JP2014123568A - 光学フィルム及びこれを含む有機発光表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明による光学フィルムは、互いに対向する第1面及び第2面を備え、前記第1面には、曲面表面になっている複数のグルーブが陰刻されたパターンを有し、前記グルーブは、深さが幅より大きく形成され、1より大きい屈折率を有する材質からなる高屈折率パターン層と、前記高屈折率パターン層の屈折率より小さな屈折率を有する材質からなり、前記複数のグルーブを満たす充填物質を含む低屈折率パターン層とを有する。
【選択図】 図1
Description
ここで、アノードとカソードとの間に電圧を印加すれば、正孔は、アノードから有機発光層内に注入され、電子は、カソードから有機発光層内に注入される。この時、有機発光層内に注入された正孔及び電子は、有機発光層で再結合して励起子(exciton)を生成し、このような励起子が励起状態から基底状態で遷移しつつ光を放出する。
その一つである微細空洞構造(microcavity structure)を用いる技術は、発光する特定波長の光を共鳴(resonance)させて強度を高め、外部に出させる技術である。
すなわち、アノードとカソードとの距離を赤色(R)、緑色(G)、青色(B)それぞれの代表波長にマッチングさせて設計し、それに相応する光のみ共鳴させて外部に出し、それ以外の光は弱める構造であり、結果的に外部に出た光の強度が強くなってシャープになり、これによって輝度、色純度が増加するという長所を持つ。そして、このような輝度の増加は低電力消費をもたらし、これは寿命延長につながる。
すなわち、視聴角度が正面から側面にチルトするほど短波長側で最大共振波長を示すようになって、短波長側に色変化(color shift)が現れる。
例えば、正面ではホワイトを示したとしても、側面ではブルーシフト(blue shift)現象のためホワイトが青色を帯びる(bluish)現象が現われるという問題がある。
前記充填物質は、光拡散体又は光吸収体が含まれた透明プラスチック材質からなることが好ましい。
前記低屈折率パターン層は、前記複数のグルーブに対応する複数の突出パターンを有するフィルム状になっていることが好ましい。
前記低屈折率パターン層は、光拡散体又は光吸収体が含まれた透明プラスチック材質からなることが好ましい。
前記グルーブの幅に対する深さの比で定義されるアスペクト比は、1より大きくて3より小さいことが好ましい。
前記複数のグルーブは、ストライプ状に延長された形態であることが好ましい。
前記複数のグルーブは、ドット状であることが好ましい。
前記複数のグルーブを形成する前記曲面表面は、非球面であることが好ましい。
前記高屈折率パターン層の幅に対する前記複数のグルーブの幅の合計が占める割合は、25%〜50%であることが好ましい。
前記低屈折率パターン層の下部に第1粘着層がさらに形成されることが好ましい。
前記高屈折率パターン層の上部に円偏光層がさらに形成されることが好ましい。
前記高屈折率パターン層と前記円偏光層との間に、前記高屈折率パターン層から前記円偏光層に向かって順次に配置される第1基材及び第2粘着層がさらに形成されることが好ましい。
前記円偏光層は、前記第2粘着層上に順次配置される位相変換層、直線偏光層、第2基材を含むことが好ましい。
前記高屈折率パターン層の上部に反射防止膜がさらに形成されることが好ましい。
前記高屈折率パターン層と前記反射防止膜との間に前記第1基材が形成されることが好ましい。
前記高屈折率パターン層と前記第1基材との間に位相変換層及び直線偏光層を備える円偏光層がさらに形成されることが好ましい。
前記第1粘着層と前記反射防止膜との間に、前記第1粘着層から前記反射防止膜に向かって順次に、前記低屈折率パターン層、前記高屈折率パターン層、前記位相変換層、前記直線偏光層、前記第1基材が配置されることが好ましい。
前記高屈折率パターン層と前記位相変換層との間に、前記高屈折率パターン層から前記位相変換層に向かって順次に配置される、第2基材及び第2粘着層がさらに形成されることが好ましい。
前記第1基材、前記第2基材は、光学的等方性物質からなることが好ましい。
前記直線偏光層と前記低屈折率パターン層との間に、前記直線偏光層から前記低屈折率パターン層に向かって順次に配置される、第2基材及び第2粘着層がさらに形成されることが好ましい。
前記第1粘着層と前記反射防止膜との間に、第1粘着層から前記反射防止膜に向かって順次に、前記位相変換層、前記低屈折率パターン層、前記高屈折率パターン層、前記直線偏光層、前記第1基材が配置されることが好ましい。
前記高屈折率パターン層と前記直線偏光層との間に第2基材がさらに形成されることが好ましい。
前記第1粘着層と前記低屈折率パターン層との間に、前記第1粘着層から前記低屈折率パターン層に向かって順次に配置される、位相変換層、直線偏光層、第1基材が形成されることが好ましい。
前記高屈折率パターン層と反射防止膜との間に透過率調節層がさらに形成されることが好ましい。
前記高屈折率パターン層と透過率調節層との間に第1キャリアフィルムがさらに形成されることが好ましい。
前記第1キャリアフィルムと前記透過率調節層との間に第2粘着層がさらに形成され、前記透過率調節層と前記反射防止膜との間に第2キャリアフィルムがさらに形成されることが好ましい。
前記透過率調節層と前記反射防止膜との間に第1キャリアフィルムが形成されることが好ましい。
前記高屈折率パターン層と前記透過率調節層との間に第2粘着層がさらに形成され、前記第1粘着層と前記低屈折率パターン層との間に第2キャリアフィルムがさらに形成されることが好ましい。
前記光学フィルムは、前記複数のグルーブのストライプ状の延長方向が前記有機発光パネルの上下方向と対応するように前記有機発光パネル上に配置されることが好ましい。
前記複数の画素は、前記有機発光パネルの上下及び左右方向に二次元的に配列され、前記複数のグルーブのストライプ状の延長方向と、前記複数の画素が上下に配列された方向とは互いに平行ではなく、ずれて配置されることが好ましい。
前記複数のグルーブは、ドット状であることが好ましい。
前記光学フィルムは、前記グルーブの幅に対する深さの比で定義されるアスペクト比が1より大きくて3より小さいことが好ましい。
前記光学フィルムの前記複数のグルーブを形成する前記曲面表面は、非球面であることが好ましい。
前記光学フィルムは、前記高屈折率パターン層の幅に対する前記複数のグルーブの幅の合計が占める割合は25%〜50%であることが好ましい。
前記有機発光表示パネルと前記光学フィルムとの間に粘着層がさらに形成されることが好ましい。
前記粘着層は、光吸収体及び光拡散剤を含むPSA(pressure sensitive adhesion)物質からなることが好ましい。
前記高屈折率パターン層の上部に円偏光層がさらに形成されることが好ましい。
前記高屈折率パターン層の上部に反射防止膜がさらに形成されることが好ましい。
前記高屈折率パターン層と前記反射防止膜との間に、位相変換層及び直線偏光層を備える円偏光層がさらに形成されることが好ましい。
前記高屈折率パターン層と前記反射防止膜との間に透過率調節層がさらに形成されることが好ましい。
前記有機発光層から前記光学フィルムまでの距離は1.5mm以下であることが好ましい。
一方、以下で説明する実施形態は単に例示的なものに過ぎず、これらの実施形態から多様な変形が可能である。以下で、“上部”や“上”と記載したのは、当接して直上にあることだけではなく非接触で上にあることも含む。
光学フィルム100は、曲面になっている複数のグルーブ(groove)GRが陰刻されたパターンを有する高屈折率パターン層110と、高屈折率パターン層110上に形成され、高屈折率パターン層110の屈折率より小さな屈折率の材質からなり、かつ複数のグルーブGRを満たす充填物質を含む低屈折率パターン層120と、を含む。
また、高屈折率パターン層110は、光拡散体や光吸収体を含む透明プラスチック材質からなってもよい。
光拡散体としては、拡散用ビーズが使われ、光吸収体としては、カーボンブラックのようなブラック染料が使われる。
光拡散体の場合、特定グルーブによって角度別色変化及び輝度プロファイルで現われうるピークを平坦化して視感特性を向上させる役割を行う。
また光吸収体の場合、特定波長を選択的に吸収する染料や、あるいは可視光線の全波長にわたって吸収できるカーボンブラックなどを使って、明暗比あるいは色純度などの特性を向上させる。
図に示した形状で、グルーブGRの頂点が、隣接グルーブGRの開始点に対する傾斜角θを定義する。
傾斜角θは、グルーブGRの頂点と、高屈折率パターン層110の上面で隣接しているグルーブの開始点とを連結した直線が上面となす角を示す。
θ=tan−1(d/(C−A/2))
15゜≦θ≦75゜
A/C<0.5
例えば、グルーブGRを形成する曲面は、楕円面、放物面又は双曲面である。
また、グルーブGRは、図に示すようにストライプ状に延長された形状を有する。
高屈折率パターン層110の幅に対して、複数のグルーブGRの幅全体の合計が占める割合は、概ね25%〜50%になる。
すなわち、複数のグルーブGRを充填するだけではなく一定厚さ以上に平坦なコーティング膜を含む形態である。
グルーブGRを満たす充填物質や充填工法によって、平坦な部分の厚さ及び平坦化程度が変わる。
また、低屈折率パターン層120は、高屈折率パターン層110の屈折率より小さな屈折率の材質であり、透明プラスチック材質からなり、また、光拡散体や光吸収体を含む透明プラスチック材質からなってもよい。光拡散体としては、拡散用ビーズが使われ、光吸収体としては、カーボンブラックのようなブラック染料が使われる。
図2は、図1の光学フィルムの断面図であり、光学フィルム100に垂直入射した光が出射される光路を示し、図3は、図1の光学フィルムの断面図であり、光学フィルム100に斜めに入射した光が出射される光路を示す。
図2を参照すると、光学フィルム100に垂直入射する光は、曲面110aと当接する位置によって異なる方向に屈折して光学フィルム100から出射される。
すなわち、同じ入射角を持つ光線が曲面110aに到達した位置によって多様な方向に屈折されるので、光の拡散効果がある。
具体的に説明すると、平坦面110bを経由して高屈折率パターン層110で曲面110aと当接する光L1は、曲面110aで全反射されて光学フィルム100を出射する。
このような経路で、高屈折率パターン層110の上面から出射する角度は、光学フィルム100に入射される時より小さな角度になる。
また、低屈折率パターン層120で曲面110aと当接する光L3は、曲面110aで屈折した後、高屈折率パターン層110の上面で再び屈折するため、平坦面110bを経て曲面110aと当接せずに出射される光L2よりさらに大きい屈折角で光学フィルム100を出射する。
上述したように、光学フィルム100を通過した光は、光学フィルム100に多様な角度で入射した角が混合された形態になる。
上述の説明は、入射光が拡散する具体的な光路は例示的なものであり、高屈折率パターン層110と低屈折率パターン層120との屈折率差、高屈折率パターン層110でグルーブGRのアスペクト比、グルーブGR曲面の形状、グルーブGRが占める割合によって光路は少しずつ変わり、これによって光混合程度や出射光の輝度が変わる。
例えば、有機発光素子から光が出射される時、その出射角によってカラー特性が若干異なって現われる色変化現象を示すが、このような光が上記構造の光学フィルム100を通過した後には色変化程度が混合されるので、見る角度による色変化が低減する。
コンピュータシミュレーションは、照明光学シミュレーションプログラムを使って行われ、微細空洞(micro cavity)構造を含むOLED(Organic Light Emitting Device)パネルシミュレーションで視聴角度別色変化(△u’v’)がどのように現われるかを、正面white(x,y)=(0.28,0.29)の色相を基準として計算した。
すなわち、特定角度に到達するまで、色変化(△u’v’)は減少し、この角度が概ね60゜より大きくなれば、再び色変化(△u’v’)が増加する。
これは、θが一定値以上に大きくなれば、拡散の機能が微々になるためであると推測される。
すなわち、図3で説明したように、L1、L2、L3のような光が適当に混合されねばならないが、L3のような形態の光が占める割合が低くなるからである。
一般的に正面対比側面での色変化が概ね0.02より小さい時は、肉眼で色変化がよく認知されないと知られている。
よって、15゜<θ<75゜のような範囲が色変化改善として有意であると見られる。
また、θが大きいほど、製造工程上の難点が予想され、これを鑑みれば、15゜<θ<65゜のように範囲を定めてもよい。
グラフに示す具体的なデータは、次の表2の通りである。
各場合について色変化改善及び正面透過率を計算した結果、グラフに示すように、色変化はA/C値が増加するほど減少してから、概ね0.5を基点として再び増加するということが分かる。
また、正面透過率の場合、A/Cの増加によって線形的に透過率が減少するが、ディスプレイパネルの正面に配置されるフィルムとしては、一定レベル以下の透過率は無意味であるといえる。
よって、色変化改善が鈍化あるいは反転されるA/C値0.5以下にする時、色変化改善がさらに有意となる。
図6は、本発明の第2の実施形態による光学フィルム101の概略的な構造を示す斜視図である。
光学フィルム101は、曲面になっている複数のグルーブGRが陰刻されたパターンを持ち、グルーブGRは、深さが幅より大きく形成され、1より大きい屈折率の材質からなる高屈折率パターン層110、高屈折率パターン層110の屈折率より小さな屈折率の材質からなる低屈折率パターン層121を含む。
光学フィルム200は、曲面になっている複数のグルーブGRが陰刻されたパターンを持つ高屈折率パターン層210と、高屈折率パターン層210上に形成され、高屈折率パターン層210の屈折率より小さな屈折率の材質からなり、複数のグルーブGRに対応する突出パターンPを持つ低屈折率パターン層220とを含む。
本実施形態の光学フィルム200は、グルーブGRがドット状である点で図1の光学フィルム100と相違する。
本実施形態の光学フィルム201は、低屈折率パターン層221の形態において、図5の光学フィルム200と異なる。
すなわち、突出パターンを持つフィルム状の低屈折率パターン層220が備えられる代わりに、ドット状のグルーブGRを低屈折率物質が充填する形態であり、低屈折率物質は樹脂物質又は空気である。
光学フィルム300は、高屈折率パターン層110及び低屈折率パターン層120を含む。
高屈折率パターン層110は、複数のグルーブを含み、低屈折率パターン層110は、高屈折率パターン層120より屈折率の低い物質からなり、高屈折率パターン層120に形成された複数のグルーブを満たす充填物質を含む。
図に示す形状以外にも、上述した高屈折率パターン層210及び低屈折率パターン層(121、220、221)の形状が適用されてもよい。
第1基材320は、光学的等方性物質からなり、例えば、TAC(triacetyl cellulose)からなる。
第1基材320上に円偏光層340がさらに備えられ、円偏光層340は、位相変換層342、直線偏光層344、第2基材346を含む。
第2基材346は、光学的等方性物質からなり、例えば、TACからなる。但し、これに限定されるものではなく、例えば、第1基材320上に配置されるフィルムが円偏光層ではない場合には、PET、PC(polycarbonate)などのフィルムを使用することができる。
粘着層は、PSA(pressure sensitive adhesion)からなり、また、光吸収体や光拡散剤が含まれたPSAからなり得る。
また、低屈折率パターン層120においては、すなわち、低屈折率パターン層120と高屈折率パターン層110とが当接する面と対向する面に粘着層310がさらに形成される。
低屈折率パターン層120の下面は、光学フィルム300が有機発光表示装置に適用される時、有機発光表示パネルに接合される面になる。粘着層310は、光吸収体や光拡散剤が含まれたPSAからなる。
光学フィルム905は、高屈折率パターン層110の上部に反射防止膜190が形成され、低屈折率パターン層120の下部に第1粘着層131が形成された構造を持ち、また、高屈折率パターン層110と反射防止膜190との間に第1基材141がさらに形成される。
第1粘着層131は、有機発光パネルとの粘着のために設けられるものであり、PSAからなり、また、光吸収体や光拡散剤が含まれたPSAからなる。
また、高屈折率パターン層110及び/又は低屈折率パターン層120は、光吸収体を含む透明材質で形成されてもよい。
光学フィルムを構成する多様な層に光吸収体を含む物質を適用する場合、外光の反射率を低めて視認性を高める。
第1基材141は、高屈折率パターン層110、低屈折率パターン層120を形成するための基材として使われるものであり、光学的等方性物質からなり、例えば、TACからなる。
円偏光層は、位相変換層150及び直線偏光層160を含んでなる。
位相変換層150は、例えば、λ/4位相差フィルムである。
直線偏光層160は、PVA(polyvinyl alcohol)フィルムを含み、又は、TACフィルムとの積層構造、その他の多様な構造で形成されてもよい。
PVAフィルムは、光を偏光させる役割を行うフィルムであり、高分子物質であるポリビニルアルコールに2色性色素を吸着させて形成する。
位相変換層150、直線偏光層160からなる円偏光層は、外光の反射率を低めて視認性を高める役割を行う。
非偏光の外部光が入射すれば、外部光は、直線偏光層160を経つつ直線偏光に変わり、位相変換層150によって円偏光になる。そして、この円偏光された光は、位相変換層150と高屈折率パターン層110との界面、高屈折率パターン層110、低屈折率パターン層120、第1粘着層131を経て第1粘着層131と当接する有機発光パネル(図示せず)の界面で反射し、回転方向が反対の円偏光に変わる。
そして、この円偏光は、位相変換層150を経つつ直線偏光層160の透過軸と直角をなす直線偏光になり、結局、外部に放出されなくなる。
よって、高屈折率パターン層110は、TAC又は溶剤成型(solvent−casted)されたPC(polycarbonate)などの、円偏光層と光軸の同じ等方性物質で形成されねばならない。
図14の光学フィルム909は、直線偏光層160と低屈折率パターン層120との間に、直線偏光層160から低屈折率パターン層120に向かって順次に、第2基材142、第2粘着層132がさらに形成される。
図16の光学フィルム911は、高屈折率パターン層110と直線偏光層160との間に第2基材142がさらに形成される。
透過率調節層170は、高分子樹脂に、光を吸収できるブラック物質として、ブラック染料、顔料、カーボンブラック、あるいはこれらで表面がコーティングされている架橋粒子などを分散させて形成したフィルムである。
透過率調節層170の透過率は40%以上であり、これは、円偏光層の透過率より若干高い程度である。透過率調節層170を使うことは、円偏光層が外部光はほぼ完壁に遮断するが、透過率の低い短所を補完するためである。
図19の光学フィルム914は、第1キャリアフィルム181と透過率調節層170との間に第2粘着層132がさらに形成され、透過率調節層170と反射防止膜190との間に第2キャリアフィルム182がさらに形成される。
図21の光学フィルム916は、高屈折率パターン層110と透過率調節層170との間に第2粘着層132がさらに形成され、第1粘着層131と低屈折率パターン層120との間に第2キャリアフィルム182がさらに形成される。
図16〜図19の実施形態の光学フィルム(913〜916)は、直線偏光層を含んでいないため偏光維持の機能が不要であり、かかる基材として、TAC以外にPET、PCなどをはじめとして多様な材質を使うことができる。
図11〜図21の光学フィルム(915〜916)において、高屈折率パターン層110及び低屈折率パターン層120を図1の形状を例示しているが、これに限定されず、図6〜図8で例示した構造に変形してもよい。
有機発光パネル510と光学フィルム530との間には粘着層520がさらに形成される。そして、光学フィルム530上には円偏光層540がさらに配置される。
すなわち、有機発光パネル500は、赤色、緑色、青色及び白色のうちいずれか一つの色を発光する複数の有機発光素子を含むが、有機発光素子は、アノード13、有機発光層14、カソード15を含む。
図22に示すように、単位画素が赤色(R)、緑色(G)、青色(B)を具現するように構成された有機発光素子を含む有機発光パネル510の場合、長波長である赤色有機発光素子(R)のアノード14とカソード15との距離が相対的に最も長く、短波長である青色有機発光素子(B)のアノード14とカソード15との距離が相対的に最も短い構造の微細空洞構造で形成される。
すなわち、有機発光パネル510は、アノード13とカソード15との距離を赤色、緑色、青色それぞれの代表波長に合わせて形成し、それに対応する光のみ共鳴して外に出射させ、その以外の光は弱化させる。
有機発光パネル510の各サブ画素は、互いに対向する第1基板11と第2基板19との間に配置され、アノード13、有機発光層14及びカソード15で構成される有機発光素子、及び第1基板11上に形成され、アノード13及びカソード15と電気的に接続される駆動回路部12で形成される。
ここで、アノード13は、アルミニウム(Al)のような不透明金属からなり、カソード15は、有機発光層14で発光した光がよく透過するように、インジウムスズ酸化物(indium tin oxide;ITO)のような酸化物透明電極からなるか、またはニッケル(Ni)薄膜の半透明電極からなる。
駆動回路部12は、有機発光パネル510の単位画素を駆動する回路であり、ゲートライン及びこれと垂直に交差するデータライン、そしてゲートライン及びデータラインと接続されたスイッチング薄膜トランジスタ(switching TFT)、スイッチング薄膜トランジスタと電源ラインとの間で有機発光素子と接続された駆動薄膜トランジスタ(driving TFT)、そして駆動薄膜トランジスタのゲート電極と電源ラインとの間に接続されたストレージキャパシタで形成される。
そして駆動薄膜トランジスタは、スイッチング薄膜トランジスタからデータ信号に応答して、電源ラインから有機発光素子に供給される電流を調節して有機発光素子の輝度を制御する。
また、ストレージキャパシタは、スイッチング薄膜トランジスタからのデータ信号を充電し、充電された電圧を駆動薄膜トランジスタに供給して、スイッチング薄膜トランジスタがオフになっても駆動薄膜トランジスタは定められた電流を供給する。
このような構造によって、アノード13とカソード15との間に順方向電圧が印加されれば、カソード15から電子が電子注入層及び電子輸送層を通じて発光層に移動し、アノード13から正孔が正孔注入層及び正孔輸送層を通じて発光層に移動する。そして発光層内に注入された電子及び正孔は発光層で再結合して励起子(exciton)を生成し、このような励起子が励起状態から基底状態に遷移しつつ光を放出するが、この時、放出される光の輝度は、アノード13とカソード15との間に流れる電流量に比例する。
この時、カラーフィルタ17は第2基板12に形成されるが、赤色サブ画素領域には赤色カラーフィルタ、緑色サブ画素領域には緑色カラーフィルタ、及び青色サブ画素領域には青色カラーフィルタが形成される。
もし、単位画素が4色(赤、緑、青、百)からなる場合、白色サブ画素領域ではカラーフィルタ17が省略される。
また、アノード13とカソード15との電気的接続及びアノード13と駆動回路部12との電気的接続のためのスペーサが形成されるが、このような電気的接続は、第1基板11と第2基板12とのシーリング材による対面合着を通じて行われる。
例えば、正面ではホワイトを示しても、側面ではブルーシフト現象のためホワイトが青色を帯びる(bluish)現象が現われる。
光学フィルム530は、曲面になっている複数のグルーブGRが陰刻されたパターンを持ち、グルーブGRは、深さが幅より大きく形成され、1より大きい屈折率の材質からなる高屈折率パターン層531と、高屈折率パターン層の屈折率より小さな屈折率の材質からなり、複数のグルーブGRを満たす充填物質とを含む。
例えば、高屈折率パターン層531と、複数のグルーブGRに対応する突出パターンを持つ低屈折率パターン層532とを含んで形成される。
光学フィルム530のグルーブGRは、ストライプ状に延長形態であり、この場合、ストライプ形状は有機発光パネル510の上下方向に延長された形態になるように、光学フィルム530が有機発光パネル510上に配置される。
また、有機発光パネル510の一つの画素に光学フィルム530の定数個のグルーブGRが対応するように、光学フィルム530が有機発光パネル510上に配置される。
一方、有機発光表示パネル510から出射される光は所定の角度分布を持ち、その角度によって少しずつ異なる色変化性質を持つ。
このような光が光学フィルム530を透過した後には、色変化の大きい角度で光学フィルム53に入射した光と、色変化の小さな角度で光学フィルム530に入射した光とが等しく混合して出射されるので、視聴者の視聴角度による色変化を低減することができる。
グルーブGRがストライプパターンである場合、有機発光パネル510と光学フィルム530との間の干渉によるモアレパターンが生じることがあるが、図に示すように、ストライプ方向と画素配列方向との間に所定角度を形成する場合にモアレパターンが生ずることを防止する。
また、光学フィルム530を構成する高屈折率パターン層531及び/又は低屈折率パターン層532は、光吸収体を含む透明材質で形成されてもよい。
このように粘着層520又は光学フィルム530に光吸収体を含む物質を適用する場合、外光の反射率を低めて視認性を高める。
直線偏光層544は、TAC(triacetyl cellulose)フィルムとPVA(polyvinyl alcohol)フィルムを含み、例えば、TACフィルム/PVAフィルム/TACフィルムの積層構成で形成される。
直線偏光層544は、その他の多様な構成で形成できる。ここで、PVAフィルムは、光を偏光させる役割を行うフィルムであり、高分子物質であるポリビニルアルコールに2色性色素を吸着させて形成する。そして、このようなPVAフィルムの両面に配置されるTACフィルムは、PVAフィルムを支える役割を行う。
位相変換層542は、例えば、λ/4位相差フィルムである。
非偏光の外部光が入射すれば、外部光は直線偏光層544を経つつ直線偏光に変わり、位相変換層542によって円偏光になる。
そして、この円偏光された光は、位相変換層542と光学フィルム530との界面又は光学フィルム530と有機発光パネル510との界面で反射して、回転方向が反対の円偏光に変わる。
そして、この円偏光は、位相変換層542を経つつ直線偏光層544の透過軸と直角をなす直線偏光になって結局、外部に放出されなくなる。
よって、高屈折率パターン層531は、トリアセチルセルロース(TAC)又は溶剤成型(solvent−casted)されたPC(polycarbonate)などの、円偏光層530と光軸の同じ等方性物質で形成されねばならない。
光学フィルム530は、視野角による色変化を低減させるために配置されるものであるが、これによってイメージ歪曲があり得る。
よって、イメージ歪曲を最小化するように、有機発光層14から光学フィルム530までの距離を概ね1.5mm以下にすることが好ましい。
グラフの横軸は視野角、グラフの縦軸は色変化であり、基準の色座標から逸脱した程度を示す。
グラフを参照すると、光学フィルムを採用した場合、視野角変化による色変化が少ないことが分かる。また、光拡散剤を共に使った場合、視野角変化による色変化グラフで、特定グルーブによって現われるピークがなくなった緩やかな形態になることが分かる。
グラフを参照すると、光学フィルムを採用した場合、光学フィルムを採用していない場合と視野角による輝度分布が近似していることが分かる。また、光拡散剤を共に使った場合、視野角による輝度分布グラフで、特定グルーブによって現われるピークがなくなった緩やかな形態になることが分かる。
図24及び図25のグラフから、本発明の実施形態による有機発光表示装置に採用された光学フィルムは、視野角による輝度分布形態に影響をほとんど及ぼさず、視野角による色変化を低減させるということが分かる。
有機発光表示装置600は、有機発光表示パネル510及び光学フィルム300備える。
光学フィルム300は、図7に例示した構造を有し、すなわち、粘着層310、低屈折率パターン層120、高屈折率パターン層110、第1基材320、粘着層330、円偏光層340を含み、円偏光層340は、位相変換層342、直線偏光層344、第2基材346を含む構成である。
低屈折率パターン層120、高屈折率パターン層110は、図に示した形状以外にも、図6〜図8で例示した形態に変更することは可能である。
有機発光表示装置600に採用される光学フィルム300は、図9の示した構造であるが、これは例示的なものであり、図10〜図21の光学フィルム(915〜912)を採用することも可能である。
110、210 高屈折率パターン層
120、121、220、221 低屈折率パターン層
131 第1粘着層
141、320 第1基材
150、342 位相変換層
160、344 直線偏光層
190 反射防止膜
310、330 粘着層
340 円偏光層
346 第2基材
GR グルーブ
Claims (45)
- 互いに対向する第1面及び第2面を備え、前記第1面には、曲面表面になっている複数のグルーブが陰刻されたパターンを有し、前記グルーブは、深さが幅より大きく形成され、1より大きい屈折率を有する材質からなる高屈折率パターン層と、
前記高屈折率パターン層の屈折率より小さな屈折率を有する材質からなり、前記複数のグルーブを満たす充填物質を含む低屈折率パターン層とを有することを特徴とする光学フィルム。 - 前記充填物質は、空気又は樹脂物質からなることを特徴とする請求項1に記載の光学フィルム。
- 前記充填物質は、光拡散体又は光吸収体が含まれた透明プラスチック材質からなることを特徴とする請求項1に記載の光学フィルム。
- 前記低屈折率パターン層は、前記複数のグルーブに対応する複数の突出パターンを有するフィルム状になっていることを特徴とする請求項1に記載の光学フィルム。
- 前記低屈折率パターン層は、光拡散体又は光吸収体が含まれた透明プラスチック材質からなることを特徴とする請求項4に記載の光学フィルム。
- 前記グルーブの幅に対する深さの比で定義されるアスペクト比は、1より大きくて3より小さいことを特徴とする請求項1に記載の光学フィルム。
- 前記複数のグルーブは、ストライプ状に延長された形態であることを特徴とする請求項1に記載の光学フィルム。
- 前記複数のグルーブは、ドット状であることを特徴とする請求項1に記載の光学フィルム。
- 前記複数のグルーブを形成する前記曲面表面は、非球面であることを特徴とする請求項1に記載の光学フィルム。
- 前記高屈折率パターン層の幅に対する前記複数のグルーブの幅の合計が占める割合は、25%〜50%であることを特徴とする請求項1に記載の光学フィルム。
- 前記低屈折率パターン層の下部に第1粘着層がさらに形成されることを特徴とする請求項1に記載の光学フィルム。
- 前記高屈折率パターン層の上部に円偏光層がさらに形成されることを特徴とする請求項11に記載の光学フィルム。
- 前記高屈折率パターン層と前記円偏光層との間に、前記高屈折率パターン層から前記円偏光層に向かって順次に配置される第1基材及び第2粘着層がさらに形成されることを特徴とする請求項12に記載の光学フィルム。
- 前記円偏光層は、前記第2粘着層上に順次配置される位相変換層、直線偏光層、第2基材を含むことを特徴とする請求項13に記載の光学フィルム。
- 前記高屈折率パターン層の上部に反射防止膜がさらに形成されることを特徴とする請求項11に記載の光学フィルム。
- 前記高屈折率パターン層と前記反射防止膜との間に前記第1基材が形成されることを特徴とする請求項15に記載の光学フィルム。
- 前記高屈折率パターン層と前記第1基材との間に位相変換層及び直線偏光層を備える円偏光層がさらに形成されることを特徴とする請求項16に記載の光学フィルム。
- 前記第1粘着層と前記反射防止膜との間に、前記第1粘着層から前記反射防止膜に向かって順次に、前記低屈折率パターン層、前記高屈折率パターン層、前記位相変換層、前記直線偏光層、前記第1基材が配置されることを特徴とする請求項17に記載の光学フィルム。
- 前記高屈折率パターン層と前記位相変換層との間に、前記高屈折率パターン層から前記位相変換層に向かって順次に配置される、第2基材及び第2粘着層がさらに形成されることを特徴とする請求項18に記載の光学フィルム。
- 前記第1基材、前記第2基材は、光学的等方性物質からなることを特徴とする請求項19に記載の光学フィルム。
- 前記第1粘着層と前記反射防止膜との間に、第1粘着層から前記反射防止膜に向かって順次に、前記位相変換層、前記直線偏光層、前記低屈折率パターン層、前記高屈折率パターン層、前記第1基材が配置されることを特徴とする請求項17に記載の光学フィルム。
- 前記直線偏光層と前記低屈折率パターン層との間に、前記直線偏光層から前記低屈折率パターン層に向かって順次に配置される、第2基材及び第2粘着層がさらに形成されることを特徴とする請求項21に記載の光学フィルム。
- 前記第1粘着層と前記反射防止膜との間に、第1粘着層から前記反射防止膜に向かって順次に、前記位相変換層、前記低屈折率パターン層、前記高屈折率パターン層、前記直線偏光層、前記第1基材が配置されることを特徴とする請求項17に記載の光学フィルム。
- 前記高屈折率パターン層と前記直線偏光層との間に第2基材がさらに形成されることを特徴とする請求項23に記載の光学フィルム。
- 前記第1粘着層と前記低屈折率パターン層との間に、前記第1粘着層から前記低屈折率パターン層に向かって順次に配置される、位相変換層、直線偏光層、第1基材が形成されることを特徴とする請求項15に記載の光学フィルム。
- 前記高屈折率パターン層と反射防止膜との間に透過率調節層がさらに形成されることを特徴とする請求項15に記載の光学フィルム。
- 前記高屈折率パターン層と透過率調節層との間に第1キャリアフィルムがさらに形成されることを特徴とする請求項26に記載の光学フィルム。
- 前記第1キャリアフィルムと前記透過率調節層との間に第2粘着層がさらに形成され、
前記透過率調節層と前記反射防止膜との間に第2キャリアフィルムがさらに形成されることを特徴とする請求項27に記載の光学フィルム。 - 前記透過率調節層と前記反射防止膜との間に第1キャリアフィルムが形成されることを特徴とする請求項26に記載の光学フィルム。
- 前記高屈折率パターン層と前記透過率調節層との間に第2粘着層がさらに形成され、
前記第1粘着層と前記低屈折率パターン層との間に第2キャリアフィルムがさらに形成されることを特徴とする請求項29に記載の光学フィルム。 - 互いに異なる波長の光を発光する複数の画素と、該波長の光に対して共鳴現象を引き起こす微細空洞構造とを含む有機発光層を備える有機発光パネルと、
前記有機発光パネル上に配置され、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光学フィルムとを備えることを特徴とする有機発光表示装置。 - 前記複数のグルーブは、ストライプ状に延長された形態であることを特徴とする請求項31に記載の有機発光表示装置。
- 前記光学フィルムは、前記複数のグルーブのストライプ状の延長方向が前記有機発光パネルの上下方向と対応するように前記有機発光パネル上に配置されることを特徴とする請求項32に記載の有機発光表示装置。
- 前記複数の画素は、前記有機発光パネルの上下及び左右方向に二次元的に配列され、
前記複数のグルーブのストライプ状の延長方向と、前記複数の画素が上下に配列された方向とは互いに平行ではなく、ずれて配置されることを特徴とする請求項33に記載の有機発光表示装置。 - 前記複数のグルーブは、ドット状であることを特徴とする請求項31に記載の有機発光表示装置。
- 前記光学フィルムは、前記グルーブの幅に対する深さの比で定義されるアスペクト比が1より大きくて3より小さいことを特徴とする請求項31に記載の有機発光表示装置。
- 前記光学フィルムの前記複数のグルーブを形成する前記曲面表面は、非球面であることを特徴とする請求項31に記載の有機発光表示装置。
- 前記光学フィルムは、前記高屈折率パターン層の幅に対する前記複数のグルーブの幅の合計が占める割合は25%〜50%であることを特徴とする請求項31に記載の有機発光表示装置。
- 前記有機発光表示パネルと前記光学フィルムとの間に粘着層がさらに形成されることを特徴とする請求項31に記載の有機発光表示装置。
- 前記粘着層は、光吸収体及び光拡散剤を含むPSA(pressure sensitive adhesion)物質からなることを特徴とする請求項39に記載の有機発光表示装置。
- 前記高屈折率パターン層の上部に円偏光層がさらに形成されることを特徴とする請求項39に記載の光学フィルム。
- 前記高屈折率パターン層の上部に反射防止膜がさらに形成されることを特徴とする請求項39に記載の有機発光表示装置。
- 前記高屈折率パターン層と前記反射防止膜との間に、位相変換層及び直線偏光層を備える円偏光層がさらに形成されることを特徴とする請求項42に記載の有機発光表示装置。
- 前記高屈折率パターン層と前記反射防止膜との間に透過率調節層がさらに形成されることを特徴とする請求項42に記載の有機発光表示装置。
- 前記有機発光層から前記光学フィルムまでの距離は1.5mm以下であることを特徴とする請求項31に記載の有機発光表示装置。
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