528B (zh) | 偏光板、偏光板之製造方法、影像顯示裝置、影像顯示裝置之製造方法及偏光板之透光率改善方法 | |
WO2017119427A1 (ja) | 画像表示装置 | |
JP6728443B2 (ja) | 表示装置、及び表示装置の光学フィルムの選定方法 | |
JP6721359B2 (ja) | 画像表示装置 | |
JP2009289592A (ja) | 表示装置 | |
JP6263860B2 (ja) | 光学積層体及び画像表示装置の表示品質改善方法 | |
JP6059831B1 (ja) | 画像表示装置 | |
JP6876674B2 (ja) | 表示装置、及び表示装置の光学フィルムの選定方法 | |
JP2015016558A (ja) | 光学積層体、偏光板、偏光板の製造方法、画像表示装置、画像表示装置の製造方法及び画像表示装置の視認性改善方法 | |
JP2008164984A (ja) | 積層位相差フィルム | |
JP6600612B2 (ja) | 画像表示装置 | |
JP6448182B2 (ja) | 画像表示装置、偏光板複合体の製造方法、偏光板セットの製造方法、画像表示装置の製造方法及び画像表示装置の視認性改善方法 | |
JP6600611B2 (ja) | 画像表示装置 | |
JP6645491B2 (ja) | 画像表示装置、画像表示装置の製造方法及び画像表示装置の視認性改善方法 | |
JP6908262B2 (ja) | 表示装置、及び表示装置の光学フィルムの選定方法 | |
WO2024018339A1 (en) | Display and display system | |
JP2018077529A (ja) | 偏光板、偏光板の製造方法、画像表示装置、画像表示装置の製造方法及び偏光板の光透過率改善方法 | |
JP2020008883A (ja) | 偏光板複合体、偏光板セット、画像表示装置、偏光板複合体の製造方法、偏光板セットの製造方法、画像表示装置の製造方法及び画像表示装置の視認性改善方法 | |
JP2017173755A (ja) | 積層体、積層体の製造方法、画像表示装置、及び、画像表示装置の製造方法 | |
JP2015055679A (ja) | 偏光板、偏光板の製造方法、画像表示装置、画像表示装置の製造方法及び偏光板の光透過率改善方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180907 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190620 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190702 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190902 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190917 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191007 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6600611 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |