CN107636753A - 图像显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种图像显示装置，其不使用特殊的无机类材料，具备具有实用上没有问题的厚度的光学膜，具有较高的显色性，并且即使是具有较窄的发光谱的光源也能够极其高度地抑制黑视及干涉色(污点)的发生。本发明的图像显示装置具有顺序地配置了在面内具有双折射率的光学膜和偏光器的结构，其特征在于，以使所述光学膜的慢轴和所述偏光器的吸收轴形成的角度大致为45°的方式设置所述光学膜和所述偏光板，所述光学膜的光程差为3000nm以上，入射到所述光学膜的光的ITU‑R BT.2020覆盖率为50％以上。

Description

图像显示装置
技术领域
本发明涉及图像显示装置。
背景技术
以液晶显示装置为代表的显示装置在亮度、分辨率、色域等性能上得到飞速发展。并且，与这些性能的进步成比例地，在车载导航***、仪表盘等的车内中使用的图像显示装置、和在便携用信息终端以及户外、店面、公共空间、交通机构等所有场所使用的数字标牌(digital signage)等在户外使用的图像显示装置日益增加。
另外，在日照较强的户外等环境下，有时在佩戴具有偏光功能的太阳镜(以下称为“偏光太阳镜”)的状态下观察图像显示装置，以便减轻炫目。
然而，通常在如液晶显示装置那样的图像显示装置中设有偏光板，在隔着偏光太阳镜观察含有这种偏光板的图像显示装置的显示画面时，当偏光板的吸收轴和偏光太阳镜的偏光的吸收轴一致时，存在显示画面变暗看不清楚(以下称为“黑视(blackout)”)的问题。
另外，作为图像显示装置，除液晶显示装置以外，有机电致发光(有机EL)显示装置也广为人知，但有机EL显示装置为了防止因外部光线反射而引起的显示图像的对比度(明亮对比度)降低，在有机EL元件的视觉观察侧配置有偏光板(圆偏光板)，因而也产生黑视的问题。
针对这样的黑视的问题，例如在专利文献1公开了如下液晶显示装置，该液晶显示装置配置有白色发光二极管和高分子膜(聚酯膜，Polyester film)，所述白色发光二极管作为具有连续且较宽的发光谱的光源，所述高分子膜在液晶单元的视觉观察侧设有偏光板，在该偏光板的视觉观察侧具有3000～30000nm的光程差(retardation)，该高分子膜的慢轴和偏光板的吸收轴形成的夹角被设为大致45度。通过在偏光板的视觉观察侧设置这种高光程差的高分子膜，能够消除黑视的问题。另外，在专利文献1所记载的发明中，在使用白色发光二极管(白色LED)作为背照灯光源的液晶显示装置中，通过使用高光程差的高分子膜，也能防止该高分子膜的光程差值产生特有的干涉色(污点，ニジムラ)。
其中，在使用如专利文献1所记载的那样具有连续且较宽的发光谱的光源的图像显示装置中，作为在偏光板的视觉观察侧配置的保护层，只要具有3000nm以上的光程差即可，不存在上限。在专利文献1所记载的发明中将高分子膜的光程差的上限设为3万，是因为在设为3万以上的较高的光程差时不得不增大膜厚，是从使用操作的观点设定的上限值。另外，图2示出了白色发光二极管的发光谱。
另一方面，在图像显示装置的光源是只具有如CCFL那样在特定波长具有峰值的不连续的发光谱的光源的情况下，为了消除黑视及干涉色(污点)的问题，保护层必须使用具有超过10万nm的光程差的特殊的无机类材料(例如，参照专利文献2等)。另外，图3示出了CCFL的发光谱。
其中，在当前的图像显示装置中要求较高的显色性(扩宽色域)，在想要发挥这样高的显色性的情况下，与从白色发光二极管发出的具有连续且较宽的发光谱的光相比，使用了更窄的发光谱(在特定波长具有峰值的发光谱的光)。
与这样从白色发光二极管发出的具有连续且较宽的发光谱的光相比，在使用了具有更窄的发光谱的光作为图像显示装置的光源的情况下，为了抑制黑视及干涉色(污点)的发生，偏光板的保护层需要使用具有超过10万nm的极高的光程差的特殊材料，而在使用高分子膜来达到这样高的光程差时，膜厚变厚，对于需要薄膜化的装置存在实际应用的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011－107198号公报
专利文献2：日本特开平10－10522号公报
发明内容
发明要解决的问题
鉴于上述现状，本发明的目的在于如下提供图像显示装置，其不使用特殊的无机类材料，具备具有对于需要薄膜化的装置也实用上没有问题的厚度的光学膜，具有较高的显色性，并且即使是具有较窄的发光谱的光源也能够极其高度地抑制黑视及干涉色(污点)的发生。
用于解决问题的手段
本发明的图像显示装置具有顺序地配置了在面内具有双折射率的光学膜和偏光器的结构，其特征在于，以使所述光学膜的慢轴和所述偏光器的吸收轴形成的角度大致为45°的方式设置所述光学膜和所述偏光器，所述光学膜的光程差为3000nm以上，入射到所述光学膜的光的ITU-R BT.2020覆盖率为50％以上。
在本发明的图像显示装置中，优选的是，通过所述光学膜后的光在波长580～780nm之间峰值强度最高的波长透射率为20％以上。
另外，在本发明的图像显示装置中，优选的是，通过所述光学膜后的光在波长580～780nm之间峰值强度最高的波长透射率为20～80％。
另外，优选的是，入射到所述光学膜的光是使用蓝色发光二极管、红色荧光体、和绿色及/或黄色荧光体生成的光，所述红色荧光体是Mn4+激活氟化物络合物荧光体。
在本发明的图像显示装置中，优选的是，入射到所述光学膜的光是从有机电致发光元件发出的光。
在本发明的图像显示装置中，优选的是，入射到所述光学膜的光在波长580nm以上780nm以下的红色区域、波长480nm以上且小于580nm的绿色区域、以及波长380nm以上且小于480nm的蓝色区域的各个区域中分别具有发光谱的峰值，所述红色区域中的发光谱的峰值的半值宽度为70nm以下，所述绿色区域中的发光谱的峰值的半值宽度为60nm以下，所述蓝色区域中的发光谱的峰值的半值宽度为40nm以下。
下面，详细地说明本发明。
本发明者们发现，在具有将在面内具有双折射率的光学膜和偏光器层叠而成的结构的图像显示装置中，提高将该光学膜的光程差和相对于偏光器的配置角度设为规定的范围，并且将入射到光学膜的光设为特定的光，能够成为不需使用特殊的无机类材料、而且具备具有实用上没有问题的厚度的光学膜，具有较高的显色性和优异的黑视及干涉色(污点)防止性能的图像显示装置，从而完成了本发明。
本发明的图像显示装置具有顺序地配置了在面内具有双折射率的光学膜和偏光器的结构。
另外，本发明的图像显示装置也可以在偏光器的光学膜侧的相反侧配置λ/4相位差膜。作为这样的λ/4相位差膜，可以采用延伸膜或使用涂覆型的液晶材料形成的膜等公知的膜。
所述偏光器没有特殊限定，例如只要是由所述λ/4相位差膜和在面内具有双折射率的光学膜夹持，并具有仅使具有特定的振动方向的光透射的功能的偏光器即可，例如可以举出将PVA类膜等延伸、并利用碘或二色性染料等染色而得的PVA类偏光器，PVA的脱水处理物或聚氯乙烯的脱盐酸处理物等多烯类偏光器，使用胆留醇型液晶的反射型偏光器，薄膜结晶膜类偏光器等，其中优选使用PVA类偏光器。
作为所述PVA类偏光器，例如可以举出使如下膜吸附碘或二色性染料等二色性物质并一轴延伸而成的偏光器，所述膜有PVA类膜、部分甲缩醛化聚乙烯醇类膜、乙烯-醋酸乙烯共聚物类部分皂化膜等亲水性高分子膜。其中，适合使用由PVA类膜和碘等二色性物质构成的偏光器。
这样的偏光器的厚度没有特殊限制，通常约为1～100μm。
特别是在用于有机EL显示装置等的情况下，为了应对挠性，不仅是诸如现有的碘类偏光器，也可以是溶致液晶类型或二色性宾-主等涂覆型偏光器。
作为在所述面内具有双折射率的光学膜，作为在所述面内具有双折射率的光学膜，没有特殊限定，例如可以举出由聚碳酸酯、环烯烃聚合物、丙烯、聚酯等构成的膜，其中，从成本及机械强度的观点考虑，优选显示出正的双折射率的膜。显示出正的双折射率是指取向轴方向的折射率大于与取向轴方向垂直的方向的折射率。具体地讲，聚酯基材比较适合。
另外，在下面的说明中，将在面内具有双折射率的光学膜设为聚酯基材进行说明。
所述聚酯基材具有3000nm以上的光程差。在光程差小于3000nm时，在本发明的图像显示装置的显示图像中产生黑视和颜色不同的斑点(ムラ)(以下也称为“干涉色”)。另一方面，作为所述聚酯基材的光程差的上限，从黑视和干涉色方面考虑没有特殊限定。另外，在所述聚酯基材的光程差超过4万nm时，所述聚酯基材的膜厚相当地增厚，在需要薄膜化的装置的情况下，有时在实际应用上成为问题。但是，也存在在数字标牌、车内用途等中优选板状的非常厚的膜厚的情况，在这种情况下，所述聚酯基材的光程差也可以超过10万nm。
从黑视和干涉色防止性能及薄膜化的观点考虑，所述聚酯基材的光程差优选下限为5000nm，更优选下限为7000nm，优选上限为50000nm，更优选上限为41300nm，更加优选上限为25000nm，最优选上限为20000nm。因为在该范围内，能够使所述聚酯基材极其薄膜化。另外，在如上所述的并非必须薄膜化的用途中不受此限，所述聚酯基材的光程差可以约为10万nm，根据聚酯基材的膜厚，所述光程差例如也可以是15万nm或20万nm。
另外，所述光程差利用在聚酯基材的面内折射率最大的方向(慢轴方向)的折射率(nx)、与慢轴方向垂直的方向(进相轴方向)的折射率(ny)、聚酯基材的厚度(d)，通过下面的式子来表示。
光程差(Re)＝(nx-ny)×d
另外，所述光程差例如能够使用王子计测仪器公司制(王子計測機器社製)的“KOBRA-WR”、“PAM-UHR100”进行测定。
另外，使用两片偏光板求出聚酯基材的取向轴方向(主轴的方向)，利用阿贝折射率计(アタゴ社製NAR-4T)求出该取向轴和与取向轴方向垂直的轴这两个轴的折射率(nx、ny)。其中，将显示出较大的折射率的轴定义为慢轴。光学膜的厚度d例如利用千分尺(商品名：Digimatic Micrometer，ミツトヨ社製)测定，将单位换算为nm。也能够根据双折射率(nx-ny)和光学膜的厚度d(nm)之积计算光程差。
另外，在本发明中，优选所述nx-ny(下面也表述为Δn)为0.05～0.40。在所述Δn小于0.05时，有时不能得到充分的黑视抑制效果，并且为得到上述的光程差值所需要的膜厚有时增厚。另一方面，在所述Δn超过0.40时，作为聚酯基材容易产生裂纹、破损等，作为工业材料的实用性明显下降。
所述Δn的更优选的下限为0.07，更优选的上限为0.35。另外，在所述Δn超过0.35时，在耐湿热性试验中，聚酯基材的耐久性有时劣化。为了使在耐湿热性试验中耐久性优异，所述Δn的更优选的上限为0.30。
作为构成所述聚酯基材的材料，只要达到上述的光程差即可，没有特殊限定，是由芳香族二元酸或其酯形成性衍生物、和二元醇或其酯形成性衍生物合成得到的线状饱和聚酯。作为这种聚酯的具体例，能够示例聚乙烯对苯二甲酸酯、聚乙烯间苯二甲酸酯、聚丁烯对苯二甲酸、聚(1，4－亚环己基二亚甲基对苯二甲酸酯)、聚乙烯-2,6-萘二甲酸酯。
另外，聚酯基材使用的聚酯也可以是上述的这些聚酯的共聚物，可以是以上述聚酯为主体(例如80％摩尔以上的成分)、和比率较少(例如20摩尔％以下)的其它种类的树脂混合得到的物质。作为聚酯，聚乙烯对苯二甲酸酯或者聚乙烯-2,6-萘二甲酸酯因力学物性和光学物性等的平衡良好而特别优选。特别优选由聚乙烯-2,6-萘二甲酸酯(PEN)构成。
PEN由于通用性较高而容易获得。在本发明中，即使是如PEN那样通用性极高的膜，也能够获得可以制作显示质量较高的图像显示装置的光学膜。另外，PEN由于透明性、热或机械特性优异，能够通过延伸加工进行光程差的控制，即使固有双折射较大、膜厚较薄，也能够比较容易地获得较大的光程差。
另外，由于近年来图像显示装置自身被弯折、对装置增加曲面造型，因而对于要求挠性的装置，优选使用聚酰亚胺、芳族聚酰胺、聚酰胺亚胺等或者它们的混合物的材料。
作为获得上述聚酯基材的方法没有特别限定，只要是达到上述的光程差的方法即可，例如可以举出这样的方法，把将材料的上述PEN等的聚酯熔融、并挤压成形为片状的未延伸聚酯，在玻化温度以上的温度时使用展幅机(tenter)等对其进行横向延伸，然后进行热处理。
作为上述横向延伸温度，优选80～130℃，更优选90～120℃。并且，横向延伸倍率优选2.5～6.0倍，更优选3.0～5.5倍。在上述横向延伸倍率超过6.0倍时，所得到的聚酯基材的透明性容易下降，在横向延伸倍率小于2.5倍时，延伸张力也减小，因而所得到的聚酯基材的双折射减小，光程差有时不能达到3000nm以上。
另外，在本发明中也可以是，使用双轴延伸试验装置，在上述条件下进行上述未延伸聚酯的横向延伸，然后进行相对于该横向延伸的流动方向的延伸(下面也称为纵向延伸)。在这种情况下，上述纵向延伸优选延伸倍率为2倍以下。在上述纵向延伸优选延伸倍率超过2倍时，Δn的值有时不能处于上述优选的范围内。
另外，作为上述热处理时的处理温度，优选100～250℃，更优选180～245℃。
作为将利用上述的方法制作的聚酯基材的光程差控制为3000nm以上的方法，可以举出适当设定延伸倍率和延伸温度、所制作的聚酯基材的膜厚的方法。具体地讲，例如在延伸倍率越高、延伸温度越低、而且膜厚越厚时，容易得到越高的光程差，在延伸倍率越低、延伸温度越高、而且膜厚越薄时，容易得到越低的光程差。
作为所述聚酯基材的厚度，对于需要薄膜化的装置，需要实际应用不会成为问题的厚度，具体地讲，优选在10～500μm的范围内。在小于10μm时，所述聚酯基材的光程差不能达到3000nm以上，并且力学特性的各向异性变明显，容易产生裂纹、破损等，作为工业材料的实用性明显下降。另一方面，在超过500μm时，有时在实际应用上成为问题，并且聚酯基材非常刚直，高分子膜特有的柔软性下降，作为工业材料的实用性依旧下降，因而不是优选方式。所述聚酯基材的厚度的更优选的下限为20μm，更优选的上限为400μm，更加优选的上限为300μm。
另外，对于数字标牌和车内用途等不特别需要薄膜化的装置，上限也可以是10mm等。
另外，所述聚酯基材优选在可见光区域中的透射率为80％以上，更优选84％以上。另外，所述透射率能够根据JIS K7361-1(塑料-透明材料的全光透射率的试验方法)进行测定。
另外，在本发明中，也可以在不脱离本发明的主旨的范围内，对所述聚酯基材进行皂化处理、辉光放电处理、电晕放电处理、紫外线(UV)处理、及火焰处理等表面处理。
在本发明的图像显示装置中，在配置所述聚酯基材等的光学膜时，偏光器的吸收轴和所述光学膜的慢轴形成的夹角大致为45°。由此，无论偏光太阳镜等的偏光板是什么样的角度，都能够得到较高的透射光，不会产生黑视的问题。另外，所述角度不需要是严格的45°，只要在不破坏本发明的效果的范围内，则可以根据需要适当调节。所述角度的优选的范围是30～60°，更优选40～50°。
在本发明的图像显示装置中，作为在所述的条件下将所述光学膜配置在偏光器的视觉观察侧的方法，既可以在偏光器的最外层直接层叠光学膜，也可以隔着以往公知的其它的透明部件进行配置。
另外，也可以在本发明的图像显示装置的视觉观察侧最表面设置并贴合光学膜。
在直接配置所述光学膜或者隔着其它的透明部件进行配置时，使用设置了粘接层的光学膜也是优选的方式。此时，其它的透明部件可以配置在光学膜和偏光器之间，也可以配置在比光学膜靠观察者侧。
所述光学膜优选在与所述偏光器侧相反的一侧的面上层叠光学功能层而构成光学层叠体。
所述光学功能层没有特殊限定，只要是能够发挥光学功能的层即可，如具有条形码性能的条形码层、低折射率层等。另外，作为所述条形码层和低折射率层等没有特殊限定，能够利用与以往公知的方法相同的方法形成。
所述光学层叠体在基于JIS K5600-5-4(1999)的铅笔硬度试验(荷重4.9N)中，优选硬度为HB以上，更优选H以上。
另外，所述光学层叠体优选全光线透射率为80％以上。在小于80％时，在安装于有机EL显示装置的情况下，有可能破坏颜色再现性和视觉观察性，此外有可能不能得到期望的对比度。优选所述全光线透射率为90％以上。
所述全光线透射率能够使用雾度仪(村上色彩技術研究所製、产品型号：HM-150)，根据依据于JIS K-7361的方法进行测定。
另外，所述光学层叠体优选雾度(haze)为1％以下。在超过1％时，不能得到期望的光学特性，将所述光学层叠体设置在图像显示装置上时的视觉观察性下降。
所述雾度能够使用雾度仪(村上色彩技術研究所製、产品型号：HM-150)，根据依据于JIS K-7136的方法进行测定。
本发明的图像显示装置入射到所述光学膜的光，ITU-R BT.2020覆盖率为50％以上。这样的光是具有比以往来自白色发光二极管的光狭窄的发光谱的光，因而本发明的图像显示装置成为具有较高的显色性的装置。
其中，通过RGB(红、绿、蓝)三种颜色的混合而再现的色域用CIE1931-x y色度图上的三角形示出。所述三角形通过规定RGB各颜色的顶点坐标并连接各顶点而形成。在该RGB的发光谱都是锐利波谱时，在CIE1931-x y色度图中，R的顶点坐标是x的值增大、y的值减小，G的顶点坐标是x的值减小、y的值增大，B的顶点坐标是x的值减小、y的值减小。即，在RGB的发光谱都是锐利波谱时，在CIE1931-x y色度图中，连接RGB各颜色的顶点坐标而成的三角形的面积增大，能够再现的色域的宽度扩宽。
在本发明中，入射到所述光学膜的光的ITU-R BT.2020覆盖率为50％以上，所述ITU-R BT.2020覆盖率是指入射到光学膜的光的色域的三角形的面积中与CIE1931-x y色度图中的ITU-R BT.2020规定的三角形的面积的重叠部分的面积的比率。
在入射到所述光学膜的光的ITU-R BT.2020覆盖率小于50％时，本发明的图像显示装置的显色性不充分。所述ITU-R BT.2020覆盖率的优选的下限为60％，更优选的下限为65％。
另外，入射到所述光学膜的光的ITU-R BT.2020覆盖率的计算，例如对于液晶显示装置和白色OLED的情况，使从光源经由滤色器，例如对于诸如RGB三种颜色分涂OLED的情况，使不经由滤色器，求出RGB各颜色的顶点坐标，根据入射到光学膜的光的色域的三角形的面积中与ITU-R BT.2020规定的三角形的面积的重叠部分的面积的比率进行计算。
在本发明的图像显示装置的光学膜通过的光，优选在波长580～780nm之间峰值强度最高的波长透射率为20％以上(下面，将所述波长透射率为20％以上的图像显示装置也称为本发明的图像显示装置(1))。在所述波长透射率小于20％时，在本发明的图像显示装置(1)中，即使是相对于偏光器限定配置角度来配置具有上述规定的光程差的光学膜，有时也导致产生干涉色。所述波长透射率的优选的下限为40％，更优选的上限为60％。
在此，以智能电话为代表的图像显示装置有时在手中向各个方向移动着使用，当在佩戴偏光太阳镜的状态下观察图像显示装置时，有时产生如下情况时的色调的变化即色差较大的问题，即，偏光太阳镜的吸收轴和图像显示装置的偏光器吸收轴处于平行尼科耳(parallel Nicol)状态的情况、和处于正交尼科耳(cross Nicol)状态的情况。
因此，本发明的图像显示装置在所述光学膜通过的光，优选在波长580～780nm之间峰值强度最高的波长透射率为20～80％(下面，将所述波长透射率为20～80％的图像显示装置也称为本发明的图像显示装置(2))。在所述波长透射率小于20％时，在本发明的图像显示装置(2)中，即使是相对于偏光器限定配置角度来配置具有上述规定的光程差的光学膜，有时也产生干涉色，在所述波长透射率超过80％时，在从不同的方向观察本发明的图像显示装置(2)的显示画面时，有时色差增大。本发明的图像显示装置(2)的所述波长透射率的更优选的下限为40％，更优选的上限为60％。
这样，本发明的图像显示装置(2)优选如以智能电话所代表的那样能够自由变更显示画面的方向。并且，对于这样的图像显示装置(2)，在应用于数字标牌的情况下也能够自由变更配置角度，如将作为横长的TV而制造的装置将朝向改变90度而作为纵长的图像显示装置等。
另外，下面在不区分本发明的图像显示装置(1)和本发明的图像显示装置(2)的情况下，表述为本发明的图像显示装置进行说明。
另外，通过所述光学膜的光的所述波长透射率的测定在如下状态下进行：对于具有在面内顺序地配置了具有双折射率的光学膜和偏光器的结构的图像显示装置，在图像显示装置的观察者侧配置另一个偏光器，在偏光器的吸收轴和另一个偏光器的吸收轴为平行尼科耳的状态下进行。
另外，通过所述光学膜的光的所述波长透射率也可以通过如下所述的仿真来求出。
即，设入射到光学膜的光的强度为I0，设光学膜相对于波长590nm的相位差为Re，设入射的光的振动方向和光学膜的慢轴所形成的角度为θ，设将构成光学膜的材料的可见光区域(波长380nm以上波长780nm以下)的波长的双折射率(Δn(λ))、除以构成光学膜的材料的590nm的双折射率(Δn(590nm))得到的值为N(λ)，此时能够用下面的式(A)表示透射光学膜的光的强度即I。另外，以入射到光学膜的光是在位于比光学膜更靠显示元件侧的偏光器通过的直线偏光为前提。
I＝I0-I0·sin2(2θ)·sin2(π·N(λ)·Re/λ) (A)
其中，θ为45°，因而上述式(A)能够用下面的式(B)表示。
I＝I0-I0·sin2(π·N(λ)·Re/λ) (B)
根据上述式(B)，能够计算在波长580～780nm之间峰值强度最高的波长的透射率，也能够决定光学膜的设计值。
上述的本发明的图像显示装置(1)优选在被固定的状态下使用，在这样使用的本发明的图像显示装置(1)中，所述波长透射率的上限也可以是100％。其理由如下所述。
偏光太阳镜等偏光透镜的吸收轴方向成为与水平面平行的方向。由于来自水面的反射光中S偏光的成分比P偏光多，因而该方向是为防止因在水面的反射而造成的晃眼而设定的偏光方向。与此相同，在图像显示装置设置的偏光器的吸收轴也与水平面平行，因而在上述平行尼科耳时可以设计为100％。
另外，本发明的图像显示装置(2)由上述的结构构成，因而在暗处进行白色显示，并抑制了在偏光太阳镜吸收轴和偏光器的吸收轴形成的角度为0°(平行尼科耳)时和为90°(正交尼科耳)时的正面色调的变化(色差)。
在本发明的图像显示装置中，优选入射到所述光学膜的光是使用蓝色发光二极管、红色荧光体、和绿色及/或黄色荧光体生成的光，所述红色荧光体是Mn4+激活氟化物络合物荧光体。即，所述蓝色发光二极管发出蓝色光，所述绿色及/或黄色荧光体对该蓝色光进行波长变换而发出绿色光及/或黄色光，所述红色荧光体对所述蓝色光进行波长变换而发出红色光，对这些蓝色光、绿色光及/或黄色光、和红色光进行混色而形成白色光。特别是，所述红色荧光体通过使用Mn4+激活氟化物络合物荧光体，能够适合形成满足所述的波长透射率和ITU-R BT.2020覆盖率的光。
所述Mn4+激活氟化物络合物荧光体具体地讲优选是KSF荧光体。
另外，所述KSF荧光体是指化学式为K2SiF6：Mn的红色荧光体。图1示出了所述红色荧光体使用KSF荧光体的光源的发光谱，如图1所示，所述红色荧光体是KSF荧光体，例如与图2所示的白色发光二极管的发光谱相比，红色区域侧的发光谱变锐利(半值宽度变窄)，能够扩大色域。
另外，在本发明的图像显示装置中，满足所述的波长透射率和ITU-R BT.2020覆盖率的光，优选是从有机电致发光(EL)元件发出的光。
本发明的图像显示装置为有机EL显示装置，有机EL显示装置具有如下的优点：通过自我着色而使视觉观察性提高，由于是与液晶显示装置不同的全固体显示器，因而耐冲击性良好，响应速度变快，而且温度变化产生的影响较小，视场角较大等。
另外，所述有机EL显示装置具有上述的偏光板，因而能够防止外部光线反射。
所述有机EL元件没有特殊限定，例如可以举出阳极/有机EL层/阴极的层叠构造，作为所述有机EL层，可以举出由发光层、电子和空穴(hole)的注入层及输送层构成的结构。
作为这样的有机EL元件和有机EL层，可以举出以往公知的有机EL元件和有机EL层。
另外，在本发明的图像显示装置中，作为满足所述的波长透射率和ITU-R BT.2020覆盖率的光，还可以是使用蓝绿色LED和红色激光器形成的光。即使是这样使用蓝绿色LED和红色激光器形成的光，也能够满足所述的波长透射率和ITU-R BT.2020覆盖率，并消除干涉色。
作为所述蓝绿色LED，能够使用蓝色LED和绿色荧光体得到。另外，所述红色激光器没有特殊限定，能够使用以往公知的激光器。
入射到本发明的图像显示装置的光学膜的光，如上所述与以往来自白色发光二极管的光相比，光的发光谱更窄，具体地讲，优选从所述发光元件发出的光在波长580nm以上780nm以下的红色区域、波长480nm以上且小于580nm的绿色区域、以及波长380nm以上且小于480nm的蓝色区域的各个区域中分别具有发光谱的峰值，所述红色区域中的发光谱的峰值的半值宽度为70nm以下，所述绿色区域中的发光谱的峰值的半值宽度为60nm以下，所述蓝色区域中的发光谱的峰值的半值宽度为40nm。
入射到所述光学膜的光的各颜色的发光谱的峰值的半值宽度在上述范围中，由此本发明的图像显示装置具有较高的显色性。
另外，在本发明的图像显示装置(1)中，通过设计成使所述的波长透射率达到20％以上，即使是具有诸如使用了上述的KSF荧光体的光那样锐利的发光谱的光源，也能够极其高度地抑制干涉色。
另外，在本发明的图像显示装置(2)中，通过设计成使所述的波长透射率达到20～80％，即使是具有诸如使用了上述的KSF荧光体的光那样锐利的发光谱的光源，也能够极其高度地抑制干涉色。
优选的是，所述红色区域中的发光谱的峰值的半值宽度为60nm以下，所述绿色区域中的发光谱的峰值的半值宽度为50nm以下，所述蓝色区域中的发光谱的峰值的半值宽度为30nm。
另外，关于所述各峰值的半值宽度，例如是求出成为绿色区域(波长480nm以上且小于580nm)的峰值强度的一半强度的波长(波长在从峰值强度波长观察时位于短波长侧和长波长侧)，作为长波长侧与短波长侧的波长之差。
本发明的图像显示装置是尤其对具有如下发光谱的光有效的设计，即在蓝色区域、绿色区域及红色区域中半值宽度最窄的区域是红色区域的发光谱。即，在本发明中，最优选所述红色区域中的发光谱的半值宽度为30nm以下。作为具有这种发光谱的光，特别是，从使用了上述的KSF荧光体的光源发出的光特别适合。
另外，关注于红色区域的发光谱的理由如下所述。
图1是红色荧光体使用了KSF荧光体的光源的发光谱，图2是白色发光二极管的发光谱，图4是使用式(A)计算如下情况时的透射率的曲线图，即设θ为45°，设N(λ)为将聚乙烯对苯二甲酸酯的可见光区域(波长380nm以上780nm以下)的波长的双折射率除以波长590nm的双折射率得到的值，设光学膜相对于波长590nm的相位差Re为10000nm的情况时。图5是把将图1和图4相乘得到的曲线、与图1的曲线重叠而成的曲线图，图6是把将图2和图4相乘得到的曲线、与图2的曲线重叠而成的曲线图。
根据图4，由于光学膜的光程差值和双折射率的波长依存性的影响，发光谱变化的周期与波长的增大对应地增大。并且，如图5及图6所示，在将光源的发光谱和光学膜的透射率重叠时，发光谱特别不容易进入到红色区域中，因而关注于红色区域中的发光谱。
具有顺序地配置了在面内具有双折射率的光学膜和偏光器的结构的上述本发明的图像显示装置，能够通过利用公知的方法在发出所述光的光源上配置所述偏光器和光学膜而制得。
发明效果
本发明的图像显示装置具有上述的结构，因而即使是具有较高的显色性、并且具有狭窄的发光谱的光源，也能够极高度地抑制黑视及干涉色(污点)。
因此，本发明的图像显示装置能够适合用于有机电致发光(EL)显示装置及液晶显示装置(LCD)。
附图说明
图1是示出作为红色荧光体使用了KSF荧光体的光源的发光谱的图。
图2是示出白色发光二极管的发光谱的图。
图3是示出CCFL的发光谱的图。
图4是使用式(A)计算如下情况时的透射率的曲线图，即设θ为45°，设N(λ)为将聚乙烯对苯二甲酸酯的可见光区域(波长380nm以上780nm以下)的波长的双折射率除以波长590nm的双折射率得到的值，设光学膜相对于波长590nm的相位差Re为10000nm的情况时。
图5是把将图1和图4相乘得到的曲线、与图1的曲线重叠而成的曲线图。
图6是把将图2和图4相乘得到的曲线、与图2的曲线重叠而成的曲线图。
图7是将iMac Retina4K的RGB各自的波谱重叠而成的曲线图。
图8是将iPhone(注册商标)6Plus的RGB各自的波谱重叠而成的曲线图。
具体实施方式
下面，列举实施例及比较例更详细地说明本发明，但本发明不限于这些实施例及比较例。
另外，在文章中，只要没有特殊说明，“部”或者“％”是指质量基准。
在实施例及比较例中制作的透光性基材等的光程差是按照以下所述进行测定的。
(光程差的测定)
使用王子计测仪器公司制(王子計測機器社製)“PAM-UHR100”测定了光程差值小于20000nm的光学膜的光程差。
光程差值超过20000nm的光学膜的光程差是按照以下所述进行测定的。
首先，使用两片偏光板求出光学膜的取向轴方向，利用阿贝折射率计(爱拓公司制造(アタゴ社製)的NAR-4T)求出与取向轴方向垂直的两个轴相对于波长590nm的折射率(nx、ny)。其中，将显示出较大的折射率的轴定义为慢轴。光学膜的厚度d(nm)使用电子千分尺(安立公司制造(アンリツ社製))测定，将单位换算为nm。根据双折射率(nx-ny)和光学膜的厚度d(nm)之积计算光程差。
(入射到光学膜的光的发光谱测定)
发光谱能够使用分光光度计进行测定。在测定时，使图像显示装置显示白色，将分光光度计的受光器按照与显示装置的光出射面垂直的方式设置，设视场角为1°。作为测定装置，可以使用柯尼卡美能达公司制造的(コニカミノルタ社製)分光放射亮度计CS-2000和拓普康公司制造的(トプコン社製)分光放射计SR-LEDW-5N、SR-UL2。
(入射到光学膜的光的色域测定)
入射到光学膜的光的色域能够通过RGB三原色的混合进行再现，并用CIE1931-x y色度图上的三角形示出。所述三角形通过规定RGB各颜色的顶点坐标并连接各顶点而形成。RGB各颜色的顶点坐标能够使用分光光度计进行测定。在测定时，使分别显示图像显示装置的RGB，将分光光度计的受光器按照与图像显示装置的光出射面垂直的方式设置，设视场角为1°。测定装置能够使用柯尼卡美能达公司制造的分光放射亮度计CS-2000和拓普康公司制造的分光放射计SR-LEDW-5N、SR-UL2。
另外，在表1中示出了BT.2020规定的RGB的x y数据、作为使用了KSF荧光体的光源是示出了iMac Retina4K的光的RGB的x y数据、作为使用了白色LED的光源是示出了iPhone(注册商标)6Plus的光的RGB的x y数据。
(BT.2020覆盖率)
色域的覆盖率是指计算入射到光学膜的光的色域的三角形的面积中与CIE1931-xy色度图中的BT.2020规定的三角形的面积的重叠部分的面积的比率，并在表1中示出结果。
[表1]
(半值宽度计算)
作为使用了KSF荧光体的光源，在iMac Retina4K使分别显示RGB，利用与入射到光学膜的光的色域测定相同的方法，测定了各区域的发光谱。作为使用了白色LED的光源，在iPhone(注册商标)6Plus也进行了相同的测定。
另外，在表2中示出了来自各个光源的光的RGB各自的波谱的峰值波长(nm)及其半值宽度(nm)，图7示出了将iMac Retina4K的RGB各自的波谱重叠得到的曲线图，图8示出了将iPhone(注册商标)6Plus的RGB各自的波谱重叠得到的曲线图。
[表2]
(光学膜的制作)
将聚乙烯对苯二甲酸酯材料在290℃下熔融，使通过膜形成模而挤压成片状，使紧密贴合在进行水冷冷却后的旋转急冷辊上进行冷却，制作了未延伸膜。
利用双轴延伸试验装置(东洋精机公司制造(東洋精機社製))在120℃下将该未延伸膜预热1分钟，然后在120℃下以延伸倍率4.5倍进行延伸，然后在与此延伸方向成90度的方向以延伸倍率1.5倍进行延伸，得到了nx＝1.70、ny＝1.60、膜厚15μm的光学膜。波长590nm时的光程差为1500nm。
利用上述方法变更膜厚制作了光程差＝1500nm、2000nm、3000nm、4100nm、6000nm、8200nm、9000nm、10000nm、11500nm、12980nm、13300nm、25200nm、28000nm、28300nm、36000nm、41300nm、101000nm、101400nm的光学膜。
(实施例1～9)
将使用了KSF荧光体的iMac Retina4K(Apple公司制)的位于比接近观察者侧的偏光器更靠观察者侧的部件卸下，计算入射到光学膜的光的ITU-R BT.2020覆盖率是73％。在比偏光器更靠观察者侧通过粘接而粘接了光程差为3000nm、6000nm、8200nm、9000nm、11500nm、13300nm、28300nm、36000nm、41300nm的各光学膜，制作了图像显示装置。偏光器的吸收轴和光学膜的慢轴形成的角度为45°。
(比较例1～17)
将光学膜的光程差设为1500nm(比较例1)、2000(比较例2)，除此以外与实施例1相同，制作了图像显示装置。并且，将光源使用了白色LED的iPhone(注册商标)6Plus(Apple公司制)的位于比接近观察者侧的偏光器更靠观察者侧的部件卸下，计算入射到光学膜的光的ITU-R BT.2020覆盖率是49％。在比偏光器更靠观察者侧通过粘接而粘接了表3所示的各光程差值的各光学膜，制作了比较例3～17的图像显示装置。偏光器的吸收轴和光学膜的慢轴形成的角度为45°。
(参考例1～4)
将光程差设为4100nm(参考例1)、10000(参考例2)、28000(参考例3)、101400nm(参考例4)，除此以外与实施例1相同，制作了图像显示装置。
(色调评价)
使所制作的图像显示装置显示白色，隔着偏光太阳镜进行了色调评价，并按照以下的基准进行了评价。此时，图像显示装置的偏光器的吸收轴、偏光太阳镜成为平行尼科耳的状态。
×：干涉色较强
△：虽然存在干涉色，但是在实际应用上不成问题的级别
○：隐约看到干涉色
◎：看不到干涉色
(通过光学膜后的光的透射率测定方法)
利用分光放射亮度计CS-2000(柯尼卡美能达公司制造(コニカミノルタ社製))，测定在实施例、比较例、参考例中制作的图像显示装置中、在波长580～780nm之间峰值强度最高的波长的强度A。然后，在各图像显示装置的观察者侧配置另一个偏光器，在偏光器的吸收轴和另一个偏光器的吸收轴为平行尼科耳的状态下测定强度B，计算(强度B/强度A)×100，求出透射率。另外，在使用了包含KSF荧光体的光源的情况下，测定在波长580～780nm之间峰值强度最高的波长即波长630nm的透射率，在使用白色LED的情况下，测定在波长580～780nm之间峰值强度最高的波长即波长605nm的透射率。
(显色性评价)
使贴合了相同光程差值的光学膜的采用各种光源的图像显示装置进行彩色显示，由15个人评价了哪台图像显示装置的显色性更高。
○：回答显色性较高的人有8人以上
×：回答显色性较高的人不足8人
[表3]
实施例的图像显示装置由于入射到光学膜的光的ITU-R BT.2020覆盖率为50％以上，因而显色性良好。另外，光学膜的光程差为3000nm以上，并且以该光学膜的慢轴和偏光器的吸收轴形成的角度大致为45°的方式进行配置，因而也不产生黑视的问题。另外，如表3所示，透射光学膜的波长630nm的光的透射率为20％以上，因而也抑制了干涉色的产生。
另外，如表3所示，参考例1～3的图像显示装置虽然未产生显色性及黑视的问题，但是透射光学膜的波长630nm的光的透射率小于20％，因而干涉色成为问题。
根据实施例及参考例的结果确认到，在入射到光学膜的光的ITU-R BT.2020覆盖率为50％以上时，显色性良好，通过将光学膜的光程差设为3000nm以上，并且以该光学膜的慢轴和偏光器的吸收轴形成的角度大致为45°的方式进行配置，能够解决黑视的问题，但是在所采用光源使用了红色区域中的发光谱的半值宽度较窄的KSF荧光体的情况下，为了可靠地解决干涉色的问题，需要使透射光学膜的波长630nm的光的透射率为20％以上。另外，参考例4的图像显示装置虽然显色性、黑视及干涉色的结果良好，但是光学膜的膜厚极厚达1014μm，在以薄膜用途为目的的情况下，在实际应用上将成为问题。另外，表5示出了光学膜的双折射率和膜厚的关系。
另一方面，比较例的图像显示装置在光学膜的光程差小于3000nm时，干涉色成为问题(比较例1、2、3、4)，在光学膜的光程差为3000nm以上，并且以该光学膜的慢轴和偏光器的吸收轴形成的角度大致为45°的方式进行配置时，入射到光学膜的光的红色区域中的发光谱的半值宽度较宽，因而无论波长605nm的光的透射率是百分之几，都能够防止干涉色和黑视，但是由于入射到光学膜的光的ITU-R BT.2020覆盖率小于50％，因而显色性较差(比较例5～17)。
(实施例10～14)
将使用了KSF荧光体的iMac Retina4K(Apple公司制)的位于比接近观察者侧的偏光器更靠观察者侧的部件卸下，计算入射到光学膜的光的ITU-R BT.2020覆盖率是73％。在比偏光器靠观察者侧通过粘接而粘接了光程差为3000nm、6000nm、8200nm、12980nm、25200nm的各种光学膜，制作了图像显示装置。偏光器的吸收轴和光学膜的慢轴形成的角度为45°。
(比较例18～32)
使用光程差为1500nm(比较例18)、2000(比较例19)的光学膜，除此以外与实施例10相同，制作了图像显示装置。
并且，将光源使用了白色LED的iPhone(注册商标)6Plus(Apple公司制)的位于比接近观察者侧的偏光器更靠观察者侧的部件卸下，计算入射到光学膜的光的ITU-RBT.2020覆盖率是49％。在比偏光器靠观察者侧通过粘接而粘接了表4所示的光程差值的各光学膜，制作了比较例20～32的图像显示装置。偏光器的吸收轴和光学膜的慢轴形成的角度为45°。
(参考例5～10)
使用光程差为4100nm(参考例5)、9000(参考例6)、10000(参考例7)、11500nm(参考例8)、33000(参考例9)及101000nm(参考例10)的光学膜，除此以外与实施例10相同，制作了图像显示装置。
(色调评价)
使用在实施例、比较例、参考例中制作的图像显示装置进行了以下的色调评价。
在暗处使所制作的图像显示装置显示白色，由10人同时进行观察在偏光太阳镜吸收轴和偏光板的吸收轴形成的角度为0°(平行尼科耳)时和90°(正交尼科耳)时的正面色调，并按照以下的基准进行了评价。
将最多数的评价作为观察结果。
×：干涉色较强
△：虽然存在干涉色，但是在实际应用上不成问题的级别
○：隐约看到干涉色
◎：看不到干涉色
(通过光学膜后的光的透射率测定方法)
利用分光放射亮度计CS-2000(柯尼卡美能达公司制造(コニカミノルタ社製))，测定在实施例、比较例、参考例中制作的图像显示装置中、在波长580～780nm之间峰值强度最高的波长的强度A。然后，在各图像显示装置的观察者侧配置另一个偏光器，在偏光器的吸收轴和另一个偏光器的吸收轴为平行尼科耳的状态下测定强度B，计算(强度B/强度A)×100，求出透射率。另外，在使用包含KSF荧光体的光源的情况下，测定在波长580～780nm之间峰值强度最高的波长即波长630nm的透射率，在使用白色LED的情况下，测定在波长580～780nm之间峰值强度最高的波长即波长605nm的透射率。
另外，在偏光器的吸收轴和另一个偏光器的吸收轴为正交尼科耳状态的情况下，同样首先测定强度A，然后在偏光器的吸收轴和另一个偏光器的吸收轴为正交尼科耳的状态下测定强度C，计算(强度C/强度A)×100，求出透射率。
(显色性评价)
使贴合了相同光程差值的光学膜的采用各种光源的图像显示装置进行彩色显示，由15个人评价了哪台图像显示装置的显色性更高。
○：回答显色性较高的人有8人以上
×：回答显色性较高的人不足8人
(色差判定)
使用在实施例、比较例、参考例中制作的图像显示装置进行了以下的色差评价。
在暗处使图像显示装置显示白色，由10人同时进行观察在偏光太阳镜吸收轴和偏光板的吸收轴形成的角度为0°(平行尼科耳)时和90°(正交尼科耳)时的正面色调，并按照以下的基准进行了评价。
将最多数的评价作为观察结果。
◎：不存在平行尼科耳时和正交尼科耳时的色差。
○：少许存在平行尼科耳时和正交尼科耳时的色差。
△：虽然存在平行尼科耳时和正交尼科耳时的色差，但是在实际应用上不成问题。
×：平行尼科耳时和正交尼科耳时的色差较多，不能使用。
[表4]
实施例的图像显示装置由于入射到光学膜的光的ITU-R BT.2020覆盖率为50％以上，因而显色性良好。另外，光学膜的光程差为3000nm以上，并且以该光学膜的慢轴和偏光器的吸收轴形成的角度大致为45°的方式进行配置，因而也不产生黑视的问题。另外，如表4所示，透射光学膜的波长630nm的光的透射率为20～80％，因而也抑制了干涉色的产生，并且色差的评价也良好。
另外，如表4所示，参考例5～9的图像显示装置虽然显色性良好、而且也未产生黑视的问题，但是透射光学膜的波长630nm的光的透射率偏离20～80％，因而干涉色及色差成为问题。
根据实施例及参考例5～9的结果确认到，在入射到光学膜的光的ITU-R BT.2020覆盖率为50％以上时，显色性良好，通过将光学膜的光程差设为3000nm以上，并且以该光学膜的慢轴和偏光器的吸收轴形成的角度大致为45°的方式进行配置，能够解决黑视的问题，但是在所采用光源使用了红色区域中的发光谱的半值宽度较窄的KSF荧光体的情况下，为了可靠地解决干涉色的问题，需要使透射光学膜的波长630nm的光的透射率为20～80％。
另外，参考例10的图像显示装置虽然显色性、黑视、干涉色及色差的结果良好，但是光学膜的膜厚极厚达1010μm，在实际应用上成为问题。另外，表5示出了光学膜的双折射率和膜厚的关系。
另一方面，比较例的图像显示装置在光学膜的光程差小于3000nm时，干涉色成为问题(比较例18、19、20、21)，比较例22～32的图像显示装置由于入射到光学膜的光的红色区域中的发光谱的半值宽度较宽，通过将光学膜的光程差设为3000nm以上，并且以该光学膜的慢轴和偏光器的吸收轴形成的角度大致为45°的方式进行配置，即使波长605nm的光的透射率偏离20～80％时，也能够防止干涉色、黑视和色差，但是由于入射到光学膜的光的ITU-R BT.2020覆盖率小于50％，因而显色性较差。
[表5]
光程差/nm 膜厚/um
1500 15
2000 20
3000 30
4100 41
6000 60
8200 82
9000 90
10000 100
11500 115
12980 129.8
13300 133
25200 252
28000 280
28300 283
33000 330
36000 360
41300 413
101000 1010
101400 1014
产业上的可利用性
本发明由于具有上述结构，因此合适作为如下图像显示装置：其不使用特殊的无机类材料，具备具有对于需要薄膜化的装置也实用上没有问题的厚度的光学膜，具有较高的显色性，并且即使是具有较窄的发光谱的光源也能够极其高度地抑制黑视及干涉色(污点)的发生。

Claims (6)

1.一种图像显示装置，其具有顺序地配置了在面内具有双折射率的光学膜和偏光器的结构，其特征在于，
以使所述光学膜的慢轴和所述偏光器的吸收轴形成的角度大致为45°的方式设置所述光学膜和所述偏光器，
所述光学膜的光程差为3000nm以上，
入射到所述光学膜的光的ITU-R BT.2020覆盖率为50％以上。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，
通过光学膜后的光在波长580～780nm之间峰值强度最高的波长透射率为20％以上。
3.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，
通过光学膜后的光在波长580～780nm之间峰值强度最高的波长透射率为20～80％。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，
入射到光学膜的光是使用蓝色发光二极管、红色荧光体、和绿色及/或黄色荧光体生成的光，
所述红色荧光体是Mn4+激活氟化物络合物荧光体。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，
入射到光学膜的光是从有机电致发光元件发出的光。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，
入射到光学膜的光在波长580nm以上780nm以下的红色区域、波长480nm以上且小于580nm的绿色区域、以及波长380nm以上且小于480nm的蓝色区域的各个区域中分别具有发光谱的峰值，所述红色区域中的发光谱的峰值的半值宽度为70nm以下，所述绿色区域中的发光谱的峰值的半值宽度为60nm以下，所述蓝色区域中的发光谱的峰值的半值宽度为40nm以下。
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