JP2016157555A - 面光源装置および画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】シースルー型の面光源装置、および、シースルー型で輝度の高い画像表示が可能な画像表示装置を提供する。
【解決手段】導光板と、上記導光板の側面に配され上記導光板内に光を入射させる光源と、上記導光板の背面に配される反射板とを含む面光源装置であって、
上記面光源装置は、上記導光板の前面に光を出射し、上記反射板は円偏光反射層を含み、上記円偏光反射層はコレステリック液晶層を含み、上記反射板は透明媒体を含み、上記円偏光反射層は両面において上記透明媒体と直接または接着層を介して直接接しており、上記円偏光反射層は、上記反射板の上記導光板側表面に対して傾斜している傾斜部を含む面光源装置、ならびに上記面光源装置をバックライトユニットとして含む画像表示装置。
【選択図】図２
【解決手段】導光板と、上記導光板の側面に配され上記導光板内に光を入射させる光源と、上記導光板の背面に配される反射板とを含む面光源装置であって、
上記面光源装置は、上記導光板の前面に光を出射し、上記反射板は円偏光反射層を含み、上記円偏光反射層はコレステリック液晶層を含み、上記反射板は透明媒体を含み、上記円偏光反射層は両面において上記透明媒体と直接または接着層を介して直接接しており、上記円偏光反射層は、上記反射板の上記導光板側表面に対して傾斜している傾斜部を含む面光源装置、ならびに上記面光源装置をバックライトユニットとして含む画像表示装置。
【選択図】図２
Description
本発明は、面光源装置およびこの面光源装置を用いた画像表示装置に関する。
液晶表示装置のバックライトとして用いられる面光源装置としては、いわゆるエッジライト方式の面光源装置が一般的である。エッジライト方式の面光源装置は、導光板と、導光板の側面に配された光源とを有する。光源から導光板の側面から入射した光は導光板内部で全反射して導光板全体に伝達される。そして、例えば、導光板の一面（背面）には反射層が設けられ、対向面（前面）側に光が取り出される。特許文献１では、反射板に加えて、反射ドットを導光板表面に設け、光を取り出す構成のバックライトユニットが開示されている。このバックライトユニットにおいては、光の出射面側には、拡散シートとともにプリズムシートが設けられている。プリズムシートによっては、光の出射方向を均一化し、ひいては表示画像の輝度を向上させることができる。
ところで、エッジライト方式の面光源装置は光源を側面に有しているため、薄型化が可能であり、壁面に用いることも可能である。反射層をハーフミラータイプのものとすれば、透明な壁面で、シースルー型の照明や、画像の表示が可能となると考えられる。しかし、特許文献１に記載のように、プリズムシートを設けると背面側を見ることはできなくなるため、表示画像の輝度向上とシースルーとを両立することはできない。
本発明の課題は、シースルー型の面光源装置を提供することである。本発明はさらに、シースルー型で輝度の高い画像表示が可能な画像表示装置を提供することを課題とする。
本発明者らは、ハーフミラーとして機能する反射層として、円偏光選択反射性を有することが知られているコレステリック液晶層を用いた面光源装置の作製を試みた。しかし、それらの面光源装置を画像表示装置のバックライトとして使用しても、十分な輝度の表示画像は得られなかった。そこで、本発明者らは、コレステリック液晶層を含むハーフミラーの構成についてさらに検討を重ね、鮮明な透過像を与え、かつ輝度の高い画像表示を可能とする構成を見出し、この知見に基づいて、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は以下の［１］〜［１３］を提供するものである。
［１］導光板と、上記導光板の側面に配され上記導光板内に光を入射させる光源と、上記導光板の背面に配される反射板とを含む面光源装置であって、
上記面光源装置は、上記導光板の前面に光を出射し、
上記反射板は円偏光反射層を含み、
上記円偏光反射層はコレステリック液晶層を含み、
上記反射板は透明媒体を含み、
上記円偏光反射層は両面において上記透明媒体と直接または接着層を介して直接接しており、
上記円偏光反射層は、上記反射板の上記導光板側表面に対して傾斜している傾斜部を含む面光源装置。
［２］上記傾斜部の傾斜角が８度〜２５度である［１］に記載の面光源装置。
［３］上記傾斜部の傾斜方向が上記光源の方向である［１］または［２］に記載の面光源装置。
［４］上記透明媒体が、断面が鋸波形状である表面を有し、
上記鋸波形状の表面に上記円偏光反射層が直接または接着層を介して直接接している［１］〜［３］のいずれか一項に記載の面光源装置。
［５］上記透明媒体が、断面が三角波形状である表面を有し、
上記三角波形状の表面に上記円偏光反射層が直接または接着層を介して直接接している［１］〜［３］のいずれか一項に記載の面光源装置。
［１］導光板と、上記導光板の側面に配され上記導光板内に光を入射させる光源と、上記導光板の背面に配される反射板とを含む面光源装置であって、
上記面光源装置は、上記導光板の前面に光を出射し、
上記反射板は円偏光反射層を含み、
上記円偏光反射層はコレステリック液晶層を含み、
上記反射板は透明媒体を含み、
上記円偏光反射層は両面において上記透明媒体と直接または接着層を介して直接接しており、
上記円偏光反射層は、上記反射板の上記導光板側表面に対して傾斜している傾斜部を含む面光源装置。
［２］上記傾斜部の傾斜角が８度〜２５度である［１］に記載の面光源装置。
［３］上記傾斜部の傾斜方向が上記光源の方向である［１］または［２］に記載の面光源装置。
［４］上記透明媒体が、断面が鋸波形状である表面を有し、
上記鋸波形状の表面に上記円偏光反射層が直接または接着層を介して直接接している［１］〜［３］のいずれか一項に記載の面光源装置。
［５］上記透明媒体が、断面が三角波形状である表面を有し、
上記三角波形状の表面に上記円偏光反射層が直接または接着層を介して直接接している［１］〜［３］のいずれか一項に記載の面光源装置。
［６］上記導光板の背面に、上記光源から入射した光を反射する材料を含む複数のドットが印刷されている［１］〜［５］のいずれか一項に記載の面光源装置。
［７］上記ドットの間隔が上記光源から離れるに従って小さくなっている、［６］に記載の面光源装置。
［８］上記円偏光反射層がコレステリック液晶層を２層以上含み、２層以上の上記コレステリック液晶層が互いに異なる選択反射の中心波長を有する［１］〜［７］のいずれか一項に記載の面光源装置。
［９］２層以上の上記コレステリック液晶層が互いに直接接している［８］に記載の面光源装置。
［１０］上記円偏光反射層がコレステリック液晶層を３層以上含み、３層以上の上記コレステリック液晶層が互いに異なる選択反射の中心波長を有する［８］または［９］に記載の面光源装置。
［１１］［１］〜［１０］のいずれか一項に記載の面光源装置をバックライトユニットとして含む画像表示装置。
［１２］上記面光源装置、バックライト側偏光板、液晶セル、視認側偏光板をこの順で含む液晶表示装置である［１１］に記載の画像表示装置。
［１３］シースルー型である［１１］または［１２］に記載の画像表示装置。
［７］上記ドットの間隔が上記光源から離れるに従って小さくなっている、［６］に記載の面光源装置。
［８］上記円偏光反射層がコレステリック液晶層を２層以上含み、２層以上の上記コレステリック液晶層が互いに異なる選択反射の中心波長を有する［１］〜［７］のいずれか一項に記載の面光源装置。
［９］２層以上の上記コレステリック液晶層が互いに直接接している［８］に記載の面光源装置。
［１０］上記円偏光反射層がコレステリック液晶層を３層以上含み、３層以上の上記コレステリック液晶層が互いに異なる選択反射の中心波長を有する［８］または［９］に記載の面光源装置。
［１１］［１］〜［１０］のいずれか一項に記載の面光源装置をバックライトユニットとして含む画像表示装置。
［１２］上記面光源装置、バックライト側偏光板、液晶セル、視認側偏光板をこの順で含む液晶表示装置である［１１］に記載の画像表示装置。
［１３］シースルー型である［１１］または［１２］に記載の画像表示装置。
本発明により、シースルー型の面光源装置が提供される。この面光源装置をバックライトユニットとして用い、輝度の高い画像表示が可能なシースルー型の画像表示装置を提供することができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
本明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本明細書において、各数値、数値範囲、定性的な表現（例えば、「一定」、「同一」、「全部」、「いずれも」または「全面」等の表現）、および「長方形」などの形状の表現については、本技術分野で一般的に許容される誤差を含む数値、数値範囲、性質および形状を示していると解釈されるものとする。
本明細書において、例えば、「４５度」、「平行」、「垂直」あるいは「直交」等の角度は、特に記載がなければ、厳密な角度との差異が５度未満の範囲内であることを意味する。厳密な角度との差異は、４度未満であることが好ましく、３度未満であることがより好ましい。
本明細書において、「（メタ）アクリレート」は、「アクリレートおよびメタクリレートのいずれか一方または双方」の意味で使用される。
本明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本明細書において、各数値、数値範囲、定性的な表現（例えば、「一定」、「同一」、「全部」、「いずれも」または「全面」等の表現）、および「長方形」などの形状の表現については、本技術分野で一般的に許容される誤差を含む数値、数値範囲、性質および形状を示していると解釈されるものとする。
本明細書において、例えば、「４５度」、「平行」、「垂直」あるいは「直交」等の角度は、特に記載がなければ、厳密な角度との差異が５度未満の範囲内であることを意味する。厳密な角度との差異は、４度未満であることが好ましく、３度未満であることがより好ましい。
本明細書において、「（メタ）アクリレート」は、「アクリレートおよびメタクリレートのいずれか一方または双方」の意味で使用される。
本明細書において、円偏光につき「選択的」というときは、照射される光の右円偏光成分または左円偏光成分のいずれかの光量が、他方の円偏光成分よりも多いことを意味する。具体的には「選択的」というとき、光の円偏光度は、０．３以上であることが好ましく、０．６以上がより好ましく、０．８以上がさらに好ましい。実質的に１．０であることがさらに好ましい。ここで、円偏光度とは、光の右円偏光成分の強度をＩR、左円偏光成分の強度をＩLとしたとき、｜ＩR−ＩL｜／（ＩR＋ＩL）で表される値である。
本明細書において、円偏光につき「センス」というときは、右円偏光であるか、または左円偏光であるかを意味する。円偏光のセンスは、光が手前に向かって進んでくるように眺めた場合に電場ベクトルの先端が時間の増加に従って時計回りに回る場合が右円偏光であり、反時計回りに回る場合が左円偏光であるとして定義される。
本明細書においては、コレステリック液晶の螺旋の捩れ方向について「センス」との用語を用いることもある。コレステリック液晶による選択反射は、コレステリック液晶の螺旋の捩れ方向（センス）が右の場合は右円偏光を反射し、左円偏光を透過し、センスが左の場合は左円偏光を反射し、右円偏光を透過する。
可視光線は電磁波のうち、ヒトの目で見える波長の光であり、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域の光を示す。赤外線（赤外光）は可視光線より長く電波より短い波長域電磁波である。赤外線のうち、近赤外光とは７８０ｎｍ〜２５００ｎｍの波長域の電磁波である。
＜面光源装置＞
面光源装置は導光板、光源、および反射板を含む。面光源装置はそのまま、照明として用いることができるが、画像表示装置のバックライトとして使用することが特に好ましい。
図２に、面光源装置の例の断面を模式的に示す。導光板２のいずれか１つ以上の側面には光源３が配置されている。光源３は光源３から出射した光が導光板に入射するように配置される。導光板の背面側には、反射板４が配置されており、導光板から出射した光の少なくとも一部を導光板側に反射する。本明細書において、背面というときは、面光源装置の光照射側から遠い方の面を意味する。すなわち、面光源装置を画像表示装置のバックライトとして使用する場合に画像表示側から遠くなる面が背面である。一方、本明細書において、光照射側面であって、面光源装置を画像表示装置のバックライトとして使用する場合に画像表示側に近い方の面を前面ということがある。
前面側から見たときの面光源装置の形状は、特に限定されないが、長方形（正方形含む）であることが好ましい。
面光源装置は導光板、光源、および反射板を含む。面光源装置はそのまま、照明として用いることができるが、画像表示装置のバックライトとして使用することが特に好ましい。
図２に、面光源装置の例の断面を模式的に示す。導光板２のいずれか１つ以上の側面には光源３が配置されている。光源３は光源３から出射した光が導光板に入射するように配置される。導光板の背面側には、反射板４が配置されており、導光板から出射した光の少なくとも一部を導光板側に反射する。本明細書において、背面というときは、面光源装置の光照射側から遠い方の面を意味する。すなわち、面光源装置を画像表示装置のバックライトとして使用する場合に画像表示側から遠くなる面が背面である。一方、本明細書において、光照射側面であって、面光源装置を画像表示装置のバックライトとして使用する場合に画像表示側に近い方の面を前面ということがある。
前面側から見たときの面光源装置の形状は、特に限定されないが、長方形（正方形含む）であることが好ましい。
＜導光板＞
導光板は、側面から入射した光を導光板内部での全反射により全体に伝達させる。前面側から見たときの導光板の形状は特に限定されないが、長方形（正方形含む）であることが好ましい。面光源装置を画像表示装置のバックライトとして使用する場合は、前面側から見たときの導光板の形状は、画像表示部の画面サイズに適合するように選択すればよい。面光源装置の形成部材として、特に薄型の面光源装置の形成部材として、導光板は板状、フィルム状、またはシート状であることが好ましく、厚みは、０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であればよく、０．４ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．６ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることがより好ましい。
導光板は、側面から入射した光を導光板内部での全反射により全体に伝達させる。前面側から見たときの導光板の形状は特に限定されないが、長方形（正方形含む）であることが好ましい。面光源装置を画像表示装置のバックライトとして使用する場合は、前面側から見たときの導光板の形状は、画像表示部の画面サイズに適合するように選択すればよい。面光源装置の形成部材として、特に薄型の面光源装置の形成部材として、導光板は板状、フィルム状、またはシート状であることが好ましく、厚みは、０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であればよく、０．４ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．６ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることがより好ましい。
導光板は、可視光を透過させる性質を有する材料から形成されていればよい。導光板形成のための材料としては、ガラスまたは透光性樹脂が挙げられる。導光板形成のための材料の屈折率は、１．４〜１．６５程度であることが好ましく、１．４９〜１．５９であることがより好ましい。導光板に使用される透光性樹脂の例としては、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリ（メタ）アクリル酸アルキル樹脂などの（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、環状オレフィン樹脂、ＭＳ樹脂（アクリルとスチレンの共重合体）等が上げられる。導光板には、光拡散剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、光重合安定剤などの添加剤が添加されていてもよい。
導光板において、厚み方向で対向する一対の主面のうち、前面が面状の光を出射可能な出射面として機能していればよい。前面側から見たときの形状が長方形である導光板は側面を４つ有する。
導光板は、前面から面状の光を出射可能とするために、光を拡散させる構成を有しているとよい。すなわち、導光板内部で全反射により伝達されている光を拡散反射し、導光板の外部に取り出すことが可能な構成となっていることが好ましい。
光を拡散させる構成の例としては、特開２００５−２４９８８２号公報、特開２０１２−１５１０４８号公報、または特開２０１４−１９４８８０号公報等に記載のように、導光板の前面や背面にドットを設ける構成；特表２００５−５２１９９４号公報に記載のように、サンドブラスト工程によって導光板表面に微細陰刻した構成；特開平５−３４１２８４号公報に記載のように、導光板の樹脂中に光散乱用の酸化物粒子を分散させた構成、ＷＯ２００９−１５７２４３号公報に記載のように、導光板の背面に、白インクのドットを印刷した構成、特開２００３−２１５３５１号公報に記載のように、導光板の光出射面に、多角の凹所を形成した構成が挙げられる。シースルーの面光源装置とするために、少なくとも前面側から背面側の視認が可能な程度に光を拡散させる構成であればよい。上記の例のうち、特に、導光板表面にドットを設ける構成が好ましい。
光を拡散させる構成の例としては、特開２００５−２４９８８２号公報、特開２０１２−１５１０４８号公報、または特開２０１４−１９４８８０号公報等に記載のように、導光板の前面や背面にドットを設ける構成；特表２００５−５２１９９４号公報に記載のように、サンドブラスト工程によって導光板表面に微細陰刻した構成；特開平５−３４１２８４号公報に記載のように、導光板の樹脂中に光散乱用の酸化物粒子を分散させた構成、ＷＯ２００９−１５７２４３号公報に記載のように、導光板の背面に、白インクのドットを印刷した構成、特開２００３−２１５３５１号公報に記載のように、導光板の光出射面に、多角の凹所を形成した構成が挙げられる。シースルーの面光源装置とするために、少なくとも前面側から背面側の視認が可能な程度に光を拡散させる構成であればよい。上記の例のうち、特に、導光板表面にドットを設ける構成が好ましい。
ドットの形成については、特開２０１２−１５１０４８号公報の段落００３１〜００４６、特開２００５−２４９８８２号公報、または特開２０１４−１９４８８０号公報の記載などを参照することができる。
ドットは、基材となる透光性樹脂基板等の表面への硬化性樹脂の印刷により形成すればよい。ドットは複数、必要に応じてパターン状に形成されていればよい。印刷方法としては、スクリーン印刷、インクジェット印刷などが挙げられる。ドットは、基材の両面に印刷されていても、いずれか一方の面に印刷されていてもよい。基材の一方の面に印刷され、例えば、図２に示すように導光板の背面にドットが形成されることも好ましい。
ドットの形成に用いられる硬化性樹脂としてはアクリレート樹脂などの一般的な紫外線硬化性樹脂を用いることができる。
ドットの形成に用いられる硬化性樹脂は光拡散のための微粒子を含んでいてもよい。
ドットは、基材となる透光性樹脂基板等の表面への硬化性樹脂の印刷により形成すればよい。ドットは複数、必要に応じてパターン状に形成されていればよい。印刷方法としては、スクリーン印刷、インクジェット印刷などが挙げられる。ドットは、基材の両面に印刷されていても、いずれか一方の面に印刷されていてもよい。基材の一方の面に印刷され、例えば、図２に示すように導光板の背面にドットが形成されることも好ましい。
ドットの形成に用いられる硬化性樹脂としてはアクリレート樹脂などの一般的な紫外線硬化性樹脂を用いることができる。
ドットの形成に用いられる硬化性樹脂は光拡散のための微粒子を含んでいてもよい。
ドット径は２００μｍ以下、１５０μｍ以下、または１００μｍ以下程度であればよく、２０μｍ以上であることが好ましい。ドット径は、導光板前面において同一であっても、異なっていてもよい。光源から離れるに従って大きくする勾配を付けてもよい。光量が減る光源から離れた部分での光の拡散を増加させ、面光源前面での出射光の量を均一にするためである。
ドット間隔は２００μｍ以下、１５０μｍ以下、または１００μｍ以下程度であればよく、２０μｍ以上であることが好ましい。ドット間隔は、導光板前面において同一であっても、異なっていてもよい。ドット間隔は光源から離れるに従って小さくする勾配を付けてもよい。光量が減る光源から離れた部分での光の拡散を増加させ、面光源前面での出射光の量を均一にするためである。
ドット高さは、１μｍ〜２０μｍであればよく、３μｍ〜１５μｍであることが好ましく、５μｍ〜１０μｍであることがより好ましい。
ドット間隔は２００μｍ以下、１５０μｍ以下、または１００μｍ以下程度であればよく、２０μｍ以上であることが好ましい。ドット間隔は、導光板前面において同一であっても、異なっていてもよい。ドット間隔は光源から離れるに従って小さくする勾配を付けてもよい。光量が減る光源から離れた部分での光の拡散を増加させ、面光源前面での出射光の量を均一にするためである。
ドット高さは、１μｍ〜２０μｍであればよく、３μｍ〜１５μｍであることが好ましく、５μｍ〜１０μｍであることがより好ましい。
＜光源＞
光源は、導光板の側面に設けられる。導光板の形状が長方形であるときの光源が設けられる導光板の側面は、いずれか一面であってもよいが、対向する２面であってもよく、全ての側面に設けられていてもよい。これらのうち、いずれか一面に設けられていることが好ましい。光源は、点状光源を連続して配置して用いてもよく、線状光源を用いてもよい。点状光源を設ける場合は、例えば５ｍｍ〜２０ｍｍの配置間隔で配置して用いればよい。点状光源としては、ＬＥＤ光源を用いることが好ましい。線状光源としては、ＣＣＦＬ（冷陰極管）を用いることができる。
光源は、導光板の側面に設けられる。導光板の形状が長方形であるときの光源が設けられる導光板の側面は、いずれか一面であってもよいが、対向する２面であってもよく、全ての側面に設けられていてもよい。これらのうち、いずれか一面に設けられていることが好ましい。光源は、点状光源を連続して配置して用いてもよく、線状光源を用いてもよい。点状光源を設ける場合は、例えば５ｍｍ〜２０ｍｍの配置間隔で配置して用いればよい。点状光源としては、ＬＥＤ光源を用いることが好ましい。線状光源としては、ＣＣＦＬ（冷陰極管）を用いることができる。
ＬＥＤ光源は、白色ＬＥＤでもよく、または、例えば、一つの光源単位として、赤色、緑色、青色の異なる三色のＬＥＤを用いてもよい。または、例えば青色ＬＥＤと量子ドットなどの波長変換部材とを合わせて用いた光源を使用してもよい。
＜反射板＞
反射板は導光板から出射した光を導光板側に反射する機能を有する。反射板は、透明媒体および円偏光反射層を含む。円偏光反射層は両面において透明媒体と直接または接着層を介して直接接している。すなわち、反射板は透明媒体、円偏光反射層、および透明媒体をこの順で含む。
反射板において、円偏光反射層は、反射板の導光板側表面に対して傾斜している傾斜部を含む。本発明者らは、円偏光反射層に傾斜部を設けることにより、面光源装置を画像表示装置のバックライトユニットとして用いた場合に画像表示装置の輝度が向上することを見出した。
反射板において、円偏光反射層の傾斜部を有する面は、透明媒体の形状で補完されて、反射板は厚みが一定である板状となっていればよい。
反射板の厚みは、１００μｍ〜７．０ｍｍであればよく、２００μｍ〜４．０ｍｍであることが好ましく、３００μｍ〜２ｍｍであることがより好ましい。
反射板は導光板から出射した光を導光板側に反射する機能を有する。反射板は、透明媒体および円偏光反射層を含む。円偏光反射層は両面において透明媒体と直接または接着層を介して直接接している。すなわち、反射板は透明媒体、円偏光反射層、および透明媒体をこの順で含む。
反射板において、円偏光反射層は、反射板の導光板側表面に対して傾斜している傾斜部を含む。本発明者らは、円偏光反射層に傾斜部を設けることにより、面光源装置を画像表示装置のバックライトユニットとして用いた場合に画像表示装置の輝度が向上することを見出した。
反射板において、円偏光反射層の傾斜部を有する面は、透明媒体の形状で補完されて、反射板は厚みが一定である板状となっていればよい。
反射板の厚みは、１００μｍ〜７．０ｍｍであればよく、２００μｍ〜４．０ｍｍであることが好ましく、３００μｍ〜２ｍｍであることがより好ましい。
なお、本明細書において、上記の傾斜部が反射板の導光板側表面に対しなす角度を「傾斜角」という。また、本明細書においては、「傾斜方向」との用語を用いることがある。「傾斜方向」は、傾斜部の法線が、導光板側において、円偏光反射層が反射板の導光板側表面と平行である状態を基準としたときに、導光板のいずれの方向に向かうように傾いているかを示す。
傾斜角は、８度〜２５度であればよく、１０度〜２１度であることが好ましい。
傾斜方向は、導光板に対する光源の位置や、導光板からの出射光との関係で、決定されていればよい。一般的には、傾斜方向が光源の方向となっていることが好ましい。言い換えると、光源が配された導光板の側面の延長面と円偏光反射層の傾斜部の延長面とが、円偏光反射層の導光板側の面を内側にして鋭角をなすように傾斜部を傾斜させることが好ましい。
傾斜方向は、導光板に対する光源の位置や、導光板からの出射光との関係で、決定されていればよい。一般的には、傾斜方向が光源の方向となっていることが好ましい。言い換えると、光源が配された導光板の側面の延長面と円偏光反射層の傾斜部の延長面とが、円偏光反射層の導光板側の面を内側にして鋭角をなすように傾斜部を傾斜させることが好ましい。
以下、長方形の導光板の１つの側面に光源が設けられ、導光板表面に上記ドットが設けられている構成を例に説明する。ドットが形成された導光板からの光の出射角度は、光源からの導光板への光の入射方向を基準にすると、２０度程度（１０度〜３０度、特に１５度〜２５度）の角度で導光板から出射される。そのため、この場合は、円偏光反射層を光源からの導光板への光の入射方向側に傾斜させることにより、上記の出射光を効率的に反射によって正面方向に進行させることができる。図３に、ドットが形成された導光板からの光の方向と、この光が反射板に入射され、円偏光反射層で反射されるときの光の進行方向を模式的に示す。図において、矢印は光の進行方向を示す。導光板２の反射板側にはドットが形成されているものとする（図示せず）。特定の範囲の角度で導光板から出射した光は、透明媒体６を介して円偏光反射層に入射し反射される。図に示すように円偏光反射層の傾斜部１５が、その反射面（導光板側の面）が、光源３の方向（すなわち、導光板の光源が配されている側面の方向）に向くように傾斜角θ３で傾斜していることにより、光を効率良く前面側に反射させることができる。
円偏光反射層は、面状の傾斜部が周期的に連続する形状であることが好ましい。また、傾斜部は円偏光反射層の全面に分布して存在していることが好ましい。円偏光反射層の全面の各傾斜部の傾斜方向は一定であるか、または、対向する傾斜方向であることが好ましい。すなわち、円偏光反射層は、層面に平行ないずれかの方向から見たときの断面がジグザグ形状を示していることが好ましい。ジグザグ形状としては、鋸波形状または三角波形状が挙げられる。鋸波形状の周期は、特に限定されないが、１００μｍ〜２０ｍｍ、好ましくは２００μｍ〜５ｍｍ程度であればよい。周期は上記の範囲で、円偏光反射層全体で同一であっても変化していてもよい。三角波形状の周期は、特に限定されないが、２００μｍ〜４０ｍｍ、好ましくは４００μｍ〜１０ｍｍ程度であればよい。周期は上記の範囲で、円偏光反射層全体で同一であっても変化していてもよい。
円偏光反射層の傾斜部の形成方法は、特に限定されない。例えば、後述の方法で製造された平面状の円偏光反射層を、対応する傾斜部を有する面を有する透明媒体の傾斜部を有する面に貼付して、加圧することにより形成することができる。貼付の際は、接着剤を用いてもよく、直接接するようにしてもよい。傾斜部を有する面を有する基材（透明媒体など）の表面に直接液晶組成物を塗布してコレステリック液晶層を形成することにより、傾斜部を有する円偏光反射層を調製してもよい。
［円偏光反射層］
円偏光反射層は、可視光領域のいずれかの波長で円偏光反射を示し、半透過半反射層として機能する。
円偏光反射層は可視光領域で選択反射を示すコレステリック液晶層を少なくとも１層含む。円偏光反射層は２層以上のコレステリック液晶層を含んでいてもよく、配向層などの他の層を含んでいてもよい。円偏光反射層はコレステリック液晶層のみからなることが好ましい。また、円偏光反射層が複数のコレステリック液晶層を含むときは、それらは隣接するコレステリック液晶層と直接接していることが好ましい。円偏光反射層は、３層、４層など、３層以上のコレステリック液晶層を含んでいることも好ましい。
円偏光反射層の膜厚は好ましくは２．０μｍ〜３００μｍの範囲、より好ましくは８．０μｍ〜２００μｍの範囲であればよい。
円偏光反射層は、可視光領域のいずれかの波長で円偏光反射を示し、半透過半反射層として機能する。
円偏光反射層は可視光領域で選択反射を示すコレステリック液晶層を少なくとも１層含む。円偏光反射層は２層以上のコレステリック液晶層を含んでいてもよく、配向層などの他の層を含んでいてもよい。円偏光反射層はコレステリック液晶層のみからなることが好ましい。また、円偏光反射層が複数のコレステリック液晶層を含むときは、それらは隣接するコレステリック液晶層と直接接していることが好ましい。円偏光反射層は、３層、４層など、３層以上のコレステリック液晶層を含んでいることも好ましい。
円偏光反射層の膜厚は好ましくは２．０μｍ〜３００μｍの範囲、より好ましくは８．０μｍ〜２００μｍの範囲であればよい。
（コレステリック液晶層）
本明細書において、コレステリック液晶層は、コレステリック液晶相を固定した層を意味する。コレステリック液晶層を単に液晶層ということもある。
コレステリック液晶相は、特定の波長域において右円偏光または左円偏光のいずれか一方のセンスの円偏光を選択的に反射させるとともに他方のセンスの円偏光を透過する円偏光選択反射を示すことが知られている。本明細書において、円偏光選択反射を単に選択反射ということもある。
円偏光選択反射性を示すコレステリック液晶相を固定した層を含むフィルムとして、重合性液晶化合物を含む組成物から形成されたフィルムは従来から数多く知られており、コレステリック液晶層については、それらの従来技術を参照することができる。
本明細書において、コレステリック液晶層は、コレステリック液晶相を固定した層を意味する。コレステリック液晶層を単に液晶層ということもある。
コレステリック液晶相は、特定の波長域において右円偏光または左円偏光のいずれか一方のセンスの円偏光を選択的に反射させるとともに他方のセンスの円偏光を透過する円偏光選択反射を示すことが知られている。本明細書において、円偏光選択反射を単に選択反射ということもある。
円偏光選択反射性を示すコレステリック液晶相を固定した層を含むフィルムとして、重合性液晶化合物を含む組成物から形成されたフィルムは従来から数多く知られており、コレステリック液晶層については、それらの従来技術を参照することができる。
コレステリック液晶層は、コレステリック液晶相となっている液晶化合物の配向が保持されている層であればよく、典型的には、重合性液晶化合物をコレステリック液晶相の配向状態としたうえで、紫外線照射、加熱等によって重合、硬化し、流動性が無い層を形成して、同時に、また外場や外力によって配向形態に変化を生じさせることない状態に変化した層であればよい。なお、コレステリック液晶層においては、コレステリック液晶相の光学的性質が層中において保持されていれば十分であり、層中の液晶性化合物はもはや液晶性を示していなくてもよい。例えば、重合性液晶化合物は、硬化反応により高分子量化して、もはや液晶性を失っていてもよい。
コレステリック液晶層の選択反射の中心波長λは、コレステリック相における螺旋構造のピッチＰ（＝螺旋の周期）に依存し、コレステリック液晶層の平均屈折率ｎとλ＝ｎ×Ｐの関係に従う。なお、本明細書において、コレステリック液晶層が有する選択反射の中心波長λは、コレステリック液晶層の法線方向から測定した円偏光反射スペクトルの反射ピークの重心位置にある波長を意味する。なお、本明細書において、選択反射の中心波長はコレステリック液晶層の法線方向から測定した時の中心波長を意味する。
上記式から分かるように、螺旋構造のピッチを調節することによって、選択反射の中心波長を調整できる。ｎ値とＰ値を調節して、所望の波長の光に対して右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に反射させるために、中心波長λを調節することができる。
上記式から分かるように、螺旋構造のピッチを調節することによって、選択反射の中心波長を調整できる。ｎ値とＰ値を調節して、所望の波長の光に対して右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に反射させるために、中心波長λを調節することができる。
コレステリック液晶層に対して斜めに光が入射する場合は、選択反射の中心波長は短波長側にシフトする。そのため、画像表示のために必要とされる選択反射の波長に対して、上記のλ＝ｎ×Ｐの式に従って計算されるλが長波長となるようにｎ×Ｐを調整することが好ましい。屈折率ｎ2のコレステリック液晶層中でコレステリック液晶層の法線方向（コレステリック液晶層の螺旋軸方向）に対して光線がθ2の角度で通過するときの選択反射の中心波長をλdとするとき、λdは以下の式で表される。
λd＝ｎ2×Ｐ×ｃｏｓθ2
λd＝ｎ2×Ｐ×ｃｏｓθ2
円偏光反射層に入射する光の角度は、円偏光反射層の傾斜部の傾斜角にほぼ等しいため、傾斜角８度〜２５度の円偏光反射層中のコレステリック液晶層において、この角度と求める選択反射の中心波長を上記の式に挿入してｎ×Ｐを調整すればよい。
コレステリック液晶相のピッチは重合性液晶化合物とともに用いるキラル剤の種類、またはその添加濃度に依存するため、これらを調整することによって所望のピッチを得ることができる。なお、螺旋のセンスやピッチの測定法については「液晶化学実験入門」日本液晶学会編 シグマ出版２００７年出版、４６頁、および「液晶便覧」液晶便覧編集委員会 丸善 １９６頁に記載の方法を用いることができる。
使用するコレステリック液晶層の選択反射の中心波長は、面光源装置の使用態様に応じて調製すればよい。例えば、面光源装置を画像表示装置のバックライトユニットとして用いる場合は、画像表示部での画像表示のために必要される光の波長に調整することにより光利用効率良く明るい画像を表示することができる。
各コレステリック液晶層としては、螺旋のセンスが右または左のいずれかであるコレステリック液晶層が用いられる。コレステリック液晶層の反射円偏光のセンスは螺旋のセンスに一致する。円偏光反射層に複数のコレステリック液晶層が含まれるとき、それらの螺旋のセンスは全て同じであっても、異なるものが含まれていてもよいが同じであることが好ましい。特定の選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層としてはそれぞれ、右または左のいずれか一方のセンスのコレステリック液晶層を含んでいればよい。
選択反射を示す選択反射帯の半値幅Δλ（ｎｍ）は、Δλが液晶化合物の複屈折Δｎと上記ピッチＰに依存し、Δλ＝Δｎ×Ｐの関係に従う。そのため、選択反射帯の幅の制御は、Δｎを調整して行うことができる。Δｎの調整は重合性液晶化合物の種類やその混合比率を調整したり、配向固定時の温度を制御したりすることで行うことができる。
円偏光反射層は、見かけ上の選択反射の中心波長を、青色光波長領域、緑色光波長領域、および赤色光波長領域に対してそれぞれ有するコレステリック液晶層を含むことも好ましい。本明細書において、見かけ上の選択反射の中心波長はλdで示される、実際の円偏光反射層に入射する光の角度での選択反射の中心波長である。上記のコレステリック液晶層を含む円偏光反射層の利用により、画像表示部と組み合わせて用いる場合に、フルカラーの画像の表示が可能となるからである。青色光波長領域は４００ｎｍ〜５００ｎｍであればよく、緑色光波長領域は５００ｎｍ〜５８０ｎｍであればよく、および赤色光波長領域は５８０ｎｍ〜７００ｎｍであればよい。
好ましい傾斜部の傾斜角を考慮すると、見かけ上の選択反射の中心波長を青色光波長領域に有するコレステリック液晶層の選択反射の中心波長としては、４０４ｎｍ〜５５２ｎｍであればよい。見かけ上の選択反射の中心波長を緑色光波長領域に有するコレステリック液晶層の選択反射の中心波長としては、５０５ｎｍ〜６４０ｎｍであればよい。見かけ上の選択反射の中心波長を赤色光波長領域に有するコレステリック液晶層の選択反射の中心波長としては、５８６ｎｍ〜７７２ｎｍであればよい。
各コレステリック液晶層としては、螺旋のセンスが右または左のいずれかであるコレステリック液晶層が用いられる。コレステリック液晶層の反射円偏光のセンスは螺旋のセンスに一致する。選択反射の中心波長が異なるコレステリック液晶層の螺旋のセンスは全て同じであっても、異なるものが含まれていてもよいが、コレステリック液晶層の螺旋のセンスは全て同じであることが好ましい。
周期Ｐが同じで、同じ螺旋のセンスのコレステリック液晶層を積層することによっては、特定の波長での円偏光選択性を高くすることもできる。
周期Ｐが同じで、同じ螺旋のセンスのコレステリック液晶層を積層することによっては、特定の波長での円偏光選択性を高くすることもできる。
（コレステリック液晶層の作製方法）
以下、コレステリック液晶層の作製材料および作製方法について説明する。
上記コレステリック液晶層の形成に用いる材料としては、重合性液晶化合物とキラル剤（光学活性化合物）とを含む液晶組成物などが挙げられる。必要に応じてさらに界面活性剤や重合開始剤などと混合して溶剤などに溶解した上記液晶組成物を、仮支持体、配向膜、下層となるコレステリック液晶層などに塗布し、コレステリック配向熟成後、液晶組成物の硬化により固定化してコレステリック液晶層を形成することができる。
以下、コレステリック液晶層の作製材料および作製方法について説明する。
上記コレステリック液晶層の形成に用いる材料としては、重合性液晶化合物とキラル剤（光学活性化合物）とを含む液晶組成物などが挙げられる。必要に応じてさらに界面活性剤や重合開始剤などと混合して溶剤などに溶解した上記液晶組成物を、仮支持体、配向膜、下層となるコレステリック液晶層などに塗布し、コレステリック配向熟成後、液晶組成物の硬化により固定化してコレステリック液晶層を形成することができる。
（重合性液晶化合物）
重合性液晶化合物としては、棒状液晶化合物を用いればよい。
コレステリック液晶層を形成する棒状の重合性液晶化合物の例としては、棒状ネマチック液晶化合物が挙げられる。棒状ネマチック液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。低分子液晶化合物だけではなく、高分子液晶化合物も用いることができる。
重合性液晶化合物としては、棒状液晶化合物を用いればよい。
コレステリック液晶層を形成する棒状の重合性液晶化合物の例としては、棒状ネマチック液晶化合物が挙げられる。棒状ネマチック液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。低分子液晶化合物だけではなく、高分子液晶化合物も用いることができる。
重合性液晶化合物は、重合性基を液晶化合物に導入することで得られる。重合性基の例には、不飽和重合性基、エポキシ基、およびアジリジニル基が含まれ、不飽和重合性基が好ましく、エチレン性不飽和重合性基が特に好ましい。重合性基は種々の方法で、液晶化合物の分子中に導入できる。重合性液晶化合物が有する重合性基の個数は、好ましくは１〜６個、より好ましくは１〜３個である。重合性液晶化合物の例は、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許第４６８３３２７号明細書、同５６２２６４８号明細書、同５７７０１０７号明細書、国際公開ＷＯ９５／２２５８６、ＷＯ９５／２４４５５、ＷＯ９７／００６００号公報、ＷＯ９８／２３５８０、ＷＯ９８／５２９０５、特開平１−２７２５５１号公報、同６−１６６１６号公報、同７−１１０４６９号公報、同１１−８００８１号公報、および特開２００１−３２８９７３号公報などに記載の化合物が含まれる。２種類以上の重合性液晶化合物を併用してもよい。２種類以上の重合性液晶化合物を併用すると、配向温度を低下させることができる。
また、液晶組成物中の重合性液晶化合物の添加量は、液晶組成物の固形分質量（溶媒を除いた質量）に対して、８０〜９９．９質量％であることが好ましく、８５〜９９．５質量％であることがより好ましく、９０〜９９質量％であることが特に好ましい。
（キラル剤：光学活性化合物）
キラル剤はコレステリック液晶相の螺旋構造を誘起する機能を有する。キラル化合物は、化合物によって誘起する螺旋のセンスまたは螺旋ピッチが異なるため、目的に応じて選択すればよい。
キラル剤としては、特に制限はなく、公知の化合物（例えば、液晶デバイスハンドブック、第３章４−３項、ＴＮ、ＳＴＮ用カイラル剤、１９９頁、日本学術振興会第１４２委員会編、１９８９に記載）、イソソルビド、イソマンニド誘導体を用いることができる。
キラル剤は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物あるいは面性不斉化合物もキラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファンおよびこれらの誘導体が含まれる。キラル剤は、重合性基を有していてもよい。キラル剤と液晶化合物とがいずれも重合性基を有する場合は、重合性キラル剤と重合性液晶化合物との重合反応により、重合性液晶化合物から誘導される繰り返し単位と、キラル剤から誘導される繰り返し単位とを有するポリマーを形成することができる。この態様では、重合性キラル剤が有する重合性基は、重合性液晶化合物が有する重合性基と、同種の基であることが好ましい。従って、キラル剤の重合性基も、不飽和重合性基、エポキシ基またはアジリジニル基であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基であることが特に好ましい。
また、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。
キラル剤はコレステリック液晶相の螺旋構造を誘起する機能を有する。キラル化合物は、化合物によって誘起する螺旋のセンスまたは螺旋ピッチが異なるため、目的に応じて選択すればよい。
キラル剤としては、特に制限はなく、公知の化合物（例えば、液晶デバイスハンドブック、第３章４−３項、ＴＮ、ＳＴＮ用カイラル剤、１９９頁、日本学術振興会第１４２委員会編、１９８９に記載）、イソソルビド、イソマンニド誘導体を用いることができる。
キラル剤は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物あるいは面性不斉化合物もキラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファンおよびこれらの誘導体が含まれる。キラル剤は、重合性基を有していてもよい。キラル剤と液晶化合物とがいずれも重合性基を有する場合は、重合性キラル剤と重合性液晶化合物との重合反応により、重合性液晶化合物から誘導される繰り返し単位と、キラル剤から誘導される繰り返し単位とを有するポリマーを形成することができる。この態様では、重合性キラル剤が有する重合性基は、重合性液晶化合物が有する重合性基と、同種の基であることが好ましい。従って、キラル剤の重合性基も、不飽和重合性基、エポキシ基またはアジリジニル基であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基であることが特に好ましい。
また、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。
キラル剤が光異性化基を有する場合には、塗布、配向後に活性光線などのフォトマスク照射によって、発光波長に対応した所望の反射波長のパターンを形成することができるので好ましい。光異性化基としては、フォトクロッミック性を示す化合物の異性化部位、アゾ、アゾキシ、シンナモイル基が好ましい。具体的な化合物として、特開２００２−８０４７８号公報、特開２００２−８０８５１号公報、特開２００２−１７９６６８号公報、特開２００２−１７９６６９号公報、特開２００２−１７９６７０号公報、特開２００２−１７９６８１号公報、特開２００２−１７９６８２号公報、特開２００２−３３８５７５号公報、特開２００２−３３８６６８号公報、特開２００３−３１３１８９号公報、特開２００３−３１３２９２号公報に記載の化合物を用いることができる。
液晶組成物における、キラル剤の含有量は、重合性液晶性化合物量の０．０１モル％〜２００モル％が好ましく、１モル％〜３０モル％がより好ましい。
液晶組成物における、キラル剤の含有量は、重合性液晶性化合物量の０．０１モル％〜２００モル％が好ましく、１モル％〜３０モル％がより好ましい。
（重合開始剤）
液晶組成物は、重合開始剤を含有していることが好ましい。紫外線照射により重合反応を進行させる態様では、使用する重合開始剤は、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であることが好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許第２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許第２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許第２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許第３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許第３５４９３６７号明細書記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許第４２３９８５０号明細書記載）およびオキサジアゾール化合物（米国特許第４２１２９７０号明細書記載）等が挙げられる。
液晶組成物中の光重合開始剤の含有量は、重合性液晶化合物の含有量に対して０．１〜２０質量％であることが好ましく、０．５質量％〜５質量％であることがさらに好ましい。
液晶組成物は、重合開始剤を含有していることが好ましい。紫外線照射により重合反応を進行させる態様では、使用する重合開始剤は、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であることが好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許第２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許第２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許第２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許第３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許第３５４９３６７号明細書記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許第４２３９８５０号明細書記載）およびオキサジアゾール化合物（米国特許第４２１２９７０号明細書記載）等が挙げられる。
液晶組成物中の光重合開始剤の含有量は、重合性液晶化合物の含有量に対して０．１〜２０質量％であることが好ましく、０．５質量％〜５質量％であることがさらに好ましい。
（架橋剤）
液晶組成物は、硬化後の膜強度向上、耐久性向上のため、任意に架橋剤を含有していてもよい。架橋剤としては、紫外線、熱、湿気等で硬化するものが好適に使用できる。
架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等の多官能アクリレート化合物；グリシジル（メタ）アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテル等のエポキシ化合物；２，２−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス［３−（１−アジリジニル）プロピオネート］、４，４−ビス（エチレンイミノカルボニルアミノ）ジフェニルメタン等のアジリジン化合物；ヘキサメチレンジイソシアネート、ビウレット型イソシアネート等のイソシアネート化合物；オキサゾリン基を側鎖に有するポリオキサゾリン化合物；ビニルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物などが挙げられる。また、架橋剤の反応性に応じて公知の触媒を用いることができ、膜強度および耐久性向上に加えて生産性を向上させることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
架橋剤の含有量は、３質量％〜２０質量％が好ましく、５質量％〜１５質量％がより好ましい。架橋剤の含有量が、３質量％未満であると、架橋密度向上の効果が得られないことがあり、２０質量％を超えると、コレステリック液晶層の安定性を低下させてしまうことがある。
液晶組成物は、硬化後の膜強度向上、耐久性向上のため、任意に架橋剤を含有していてもよい。架橋剤としては、紫外線、熱、湿気等で硬化するものが好適に使用できる。
架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等の多官能アクリレート化合物；グリシジル（メタ）アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテル等のエポキシ化合物；２，２−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス［３−（１−アジリジニル）プロピオネート］、４，４−ビス（エチレンイミノカルボニルアミノ）ジフェニルメタン等のアジリジン化合物；ヘキサメチレンジイソシアネート、ビウレット型イソシアネート等のイソシアネート化合物；オキサゾリン基を側鎖に有するポリオキサゾリン化合物；ビニルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物などが挙げられる。また、架橋剤の反応性に応じて公知の触媒を用いることができ、膜強度および耐久性向上に加えて生産性を向上させることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
架橋剤の含有量は、３質量％〜２０質量％が好ましく、５質量％〜１５質量％がより好ましい。架橋剤の含有量が、３質量％未満であると、架橋密度向上の効果が得られないことがあり、２０質量％を超えると、コレステリック液晶層の安定性を低下させてしまうことがある。
（配向制御剤）
液晶組成物中には、安定的にまたは迅速にプレーナー配向のコレステリック液晶層とするために寄与する配向制御剤を添加してもよい。配向制御剤の例としては特開２００７−２７２１８５号公報の段落〔００１８〕〜〔００４３〕等に記載のフッ素（メタ）アクリレート系ポリマー、特開２０１２−２０３２３７号公報の段落〔００３１〕〜〔００３４〕等に記載の式（Ｉ）〜（ＩＶ）で表される化合物などが挙げられる。
なお、配向制御剤としては１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
液晶組成物中には、安定的にまたは迅速にプレーナー配向のコレステリック液晶層とするために寄与する配向制御剤を添加してもよい。配向制御剤の例としては特開２００７−２７２１８５号公報の段落〔００１８〕〜〔００４３〕等に記載のフッ素（メタ）アクリレート系ポリマー、特開２０１２−２０３２３７号公報の段落〔００３１〕〜〔００３４〕等に記載の式（Ｉ）〜（ＩＶ）で表される化合物などが挙げられる。
なお、配向制御剤としては１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
液晶組成物中における、配向制御剤の添加量は、重合性液晶化合物の全質量に対して０．０１質量％〜１０質量％が好ましく、０．０１質量％〜５質量％がより好ましく、０．０２質量％〜１質量％が特に好ましい。
（その他の添加剤）
その他、液晶組成物は、塗膜の表面張力を調整し膜厚を均一にするための界面活性剤、および重合性モノマー等の種々の添加剤から選ばれる少なくとも１種を含有していてもよい。また、液晶組成物中には、必要に応じて、さらに重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、色材、金属酸化物微粒子等を、光学的性能を低下させない範囲で添加することができる。
その他、液晶組成物は、塗膜の表面張力を調整し膜厚を均一にするための界面活性剤、および重合性モノマー等の種々の添加剤から選ばれる少なくとも１種を含有していてもよい。また、液晶組成物中には、必要に応じて、さらに重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、色材、金属酸化物微粒子等を、光学的性能を低下させない範囲で添加することができる。
コレステリック液晶層は、重合性液晶化合物および重合開始剤、更に必要に応じて添加されるキラル剤、界面活性剤等を溶媒に溶解させた液晶組成物を、仮支持体、配向層、または先に作製されたコレステリック液晶層等の上に塗布し、乾燥させて塗膜を得、この塗膜に活性光線を照射してコレステリック液晶性組成物を重合し、コレステリック規則性が固定化されたコレステリック液晶層を形成することができる。なお、複数のコレステリック液晶層からなる積層膜は、コレステリック液晶層の製造工程を繰り返し行うことにより形成することができる。
（溶媒）
液晶組成物の調製に使用する溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機溶媒が好ましく用いられる。
有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、エーテル類、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が特に好ましい。
液晶組成物の調製に使用する溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機溶媒が好ましく用いられる。
有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、エーテル類、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が特に好ましい。
（塗布、配向、重合）
仮支持体、配向膜、下層となるコレステリック液晶層などへの液晶組成物の塗布方法は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ワイヤーバーコーティング法、カーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、スプレーコーティング法、スライドコーティング法などが挙げられる。また、別途支持体上に塗設した液晶組成物を転写することによっても実施できる。塗布した液晶組成物を加熱することにより、液晶分子を配向させる。加熱温度は、２００℃以下が好ましく、１３０℃以下がより好ましい。この配向処理により、重合性液晶化合物が、フィルム面に対して実質的に垂直な方向に螺旋軸を有するようにねじれ配向している光学薄膜が得られる。
仮支持体、配向膜、下層となるコレステリック液晶層などへの液晶組成物の塗布方法は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ワイヤーバーコーティング法、カーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、スプレーコーティング法、スライドコーティング法などが挙げられる。また、別途支持体上に塗設した液晶組成物を転写することによっても実施できる。塗布した液晶組成物を加熱することにより、液晶分子を配向させる。加熱温度は、２００℃以下が好ましく、１３０℃以下がより好ましい。この配向処理により、重合性液晶化合物が、フィルム面に対して実質的に垂直な方向に螺旋軸を有するようにねじれ配向している光学薄膜が得られる。
配向させた液晶化合物は、更に重合させ、液晶組成物を硬化することができる。重合は、熱重合、光照射による光重合のいずれでもよいが、光重合が好ましい。光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2〜５０Ｊ／ｃｍ2が好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ2〜１，５００ｍＪ／ｃｍ2がより好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下または窒素雰囲気下で光照射を実施してもよい。照射紫外線波長は３５０ｎｍ〜４３０ｎｍが好ましい。重合反応率は安定性の観点から、高いことが好ましく７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましい。重合反応率は、重合性の官能基の消費割合を、ＩＲ吸収スペクトルを用いて決定することができる。
個々のコレステリック液晶層の厚みは、上記特性を示す範囲であれば、特に限定はされないが、好ましくは１．０μｍ以上１５０μｍ以下の範囲、より好ましくは４．０μｍ以上、１００μｍ以下の範囲である。
複数のコレステリック液晶層の積層の際は、上述のように形成された先のコレステリック液晶層の表面に直接、重合性液晶化合物等を含む液晶組成物を塗布し、配向および固定の工程を繰り返してもよく、別に作製したコレステリック液晶層を接着剤等を用いて積層してもよいが、前者が好ましい。先に形成されたコレステリック液晶層の表面に直接接するように次のコレステリック液晶層を形成することにより、先に形成したコレステリック液晶層の空気界面側の液晶分子の配向方位と、その上に形成するコレステリック液晶層の下側の液晶分子の配向方位が一致し、コレステリック液晶層の積層体の偏光特性が良好となるからである。また、通常０．５〜１０μｍの膜厚で設けられる接着層を用いると、接着層の厚みムラに由来する干渉ムラが観測されることがあるため、接着層を用いないで積層されることが好ましいからである。
（仮支持体、配向層）
液晶組成物は、仮支持体または仮支持体表面に形成された配向層の表面に塗布されコレステリック液晶層が形成されてもよい。仮支持体または仮支持体および配向層は、コレステリック液晶層形成後に剥離されればよい。
仮支持体の例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース誘導体、シリコーン、またはガラス板などが挙げられる。
液晶組成物は、仮支持体または仮支持体表面に形成された配向層の表面に塗布されコレステリック液晶層が形成されてもよい。仮支持体または仮支持体および配向層は、コレステリック液晶層形成後に剥離されればよい。
仮支持体の例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース誘導体、シリコーン、またはガラス板などが挙げられる。
配向層は、ポリマーなどの有機化合物（ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、変性ポリアミドなどの樹脂）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、またはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例えば、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で、設けることができる。更に、電場の付与、磁場の付与または光照射により、配向機能が生じる配向層を用いてもよい。
特にポリマーからなる配向層はラビング処理を行ったうえで、ラビング処理面に液晶組成物を塗布することが好ましい。ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙、布で一定方向に、数回擦ることにより実施することができる。
配向層を設けずに仮支持体表面、または仮支持体をラビング処理した表面に、液晶組成物を塗布してもよい。
配向層の厚さは０．０１〜５μｍであることが好ましく、０．０５〜２μｍであることがさらに好ましい。
特にポリマーからなる配向層はラビング処理を行ったうえで、ラビング処理面に液晶組成物を塗布することが好ましい。ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙、布で一定方向に、数回擦ることにより実施することができる。
配向層を設けずに仮支持体表面、または仮支持体をラビング処理した表面に、液晶組成物を塗布してもよい。
配向層の厚さは０．０１〜５μｍであることが好ましく、０．０５〜２μｍであることがさらに好ましい。
［透明媒体］
透明媒体は、反射板において、円偏光反射層の両面に直接または接着層を介して直接接している。傾斜部を有する円偏光反射層の両面に透明媒体を配した反射板により、面光源装置をシースルー型とすることができる。また面光源装置を画像表示装置のバックライトユニットとして用いた場合に画像表示装置の輝度の向上にも寄与する。
円偏光反射層の両面にある透明媒体は、同一の材料からなるものであってよく、異なるものであってもよいが、同一であることが好ましい。円偏光反射層の上記の傾斜部は、透明媒体の傾斜部に沿って形成されていればよく、２つの透明媒体は、互いに直接、接着されることができるような傾斜部を有する面をそれぞれ有することが好ましい。円偏光反射層は、それらの面に挟まれていればよい。
透明媒体は可視光領域において透明であればよい。すなわち、可視光の透過率が５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、９０％以上、または９５％以上であればよい。
透明媒体は、反射板において、円偏光反射層の両面に直接または接着層を介して直接接している。傾斜部を有する円偏光反射層の両面に透明媒体を配した反射板により、面光源装置をシースルー型とすることができる。また面光源装置を画像表示装置のバックライトユニットとして用いた場合に画像表示装置の輝度の向上にも寄与する。
円偏光反射層の両面にある透明媒体は、同一の材料からなるものであってよく、異なるものであってもよいが、同一であることが好ましい。円偏光反射層の上記の傾斜部は、透明媒体の傾斜部に沿って形成されていればよく、２つの透明媒体は、互いに直接、接着されることができるような傾斜部を有する面をそれぞれ有することが好ましい。円偏光反射層は、それらの面に挟まれていればよい。
透明媒体は可視光領域において透明であればよい。すなわち、可視光の透過率が５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、９０％以上、または９５％以上であればよい。
また、透明媒体は、可視光領域において円偏光反射層の平均屈折率（面内平均屈折率）との屈折率の差が小さいことが好ましい。具体的には差が、０．２以内、０．１以内、または０．０５以内であればよい。コレステリック液晶層からなる円偏光反射層は平均屈折率が通常１．５５〜１．６程度であるため、透明媒体の屈折率は例えば１．３〜１．８、好ましくは１．４〜１．７の範囲であればよい。
平均屈折率については、ポリマーハンドブック（ＪＯＨＮ ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する：セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）。また、ガラスの屈折率は１．５１程度である。
さらに、透明媒体は、低複屈折性であることが好ましい。具体的には位相差が５０ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以下、より好ましくは５ｎｍ以下であることが好ましい。
なお、本明細書において、位相差というときは、面内のレターデーションを表し、波長についての言及がないときは、波長５５０ｎｍにおける面内のレターデーションを表す。本明細書において、面内のレターデーションはＡＸＯＭＥＴＲＩＣＳ社製の偏光位相差解析装置ＡｘｏＳｃａｎを用いて測定したものとする。波長λｎｍにおける面内のレターデーションＲｅ（λ）はＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨまたはＷＲ（王子計測機器（株）製）において波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定することもできる。
なお、本明細書において、位相差というときは、面内のレターデーションを表し、波長についての言及がないときは、波長５５０ｎｍにおける面内のレターデーションを表す。本明細書において、面内のレターデーションはＡＸＯＭＥＴＲＩＣＳ社製の偏光位相差解析装置ＡｘｏＳｃａｎを用いて測定したものとする。波長λｎｍにおける面内のレターデーションＲｅ（λ）はＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨまたはＷＲ（王子計測機器（株）製）において波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定することもできる。
透明媒体は、１つの均一媒体からなるものであってもよく、複数の媒体からなるものであってもよい。
１つの均一媒体からなる透明媒体としては、例えば、ガラス板およびプラスチック板などが挙げられる。透明媒体の材料の例として、具体的には、ガラスやポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル樹脂、フッ素樹脂、ポリエチレン、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース誘導体、シリコーン（シリコーンポリウレア等の変性シリコーンを含む）等のポリマーやアクリルモノマーやエポキシ、オキセタンモノマーを重合固定したものを挙げることができる。
１つの均一媒体からなる透明媒体としては、例えば、ガラス板およびプラスチック板などが挙げられる。透明媒体の材料の例として、具体的には、ガラスやポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル樹脂、フッ素樹脂、ポリエチレン、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース誘導体、シリコーン（シリコーンポリウレア等の変性シリコーンを含む）等のポリマーやアクリルモノマーやエポキシ、オキセタンモノマーを重合固定したものを挙げることができる。
複数の媒体からなる透明媒体としては、例えば、平坦なガラス板またはプラスチックフィルム上に傾斜を持つように塗布された組成物（ポリマー組成物や重合固定化される重合性組成物）から形成される層を設けた構成を有する媒体や、２枚の平坦なガラス板またはプラスチックフィルムの間に流動性のある組成物を導入して形成される媒体、複数の透明フィルムの積層体などが挙げられる。複数の媒体からなる透明媒体中の個々の媒体の材料としては、例えば、上記の１つの均一媒体からなる透明媒体の例として挙げた材料が使用できる。
円偏光反射層の透明媒体側の面と、この透明媒体の上記傾斜部を有する面との間には、円偏光反射層の平均屈折率との屈折率の差が大きい物質が含まれていないことが好ましい。例えば、屈折率の差が、０．２より大きい物質、０．１より大きい物質、０．０５より大きい物質が含まれていないことが好ましい。また、円偏光反射層と透明媒体側との間には空気などの気体の媒体が実質的に含まれていないことが好ましい。気相は円偏光反射層の平均屈折率との屈折率の差が大きくなるからである。円偏光反射層と、透明媒体の傾斜部を有する面との間には、他の部材がないか、または透明媒体および円偏光反射層と透明媒体とを接着するための接着層のみが存在することも好ましい。すなわち、透明媒体が、円偏光反射層と直接接しているか、または、直接接着されていることが好ましい。
なお、前述の配向層、支持体、後述の接着層等の面光源装置に含まれる他の層はいずれも、上記透明媒体について記載したように、透明であって、低複屈折性であり、かつ円偏光分離層の平均屈折率（面内平均屈折率）との屈折率の差が小さいことが好ましい。
なお、前述の配向層、支持体、後述の接着層等の面光源装置に含まれる他の層はいずれも、上記透明媒体について記載したように、透明であって、低複屈折性であり、かつ円偏光分離層の平均屈折率（面内平均屈折率）との屈折率の差が小さいことが好ましい。
透明媒体は、傾斜部を有する面を有する。透明媒体は、円偏光分離層に対応する面状の傾斜部が周期的に連続する形状である面を有することが好ましい。このような形状の透明媒体は、例えば、対応する傾斜部を有する面を有する鋳型に透明媒体形成用樹脂材料を注入し、注入された材料の重合硬化を行うことにより、製造することができる。また、平板な透明樹脂を そのガラス転移温度以上で 鋳型でプレスする方式によっても製造することができる。
［接着層］
面光源装置は円偏光反射層と透明媒体との接着のための接着層を含んでいてもよい。また、面光源装置または、後述の画像表示装置は、コレステリック液晶層同士の接着、面光源装置と各種光学フィルムとの接着、面光源装置と画像表示部との接着、その他、各層の接着のための接着層を含んでいてもよい。接着層は接着剤から形成されるものであればよい。
接着剤としては硬化方式の観点からホットメルトタイプ、熱硬化タイプ、光硬化タイプ、反応硬化タイプ、硬化の不要な感圧接着タイプがあり、それぞれ素材としてアクリレート系、ウレタン系、ウレタンアクリレート系、エポキシ系、エポキシアクリレート系、ポリオレフィン系、変性オレフィン系、ポリプロピレン系、エチレンビニルアルコール系、塩化ビニル系、クロロプレンゴム系、シアノアクリレート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリスチレン系、ポリビニルブチラール系などの化合物を使用することができる。作業性、生産性の観点から、硬化方式として光硬化タイプが好ましく、光学的な透明性、耐熱性の観点から、素材はアクリルレート系、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系などを使用することが好ましい。
面光源装置は円偏光反射層と透明媒体との接着のための接着層を含んでいてもよい。また、面光源装置または、後述の画像表示装置は、コレステリック液晶層同士の接着、面光源装置と各種光学フィルムとの接着、面光源装置と画像表示部との接着、その他、各層の接着のための接着層を含んでいてもよい。接着層は接着剤から形成されるものであればよい。
接着剤としては硬化方式の観点からホットメルトタイプ、熱硬化タイプ、光硬化タイプ、反応硬化タイプ、硬化の不要な感圧接着タイプがあり、それぞれ素材としてアクリレート系、ウレタン系、ウレタンアクリレート系、エポキシ系、エポキシアクリレート系、ポリオレフィン系、変性オレフィン系、ポリプロピレン系、エチレンビニルアルコール系、塩化ビニル系、クロロプレンゴム系、シアノアクリレート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリスチレン系、ポリビニルブチラール系などの化合物を使用することができる。作業性、生産性の観点から、硬化方式として光硬化タイプが好ましく、光学的な透明性、耐熱性の観点から、素材はアクリルレート系、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系などを使用することが好ましい。
＜画像表示装置＞
本発明の面光源装置をバックライトユニットとして画像表示装置を形成することができる。このとき、面光源装置の前面側に画像表示部が設けられる。画像表示部を透過型で形成することによって、シースルー型の画像表示装置を作製することができる。
画像表示部としては、例えば、面光源装置側からバックライト側偏光板、液晶セル、視認側偏光板をこの順で含む液晶表示パネルが挙げられる。すなわち、画像表示装置は、液晶表示装置であってもよい。液晶セルとしてはＴＦＴ型、ＳＴＮ型等の公知の液晶セルを用いることができる。
導光板と画像表示部との間には、光学フィルムを設けてもよい。例えば拡散フィルム、輝度向上フィルムなどを用いてもよい。導光板と画像表示部との間に設けられる光学フィルムは透明であることが好ましい。なお、画像表示装置をシースルー型とするためには、導光板と画像表示部との間には、プリズムフィルムを設けないことが好ましい。
本発明の面光源装置をバックライトユニットとして画像表示装置を形成することができる。このとき、面光源装置の前面側に画像表示部が設けられる。画像表示部を透過型で形成することによって、シースルー型の画像表示装置を作製することができる。
画像表示部としては、例えば、面光源装置側からバックライト側偏光板、液晶セル、視認側偏光板をこの順で含む液晶表示パネルが挙げられる。すなわち、画像表示装置は、液晶表示装置であってもよい。液晶セルとしてはＴＦＴ型、ＳＴＮ型等の公知の液晶セルを用いることができる。
導光板と画像表示部との間には、光学フィルムを設けてもよい。例えば拡散フィルム、輝度向上フィルムなどを用いてもよい。導光板と画像表示部との間に設けられる光学フィルムは透明であることが好ましい。なお、画像表示装置をシースルー型とするためには、導光板と画像表示部との間には、プリズムフィルムを設けないことが好ましい。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１
＜導光板の作製＞
厚み１ｍｍ、サイズ２５０ｍｍ×１５０ｍｍのアクリル板を準備し、表面に対し、ＵＶランプを用いて積算光量１００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射した。この表面に対してインクジェットヘッドを用いて、下記組成のインクによるドットの印刷を行った。印刷機には、富士フイルムディマティクス社製のインクジェットプリンターDMP-2831を用いた。ドット間の距離がアクリル板の長手方向に５０μｍから７５μｍの間で一律に増加する密度勾配を持つようにした。印刷したインクに室温、Ｎ2雰囲気状態でフュージョンＵＶシステムズ（株）製無電極ランプ「Ｄバルブ」（９０ｍＷ／ｃｍ2）にて、出力６０％で１０秒間ＵＶ照射して、硬化し、形状が直径３０μｍ、高さ７μｍのドーム状のドットを形成した。
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インク組成 （質量％）
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サートマージャパン社製2官能モノマーＳＲ２１３ ６４
共栄社化学社製 単官能モノマー ライトアクリレートＩＢ−ＸＡ １４
サートマージャパン社製 ウレタンアクリレート ＣＮ９８１Ｂ８８ １７
ＢＡＳＦジャパン社製 重合開始剤 イルガキュア８１９ ５
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＜導光板の作製＞
厚み１ｍｍ、サイズ２５０ｍｍ×１５０ｍｍのアクリル板を準備し、表面に対し、ＵＶランプを用いて積算光量１００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射した。この表面に対してインクジェットヘッドを用いて、下記組成のインクによるドットの印刷を行った。印刷機には、富士フイルムディマティクス社製のインクジェットプリンターDMP-2831を用いた。ドット間の距離がアクリル板の長手方向に５０μｍから７５μｍの間で一律に増加する密度勾配を持つようにした。印刷したインクに室温、Ｎ2雰囲気状態でフュージョンＵＶシステムズ（株）製無電極ランプ「Ｄバルブ」（９０ｍＷ／ｃｍ2）にて、出力６０％で１０秒間ＵＶ照射して、硬化し、形状が直径３０μｍ、高さ７μｍのドーム状のドットを形成した。
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インク組成 （質量％）
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サートマージャパン社製2官能モノマーＳＲ２１３ ６４
共栄社化学社製 単官能モノマー ライトアクリレートＩＢ−ＸＡ １４
サートマージャパン社製 ウレタンアクリレート ＣＮ９８１Ｂ８８ １７
ＢＡＳＦジャパン社製 重合開始剤 イルガキュア８１９ ５
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＜ＬＥＤの装着＞
ライン状に配置された白色ＬＥＤを、上記導光板の、ドットの密度が小さい方の短辺の側面に接着剤を用いて装着し、導光光源を形成した。LED光源としては、日亜化学工業社製の側面発光パッケージＮＳＳＷ３０６Ｄを用いた。接着剤としては、ハンツマン・アドバンスト・マテリアルズ社製エポキシ系接着剤のアラルダイト スタンダードを使用した。
ライン状に配置された白色ＬＥＤを、上記導光板の、ドットの密度が小さい方の短辺の側面に接着剤を用いて装着し、導光光源を形成した。LED光源としては、日亜化学工業社製の側面発光パッケージＮＳＳＷ３０６Ｄを用いた。接着剤としては、ハンツマン・アドバンスト・マテリアルズ社製エポキシ系接着剤のアラルダイト スタンダードを使用した。
＜円偏光反射層の作製＞＞
下記各成分を混合し、コレステリック液晶性混合物（Ｒ）を調製した。
・化合物１ ８０質量部
・化合物２ ２０質量部
・フッ素系水平配向剤１ ０．１質量部
・フッ素系水平配向剤２ ０．００７質量部
・右旋回性キラル剤ＬＣ７５６（ＢＡＳＦ社製）
目標の反射波長に合わせて調整
・重合開始剤ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９（ＢＡＳＦ社製） ３質量部
・溶媒（メチルエチルケトン） 溶質濃度が３０質量％となる量
下記各成分を混合し、コレステリック液晶性混合物（Ｒ）を調製した。
・化合物１ ８０質量部
・化合物２ ２０質量部
・フッ素系水平配向剤１ ０．１質量部
・フッ素系水平配向剤２ ０．００７質量部
・右旋回性キラル剤ＬＣ７５６（ＢＡＳＦ社製）
目標の反射波長に合わせて調整
・重合開始剤ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９（ＢＡＳＦ社製） ３質量部
・溶媒（メチルエチルケトン） 溶質濃度が３０質量％となる量
混合物（Ｒ）のキラル剤ＬＣ−７５６の処方量を調整して塗布液（Ｒ１：中心反射波長４５０ｎｍ、Ｒ２：中心反射波長５４０ｎｍ、Ｒ３：中心反射波長６３０ｎｍ）を調製した。
調製した塗布液を用い、下記の手順にて円偏光反射層を作製した。仮支持体として、富士フイルム株式会社製ＰＥＴフィルム（下塗り層無し、厚み：４０μｍ）をラビング処理して使用した。
（１）１層目の塗布液Ｒ３を、ワイヤーバーを用いて、乾燥後の膜の厚みが４．０μｍになるように、仮支持体のラビング処理面表面に、室温にて塗布した。
（２）室温にて３０秒間乾燥させて溶剤を除去した後、９５℃の雰囲気で２分間加熱し、その後３０℃で、フュージョンＵＶシステムズ（株）製無電極ランプ「Ｄバルブ」（９０ｍＷ／ｃｍ2）にて、出力６０％で６〜１２秒間ＵＶ照射し、コレステリック液晶相を固定して、コレステリック液晶層を作製し、室温まで冷却した。
（３）得られたコレステリック液晶層表面に２層目の塗布液Ｒ２を塗布して上記工程（１）及び（２）を繰り返した。さらに、得られた２層目のコレステリック液晶層表面に３層目の塗布液Ｒ1を塗布して上記工程（１）及び（２）を繰り返して、コレステリック液晶層３層からなる円偏光反射層を形成した。
（１）１層目の塗布液Ｒ３を、ワイヤーバーを用いて、乾燥後の膜の厚みが４．０μｍになるように、仮支持体のラビング処理面表面に、室温にて塗布した。
（２）室温にて３０秒間乾燥させて溶剤を除去した後、９５℃の雰囲気で２分間加熱し、その後３０℃で、フュージョンＵＶシステムズ（株）製無電極ランプ「Ｄバルブ」（９０ｍＷ／ｃｍ2）にて、出力６０％で６〜１２秒間ＵＶ照射し、コレステリック液晶相を固定して、コレステリック液晶層を作製し、室温まで冷却した。
（３）得られたコレステリック液晶層表面に２層目の塗布液Ｒ２を塗布して上記工程（１）及び（２）を繰り返した。さらに、得られた２層目のコレステリック液晶層表面に３層目の塗布液Ｒ1を塗布して上記工程（１）及び（２）を繰り返して、コレステリック液晶層３層からなる円偏光反射層を形成した。
＜反射板の作製＞
３００℃において鋳型成型法で形成した、サイズ２５０ｍｍ×１５０ｍｍで、長手側面から見て図1-(a)に示す鋸波形状の断面形状を有するアクリル板を準備した。図で横方向の傾斜周期は３ｍｍ、傾斜の角度は水平を基準として１９度（傾斜角）とした。
上記で作製したアクリル板の鋸波形状の断面形状を有する上面側に、ＤＩＣ株式会社製ＵＶ硬化型接着剤Ｅｘｐ．Ｕ１２０３４−６を噴霧塗布し、減圧下で上記で作製した円偏光反射層のコレステリック液晶層面を接着剤面と貼り合せ、その後５０℃でフュージョンＵＶシステムズ（株）製Ｄバルブ（ランプ９０ｍＷ／ｃｍ）にて出力６０％で６〜１２秒間ＵＶ照射した。その後、仮支持体を剥離し図１-(b)のような円偏光反射層付き基板を形成した。
得られた基板の液晶層の上面側に、ＤＩＣ株式会社製ＵＶ硬化型接着剤Ｅｘｐ．Ｕ１２０３４−６を噴霧塗布し、上記で作製した鋸波形状の断面形状を有するアクリル板を図１-(c)のように減圧下で貼り合わせ、その後５０℃でフュージョン製Ｄバルブ（ランプ９０ｍＷ／ｃｍ）にて出力６０％で６〜１２秒間ＵＶ照射し、反射板を得た。
３００℃において鋳型成型法で形成した、サイズ２５０ｍｍ×１５０ｍｍで、長手側面から見て図1-(a)に示す鋸波形状の断面形状を有するアクリル板を準備した。図で横方向の傾斜周期は３ｍｍ、傾斜の角度は水平を基準として１９度（傾斜角）とした。
上記で作製したアクリル板の鋸波形状の断面形状を有する上面側に、ＤＩＣ株式会社製ＵＶ硬化型接着剤Ｅｘｐ．Ｕ１２０３４−６を噴霧塗布し、減圧下で上記で作製した円偏光反射層のコレステリック液晶層面を接着剤面と貼り合せ、その後５０℃でフュージョンＵＶシステムズ（株）製Ｄバルブ（ランプ９０ｍＷ／ｃｍ）にて出力６０％で６〜１２秒間ＵＶ照射した。その後、仮支持体を剥離し図１-(b)のような円偏光反射層付き基板を形成した。
得られた基板の液晶層の上面側に、ＤＩＣ株式会社製ＵＶ硬化型接着剤Ｅｘｐ．Ｕ１２０３４−６を噴霧塗布し、上記で作製した鋸波形状の断面形状を有するアクリル板を図１-(c)のように減圧下で貼り合わせ、その後５０℃でフュージョン製Ｄバルブ（ランプ９０ｍＷ／ｃｍ）にて出力６０％で６〜１２秒間ＵＶ照射し、反射板を得た。
＜評価＞
作製した導光板と反射板を、図２のように組み合わせ、暗所でＬＥＤを点灯して、図の上面方向から、ミノルタ社製色彩輝度計ＢＭ-５を用いて輝度を測定した。また、明所でＬＥＤを消灯して、図の上面から導光板と反射透過基板を通して背景を見た場合の背景の視認性を目視で評価した。結果を表1に示した。
作製した導光板と反射板を、図２のように組み合わせ、暗所でＬＥＤを点灯して、図の上面方向から、ミノルタ社製色彩輝度計ＢＭ-５を用いて輝度を測定した。また、明所でＬＥＤを消灯して、図の上面から導光板と反射透過基板を通して背景を見た場合の背景の視認性を目視で評価した。結果を表1に示した。
＜比較例１＞
反射板を設置せずに、導光板を用いた以外は、実施例１と同様に評価を行った。
＜比較例２＞
導光板の観察者側（図２では上側）に、市販のＢＥＦ（３Ｍ社製 プリズムシート）を設置した以外は、比較例１と同様に評価を行った。
反射板を設置せずに、導光板を用いた以外は、実施例１と同様に評価を行った。
＜比較例２＞
導光板の観察者側（図２では上側）に、市販のＢＥＦ（３Ｍ社製 プリズムシート）を設置した以外は、比較例１と同様に評価を行った。
＜比較例３＞
導光板の観察者側とは逆側（図２では下側）に、下記のように作製した平坦な反射部材を設置した以外は、実施例１と同様に評価を行った。
実施例１と同様にして形成したコレステリック液晶層３層からなる反射透過層を、厚さ1ｍｍの平坦な透明アクリル板に、反射透過層の液晶層面を実施例１で用いた接着剤を用いて、実施例１と同様にして貼り合せ、重合の後、仮支持体を剥離して平坦な反射部材を形成した。
導光板の観察者側とは逆側（図２では下側）に、下記のように作製した平坦な反射部材を設置した以外は、実施例１と同様に評価を行った。
実施例１と同様にして形成したコレステリック液晶層３層からなる反射透過層を、厚さ1ｍｍの平坦な透明アクリル板に、反射透過層の液晶層面を実施例１で用いた接着剤を用いて、実施例１と同様にして貼り合せ、重合の後、仮支持体を剥離して平坦な反射部材を形成した。
１ 面光源装置
２ 導光板
３ 光源
４ 反射板
５ 円偏光反射層
６ 透明媒体
７ ドット
１５ 円偏光反射層の傾斜部
２ 導光板
３ 光源
４ 反射板
５ 円偏光反射層
６ 透明媒体
７ ドット
１５ 円偏光反射層の傾斜部
Claims (13)
- 導光板と、前記導光板の側面に配され前記導光板内に光を入射させる光源と、前記導光板の背面に配される反射板とを含む面光源装置であって、
前記面光源装置は、前記導光板の前面に光を出射し、
前記反射板は円偏光反射層を含み、
前記円偏光反射層はコレステリック液晶層を含み、
前記反射板は透明媒体を含み、
前記円偏光反射層は両面において前記透明媒体と直接または接着層を介して直接接しており、
前記円偏光反射層は、前記反射板の前記導光板側表面に対して傾斜している傾斜部を含む前記面光源装置。 - 前記傾斜部の傾斜角が８度〜２５度である請求項１に記載の面光源装置。
- 前記傾斜部の傾斜方向が前記光源の方向である請求項１または２に記載の面光源装置。
- 前記透明媒体が、断面が鋸波形状である表面を有し、
前記鋸波形状の表面に前記円偏光反射層が直接または接着層を介して直接接している請求項１〜３のいずれか一項に記載の面光源装置。 - 前記透明媒体が、断面が三角波形状である表面を有し、
前記三角波形状の表面に前記円偏光反射層が直接または接着層を介して直接接している請求項１〜３のいずれか一項に記載の面光源装置。 - 前記導光板の背面に、前記光源から入射した光を反射する材料を含む複数のドットが印刷されている請求項１〜５のいずれか一項に記載の面光源装置。
- 前記ドットの間隔が前記光源から離れるに従って小さくなっている、請求項６に記載の面光源装置。
- 前記円偏光反射層がコレステリック液晶層を２層以上含み、２層以上の前記コレステリック液晶層が互いに異なる選択反射の中心波長を有する請求項１〜７のいずれか一項に記載の面光源装置。
- ２層以上の前記コレステリック液晶層が互いに直接接している請求項８に記載の面光源装置。
- 前記円偏光反射層がコレステリック液晶層を３層以上含み、３層以上の前記コレステリック液晶層が互いに異なる選択反射の中心波長を有する請求項８または９に記載の面光源装置。
- 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の面光源装置をバックライトユニットとして含む画像表示装置。
- 前記面光源装置、バックライト側偏光板、液晶セル、視認側偏光板をこの順で含む液晶表示装置である請求項１１に記載の画像表示装置。
- シースルー型である請求項１１または１２に記載の画像表示装置。
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