JP5927987B2 - モバイル電子機器の表示装置 - Google Patents
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Description
本発明のモバイル電子機器の表示装置は、このような構成にすることにより、カバーガラスを外側(観察者側)に配したモバイル電子機器の表示装置で、画面消灯時、室内光下、太陽光下において、カバーガラスの加飾部の反射色と表示領域の反射色との色差をなくして、意匠性を向上させることができるモバイル電子機器の表示装置の提供を可能としている。
ライブラリーは、例えば、複数のピグメント種について、各ピグメント(顔料)の種類毎に、種々の含有量の組を作成して、多数の樹脂材料の組を挙げ、各樹脂材料の組に対応した光学濃度(OD値/1μm)、色相(x、y)、輝度Yを予め求めておき、データベースとしたものである。
決められたR、G、Bの各樹脂層用の樹脂材料、BM部用の樹脂材料を用いて、カラーフィルタ形成基板10を作製する。
次いで、該反射色CL1の色相(x、y)、輝度Yに近い、ピグメント(顔料)種、含有量の組の樹脂材料を、ライブラリーを参照にして選出し、選出された組の樹脂材料を用いて、サンプルを作製し、該サンプルについて、上記のように測定し、同様にして、サンプルの反射色CL2を得て、該反射色のCIEL* a* b* 空間(ここではCIE1976* a* b* 空間)における、L* 、a* 、b* の各値を求めておく。(S19〜S22)
次いで、反射色CL1と反射色CL2との色差δEを求め、色差δEが所定値α(通常は3)以下であれば、該サンプルの樹脂材料をカバーガラスの額縁部用の樹脂材料とする。(S23〜S25)
色差δEが所定値α(通常は3)以下でない場合には、サンプルで用いた樹脂材料に対して更に顔料種、含有量を微調整する、調色を行い、調色後の樹脂材料を用いて新たにサンプルを作製して、該サンプルの色測定を行い新たな反射色CL2を求め、再度、反射色CL1と反射色CL2との色差δEを求め(S26、S21〜S23)、色差δEが所定値α以下になるまで、調色を含む上記処理ステップS26、S21〜S24を繰り返し、色差δEが所定値α以下になれば、その時点のサンプルの樹脂材料をカバーガラスの額縁部用の樹脂材料とする。(S24、S25)
このようにして、BM部用の樹脂材料とカバーガラスの額縁部用の樹脂材料とを決定する。
そして、一方では、仮選定された樹脂材料を用いて、額縁部用樹脂材料のサンプルを作製し、該サンプルの色測定を行い、反射色CL2を得る。(S20〜S22)
そして、上記第1のフローと同じようにして、反射色CL1と反射色CL2との色差δEを求めて、色差δEが所定の値α以下であれば、終了して、この段階でのサンプルを額縁用樹脂として決定する。
色差δEが所定の値αになるまで、ステップS26、S21〜S23を繰り返して行う。
第1の例に用いられる透明基板11としては、従来よりカラーフィルタに用いられているものを用いることができ、石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明な無機基板、および、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明な樹脂基板等を挙げることができるが、特に、無機基板を用いることが好ましく、無機基板のなかでもガラス基板を用いることが好ましい。
第1の例に用いられる透明基板からなる基材1aとしては、従来よりカバーガラスに用いられているものを用いることができ、石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明な無機基板、および、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明な樹脂基板等を挙げることができるが、特に、無機基板を用いることが好ましく、無機基板のなかでもガラス基板を用いることが好ましい。
カバーガラスの遮光性の額縁部1bとしては、エポキシ樹脂等の樹脂で被膜したカーボンブラックをピグメント(顔料)としてバインダ樹脂中に分散させたものが用いられているが、本例では、表示領域の反射色との色差を人の眼でないようにするため、表示領域の反射色に合わせるように、上記被膜したカーボンブラック以外の調色のための顔料が適宜含まれている。
ブラックマトリクス12および遮光部12Aの遮光性の着色層としては、通常、カーボンブラック等のピグメント(顔料)や染料等の黒色着色剤をバインダ樹脂中に分散させたものが用いられ、光学濃度4.0以上を得る膜厚とする。
本例では、カラーフィルタ形成用の各色の着色層は、赤色の着色層13R、緑色の着色層13G、青色の着色層13Bの3色の着色層である。
保護層(平坦化層)14の材料としては、熱硬化性樹脂組成物と光硬化性樹脂組成物が挙げられる。
有機エレクトロルミネッセンス素子32を形成する有機EL層36は、少なくとも発光層37を含む1層もしくは複数層の有機層から構成されるものである。
陽極35、陰極38の電極層を形成する導電性材料としては、一般に金属材料が用いられるが、有機物や無機化合物を用いてもよく、複数の材料を混合して用いてもよい。
接着剤34は、透明性、上下隣接層との密着性、耐光性、耐熱性、耐薬品性等の幅広い特性が要求され、従来高電気抵抗の光又は熱硬化アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリグリシジルメタクリレート系樹脂、エポキシ樹脂等が用いられている。
(イ)画素の微細化とともに、カラーフィルタ用としての各色の着色層の面積とBM部の面積の割合において、BM部の面積の割合が大きくなる。
であり、表示装置として形成された際の表示領域における外光の反射光の反射色については、カラーフィルタ用の各色の着色層からの反射光の反射色の影響を少なくなり、通常、図4のフローのようにδEを所定の値α(通常3)以下として得られた額縁部用の樹脂材料をBM部用の樹脂材料として用いても、表示装置として形成された際の表示領域における外光の反射光の反射色とカバーガラスの額縁部の反射光の反射色との色差は所定の値α(通常3)以下となる。
実施例を挙げて、本発明を更に説明する。
実施例1は、カラーフィルタ形成基板におけるブラックマトリクス部用の硬化性樹脂組成物である樹脂材料、カバーガラスにおける額縁部用の硬化性樹脂組成物である樹脂材料を、図4に示す第1フローにて決定し、決定された樹脂材料を用いて、カラーフィルタ形成基板、カバーガラスを形成して、図1に示す表示装置としたものです。
重合槽中にメタクリル酸メチル(MMA)を63重量部、アクリル酸(AA)を12重量部、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル(HEMA)を6重量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル(DMDG)を88重量部仕込み、攪拌し溶解させた後、2、2’ーアゾビス(2−メチルブチロニトリル)を7重量部添加し、均一に溶解させた。
・ ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(サートマー社 SR399)
:24重量部
・ オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社 エピコート180S70) :4重量部
・ 2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン :4重量部
・ ジエチレングリコールジメチルエーテル :52重量部
<カラーフィルタ形成基板のブラックマトリクス12および額縁部12A形成用の遮光性の着色樹脂材料(硬化性樹脂組成物)>
下記分量の成分を十分混合して、遮光性の着色層用組成物を得た。
・ 硬化性樹脂組成物A :20重量部
・ ジエチレングリコールジメチルエーテル :38重量部
ここでの黒色顔料分散液1は、下記分量の成分を混合し、ビーズミルにて十分に分散して調製した。
樹脂被覆カーボンブラック( 三菱化学社製MS18E) :20重量部
・ 高分子分散材(ビックケミー・ジャパン株式会社 Disperbyk
111)
:5重量部
・ 溶剤(ジエチレングリコールジメチルエーテル) :75重量部
<カバーガラスの額縁部1b用の着色樹脂材料(硬化性樹脂組成物)>
下記分量の成分を十分混合して、遮光性の着色層用組成物を得た。
・ 硬化性樹脂組成物A :20重量部
・ ジエチレングリコールジメチルエーテル :38重量部
ここでの黒色顔料分散液2は、下記分量の成分を混合し、ビーズミルにて十分に分散して調整した。
カーボンブラック(R−1060 コロンビヤン社製):29.5重量部
・ 調色用の顔料
C.I.ピグメントブルー15:6 : 0.5重量部
・ 高分子分散材(ビックケミー・ジャパン株式会社 Disperbyk 111)
:5重量部
・ 溶剤(ジエチレングリコールジメチルエーテル) :65重量部
カラーフィルタ用の各色の樹脂材料(硬化性樹脂組成物)についても、それぞれ、下記分量の成分を混合し、サンドミルにて十分に分散して調整した。
・ C.I.ピグメントレッド177 :3重量部
・ C.I.ピグメントレッド254 :4重量部
・ ポリスルホン酸型高分子分散剤 :3重量部
・ 硬化性樹脂組成物A :23重量部
・ 酢酸−3−メトキシブチル :67重量部
<緑色硬化性樹脂組成物>
・ C.I.ピグメントグリーン58 :7重量部
・ C.I.ピグメントイエロー138 :1重量部
・ ポリスルホン酸型高分子分散剤 :3重量部
・ 硬化性樹脂組成物A :22重量部
・ 酢酸ー3−メトキシブチル :67重量部
<青色硬化性樹脂組成物>
・ C.I.ピグメントブルー15:6 :5重量部
・ ポリスルホン酸型高分子分散剤 :3 重量部
・ 硬化性樹脂組成物A :25重量部
・ 酢酸−3−メトキシブチル :67重量部
カバーガラスの額縁部用の遮光性の樹脂材料、カラーフィルタ形成基板用のBM部用の遮光性の樹脂材料については、それぞれ、スピンコーターで塗布後、100℃で3分間乾燥して遮光性の着色層を形成し、超高圧水銀ランプで遮光パターンに露光した後、0.05wt%水酸化カリウム水溶液で現像し、その後、基板を230℃の雰囲気下に30分間放置することにより加熱処理を施して、サンプル用のベタ、カバーガラスの額縁部、カラーフィルタ形成基板のBM部および額縁部を形成した。
透明基板(旭硝子社製、AN材)上に、下記組成の赤色硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布し、その後、70℃のオーブン中で3分間乾燥した。
次に、下記組成の緑色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、塗布膜厚を変えて、形成膜厚が2.0μmとなるようにして、緑色画素を表示領域に緑色の着色層からなるレリーフパターンを形成した。
更に、下記組成の青色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、塗布膜厚を変えて、形成膜厚が2.0μmとなるようにして、表示領域に青色のレリーフパターンを形成した。
上記のようにして着色層13を形成した基板上に、前述の硬化性樹脂組成物Aをスピンコーティング法により塗布、乾燥し、乾燥塗膜2μmの塗布膜を形成した。
上記のようにして着色層及び保護層を形成したカラーフィルタ形成基板10の保護層14上に、硬化性樹脂組成物Aをスピンコーティング法により塗布、乾燥し塗布膜を形成した。
上記のようにして得られたカラーフィルタ形成基板の着色層形成側の表面に、配向膜(日産化学社製、SE−6210)を形成しその後ラビング処理を行った。
実施例2は、実施例1において、黒色顔料分散液2を黒色分散液3へ変更する以外は、実施例1と同じくして、液晶表示素子を作製した。
樹脂被覆カーボンブラック( 三菱化学社製MS18E) :20重量部
・ 高分子分散材(ビックケミー・ジャパン株式会社 Disperbyk 111)
:5重量部
・ 溶剤(ジエチレングリコールジメチルエーテル) :75重量部
(比較例1)
比較例1は、実施例1において、黒色顔料分散液2を黒色分散液4へ変更する以外は、実施例1と同じくして、液晶表示素子を作製した。
カーボンブラック(R−1060 コロンビヤン社製) :30重量部
・ 高分子分散材(ビックケミー・ジャパン株式会社 Disperbyk 111)
:5重量部
・ 溶剤(ジエチレングリコールジメチルエーテル) :75重量部
このようにして、本発明の液晶表示装置は形成されたが、カバーガラスの額縁部の反射光の反射色、カラーフィルタ形成基板の表示領域における反射光の反射色の測定結果は、表1のようになった。
1a 透明基板(第2の透明基板とも言う)
1b (カバーガラスの)額縁部(遮光層とも言う)
1b1 樹脂成分
1b2 レア顔料粒子
1b3 被膜
1bA、1bB、1bC ピグメント(顔料)
1c1 クロム膜
1c2 クロムの酸化窒化膜
2 タッチパネル
10 カラーフィルタ形成基板
11 透明基板(第1の透明基板とも言う)
11S 界面
12 ブラックマトリクス部(BM部とも言う)
12A (カラーフィルタ形成基板の)額縁部(遮光部とも言う)
13 着色層
13R 赤色の着色層(R樹脂層とも言う)
13G 緑色の着色層(G樹脂層とも言う)
13B 青色の着色層(B樹脂層とも言う)
13S 表示用領域
13A (測定用の)着色層
14 保護槽(オーバーコート層、平坦化層、あるいはOC層とも言う)
15 液晶
15a、15b 偏光板
17 電界
16 配向膜
20 TFT基板
21 透明基板
22 共通電極
23 画素電極
24 絶縁層
25 保護膜
30 有機EL素子形成基板
31 透明基板(基材)
32 エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子とも言う)
34 接着剤
35 陽極
36 有機EL層
38 陰極
40 検出器
45 検査光
47 黒色の板
48 屈折率調整用オイル
61 積分球
62 光源
62L 入射光
63 検出器
63L 検出光
64 トラップ
θ 角度
110 カラーフィルタ形成基板
110a (カラーフィルタ形成基板の)額縁部
111 基材(透明基板)
112 額縁部
113R 赤色の着色層(R樹脂層とも言う)
113G 緑色の着色層(G樹脂層とも言う)
113B 青色の着色層(B樹脂層とも言う)
113M ブラックマトリクス部(BM部とも言う)
130 カバーガラス
130a (カバーガラスの)額縁部
131 基材(透明基板)
140 タッチパネル
150 TFT基板
Claims (5)
- カラーフィルタ形成基板の外側の観察者側にカバーガラスを配したモバイル電子機器の表示装置であって、
前記カラーフィルタ形成基板は、第1の透明基板を基材として、その一面側において、表示用領域に、カラーフィルタ用の各色の着色層とブラックマトリクスとを配しており、
前記カバーガラスは、第2の透明基板を基材として、その一面側、表示用領域の外側において、遮光性の額縁部を形成しており、
前記遮光性の額縁部は、黒色着色剤および感光性樹脂の他に、有色顔料が含まれており、
前記カラーフィルタ形成基板の表示領域、前記カバーガラスの額縁部領域を、それぞれ、透明基板面側から分光測色計により、正反射光と拡散反射光の合計を検出できる測定方式であるSCI方式(Specular Components Include方式の略)により測定して得られた反射率の分光特性から求めたJIS Z8701のXYZ表色系におけるX、Y、Zの各値から求めたCIEL* a* b* 空間における色差δEが、3以下であることを特徴とするモバイル電子機器の表示装置。 - 請求項1に記載のモバイル電子機器の表示装置であって、
前記遮光性の額縁部を透明基板面側から分光測色計により拡散反射光を検出できる測定方式で測定して得られた反射率の分光特性から求めた前記XYZ表色系における明るさYが、0.05以下であることを特徴とするモバイル電子機器の表示装置。 - 請求項1ないし2のいずれか1項に記載のモバイル電子機器の表示装置であって、
前記カラーフィルタ用のブラックマトリクスを形成する遮光性層と、前記カバーガラスの遮光性の額縁部を形成する遮光性層とは、樹脂成分にピグメント(顔料)を分散させた遮光性の樹脂層からなり、且つ、同じ成分からなることを特徴とするモバイル電子機器の表示装置。 - 請求項3に記載のモバイル電子機器の表示装置であって、
前記ピグメントに樹脂被膜を施したカーボンブラック粒子を含んでいることを特徴とするモバイル電子機器の表示装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の表示装置であって、
イン・セル・タッチパネル型であることを特徴とするモバイル電子機器の表示装置。
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