JP5876440B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る画像表示装置1を示す図である。この画像表示装置1では、画像表示パネル2のパネル面に、光学フィルム3が配置される。画像表示パネル2は、可撓性を有するシート形状による有機ELパネルであり、所望のカラー画像を表示する。なお、画像表示パネル2は、有機ELパネルに限定されるものでなく、反射型の液晶パネル等を適用することも可能である。
ここで、正Cプレートとは、面内屈折率が厚み方向の屈折率よりも小さく形成されたフィルムをいい、負Cプレートとは、面内屈折率が厚み方向の屈折率よりも大きく形成されたフィルムをいう。
1) −140nm≦Rth≦−40nm
また、本実施形態の1/4波長板用位相差層8及び1/2波長板用位相差層9は、以下の関係式を満たすように形成される。
2) 7°<|θ1|<17°
3) 59°<|θ2|<76°
上記の1)〜3)の関係式を満たすことにより、本実施形態の光学フィルム3は、画像表示パネル2に配置された場合に、表示画面の法線に対する斜め方向から観察される表示画面の色味を正面方向の色味と同様に黒色に近づけることができ、表示画面の外観を向上させることができる。
4) 2|θ1|+35°<|θ2|<2|θ1|+45°
5) 2(R2(550)−20)<R1(550)≦2R2(550)
ここで、R1(550)は、波長が550nmの透過光に対する1/2波長板用位相差層9の面内のリタデーションであり、R2(550)は、波長が550nmの透過光に対する1/4波長板用位相差層8の面内のリタデーションである。
6) 230nm≦R1(550)≦276nm
7) 110nm≦R2(550)≦150nm
正Cプレート17は、面内屈折率が厚み方向の屈折率よりも小さくなる状態で固化(硬化)された棒状の液晶化合物、例えば、後述の化学式(5)の液晶化合物に、基材に対して垂直配向する添加剤を加えることによって基材14上に形成される。具体的には、特開2005−173410、特開2006−57051、特開2006−106662に記載されている添加剤を用いることにより、特別な配向膜を使うことなく、液晶を垂直配向することができる。さらに開始剤としてBASF社製イルガキュア184、もしくはイルガキュア907を液晶材料に対して4%加えて、MIBK、シクロヘキサノン、またはMIBKとシクロヘキサノンの混合溶剤を用いて固形分濃度25%に溶解して塗工液を作製する。ミヤバーにより基材に塗工して110℃設定で3分間の乾燥工程を得て、窒素雰囲気下で紫外線硬化により配向固定して作製する。
基材14は、TAC(トリアセチルセルロース)等の透明フィルムである。
1/4波長板用賦型樹脂層10は、微細な凹凸形状の賦型に供する賦型用樹脂層であり、この実施形態ではこの賦型用樹脂に紫外線硬化性樹脂が適用される。なお、この紫外線硬化性樹脂については、例えばアクリル系等、賦型処理に供する各種の樹脂を広く適用することができる。1/4波長板用賦型樹脂層10は、その表面に、賦型処理により微細な凹凸形状、すなわち、1/4波長板用配向膜形状11が形成される。
1/4波長板用位相差層8は、屈折率異方性を保持した状態で固化(硬化)された棒状液晶材料により形成され、この液晶材料の配向を1/4波長板用配向膜形状11の配向規制力によりパターンニングする。なお、1/4波長板用位相差層8を形成する液晶材料は、1/2波長板用位相差層9と同一の液晶材料を使用することができ、例えば、下記化学式(1)〜(13)に表される化合物等が用いられる。
1/2波長板用賦型樹脂層12は、微細な凹凸形状の賦型に供する賦型用樹脂層であり、この実施形態ではこの賦型用樹脂に紫外線硬化性樹脂が適用される。1/2波長板用賦型樹脂層12は、賦型処理により表面に微細な凹凸形状、すなわち、1/2波長板用配向膜形状13が形成される。
1/2波長板用位相差層9は、屈折率異方性を保持した状態で固化(硬化)された棒状液晶材料により形成され、この液晶材料の配向を1/2波長板用配向膜形状13の配向規制力によりパターンニングする。なお、1/2波長板用位相差層9を形成する液晶材料は、上述の1/4波長板用位相差層8と同一の液晶材料を使用することができ、例えば、下記化学式(1)〜(13)に表される化合物等が用いられる。
下記液晶化合物に開始剤としてBASF社製イルガキュア184、もしくはイルガキュア907を液晶材料に対して4%加えて、さらに塗工性向上を目的としてDIC製のメガファックシリーズであるフッ素系ポリマーを液晶層の厚みに応じて0.1%から0.5%程度加えて、MIBK、シクロヘキサノン、またはMIBKとシクロヘキサノンの混合溶剤を用いて固形分濃度25%に溶解して塗工液を作製する。ミヤバーにより基材に塗工して110℃設定で3分間の乾燥工程を得て、窒素雰囲気下で紫外線硬化により配向固定して作製する。
図3は、この1/4波長位相差板6の製造工程20を示す略線図である。この製造工程20は、基材14がロールにより提供され、この基材を供給リール21から供給する。製造工程20は、ダイ50によりこの基材14の上に液晶材料を塗布し、紫外線照射装置51による紫外線の照射により液晶材料を硬化させ、これらにより正Cプレート17に係る構成を作成する。次に、製造工程20は、ダイ22によりこの基材14の正Cプレートの上に紫外線硬化性樹脂10の塗布液を塗布する。この製造工程20において、ロール版30は、1/4波長位相差板6の1/4波長板用配向膜形状11に係る凹凸形状が周側面に形成された円筒形状の賦型用金型である。製造工程20は、紫外線硬化性樹脂が塗布された基材14を加圧ローラ24によりロール版30の周側面に押圧し、高圧水銀燈からなる紫外線照射装置25による紫外線の照射により紫外線硬化性樹脂を硬化させる。これにより製造工程20は、ロール版30の周側面に形成された凹凸形状を基材に転写する。その後、剥離ローラ26により硬化した紫外線硬化性樹脂と一体に基材14をロール版30から剥離し、ダイ29により液晶材料を塗布する。またその後、紫外線照射装置27による紫外線の照射により液晶材料を硬化させ、これらにより1/4波長板用位相差層8に係る構成を作成する。
賦型樹脂層の配向膜形状を形成するロール版の製造工程について説明する。なおここで、ロール版30の製造方法について説明するが、ロール版40については、後述するラビング処理の方向が異なる点を除いて、このロール版30と同一に構成されることにより、重複した説明は省略する。ここでこの製造工程では、母材の周側面を切削により平滑化した後、下地層が作製される。ここで母材は、ロール版の外形形状に対応する円筒形状の金属材料である。母材は、加工のしやすさや寸法安定性などから金属材料であることが好ましく、ニッケル、クロム、ステンレス、銅などであることがより好ましい。なおこの実施形態において、母材は、銅が適用される。
以上の工程より作成されたロール版30に、紫外線硬化性樹脂が塗布された基材を押圧することによって、1/4波長板用賦型樹脂層10上に1/4波長板用配向膜形状11が形成されることとなる。同様に、上記工程により作成されたロール版40に、紫外線硬化性樹脂が塗布された基材を押圧することによって、1/2波長板用賦型樹脂層12上に1/2波長板用配向膜形状13が形成されることとなる。
また、光学フィルム3は、上記式4)、5)の関係式を更に満たすようにして、同一の液晶材料により1/4波長板用位相差層8及び1/2波長板用位相差層9を形成することによって、上記効果を奏する光学フィルム3をより具体的に実現することができる。
図4は、図1との対比により本実施形態に係る画像表示装置201を示す図である。また、図5は、本実施形態に係る転写フィルム220を示す図である。なお、以下の説明及び図面において、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
第2実施形態の画像表示装置201は、1/4波長位相差板206が転写フィルム220の転写層によって形成されている点で第1実施形態の画像表示装置1と相違する。
光学フィルム203は、図4に示すように、粘着層207を介してこれら1/4波長位相差板206、直線偏光板5が一体化され、この一体化の処理に、転写法が適用される。
1/4波長板用賦型樹脂層10は、1/2波長板用位相差層9の上に、紫外線硬化性樹脂の塗布液を塗布して作成される。また、1/4波長板用配向膜形状11が、1/2波長板用配向膜形状13と同様に、賦型用金型を用いて1/4波長板用賦型樹脂層10を賦型処理することによって作成される。1/4波長板用位相差層8は、1/4波長板用配向膜形状11の上に、液晶材料を塗布して硬化させることにより作成される。
正Cプレート17は、この1/4波長板用位相差層8の上に、棒状の液晶化合物の塗布液を塗布して作成される。しかして転写体では、これら1/4波長位相差板に係る層構成である、1/2波長板用賦型樹脂層12、1/2波長板用位相差層9、1/4波長板用賦型樹脂層10、1/4波長板用位相差層8、正Cプレート17が、転写に供する転写層である。
支持体基材221は、粘着層4の表面を離型可能に被覆する離型シートであり、転写層を被転写基材上に接着、積層した後は、適宜時機に剥離、除去に供されるシートである。支持体基材221は、粘着層4が露出して不要な物品と不要な接着をすることを防止するために設けられ、転写の直前に剥離除去される。
ここで粘着層207は、転写層と被転写基材とを接着するための層である。転写層の材料と被転写基材の材料に応じて、両者に密着性の高い材料が適用される。この実施形態では、アセチルセルロース(酢酸纖維素)、ニトロセルロース(硝酸纖維素又は硝化綿)、セルロースアセテートプロピオネート等のセルロース(纖維素)系樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポリ(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸ブチル共重合体、(メタ)アクリル酸メチル−スチレン共重合体等のアクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー、天然又は合成ゴム等の材料が用いられる。接着剤層の厚みは、1〜30μm程度である。
なお、粘着層207は、紫外線硬化性樹脂を使用してもよく、この場合は、光学フィルムの厚みを一段と薄くすることができる。粘着層207は、直線偏光板5の光学機能層16上に設けてもよく、また、1/2波長板用賦型樹脂層12上に設けるようにしてもよい。
次に、本発明による光学フィルム3を備えた画像表示装置1(実施例)と、本発明とは相違する光学フィルムを備えた画像表示装置(比較例)との表示画面の評価結果について説明する。
図6は、本発明による実施例の画像表示装置1と、比較例の画像表示装置との表示画面の評価結果を示す図である。
なお、各位相差層の面内リタデーション(R(550))と、厚み方向のリタデーション(Rth(550))は、王子計測機器(株)社製、KOBRA−WRを用いて測定した。また、上記評価において、各画像表示装置に使用する画像表示パネルとして、携帯式電話機(サムスン製、ギャラクシーSIII)の有機ELパネルを使用した。また、上述の色味の評価は、画像表示パネルの表示画面に何も画像を表示させない状態で行った。
1/2波長板用位相差層9は、直線偏光板5の透過光の吸収軸又は透過軸に対する遅相軸の傾きがθ1=10°であり、波長が550nmの透過光に対する面内のリタデーションがR1(550)=266nmである。また、1/4波長板用位相差層8は、直線偏光板5の透過光の吸収軸又は透過軸に対する遅相軸の傾きがθ2=65°であり、波長が550nmの透過光に対する面内のリタデーションがR2(550)=132nmである。更に、正Cプレート17は、厚み方向のリタデーションがRth3(550)=−135nmである。
1/2波長板用位相差層9は、θ1=7.5°であり、R1(550)=276nmである。また、1/4波長板用位相差層8は、θ2=60°であり、R2(550)=138nmである。更に、正Cプレート17は、Rth3(550)=−135nmである。
1/2波長板用位相差層9は、θ1=15°であり、R1(550)=260nmである。また、1/4波長板用位相差層8は、θ2=73°であり、R2(550)=133nmである。更に、正Cプレート17は、Rth3(550)=−135nmである。
1/2波長板用位相差層9は、θ1=15°であり、R1(550)=260nmである。また、1/4波長板用位相差層8は、θ2=73°であり、R2(550)=133nmである。更に、正Cプレート17は、Rth3(550)=−130nmである。
1/2波長板用位相差層9は、θ1=15°であり、R1(550)=275nmである。また、1/4波長板用位相差層8は、θ2=75°であり、R2(550)=140nmである。更に、正Cプレート17は、Rth3(550)=−130nmである。
1/2波長板用位相差層9は、θ1=15°であり、R1(550)=240nmである。また、1/4波長板用位相差層8は、θ2=73°であり、R2(550)=120nmである。更に、正Cプレート17は、Rth3(550)=−135nmである。
1/2波長板用位相差層9は、θ1=15°であり、R1(550)=240nmである。また、1/4波長板用位相差層8は、θ2=73°であり、R2(550)=120nmである。更に、正Cプレート17は、Rth3(550)=−100nmである。
1/2波長板用位相差層9は、θ1=15°であり、R1(550)=240nmである。また、1/4波長板用位相差層8は、θ2=73°であり、R2(550)=120nmである。更に、正Cプレート17は、Rth3(550)=−80nmである。
1/2波長板用位相差層9は、θ1=10°であり、R1(550)=265nmである。また、1/4波長板用位相差層8は、θ2=65°であり、R2(550)=133nmである。更に、正Cプレート17は、Rth3(550)=−60nmである。
1/2波長板用位相差層は、θ1=15°であり、R1(550)=260nmである。また、1/4波長板用位相差層は、θ2=73°であり、R2(550)=133nmである。
1/2波長板用位相差層は、θ1=15°であり、R1(550)=275nmである。また、1/4波長板用位相差層8は、θ2=75°であり、R2(550)=140nmである。
1/2波長板用位相差層は、θ1=15°であり、R1(550)=260nmである。また、1/4波長板用位相差層は、θ2=73°であり、R2(550)=133nmである。更に、正Cプレート17は、Rth3(550)=−200nmである。
1/2波長板用位相差層は、θ1=15°であり、R1(550)=260nmである。また、1/4波長板用位相差層は、θ2=73°であり、R2(550)=133nmである。更に、正Cプレート17は、Rth3(550)=−150nmである。
1/2波長板用位相差層は、θ1=15°であり、R1(550)=260nmである。また、1/4波長板用位相差層は、θ2=73°であり、R2(550)=133nmである。更に、正Cプレート17は、Rth3(550)=−30nmである。
1/2波長板用位相差層は、θ1=15°であり、R1(550)=240nmである。また、1/4波長板用位相差層は、θ2=73°であり、R2(550)=120nmである。更に、正Cプレート17は、Rth3(550)=−100nmである。
1/2波長板用位相差層は、θ1=15°であり、R1(550)=240nmである。また、1/4波長板用位相差層は、θ2=73°であり、R2(550)=120nmである。更に、正Cプレート17は、Rth3(550)=−100nmである。
1) −140nm≦Rth3≦−40nm
2) 7°<|θ1|<17°
3) 59°<|θ2|<76°
を全て満たすことも確認された。また、各実施例に係る光学フィルムは、上述の関係式6)、7)も満たすことが確認された。
従って、上記関係式1)〜3)を全て満たすことによって、画像表示装置1の表示画面の法線に対する斜め方向から観察した表示画面の外観を向上させることができることが評価結果より確認することができる。
また、比較例6、比較例7のように、正Cプレートの積層位置を、実施例の積層位置とは相違する位置に配置した場合においても、画像表示装置の表示画面の色味を黒色にすることができず、黒味を十分に強調することができないことも確認された。
また、実施例1、実施例2、実施例5、実施例9の光学フィルムのように、上述の関係式1)〜3)を満たすが、関係式4)、5)を満たさない場合であっても、十分に、画像表示装置の表示画面が黒味を強調することがきることも確認された。
次に、別な実施例における光学フィルムの色度及び輝度の評価結果について説明する。
斜め方向からの色味、コントラストを評価するため、反射色度及び反射輝度をELDIM社製EZ Constrastで測定した。各データは、極角60°で全方位から測定した反射色度及び反射輝度のデータをそれぞれ平均して算出した。
図7は、本発明による実施例の光学フィルムと、比較例の光学フィルムとの色度の評価結果を示す図である。図7(a)は、実施例及び比較例の色度の平均値を示す図であり、図7(b)は、実施例及び比較例の色度の標準偏差(3σ)を示す図である。
図8は、本発明による実施例の光学フィルムと、比較例の光学フィルムとの反射輝度の評価結果を示す図である。図8(a)は、実施例及び比較例の反射輝度の平均値を示す図であり、図8(b)は、実施例及び比較例の反射輝度の標準偏差(3σ)を示す図である。
1/2波長板用位相差層9は、直線偏光板5の透過光の吸収軸又は透過軸に対する遅相軸の傾きがθ1=15°であり、波長が550nmの透過光に対する面内のリタデーションがR1(550)=240nmである。また、1/4波長板用位相差層8は、直線偏光板5の透過光の吸収軸又は透過軸に対する遅相軸の傾きがθ2=75°であり、波長が550nmの透過光に対する面内のリタデーションがR2(550)=120nmである。更に、正Cプレート17は、厚さ方向のリタデーションが、Rth(550)=−80nmである。
また、比較例11の1/2波長板用位相差層9及び1/4波長板用位相差層8の遅相軸の傾き(θ1、θ2)と、面内のリタデーション(R1(550)、R2(550))の値は、実施例11の光学フィルムと同等である。
また、実施例11の光学フィルムは、図8(b)に示すように、反射輝度の標準偏差(3σ)も比較例よりも低く抑えられており、反射輝度のばらつきが低減されることが確認された。
また、図7(b)に示す結果から、正Cプレート17の厚み方向のリタデーションRthが−100nm〜−90nmの場合に、色度のばらつきをより効果的に低減させることができることが確認された。更に、図8に示す結果から、正Cプレート17の厚み方向のリタデーションRthが−80nmの場合に、反射輝度の平均値及び標準偏差を低減させることができることが確認された。
従って、光学フィルム3は、使用用途等に応じて、正Cプレート17のリタデーションを適宜設定することにより、画像表示装置1に配置された場合に、表示画面の黒味を強調させるとともに、反射防止機能を向上させることができる。これにより、表示画面の斜め方向から観察した表示画面の外観をより効果的に向上させることができる。
以上、本発明の実施に好適な具体的な構成を詳述したが、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態を種々に組み合わせ、さらには上述の実施形態の構成を種々に変更することができる。
例えば、基材の下面に、1/2波長板用賦型樹脂層12、1/2波長板用位相差層9、1/4波長板用賦型樹脂層10、1/4波長板用位相差層8、正Cプレート17を形成した構成にしてもよい。なお、この場合、1/4波長位相差板は、基材の上面に粘着層7を、正Cプレート17の下面に粘着層4を設ける必要がある。
また、基材の上面に、順次、1/2波長板用賦型樹脂層12、1/2波長板用位相差層9を形成し、基材の下面に、順次、1/4波長板用賦型樹脂層10、1/4波長板用位相差層8、正Cプレート17を形成するようにしてもよい。
この場合、1/2波長板用位相差層9、1/4波長板用位相差層8、正Cプレート17の順で積層させた転写体を支持体基材上に形成する必要がある。
2 画像表示パネル
3、203 光学フィルム
4、7 粘着層
5 直線偏光板
6、206 1/4波長位相差板
8 1/2波長板用位相差層
9 1/4波長板用位相差層
10 1/4波長板用賦型樹脂層
11 1/4波長板用配向膜形状
12 1/2波長板用賦型樹脂層
13 1/2波長板用配向膜形状
14、15 基材
16 光学機能層
17 正Cプレート
220 転写フィルム
221 支持体基材
223 セパレータフィルム
20 製造工程
21 供給リール
22、29、32、39、50 ダイ
24、34 加圧ローラ
25、27、35、37、51 紫外線照射装置
26、36 剥離ローラ
30、40 ロール版
31 搬送ローラ
Claims (2)
- 画像表示パネルのパネル面に光学フィルムを配置した画像表示装置において、
前記光学フィルムは、
直線偏光板と転写層とが積層され、
前記転写層は、
前記直線偏光板側から、透過光に1/2波長分の位相差を付与する1/2波長板用位相差層と、
透過光に1/4波長分の位相差を付与する1/4波長板用位相差層と、
面内屈折率が厚み方向の屈折率よりも小さい正Cプレートとが順に積層され、
前記正Cプレートは、厚み方向のリタデーションRthが、
−140nm≦Rth≦−40nmを満たし、
前記1/2波長板用位相差層及び前記1/4波長板用位相差層は、
前記直線偏光板の透過光の吸収軸又は透過軸に対する前記1/2波長板用位相差層の遅相軸の傾きをθ1とし、前記直線偏光板の透過光の吸収軸又は透過軸に対する前記1/4波長板用位相差層の遅相軸の傾きをθ2としたときに、
7°<|θ1|<17°と、
59°<|θ2|<76°との関係を満たし、
前記画像表示パネルが、
有機ELパネルであり、
前記光学フィルムは、
極角60°で全方位から測定した反射色度のx座標値の標準偏差(3σ)及びY座標値標準偏差(3σ)が、0.0299以下であり、
前記反射色度のx座標の平均値が0.3049以上0.3186以下であり、
前記反射色度のy座標の平均値が0.3493以上0.3531以下であること、
を特徴とする画像表示装置。 - 前記正Cプレートは、液晶化合物により形成されること、
を特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
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