JP2018116205A - 光学素子並びにそれを用いた画像表示装置及び有機エレクトロルミネセンス表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】青の波長領域において高い透過率を有する光学素子を実現する。【解決手段】Ts_B≧Ts_G、Ts_B≧Ts_R、|a*r|≦10、|b*r|≦10の条件を同時に満たす光学素子とする。ここで、Ts_Bは、440nm以上470nm以下の波長領域内のいずれかの波長における光学素子の透過率、Ts_Gは、520nm以上570nm以下の波長領域内のいずれかの波長における光学素子の透過率、Ts_Rは、580nm以上650nm以下の波長領域のいずれかの波長における光学素子の透過率、a*r及びb*rは、光学素子の位相差層側に実質的に反射率の波長分散のない反射板を配置したときの反射色測定時のJIS Z 8781−4に従って求められる色相である。【選択図】図1
Description
本発明は、光学素子並びにそれを用いた画像表示装置及び有機エレクトロルミネセンス表示装置に関する。
表示装置として有機エレクトロルミネセンス表示装置(Organic Light Emitting Diode:以下OLEDという)が使用されている。OLEDは、薄膜化が容易であり、広視野角を有することから、携帯電話、スマートフォン、タブレット型コンピュータ等の表示装置として適している。
OLEDでは、内部電極の反射光による表示光のコントラスト低下を避けるために円偏光素子を設ける技術が知られている。具体的には、直線偏光素子及び1/4波長板等の位相差板からなる円偏のための光学素子をOLEDの出力面側に配置することにより反射防止性能を高めている。
特許文献1には、反射型液晶表示装置(LCD)に使用される偏光素子において、単体透過率と平行透過光とのバランスを良くするための技術が開示されている。また、特許文献2及び3には、偏光素子単体の色相と位相差板の特性による反射色相の改善技術について開示されている。
ところで、OLEDにおける赤(R)、緑(G)、青(B)の発光波長領域では、青(B)の波長領域における効率が最も低い。それに加えて、従来の偏光素子では赤(R)や緑(G)の波長領域に対して青(B)の波長領域における透過率が低く、OLEDにおいて青(B)の発光を強くする必要があった。したがって、OLEDの消費電力が増加してしまうという問題があった。また、OLEDにおいて青(B)の波長領域における発光を強くすることによって素子の寿命が短くなってしまうという問題が生ずる。
そこで、本発明は、青(B)の波長領域における透過率を高めた光学素子並びにそれを用いた画像表示装置及び有機エレクトロルミネセンス表示装置を提供することを目的とする。
本発明の1つの態様は、偏光機能を有する基材よりなる偏光素子と、位相差層と、が積層された光学素子であって、
Ts_B≧Ts_G・・・(1)
Ts_B≧Ts_R・・・(2)
|a*r|≦10・・・(3)
|b*r|≦10・・・(4)
ここで、
Ts_Bは、440nm以上470nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学素子の透過率、
Ts_Gは、520nm以上570nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学素子の透過率、
Ts_Rは、580nm以上650nm以下の波長領域のいずれかの波長における前記光学素子の透過率、
a*r及びb*rは、前記光学素子の前記位相差層側に実質的に反射率の波長分散のない反射板を配置したときの反射色測定時のJIS Z 8781−4に従って求められる色相、
において、上記数式(1)〜(4)を同時に満たすことを特徴とする光学素子である。
Ts_B≧Ts_G・・・(1)
Ts_B≧Ts_R・・・(2)
|a*r|≦10・・・(3)
|b*r|≦10・・・(4)
ここで、
Ts_Bは、440nm以上470nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学素子の透過率、
Ts_Gは、520nm以上570nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学素子の透過率、
Ts_Rは、580nm以上650nm以下の波長領域のいずれかの波長における前記光学素子の透過率、
a*r及びb*rは、前記光学素子の前記位相差層側に実質的に反射率の波長分散のない反射板を配置したときの反射色測定時のJIS Z 8781−4に従って求められる色相、
において、上記数式(1)〜(4)を同時に満たすことを特徴とする光学素子である。
また、本発明の別の態様は、偏光機能を有する基材よりなる偏光素子と、位相差層と、が積層された光学素子であって、
|a*r|≦10・・・(3)
|b*r|≦10・・・(4)
Ts_B/Ts_G≧1.0・・・(5)
R_B/R_G≦1.3・・・(6)
ここで、
Ts_Bは、440nm以上470nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学素子の透過率、
Ts_Gは、520nm以上570nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学素子の透過率、
R_Bは、前記光学素子の前記位相差層側に実質的に反射率の波長分散のない反射板を配置したときの440nm以上470nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学素子の反射率、
R_Gは、前記光学素子の前記位相差層側に実質的に反射率の波長分散のない反射板を配置したときの520nm以上570nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学素子の反射率、
a*r及びb*rは、前記光学素子の前記位相差層側に実質的に反射率の波長分散のない反射板を配置したときの反射色測定時のJIS Z 8781−4に従って求められる色相、
において、上記数式(3)〜(6)を同時に満たすことを特徴とする光学素子である。
|a*r|≦10・・・(3)
|b*r|≦10・・・(4)
Ts_B/Ts_G≧1.0・・・(5)
R_B/R_G≦1.3・・・(6)
ここで、
Ts_Bは、440nm以上470nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学素子の透過率、
Ts_Gは、520nm以上570nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学素子の透過率、
R_Bは、前記光学素子の前記位相差層側に実質的に反射率の波長分散のない反射板を配置したときの440nm以上470nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学素子の反射率、
R_Gは、前記光学素子の前記位相差層側に実質的に反射率の波長分散のない反射板を配置したときの520nm以上570nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学素子の反射率、
a*r及びb*rは、前記光学素子の前記位相差層側に実質的に反射率の波長分散のない反射板を配置したときの反射色測定時のJIS Z 8781−4に従って求められる色相、
において、上記数式(3)〜(6)を同時に満たすことを特徴とする光学素子である。
また、さらに、
Ts_B≧46%・・・(7)
を満たすことを特徴とする偏光素子とすることが好適である。
Ts_B≧46%・・・(7)
を満たすことを特徴とする偏光素子とすることが好適である。
また、アゾ化合物を含有することが好適である。
また、前記位相差層は1/4波長板であることが好適である。また、前記位相差層は、第1位相差板と第2位相差板の2層を組み合わせて1/4波長板として機能し、前記第1位相差板は、1/4波長板であり、前記第2位相差板は、1/2波長板であることが好適である。また、前記位相差層は、逆波長分散材料からなる1/4波長板であることが好適である。また、前記位相差層は、ポジティブCプレートが積層されている1/4波長板であることが好適である。
また、前記位相差層は、
0<(nx−nz)/(nx−ny)<1・・・(8)
ここで、
nxは、前記位相差層が形成する屈折率楕円形においてフィルム平面に対して平行な方向の主屈折率、
nyは、前記位相差層が形成する屈折率楕円形においてフィルム平面に対して平行であり、且つ、該nxの方向に対して直交する方向の屈折率、
nzは、前記位相差層が形成する屈折率楕円体においてフィルム平面に対して垂直な方向の屈折率、
において、上記数式(8)を満たすことが好適である。
0<(nx−nz)/(nx−ny)<1・・・(8)
ここで、
nxは、前記位相差層が形成する屈折率楕円形においてフィルム平面に対して平行な方向の主屈折率、
nyは、前記位相差層が形成する屈折率楕円形においてフィルム平面に対して平行であり、且つ、該nxの方向に対して直交する方向の屈折率、
nzは、前記位相差層が形成する屈折率楕円体においてフィルム平面に対して垂直な方向の屈折率、
において、上記数式(8)を満たすことが好適である。
また、本発明の別の態様は、偏光機能を有する基材よりなる偏光素子と、位相差層と、が積層された光学積層体と、前記位相差層側に配置された反射電極と、を備える光学素子であって、
Ts_B≧Ts_G・・・(1)
Ts_B≧Ts_R・・・(2)
|a*c|≦10・・・(3)
|b*c|≦10・・・(4)
ここで、
Ts_Bは、440nm以上470nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学積層体の透過率、
Ts_Gは、520nm以上570nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学積層体の透過率、
Ts_Rは、580nm以上650nm以下の波長領域のいずれかの波長における前記光学積層体の透過率、
a*c及びb*cは、前記光学素子の反射色測定時のJIS Z 8781−4に従って求められる色相、
において、上記数式(1)〜(4)を同時に満たすことを特徴とする光学素子である。
Ts_B≧Ts_G・・・(1)
Ts_B≧Ts_R・・・(2)
|a*c|≦10・・・(3)
|b*c|≦10・・・(4)
ここで、
Ts_Bは、440nm以上470nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学積層体の透過率、
Ts_Gは、520nm以上570nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学積層体の透過率、
Ts_Rは、580nm以上650nm以下の波長領域のいずれかの波長における前記光学積層体の透過率、
a*c及びb*cは、前記光学素子の反射色測定時のJIS Z 8781−4に従って求められる色相、
において、上記数式(1)〜(4)を同時に満たすことを特徴とする光学素子である。
また、本発明の別の態様は、上記光学素子を備えることを特徴とする画像表示装置である。また、本発明の別の態様は、上記光学素子を備えることを特徴とする有機エレクトロルミネセンス表示装置である。
ここで、赤(R)、緑(G)及び青(B)のそれぞれに対応する画素を含み、前記青(B)の画素の発光ピーク波長におけるTs_Bが、前記緑(G)の画素の発光ピーク波長におけるTs_G及び赤(R)の画素の発光ピーク波長におけるTs_Rより大きいことが好適である。
本発明によれば、青(B)の波長領域において高い透過率を有する光学素子を実現することができる。また、当該光学素子を適用することによって、消費電力が低減されると共に、発光素子が長寿命化された画像表示装置及び有機エレクトロルミネセンス表示装置を提供することができる。
本発明の実施の形態における有機エレクトロルミネセンス表示装置(有機EL表示装置、以下OLEDという)100は、図1の模式断面図に示すように、有機EL層10、位相差層12及び偏光層14を含んで構成される。
有機EL層10は、有機加工物からなる発光ダイオード素子を備えた発光層である。有機EL層10は、例えば、陰電極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、透明電極、透明基板を積層した構造を備える。これにより、電子と正孔を再結合させることによって発光する。有機EL層10は、赤(R)、緑(G)、青(B)各色塗り分け方式によりカラー化される。
位相差層12は、透過する光の位相を1/4波長(λ/4)だけずらして透過する部材である。位相差層12は、その遅相軸と後述する偏光層14の吸収軸が45°となるように配置される。これによって、位相差層12と偏光層14とで円偏光板として機能する。位相差層12は、逆波長分散性を有することが好適である。
位相差層12は、特に材料に限定されるものではなく、例えば、シクロオレフィンポリマー(COP)系フィルム、ポリカーボネイト(PC)系フィルム、アクリル系フィルム及び液晶フィルム等から選択して用いることができる。位相差層12は、これらの材料を一軸延伸させることで得ることができる。
また、位相差層12は、複数の位相差板を組み合わせて構成してもよい。例えば、位相差層12は、1/4波長板である第1位相差板と1/2波長板である第2位相差板の2つを重ね合わせて構成してもよい。また、位相差層12は、ポジティブCプレートを積層した広視野角の1/4波長板としてもよい。いずれの場合も、位相差層12は、適用波長帯域が広い広帯域波長板とすることが好適である。例えば、位相差層12は、350nm以上750nm以下の広帯域において適用できるものとすることが好適である。
位相差層12は、以下の数式(8)を満足することが好適である。ここで、nxは、位相差板が形成する屈折率楕円形においてフィルム平面に対して平行な方向の主屈折率である。また、nyは、位相差板が形成する屈折率楕円形においてフィルム平面に対して平行であり、且つ、nxの方向に対して直交する方向の屈折率である。また、nzは、位相差板が形成する屈折率楕円体においてフィルム平面に対して垂直な方向の屈折率である。
0<(nx−nz)/(nx−ny)<1・・・(8)
偏光層14は、可視光領域(波長350nm以上750nm以下)を直線偏光して透過する層である。すなわち、偏光層14は、特定の方向に偏光した光のみを透過する偏光素子14aを含む層である。偏光素子14aは、二色性色素による染色によって形成することができる。偏光素子14aは、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)フィルムを二色性材料により染色し、延伸処理を行うことにより形成することができる。
具体的には、偏光層14は、以下に示す方法により製造することができる。染料を含む水溶液に基材であるフィルムを所定時間に亘って浸漬させる。その後、ホウ酸水溶液に浸漬させた状態でフィルムを一方向に延伸させる。このようにして得られた結果物を乾燥させることによって偏光素子14aが得られる。得られた偏光素子14aの両面に基材14b,14cをPVA系接着剤にて貼り合わせ、乾燥させることで偏光層14が得られる。
PVAフィルムは、一例として、平均重合度2400のクラレ製VF−PE等を適用することができる。PVAフィルムは、使用する前に35℃程度の温水で数分間膨潤させることが好適である。このとき、均一な膨潤のためにPVAフィルムを所定の比率で延伸させてもよい。例えば、PVAフィルムの流れ方向に沿って1.5倍程度の比率となるように延伸させるとよい。
二色性材料は、例えば、アゾ化合物及び/又はその塩を含有する材料とすることができる。具体的には、例えば、Kayafect.オレンジ.G、C.I.ダイレクトブルー71等が挙げられる。また、化学式(1)に示す染料を用いることが好適である。
これらの染料を含む水溶液に基材となるPVAフィルムを所定時間に亘って浸漬させる。このとき、水溶液には、トリポリリン酸ナトリウム及び無水芒硝を含有させることが好適である。
例えば、水100重量部あたり、トリポリリン酸ナトリウムを0.01重量部以上1重量部以下、無水芒硝0.01重量部以上1重量部以下、染料としてKayafect.オレンジ.Gを0.001重量部以上0.1重量部以下、C.I.ダイレクトブルー71を0.001重量部以上0.1重量部以下及び上記化学式(1)に示す染料を0.001重量部以上0.1重量部以下の割合で含有させた水溶液を用いることが好適である。
水溶液は30℃以上60℃以下の温度として、PVAフィルムを浸漬させることが好適である。浸漬する時間は、30秒以上30分以下とすることが好適である。このとき、均一な染着のためにPVAフィルムの流れ方向に0.5倍以上5倍以下の比率となるように延伸させることが好適である。
さらに、PVAフィルムを延伸させることによって偏光性を持たせることができる。PVAフィルムは、例えば、延伸倍率が1倍〜10倍程度となるように延伸される。このとき、PVAフィルムをホウ酸水溶液に浸漬させた状態で延伸処理を行うことが好適である。
例えば、45℃以上70℃以下の1.5質量%以上5.0質量%以下のホウ酸水溶液に30秒以上30分以下に亘って浸漬させた状態でPVAフィルムを延伸させることが好適である。また、当該延伸処理の前に、さらに30℃以上65℃以下の1.5質量%以上5.0質量%以下のホウ酸水溶液に10秒以上20分以下に亘って浸漬させる処理を施しておいてもよい。
延伸させたPVAフィルムを水で洗浄後、乾燥炉等によって乾燥させることによって偏光素子14aを得ることができる。
なお、偏光層14は、偏光素子14aに基材14b,14cを貼り合わせた構造としてもよい。基材14b,14cは、偏光素子14aの保護層となる部材である。基材14b,14cは、任意に選択することができるが、例えばトリアセチルセルロース(TAC)フィルム、シクロオレフィンポリマー(COP)系フィルム、アクリルフィルム、環状オレフィン系フィルム等を用いることが好適である。一例として、富士フィルム製のTG−40等を適用することができる。基材14b,14cの厚さは、これに限定されるものではないが、20μm以上200μm以下とすることが好適である。図1に示すように、基材14b,14cをそれぞれ偏光素子14aの両面に設けることが好適である。
基材14b,14cは、例えば、接着剤を用いて偏光素子14aに貼り合わせることが好適である。接着剤は、特に限定されるものではないが、ポリビニルアルコールを水に溶解させたものを用いればよい。例えば、日本合成社製Z−200を6%で水に溶解させたものを接着剤として用いることができる。
位相差層12と偏光層14とを重ね合わせた光学素子は、以下の数式(1)〜(4)を同時に満たすことが好適である。ここで、Ts_Bは、青(B)の波長領域である440nm以上470nm以下の波長領域内のいずれかの波長における光学素子の透過率である。また、Ts_Gは、緑(G)の波長領域である520nm以上570nm以下の波長領域内のいずれかの波長における光学素子の透過率である。また、Ts_Rは、赤(R)の波長領域である580nm以上650nm以下の波長領域のいずれかの波長における光学素子の透過率である。また、a*r及びb*rは、光学素子の位相差層12側に実質的に反射率の波長分散のない反射板を配置したときの反射色測定時のJIS Z 8781−4に従って求められる色相である。
Ts_B≧Ts_G・・・(1)
Ts_B≧Ts_R・・・(2)
|a*r|≦10・・・(3)
|b*r|≦10・・・(4)
ここで、数式(1)〜(4)の条件は、上記Ts_B、Ts_G及びTs_Rに対する波長領域内に含まれるいずれかの波長間において満たされればよく、すべての波長領域において満たされる必要はない。
Ts_B≧Ts_R・・・(2)
|a*r|≦10・・・(3)
|b*r|≦10・・・(4)
ここで、数式(1)〜(4)の条件は、上記Ts_B、Ts_G及びTs_Rに対する波長領域内に含まれるいずれかの波長間において満たされればよく、すべての波長領域において満たされる必要はない。
また、光学素子は、上記の数式(3)及び(4)並びに以下の数式(5)及び(6)を同時に満たすことが好適である。ここで、Ts_Bは、青(B)の波長領域である440nm以上470nm以下の波長領域内のいずれかの波長における光学素子の透過率である。また、Ts_Gは、緑(G)の波長領域である520nm以上570nm以下の波長領域内のいずれかの波長における光学素子の透過率である。また、R_Bは、光学素子の位相差層12側に実質的に反射率の波長分散のない反射板を配置したときの青(B)の波長領域である440nm以上470nm以下の波長領域内のいずれかの波長における光学素子の反射率である。また、R_Gは、光学素子の位相差層12側に実質的に反射率の波長分散のない反射板を配置したときの緑(G)の波長領域である520nm以上570nm以下の波長領域内のいずれかの波長における光学素子の反射率である。
Ts_B/Ts_G≧1.0・・・(5)
R_B/R_G≦1.3・・・(6)
ここで、数式(3)〜(6)の条件は、上記Ts_B、Ts_G、R_B及びR_Gに対する波長領域内に含まれるいずれかの波長間において満たされればよく、すべての波長領域において満たされる必要はない。
R_B/R_G≦1.3・・・(6)
ここで、数式(3)〜(6)の条件は、上記Ts_B、Ts_G、R_B及びR_Gに対する波長領域内に含まれるいずれかの波長間において満たされればよく、すべての波長領域において満たされる必要はない。
また、光学素子は、青(B)の波長領域である440nm以上470nm以下の波長領域内のいずれかの波長における光学素子の透過率であるTs_Bが46%以上である、すなわち下記の数式(7)を満たすことが好適である。
Ts_B≧46%・・・(7)
このような光学素子は、上記条件の製造方法を適用することにより得ることができる。すなわち、偏光特性を発現させるための二色性色素を、一般的なヨウ素化合物でなく、染料を用いることによって単色透過光と直交透過光の色相を調整し、従来では不可能であった光学素子の色相調整が可能としている。
Ts_B≧46%・・・(7)
このような光学素子は、上記条件の製造方法を適用することにより得ることができる。すなわち、偏光特性を発現させるための二色性色素を、一般的なヨウ素化合物でなく、染料を用いることによって単色透過光と直交透過光の色相を調整し、従来では不可能であった光学素子の色相調整が可能としている。
上記の各層は、粘着層16によって互いに接着することができる。粘着層16に用いる粘着剤は、特に限定されるものではないが、例えばアクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ゴム系粘着剤等を用いることが好適である。
[実施例]
平均重合度2400のPVAフィルム(クラレ製 VF−PE)を基材として、35℃の温水で5分間膨潤させた。均一な膨潤とするために、PVAフィルムを1.5倍程度の比率で延伸させた。
平均重合度2400のPVAフィルム(クラレ製 VF−PE)を基材として、35℃の温水で5分間膨潤させた。均一な膨潤とするために、PVAフィルムを1.5倍程度の比率で延伸させた。
その後、PVAフィルムを染料(アゾ化合物)を含む47.5℃の水溶液に8分30秒間に亘って浸漬させた。水溶液は、水を100質量部、トリポリリン酸ナトリウムを0.1質量部、無水芒硝を0.1質量部、日本化薬社製Kayafect.オレンジ.Gを0.0057質量部、C.I.ダイレクトブルー71を0.0079質量部、上記化学式(1)の構造を有する染料を0.0065質量部を含むものとした。均一な染着とするために、PVAフィルムを1.3倍程度の比率で延伸させた。
このように処理した基材を58℃の2.9重量%ホウ酸水溶液中にて延伸倍率が3倍程度になるように延伸させた。その後、基材を20℃の水で洗浄し、50℃の乾燥炉で乾燥させて偏光素子14aを得た。
さらに、ポリビニルアルコール(日本合成社製 Z−200)を6%で水に溶解した接着剤を用いて、得られた偏光素子14aの両面にTACフィルム(富士フィルム製 TG−40)を貼り合わせ、70℃で3分間乾燥させて偏光層14を得た。
また、図2に示すように、得られた偏光層14に、位相差層12として1/4波長板(帝人株式会社製 ピュアエースRM−147)を積層した。積層する際に、アクリル接着剤(日本化薬社製 PTR−3000)を用いた。位相差層12は、その遅相軸が偏光層14の吸収軸に対して45°の角度となるように積層した。
なお、特性測定時に裏面反射を得るために位相差層12側に実質的に反射率の波長分散のない反射板となる鏡20を設けた。
[比較例1]
実施例における偏光層14の代わりにヨウ素化合物から製造した偏光素子を含むポラテクノ製SKN−18243Tを適用した。
実施例における偏光層14の代わりにヨウ素化合物から製造した偏光素子を含むポラテクノ製SKN−18243Tを適用した。
[比較例2]
実施例における偏光層14の代わりにヨウ素化合物から製造した偏光素子を含むポラテクノ製SKW−18245Tを適用した。
実施例における偏光層14の代わりにヨウ素化合物から製造した偏光素子を含むポラテクノ製SKW−18245Tを適用した。
[特性測定結果]
図3は、上記実施例、比較例1及び比較例2について特性測定を行った結果を示す。具体的には、Ts_Bとして、青(B)の波長領域内である440nmの波長における試験体の透過率を測定した。また、Ts_Gとして、緑(G)の波長領域である550nmの波長における試験体の透過率を測定した。また、Ts_Rとして、赤(R)の波長領域である620nmの波長における試験体の透過率を測定した。また、a*r及びb*rとして、光学素子の位相差層12側に実質的に反射率の波長分散のない鏡20を配置したときの反射色測定時のJIS Z 8781−4に従って求められる色相を測定した。
図3は、上記実施例、比較例1及び比較例2について特性測定を行った結果を示す。具体的には、Ts_Bとして、青(B)の波長領域内である440nmの波長における試験体の透過率を測定した。また、Ts_Gとして、緑(G)の波長領域である550nmの波長における試験体の透過率を測定した。また、Ts_Rとして、赤(R)の波長領域である620nmの波長における試験体の透過率を測定した。また、a*r及びb*rとして、光学素子の位相差層12側に実質的に反射率の波長分散のない鏡20を配置したときの反射色測定時のJIS Z 8781−4に従って求められる色相を測定した。
これらの結果から、実施例では、上記(1)〜(4)の条件が満たされており、比較例1及び2では、満たされていないことが分かった。また、実施例では、上記(3)〜(6)の条件が満たされており、比較例1及び2では、満たされていないことが分かった。
以上のように、本実施の形態によれば、青(B)の波長領域において高い透過率を有する偏光層14を含む光学素子を提供することができる。特に、青(B)の波長領域における透過率が緑(G)の波長領域における透過率及び赤(R)の波長領域における透過率よりも高い光学素子を提供することができる。
また、本実施の形態における光学素子を画像表示装置、特にOLEDに適用することによって、装置の消費電力を低減することができ、さらに発光素子を長寿命化することができる。
このとき、OLEDの位相差層12側に反射電極を設けた構成とすることが好適である。具体的には、OLEDの位相差層12側に設けられる有機EL層10の電極層を反射電極として利用すればよい。
また、染料系の偏光素子とすることによって、ヨウ素系の偏光素子が特性劣化する高温(例えば105℃以上)や高温多湿(例えば80℃以上及び90%RH以上)においても偏光特性が劣化することがない。したがって、画像表示装置においても表示特性を向上させることができる。また、一般的な位相差層との組み合わせによって、自然に近い色相を実現できる。
なお、本実施の形態における偏光素子及び光学素子を赤(R)、緑(G)及び青(B)のそれぞれに対応する画素を含むOLEDに適用することによって、青(B)の画素の発光ピーク波長における透過率Ts_Bを、緑(G)の画素の発光ピーク波長における透過率Ts_G及び赤(R)の画素の発光ピーク波長における透過率Ts_Rより大きくすることができる。具体的には、青(B)の波長領域である450nm以上460nm以下における透過率Ts_Bを、緑(G)の波長領域である545nm以上550nm以下における透過率Ts_G及び赤(R)の波長領域である625nm以上630nm以下における透過率Ts_Rよりも大きくすることができる。
これにより、特に、青(B)の波長領域における発色に難点があるOLEDにおいて、消費電力を低減すると共に、発光素子の寿命を延ばすことができる。
10 有機EL層、12 位相差板、14 偏光層、14a 偏光素子、14b,14c 基材、16 粘着層、20 鏡、100 有機EL装置。
Claims (14)
- 偏光機能を有する基材よりなる偏光素子と、位相差層と、が積層された光学素子であって、
Ts_B≧Ts_G・・・(1)
Ts_B≧Ts_R・・・(2)
|a*r|≦10・・・(3)
|b*r|≦10・・・(4)
ここで、
Ts_Bは、440nm以上470nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学素子の透過率、
Ts_Gは、520nm以上570nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学素子の透過率、
Ts_Rは、580nm以上650nm以下の波長領域のいずれかの波長における前記光学素子の透過率、
a*r及びb*rは、前記光学素子の前記位相差層側に実質的に反射率の波長分散のない反射板を配置したときの反射色測定時のJIS Z 8781−4に従って求められる色相、
において、上記数式(1)〜(4)を同時に満たすことを特徴とする光学素子。 - 偏光機能を有する基材よりなる偏光素子と、位相差層と、が積層された光学素子であって、
|a*r|≦10・・・(3)
|b*r|≦10・・・(4)
Ts_B/Ts_G≧1.0・・・(5)
R_B/R_G≦1.3・・・(6)
ここで、
Ts_Bは、440nm以上470nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学素子の透過率、
Ts_Gは、520nm以上570nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学素子の透過率、
R_Bは、前記光学素子の前記位相差層側に実質的に反射率の波長分散のない反射板を配置したときの440nm以上470nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学素子の反射率、
R_Gは、前記光学素子の前記位相差層側に実質的に反射率の波長分散のない反射板を配置したときの520nm以上570nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学素子の反射率、
a*r及びb*rは、前記光学素子の前記位相差層側に実質的に反射率の波長分散のない反射板を配置したときの反射色測定時のJIS Z 8781−4に従って求められる色相、
において、上記数式(3)〜(6)を同時に満たすことを特徴とする光学素子。 - 請求項1又は2に記載の光学素子であって、さらに、
Ts_B≧46%・・・(7)
を満たすことを特徴とする光学素子。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学素子であって、
アゾ化合物を含有することを特徴とする光学素子。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学素子であって、
前記位相差層は1/4波長板であることを特徴とする光学素子。 - 請求項5に記載の光学素子であって、
前記位相差層は、第1位相差板と第2位相差板の2層を組み合わせて1/4波長板として機能し、前記第1位相差板は、1/4波長板であり、前記第2位相差板は、1/2波長板であることを特徴とする光学素子。 - 請求項5又は6に記載の光学素子であって、
前記位相差層は、逆波長分散材料からなる1/4波長板であることを特徴とする光学素子。 - 請求項5〜7のいずれか1項に記載の光学素子であって、
前記位相差層は、ポジティブCプレートが積層されている1/4波長板であることを特徴とする光学素子。 - 請求項5〜8のいずれか1項に記載の光学素子であって、
前記位相差層は、
0<(nx−nz)/(nx−ny)<1・・・(8)
ここで、
nxは、前記位相差層が形成する屈折率楕円形においてフィルム平面に対して平行な方向の主屈折率、
nyは、前記位相差層が形成する屈折率楕円形においてフィルム平面に対して平行であり、且つ、該nxの方向に対して直交する方向の屈折率、
nzは、前記位相差層が形成する屈折率楕円体においてフィルム平面に対して垂直な方向の屈折率、
において、上記数式(8)を満たすことを特徴とする光学素子。 - 請求項1〜9のいずれか1項に記載の光学素子を備えることを特徴とする画像表示装置。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の光学素子を備えることを特徴とする有機エレクトロルミネセンス表示装置。
- 請求項11に記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置であって、
赤(R)、緑(G)及び青(B)のそれぞれに対応する画素を含み、
前記青(B)の画素の発光ピーク波長におけるTs_Bが、前記緑(G)の画素の発光ピーク波長におけるTs_G及び赤(R)の画素の発光ピーク波長におけるTs_Rより大きいことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス表示装置。 - 偏光機能を有する基材よりなる偏光素子と、位相差層と、が積層された光学積層体と、前記位相差層側に配置された反射電極と、を備える光学素子であって、
Ts_B≧Ts_G・・・(1)
Ts_B≧Ts_R・・・(2)
|a*c|≦10・・・(3)
|b*c|≦10・・・(4)
ここで、
Ts_Bは、440nm以上470nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学積層体の透過率、
Ts_Gは、520nm以上570nm以下の波長領域内のいずれかの波長における前記光学積層体の透過率、
Ts_Rは、580nm以上650nm以下の波長領域のいずれかの波長における前記光学積層体の透過率、
a*c及びb*cは、前記光学素子の反射色測定時のJIS Z 8781−4に従って求められる色相、
において、上記数式(1)〜(4)を同時に満たすことを特徴とする光学素子。 - 請求項13に記載の光学素子を備えることを特徴とする有機エレクトロルミネセンス表示装置。
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