CN110441854B - 背光单元 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供一种能够以高效率将从导光板出射的光入射到液晶面板的背光单元。本发明通过如下来解决课题,即本发明的背光单元具有:光源;导光板,使光从端面入射且从一主表面出射光;及光学膜,配置于导光板的与光出射面相反的一侧,光学膜具备具有曲面的多个反射型偏振元件和/或具有相对于导光板的光传播方向呈倾斜的倾斜面的多个反射型偏振元件。
Description
本申请是申请日为2016年4月19日、申请号为201680027870.5、发明名称为“背光单元”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种使用于液晶显示装置的背光单元。
背景技术
液晶显示装置(以下,还称为LCD)作为耗电量较少,且节省空间的图像显示装置其用途逐年扩大。关于液晶显示装置,作为一例,构成为依次设置有背光单元、背光侧偏振片、液晶面板、可见侧偏振片等。
作为背光单元,已知有一种具有对从端面入射的光进行传播而使其从主表面出射的导光板和使光从导光板的端面入射的光源的所谓边缘光型背光单元。并且,导光板中,在与光出射面相反的一侧的面上形成有点图案等,以便以良好的效率向出射面传播光。
关于这种边缘光型背光单元,作为一例,构成为在前述导光板及光源的基础上具有对从导光板出射的光进行扩散而减少因点图案导致的光量不均的扩散板、以使通过扩散板扩散的光朝向背光侧偏振片的方式进行聚光的棱镜等。
背光单元对图像的亮度或可见性等LCD的性能赋予较大的影响。对应于此,提出了各种方案。
例如,专利文献1中记载有一种边缘光型背光单元(面光源装置),其在导光板的与光出射面对置的面具有用于使在导光板内传播的光反射而从光出射面出射的光反射部,该光反射部具有位于导光板的内部且在光反射部的光源侧提高入射到光反射部的光的方向性的方向性转换部。
专利文献1中所记载的背光单元具有这种结构,由此提高从背光单元出射的光的方向性来实现例如LCD的视场角特性的提高或背光部件数量的减少等。
然而,在近年来的平板显示器市场中,作为LCD的性能改善正在进行用于省电化、高清晰化、提高颜色再现性的研发。尤其平板PC或智能手机等小型尺寸中,明显要求省电化、高清晰化、提高颜色再现性。并且,关于大型尺寸的LCD,也正在进行现有的TV标准(FHD、NTSC(National Television Sy stem Committee(国家电视系统委员会))比72%≈EBU(European Broadcasting Union(欧洲广电联盟))比100%)的下一代高清晰度电视(4K2K、EBU比100%以上)的研发。
因此,越来越要求LCD的省电化、高清晰化、提高颜色再现性。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-268201号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
若将LCD高清晰化,则各像素(子像素)的像素开口率减少,显示图像的亮度减少。为了防止该现象,需要提高由背光单元照射的光(背光)的利用效率。
然而,如上述,在LCD中,将由背光单元照射的光通过背光侧偏振片而设为线偏振光之后入射到液晶面板。因此,在通过背光侧偏振片的时刻,光的利用效率即使理想也只有50%,实际降低40%左右。
并且,如上述,通常的背光单元具有用于去除从导光板出射的光的点图案的扩散板、以使光朝向背光侧偏振片的方式进行聚光的棱镜等。在这些部件中,光也会反射或散射,因此导光板所出射的光的利用效率进一步降低。
本发明的目的在于为了解决这种以往技术的问题,提供一种使用于LCD等的背光单元,其能够以非常高的效率将使导光板所出射的光入射到液晶面板。
用于解决技术课题的手段
为了实现这种目的,本发明的背光单元具有:光源;导光板,由光源照射的光从端面入射,且传播从端面入射的光而使其从一主表面出射;及光学膜,配置于导光板的与光出射面相反的主表面侧,光学膜具备具有曲面的多个反射型偏振元件及具有相对于导光板的光传播方向呈倾斜的倾斜面的多个反射型偏振元件中的至少一方。
这种本发明的背光单元中,优选反射型偏振元件反射圆偏振光,所述背光单元在导光板的光出射面的光出射方向的下游还具有λ/4板。
并且,优选在导光板的光传播方向上随着远离光源而反射型偏振元件的形成密度变高。
并且,优选作为反射型偏振元件具有反射红色光的R偏振元件、反射绿色光的G偏振元件及反射蓝色光的B偏振元件。
并且,优选R偏振元件、G偏振元件及B偏振元件在与导光板的面方向正交的方向上设置于不同的位置。
并且,优选R偏振元件、G偏振元件及B偏振元件相邻或分离而沿光学膜的面方向排列。
并且,优选反射型偏振元件具有反射红色光的R偏光层、反射绿色光的G偏光层及反射蓝色光的B偏光层,R偏光层、G偏光层及B偏光层层叠。
并且,优选反射型偏振元件具有朝向在导光板的光传播方向上远离光源的方向逐渐接近导光板的倾斜面。
并且,优选反射型偏振元件具备在表面具有凸部的支撑体和形成在凸部的表面的反射型偏光层。
并且,优选反射型偏振元件为形成在平面状支撑体的表面的凸状。
并且,优选反射型偏振元件为具有形成在平面状支撑体的表面的凸部的反射型偏光层。
发明效果
根据本发明,能够得到能够大幅减少通过背光侧偏振片吸收的光来大幅提高从导光板出射的光的利用效率的背光单元。
附图说明
图1为示意性地表示本发明的背光单元的一例的图。
图2为用于说明图1所示的背光单元中的反射型偏振元件的示意图。
图3中,图3(A)及图3(B)为用于说明本发明的背光单元中的反射型偏振元件的另一例的示意图。
图4中,图4(A)及图4(B)为用于说明本发明的背光单元中的反射型偏振元件的另一例的示意图。
图5中,图5(A)及图5(B)为用于说明本发明的背光单元中的反射型偏振元件的另一例的示意图。
图6中,图6(A)及图6(B)为用于说明本发明的背光单元中的反射型偏振元件的另一例的示意图。
具体实施方式
以下,基于附图中所示出的优选的实施例对本发明的背光单元进行详细说明。
另外,本说明书中利用“~”表示的数值范围是指,将记载于“~”前后的数值作为下限值及上限值而包含的范围。
本说明书中,例如,“45°”、“平行”、“垂直”或“正交”等角度只要无特别记载,则是指在与精确的角度的差异小于5°的范围内。与精确的角度的差异优选小于4°,更优选小于3°。
本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”以“丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯中的任一方或双方”的意思而使用。
本说明书中,“相同”包含在技术领域中通常容许的误差范围。并且,本说明书中,记载为“全部”、“均”或“整个面”等时,除了100%以外的情况,包含在技术领域中通常容许的误差范围,例如包含99%以上、95%以上或90%以上的情况。
本说明书中,可见光为电磁波中肉眼可见的波长的光,且表示380nm~780nm的波长区域的光。非可见光为小于380nm的波长区域或大于780nm的波长区域的光。
并且,并不限定于此,可见光中的420~490nm的波长区域的光为蓝色光,495~570nm的波长区域的光为绿色光,620~750nm的波长区域的光为红色光。
红外光中的近红外光为780~2500nm的波长区域的电磁波。紫外光为10~380nm的波长区域的电磁波。
图1中示意性地示出本发明的背光单元的一例。
本发明的背光单元10主要使用于LCD(液晶显示装置),在LCD中,用于对液晶面板照射用于显示图像的光(背光)。
图示例的背光单元10构成为基本上具有光源12、导光板14、光学膜16、λ/4板18、反射板20及24。另外,图中用虚线表示通常设置于LCD的、用于将入射到液晶面板(液晶显示面板)的光设为线偏振光的背光侧偏振片26。
背光单元10除了具有光学膜16及λ/4板18以外,基本上与公知的边缘光型(侧光型、导光板方式)背光单元相同。
光源12将用于显示LCD的光L入射到被设定在导光板14的端面的光入射面14b。
本发明的背光单元10中,光源12能够利用沿成为导光板14的光入射面14b的端面排列有LED(Light Emitting Diode(发光二极管))等点光源的光源、荧光灯、激光光源等、在边缘光型背光单元中使用的各种公知的光源。
导光板14向面方向传播从光源12入射的光L而使其从作为一主表面(最大表面)的光出射面14a出射。
导光板14也能够利用包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙二醇、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苄酯、MS树脂、环烯烃聚合物、环烯烃共聚物等透明性高的树脂的、在公知的边缘光型背光单元中使用的各种导光板。
反射板20用于反射欲从导光板14的端面出射的光L而返回导光板14内。图示例中,仅在导光板14的与光入射面14b对置的面示出反射板20,但优选反射板20设置于除了光入射面14b以外的导光板14的所有的端面。
反射板20也能够利用铝箔等金属箔(金属板)、扩散型反射板、镜子等各种公知的光反射板。
并且,在导光板上(光出射面14a侧)远离光出射方向而配置λ/4板18。
λ/4板18例如为在支撑体形成取向膜,且在取向膜上形成包含液晶化合物的光学各向异性层而成的λ/4板、层叠相位差膜而成的λ/4板等公知的λ/4板。
图示例的背光单元10中,λ/4板18将从后述的导光板14出射的右圆偏振光Lr设为与背光侧偏振片26对应的线偏振光。
在导光板14的下面(与光出射面14a相反一侧的面),与导光板14的下面粘合而配置光学膜16。并且,在光学膜16的下面(与导光板14相反一侧)配置反射板24。
反射板24用于通过使透射光学膜16的光向光学膜16侧反射来提高由光源12照射的光的利用效率。该反射板24与上述反射板20相同,能够利用铝箔或镜子等各种公知的光反射板。
另外,根据需要,还可以在光学膜16的侧面设置反射板。
如上述,在导光板14的下面,与导光板14的下面粘合而配置光学膜16。
光学膜16具有与红色光对应的R层30R、与绿色光对应的G层30G及与蓝色光对应的B层30B。以下的说明中,还将红色称为R,将绿色称为G,将蓝色称为B。
图示例的光学膜16中,从导光板14侧依次层叠R层30R、G层30G及B层30B而粘附。并且,R层30R粘附于导光板14的与光出射面14a相反一侧的面,由此光学膜16与导光板14粘附。
另外,光学膜16中,R层30R、G层30G及B层30B的层叠顺序并无特别限制,例如,可以从导光板14侧依次层叠B层30B、G层30G及R层30R。
R层30R中设置多个R偏振元件34R。R偏振元件34R(其反射型偏光层40)为使R右圆偏振光(Lr)反射而透射其以外的光的偏振元件。从而,即使为相同的R光,R左圆偏振光(Ll)也通过R偏振元件34R。
在G层30G中设置多个G偏振元件34G。G偏振元件34G(其反射型偏光层40)反射G右圆偏振光而透过其以外的光的偏振元件。从而,即为相同的G光,G左圆偏振光也通过G偏振元件34G。
在B层30B设置多个B偏振元件34B。B偏振元件34B(其反射型偏光层40)为反射B右圆偏振光而透射其以外的光的偏振元件。从而,即使为相同的B光,B左圆偏振光也通过B偏振元件34B。
即,图1所示的例中,光学膜16中,R偏振元件34R、G偏振元件34G及B偏振元件34B在与导光板14的面方向正交的方向上设置于不同的位置。即,R偏振元件34R、G偏振元件34G及B偏振元件34B隔开层叠而设置。
另外,本发明中,反射型偏振元件反射右圆偏振光而透射左圆偏振光,但并不限定于此,也可以反射左圆偏振光而透射右圆偏振光。
R层30R、G层30G及B层30B仅反射的光颜色不同,基本上具有相同的结构。
从而,以下以R层30R为代表例而进行说明,关于G层30G及B层30B,主要对不同之处进行说明。
图2中示意性地示出R层30R。
R层30R(G层30G、B层30B)构成为具有支撑体38、反射型偏光层40及外涂层42。
支撑体38支撑反射型偏光层40。图示例中,支撑体38为具有基本上与导光板14的光出射面的平行的表面的片状物。即,支撑体38具有与基于导光板14的光传播方向平行的表面。
关于支撑体38,在由反射型偏光层40反射光的波长中,优选光的反射率低,更优选在由反射型偏光层40反射光的波长中不包含反射光的材料。
并且,支撑体38在可见光区域优选为透明。并且,支撑体38可以被着色,但优选未被着色,或者着色少。而且,支撑体38的折射率优选为1.2~2.0左右,更优选为1.4~1.8左右。
关于支撑体38的厚度(除了凸部38a以外的厚度),根据用途而选择即可,并无特别限定,只要是5~1000μm左右即可,优选为10~250μm,更优选为15~150μm。
支撑体38在导光板14侧的表面具有多个凸部38a。
图示例中,凸部38a具有直角三角形截面,且将与直角相邻的面形成为支撑体38的表面侧。并且,凸部38a中,与直角相邻的面以朝向在导光板14的光传播方向上远离光源12的方向逐渐接近导光板14的方式形成。即,支撑体38的凸部38a具有朝向远离光源12的方向逐渐接近导光板14,且相对于基于导光板14的光传播方向呈倾斜的倾斜面。
支撑体38可以是单层,也可以是多层,作为单层时的支撑体38的例,可列举玻璃、三乙酰纤维素(TAC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯、聚氯乙烯、丙烯酸、聚烯烃等,但在维持所反射的光的偏振状态的观点考虑,优选双折射性小的玻璃、三乙酰纤维素、丙烯酸等。作为多层时的支撑体38的例,可列举包含上述单层时的支撑体38的例的任一个等来作为支撑体,且在上述支撑体的表面设置其他层的支撑体等。
另外,在R层30R、G层30G及B层30B中,支撑体38的形成材料和/或厚度可以相同,也可以彼此不同。
另外,当使用液晶材料形成后述的反射型偏光层40时,支撑体38优选在表面具有取向膜。即,当使用液晶材料形成反射型偏光层40时,优选使用在表面具有取向膜的支撑体38,将涂布液涂布于取向膜的表面而形成反射型偏光层40。
取向膜优选通过聚合物的摩擦处理而形成。
作为聚合物,例如,可例示日本特开平8-338913号公报的[0022]段中所记载的甲基丙烯酸酯类共聚物、苯乙烯类共聚物、聚烯烃、聚乙烯醇及改性聚乙烯醇、聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、聚酯、聚酰亚胺、乙酸乙烯酯共聚物、羧甲基纤维素、聚碳酸酯等。硅烷偶联剂也能够用作聚合物。作为聚合物,优选水溶性聚合物(例、聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、羧甲基纤维素、明胶、聚乙烯醇、改性聚乙烯醇),更优选明胶、聚乙烯醇及改性聚乙烯醇,最优选聚乙烯醇及改性聚乙烯醇。
摩擦处理能够应用作为LCD的液晶取向处理工序而广泛采用的处理方法。即,能够利用通过使用纸或纱布、毛布、橡胶或尼龙、聚酯纤维等沿恒定方向对取向膜的表面进行摩擦来得到取向的方法。通常,使用均匀植入有长度及粗细均匀的纤维的布等进行多次左右的摩擦而实施。
对取向膜的摩擦处理面涂布成为后述的反射型偏光层40的组合物来使液晶性化合物的分子取向。然后,根据需要,使取向膜聚合物与光学各向异性层中所含有的多官能单体反应,或者使用交联剂使其与取向膜聚合物交联,由此能够形成反射型偏光层40。
取向膜的膜厚优选在0.1~10μm的范围。
另外,R层30R、G层30G及B层30B中,取向膜的形成材料和/或厚度可以相同,也可以彼此不同。
在支撑体38上形成反射型偏光层40。
反射型偏光层40为覆盖支撑体38的表面,且呈厚度均匀的层状。
R层30R(G层30G、B层30B)中,R偏振元件34R(G偏振元件34G、B偏振元件34B)由支撑体38的凸部38a和该凸部38a上的反射型偏光层40形成。
反射型偏光层40为反射R(G、B)的右圆偏振光Lr而透射其以外的光的层。从而,即使为颜色相同的光,左圆偏振光Ll也会透射。
关于这种反射型偏光层40,作为一例,使用具有胆甾型结构的液晶材料而形成即可。并且,关于反射型偏光层40显示选择反射性的光的波长的调节,即反射型偏光层40反射R光、G光及B光中的哪一个,能够通过调节形成反射型偏光层40的液晶材料的胆甾型结构中的螺旋间距来进行。并且,关于形成反射型偏光层40的液晶材料,如后述那样胆甾型结构的螺旋轴方向被控制,因此入射光不仅正反射,而且还会向各种方向反射。
(胆甾型结构)
已知胆甾型结构在特定波长下显示选择反射性。选择反射的中心波长λ取决于胆甾型结构中的螺旋结构的间距(=螺旋的周期),且依照胆甾醇型液晶的平均折射率n与λ=n×P的关系。因此,通过调节该螺旋结构的间距,能够调节选择反射波长。胆甾型结构的间距取决于形成反射型偏光层40时与聚合性液晶化合物一同使用的手性剂的种类或其添加浓度,因此能够通过调节这些来得到所希望的间距。另外,关于间距的调节,在富士胶片研究报告No.50(2005年)p.60-63中有详细的记载。关于螺旋的旋向或间距的测定方法,能够利用“液晶化学实验入门”日本液晶学会编Sigma出版2007年出版、46页及“液晶便览”液晶便览编辑委员会MARUZEN196页中所记载的方法。
胆甾型结构在通过扫描型电子显微镜(SEM)观测到的反射型偏光层40的剖视图中赋予亮部与暗部的条纹图案。两个该亮部及两个暗部相当于螺旋1间距份。因此,能够从SEM剖视图测定间距。条纹图案的各线的法线成为螺旋轴方向。
另外,胆甾型结构的反射光为圆偏振光。即,如上述,在光学膜16中反射型偏光层40的反射光成为圆偏振光。反射光是右圆偏振光,还是左圆偏振光,取决于胆甾型结构中的螺旋的扭曲方向。关于基于胆甾醇型液晶的选择反射,当胆甾醇型液晶的螺旋的扭曲方向为右时反射右圆偏振光,当螺旋的扭曲方向为左时反射左圆偏振光。图示例中,如上述,反射右圆偏振光。
本发明中,作为反射型偏光层40,可以使用右扭曲及左扭曲中的任一胆甾醇型液晶。或者,还优选与从组合使用的光源照射的光的圆偏振光的方向相同地选择圆偏振光的方向。
另外,胆甾醇型液晶相的回旋的方向能够根据液晶化合物的种类或所添加的手性剂的种类而调节。
并且,关于显示选择反射的选择反射带(圆偏振光反射带)的半宽度Δλ(nm),Δλ取决于液晶化合物的双折射Δn和间距P,且依照Δλ=Δn×P的关系。因此,选择反射带的宽度的控制能够通过调节Δn来进行。Δn的调节能够通过调节聚合性液晶化合物的种类或其混合比率,或者控制取向固定时的温度来进行。
反射波长频带的半宽度例如根据对背光单元10要求的性能等来调节。关于反射波长频带的半宽度,作为一例,只要是10~500nm即可,优选为25~100nm即可。
(胆甾型结构的制作方法)
胆甾型结构能够通过对胆甾醇型液晶相进行固定来得到。对胆甾醇型液晶相进行固定的结构只要是保持呈胆甾醇型液晶相的液晶化合物的取向的结构即可,典型地只要是在将聚合性液晶化合物设为胆甾醇型液晶相的取向状态的基础上,通过紫外线照射、加热等而聚合、固化而形成无流动性的层,同时,进一步改变成不会因外场或外力而取向形态发生变化的状态的结构即可。另外,对胆甾醇型液晶相进行固定的结构中,只要保持胆甾醇型液晶相的光学性质则足矣,液晶化合物可以已不显示液晶性。例如,聚合性液晶化合物可以通过固化反应而被高分子量化,且已失去液晶性。
作为使用于具有胆甾型结构的反射型偏光层40(反射型偏振元件)的形成的材料,可列举包含液晶化合物的液晶组合物等。液晶化合物优选为聚合性液晶化合物。
包含聚合性液晶化合物的液晶组合物还包含表面活性剂。液晶组合物还可以包含手性剂、聚合引发剂。
--聚合性液晶化合物--
聚合性液晶化合物可以是棒状液晶化合物,也可以是圆盘状液晶化合物,但优选为棒状液晶化合物。
作为形成胆甾醇型液晶层的棒状聚合性液晶化合物的例,可列举棒状向列液晶化合物。作为棒状向列液晶化合物,优选使用偶氮甲碱类、氧化偶氮类、氰基联苯类、氰基苯基酯类、苯甲酸酯类、环己烷羧酸苯基酯类、氰基苯基环己烷类、氰基取代苯基嘧啶类、烷氧基取代苯基嘧啶类、苯基二噁烷类、二苯基乙炔类及烯基环己基苯甲腈类。不仅能够使用低分子液晶化合物,还能够使用高分子液晶化合物。
聚合性液晶化合物可通过将聚合性基团导入到液晶化合物而得到。聚合性基团的例中包含不饱和聚合性基团、环氧基及吖丙啶基,优选不饱和聚合性基团,尤其优选烯属不饱和聚合性基团。聚合性基团能够通过各种方法而导入到液晶化合物的分子中。聚合性液晶化合物所具有的聚合性基团的个数优选为1~6个,更优选为1~3个。聚合性液晶化合物的例包含Makromol.Chem.,190卷、2255页(1989年)、Advanced Materials 5卷、107页(1993年)、美国专利第4683327号说明书、美国专利第5622648号说明书、美国专利第5770107号说明书、国际公开WO95/22586号公报、国际公开WO95/24455号公报、国际公开WO97/00600号公报、国际公开WO98/23580号公报、国际公开WO98/52905号公报、日本特开平1-272551号公报、日本特开平6-16616号公报、日本特开平7-110469号公报、日本特开平11-80081号公报及日本特开2001-328973号公报等中所记载的化合物。可以同时使用两种以上的聚合性液晶化合物。若同时使用两种以上的聚合性液晶化合物,则能够降低取向温度。
作为聚合性液晶化合物的具体例,可列举下述式(1)~(11)所示的化合物。
[化学式1]
[化学式2]
[化学式合物(11)中,X1为2~5(整数)。]
并且,作为这些以外的聚合性液晶化合物,能够使用如在日本特开昭57-165480号公报中所公开的那样的具有胆甾醇型液晶相的环状有机聚硅氧烷化合物等。而且,作为上述高分子液晶化合物,能够使用将呈液晶性的介晶基团导入到主链、侧链或主链及侧链这两个位置的高分子、将胆甾醇基导入到侧链的高分子胆甾醇型液晶、如日本特开平9-133810号公报中所公开那样的液晶性高分子、如在日本特开平11-293252号公报中所公开那样的液晶性高分子等。
并且,相对于液晶组合物的固体成分质量(除溶剂以外的质量),液晶组合物中的聚合性液晶化合物的添加量优选为75~99.9质量%,更优选为80~99质量%,尤其优选为85~90质量%。
--表面活性剂--
本发明人等发现通过对形成反射型偏光层40时所使用的液晶组合物添加表面活性剂,可得到在形成反射型偏光层40时,聚合性液晶化合物在空气界面侧水平取向,且螺旋轴方向如上述那样被控制的反射型偏光层40。通常,为了形成反射型偏光层40而保持印刷时的液滴形状,因此需要防止表面张力降低。因此,即使添加表面活性剂也能够形成反射型偏光层40,并且出乎意料地得到了来自多方向的回射性高的反射型偏光层40。
表面活性剂优选为能够作为为了实现稳定地或迅速地平面取向的胆甾型结构而做出贡献的取向控制剂而发挥功能的化合物。作为表面活性剂,例如,可列举硅酮类表面活性剂及氟类表面活性剂,优选为氟类表面活性剂。
作为表面活性剂,作为一例可列举日本特开2014-119605号公报的段落[0082]~[0090]中所记载的化合物、日本特开2012-203237号公报的[0031]~[0034]段中所记载的化合物、日本特开2005-99248号公报的段落[0092]及[0093]中所例示的化合物、日本特开2002-129162号公报的段落[0076]~[0078]及[0082]~[0085]中所例示的化合物、日本特开2007-272185号公报的[0018]~[0043]段等中所记载的氟(甲基)丙烯酸酯类聚合物等。
另外,作为水平取向剂可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。
作为氟类表面活性剂,尤其优选日本特开2014-119605的段落[0082]~[0090]中所记载的由下述通式(I)表示的化合物。
[化学式3]
通式(I)
(Hb11-Sp11-L11-Sp12·L12)m11-A11-L13·T11-L14-A12-(L15-Sp13-L16-Sp14-Hb11)n11
通式(I)中,L11、L12、L13、L14、L15、L16各自独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-、-NRCO-、-CONR-(通式(I)中的R表示氢原子或碳原子数1~6的烷基),-NRCO-、-CONR-具有降低溶解性的效果,且在制作反射型偏光层40时具有雾度上升的趋势,因此更优选为-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-,从化合物的稳定性的观点考虑,进一步优选为-O-、-CO-、-COO-、-OCO-。R可取的烷基可以是直链状,也可以是分支状。碳原子数更优选为1~3,且能够例示甲基、乙基、正丙基。
Sp11、Sp12、Sp13、Sp14分别独立地表示单键或碳原子数1~10的亚烷基,更优选为单键或碳原子数1~7的亚烷基,进一步优选为单键或碳原子数1~4的亚烷基。但是,亚烷基的氢原子可以被氟原子取代。亚烷基中可以有分支也可以没有,优选为没有分支的直链亚烷基。从合成上的观点考虑,优选Sp11与Sp14相同,并且Sp12与Sp13相同。
A11、A12为1~4价芳香族烃基。芳香族烃基的碳原子数优选为6~22,更优选为6~14,进一步优选为6~10,更进一步优选为6。由A11、A12表示的芳香族烃基可以具有取代基。作为这种取代基的例,能够列举碳原子数1~8的烷基、烷氧基、卤素原子、氰基或酯基。关于这些基团的说明和优选范围,能够参考与下述T对应的记载。作为针对由A11、A12表示的芳香族烃基的取代基,例如能够列举甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、溴原子、氯原子、氰基等。在分子内具有较多的全氟烷基部分的分子能够以少量添加量使液晶取向,且使雾度降低,因此A11、A12优选为4价,以便在分子内具有较多的全氟烷基。从合成上的观点考虑,优选A11与A12相同。
T11优选表示由
[化学式4]
表示的二价基团或二价杂环基(上述T11中所含有的X表示碳原子数1~8的烷基、烷氧基、卤素原子、氰基或酯基,Ya、Yb、Yc、Yd各自独立地表示氢原子或碳原子数1~4的烷基),更优选为
[化学式5]
进一步优选为
[化学式6]
尤其优选为
[化学式7]
上述T11中所含有的X可取的烷基的碳原子数为1~8,优选为1~5,更优选为1~3。烷基可以是直链状、分支状、环状中的任一种,优选为直链状或分支状。作为优选的烷基,能够例示甲基、乙基、正丙基、异丙基等,其中优选甲基。关于上述T11中所含有的X可取的烷氧基的烷基部分,能够参考上述T11中所含有的X可取的烷基的说明和优选范围。作为上述T11中所含有的X可取的卤素原子,能够列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,优选为氯原子、溴原子。作为上述T11中所含有的X可取的酯基,能够例示由R’COO-表示的基团。作为R’能够列举碳原子数1~8的烷基。关于R’可取的烷基的说明和优选范围,能够参考上述T11中所含有的X可取的烷基的说明和优选范围。作为酯的具体例,能够列举CH3COO-、C2H5COO-。Ya、Yb、Yc、Yd可取的碳原子数1~4的烷基可以是直链状,也可以是分支状。例如,能够例示甲基、乙基、正丙基、异丙基等。
二价芳香族杂环基优选具有5元、6元或7元杂环。进一步优选为5元环或6元环,最优选为6元环。作为构成杂环的杂原子,优选为氮原子、氧原子及硫原子。杂环优选为芳香族性杂环。芳香族性杂环通常为不饱和杂环。进一步优选具有最多双键的不饱和杂环。杂环的例中包含呋喃环、噻吩环、吡咯环、吡咯啉环、吡咯烷环、噁唑环、异噁唑环、噻唑环、异噻唑环、咪唑环、咪唑啉环、咪唑烷环、吡唑环、吡唑啉环、吡唑烷环、三唑环、呋咱环、四唑环、吡喃环、硫酮(thiine)环、吡啶环、哌啶环、噁嗪环、吗啉环、噻嗪环、哒嗪环、嘧嗪(pyrimizine)环、吡嗪环、哌嗪环及三嗪环。二价杂环基可以具有取代基。关于这种取代基的例的说明和优选范围,能够参考关于上述A1和A2的1~4价芳香族烃基可取的取代基的说明和记载。
Hb11表示碳原子数2~30的全氟烷基,更优选为碳原子数3~20的全氟烷基,进一步优选为3~10的全氟烷基。全氟烷基可以是直链状、分支状、环状中的任一种,优选为直链状或分支状,更优选为直链状。
m11、n11分别独立地为0~3,并且m11+n11≥1。此时,存在多个的括号内的结构可以彼此相同,也可以不同,但优选彼此相同。关于通式(I)的m11、n11,根据A11、A12的价数而确定,且优选范围也根据A11、A12的价数的优选范围而确定。
T11中所含有的o及p各自独立地为0以上的整数,o及p为2以上时,多个X可以彼此相同,也可以不同。T11中所含有的o优选为1或2。T11中所含有的p优选为1~4中的任意整数,更优选为1或2。
由通式(I)表示的化合物可以是分子结构具有对称性的化合物,也可以是不具有对称性的化合物。另外,在此所述的对称性是指,至少与点对称、线对称、旋转对称中的任一个相符,非对称是指,与点对称、线对称、旋转对称均不相符。
由通式(I)表示的化合物为组合上述全氟烷基(Hb11)、连接基团-(-Sp11-L11-Sp12-L12)m11-A11-L13-及-L14-A12-(L15-Sp13-L16-Sp14-)n11-、以及优选作为具有排除体积效果的2价基团的T而成的化合物。在分子内存在两个的全氟烷基(Hb11)优选彼此相同,且存在于分子内的连接基团-(-Sp11-L11-Sp12-L12)m11-A11-L13-及-L14-A12-(L15-Sp13-L16-Sp14-)n11-也优选相同。末端的Hb11-S p11-L11-Sp12-及-Sp13-L16-Sp14-Hb11优选为由以下中的任一个通式表示的基团。
(CaF2a+1)-(CbH2b)-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-O-(CrH2r)-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-COO-(CrH2r)-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-OCO-(CrH2r)-
上式中,a优选为2~30,更优选为3~20,进一步优选为3~10。b优选为0~20,更优选为0~10,进一步优选为0~5。a+b为3~30。r优选为1~10,更优选为1~4。
并且,通式(I)的末端的Hb11-Sp11-L11-Sp12-L12-及-L15-Sp13-L16-Sp14-Hb11优选为由以下中的任一个通式表示的基团。
(CaF2a+1)-(CbH2b)-O-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-COO-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-O-(CrH2r)-O-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-COO-(CrH2r)-COO-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-OCO-(CrH2r)-COO-
上式中的a、b及r的定义与上述定义相同。
相对于聚合性液晶化合物的总质量,液晶组合物中的表面活性剂的添加量优选为0.01~10质量%,更优选为0.01~5质量%,尤其优选为0.02~1质量%。
--手性剂(光学活性化合物)--
手性剂具有引发胆甾醇型液晶相的螺旋结构的功能。关于手性剂,通过化合物引发的螺旋的扭曲方向或螺旋间距不同,因此根据目的选择即可。
作为手性剂,并无特别限制,能够使用公知的化合物(例如,记载于液晶器件手册、第3章4-3项、TN、STN用手性试剂、199页、日本学术振兴会第142委元会编,1989)、异山梨醇、异甘露糖醇衍生物。
手性剂通常包含不对称碳原子,但不包含不对称碳原子的轴向不对称化合物或表面不对称化合物也能够用作手性剂。轴向不对称化合物或表面不对称化合物的例中包含联萘、螺烯、对二甲苯二聚体及他们的衍生物。手性剂可以具有聚合性基团。当手性剂和液晶化合物均具有聚合性基团时,通过聚合性手性剂与聚合性液晶化合物的聚合反应,能够形成具有由聚合性液晶化合物衍生的重复单元和由手性剂衍生的重复单元的聚合物。该方式中,聚合性手性剂所具有的聚合性基团优选为与聚合性液晶化合物所具有的聚合性基团相同种类的基团。从而,手性剂的聚合性基团也优选为不饱和聚合性基团、环氧基或吖丙啶基,进一步优选为不饱和聚合性基团,尤其优选为烯属不饱和聚合性基团。
并且,手性剂可以是液晶化合物。
当手性剂具有光异构化基团时,在涂布、取向后通过活性光射线等的光掩模照射,能够形成与发光波长对应的所希望的反射波长的图案,因此优选。作为光异构化基团,优选显示光变色性的化合物的异构化位点、偶氮、氧化偶氮、肉桂酰基。作为具体的化合物,能够使用日本特开2002-80478号公报、日本特开2002-80851号公报、日本特开2002-179668号公报、日本特开2002-179669号公报、日本特开2002-179670号公报、日本特开2002-179681号公报、日本特开2002-179682号公报、日本特开2002-338575号公报、日本特开2002-338668号公报、日本特开2003-313189号公报、日本特开2003-313292号公报中所记载的化合物。
作为手性剂的具体例,可列举由以下式(12)表示的化合物。
[化学式8]
式中,X为2~5(整数)。
液晶组合物中的手性剂的含量优选为聚合性液晶性化合物量的0.01~200摩尔%,更优选为1~30摩尔%。
--聚合引发剂--
当液晶组合物包含聚合性化合物时,优选含有聚合引发剂。通过紫外线照射而进行聚合反应的方式中,所使用的聚合引发剂优选为通过紫外线照射而能够引发聚合反应的光聚合引发剂。光聚合引发剂的例中,可列举α-羰基化合物(美国专利第2367661号、美国专利第2367670号的各说明书中的记载)、偶姻醚(美国专利第2448828号说明书中的记载)、α-烃基取代芳香族偶姻化合物(美国专利第2722512号说明书中的记载)、多核醌化合物(美国专利第3046127号、美国专利第2951758号的各说明书中的记载)、三芳基咪唑二聚体与对氨基苯基酮的组合(美国专利第3549367号说明书中的记载)、吖啶及吩嗪化合物(日本特开昭60-105667号公报、美国专利第4239850号说明书中的记载)及噁二唑化合物(美国专利第4212970号说明书中的记载)等。
相对于聚合性液晶化合物的含量,液晶组合物中的光聚合引发剂的含量优选为0.1~20质量%,进一步优选为0.5~12质量%。
--交联剂--
为了提高固化后的膜强度,并提高耐久性,液晶组合物可以任意含有交联剂。作为交联剂,能够优选使用通过紫外线、热、湿气等固化的交联剂。
作为交联剂,并无特别限制,能够根据目的适当选择,例如可列举三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯化合物;缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二缩水甘油醚等环氧化合物;2,2-双羟甲基丁醇-三[3-(1-吖丙啶基)丙酸酯]、4,4-双(亚乙基亚氨基羰基氨基)二苯基甲烷等吖丙啶化合物;六亚甲基二异氰酸酯、缩二脲型异氰酸酯等异氰酸酯化合物;在侧链具有噁唑啉基的聚噁唑啉化合物;乙烯基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷等烷氧基硅烷化合物等。并且,能够根据交联剂的反应性而使用公知的催化剂,且能够在提高膜强度及耐久性的基础上提高生产率。这些可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。
交联剂的含量优选3~20质量%,更优选5~15质量%。若交联剂的含量小于3质量%,则有时得不到提高交联密度的效果,若大于20质量%,则有时会导致胆甾醇型液晶层的稳定性降低。
--其他添加剂--
作为反射型偏光层40(反射型偏振元件)的形成方法,利用喷墨法时,为了得到通常所要求的油墨的物理性质,可以使用单官能聚合性单体。作为单官能聚合性单体,可列举丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸辛酯/癸酯等。
并且,根据需要,在不降低光学性能等的范围内能够向液晶组合物中进一步添加聚合抑制剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、着色材料、金属氧化物微粒等。
形成反射型偏光层40时,液晶组合物优选用作液体。
液晶组合物可以含有溶剂。作为溶剂,并无特别限制,能够根据目的适当选择,但优选使用有机溶剂。
作为有机溶剂,并无特别限制,能够根据目的适当选择,例如,可列举甲基乙基酮、甲基异丁基酮等酮类、烷基卤化物类、酰胺类、亚砜类、杂环化合物、烃类、酯类、醚类等。这些可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。这些中,考虑到对环境的负担时,尤其优选酮类。上述单官能聚合性单体等上述成分可以作为溶剂而发挥功能。
将液晶组合物涂布于支撑体38上,并干燥之后,使其固化而形成反射型偏光层40。
液晶组合物的涂布使用线棒涂布机等棒涂机、模涂机、线涂机、旋涂机、刮板等公知的涂布装置进行即可。
并且,如后述那样,仅在离散的凸状反射型偏振元件或倾斜面形成反射型偏光层时,能够优选利用印刷法。作为印刷法并无特别限定,能够利用喷墨法、凹版印刷法、柔版印刷法等。
而且,如后述,为在一个反射型偏振元件中具有反射彼此不同的波长区域的光的多个区域的反射型偏振元件时,首先,涂布成为支撑体38侧的层的液晶组合物并使其固化而形成第1层,接着将成为第2层的液晶组合物涂布于第1层上并使其固化而形成第2层,进而第3层以后也以同样的方法形成,由此能够形成具有所反射的光的波长区域或偏光方向不同的多个区域的反射型偏光层40。
根据需要对涂布在支撑体38上的液晶组合物进行干燥或加热,然后使其固化。在干燥或加热工序中,液晶组合物中的聚合性液晶化合物只要取向即可。当进行加热时,加热温度优选为200℃以下,更优选为130℃以下。
已取向的液晶化合物进而聚合即可。聚合可以是热聚合、基于光照射的光聚合中的任一种,但优选为光聚合。光照射优选利用紫外线。照射能量优选为20~50J/cm2,更优选为10~1,500mJ/cm2。为了促进光聚合反应,可以在加热条件下或氮气氛下实施光照射。照射紫外线波长优选为250~430nm。从稳定性的观点考虑,聚合反应率优选较高,且优选为70%以上,更优选为80%以上。
聚合反应率能够利用IR(红外线)吸收光谱来确定聚合性官能团的消耗比例。
在R层30R、G层30G及B层30B中,反射型偏光层40的形成材料和/或厚度可以相同,也可以彼此不同。
如上述,在构成背光单元10的光学膜16的R层30R、G层30G及B层30B中,R偏振元件34R、G偏振元件34G及B偏振元件34B由支撑体38的凸部38a和该凸部38a上的反射型偏光层40形成。
支撑体38为具有与基于导光板14的光传播方向平行的表面的片状物。换言之,支撑体38为具有与导光板14的光出射面平行的表面的片状物。即,支撑体38具有与基于导光板14的光传播方向平行的表面。
支撑体38在导光板14侧的表面具有多个凸部38a。凸部38a具有直角三角形截面,且将与直角相邻的面形成为支撑体38的表面侧。并且,凸部38a中,与直角相邻的面以朝向远离光源12的方向逐渐接近导光板14的方式形成。即,支撑体38的凸部38a具有朝向远离光源12的方向逐渐接近导光板14,且相对于基于导光板14的光传播方向呈倾斜的倾斜面。
而且,反射型偏光层40为形成于支撑体38的表面且厚度均匀的层状物。即,反射型偏光层40具有与支撑体38相同的表面形状。
从而,由这种凸部38a和在凸部38a上以层状形成的反射型偏光层40构成的R偏振元件34R、G偏振元件34G及B偏振元件34B具有朝向远离光源12的方向逐渐接近导光板14,且相对于基于导光板14的光传播方向呈倾斜的倾斜面。
而且,R偏振元件34R的反射型偏光层40反射红色右圆偏振光Lr而透射将红色左圆偏振光Ll包含在内的其以外的光。G偏振元件34G的反射型偏光层40反射绿色右圆偏振光Lr而透射将绿色左圆偏振光Ll包含在内的其以外的光。B偏振元件34B的反射型偏光层40反射蓝色右圆偏振光Lr而透射将蓝色左圆偏振光Ll包含在内的其以外的光。
从而,从导光板14入射到光学膜16的光中的右圆偏振光Lr在R层30R、G层30G及B层30B分别通过R偏振元件34R、G偏振元件34G及B偏振元件34B而反射到导光板14侧,且从导光板出射而入射到λ/4板18。另一方面,左圆偏振光Ll反复进行从光学膜16返回到导光板14,且在导光板14内全反射而入射到光学膜16。
关于该方面,在后面进行详细说明。
在R偏振元件34R、G偏振元件34G及B偏振元件34B中,倾斜面的角度θ根据光源12的光照射特性、导光板14的厚度、光学膜16的厚度、R层30R、G层30G及B层30B的厚度等适当设定使在倾斜面反射的光朝向与导光板14的光出射面14a正交的方向的角度即可。
根据本发明人的研究,倾斜面的角度θ优选为10~60°,更优选为20~50°,进一步优选为35~45°。
另外,倾斜面的角度θ是指,导光板14的光传播方向、即导光板14的出射面与R偏振元件34R等的倾斜面中的支撑体38侧的面所成的角度。
R偏振元件34R、G偏振元件34G及B偏振元件34B中,倾斜面的角度θ可以相同,也可以不同。
并且,在R层30R中,R偏振元件34R的倾斜面的角度θ可以全部均匀,或者可以混合有倾斜面的角度θ不同的两种或3种以上。关于该方面,G层30G及B层30B也相同。
具有这种凸部38a的支撑体38及跟随支撑体38的表面形状的层状的反射型偏光层40例如能够通过制作具有凸部38a的支撑体38,并在支撑体38的表面如上述那样涂布液晶组合物并使其干燥及固化的方法等公知的方法来形成。
作为其以外的优选的制造方法的一例,可例示在平面状支撑体上,通过涂布法或印刷法等公知的方法形成反射型偏光层,然后对支撑体及反射型偏光层进行加热的同时按压模具而将支撑体38及反射型偏光层40形成为与模具对应的形状的通过所谓的压花加工而形成的方法。
在反射型偏光层40上形成外涂层42。
外涂层只要设置在形成有支撑体38的反射型偏光层40的面侧即可,优选将R层30R(G层30G、B层30B)的表面平坦化。
外涂层42并无特别限定,与反射型偏光层40的折射率之差越小越优选,优选折射率差为0.04以下。例如,包括液晶材料的反射型偏光层40的折射率为1.6左右,因此外涂层42优选为折射率为1.4~1.8左右的树脂层。通过使用具有接近反射型偏光层40的折射率的折射率的外涂层42,能够缩小入射到反射型偏光层40的光的从与反射型偏光层面正交的方向的角度(极角)。因此,通过使用外涂层42,能够扩大R层30R显示回射性的光的极角,且在与支撑体38相反一侧的反射型偏光层40的表面与支撑体38所成的角度较小的反射型偏光层40中,也能够在更广的范围内得到较高的回射性。
并且,支撑体38也优选与外涂层42及反射型偏光层40的折射率之差较小。
另外,外涂层42可以具有作为反射防止层、粘合剂层、粘结剂层的功能。
作为外涂层42的例,可列举将包含单体的组合物涂布于反射型偏光层40的表面,然后使涂布膜固化而得到的树脂层等。
树脂并无特别限定,考虑对形成支撑体38或反射型偏光层40的液晶材料的粘合性等来选择即可。例如,能够使用热塑性树脂、热固化性树脂、紫外线固化性树脂等。从耐久性、耐溶剂性等方面考虑,优选通过交联而固化的类型的树脂,尤其优选能够在短时间内固化的紫外线固化性树脂。作为能够在形成外涂层42时使用的单体,可列举乙基(甲基)丙烯酸酯、乙基己基(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、N-乙烯基吡咯烷酮、聚三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
外涂层42的厚度并无特别限定,考虑反射型偏光层40的最大高度来确定即可,5~100μm左右即可,优选为10~50μm,更优选为20~40μm。另外,外涂层42的厚度为从无反射型偏光层40的部分的支撑体38的反射型偏光层40形成表面至与位于其对置的面的外涂层表面的距离。
在R层30R、G层30G及B层30B中,外涂层42的形成材料和/或厚度可以相同,也可以彼此不同。
光学膜16中,R层30R、G层30G及B层30B层叠,并通过基于外涂层42及支撑体38的形成材料的粘结剂粘结。并且,光学膜16通过基于R层30R的外涂层42及导光板14的形成材料的粘结剂而与导光板14粘结。或者,如上述,外涂层42可以兼作粘结剂。
另外,作为粘结剂使用具有充分的透光性的粘结剂。
以下,对背光单元10的作用进行说明。
从光源12照射的光从光入射面14b入射到导光板14而在导光板14内传播。入射到导光板14,且被传播的光中的一部分光入射于粘附在导光板14的与光出射面14a相反一侧的面的光学膜16。
入射到光学膜16的光中的入射到R层30R的R右圆偏振光Lr通过反射型偏光层40而反射,且R左圆偏振光Ll及G光及B光透射反射型偏光层40。在此,入射到R层30R的R偏振元件34R的R右圆偏振光Lr通过具有倾斜面的R偏振元件34R向导光板14反射。
并且,入射到G层30G的G右圆偏振光Lr通过反射型偏光层40而反射,且G左圆偏振光Ll及R光及B光透射反射型偏光层40。在此,入射到G层30G的G偏振元件34G的G右圆偏振光Lr通过具有倾斜面的G偏振元件34G向导光板14反射。
而且,入射到B层30B的B右圆偏振光Lr通过反射型偏光层40而反射,且B左圆偏振光Ll及红色光及绿色光透射反射型偏光层40。在此,入射到B层30B的B偏振元件34B的B右圆偏振光Lr通过具有倾斜面的B偏振元件34B向导光板14反射。
通过R偏振元件34R、G偏振元件34G及B偏振元件34B反射的R、G及B的右圆偏振光Lr入射到导光板14且从光出射面14a出射,并通过λ/4板18而被转换为规定方向的线偏振光,且入射于背光侧偏振片26。
在此,入射到背光侧偏振片26的光为与背光侧偏振片26对应的线偏振光,因此几乎不会被背光侧偏振片26吸收而入射于配置在前进方向的下游侧的液晶面板。
另一方面,左圆偏振光Ll以及未入射到R偏振元件34R、G偏振元件34G及B偏振元件34B的光通过反射型偏光层40及反射板24等而反射,且入射于导光板14。
在导光板14内,光反复全反射,并通过反射而反复左圆偏振光Ll与右圆偏振光Lr之间的变化,且再次入射于光学膜16。
入射到光学膜16的光与上述相同,仅入射到R偏振元件34R、G偏振元件34G及B偏振元件34B的右圆偏振光Lr向导光板14反射,并从导光板14的光出射面14a出射。
其以外的左圆偏振光Ll等反复如下:入射到导光板14,在导光板14内反复全反射,且再次入射于光学膜16。
如以上,在本发明的背光单元10中,从导光板14的光出射面14a出射的光始终为恒定方向的圆偏振光。因此,通过λ/4板18设为规定方向的线偏振光之后,使光入射到背光侧偏振片26,由此能够几乎去除通过背光侧偏振片26吸收的光,并能够大幅提高从导光板14出射的光的利用效率。
并且,导光板14内的光的全反射的反射率为1,因此在原理上不存在因反射而引起的能量损失,还能够大幅提高由光源12照射的光的利用效率。
图1所示的背光单元10的光学膜具有与红色光对应的R层30R、与绿色光对应的G层30G及与蓝色光对应的B层30B,但除此以外,本发明还能够利用各种结构。
例如,如图3(A)中示意性示出那样,可以设为在具有凸部38a的支撑体38层叠并设置反射R右圆偏振光的R偏光层50R、反射G右圆偏振光的G偏光层50G及反射B右圆偏振光的B偏光层50B那样的1层结构,而不是将光学膜设为具有R层30R、G层30G及B层30B的3层结构。
在图3(A)所示的例中,在光学膜16中,R偏振元件、G偏振元件及B偏振元件也设置于在与导光板14的面方向正交的方向上不同的位置。
或者,还能够利用如图3(B)中示意性示出那样,在具有多个凸部38a的支撑体38中,在凸部38a的倾斜面设置反射R右圆偏振光的R偏光层52R、反射G右圆偏振光的G偏光层52G及反射B右圆偏振光的B偏光层52B中的任一个那样的1层结构的光学膜。
即,图3(B)所示的例中,R偏振元件、G偏振元件及B偏振元件在光学膜的面方向上离散而排列。另外,该结构中,可以在光学膜的面方向上相邻设置R偏振元件、G偏振元件及B偏振元件、即凸部38a。
在本发明的背光单元中,光学膜的支撑体的凸部的形状也能够利用各种形状。
例如,如图4(A)中示意性示出那样,可以为在支撑体54设置凹部54a,并设置与该凹部54a连续而构成倾斜面的凸部54b,且在该支撑体54上层叠反射右圆偏振光的反射型偏光层40的结构。
或者,如图4(B)中示意性示出那样,可以为在支撑体56设置具有朝向远离光源12的方向逐渐接近导光板14或从顶点逐渐远离导光板14那样的倾斜面的凸部56a,在其上层叠反射右圆偏振光的反射型偏光层40的结构。该结构中,当将导光板14的相对置的两个面设为光入射面时,为优选。
以上例中,通过在支撑体设置凸部(凹部)而形成了具有倾斜面的反射型偏振元件,但本发明并不限定于此。
例如,如图5(A)中示意性示出那样,可以在平面状支撑体60的表面形成具备具有相对于导光板14的光传播方向呈倾斜的倾斜面的凸部62a且反射右圆偏振光的反射型偏光层62,并将该反射型偏光层62的凸部62a设为反射型偏振元件。
关于具有这种凸部62a的反射型偏光层62,作为一例,能够通过在平板状支撑体60的表面涂布成为反射型偏光层62的液晶组合物,将该液晶组合物干燥之后,用模具成型的同时通过紫外线照射等而固化的所谓的基于压印的方法来形成。
作为另一例,如图5(B)中示意性示出那样,可以在平面状支撑体60的表面离散而形成具有相对于导光板14的光传播方向呈倾斜的倾斜面且反射右圆偏振光的多个反射型偏振元件64。或者,可以在平面状支撑体60的表面相邻而形成相同的反射型偏振元件64。
这种反射型偏振元件64能够通过向模具填充成为反射型偏振元件64的液晶组合物并转印而形成。
另外,在图5(B)所示的例中,光学膜可以是如图1所示那样具有R层、G层及B层的3层结构,或者可以是如图3(A)所示那样层叠有R、G及B的反射型偏光层的结构,或者可以是如图3(B)所示那样在1层中离散或相邻形成有红色光、绿色光及蓝色光的反射型偏振元件的结构。
在本发明的背光单元中,反射型偏振元件具有相对于导光板14的光传播方向呈倾斜的倾斜面,但本发明中,反射型偏振元件可以具有曲面,而不是具有这种倾斜面。
作为一例,如图6(A)中示意性示出那样,可以是在平板状支撑体60上,离散而形成有多个反射R右圆偏振光的R偏振元件72R、反射G右圆偏振光的G偏振元件72G及反射B右圆偏振光的B偏振元件72B的结构。或者可以相邻而形成多个R、G及B的各反射型偏振元件。
并且,如图6(B)中示意性示出那样,可以是在平板状支撑体60上离散而形成有多个层叠反射B右圆偏振光的B偏光层74B、反射G右圆偏振光的G偏光层74G及反射R右圆偏振光的R偏光层74R而成的反射型偏振元件74的结构。或者,可以相邻而形成多个反射型偏振元件74。
另外,在图6(A)所示的例中,可以是在一个支撑体上设置仅对应于一种颜色的反射型偏振元件(层)而如图1所示的光学膜16那样具有R层、G层及B层的3层结构。
并且,图6(A)及图6(B)所示的例中,在平面状支撑体60的表面形成有反射型偏振元件,但在如图6所示那样具有曲面的反射型偏振元件中,也可以如图1或图3(A)及图3(B)所示的例,在支撑体形成凸部,并覆盖支撑体,或者仅覆盖凸部而形成反射型偏光层来构成反射型偏振元件。
在具有这种曲面的反射型偏振元件中,关于反射型偏振元件的曲面,适当设定使通过反射型偏振元件反射的圆偏振光朝向与导光板14的光出射面14a正交的方向的曲率即可。
根据本发明人的研究,与支撑体60的交点、即从支撑体60隆起的部位的切线的角度优选为10~70°,更优选为20~50°。
并且,在本发明的背光单元中,可以混合有图1等所示的具有倾斜面的反射型偏振元件和图6(A)等所示的具有曲面的反射型偏振元件。
并且,例如倾斜面弯曲等,图1等中所示的具有倾斜面的反射型偏振元件可以具有曲面。
在本发明的背光单元中,R偏振元件34R、G偏振元件34G及B偏振元件34B等、反射型偏振元件的排列可以是规则性排列,也可以是无规则排列。
并且,关于反射型偏振元件,可以分散有多个远离或相邻的岛状反射型偏振元件,也可以沿与长边方向正交的方向排列有长形反射型偏振元件。例如,以图1为例,则在与图1的纸面垂直的方向上,沿图1的纸面横向排列多个长形R偏振元件34R、G偏振元件34G及B偏振元件34B。另外,这种长形反射型偏振元件可以沿长边方向分割成多个。
并且,也可以混合有长形反射型偏振元件和岛状反射型偏振元件。
反射型偏振元件的形成密度可以在导光板的面方向上均匀,或者不同。
在此,关于反射型偏振元件的形成密度,光源12侧的形成密度较低,优选在基于导光板14的光的传播方向上,光源12侧的形成密度随着远离光源12而变高。通过这种结构,能够使从导光板14出射的光在面方向上均匀。
以上的例中,背光单元的反射型偏振元件反射圆偏振光,但本发明并不限定于此。
即,在本发明的背光单元中,反射型偏振元件(反射型偏光层)可以反射线偏振光。即,可以是反射型偏振元件反射与透射轴平行的线偏振光,且透射与透射轴正交的线偏振光,或者反射与透射轴正交的线偏振光,且透射与透射轴平行的线偏振光。
另外,当反射线偏振光时,可以根据需要替代λ/4板18而放入或者拆除λ/2板。
反射这种线偏振光的反射型偏振元件能够利用各种公知的元件。作为一例,可例示由电介质多层膜组成的反射型偏振元件(反射型偏光层)。
作为电介质多层膜,作为一例,例示具有在红光具有反射中心波长的反射率的峰值、在绿光具有反射中心波长的反射率的峰值及在蓝光具有反射中心波长的反射率的峰值的膜。
这种电介质多层膜能够利用各种公知的膜。作为一例,可例示日本专利3187821号、日本专利3704364号、日本专利4037835号、日本专利4091978号、日本专利3709402号、日本专利4860729号、日本专利3448626号等各公报中所记载的膜。
另外,电介质多层膜有时还被称为电介质多层反射偏振片、交替多层膜的双折射干涉偏振元件。
另外,在本发明的背光单元中,当反射型偏振元件反射线偏振光时,优选在导光板14与设置于导光板14的截面的反射板20之间的至少一部分设置λ/4板。
由此,通过基于反射板20的光的反射,能够得到所希望的线偏振光的光而提高光的利用效率。
以上,对本发明的背光单元进行了详细说明,但本发明并不限定于上述例,在不脱离本发明的宗旨的范围内,当然可以进行各种改良和变更。
实施例
以下列举实施例对本发明的特征进行进一步具体的说明。以下的实施例中所示的材料、试剂、使用量、物质量、比例、处理内容、处理步骤等在不脱离本发明的宗旨的范围内能够适当进行变更。从而,本发明的范围并不限定于以下所示的具体例。
<保护膜01的制作>
将下述组合物投入搅拌槽,加热的同时进行搅拌而溶解各成分,从而制备了醋酸纤维素溶液。
(醋酸纤维素溶液组成)
乙酰化度60.7~61.1%的醋酸纤维素 100质量份
磷酸三苯酯(增塑剂) 7.8质量份
联苯二苯基磷酸酯(增塑剂) 3.9质量份
二氯甲烷(第1溶剂) 336质量份
甲醇(第2溶剂) 29质量份
1-丁醇(第3溶剂) 11质量份
向另一搅拌槽投入下述16质量份的延迟增加剂(A)、92质量份的二氯甲烷及8质量份的甲醇,加热的同时进行搅拌,从而制备了延迟增加剂溶液。将474质量份的醋酸纤维素溶和25质量份的延迟增加剂溶液进行混合,并充分搅拌而制备了浓液。相对于100质量份的醋酸纤维素,延迟增加剂的添加量为6质量份。
[化学式9]
使用带式拉伸机对所得到的浓液进行流延。在带上的膜面温度成为40℃之后,在70℃的暖风下干燥1分钟,接着从带剥离薄膜并在140℃的干燥风下干燥10分钟,从而制作了残留溶剂量为0.3质量%的三乙酰纤维素膜。
将该薄膜作为保护膜01。
<λ/4板的制作>
作为基板使用保护膜01,且在其上形成取向膜和光学各向异性层,由此制作了λ/4板。详细内容如下。
<<碱皂化处理>>
使保护膜01通过温度60℃的介电式加热辊,将薄膜表面温度上升至40℃之后,使用棒涂布机以14ml/m2的涂布量对薄膜的单面涂布下述所示的组成的碱溶液,并在加热至110℃的NORITAKE CO.,LIMITED制蒸汽式远红外加热器下传送了10秒钟。接着,同样地使用棒涂布机,以3ml/m2涂布了纯水。接着,反复进行3次基于喷注式涂布机的水洗和基于气刀的排水之后,在70℃的干燥区域传送10秒钟并进行干燥,从而制作了已进行碱皂化处理的保护膜01(纤维素酰化膜)。
(碱溶液组成)
氢氧化钾 4.7质量份
水 15.8质量份
异丙醇 63.7质量份
表面活性剂SF-1:C14H29O(CH2CH2O)20H 1.0质量份
丙二醇 14.8质量份
<<取向膜的形成>>
用#14线涂布机对如上述进行碱皂化处理的长形保护膜01连续涂布了下述组成的取向膜涂布液。在60℃从暖风下干燥了60秒钟,进而在100℃的暖风下干燥了120秒钟。
(取向膜涂布液的组成)
下述改性聚乙烯醇 10质量份
水 371质量份
甲醇 119质量份
戊二醛 0.5质量份
光聚合引发剂(IRGACURE 2959,Ciba Japan K.K.制) 0.3质量份
改性聚乙烯醇
[化学式10]
<<包含盘状液晶化合物的光学各向异性层的形成>>
对所制作的取向膜连续实施了摩擦处理。此时,长形状薄膜的长边方向与传送方向平行,且相对于薄膜的长边方向,摩擦辊的旋转轴为顺时针旋转45°的方向。
用#2.7线涂布机将包含下述组成的盘状液晶化合物的光学各向异性层涂布液(A)连续涂布在上述形成的取向膜上。薄膜的传送速度(V)为36m/min。为了涂布液的溶剂的干燥及盘状液晶化合物的取向熟化,在80℃的暖风下加热了90秒钟。接着,将取向膜维持在80℃并进行UV照射,将液晶化合物的取向固定化而形成光学各向异性层,从而得到了λ/4板。
λ/4板的550nm下的延迟Re及厚度方向的相位差Rth分别为130nm及-5nm。
(光学各向异性层涂布液(A)的组成)
下述盘状液晶化合物100质量份
光聚合引发剂(IRGACURE 907,Ciba Japan K.K.制) 3质量份
増感剂(KAYACURE DETX、Nippon Kayaku Co.,Ltd.制) 1质量份
下述吡啶鎓盐 1质量份
下述氟类聚合物(FP1) 0.4质量份
甲基乙基酮 252质量份
[化学式11]
[化学式12]
[化学式13]
<偏光膜的制作>
将厚度80μm的辊状聚乙烯醇膜在碘水溶液中连续延伸5倍,并干燥而得到了厚度20μm的偏光膜。
<附带λ/4板的偏振片01的制作>
以支撑体侧成为偏光膜侧的方式,将聚乙烯醇(KURARAY CO.,LTD制PVA-117H)3质量%水溶液作为粘结剂对所制作的偏光膜的一面贴合已进行碱皂化处理的保护膜01,且对另一面贴合λ/4板,从而制作了附带λ/4板的偏振片01。
<偏振片的制作>
替代λ/4板,使用了已进行碱皂化处理的保护膜01,除此以外,以与附带λ/4板的偏振片01相同的方式制作了偏振片02。
[实施例1]
<取向膜的制作>
在保护膜01上,用#16的线棒涂布机以28mL/m2涂布了下述组成的取向膜涂布液。在60℃的暖风下干燥了60秒钟,进而在90℃的暖风下干燥了150秒钟。在所形成的膜表面,用摩擦辊沿与传送方向平行的方向以1000旋转/分钟使其旋转而进行摩擦处理,从而制作了取向膜。
(取向膜涂布液组成)
下述改性聚乙烯醇 10质量份
水 370质量份
甲醇 120质量份
戊二醛(交联剂) 0.5质量份
[化学式14]
<成为B层的反射型偏振片的制作>
将下述所示的胆甾醇型液晶液1在温度保持在25℃的容器中进行搅拌、溶解而制备了胆甾醇型液晶油墨1。
(胆甾醇型液晶液1)
丙烯酸甲氧基乙酯 145质量份
下述棒状液晶化合物的混合物 100质量份
IRGACURE 819(BASF公司制) 10质量份
下述结构的手性剂A 5.78质量份
下述结构的表面活性剂 0.08质量份
棒状液晶化合物的混合物
[化学式15]
数值为质量%。并且,R为通过氧键合的基团。
手性剂A
[化学式16]
表面活性剂
[化学式17]
用#8线棒涂布机,以28mL/m2将所制备的胆甾醇型液晶液1涂布在形成有取向膜的保护膜01的取向膜上。在95℃下干燥30秒钟之后,通过紫外线照射装置,照射500mJ/cm2的紫外线,从而制作了成为B层的反射型偏振片01。
<成为G层的反射型偏振片的制作>
将手性剂的添加量设为5.1质量份,除此以外,以与胆甾醇型液晶液1相同的方式制作了胆甾醇型液晶液2。
使用了该胆甾醇型液晶液2,除此以外,以与反射型偏振片01相同的方式制作了成为G层的反射型偏振片02。
<成为R层的反射型偏振片的制作>
将手性剂的添加量设为4.4质量份,除此以外,以与胆甾醇型液晶液1相同的方式制作了胆甾醇型液晶液3。
使用了该胆甾醇型液晶液3,除此以外,以与反射型偏振片01相同的方式制作了成为R层的反射型偏振片03。
<具有凸部及倾斜面的反射型偏振元件的制作(压花加工)>
以液晶层的膜面温度成为180℃的方式分别对所制作的反射型偏振片01、反射型偏振片02及反射型偏振片03进行加热,然后对无规则地具有多个锯齿状直角三角形的模具(镍制)按压30分钟而转印形状。将已进行压花加工的反射型偏振片设为反射型偏振片011、反射型偏振片021、反射型偏振片031。
将所使用的模具的直角三角形与平面所成的角度(倾斜)、即反射型偏振元件的倾斜面的角度θ设为40°。
<外涂层的形成>
将下述所示的组合物在温度保持在25℃的容器中进行搅拌、溶解而制备了外涂层用涂布液。
(外涂层用涂布液)
丙酮 100质量份
KAYARAD DPCA-30(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制) 30质量份
EA-200(Osaka Gas Chemicals Co.,Ltd.制) 70质量份
IRGACURE 819(BASF公司制) 3质量份
用#15棒涂布机将所制备的外涂层用涂布液分别涂布在已进行压花加工的反射型偏振片011、反射型偏振片021及反射型偏振片031的液晶层上。
然后,以膜面温度成为50℃的方式进行加热,并干燥60秒钟之后,通过紫外线照射装置照射500mJ/cm2的紫外线,并进行交联反应而形成了外涂层。将形成有外涂层的反射型偏振片设为反射型偏振片012、反射型偏振片022、反射型偏振片032。
<背光单元的制作>
使用粘合剂(Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.制)分别对形成有外涂层的反射型偏振片012、反射型偏振片022及反射型偏振片032进行层叠、粘附而制作了如图1所示那样的由3层构成的光学膜。此时,各反射型偏振片中,直角三角形凸部如图1所示朝向相同的方向。
用相同的粘合剂将该光学膜贴合在作为导光板的亚克力板(Hikari Co.,Ltd.制)。将光学膜以外涂层朝向亚克力板侧的方式贴合在该亚克力板。
并且,在亚克力板上的与光学膜相反的一侧的面,以λ/4板侧朝向亚克力板的方式配置附带λ/4板的偏振片01,进而在光学膜上的与亚克力板相反的一侧的面,作为反射板而配置了镜子。
而且,在除了所排列的直角三角形凸部的与直角侧相反的一侧的端面以外的亚克力板的3边贴合铝箔带而作为反射板。
而且,以从未贴合铝箔带的端面入射光的方式作为光源而设置LED,从而制作了如图1所示那样的具有背光侧偏振片的背光单元。
[实施例2]
将模具的直角三角形与平面所成的角度设为50°,即,将反射型偏振元件的倾斜面的角度θ设为50°,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了反射型偏振片,并制作了背光单元。
[实施例3]
将模具的直角三角形与平面所成的角度设为30°,即,将反射型偏振元件的倾斜面的角度θ设为30°,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了反射型偏振片,并制作了背光单元。
[实施例4]
使用了模具的形状由结合顶角上下反转而对置的直角三角形构成,且边的比为1:2,直角三角形与平面所成的角度为20°的模具,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了反射型偏振片,并制作了背光单元。此时,将边较长的直角三角形作为附带λ/4板的偏振片01侧,且将边较短的直角三角形作为反射板侧。
即,在该背光单元中,反射型偏振元件具有如图4(A)所示那样的形状。
[实施例5]
使用了模具的形状由直角等腰三角形构成,且直角等腰三角形与平面所成的角度为45°的模具,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了反射型偏振片,并制作了背光单元。
即,在该背光单元中,反射型偏振元件具有如图4(B)所示那样的形状。
[实施例6]
将胆甾醇型液晶液1涂布于取向膜上而在95℃下干燥30秒钟,并放置模具之后,照射了紫外线照射,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了反射型偏振片,并制作了背光单元。
即,在该背光单元中,反射型偏振元件通过压印法来形成,而不是压花加工,并具有如图5(A)所示那样的形状。
[实施例7]
使用了具有模具的直角三角形与平面所成的角度为30°、40°及50°的多个角度的模具,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了反射型偏振片,并制作了背光单元。
即,在该背光单元中,光学膜具有随机形成倾斜面的角度为θ30°、40°及50°的反射型偏振元件的结构。
[实施例8]
使用了具有直角三角形的密度分布的模具,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了反射型偏振片,并制作了背光单元。
另外,直角三角形的密度在光源侧稀疏,并随着远离光源而密度逐渐变高。
[实施例9]
替代反射型偏振片01、反射型偏振片02及反射型偏振片03而剥取在iPad Air(Apple Inc.制)的背光侧的偏振片中所附带的反射型偏振片(反射线偏振光的反射型偏振片)来使用,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了形成有具有直角三角形倾斜面的反射型偏振元件的反射型偏振片,并制作了背光单元。
反射型偏振片01、反射型偏振片02及反射型偏振片03为实施压花加工之前的反射型偏振片。即,本例为以与实施例1相同的方式对从iPad Air剥取的反射型偏振片进行压花加工以后的处理而制作了反射型偏振片的例。
另外,在本例中,替代附带λ/4板的偏振片01而使用了偏振片02。
[实施例10]
替代反射型偏振片01、反射型偏振片02及反射型偏振片03而剥取在iPad Air(Apple Inc.制)的背光侧的偏振片中所附带的反射型偏振片(反射线偏振光的反射型偏振片)来使用,除此以外,以与实施例4相同的方式制作了形成有具有相对置的直角三角形倾斜面的反射型偏振元件的反射型偏振片,并制作了背光单元。
另外,在本例中,替代附带λ/4板的偏振片01而使用了偏振片02。
[实施例11]
替代反射型偏振片01、反射型偏振片02及反射型偏振片03而剥取在iPad Air(Apple Inc.制)的背光侧的偏振片中所附带的反射型偏振片(反射线偏振光的反射型偏振片)来使用,除此以外,以与实施例5相同的方式制作了形成有具有等腰直角三角形倾斜面的反射型偏振元件的反射型偏振片,并制作了背光单元。
另外,在本例中,替代附带λ/4板的偏振片01而使用了偏振片02。
[比较例1]
对iPad Air(Apple Inc.制)进行分解而取出了一套背光用片材(依次具有扩散片、棱镜片、棱镜片及扩散片的片材)、导光板及反射板。
使用在实施例1中所使用的光源及铝箔带,以与iPad Air的背光结构相同的方式进行配置而制作了背光单元。另外,在本例中,替代附带λ/4板的偏振片01而使用了偏振片02。
即,该背光单元不具有光学膜,而在导光板与偏振片02之间依次具有扩散片、棱镜片、棱镜片及扩散片。
[比较例2]
首先,剥取了在比较例1中进行分解的iPad Air(Apple Inc.制)的背光侧的偏振片。已剥取的偏振片中附带反射型偏振片。接着,在比较例1的试样中替代偏振片02而使用了已剥取的偏振片。除此以外,以与比较例1相同的方式制作了背光单元。
[评价]
<亮度和色泽测定>
关于各背光单元,从正面方向和相对于与导光板的出射面正交的方向呈30°的横向位置测定了亮度和色泽。测定中使用了色彩亮度计BM-5(TOPCONC ORPORATION制)。并且,横向是指,与LED光平行的方向。
<总光通量测定>
关于各背光单元,使用Ezcontrast(ELDIM公司制)测定亮度,且考虑相对于与导光板的出射面正交的方向隔开15°的亮度测定值和立体角而计算了总光通量。
将亮度和色泽测定及总光通量测定的测定结果示于表1。在此,关于正面亮度和倾斜亮度,记载了将比较例1的正面亮度设为100时的值。并且,关于总光通量,记载了将比较例1的总光通量设为100时的值。
[表1]
如表1所示,与以往的背光单元的比较例相比,使用具备具有倾斜面的反射型偏振元件的光学膜的本发明的背光单元的正面及倾斜30°的亮度、以及总光通量均较高,且从导光板出射的光以高效率通过背光侧偏振片。并且,可知与反射线偏振光的反射型偏振元件相比,反射圆偏振光的反射型偏振元件优异。
以上清楚地表明了本发明的效果。
产业上的可利用性
本发明尤其在液晶显示装置等图像显示装置的制造领域中实用。
符号说明
10-背光单元,12-光源,14-导光板,16-光学膜,18-λ/4板,20、24-反射板,26-背光侧偏振片,30R-R层,30G-G层,30B-B层,34R、70R、72R-R偏振元件,34G、70G、72G-G偏振元件,34B、70B、72B-B偏振元件,38-支撑体,38a-凸部,40、62-反射型偏光层,42-外涂层,50R、52R、74R-R偏光层,50G、52G、74G-G偏光层,50B、52B、74B-B偏光层,64、74-反射型偏振元件。
Claims (7)
1.一种背光单元,其特征在于,具有:
光源;
导光板,使由所述光源照射的光从端面入射,且传播从所述端面入射的光而使其从一主表面出射;及
光学膜,配置于所述导光板的与光出射面相反的主表面侧,
所述光学膜具备具有曲面的多个反射型偏振元件及具有相对于所述导光板的光传播方向而倾斜的倾斜面的多个反射型偏振元件中的至少一方,
所述反射型偏振元件为形成在平面状支撑体的表面的凸状,
在所述导光板的光传播方向上,随着远离所述光源而所述反射型偏振元件的形成密度变高,
所述反射型偏振元件具有反射红色光的R偏光层、反射绿色光的G偏光层及反射蓝色光的B偏光层,
所述R偏光层、G偏光层及B偏光层层叠。
2.一种背光单元,其特征在于,具有:
光源;
导光板,使由所述光源照射的光从端面入射,且传播从所述端面入射的光而使其从一主表面出射;及
光学膜,配置于所述导光板的与光出射面相反的主表面侧,
所述光学膜具备具有曲面的多个反射型偏振元件及具有相对于所述导光板的光传播方向而倾斜的倾斜面的多个反射型偏振元件中的至少一方,
所述反射型偏振元件为具有形成在平面状支撑体的表面的凸部的反射型偏光层,
在所述导光板的光传播方向上,随着远离所述光源而所述反射型偏振元件的形成密度变高,
所述反射型偏振元件具有反射红色光的R偏光层、反射绿色光的G偏光层及反射蓝色光的B偏光层,
所述R偏光层、G偏光层及B偏光层层叠。
3.根据权利要求1或2所述的背光单元,其中,
所述反射型偏振元件反射圆偏振光,
所述背光单元在所述导光板的光出射面的光出射方向的下游还具有λ/4板。
4.根据权利要求1或2所述的背光单元,其中,
作为所述反射型偏振元件,具有反射红色光的R偏振元件、反射绿色光的G偏振元件及反射蓝色光的B偏振元件。
5.根据权利要求4所述的背光单元,其中,
所述R偏振元件、G偏振元件及B偏振元件在与所述导光板的光出射面方向正交的方向上设置于不同的位置。
6.根据权利要求4所述的背光单元,其中,
所述R偏振元件、G偏振元件及B偏振元件相邻或分离地沿所述光学膜的面方向排列。
7.根据权利要求1或2所述的背光单元,其中,
所述反射型偏振元件具有在从所述光源向所述导光板的光传播方向远离的方向上逐渐接近所述导光板的倾斜面。
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