特開 2024-80627 ディスプレイモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024080627

(43)【公開日】2024-06-13

(54)【発明の名称】ディスプレイモジュール

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/30 20060101AFI20240606BHJP

   H10K 50/86 20230101ALI20240606BHJP

   H10K 59/10 20230101ALI20240606BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20240606BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALI20240606BHJP

   G02F 1/13363 20060101ALI20240606BHJP

   B32B 7/023 20190101ALI20240606BHJP

【ＦＩ】

G02B5/30

H10K50/86

H10K59/10

G09F9/00 313

G02F1/1335

G02F1/1335 510

G02F1/13363

B32B7/023

【審査請求】有

【請求項の数】28

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023195538

(22)【出願日】2023-11-16

(31)【優先権主張番号】111146072

(32)【優先日】2022-12-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】522162255

【氏名又は名称】胡 崇銘

【氏名又は名称原語表記】ＨＵ ＣＨＵＮＧ－ＭＩＮＧ

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ． ３６－２１， Ｒｅｎ’ａｉ Ｒｄ．， Ｍａｄｏｕ Ｄｉｓｔ．， Ｔａｉｎａｎ Ｃｉｔｙ，Ｔａｉｗａｎ

(74)【代理人】

【識別番号】100204490

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 葉子

(72)【発明者】

【氏名】胡 崇銘

【テーマコード（参考）】

2H149

2H291

3K107

4F100

5G435

【Ｆターム（参考）】

2H149AA13

2H149AA18

2H149AB05

2H149BA02

2H149BA12

2H149DA02

2H149DA12

2H149EA02

2H149EA05

2H149EA19

2H149EA22

2H149FA02Y

2H149FA02Z

2H149FA03W

2H149FA08Y

2H149FA08Z

2H149FA12Y

2H149FA12Z

2H149FA41Y

2H149FA61

2H149FD03

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2H291FA22X

2H291FA22Z

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2H291FA33X

2H291FA40X

2H291FD08

2H291HA11

2H291HA15

2H291LA22

2H291LA27

3K107AA01

3K107BB01

3K107CC06

3K107CC32

3K107CC37

3K107EE26

3K107EE32

3K107FF06

4F100AR00E

4F100AT00A

4F100AT00B

4F100AT00D

4F100BA05

4F100BA07

4F100GB41

4F100JN01B

4F100JN01D

4F100JN10C

4F100JN28A

5G435AA01

5G435BB04

5G435BB05

5G435BB12

5G435GG01

5G435HH01

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ディスプレイパネルと画像色彩変換フィルムとを含むディスプレイモジュールを提供する。
【解決手段】画像色彩変換フィルムはディスプレイパネルの上方又は下方に設けられる。少なくとも４５度～８５度の範囲内の視野角において、画像色彩変換フィルムの透過スペクトルのピークは４００ナノメートル（ｎｍ）～６００ｎｍの範囲内にあり、４５０ｎｍ～６００ｎｍの範囲内の透過スペクトルの平均透過率は、６５０ｎｍ～８００ｎｍの範囲内の透過スペクトルの平均透過率よりも高い。
【選択図】図１Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルの上方又は下方に設けられた画像色彩変換フィルムと
を含み、
少なくとも４５度～８５度の範囲内の視野角において、前記画像色彩変換フィルムの透過スペクトルのピークは４００ナノメートル（ｎｍ）～６００ｎｍの範囲内であり、４５０ｎｍ～６００ｎｍの範囲内の前記透過スペクトルの平均透過率は、６５０ｎｍ～８００ｎｍの範囲内の前記透過スペクトルの平均透過率よりも高い、
ディスプレイモジュール。

【請求項2】

前記ディスプレイパネルはインプレインスイッチング液晶ディスプレイパネルである、
請求項１に記載のディスプレイモジュール。

【請求項3】

前記透過スペクトルのスペクトル強度は前記ピークから前記透過スペクトルの長波長端へと漸減する、
請求項１に記載のディスプレイモジュール。

【請求項4】

前記画像色彩変換フィルムは少なくとの１つの干渉薄膜の層を含む、
請求項１に記載のディスプレイモジュール。

【請求項5】

前記少なくとの１つの干渉薄膜の層は、
第１透光フィルムと、
前記第１透光フィルムと積層された第２透光フィルムと
を含み、
前記第１透光フィルムの屈折率は前記第２透光フィルムの屈折率よりも低い、
請求項４に記載のディスプレイモジュール。

【請求項6】

前記第１透光フィルムの屈折率は１．２～１．６であり、前記第２透光フィルムの屈折率は１．７～２．４である、
請求項５に記載のディスプレイモジュール。

【請求項7】

前記画像色彩変換フィルムと前記ディスプレイパネルとの間に設けられた第１偏光板を更に含み、
前記画像色彩変換フィルムは前記ディスプレイパネルの上方に設けられる、
請求項５に記載のディスプレイモジュール。

【請求項8】

前記第１偏光板は、
前記画像色彩変換フィルムと前記ディスプレイパネルとの間に設けられた第１透明基材と、
前記第１透明基材と前記ディスプレイパネルとの間に設けられた第２透明基材と、
前記第１透明基材と前記第２透明基材との間に設けられた偏光層と、
前記第１透明基材と前記第２透明基材との間に設けられた位相差補償フィルムと
を含む、
請求項７に記載のディスプレイモジュール。

【請求項9】

前記第１偏光板は、
前記画像色彩変換フィルムと前記ディスプレイパネルとの間に設けられた第１透明基材と、
前記第１透明基材と前記ディスプレイパネルとの間に設けられた、位相差補償フィルムである第２透明基材と、
前記第１透明基材と前記第２透明基材との間に設けられた偏光層と
を含む、
請求項７に記載のディスプレイモジュール。

【請求項10】

前記第１偏光板の透過軸は前記ディスプレイパネルの短辺方向又は長辺方向に平行である、
請求項７に記載のディスプレイモジュール。

【請求項11】

第１透明基材と、
前記画像色彩変換フィルムと前記ディスプレイパネルとの間に設けられた第２透明基材と、
前記画像色彩変換フィルムと前記第２透明基材との間に設けられた偏光層と、
前記偏光層と前記第２透明基材との間に設けられた位相差補償フィルムと
を更に含み、
前記画像色彩変換フィルムは前記第１透明基材と前記ディスプレイパネルとの間に設けられる、
請求項５に記載のディスプレイモジュール。

【請求項12】

前記偏光層の透過軸は前記ディスプレイパネルの短辺方向又は長辺方向に平行である、
請求項１１に記載のディスプレイモジュール。

【請求項13】

第１透明基材と、
前記画像色彩変換フィルムと前記ディスプレイパネルとの間に設けられた第２透明基材と、
偏光層と
を更に含み、
前記画像色彩変換フィルムは前記第１透明基材と前記ディスプレイパネルとの間に設けられ、
前記画像色彩変換フィルムは前記偏光層と前記第２透明基材との間に設けられる、
請求項５に記載のディスプレイモジュール。

【請求項14】

第１偏光板を更に含み、
前記画像色彩変換フィルムは前記第１偏光板と前記ディスプレイパネルとの間に設けられ、前記画像色彩変換フィルムは前記ディスプレイパネルの上方に設けられる、
請求項５に記載のディスプレイモジュール。

【請求項15】

第１透明基材と、
前記画像色彩変換フィルムと前記ディスプレイパネルとの間に設けられた、位相差補償フィルムである第２透明基材と
前記画像色彩変換フィルムと前記第２透明基材との間に設けられた偏光層と
を更に含み、
前記画像色彩変換フィルムは前記第１透明基材と前記ディスプレイパネルとの間に設けられる、
請求項５に記載のディスプレイモジュール。

【請求項16】

前記少なくとも１つの干渉薄膜の層は単一層の透光フィルムであり、前記透光フィルムの屈折率は２～２．１であり、
前記ディスプレイモジュールは、第１偏光板と、第２偏光板とを更に含み、
前記ディスプレイパネルは前記第１偏光板と前記第２偏光板との間に設けられ、前記透光フィルムは、前記第１偏光板の前記ディスプレイパネルとは逆を向く側、又は、前記第２偏光板の前記ディスプレイパネルとは逆を向く側に設けられる、
請求項４に記載のディスプレイモジュール。

【請求項17】

第２偏光板を更に含み、
前記第２偏光板は前記画像色彩変換フィルムと前記ディスプレイパネルとの間に設けられる、又は、前記画像色彩変換フィルムは前記第２偏光板と前記ディスプレイパネルとの間に設けられ、
前記画像色彩変換フィルムは前記ディスプレイパネルの下方に設けられる、
請求項５に記載のディスプレイモジュール。

【請求項18】

前記第２偏光板の透過軸は前記ディスプレイパネルの短辺方向又は長辺方向に平行である、
請求項１７に記載のディスプレイモジュール。

【請求項19】

前記ディスプレイパネルの下方に設けられた第３透明基材と、
第４透明基材と、
前記第３透明基材と前記４透明基材との間に設けられた偏光層と
を更に含み、
前記第３透明基材は前記ディスプレイパネルと前記第４透明基材との間に設けられ、
前記画像色彩変換フィルムは前記第３透明基材と前記第４透明基材との間に設けられる、
請求項５に記載のディスプレイモジュール。

【請求項20】

前記偏光層の透過軸は前記ディスプレイパネルの短辺方向又は長辺方向に平行である、
請求項１９に記載のディスプレイモジュール。

【請求項21】

ディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルの上方又は下方に設けられた画像色彩変換フィルムと
を含み、
正面視野角において、前記画像色彩変換フィルムの透過スペクトルのピークは４００ｎｍ～６００ｎｍの範囲内にあり、５００ｎｍ～６００ｎｍの範囲内の前記透過スペクトルの平均透過率は、６５０ｎｍ～８００ｎｍの範囲内の前記透過スペクトルの平均透過率よりも高い、
ディスプレイモジュール。

【請求項22】

前記ディスプレイパネルはインプレインスイッチング液晶ディスプレイパネルである、
請求項２１に記載のディスプレイモジュール。

【請求項23】

前記透過スペクトルのスペクトル強度は前記ピークから前記透過スペクトルの長波長端へと漸減する、
請求項２１に記載のディスプレイモジュール。

【請求項24】

前記画像色彩変換フィルムは少なくとの１つの干渉薄膜の層を含む、
請求項２１に記載のディスプレイモジュール。

【請求項25】

前記少なくとの１つの干渉薄膜の層は、
第１透光フィルムと、
前記第１透光フィルムと積層された第２透光フィルムと
を含み、
前記第１透光フィルムの屈折率は前記第２透光フィルムの屈折率よりも低い、
請求項２４に記載のディスプレイモジュール。

【請求項26】

前記第１透光フィルムの屈折率は１．２～１．６であり、前記第２透光フィルムの屈折率は１．７～２．４である、
請求項２５に記載のディスプレイモジュール。

【請求項27】

前記少なくとも１つの干渉薄膜の層は単一層の透光フィルムであり、前記透光フィルムの屈折率は２～２．１であり、
前記ディスプレイモジュールは、第１偏光板と、第２偏光板とを更に含み、
前記ディスプレイパネルは前記第１偏光板と前記第２偏光板との間に設けられ、前記透光フィルムは、前記第１偏光板の前記ディスプレイパネルとは逆を向く側、又は、前記第２偏光板の前記ディスプレイパネルとは逆を向く側に設けられる、
請求項２４に記載のディスプレイモジュール。

【請求項28】

正面視野角、且つ７００ｎｍ以上の波長帯域において、前記ディスプレイモジュールの透過率は前記画像色彩変換フィルムを取り除いた後の前記ディスプレイモジュールの透過率よりも低い、
請求項２１に記載のディスプレイモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はディスプレイモジュールに関するものであり、特にディスプレイモジュールに関するものである。

【背景技術】

【0002】

液晶ディスプレイの動作において、垂直配向型（ＶＡ）又はインプレインスイッチング（ｉｎ－ｐｌａｎｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ、ＩＰＳ）及び他の広視野角技術の使用にて、補償フィルム又は位相差フィルムといった材料が広視野角の色ずれを補償するために用いられるとはいえ、異なる信号出射角度のために完璧な補償は達成可能でない。広視野角の色は補償フィルム又は位相差フィルムによって部分的に補正されるが、色信号の異なる角度のずれがやはり存在する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

ＩＰＳ液晶ディスプレイ（ＩＰＳ－ＬＣＤ）は液晶ディスプレイ技術において色ずれが起こりにくい液晶モードと見なされている。しかし、実際には、ＩＰＳ液晶ディスプレイはまだ次の２つの問題を有する。第１に、暗状態で、正面視野角及び広視野角の画像スクリーンにおいてコントラストが不十分である。第２に、明状態において、広視野角の画像スクリーンは黄色及びオレンジ色を帯びる傾向にあり、青色画面の表現が劣る。

【0004】

ＩＰＳ液晶ディスプレイ技術において、補償フィルム又は位相差フィルムが広視野角の色ずれを補償するために用いられるとはいえ、表示技術の制限（即ち、液晶が水平配向を採用）のため画像信号を完璧に補償することができない。ＩＰＳ液晶ディスプレイの暗状態において様々な視野角で明るすぎるという問題が補償フィルムによって補償されるとはいえ、ＩＰＳ液晶ディスプレイはやはりコントラストの部分で垂直配向型液晶ディスプレイと競うことはできず、まだ画質表現が劣る。しかし、ＩＰＳ液晶ディスプレイは広視野角における色ずれの度合いが低いという利点のため、コントラスト及び広視野角表現の特性を改善可能であれば、より優れたディスプレイ技術となり得る。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、様々な視野角のコントラストを効果的に改善することができ、広視野角の画像スクリーンの青色光帯域を強化して赤色光帯域を抑制することができ、これにより黄色及びオレンジ赤みを帯びた広視野角の画像スクリーンの欠点を改善するディスプレイモジュールを提供する。

【0006】

本発明の１つの実施形態は、ディスプレイパネルと画像色彩変換フィルムとを含むディスプレイモジュールを提供する。画像色彩変換フィルムはディスプレイパネルの上方又は下方に設けられる。少なくとも４５度～８５度の範囲内の視野角において、画像色彩変換フィルムの透過スペクトルのピークは４００ナノメートル（ｎｍ）～６００ｎｍの範囲内にあり、４５０ｎｍ～６００ｎｍの範囲内の透過スペクトルの平均透過率は、６５０ｎｍ～８００ｎｍの範囲内の透過スペクトルの平均透過率よりも高い。

【0007】

本発明の１つの実施形態は、ディスプレイパネルと画像色彩変換フィルムとを含むディスプレイモジュールを提供する。画像色彩変換フィルムはディスプレイパネルの上か下に設けられる。正面視野角において、画像色彩変換フィルムの透過スペクトルのピークは４００ｎｍ～６００ｎｍの範囲内にあり、５００ｎｍ～６００ｎｍの範囲内の透過スペクトルの平均透過率は、６５０ｎｍ～８００ｎｍの範囲内の透過スペクトルの平均透過率よりも高い。

【0008】

本発明の実施形態のディスプレイモジュールにおいて、画像色彩変換フィルムが用いられ、少なくとも４５度～８５度の範囲内の視野角において、透過スペクトルのピークは４００ｎｍ～６００ｎｍの範囲内にある、又は、正面視野角において、透過スペクトルのピークは４００ｎｍ～６００ｎｍの範囲内にあり、画像色彩変換フィルムはディスプレイパネルからの異なる色の光に異なる処理を行う。

【発明の効果】

【0009】

本発明の実施形態のディスプレイモジュールは、様々な視野角のコントラストを効果的に向上させることができ、広視野角の画像スクリーンにおいて青色光帯域を強化して赤色光帯域又は５８０ｎｍ以上の波長の可視光帯域を抑制することができ、これにより黄色又はオレンジ赤みを帯びた広視野角の画像スクリーンの欠点を改善する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1A】本発明の１つの実施形態によるディスプレイモジュールの断面図である。

【図1B】図１Ａに示したディスプレイモジュールの立体層分解図である。

【図1C】図１Ｂに示したディスプレイモジュールの水平偏光及び垂直偏光の斜視図である。

【図2】視野角が６０度であるときの図１Ａの画像色彩変換フィルムの透過スペクトル図、及び、視野角が６０度であるときの画像色彩変換フィルムなしでの透過スペクトル図である。

【図3A】暗状態における０度、４５度、及び６０度の視野角での図１Ａのディスプレイパネルのスペクトルである。

【図3B】明状態における０度、４５度、及び６０度の視野角での図１Ａのディスプレイパネルのスペクトルである。

【図4A】図２の２つの実施形態及び画像色彩変換フィルムのないときの様々な視野角での暗状態輝度変動率の曲線図である。

【図4B】図４Ａの２つの実施形態及び画像色彩変換フィルムのないときの様々な視野角でのコントラスト向上率を示す。

【図5A】視野角０度での図２の画像色彩変換フィルムの２つの実施形態の透過スペクトル図、及び、視野角０度での画像色彩変換フィルムなしの透過スペクトル図である。

【図5B】図５Ａの２つの実施形態及び画像色彩変換フィルムのないときの様々な視野角での暗状態輝度変動率の曲線図である。

【図6】本発明のもう１つの実施形態によるディスプレイモジュールの断面図である。

【図7】本発明の更にもう１つの実施形態によるディスプレイモジュールの断面図である。

【図8】本発明のまた更にもう１つの実施形態によるディスプレイモジュールの断面図である。

【図9】本発明のもう１つの実施形態によるディスプレイモジュールの断面図である。

【図10A】本発明の更にもう１つの実施形態によるディスプレイモジュールの断面図である。

【図10B】図１０Ａに示したディスプレイモジュールの立体層分解図である。

【図11】本発明のまた更にもう１つの実施形態によるディスプレイモジュールの立体層分解図である。

【図12】本発明のもう１つの実施形態によるディスプレイモジュールの断面図である。

【図13】本発明の更にもう１つの実施形態によるディスプレイモジュールの断面図である。

【図14A】本発明のまた更にもう１つの実施形態によるディスプレイモジュールの断面図である。

【図14B】図１４Ａにおける画像色彩変換フィルムを用いるディスプレイモジュールの様々な視野角での暗状態輝度維持率及び明状態輝度維持率の折れ線グラフである。

【図15A】本発明のもう１つの実施形態によるディスプレイモジュールの断面図である。

【図15B】図１５Ａにおける画像色彩変換フィルムを用いるディスプレイモジュールの様々な視野角での暗状態輝度維持率及び明状態輝度維持率の折れ線グラフである。

【図16】視野角が０度のときの図１Ａ、図１４Ａ、又は図１５Ａの画像色彩変換フィルムの透過スペクトル図、及び、視野角が０度のときの画像色彩変換フィルムなしの透過スペクトル図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１Ａは、本発明の１つの実施形態によるディスプレイモジュールの断面図である。図１Ｂは、図１Ａに示したディスプレイモジュールの立体層分解図である。図１Ｃは、図１Ｂに示したディスプレイモジュールの水平偏光及び垂直偏光の斜視図である。先ず図１Ａと図１Ｂを参照されたい。本実施形態のディスプレイモジュール１００は、ディスプレイパネル２００と画像色彩変換フィルム３００とを含む。本実施形態において、ディスプレイパネル２００はＩＰＳ液晶ディスプレイパネルといった液晶ディスプレイパネルである。ただし、他の実施形態において、ディスプレイパネル２００は垂直配向型液晶ディスプレイパネル（ＶＡ－ＬＣＤパネル）又は他の液晶モードの液晶ディスプレイパネルであってもよい。或いは、他の実施形態において、ディスプレイパネル２００は、有機発光ダイオードディスプレイパネル、マイクロ発光ダイオードディスプレイパネル、又は他の適切なディスプレイパネルであってもよい。画像色彩変換フィルム３００はディスプレイパネル２００の上か下に設けられ、図１Ａはディスプレイパネル２００の上とする構成を例としている。

【0012】

図２は、視野角が６０度であるときの図１Ａの画像色彩変換フィルムの透過スペクトル図、及び、視野角が６０度であるときの画像色彩変換フィルムなしでの透過スペクトル図である。図１Ａと図２を参照し、１つの実施形態において、少なくとも４５度～８５度の範囲の視野角において（又は１つの実施形態において、視野角が０度より大きく８８度以下であるとき）、画像色彩変換フィルム３００の透過スペクトルのピークは４００ナノメートル（ｎｍ）～６００ｎｍの範囲内にあり、図２の実施形態１及び実施形態２の曲線に示すように、４５０ｎｍ～６００ｎｍの範囲内の透過スペクトルの平均透過率は、６５０ｎｍ～８００ｎｍの範囲内の透過スペクトルの平均透過率よりも高い。上述した視野角は、視線と画像色彩変換フィルム３００又はディスプレイパネル２００の法線方向との間の夾角を指し、例えばディスプレイパネル２００の水平方向における視野角であるが、もう１つの実施形態においてディスプレイパネル２００の垂直方法における視野角であってもよい。図２の実施形態１及び実施形態２において、上述した４５０ｎｍ～６００ｎｍの範囲内の透過スペクトルの平均透過率は、６５０ｎｍ～８００ｎｍの範囲内の透過スペクトルの平均透過率よりも高い。加えて、図２の実施形態１において、透過スペクトルのスペクトル強度は透過スペクトルの短波長端（即ち図２の左方端）から上述したピークへと漸増し、上述したピークから透過スペクトルの長波長端へと漸減する。

【0013】

図１Ａを再び参照し、画像色彩変換フィルム３００は少なくとも１層の干渉薄膜を含み、これは薄膜干渉の原理を用いて異なる波長の光（即ち、赤色光、緑色光、及び青色光）を異なる程度で反射し且つ異なる波長の光により透過される。本実施形態において、少なくとも１層の干渉薄膜は、第１透光フィルム３１０と第２透光フィルム３２０とを含む。第２透光フィルム３２０は第１透光フィルム３１０と積層され、第１透光フィルム３１０の屈折率は第２透光フィルム３２０の屈折率よりも小さい。１つの実施形態において、第１透光フィルム３１０の屈折率は１．６以下、例えば１．２～１．６であり、第２透光フィルム３２０の屈折率は１．７～２．４である。本実施形態において、ディスプレイモジュール１００は、画像色彩変換フィルム３００とディスプレイパネル２００との間に設けられた偏光板１１０を更に含む。加えて、本実施形態において、第２透光フィルム３２０は第１透光フィルム３１０と偏光板１１０との間に設けられ、第１透光フィルム３１０の屈折率は、例えば１．６６以下である。加えて、ディスプレイモジュール１００は偏光板１２０を更に含み、ディスプレイパネル２００は偏光板１１０と偏光板１２０との間に設けられる。

【0014】

本実施形態において、第１透光フィルム３１０の材料は、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、又は塗布型低屈折率材料であり、第２透光フィルム３２０の材料は、高屈折率透明セラミック材料、又は、二酸化チタン、五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）といった塗布型高屈折率塗料であってよい。

【0015】

本実施形態において、偏光板１１０は、第１透明基材１１２と、第２透明基材１１４と、偏光層１１６と、位相差補償フィルム１１８とを含む。第１透明基材１１２は画像色彩変換フィルム３００とディスプレイパネル２００との間に設けられ、第２透明基材１１４は第１透明基材１１２とディスプレイパネル２００との間に設けられる。偏光層１１６は第１透明基材１１２と第２透明基材１１４との間に設けられ、位相差補償フィルム１１８は第１透明基材１１２と第２透明基材１１４との間に設けられる。本実施形態において、位相差補償フィルム１１８は偏光層１１６と第２透明基材１１４との間に設けられる。もう１つの実施形態において、位相差補償フィルム１１８と第２透明基材１１４は統合されてよい、即ち、第２透明基材１１４は位相差補償フィルム１１８であり、偏光板１１０は追加的な位相差補償フィルム１１８を伴って提供されなくてよい。具体的には、第２透明基材１１４は延伸工程を通じて位相差補償フィルムとされてよい。或いは、液晶層（即ち位相差補償フィルム１１８）は第２透明基材１１４上に塗布されてよい。或いは、液晶層は延伸された第２透明基材１１４上に塗布されてよい、即ち、第２透明基材１１４と位相差補償フィルム１１８の両方が位相差補償の機能を有する。位相差補償フィルム１１８と延伸された第２透明基材１１４は複屈折性又は多屈折性を有してよい、即ち、異なる方向において異なる屈折率を有する。このため、ディスプレイパネル２００から放射された画像光の広視野角の位相差を補償することができ、広視野角の画質を向上させることができる。位相差補償フィルム１１８は当業者に既知の様々な技術を採用してよく、ここでは説明を繰り返し述べない。

【0016】

加えて、偏光板１２０は一般的な偏光板であってよく、２つの透明基材と、２つの透明基材の間に設けられる偏光板とを含んでよい。液晶ディスプレイで一般的に用いられるバックライトモジュール４００が偏光板１２０の下方に提供されてよい、即ち、偏光板１２０はディスプレイパネル２００（例えば液晶ディスプレイパネル）の底部に取り付けられ、偏光板１２０はバックライトモジュール４００の上方に位置する。これは当業者に周知であり、ここでは繰り返し述べない。加えて、画像色彩変換フィルム３００は第１透光フィルム３１０と第２透光フィルム３２０のみを含むことに限定されない。もう１つの実施形態において、画像色彩変換フィルム３００は交互に積層された高屈折率及び低屈折率を有する３つ以上の透光フィルムを含んでよく、本発明はこれに限定されない。或いは、もう１つの実施形態において、画像色彩変換フィルム３００は屈折率が１．６６よりも高い単一透光フィルムであってよい。１つの実施形態において、単一透光フィルム（即ち画像色彩変換フィルム３００）の屈折率は２～２．１であってよい。

【0017】

本実施形態において、第１透明基材１１２及び第２透明基材１１４の材料は、例えば、ポリエステル（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリメチルメタくリレート（ＰＭＭＡ）、又は他のプラスチック基材であり、偏光層１１６の材料は、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）であるが、本発明はこれに限定されない。

【0018】

実施形態１の画像色彩変換フィルム３００で、ディスプレイパネル２００からの長波長赤色光は、正面から広視野角で見たとき、薄膜干渉によりディスプレイモジュール１００の内側へ反射され、コントラストを向上させるよう暗状態における赤色光部分の周辺光漏れをカットする。実施形態２の画像色彩変換フィルム３００で、広視野角（例えば３０度～７５度の視野角）の場合、ＩＰＳ液晶表示パネルがオレンジ赤みを帯びる傾向にある現象を軽減するために青色光の透過率を特に高めることで、青色の画面をより明確且つ鮮明にする。これらのうち、実施形態１は広視野角のコントラストを高めることができ、実施形態２は広視野角の青色表現を高めることができる。１つの実施形態において、目標スペクトルはＤ６５白色光の透過率設計に基づいて設計され、ピーク位置は６００ナノメートル（ｎｍ）の左（即ち６００ｎｍ未満）の位置に配置されることができる。

【0019】

図３Ａは、暗状態における０度、４５度、及び６０度の視野角での図１Ａのディスプレイパネルのスペクトルであり、図３Ｂは、明状態における０度、４５度、及び６０度の視野角での図１Ａのディスプレイパネルのスペクトルである。図１Ａ、図３Ａ、図３Ｂを参照されたい。ディスプレイパネル２００（即ちＩＰＳ液晶ディスプレイパネル）の主な問題は、暗状態において赤色光波帯のエネルギーが増加することである（尾部が上向きであり、７００ｎｍよりも高いスペクトルを指す）。加えて、暗状態において４５度及び６０度の視野角での緑色光のエネルギーが増加し、暗状態の輝度が増加し、広視野角でのコントラストが下がる結果となる。加えて、明状態において、スペクトル曲線下方の面積と比較し、広視野角での青色光エネルギーの割合が減少することが分かり、オレンジ赤みを帯びた画面をもたらす。下記の表１に異なる視野角での青色光、緑色光、赤色光の割合を列記する。

【0020】

【表1】

【0021】

画像色彩変換フィルム３００は、向上されたコントラスト効果を達成するために広視野角での青色光波帯を高めて赤色光を抑えるよう、多層フィルム設計を用いてよい。各視野角のコントラストが向上した後、画質はより有利となり、演色がより飽和して鮮明となる。向上の手段は次のとおりである。

【0022】

正面視野角の場合、青色光の一部（例えば、４５０ｎｍ以下の波長の光）がカットされ、最も重要なのは、長波長波帯における赤色光をカットすることができることである。加えて、明状態及び暗状態におけるＩＰＳ液晶ディスプレイパネルのスペクトルを比較し、暗状態において赤色光の長波長波帯（例えば、７００ｎｍよりも大きい波長の赤色光）に突出があることが分かり、画像イメージ変換フィルム３００は赤色光波帯の突出を抑制する弱め合い干渉法を用い、各視野角のコントラストを向上させるため暗状態の輝度を効果的に下げることができる。一方、青色光波帯も、特に正面視野角でより高い突出を有し、４５０ｎｍ以下の波帯を抑制することを考慮することができ、これは輝度に大きく影響することなく暗状態の輝度を下げることができる。上記アプローチの利点は次のとおりである。輝度仕様の面で、損失は僅かに０％～１０％内であり（正面視野角に対して）、ディスプレイパネル２００と効果的にマッチする場合、正面視野角でも損失はなく、広視野角の輝度が向上する。コントラスト仕様の面で、４５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の光エネルギーの一部のみが減少するため、暗状態における輝度を下げることができ、これによりコントラストを向上させてＩＰＳ液晶ディスプレイパネルの画質を高める。

【0023】

図４Ａは、図２の２つの実施形態及び画像色彩変換フィルムのないときの様々な視野角での暗状態輝度変動率の曲線図である。図４Ｂは、図４Ａの２つの実施形態及び画像色彩変換フィルムのないときの様々な視野角でのコントラスト向上率を示す。図１Ａ、図３Ａ、図２、図４Ａ～図４Ｂを参照されたい。図２は、画像色彩変換フィルム３００の設計概念の２つの実施形態（即ち、実施形態１と実施形態２）を示す。画像色彩変換フィルム３００の多層フィルムソリューションで、４５度（又は以上）の広視野角で、設計は次の概念で成されてよい。ピークを青色光と緑色光との間（例えば、可視スペクトルにおいて４５０ｎｍ～５５０ｎｍの範囲）に設定することで、設計スペクトルの尾部が比較的抑制され、青色光と一部の緑色光が強化される。このため、ＩＰＳ液晶ディスプレイパネルが広視野角で黄色及びオレンジ色を帯びる現象は強化された青色光信号によって、より均衡のとれたものとなる。加えて、２つの異なる実施形態は、赤色光を抑制して青色光信号を高めるという異なる能力を表し、選択はＩＰＳ液晶ディスプレイパネルとマッチさせる必要がある。

【0024】

図３Ａは、ネイティブＩＰＳ液晶ディスプレイモジュールの暗状態スペクトルを表す。一般的に言えば、コントラストを向上させる場合、主な原則は暗状態における光漏れを抑制することである。ＩＰＳ液晶ディスプレイモードにおいて、暗状態において赤色光と青色光を抑制する必要があり、コントラストを向上させる機会がある。

【0025】

図４Ａにおける実施形態１及び実施形態２の暗状態輝度変動率は、画像色彩変換フィルム３００のないネイティブＩＰＳ液晶ディスプレイモジュールの暗状態輝度に対するものであり、画像色彩変換フィルム３００のないネイティブＩＰＳ液晶ディスプレイモジュールの暗状態輝度変動率は様々な視野角で１００％に設定される。図４Ａにおいて、画像色彩変換フィルム３００を使用した後、様々な視野角で暗状態における光漏れを抑制する機会があり、視野角が左右４５度のとき光漏れを約３０％抑制することができる。

【0026】

図４Ｂの実施形態１及び実施形態２のコントラスト向上率は、画像色彩変換フィルム３００のないネイティブＩＰＳ液晶ディスプレイモジュールに対するものであり、画像色彩変換フィルム３００のないネイティブＩＰＳ液晶ディスプレイモジュールのコントラスト向上率は様々な視野角で１００％に設定される。図４Ｂから、暗状態における光漏れが抑制されたとき、コントラストも向上することが分かる。異なる設計はコントラスト向上に異なる効果を奏する。画像色彩変換フィルム３００の設計において、設計は４５度の視野角に対するのみでなく、赤方偏移現象を通じて他の異なる視野角のコントラストも向上させ得る。加えて、偏光板の異なる表面処理も異なるコントラスト向上の度合いをもたらす。実施形態１及び実施形態２において、４５度の視野角は最もコントラストを向上させるが、設計は６０度以上の視野角に基づいて成されてもよい。

【0027】

図５Ａは、視野角０度での図２の画像色彩変換フィルムの２つの実施形態の透過スペクトル図、及び、視野角０度での画像色彩変換フィルムなしの透過スペクトル図である。図５Ｂは、図５Ａの２つの実施形態及び画像色彩変換フィルムのないときの様々な視野角での暗状態輝度変動率の曲線図である。図１Ａ、図５Ａ、図５Ｂを参照されたい。設計の面で、正面視野角の透過率に影響することを避けるため、視野角が０度のとき（図５Ａに図示）、透過率４５０ｎｍ～５５０ｎｍの範囲内の透過スペクトルを大幅に下げないことで透過率の低下を避けることを考慮することができる。図５Ａに示すように、実施形態２はより高い４５０ｎｍ～５５０ｎｍの範囲内の透過スペクトルを有する。このため、明状態における輝度の面で、実施形態２は画像色彩変換フィルム３００のないネイティブＩＰＳ液晶ディスプレイモジュールよりも高い透過率を有する。更に、図５Ｂにおける実施形態１及び実施形態２の明状態輝度変動率は画像色彩変換フィルム３００のないネイティブＩＰＳ液晶ディスプレイモジュールの明状態輝度に対するものであり、画像色彩変換フィルム３００のないネイティブＩＰＳ液晶ディスプレイモジュールの明状態輝度変動率は様々な視野角で１００％に設定される。

【0028】

加えて、干渉効果が発生可能であることを確実にするため、単層フィルムを例とした場合、形成された薄膜の厚さをｄ、屈折率をｎ、視野角をθとすると、ｎ・ｄ・ｃоｓθ＝１／４・ｍ・λであり、ｍは奇数であり、λは光の波長であり、θの具体的定義は、使用者の眼の位置とディスプレイモジュールの発光面の中心とを結ぶ線とディスプレイモジュールの法線との間の夾角である。

【0029】

図１Ｂと図１Ｃを再び参照されたい。本実施形態において、偏光板１１０の透過軸Ｘ１はディスプレイパネル２００の短辺方向と平行であり、偏光板１２０の透過軸Ｘ２は、例えばディスプレイパネル２００の長辺方向に平行であり、透過軸Ｘ１と透過軸Ｘ２は互いに垂直である（図１Ｂに図示）。偏光板１１０の透過軸Ｘ１がディスプレイパネル２００の長辺方向に垂直である場合（長辺方向は、例えば卓面方向に平行）、ディスプレイモジュール１００の水平方向において広視野角で垂直偏光を観察することができる。更に、バックライトモジュール４００の入射光５０と反射光５２により形成された面ＰＬＮから見た場合、偏光板１１０の透過軸Ｘ１を満たし且つその偏光方向ＰＳが面ＰＬＮに垂直である偏光（即ち垂直偏光）のみが通過する（図１Ｃに図示）。このため、干渉設計の面で、画像色彩変換フィルム３００のパラメータ（例えば、厚さ、屈折率など）は様々な偏光のために設計されてよい、即ち、設計は様々な偏光に合わせて成され、様々な偏光のスペクトルが上述した方法において調整されてよく、これにより垂直偏光は上述した光学特性を持つ。更に、入射光５０の一部は偏光板１２０、ディスプレイパネル２００、偏光板１１０、及び画像色彩変換フィルム３００を通過して透過光５４となり、入射光５０の一部は画像色彩変換フィルム３００により反射されて反射光５２となる。しかし、もう１つの実施形態において、画像色彩変換フィルム３００は偏光板１２０の上方に位置する。透過軸Ｘ１がディスプレイパネル２００の短辺方向と平行である場合（短辺方向は卓面に垂直）、入射光５０はバックライトモジュール４００からディスプレイパネル２００に進入した後に画像色彩変換フィルム３００に当たり、反射光５２を生成する。入射光５０と反射光５２は面ＰＬＮを形成し、偏光方向ＰＳが面ＰＬＮに垂直な偏光のほとんどは透過軸Ｘ２を貫通し、画像色彩変換フィルム３００も垂直偏光方向ＰＳに設計される。逆に、透過軸Ｘ２の方向がディスプレイパネル２００の長辺方向と平行であり、画像色彩変換フィルム３００が偏光板１２０の上方に位置する場合、同様に、平行偏光方向ＰＰが水平広視野角画像の画像調整に用いられる（平行偏光方向ＰＰは面ＰＬＮに平行であり、偏光方向ＰＰが面ＰＬＮに平行である偏光は水平偏光と呼ばれる）。一般的に言えば、画像色彩変換フィルム３００のパラメータが垂直偏光に基づいて設計されるとき設計しやすく、より少ないフィルム層の数で上述した良好な光学特性を達成することができる。

【0030】

図６は、本発明のもう１つの実施形態によるディスプレイモジュールの断面図である。本実施形態のディスプレイモジュール１００ａは図１Ａに示したディスプレイモジュール１００に類似しており、これら２つの差異は、図１Ａに示したディスプレイモジュール１００において第１透光フィルム３１０と第２透光フィルム３２０が偏光板１１０上に形成される点である。本実施形態のディスプレイモジュール１００ａでは、画像色彩変換フィルム３００の第１透光フィルム３１０と第２透光フィルム３２０は先ず透光基材３３０上に形成され、次いで透光基材３３０が粘着層３４０を介して偏光板１１０上に更に貼り付けられる。

【0031】

図７は、本発明の更にもう１つの実施形態によるディスプレイモジュールの断面図である。図７を参照し、本実施形態のディスプレイモジュール１００ｂは図１Ａに示したディスプレイモジュール１００に類似しており、これら２つの差異は次のとおりである。図１Ａのディスプレイモジュール１００において、画像色彩変換フィルム３００は偏光板１１０の外側に設けられる。本実施形態のディスプレイモジュール１００ｂでは、画像色彩変換フィルム３００は偏光１１０の内側に統合されてよい。具体的には、本実施形態において、画像色彩変換フィルム３００は第１透明基材１１２とディスプレイパネル２００との間に設けられ、第２透明基材１１４が画像色彩変換フィルム３００とディスプレイパネル２００との間に設けられ、偏光層１１６が画像色彩変換フィルム３００と第２透明基材１１４との間に設けられ、位相差補償フィルム１１８が偏光層１１６と第２透明基材１１４との間に設けられる。

【0032】

本実施形態において、画像色彩変換フィルム３００の第１透光フィルム３１０と第２透光フィルム３２０の順序は逆であってよい。第１透光フィルム３１０は第２透光フィルム３２０の下方であってよい、又は、第２透光フィルム３２０は第１透光フィルム３１０の下方であってよい。

【0033】

第１透光フィルム３１０の屈折率は１．６以下であり、第２透光フィルム３２０の屈折率は１．８～２．５である。本実施形態において、第１透明基材１１２の屈折率は１．７未満である。

【0034】

本実施形態において、ディスプレイモジュール１００ｂは表面処理層１１９を更に含み、第１透明基材１１２は表面処理層１１９と画像色彩変換フィルム３００との間に設けられる。例えば、表面処理層１１９の屈折率は１．５５未満である。表面処理層１１９は、例えばアンチグレア層、反射防止層、又はハードコート層である。

【0035】

加えて、図１Ａの実施形態に同じく、位相差補償フィルム１１８と第２透光基材１１４は統合されてよい、即ち、第２透明基材１１４は位相差補償フィルムであり、偏光板１１０に追加的な位相差補償フィルム１１８は提供されなくてよい。

【0036】

本実施形態において、偏光層１１６の透過軸Ｘ１は、例えばディスプレイパネル２００の短辺方向に平行である（即ち、図７の紙面に進入する方向）。このため、水平方向において広視野角でディスプレイモジュール１００ｂを見たとき、使用者の眼は垂直偏光を見る。広視野角の入射光５０と反射光５２が面ＰＬＮとして設定された場合（図１Ｃを参照）、ディスプレイモジュール１００ｂの偏光板１１０の透過軸Ｘ１はディスプレイモジュール１００ｂの短辺方向に平行に制限され、入射光５０において、偏光方向ＰＳが短辺方向に平行な偏光のみ大部分がディスプレイパネル２００を通過することができる。このため、画像色彩変換フィルム３００は、上述した光学特性を達成するため偏光板１１０の透過軸Ｘ１の方向に基づいて設計されてよい。ただし、他の実施形態において、偏光層１１６の透過軸Ｘ１はディスプレイパネル２００の長辺方向に平行であってもよい。

【0037】

図８は、本発明のまた更にもう１つの実施形態によるディスプレイモジュールの断面図である。図８を参照し、本実施形態のディスプレイモジュール１００ｃは図７のディスプレイモジュール１００ｂに類似しており、これら２つの差異は次のとおりである。本実施形態において、画像色彩変換フィルム３００は偏光層１１６と第２透明基材１１４との間に設けられる。

【0038】

図９は、本発明のもう１つの実施形態によるディスプレイモジュールの断面図である。図９を参照し、本実施形態のディスプレイモジュール１００ｄは図７のディスプレイモジュール１００ｂに類似しており、これら２つの差異は次のとおりである。本実施形態において、画像色彩変換フィルム３００は第２透明基材１１４とディスプレイパネル２００との間に設けられる、即ち、偏光板１１０とディスプレイパネル２００との間に設けられ、画像色彩変換フィルム３００はディスプレイパネル２００の上方に設けられる。

【0039】

図１０Ａは、本発明の更にもう１つの実施形態によるディスプレイモジュールの断面図であり、図１０Ｂは、図１０Ａに示したディスプレイモジュールの立体層分解図である。図１０Ａと図１０Ｂを参照し、本実施形態のディスプレイモジュール１００ｅは図１Ａと図１Ｂに示したディスプレイモジュール１００に類似しており、これら２つの差異は次のとおりである。本実施形態のディスプレイモジュール１００ｅにおいて、画像色彩変換フィルム３００はディスプレイパネル２００の下方に設けられ、偏光板１２０は画像色彩変換フィルム３００とディスプレイパネル２００との間に設けられる。ただし、他の実施形態において、該構成は画像色彩変換フィルム３００を偏光板１２０とディスプレイパネル２００との間に設けるものであってもよい。

【0040】

本実施形態において、偏光板１２０は、第３透明基材１２２と、第４透明基材１２４と、偏光層１２６とを含む。第３透明基材１２２はディスプレイパネル２００の下に設けられ、第３透明基材１２２はディスプレイパネル２００と第４透明基材１２４との間に設けられる。偏光層１２６は、第３透明基材１２２と第４透明基材１２４との間に設けられる。第３透明基材１２２及び第４透明基材１２４のための任意の材料は、上述した第１透明基材１１２及び第２透明基材１１４のための任意の材料と比較されてよく、偏光層１２６のための任意の材料は上述した偏光層１１６の任意の材料と比較されてよい。

【0041】

本実施形態において、偏光板１２０の透過軸Ｘ２（即ち、偏光層１２６の透過軸）はディスプレイパネル２００の短辺方向に平行である。このため、平行方向における広視野角の光線について、偏光板１２０は画像色彩変換フィルム３００からの垂直偏光を通過させ、画像色彩変換フィルム３００からの水平偏光を遮断する。よって、画像色彩変換フィルム３００のパラメータは、上述した光学特性を達成するため水平偏光に基づいて設計されてよい。入射光５０がバックライトモジュール４００から偏光板１２０に進入するとき、入射光５０と反射光５２が面ＰＬＮとして設定された場合（図１Ｃに図示）、入射光５０において、偏光方向ＰＳが面ＰＬＮに垂直である偏光は大部分が偏光板１２０を通過することができ、偏光方向ＰＰが面ＰＬＮに平行である偏光は偏光板１２０により吸収される。このため、画像色彩変換フィルム３００は面ＰＬＮに対する垂直偏光に基づいて設計されてよく、上述した光学特性を達成することのできるフィルム層の数はより少ない。加えて、画像色彩変換フィルム３００をディスプレイパネル２００の下方に配置することはディスプレイモジュール１００ｅの視覚的な趣きを向上させることができる。これはディスプレイモジュール１００ｅが発光していないとき下層に配置された画像色彩変換フィルム３００は外部環境光を反射する可能性が低く且つ使用者により見られる画面がより暗い黒色に見えるためであり、視覚的な趣きを向上させる。

【0042】

図１１は、本発明のまた更にもう１つの実施形態によるディスプレイモジュールの立体層分解図である。図１１を参照し、本実施形態のディスプレイモジュール１００ｆは図１０Ａと図１０Ｂに示したディスプレイモジュール１００ｅに類似しており、これら２つの差異は次のとおりである。図１０Ａと図１０Ｂに示したディスプレイモジュール１００ｅにおいて、偏光板１１０の透過軸Ｘ１はディスプレイパネル２００の長辺方向に平行であり、偏光板１２０の透過軸Ｘ２はディスプレイパネル２００の短辺方向に平行である。上記からの差異は、本実施形態のディスプレイモジュール１００ｆにおいて、偏光板１１０の透過軸Ｘ１はディスプレイパネル２００の短辺方向に平行であり、偏光板１２０の透過軸Ｘ２はディスプレイパネル２００の長辺方向に平行である点にある。このようにして、今回、偏光板１２０の透過軸Ｘ２の方向はディスプレイパネル２００の長辺方向に平行である（長辺方向は水平方向）。入射光５０と反射光５２が面ＰＬＮと見なされる場合（図１Ｃに図示）、偏光方向ＰＰが面ＰＬＮに平行である偏光は大部分が偏光板１２０を通過することができ、偏光方向ＰＳが面ＰＬＮに垂直である偏光は吸収される。このため、画像色彩変換フィルム３００は、上述した光学特性を達成するため面ＰＬＮに対する平行偏光に基づいて設計されてよい。

【0043】

図１２は、本発明のもう１つの実施形態によるディスプレイモジュールの断面図である。図１２を参照し、本実施形態のディスプレイモジュール１００ｇは図１０Ａのディスプレイモジュール１００ｅに類似しており、これら２つの差異は次のとおりである。本実施形態のディスプレイモジュール１００ｇにおいて、画像色彩変換フィルム３００は第３透明基材１２２と第４透明基材１２４との間に設けられ、図１２において一例として画像色彩変換フィルム３００は偏光層１２６と第４透明基材１２４との間に設けられる。ただし、他の実施形態において、画像色彩変換フィルム３００は第３透明基材１２２と偏光層１２６との間に設けられてもよい。本実施形態において、偏光層１２６の透過軸Ｘ２はディスプレイパネル２００の短辺方向に平行であり（即ち、図１２の紙面に進入する方向）、偏光板１１０の透過軸Ｘ１はディスプレイパネル２００の長辺方向に平行である（即ち、図１２の紙面に平行な方向）。ただし、他の実施形態において、偏光層１２６の透過軸Ｘ２はディスプレイパネル２００の長辺方向に平行であってもよく、偏光板１１０の透過軸Ｘ１はディスプレイパネル２００の短辺方向に平行である。加えて、本実施形態において、第３透明基材１２２は位相差補償フィルムであってもよい。

【0044】

図１３は、本発明の更にもう１つの実施形態によるディスプレイモジュールの断面図である。図１３を参照し、本実施形態のディスプレイモジュール１００ｈは図１２のディスプレイモジュール１００ｇに類似しており、これら２つの差異は次のとおりである。本実施形態のディスプレイモジュール１００ｈにおいて、偏光板１２０ｈは、第３透明基材１２２と偏光層１２６との間に設けられた位相差補償フィルム１２８を更に含む。位相差補償フィルム１２８の機能及び材料は、上述した位相差補償フィルム１１８の機能及び材料と同一であり、ここでは繰り返し説明しない。

【0045】

図１４Ａは、本発明のまた更にもう１つの実施形態によるディスプレイモジュールの断面図であり、図１４Ｂは、図１４Ａにおける画像色彩変換フィルムを用いるディスプレイモジュールの様々な視野角での暗状態輝度維持率及び明状態輝度維持率の折れ線グラフである。図１４Ａと図１４Ｂを参照し、本実施形態のディスプレイモジュール１００ｉは図７に示したディスプレイモジュール１００ｂに類似しており、これら２つの差異は、本実施形態のディスプレイモジュール１００ｉにおいて、画像色彩変換フィルム３００ｉは表面処理層１１９の上方に設けられ、画像色彩変換フィルム３００ｉは単層透光フィルムであり、単層透光フィルムは２～２．１の屈折率を有する、即ち、単層透光フィルムは高屈折率を有する点にある。加えて、単層透光フィルムは偏光板１２０のディスプレイパネル２００とは逆を向く側に設けられる。図１４Ａは、画像色彩変換フィルム３００ｉを備えたディスプレイモジュール１００ｉと画像色彩変換フィルム３００ｉのないディスプレイモジュール１００ｉとの間の光路の差異を示す。図１４Ａにおいて、表面処理層１１９を露出するよう画像色彩変換フィルム３００ｉの右部分を取り除いているが、実際にはディスプレイモジュール１００ｉの画像色彩変換フィルム３００ｉは表面処理層１１９全体を覆う。

【0046】

加えて、ディスプレイパネル２００はＩＰＳ液晶ディスプレイパネルに限定されない。他の実施形態において、ディスプレイパネル２００は垂直配向型ディスプレイパネル又は他の液晶モードのディスプレイパネルであってもよい。

【0047】

液晶ディスプレイの使用において、インプレインスイッチング（ＩＰＳ）技術であるか垂直配向（ＶＡ）技術であるかに関わらず、暗状態（バックライトモジュール４００が完全にオンにされた黒画面）における光漏れを可能な限り少なくし、コントラストを向上させることができることが望まれる。ディスプレイの暗状態における配光を観察するとき、実施においては、迷光が偏光板の吸収を逃れて上向きの光漏れを起こすことを防止するため、斜めの入射／射出迷光を減らすことが望ましい。

【0048】

透光のために上述した単層透光フィルムの設計が用いられ、高屈折率の層（即ち、屈折率が表面処理層１１９の屈折率よりも高い画像色彩変換フィルム３００ｉ、即ち、画像色彩変換フィルム３００ｉの屈折率は、例えば１．５よりも高い）が上記偏光板１１０の上方の最外層に加えられる。光信号が表面処理層１１９及び高屈折率層を通過した後に空気層に進入したとき、画像色彩変換フィルム３００ｉの屈折率は空気層の屈折率よりも高く、過度に大きい入射角（例えば、臨界角よりも大きい）の光は表面処理層１１９へ反射される（例えば全反射）ことから、出射する迷光の比率が減少し、このため暗状態の輝度が下がる。１つの実施形態において、画像色彩変換フィルム３００ｉの屈折率は２～２．１である、即ち、画像色彩変換フィルム３００ｉは比較的高い屈折率を有する。このようにして、迷光の入射角は臨界角よりも大きくなる可能性が高く、迷光は表面処理層１１９へ全反射される。

【0049】

当然ながら、この高屈折率層を用いるとき、明状態における信号光も高屈折率層の全反射効果のため劣化して明状態における輝度の損失となる可能性がある。ただし、実験及び測定結果に基づき、暗状態（全黒色画面）における光漏れの迷光率は明状態（全白色画面）における光漏れの迷光率よりも高いことが分かる。このため、この高屈折率層を用いることによる暗状態における光漏れの迷光率の縮小率は明状態における輝度の縮小率よりも高く、コントラストを向上させることができる。

【0050】

このため、広視野角で迷光を減少させてコントラストを向上させるため全反射効果を用いる方法は、偏光板１１０の上方の最外層に適用されてよい。６０度の視野角内でそのような傾向が明白であり、これは暗状態における迷光の除去を助け、コントラストを直接向上させることができる。

【0051】

大きな角度で出射する迷光４０２に本来の入射角を設定すると、図１４Ａに示すように迷光４０２は表面処理層１１９を通過して光漏れを形成し得る。しかし、大きな角度で出射する迷光４０４の臨界角は高屈折率材料層（即ち、画像色彩変換フィルム３００ｉ）の高屈折率のため小さくなり、本来なら表面処理層１１９を通過するであろう迷光４０４は、全反射のため表面処理層１１９及びディスプレイパネル２００に再び進入して消失する。理論上、高屈折率材料層は表面処理層１１９よりも高い屈折率を有すればよい。実施において、屈折率が高いほど好ましく、例えば２～２．１であることが予期される。

【0052】

下記の表２は、様々な視野角での画像色彩変換フィルム３００ｉを用いるディスプレイモジュール１００ｉの暗状態輝度維持率と明状態輝度維持率を列記している。

【0053】

【表2】

【0054】

表２及び図１４Ｂから、画像色彩変換フィルム３００ｉを使用した後、暗状態における輝度の低下の比率は明状態における輝度の低下の比率よりも高いことが分かる。暗状態と明状態の効果の組合せは向上されたコントラストに相当する。表２に示した実験において、画像色彩変換フィルム３００ｉの屈折率は約２～２．１に設定され、膜厚は約５ｎｍ～２０ｎｍであり、表面処理層１１９のヘイズは２５％である。

【0055】

図１５Ａは、本発明のもう１つの実施形態によるディスプレイモジュールの断面図である。図１５Ｂは、図１５Ａにおける画像色彩変換フィルムを用いるディスプレイモジュールの様々な視野角での暗状態輝度維持率及び明状態輝度維持率の折れ線グラフである。図１５Ａと図１５Ｂを参照し、本実施形態のディスプレイモジュール１００ｊは図１４Ａのディスプレイモジュール１００ｉに類似しており、これら２つの差異は、本実施形態のディスプレイモジュール１００ｊにおいて、画像色彩変換フィルム３００ｉは下方の偏光板１２０の下に設けられる、即ち、偏光板１２０のディスプレイパネル２００とは逆を向く側に設けられる点にある。図１５Ａにおいて、画像色彩変換フィルム３００ｉの有無によるディスプレイモジュール１００ｊの光路の差異を示すため、図１５Ａでは偏光板１２０の下面の一部を露出するよう画像色彩変換フィルム３００ｉの左部分を取り除いている。ただし、実際にはディスプレイモジュール１００ｊの画像色彩変換フィルム３００ｉは偏光板１２０の下面全体を覆う。

【0056】

図１５Ａに示すように、本来斜めの迷光４０２はディスプレイパネル２００と表面処理層１１９を出射することができ、コントラストの低下につながる。このため、本実施形態において、高屈折率材料層（即ち、画像色彩変換フィルム３００ｉ）が下方の偏光板１２０の最外層に加えられる。高屈折率層と低屈折率層（即ち、偏光板１２０）との間の界面を生むことから、迷光４０４の入射角は臨界角よりも大きくなって全反射が起こり、迷光４０４はバックライトモジュール４００へ反射され、迷光を減少させる又はフィルタリングする機構も存在する。

【0057】

理論上、高屈折率材料層（即ち、画像色彩変換フィルム３００ｉ）は偏光板１２０の外側基材の屈折率よりも高い屈折率を有すればよい。実施において、画像色彩変換フィルム３００ｉの屈折率が高いほど好ましいと予期される。

【0058】

下記の表３は、様々な視野角での画像色彩変換フィルム３００ｉを用いるディスプレイモジュール１００ｊの暗状態輝度維持率と明状態輝度維持率を列記している。

【0059】

【表3】

【0060】

表３における実験において、高屈折率材料（即ち、画像色彩変換フィルム３００ｉ）の屈折率は約２～２．１に設定され、画像色彩変換フィルム３００ｉの膜厚は約５ｎｍ～２０ｎｍであり、表面処理はない。表３及び図１５Ｂから、小視野角（例えば０度と３０度）の場合、暗状態輝度維持率が大幅に低下することが分かり、これは正面視野角のコントラストを効果的に向上させることができる。更に、表３及び図１５Ｂから、画像色彩変換フィルム３００ｉを使用した後、暗状態における輝度の低下の比率は明状態における輝度の低下の比率よりも高いことが更に分かる。暗状態と明状態の効果の組合せは向上されたコントラストに相当する。

【0061】

図１６は、視野角が０度のときの図１Ａ、図１４Ａ、又は図１５Ａの画像色彩変換フィルムの透過スペクトル図、及び、視野角が０度のときの画像色彩変換フィルムなしの透過スペクトル図である。図１６を参照し、正面視野角（即ち、視野角が０度、もう１つの実施形態において視野角は±３０度内）において、画像色彩変換フィルム３００ｉ又は３００の透過スペクトルのピークは４００ｎｍ～６００ｎｍの範囲内にあり、５００ｎｍ～６００ｎｍの範囲内の透過スペクトルの平均透過率は、６５０ｎｍ～８００ｎｍの範囲内の透過スペクトルの平均透過率よりも高い（図１６における実施形態３、４、５に示す）。正面視野角でのＩＰＳ液晶ディスプレイパネルの暗状態における長波赤色光の漏光を除去又は抑制することに加え、ピークが５００ｎｍ～６００ｎｍ内にあることは、ディスプレイモジュール１００ｉ、１００ｊ、又は１００の明状態透過率の損失を少なくする。

【0062】

加えて、本実施形態において、正面視野角（即ち、視野角が０度、もう１つの実施形態において視野角は±３０度内）及び７００ｎｍ以上の波長帯域において、図１６の実施形態３、４、５に示すように、ディスプレイモジュール１００ｉ、１００ｊ、又は１００の透過率は画像色彩変換フィルム３００ｉ又は３００が取り除かれた後のディスプレイモジュール１００ｉ、１００ｊ、又は１００の透過率よりも低い。加えて、本実施形態において、画像色彩変換フィルムは単層フィルム（例えば、画像色彩変換フィルム３００ｉ）又は多層フィルム（例えば、画像色彩変換フィルム３００）であってよい。

【0063】

まとめると、本発明の実施形態のディスプレイモジュールにおいて、画像色彩変換フィルムが用いられ、少なくとも４５度～８５度の視野角において透過スペクトルのピークは４００ｎｍ～６００ｎｍの範囲内にある、又は、正面視野角において透過スペクトルのピークは４００ｎｍ～６００ｎｍの範囲内にあり、画像色彩変換フィルムはディスプレイパネルからの異なる色の光に異なる処理を行うことができる。

【産業上の利用可能性】

【0064】

本発明の実施形態のディスプレイモジュールは、様々な視野角のコントラストを効果的に向上させることができ、広視野角の画像スクリーンにおいて、青色光帯域を強化して赤色光帯域又は５８０ｎｍ以上の波長の可視光帯域を抑制することができ、これにより広視野角の黄色及びオレンジ赤みを帯びた画像スクリーンの欠点を改善する。

【符号の説明】

【0065】

５０：入射光
５２：反射光
５４：透過光
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ、１００ｆ、１００ｇ、１００ｈ、１００ｉ、１００ｊ：ディスプレイモジュール
１１０、１２０、１２０ｈ：偏光板
１１２：第１透明基材
１１４：第２透明基材
１１６、１２６：偏光層
１１８、１２８：位相差補償フィルム
１１９：表面処理層
１２２：第３透明基材
１２４：第４透明基材
２００：ディスプレイパネル
３００、３００ｉ：画像色彩変換フィルム
３１０：第１透光フィルム
３２０：第２透光フィルム
３３０：透光基材
３４０：粘着層
４００：バックライトモジュール
４０２、４０４：迷光
ＰＬＮ：面
ＰＰ、ＰＳ：偏光方向
Ｘ１、Ｘ２：透過軸

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図15A】

【図15B】

【図16】

【外国語明細書】