JP2017173755A - 積層体、積層体の製造方法、画像表示装置、及び、画像表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】広色域、かつ、出射角を大きくしても正しい色を再現できる画像表示装置、該画像表示装置に用いる積層体、該積層体の製造方法、及び、画像表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】バックライト光源を有する画像表示装置の上記バックライト光源に対して表示画面側に配置して用いられ、上記バックライト光源側から、少なくとも、偏光分離フィルム、面内に複屈折率を有する光透過性基材、及び、偏光子がこの順に積層された積層体であって、上記バックライト光源からの光は、赤色、緑色、及び、青色の各波長帯域に発光強度のピークをそれぞれ有し、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材と上記偏光子とは、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、上記偏光子の透過軸とのなす角度の範囲が、０°±２０°又は９０°±２０°となるように積層されていることを特徴とする積層体。【選択図】なし
Description
本発明は、積層体、積層体の製造方法、画像表示装置、及び、画像表示装置の製造方法に関する。
液晶表示装置は、省電力、軽量、薄型等といった特徴を有していることから、従来のＣＲＴディスプレイに替わり、近年急速に普及している。
一般的な液晶表示装置としては、例えば、バックライト光源、該バックライト側の偏光板、液晶セル、カラーフィルター及び表示側の偏光板を有する構造が挙げられる。
液晶表示装置の２枚の偏光板は、所定の振動方向の振動面を有する直線偏光のみを選択的に透過させるように構成されたものであり、それぞれの振動方向が相互に直角の関係になるようにクロスニコル状態で対向して配置されている。また、液晶セルは２枚の偏光板の間に配置されている。
一般的な液晶表示装置としては、例えば、バックライト光源、該バックライト側の偏光板、液晶セル、カラーフィルター及び表示側の偏光板を有する構造が挙げられる。
液晶表示装置の２枚の偏光板は、所定の振動方向の振動面を有する直線偏光のみを選択的に透過させるように構成されたものであり、それぞれの振動方向が相互に直角の関係になるようにクロスニコル状態で対向して配置されている。また、液晶セルは２枚の偏光板の間に配置されている。
近年、高精細な液晶表示装置が一般化しており、このような高精細な液晶表示装置では、液晶表示装置自身が限りなく薄いことも要望の一つとなっている。
従来、偏光板の保護フィルムとしては、トリアセチルセルロースに代表されるセルロースエステルからなるフィルムが用いられているが、このようなセルロースエステルフィルムを、薄型化された液晶表示装置に用いると、熱や外力によってソリや歪みが生じるといった問題があった。
そのため、薄型化された液晶表示装置に対しては、熱又は機械的特性に優れたポリエチレンテレフタレート等のポリエステルフィルムを利用する試みがなされている。
従来、偏光板の保護フィルムとしては、トリアセチルセルロースに代表されるセルロースエステルからなるフィルムが用いられているが、このようなセルロースエステルフィルムを、薄型化された液晶表示装置に用いると、熱や外力によってソリや歪みが生じるといった問題があった。
そのため、薄型化された液晶表示装置に対しては、熱又は機械的特性に優れたポリエチレンテレフタレート等のポリエステルフィルムを利用する試みがなされている。
しかしながら、偏光板の保護フィルムとして、ポリエステルフィルムを用いた液晶表示装置では、バックライト光源としてブロードな波長を有する白色ＬＥＤ光源（例えば、青色ＬＥＤと黄色蛍光体とを組み合わせたＬＥＤ光源）を用いることが好ましいとされており（例えば、特許文献１〜３）、このような白色ＬＥＤ光源を用いた液晶表示装置では、近年要求されている広色域な色に対する再現性は不充分なものであった。
ところで、このような構成の液晶表示装置において、バックライト光源から照射された光を効率よく表示画面まで透過させることは、表示画面の輝度向上に重要である。特に、近年急速に普及しているスマートフォン等のモバイル機器では、バッテリーの持続時間に直接影響するため、より効率よくバックライト光源からの光を表示画面まで透過させることが求められている。
このような液晶表示装置として、例えば、バックライト光源と該バックライト光源側の偏光板との間に、特定の偏光成分を透過させるとともに、その他の偏光成分を反射してバックライト光源側に戻す機能を有する偏光分離フィルムを設ける等してバックライト光源側の偏光板に偏光された光を入射させ、表示画面の輝度を向上させたものが知られている（例えば、特許文献４）。
このような液晶表示装置として、例えば、バックライト光源と該バックライト光源側の偏光板との間に、特定の偏光成分を透過させるとともに、その他の偏光成分を反射してバックライト光源側に戻す機能を有する偏光分離フィルムを設ける等してバックライト光源側の偏光板に偏光された光を入射させ、表示画面の輝度を向上させたものが知られている（例えば、特許文献４）。
更に、近年の表示装置の超高精細化により、表示装置を大画面化しても画素が気にならなくなったため、大画面の表示装置が更に増加している。このような大画面の表示装置では、正面から観察しても画面の左右両端は出射角が大きくなる。また、例えばタッチパネル付きの表示装置においては、画面と人間の目との距離が近くなるため、それほど大画面ではなくても、画面の左右両端は出射角が大きくなる。また、表示装置が曲面形状を有する場合も、左右両端の出射角が大きくなる。このため、出射角が異なる範囲における色の再現性が重要視され始めている。
本発明は、上記現状に鑑み、広色域、かつ、出射角を大きくしても正しい色を再現できる画像表示装置、該画像表示装置に用いる積層体、該積層体の製造方法、及び、画像表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
なお、本明細書において、上記出射角とは、積層体を通過した光の出射角度を意味するものであり、上記出射角を大きくした状態とは、積層体を通過した光の出射角度が３０°以上のものをいう。
なお、本明細書において、上記出射角とは、積層体を通過した光の出射角度を意味するものであり、上記出射角を大きくした状態とは、積層体を通過した光の出射角度が３０°以上のものをいう。
本発明は、バックライト光源を有する画像表示装置の上記バックライト光源に対して表示画面側に配置して用いられ、上記バックライト光源側から、少なくとも、偏光分離フィルム、面内に複屈折率を有する光透過性基材、及び、偏光子がこの順に積層された積層体であって、上記バックライト光源からの光は、赤色、緑色、及び、青色の各波長帯域に発光強度のピークをそれぞれ有し、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材と上記偏光子とは、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、上記偏光子の透過軸とのなす角度の範囲が、０°±２０°又は９０°±２０°となるように積層されていることを特徴とする積層体である。
本発明の積層体において、面内に複屈折率を有する光透過性基材と偏光子とは、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、上記偏光子の透過軸とのなす角度の範囲が、０°±１０°又は９０°±１０°となるように積層されていることが好ましい。
また、面内に複屈折率を有する光透過性基材は、屈折率が大きい方向である遅相軸方向の屈折率（ｎｘ）と、上記遅相軸方向と直交する方向である進相軸方向の屈折率（ｎｙ）との差（ｎｘ−ｎｙ）が、０．０５以上であることが好ましい。
また、面内に複屈折率を有する光透過性基材は、屈折率が大きい方向である遅相軸方向の屈折率（ｎｘ）と、上記遅相軸方向と直交する方向である進相軸方向の屈折率（ｎｙ）との差（ｎｘ−ｎｙ）が、０．０５以上であることが好ましい。
また、本発明の積層体において、バックライト光源からの光は、赤色波長帯域の半値幅が６０ｎｍ以下である発光強度のピークと、緑色波長帯域の半値幅が６０ｎｍ以下である発光強度のピークと、青色波長帯域の半値幅が６０ｎｍ以下である発光強度のピークとをそれぞれ有することが好ましい。
また、本発明の積層体において、バックライト光源は、量子ドットを含有する光透過層を含むことが好ましい。
また、本発明の積層体において、バックライト光源は、量子ドットを含有する光透過層を含むことが好ましい。
また、本発明は、バックライト光源を有する画像表示装置の上記バックライト光源に対して表示画面側に配置して用いられ、上記バックライト光源側から、少なくとも、偏光分離フィルム、面内に複屈折率を有する光透過性基材、及び、偏光子がこの順に積層された積層体の製造方法であって、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材と上記偏光子とを、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、上記偏光子の透過軸とのなす角度の範囲が、０°±２０°又は９０°±２０°となるように積層する工程を有することを特徴とする積層体の製造方法でもある。
また、本発明は、上述した本発明の積層体を備えることを特徴とする画像表示装置でもある。
本発明の画像表示装置は、ＮＴＳＣ比が、６５％以上であることが好ましい。
また、本発明は、バックライト光源を有し、該バックライト光源側から、少なくとも、偏光分離フィルム、面内に複屈折率を有する光透過性基材、及び、偏光子がこの順に積層され、上記バックライト光源に対して表示画面側に配置して用いられる積層体を備えた画像表示装置の製造方法であって、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材と上記偏光子とを、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、上記偏光子の透過軸とのなす角度の範囲が、０°±２０°又は９０°±２０°となるように積層する工程を有することを特徴とする画像表示装置の製造方法でもある。
以下に、本発明を詳細に説明する。
なお、本発明では、特別な記載がない限り、モノマー、オリゴマー、プレポリマー等の硬化性樹脂前駆体も“樹脂”と記載する。
本発明の画像表示装置は、ＮＴＳＣ比が、６５％以上であることが好ましい。
また、本発明は、バックライト光源を有し、該バックライト光源側から、少なくとも、偏光分離フィルム、面内に複屈折率を有する光透過性基材、及び、偏光子がこの順に積層され、上記バックライト光源に対して表示画面側に配置して用いられる積層体を備えた画像表示装置の製造方法であって、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材と上記偏光子とを、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、上記偏光子の透過軸とのなす角度の範囲が、０°±２０°又は９０°±２０°となるように積層する工程を有することを特徴とする画像表示装置の製造方法でもある。
以下に、本発明を詳細に説明する。
なお、本発明では、特別な記載がない限り、モノマー、オリゴマー、プレポリマー等の硬化性樹脂前駆体も“樹脂”と記載する。
本発明者らは、鋭意検討した結果、自然の色そのものの正しい色を表現できるような広色域な色に対する再現性を達成するためには、バックライト光源からの光が、赤色、緑色、及び、青色の各波長帯域に発光強度のピークをそれぞれ有するものを用いることが必須であるとの知見を得た。
しかしながら、画像表示装置の薄型化、広色域な色に対する再現性、及び、輝度の向上を同時に達成することを目的として、偏光分離フィルム、ポリエステルフィルム、及び、偏光子がこの順に積層された積層体を用いた画像表示装置に対し、バックライト光源からの光が、赤色、緑色、及び、青色の各波長帯域に発光強度をそれぞれ有するものを用いた場合には、出射角を大きくすると、意図した色が得られないといった問題が生じることを見出した。
そこで、本発明者らは、更に鋭意検討した結果、偏光分離フィルム、ポリエステルフィルム、及び、偏光子がこの順に積層された積層体において、ポリエステルフィルムの屈折率の小さい方向である進相軸と偏光子の透過軸とが特定の角度範囲となるように積層させることによって、上記課題をすべて解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
しかしながら、画像表示装置の薄型化、広色域な色に対する再現性、及び、輝度の向上を同時に達成することを目的として、偏光分離フィルム、ポリエステルフィルム、及び、偏光子がこの順に積層された積層体を用いた画像表示装置に対し、バックライト光源からの光が、赤色、緑色、及び、青色の各波長帯域に発光強度をそれぞれ有するものを用いた場合には、出射角を大きくすると、意図した色が得られないといった問題が生じることを見出した。
そこで、本発明者らは、更に鋭意検討した結果、偏光分離フィルム、ポリエステルフィルム、及び、偏光子がこの順に積層された積層体において、ポリエステルフィルムの屈折率の小さい方向である進相軸と偏光子の透過軸とが特定の角度範囲となるように積層させることによって、上記課題をすべて解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明の積層体は、バックライト光源を有する画像表示装置の上記バックライト光源に対して表示画面側に配置して用いられ、上記バックライト光源側から、少なくとも、偏光分離フィルム、面内に複屈折率を有する光透過性基材、及び、偏光子がこの順に積層されたものである。
すなわち、本発明の積層体は、画像表示装置のバックライト光源と、表示画面との間に配置して用いられるものである。
すなわち、本発明の積層体は、画像表示装置のバックライト光源と、表示画面との間に配置して用いられるものである。
上記偏光分離フィルムは、上記バックライト光源から出射される光のうち、特定の偏光成分のみを透過し、それ以外の偏光成分を反射する偏光分離機能を有する部材である。本発明の積層体を液晶表示装置に用いた場合、液晶セルと偏光分離フィルムとの間に本発明の積層体が設けられた構成となり、本発明の積層体は、特定の偏光成分のみを選択的に透過するので、偏光分離フィルムを用いて特定の偏光成分（本発明の積層体を透過する偏光成分）以外の偏光成分を選択的に反射させ再利用することで、本発明の積層体を通過する光の量を多くし、上記液晶表示装置の表示画面の輝度を向上させることができる。
上記偏光分離フィルムとしては、液晶表示装置に用いられている一般的なものを用いることができる。また、偏光分離フィルムとして市販品を用いてもよく、例えば、住友スリーエム社製のＤＢＥＦシリーズを好適に用いることができる。
上記偏光分離フィルムとしては、液晶表示装置に用いられている一般的なものを用いることができる。また、偏光分離フィルムとして市販品を用いてもよく、例えば、住友スリーエム社製のＤＢＥＦシリーズを好適に用いることができる。
上記光透過性基材としては、面内に複屈折率を有するものであれば特に限定されず、例えば、ポリカーボネート、アクリル、ポリエステル等からなる基材が挙げられるが、なかでも、コスト及び機械的強度において有利なポリエステル基材であることが好適である。なお、以下の説明では、面内に複屈折率を有する光透過性基材をポリエステル基材として説明する。
なお、本発明の積層体において、上記光透過性基材としては、従来、光学等方性材料として用いられていたセルロースエステル等からなる光透過性基材であっても、敢えて複屈折率を持たせることで使用することができる。
なお、本発明の積層体において、上記光透過性基材としては、従来、光学等方性材料として用いられていたセルロースエステル等からなる光透過性基材であっても、敢えて複屈折率を持たせることで使用することができる。
本発明の積層体において、上記ポリエステル基材の面内において屈折率が大きい方向（遅相軸方向）の屈折率（ｎｘ）と、上記遅相軸方向と直交する方向（進相軸方向）の屈折率（ｎｙ）との差ｎｘ−ｎｙ（以下、Δｎとも表記する）は、０．０５以上であることが好ましい。上記Δｎが０．０５未満であると、斜めから見たときの色再現性の低下を抑える効果が少なくなることがある。一方、上記Δｎは、０．４０以下であることが好ましい。０．４０を超えると、ポリエステル基材を過度に延伸する必要が生じるため、ポリエステル基材が裂け、破れ等を生じやすくなり、工業材料としての実用性が著しく低下することがある。
以上の観点から、上記Δｎのより好ましい下限は０．０７、より好ましい上限は０．３５である。なお、上記Δｎが０．３５を超えると、耐湿熱性試験でのポリエステル基材の耐久性が劣ることがある。耐湿熱性試験での耐久性が優れることから、上記Δｎの更に好ましい上限は０．３０である。このようなΔｎを満たすことで、斜めから見たときの色再現性の向上を図ることができる。
以上の観点から、上記Δｎのより好ましい下限は０．０７、より好ましい上限は０．３５である。なお、上記Δｎが０．３５を超えると、耐湿熱性試験でのポリエステル基材の耐久性が劣ることがある。耐湿熱性試験での耐久性が優れることから、上記Δｎの更に好ましい上限は０．３０である。このようなΔｎを満たすことで、斜めから見たときの色再現性の向上を図ることができる。
なお、本明細書において、光透過性基材が面内に複屈折率を有しているか否かは、波長５５０ｎｍの屈折率において、Δｎ（ｎｘ−ｎｙ）≧０．０００５であるものは、複屈折性を有しているとし、Δｎ（ｎｘ−ｎｙ）＜０．０００５であるものは、複屈折性を有していないとする。複屈折率は、王子計測機器社製ＫＯＢＲＡ−ＷＲを用いて、測定角０°かつ測定波長５５２．１ｎｍに設定して、測定を行うことができる。このとき、複屈折率算出には、膜厚、平均屈折率が必要となる。膜厚は、例えば、マイクロメーター（Ｄｉｇｉｍａｔｉｃ Ｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒ、ミツトヨ社製）や、電気マイクロメータ（アンリツ社製）を用いて測定できる。平均屈折率は、アッベ屈折率計や、エリプソメーターを用いて測定することができる。
なお、一般的に等方性材料として知られる、トリアセチルセルロースからなるＴＤ８０ＵＬ−Ｍ（富士フィルム社製）、シクロオレフィンポリマーから成るＺＦ１６−１００（日本ゼオン社製）のΔｎは、上記測定方法により、それぞれ、０．００００３７５、０．００００５であり、複屈折性を有していない（等方性）と判断した。
その他、複屈折率を測定する方法として、二枚の偏光板を用いて、光透過性基材の配向軸方向（主軸の方向）を求め、配向軸方向に対して直交する二つの軸の屈折率（ｎｘ、ｎｙ）を、アッベ屈折率計（アタゴ社製 ＮＡＲ−４Ｔ）によって求めることもできるし、裏面に黒ビニールテープ（例えば、ヤマトビニールテープＮｏ２００−３８−２１ ３８ｍｍ幅）を貼ってから、分光光度計（Ｖ７１００型、自動絶対反射率測定ユニット、ＶＡＲ−７０１０ 日本分光社製）を用いて、偏光測定：Ｓ偏光にて、Ｓ偏光に対して、遅相軸を平行にした場合と、進相軸を平行にした場合の５度反射率を測定し、反射率（Ｒ）と屈折率（ｎ）との関係を示す下記式（１）より、遅相軸と進相軸の各波長の屈折率（ｎｘ、ｎｙ）を算出することもできる。
Ｒ（％）＝（１−ｎ）２／（１＋ｎ）２ 式（１）
なお、一般的に等方性材料として知られる、トリアセチルセルロースからなるＴＤ８０ＵＬ−Ｍ（富士フィルム社製）、シクロオレフィンポリマーから成るＺＦ１６−１００（日本ゼオン社製）のΔｎは、上記測定方法により、それぞれ、０．００００３７５、０．００００５であり、複屈折性を有していない（等方性）と判断した。
その他、複屈折率を測定する方法として、二枚の偏光板を用いて、光透過性基材の配向軸方向（主軸の方向）を求め、配向軸方向に対して直交する二つの軸の屈折率（ｎｘ、ｎｙ）を、アッベ屈折率計（アタゴ社製 ＮＡＲ−４Ｔ）によって求めることもできるし、裏面に黒ビニールテープ（例えば、ヤマトビニールテープＮｏ２００−３８−２１ ３８ｍｍ幅）を貼ってから、分光光度計（Ｖ７１００型、自動絶対反射率測定ユニット、ＶＡＲ−７０１０ 日本分光社製）を用いて、偏光測定：Ｓ偏光にて、Ｓ偏光に対して、遅相軸を平行にした場合と、進相軸を平行にした場合の５度反射率を測定し、反射率（Ｒ）と屈折率（ｎ）との関係を示す下記式（１）より、遅相軸と進相軸の各波長の屈折率（ｎｘ、ｎｙ）を算出することもできる。
Ｒ（％）＝（１−ｎ）２／（１＋ｎ）２ 式（１）
また、平均屈折率は、アッベ屈折率計や、エリプソメーターを用いて測定することができ、光透過性フィルムの厚み方向の屈折率ｎｚは、上記の方法によって測定した、ｎｘ、ｎｙを用いて、下記式（２）より、計算できる。
平均屈折率Ｎ＝（ｎｘ＋ｎｙ＋ｎｚ）／３ 式（２）
平均屈折率Ｎ＝（ｎｘ＋ｎｙ＋ｎｚ）／３ 式（２）
ここで、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚの算出方法を、具体例を挙げて説明する。
なお、ｎｘは、光透過性基材の遅相軸方向の屈折率、ｎｙは、光透過性基材の進相軸方向の屈折率、ｎｚは、光透過性基材の厚み方向の屈折率である。
（３次元屈折率波長分散の算出）
まずは、シクロオレフィンポリマーを例に挙げて、３次元屈折率波長分散の算出方法を具体的に説明する。
面内に複屈折率を有さないシクロオレフィンポリマーフィルムの平均屈折率波長分散を、エリプソメーター（ＵＶＩＳＥＬ 堀場製作所）を用いて測定し、その結果を図１に示した。この測定結果より、面内に複屈折率を有さないシクロオレフィンポリマーフィルムの平均屈折率波長分散を、ｎｘとｎｙ、ｎｚの屈折率波長分散とした。
このフィルムを延伸温度１５５℃で自由端一軸延伸して、面内に複屈折率を有するフィルムを得た。膜厚は、１００μｍであった。この自由端一軸延伸したフィルムを、複屈折測定計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器）により、入射角０°及び４０°のリタデーション値を４波長（４４７．６ｎｍ、５４７．０ｎｍ、６３０．６ｎｍ、７４３．４ｎｍ）で測定した。
各波長での、平均屈折率（Ｎ）と、リタデーション値とを元に、複屈折測定計付属の３次元波長分散計算ソフトを用いて、Ｃａｕｃｈｙ又はＳｅｌｌｍｅｉｅｒの式などを用いて、３次元屈折率波長分散を算出し、その結果を図２に示した。なお、図２中、ｎｙはｎｚとほぼ重なって示されている。この結果より、面内に複屈折率を有するシクロオレフィンポリマーの３次元屈折率波長分散を得た。
（分光光度計を用いた屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚの算出）
ポリエチレンテレフタレートを例に挙げて、分光光度計を用いた屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚの算出方法を具体的に説明する。
面内に複屈折率を有さないポリエチレンテレフタレートの平均屈折率波長分散は、上記３次元屈折率波長分散の算出方法と同様に行った。
面内に複屈折率を有するポリエチレンテレフタレートの屈折率波長分散（ｎｘ、ｎｙ）は、分光光度計（Ｖ７１００型、自動絶対反射率測定ユニットＶＡＲ−７０１０ 日本分光社製）を用いて算出した。測定面とは反対面に、裏面反射を防止するために測定スポット面積よりも大きな幅の黒ビニールテープ（例えば、ヤマトビニールテープＮｏ２００−３８−２１ ３８ｍｍ幅）を貼ってから、偏光測定：Ｓ偏光にて、光透過性基材の配向軸を平行に設置した場合と、配向軸に対して直交する軸を平行に設置した場合との５度分光反射率を測定した。結果を図３に示す。反射率（Ｒ）と屈折率（ｎ）との関係を示す上記式（１）より、屈折率波長分散（ｎｘ、ｎｙ）を算出した。より大きい反射率（上記式（１）により算出された屈折率）を示す方向をｎｘ（遅相軸ともいう）とし、より小さい反射率（上記式（１）により算出された屈折率）を示す方向をｎｙ（進相軸ともいう）とした。ここで、配向軸とは、光源の上に、クロスニコル状態に設置された二枚の偏光板の間に、面内に複屈折率を有するフィルムを挟み、フィルムを回転させ、光漏れがもっとも少ない状態の時、偏光板の透過軸、又は、吸収軸と同一方向が、フィルムの配向軸とすることができる。また、屈折率ｎｚは、上記平均屈折率（Ｎ）と上記式（２）とにより算出できる。
なお、ｎｘは、光透過性基材の遅相軸方向の屈折率、ｎｙは、光透過性基材の進相軸方向の屈折率、ｎｚは、光透過性基材の厚み方向の屈折率である。
（３次元屈折率波長分散の算出）
まずは、シクロオレフィンポリマーを例に挙げて、３次元屈折率波長分散の算出方法を具体的に説明する。
面内に複屈折率を有さないシクロオレフィンポリマーフィルムの平均屈折率波長分散を、エリプソメーター（ＵＶＩＳＥＬ 堀場製作所）を用いて測定し、その結果を図１に示した。この測定結果より、面内に複屈折率を有さないシクロオレフィンポリマーフィルムの平均屈折率波長分散を、ｎｘとｎｙ、ｎｚの屈折率波長分散とした。
このフィルムを延伸温度１５５℃で自由端一軸延伸して、面内に複屈折率を有するフィルムを得た。膜厚は、１００μｍであった。この自由端一軸延伸したフィルムを、複屈折測定計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器）により、入射角０°及び４０°のリタデーション値を４波長（４４７．６ｎｍ、５４７．０ｎｍ、６３０．６ｎｍ、７４３．４ｎｍ）で測定した。
各波長での、平均屈折率（Ｎ）と、リタデーション値とを元に、複屈折測定計付属の３次元波長分散計算ソフトを用いて、Ｃａｕｃｈｙ又はＳｅｌｌｍｅｉｅｒの式などを用いて、３次元屈折率波長分散を算出し、その結果を図２に示した。なお、図２中、ｎｙはｎｚとほぼ重なって示されている。この結果より、面内に複屈折率を有するシクロオレフィンポリマーの３次元屈折率波長分散を得た。
（分光光度計を用いた屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚの算出）
ポリエチレンテレフタレートを例に挙げて、分光光度計を用いた屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚの算出方法を具体的に説明する。
面内に複屈折率を有さないポリエチレンテレフタレートの平均屈折率波長分散は、上記３次元屈折率波長分散の算出方法と同様に行った。
面内に複屈折率を有するポリエチレンテレフタレートの屈折率波長分散（ｎｘ、ｎｙ）は、分光光度計（Ｖ７１００型、自動絶対反射率測定ユニットＶＡＲ−７０１０ 日本分光社製）を用いて算出した。測定面とは反対面に、裏面反射を防止するために測定スポット面積よりも大きな幅の黒ビニールテープ（例えば、ヤマトビニールテープＮｏ２００−３８−２１ ３８ｍｍ幅）を貼ってから、偏光測定：Ｓ偏光にて、光透過性基材の配向軸を平行に設置した場合と、配向軸に対して直交する軸を平行に設置した場合との５度分光反射率を測定した。結果を図３に示す。反射率（Ｒ）と屈折率（ｎ）との関係を示す上記式（１）より、屈折率波長分散（ｎｘ、ｎｙ）を算出した。より大きい反射率（上記式（１）により算出された屈折率）を示す方向をｎｘ（遅相軸ともいう）とし、より小さい反射率（上記式（１）により算出された屈折率）を示す方向をｎｙ（進相軸ともいう）とした。ここで、配向軸とは、光源の上に、クロスニコル状態に設置された二枚の偏光板の間に、面内に複屈折率を有するフィルムを挟み、フィルムを回転させ、光漏れがもっとも少ない状態の時、偏光板の透過軸、又は、吸収軸と同一方向が、フィルムの配向軸とすることができる。また、屈折率ｎｚは、上記平均屈折率（Ｎ）と上記式（２）とにより算出できる。
上記ポリエステル基材を構成する材料としては、上述したΔｎを充足するものであれば特に限定されないが、芳香族二塩基酸又はそのエステル形成性誘導体とジオール又はそのエステル形成性誘導体とから合成される線状飽和ポリエステルが挙げられる。かかるポリエステルの具体例として、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ（１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート）、ポリエチレンナフタレート（ポリエチレン−２，６−ナフタレート、ポリエチレン−１，４−ナフタレート、ポリエチレン−１，５−ナフタレート、ポリエチレン−２，７−ナフタレート、ポリエチレン−２，３−ナフタレート）などを例示することができる。また、ポリエステル基材に用いられるポリエステルは、これらのポリエステルの共重合体であってもよく、上記ポリエステルを主体（例えば８０モル％以上の成分）とし、少割合（例えば２０モル％以下）の他の種類の樹脂とブレンドしたものであってもよい。上記ポリエステルとしてポリエチレンテレフタレート又はポリエチレンナフタレートが力学的物性や光学物性等のバランスが良いので特に好ましい。特に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなることが好ましい。ポリエチレンテレフタレートは汎用性が高く、入手が容易であるからである。また、ＰＥＴは、透明性、熱又は機械的特性に優れ、延伸加工によりΔｎの制御が可能であり、固有複屈折が大きいため、比較的容易に複屈折率を持たせることができる。
上記ポリエステル基材を得る方法としては、上述したΔｎを充足する方法であれば特に限定されないが、例えば、材料の上記ＰＥＴ等のポリエステルを溶融し、シート状に押出し成形された未延伸ポリエステルをガラス転移温度以上の温度においてテンター等を用いて横延伸後、熱処理を施す方法が挙げられる。
上記横延伸温度としては、８０〜１３０℃が好ましく、より好ましくは９０〜１２０℃である。また、横延伸倍率は２．５〜６．０倍が好ましく、より好ましくは３．０〜５．５倍である。上記横延伸倍率が６．０倍を超えると、得られるポリエステル基材の透明性が低下しやすくなり、延伸倍率が２．５倍未満であると、延伸張力も小さくなるため、得られるポリエステル基材の複屈折が小さくなることがある。
また、本発明においては、二軸延伸試験装置を用いて、上記未延伸ポリエステルの横延伸を上記条件で行った後、該横延伸に対する流れ方向の延伸（以下、縦延伸ともいう）を行ってもよい。この場合、上記縦延伸は、延伸倍率が２倍以下であることが好ましい。上記縦延伸の延伸倍率が２倍を超えると、Δｎの値を上述した好ましい範囲にできないことがある。
また、上記熱処理時の処理温度はしては、１００〜２５０℃が好ましく、より好ましくは１８０〜２４５℃である。
上記横延伸温度としては、８０〜１３０℃が好ましく、より好ましくは９０〜１２０℃である。また、横延伸倍率は２．５〜６．０倍が好ましく、より好ましくは３．０〜５．５倍である。上記横延伸倍率が６．０倍を超えると、得られるポリエステル基材の透明性が低下しやすくなり、延伸倍率が２．５倍未満であると、延伸張力も小さくなるため、得られるポリエステル基材の複屈折が小さくなることがある。
また、本発明においては、二軸延伸試験装置を用いて、上記未延伸ポリエステルの横延伸を上記条件で行った後、該横延伸に対する流れ方向の延伸（以下、縦延伸ともいう）を行ってもよい。この場合、上記縦延伸は、延伸倍率が２倍以下であることが好ましい。上記縦延伸の延伸倍率が２倍を超えると、Δｎの値を上述した好ましい範囲にできないことがある。
また、上記熱処理時の処理温度はしては、１００〜２５０℃が好ましく、より好ましくは１８０〜２４５℃である。
上記ポリエステル基材の厚みとしては、５〜３００μｍの範囲内であることが好ましい。５μｍ未満であると、裂け、破れ等を生じやすくなり、工業材料としての実用性が著しく低下することがある。一方、３００μｍを超えると、ポリエステル基材が非常に剛直であり、高分子フィルム特有のしなやかさが低下し、やはり工業材料としての実用性が低下することがあるので好ましくない。上記ポリエステル基材の厚さのより好ましい下限は１０μｍ、より好ましい上限は２００μｍであり、更に好ましい上限は１５０μｍである。
また、上記ポリエステル基材は、可視光領域における透過率が８０％以上であることが好ましく、８４％以上であるものがより好ましい。なお、上記透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１（プラスチック−透明材料の全光透過率の試験方法）により測定することができる。
また、本発明において、上記ポリエステル基材には本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、けん化処理、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、及び火炎処理等の表面処理を行ってもよい。
上記偏光子としては特に限定されず、例えば、ヨウ素等により染色し、延伸したポリビニルアルコールフィルム、ポリビニルホルマールフィルム、ポリビニルアセタールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体系ケン化フィルム等を使用することができる。
本発明の積層体において、上記光透過性基材と上記偏光子とは、上記光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と上記偏光子の透過軸とのなす角度の範囲が、０°±２０°（すなわち、上記光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と上記偏光子の透過軸とのなす角度が、−２０°〜２０°となる範囲）又は９０°±２０°（すなわち、上記光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と上記偏光子の透過軸とのなす角度が、７０°〜１１０°となる範囲）となるように積層されている。
本発明の積層体は、上記光透過性基材と上記偏光子とが上述のように配置されるため、本発明の積層体を用いた画像表示装置は、広色域、かつ、出射角を大きくしても正しい色を再現することができる。すなわち、上記光透過性基材の進相軸と上記偏光子の透過軸とのなす角度が上記範囲を外れる場合、具体的には、４５°±２５°未満である場合、出射角が大きくなると、意図した色が得られないこととなる。これは、以下の理由によるものである。
光源と偏光素子との間に偏光分離フィルムを備えた積層体では、通常、偏光子の透過軸を透過する光の偏光軸の方向と、偏光分離フィルムを透過した偏光された光の偏光軸の方向とは、一致するように設置されている。このため、偏光子と偏光分離フィルムとの間に、面内に複屈折率を有する光透過性基材が設置され、かつ、上記光透過性基材の進相軸と上記偏光子の透過軸とのなす角度の範囲が、４５°±２５°未満の範囲である場合、偏光分離フィルムを透過した偏光された光の偏光軸が変化してしまい、偏光子は偏光サングラスのような役割を果たして、偏光された光の一部を吸収軸によって吸収してしまうので、出射角を大きくすると、意図した色が得られないこととなる。
この現象は、バックライト光源からの光が、赤色、緑色、及び、青色の各波長帯域に発光強度のピークをそれぞれ有する場合に、より顕著なものとなる。
本発明の積層体は、上記光透過性基材と上記偏光子とが上述のように配置されるため、本発明の積層体を用いた画像表示装置は、広色域、かつ、出射角を大きくしても正しい色を再現することができる。すなわち、上記光透過性基材の進相軸と上記偏光子の透過軸とのなす角度が上記範囲を外れる場合、具体的には、４５°±２５°未満である場合、出射角が大きくなると、意図した色が得られないこととなる。これは、以下の理由によるものである。
光源と偏光素子との間に偏光分離フィルムを備えた積層体では、通常、偏光子の透過軸を透過する光の偏光軸の方向と、偏光分離フィルムを透過した偏光された光の偏光軸の方向とは、一致するように設置されている。このため、偏光子と偏光分離フィルムとの間に、面内に複屈折率を有する光透過性基材が設置され、かつ、上記光透過性基材の進相軸と上記偏光子の透過軸とのなす角度の範囲が、４５°±２５°未満の範囲である場合、偏光分離フィルムを透過した偏光された光の偏光軸が変化してしまい、偏光子は偏光サングラスのような役割を果たして、偏光された光の一部を吸収軸によって吸収してしまうので、出射角を大きくすると、意図した色が得られないこととなる。
この現象は、バックライト光源からの光が、赤色、緑色、及び、青色の各波長帯域に発光強度のピークをそれぞれ有する場合に、より顕著なものとなる。
本発明の積層体において、上記光透過性基材と上記偏光子とは、上記光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と上記偏光子の透過軸とのなす角度の範囲が、０°±１０°又は９０°±１０°となるように積層されていることが好ましく、上記光透過性基材と上記偏光子とは、上記光透過性基材の進相軸と上記偏光子の透過軸とのなす角度の範囲が、０°±５°又は９０°±５°となるように積層されていることが更に好ましく、上記光透過性基材と上記偏光子とは、上記光透過性基材の進相軸と上記偏光子の透過軸とのなす角度が、０°又は９０°となるように積層されていることが更により好ましい。
上記光透過性基材の進相軸と上記偏光子の透過軸とのなす角度が上記範囲にあることで、出射角を更に大きくしても（例えば、出射角４５°）、正しい色を再現することができる。
上記光透過性基材の進相軸と上記偏光子の透過軸とのなす角度が上記範囲にあることで、出射角を更に大きくしても（例えば、出射角４５°）、正しい色を再現することができる。
本発明の積層体において、上記光透過性基材と上記偏光子とは、上記光透過性基材の進相軸と上記偏光子の透過軸とのなす角度の範囲が、０°±５°となるように積層されていることが特に好ましい。
上記光透過性基材の進相軸と上記偏光子の透過軸とのなす角度が上記範囲にあることで、本発明の積層体の光透過率が極めて良好なものとなる。これは、上記光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と上記偏光子の透過軸とのなす角度が、上記の範囲のとき、偏光された光が、上記光透過性基材に入射する際の反射率を小さくすることができるからである。この理由は、以下の理由による。
すなわち、偏光分離フィルムを透過した偏光された光が積層体に入射する場合、上記光透過性基材の進相軸と上記偏光子の透過軸とのなす角度が０°であっても、９０°であっても、上記偏光分離フィルムを透過した偏光された光は、その振動方向を保ったまま、光透過性基材を通過する。しかし、この光が、空気界面から、光透過性基材に入る場合、下記式によって反射が起こる。ここで、下記式中、ρは、反射率を示し、ｎａは、光の振動方向と同じ方向の光透過性基材の面内の屈折率を示す。
ρ＝（１−ｎａ）２／（１＋ｎａ）２
そして、上記積層体の透過率τは、下記式によって求められるが、吸収率αは、材料が同じであるため、同じ値であることを考えれば、透過率τを大きくするためには、反射率ρを小さくすれば良い。
τ＝１−ρ−α
すなわち、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材と上記偏光子とは、該光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、上記偏光子の透過軸とがなす角度が０°である場合、光は、光透過性基材の面内において、最も小さい屈折率と空気の屈折率との差によって反射が起こるため、反射率を最も小さくでき、透過率を上げることができる。
一方、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材と上記偏光子とは、該光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、上記偏光子の透過軸とがなす角度が９０°である場合、光は、光透過性基材の面内において、最も大きい屈折率と空気の屈折率との差によって反射が起こるため、反射率がもっとも大きくなり、結果として、透過率が低下する。
上記光透過性基材の進相軸と上記偏光子の透過軸とのなす角度が上記範囲にあることで、本発明の積層体の光透過率が極めて良好なものとなる。これは、上記光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と上記偏光子の透過軸とのなす角度が、上記の範囲のとき、偏光された光が、上記光透過性基材に入射する際の反射率を小さくすることができるからである。この理由は、以下の理由による。
すなわち、偏光分離フィルムを透過した偏光された光が積層体に入射する場合、上記光透過性基材の進相軸と上記偏光子の透過軸とのなす角度が０°であっても、９０°であっても、上記偏光分離フィルムを透過した偏光された光は、その振動方向を保ったまま、光透過性基材を通過する。しかし、この光が、空気界面から、光透過性基材に入る場合、下記式によって反射が起こる。ここで、下記式中、ρは、反射率を示し、ｎａは、光の振動方向と同じ方向の光透過性基材の面内の屈折率を示す。
ρ＝（１−ｎａ）２／（１＋ｎａ）２
そして、上記積層体の透過率τは、下記式によって求められるが、吸収率αは、材料が同じであるため、同じ値であることを考えれば、透過率τを大きくするためには、反射率ρを小さくすれば良い。
τ＝１−ρ−α
すなわち、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材と上記偏光子とは、該光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、上記偏光子の透過軸とがなす角度が０°である場合、光は、光透過性基材の面内において、最も小さい屈折率と空気の屈折率との差によって反射が起こるため、反射率を最も小さくでき、透過率を上げることができる。
一方、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材と上記偏光子とは、該光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、上記偏光子の透過軸とがなす角度が９０°である場合、光は、光透過性基材の面内において、最も大きい屈折率と空気の屈折率との差によって反射が起こるため、反射率がもっとも大きくなり、結果として、透過率が低下する。
更に、本発明の積層体では、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材の屈折率が大きい方向である遅相軸方向の屈折率（ｎｘ）と、上記遅相軸方向と直交する方向である進相軸方向の屈折率（ｎｙ）と、上記光透過性基材の平均屈折率（Ｎ）とが、下記式の関係を有し、かつ、上記進相軸と偏光子の透過軸とのなす角度の範囲が０°±２°であるとき、光透過性基材を等方性材料のまま用いたときよりも透過率を向上できるため最も好ましい。
ｎｘ＞Ｎ＞ｎｙ
なお、本発明の積層体は、面内に複屈折率を有する光透過性基材の偏光子が積層されている側とは反対の面に、上記光透過性基材の進相軸方向の屈折率ｎｙよりも小さな屈折率を有する低屈折率層が設けられていてもよい。このような低屈折率層としては、屈折率が上記光透過性基材の進相軸方向の屈折率ｎｙよりも小さなものであれば特に限定されず、従来公知の材料からなるものが挙げられる。
ｎｘ＞Ｎ＞ｎｙ
なお、本発明の積層体は、面内に複屈折率を有する光透過性基材の偏光子が積層されている側とは反対の面に、上記光透過性基材の進相軸方向の屈折率ｎｙよりも小さな屈折率を有する低屈折率層が設けられていてもよい。このような低屈折率層としては、屈折率が上記光透過性基材の進相軸方向の屈折率ｎｙよりも小さなものであれば特に限定されず、従来公知の材料からなるものが挙げられる。
本発明の積層体では、上記バックライト光源からの光が、赤色、緑色、及び、青色の各波長帯域に発光強度のピークをそれぞれ有するものを用いる。
このようなバックライト光源を用いることで、画像表示装置が広色域な色に対する再現性を有するものとすることができる。ここで、上記赤色、緑色、及び、青色の各波長帯域とは、６００〜７００ｎｍの赤色波長帯域、５００〜６００ｎｍの緑色波長帯域、及び、４００〜５００ｎｍの青色波長帯域のことをいい、本発明の積層体では、上記各波長帯域に発光強度のピークを有する。また、上記バックライト光源が、上記赤色波長帯域の半値幅が６０ｎｍ以下である発光強度のピークと、上記緑色波長帯域の半値幅が６０ｎｍ以下である発光強度のピークと、上記青色波長帯域の半値幅が６０ｎｍ以下である発光強度のピークとを有するものが好ましく、上記赤色波長帯域の半値幅が５５ｎｍ以下である発光強度のピークと、上記緑色波長帯域の半値幅が５５ｎｍ以下である発光強度のピークと、上記青色波長帯域の半値幅が５５ｎｍ以下である発光強度のピークとを有するものがより好ましく、上記赤色波長帯域の半値幅が５０ｎｍ以下である発光強度のピークと、上記緑色波長帯域の半値幅が５０ｎｍ以上である発光強度のピークと、上記青色波長帯域の半値幅が５０ｎｍ以下である発光強度のピークとを有するものが更に好ましい。このようなバックライト光源を用いることで、広色域な色に対する再現性が更に向上する。このようなバックライト光源としては、青色ＬＥＤと赤色蛍光体と緑色蛍光体とを組み合わせたＬＥＤ光源や、青色ＬＥＤ光源と量子ドットを含有する光透過層とを組み合わせたもの等が挙げられる。
このようなバックライト光源を用いることで、画像表示装置が広色域な色に対する再現性を有するものとすることができる。ここで、上記赤色、緑色、及び、青色の各波長帯域とは、６００〜７００ｎｍの赤色波長帯域、５００〜６００ｎｍの緑色波長帯域、及び、４００〜５００ｎｍの青色波長帯域のことをいい、本発明の積層体では、上記各波長帯域に発光強度のピークを有する。また、上記バックライト光源が、上記赤色波長帯域の半値幅が６０ｎｍ以下である発光強度のピークと、上記緑色波長帯域の半値幅が６０ｎｍ以下である発光強度のピークと、上記青色波長帯域の半値幅が６０ｎｍ以下である発光強度のピークとを有するものが好ましく、上記赤色波長帯域の半値幅が５５ｎｍ以下である発光強度のピークと、上記緑色波長帯域の半値幅が５５ｎｍ以下である発光強度のピークと、上記青色波長帯域の半値幅が５５ｎｍ以下である発光強度のピークとを有するものがより好ましく、上記赤色波長帯域の半値幅が５０ｎｍ以下である発光強度のピークと、上記緑色波長帯域の半値幅が５０ｎｍ以上である発光強度のピークと、上記青色波長帯域の半値幅が５０ｎｍ以下である発光強度のピークとを有するものが更に好ましい。このようなバックライト光源を用いることで、広色域な色に対する再現性が更に向上する。このようなバックライト光源としては、青色ＬＥＤと赤色蛍光体と緑色蛍光体とを組み合わせたＬＥＤ光源や、青色ＬＥＤ光源と量子ドットを含有する光透過層とを組み合わせたもの等が挙げられる。
上記バックライト光源は、量子ドットを含有する光透過層を含むことが好ましい。
上記量子ドットとは、量子閉じ込め効果（ｑｕａｎｔｕｍ ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔ）を有する所定の大きさの半導体粒子である。量子ドットは、励起源から光を吸収してエネルギー励起状態に達すると、量子ドットのエネルギーバンドギャップに応じたエネルギーを放出する。よって、量子ドットの粒径又は物質の組成を調節すると、エネルギーバンドギャップを調節することができ、様々なレベルの波長帯のエネルギーを得ることができる。
また、上記量子ドットは、通常、中心体と該中心体を被覆する殻で構成され、該殻の外表面に高分子コーティングされた構成を有する。
上記量子ドットの中心体及び殻としては特に限定されず、例えば、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＣｄＳ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＩｎＰ、ＰｂＳｅ等が挙げられる。
上記光透過層としては、例えば、上述した量子ドット及びバインダー樹脂のモノマー成分に、必要に応じて公知の溶剤及び光重合開始剤等を添加した光透過層用組成物を調製し、該光透過層用組成物を、公知の方法で塗布、乾燥、硬化させることで製造することができる。
上述したように、本発明の画像表示装置は、バックライト光源が上記量子ドットを含有する光透過層を有する場合、高輝度及び高色域化を図ることができる。
上記量子ドットとは、量子閉じ込め効果（ｑｕａｎｔｕｍ ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔ）を有する所定の大きさの半導体粒子である。量子ドットは、励起源から光を吸収してエネルギー励起状態に達すると、量子ドットのエネルギーバンドギャップに応じたエネルギーを放出する。よって、量子ドットの粒径又は物質の組成を調節すると、エネルギーバンドギャップを調節することができ、様々なレベルの波長帯のエネルギーを得ることができる。
また、上記量子ドットは、通常、中心体と該中心体を被覆する殻で構成され、該殻の外表面に高分子コーティングされた構成を有する。
上記量子ドットの中心体及び殻としては特に限定されず、例えば、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＣｄＳ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＩｎＰ、ＰｂＳｅ等が挙げられる。
上記光透過層としては、例えば、上述した量子ドット及びバインダー樹脂のモノマー成分に、必要に応じて公知の溶剤及び光重合開始剤等を添加した光透過層用組成物を調製し、該光透過層用組成物を、公知の方法で塗布、乾燥、硬化させることで製造することができる。
上述したように、本発明の画像表示装置は、バックライト光源が上記量子ドットを含有する光透過層を有する場合、高輝度及び高色域化を図ることができる。
また、本発明の積層体を製造する方法もまた、本発明の一つである。
すなわち、本発明の積層体の製造方法は、バックライト光源を有する画像表示装置の上記バックライト光源に対して表示画面側に配置して用いられ、上記バックライト光源側から、少なくとも、偏光分離フィルム、面内に複屈折率を有する光透過性基材、及び、偏光子がこの順に積層された積層体の製造方法であって、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材と上記偏光子とを、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、上記偏光子の透過軸とのなす角度の範囲が、０°±２０°又は９０°±２０°となるように積層する工程を有することを特徴とする。
すなわち、本発明の積層体の製造方法は、バックライト光源を有する画像表示装置の上記バックライト光源に対して表示画面側に配置して用いられ、上記バックライト光源側から、少なくとも、偏光分離フィルム、面内に複屈折率を有する光透過性基材、及び、偏光子がこの順に積層された積層体の製造方法であって、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材と上記偏光子とを、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、上記偏光子の透過軸とのなす角度の範囲が、０°±２０°又は９０°±２０°となるように積層する工程を有することを特徴とする。
本発明の画像表示装置の製造方法において、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材と偏光子としては、上述した本発明の積層体と同様のものが挙げられる。
また、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材と上記偏光子との積層は、公知の接着剤を介して行うことが好ましい。
上述した本発明の積層体を備えてなる画像表示装置もまた、本発明の一つである。
本発明の画像表示装置は、観察者側に、少なくとも、面内に複屈折率を有する上部光透過性基材が上部偏光子上に設けられた上部偏光板を更に有し、上記面内に複屈折率を有する上部光透過性基材と上記上部偏光子とは、上記面内に複屈折率を有する上部光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、上記上部偏光子の透過軸とがなす角度が９０°とならないように配置されていることが好ましい。
上記面内に複屈折率を有する上部光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、上記上部偏光子の透過軸とがなす角度が９０°であると、本発明の画像表示装置のバックライト光源から出射した光の上記上部偏光板の透過率が小さくなり、その結果、本発明の画像表示装置の光透過率が劣ることがある。
より好ましくは、０°±３０°未満であり、０°±１０°未満が更に好ましい。
上記上部光透過性基材から、空気界面に出る時の屈折率差が小さくなるため、反射率が小さくなり、上部偏光板の透過率が更に優れたものとなるからである。
また、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材と上記偏光子との積層は、公知の接着剤を介して行うことが好ましい。
上述した本発明の積層体を備えてなる画像表示装置もまた、本発明の一つである。
本発明の画像表示装置は、観察者側に、少なくとも、面内に複屈折率を有する上部光透過性基材が上部偏光子上に設けられた上部偏光板を更に有し、上記面内に複屈折率を有する上部光透過性基材と上記上部偏光子とは、上記面内に複屈折率を有する上部光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、上記上部偏光子の透過軸とがなす角度が９０°とならないように配置されていることが好ましい。
上記面内に複屈折率を有する上部光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、上記上部偏光子の透過軸とがなす角度が９０°であると、本発明の画像表示装置のバックライト光源から出射した光の上記上部偏光板の透過率が小さくなり、その結果、本発明の画像表示装置の光透過率が劣ることがある。
より好ましくは、０°±３０°未満であり、０°±１０°未満が更に好ましい。
上記上部光透過性基材から、空気界面に出る時の屈折率差が小さくなるため、反射率が小さくなり、上部偏光板の透過率が更に優れたものとなるからである。
上記上部偏光板を構成する、面内に複屈折率を有する上部光透過性基材及び上部偏光子としては、それぞれ上述した本発明の積層体における光透過性基材及び偏光子と同様のものが挙げられる。
上記上部偏光板を備えた本発明の画像表示装置としては、液晶セルを介して観察者側に上部偏光板を、バックライト光源側に本発明の積層体を、それぞれ備えた液晶表示装置であることが好ましい。また、本発明の積層体の偏光子と上部偏光板の上部偏光子とは、透過軸がクロスニコルの関係にあることが好ましい。
本発明の画像表示装置は、液晶セルと、該液晶セルを背面から照射するバックライト光源とを備え、上記液晶セルのバックライト光源側に、本発明の積層体が形成されてなる液晶表示装置（ＬＣＤ）であることが好ましい。
本発明の画像表示装置は、ＮＴＳＣ比が６５％以上であることが好ましい。
上記ＮＴＳＣ比が６５％以上であれば、近年要求される画像表示装置の広色域な色に対する再現性を満たすことができる。
上記ＮＴＳＣ比は、７０％以上であることがより好ましく、７５％以上であることが更に好ましく、８０％以上であることが最も好ましい。
上記ＮＴＳＣ比が６５％以上であれば、近年要求される画像表示装置の広色域な色に対する再現性を満たすことができる。
上記ＮＴＳＣ比は、７０％以上であることがより好ましく、７５％以上であることが更に好ましく、８０％以上であることが最も好ましい。
本発明の画像表示装置が液晶表示装置の場合、上記バックライト光源は、本発明の積層体の下側から照射されるが、上述した偏光分離フィルムがバックライト光源と本発明の積層体との間に設けられていてもよい。また、液晶セルと本発明の積層体との間に位相差板が挿入されてよい。この液晶表示装置の各層間には必要に応じて接着剤層が設けられてよい。
本発明の画像表示装置は、いずれの場合も、テレビジョン、コンピュータ、タブレットＰＣなどのディスプレイ表示に使用することができ、特に、高精細画像用ディスプレイの表面に好適に使用することができる。
また、本発明の積層体を備えた画像表示装置の製造方法もまた本発明の一つである。
すなわち、本発明の画像表示装置の製造方法は、バックライト光源を有し、該バックライト光源側から、少なくとも、偏光分離フィルム、面内に複屈折率を有する光透過性基材、及び、偏光子がこの順に積層され、上記バックライト光源に対して表示画面側に配置して用いられる積層体を備えた画像表示装置の製造方法であって、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材と上記偏光子とを、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、上記偏光子の透過軸とのなす角度の範囲が、０°±２０°又は９０°±２０°となるように積層する工程を有することを特徴とする。
本発明の画像表示装置の製造方法において、上記偏光板並びにそれを構成する面内に複屈折率を有する光透過性基材及び偏光子としては、上述した本発明の積層体で説明したものと同様のものが挙げられる。
すなわち、本発明の画像表示装置の製造方法は、バックライト光源を有し、該バックライト光源側から、少なくとも、偏光分離フィルム、面内に複屈折率を有する光透過性基材、及び、偏光子がこの順に積層され、上記バックライト光源に対して表示画面側に配置して用いられる積層体を備えた画像表示装置の製造方法であって、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材と上記偏光子とを、上記面内に複屈折率を有する光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、上記偏光子の透過軸とのなす角度の範囲が、０°±２０°又は９０°±２０°となるように積層する工程を有することを特徴とする。
本発明の画像表示装置の製造方法において、上記偏光板並びにそれを構成する面内に複屈折率を有する光透過性基材及び偏光子としては、上述した本発明の積層体で説明したものと同様のものが挙げられる。
本発明の積層体は、上述した構成からなるものであるため、広色域、かつ、出射角を大きくしても正しい色を再現できる画像表示装置を得ることができる。
以下に実施例及び比較例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例及び比較例のみに限定されるものではない。
（光透過性基材１）
ポリエチレンテレフタレート材料を２９０℃で溶融して、フィルム形成ダイを通して、シート状に押出し、水冷冷却した回転急冷ドラム上に密着させて冷却し、未延伸フィルムを作製した。この未延伸フィルムを二軸延伸試験装置（東洋精機製）にて、１２０℃にて１分間予熱した後、１２０℃にて、延伸倍率４．５倍に延伸した後、その延伸方向とは９０度の方向に延伸倍率１．５倍にて延伸を行い、Δｎ＝０．１０、膜厚＝８０μｍ、リタデーション＝８０００ｎｍの光透過性基材１を得た。
ポリエチレンテレフタレート材料を２９０℃で溶融して、フィルム形成ダイを通して、シート状に押出し、水冷冷却した回転急冷ドラム上に密着させて冷却し、未延伸フィルムを作製した。この未延伸フィルムを二軸延伸試験装置（東洋精機製）にて、１２０℃にて１分間予熱した後、１２０℃にて、延伸倍率４．５倍に延伸した後、その延伸方向とは９０度の方向に延伸倍率１．５倍にて延伸を行い、Δｎ＝０．１０、膜厚＝８０μｍ、リタデーション＝８０００ｎｍの光透過性基材１を得た。
（光透過性基材２）
延伸倍率を調整して、Δｎ＝０．０４５とした以外は光透過性基材１と同様にして光透過性基材２を得た。
延伸倍率を調整して、Δｎ＝０．０４５とした以外は光透過性基材１と同様にして光透過性基材２を得た。
（バックライト光源部１）
青色ＬＥＤ光源と、量子ドットを含有する層を含むシートを組み合わせたものをバックライト光源部１とした。
発光スペクトルを測定したところ、波長６３０ｎｍ、５３０ｎｍ、４４５ｎｍにピークを有し、それぞれの半値幅は、４５ｎｍ、５０ｎｍ、３０ｎｍであった。
青色ＬＥＤ光源と、量子ドットを含有する層を含むシートを組み合わせたものをバックライト光源部１とした。
発光スペクトルを測定したところ、波長６３０ｎｍ、５３０ｎｍ、４４５ｎｍにピークを有し、それぞれの半値幅は、４５ｎｍ、５０ｎｍ、３０ｎｍであった。
（バックライト光源部２）
青色ＬＥＤに赤色蛍光体と緑色蛍光体とを備えた光源よりなるものをバックライト光源部２とした。
発光スペクトルを測定したところ、波長６４０ｎｍ、５４０ｎｍ、４４５ｎｍにピークを有し、それぞれの半値幅は、３０ｎｍ、５５ｎｍ、３０ｎｍであった。
青色ＬＥＤに赤色蛍光体と緑色蛍光体とを備えた光源よりなるものをバックライト光源部２とした。
発光スペクトルを測定したところ、波長６４０ｎｍ、５４０ｎｍ、４４５ｎｍにピークを有し、それぞれの半値幅は、３０ｎｍ、５５ｎｍ、３０ｎｍであった。
（バックライト光源部３）
青色ＬＥＤに黄色蛍光体を備えた光源よりなるものをバックライト光源部３とした。
発光スペクトルを測定したところ、波長５５０ｎｍと４５０ｎｍにピークを有し、それぞれの半値幅は、１３０ｎｍ、３０ｎｍであった。
青色ＬＥＤに黄色蛍光体を備えた光源よりなるものをバックライト光源部３とした。
発光スペクトルを測定したところ、波長５５０ｎｍと４５０ｎｍにピークを有し、それぞれの半値幅は、１３０ｎｍ、３０ｎｍであった。
（実施例１）
市販の液晶表示装置を分解して、バックライトの光源部をバックライト光源部１とし、該バックライトと、バックライト側に偏光板が貼付してなる液晶セルとの間に、バックライト側から順にＤＢＥＦ、光透過性基材１を配置して、実施例１の液晶表示装置を作製した。この際、液晶セルのバックライト側偏光板の透過軸に対して、ＤＢＥＦの透過軸を平行とし、光透過性基材１の進相軸とのなす角を０度とした。
市販の液晶表示装置を分解して、バックライトの光源部をバックライト光源部１とし、該バックライトと、バックライト側に偏光板が貼付してなる液晶セルとの間に、バックライト側から順にＤＢＥＦ、光透過性基材１を配置して、実施例１の液晶表示装置を作製した。この際、液晶セルのバックライト側偏光板の透過軸に対して、ＤＢＥＦの透過軸を平行とし、光透過性基材１の進相軸とのなす角を０度とした。
（実施例２）
バックライト側偏光板の透過軸に対して、光透過性基材１の進相軸とのなす角を９０度とした以外は実施例１と同様にして、実施例２の液晶表示装置を作製した。
バックライト側偏光板の透過軸に対して、光透過性基材１の進相軸とのなす角を９０度とした以外は実施例１と同様にして、実施例２の液晶表示装置を作製した。
（実施例３）
バックライト側偏光板の透過軸に対して、光透過性基材１の進相軸とのなす角を１５度とした以外は実施例１と同様にして、実施例３の液晶表示装置を作製した。
バックライト側偏光板の透過軸に対して、光透過性基材１の進相軸とのなす角を１５度とした以外は実施例１と同様にして、実施例３の液晶表示装置を作製した。
（実施例４）
光透過性基材１に代えて光透過性基材２を用いた以外は、実施例１と同様にして実施例４の液晶表示装置を作製した。
光透過性基材１に代えて光透過性基材２を用いた以外は、実施例１と同様にして実施例４の液晶表示装置を作製した。
（実施例５）
光透過性基材１に代えて光透過性基材２を用いた以外は、実施例２と同様にして実施例５の液晶表示装置を作製した。
光透過性基材１に代えて光透過性基材２を用いた以外は、実施例２と同様にして実施例５の液晶表示装置を作製した。
（実施例６）
バックライト光源部１に代えてバックライト光源部２を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例６の液晶表示装置を作製した。
バックライト光源部１に代えてバックライト光源部２を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例６の液晶表示装置を作製した。
（実施例７）
バックライト光源部１に代えてバックライト光源部２を用いた以外は、実施例２と同様にして、実施例７の液晶表示装置を作製した。
バックライト光源部１に代えてバックライト光源部２を用いた以外は、実施例２と同様にして、実施例７の液晶表示装置を作製した。
（実施例８）
バックライト光源部１に代えてバックライト光源部２を用いた以外は、実施例３と同様にして、実施例８の液晶表示装置を作製した。
バックライト光源部１に代えてバックライト光源部２を用いた以外は、実施例３と同様にして、実施例８の液晶表示装置を作製した。
（比較例１）
バックライト側偏光板の透過軸に対して、光透過性基材１の進相軸とのなす角を２５度とした以外は実施例１と同様にして、比較例１の液晶表示装置を作製した。
バックライト側偏光板の透過軸に対して、光透過性基材１の進相軸とのなす角を２５度とした以外は実施例１と同様にして、比較例１の液晶表示装置を作製した。
（比較例２）
バックライト側偏光板の透過軸に対して、光透過性基材１の進相軸とのなす角を４５度とした以外は実施例１と同様にして、比較例２の液晶表示装置を作製した。
バックライト側偏光板の透過軸に対して、光透過性基材１の進相軸とのなす角を４５度とした以外は実施例１と同様にして、比較例２の液晶表示装置を作製した。
（比較例３）
バックライト光源部１に代えてバックライト光源部２を用いた以外は、比較例１と同様にして、比較例３の液晶表示装置を作製した。
バックライト光源部１に代えてバックライト光源部２を用いた以外は、比較例１と同様にして、比較例３の液晶表示装置を作製した。
（比較例４）
バックライト光源部１に代えてバックライト光源部２を用いた以外は、比較例２と同様にして、比較例４の液晶表示装置を作製した。
バックライト光源部１に代えてバックライト光源部２を用いた以外は、比較例２と同様にして、比較例４の液晶表示装置を作製した。
（比較例５）
バックライト光源部１に代えてバックライト光源部３を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例５の液晶表示装置を作製した。
バックライト光源部１に代えてバックライト光源部３を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例５の液晶表示装置を作製した。
（比較例６）
バックライト光源部１に代えてバックライト光源部３を用いた以外は、比較例２と同様にして、比較例５の液晶表示装置を作製した。
バックライト光源部１に代えてバックライト光源部３を用いた以外は、比較例２と同様にして、比較例５の液晶表示装置を作製した。
（斜めからの観察時の色再現性評価）
実施例及び比較例で作製した液晶表示装置を５人の人間が、明室及び暗室にて、正面及び斜め方向（約４５度）から表示画像を観察し、正面と斜め方向での色の再現性を確認した
◎：正面と斜め方向とで色が同じに見える
○：正面と斜め方向とで色が若干変わって見えるが実用上問題ない
△：正面と斜め方向とで色が変わって見え、違和感がある
×：正面と斜め方向とで色が明らかに変わって見える
実施例及び比較例で作製した液晶表示装置を５人の人間が、明室及び暗室にて、正面及び斜め方向（約４５度）から表示画像を観察し、正面と斜め方向での色の再現性を確認した
◎：正面と斜め方向とで色が同じに見える
○：正面と斜め方向とで色が若干変わって見えるが実用上問題ない
△：正面と斜め方向とで色が変わって見え、違和感がある
×：正面と斜め方向とで色が明らかに変わって見える
（色域（ＮＴＳＣ比）の評価）
実施例及び比較例で作製した液晶表示装置をそれぞれ、赤表示、緑表示、青表示させそれぞれのｘｙ色度を、液晶表示装置の正面から分光放射計により測定し、ＮＴＳＣ比を算出した。
実施例及び比較例で作製した液晶表示装置をそれぞれ、赤表示、緑表示、青表示させそれぞれのｘｙ色度を、液晶表示装置の正面から分光放射計により測定し、ＮＴＳＣ比を算出した。
実施例に係る液晶表示装置は、斜めからの観察時の色再現性に優れ、かつ、広色域であった。
また、光透過性基材１を用いた実施例１及び２と、光透過性基材２を用いた実施例４及び５を比較すると、Δｎが０．０５以上である光透過性基材１を用いた実施例１及び２の方が、斜めからの観察時の色再現性においてより優れていた。
また、バックライト光源部１を用いた実施例１〜３と、バックライト光源部２を用いた実施例６〜８を比較すると、青色ＬＥＤ光源と、量子ドットを含有する層を含むシートを組み合わせたバックライト光源部１を用いた実施例１〜３の方が、より広色域であった。
また、実施例１及び２と実施例３との比較、実施例６及び７と実施例８との比較から、偏光板の透過軸と光透過性基材の進相軸のなす角が０°又は９０°である実施例１及び２又は実施例６及び７の方が、斜めからの観察時の色再現性においてより優れていた。
一方、偏光板の透過軸と光透過性基材の進相軸のなす角の範囲が、０°±２０°又は９０°±２０°を満たさない比較例１〜４では、斜めからの観察時の色再現性が不充分であった。
また、赤色波長帯域に発光強度のピークを有しておらず、緑色波長帯域におけるピークの半値幅が６０ｎｍを超えていたバックライト光源部３を用いた比較例５及び６では、色域が不充分であった。
また、光透過性基材１を用いた実施例１及び２と、光透過性基材２を用いた実施例４及び５を比較すると、Δｎが０．０５以上である光透過性基材１を用いた実施例１及び２の方が、斜めからの観察時の色再現性においてより優れていた。
また、バックライト光源部１を用いた実施例１〜３と、バックライト光源部２を用いた実施例６〜８を比較すると、青色ＬＥＤ光源と、量子ドットを含有する層を含むシートを組み合わせたバックライト光源部１を用いた実施例１〜３の方が、より広色域であった。
また、実施例１及び２と実施例３との比較、実施例６及び７と実施例８との比較から、偏光板の透過軸と光透過性基材の進相軸のなす角が０°又は９０°である実施例１及び２又は実施例６及び７の方が、斜めからの観察時の色再現性においてより優れていた。
一方、偏光板の透過軸と光透過性基材の進相軸のなす角の範囲が、０°±２０°又は９０°±２０°を満たさない比較例１〜４では、斜めからの観察時の色再現性が不充分であった。
また、赤色波長帯域に発光強度のピークを有しておらず、緑色波長帯域におけるピークの半値幅が６０ｎｍを超えていたバックライト光源部３を用いた比較例５及び６では、色域が不充分であった。
本発明の積層体は、広色域、かつ、出射角を大きくしても正しい色を再現できる画像表示装置を得ることができ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等のバックライト光源と、表示画面との間に配置される積層体として好適に用いることができる。
Claims (9)
- バックライト光源を有する画像表示装置の前記バックライト光源に対して表示画面側に配置して用いられ、
前記バックライト光源側から、少なくとも、偏光分離フィルム、面内に複屈折率を有する光透過性基材、及び、偏光子がこの順に積層された積層体であって、
前記バックライト光源からの光は、赤色、緑色、及び、青色の各波長帯域に発光強度のピークをそれぞれ有し、
前記面内に複屈折率を有する光透過性基材と前記偏光子とは、前記面内に複屈折率を有する光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、前記偏光子の透過軸とのなす角度の範囲が、０°±２０°又は９０°±２０°となるように積層されている
ことを特徴とする積層体。 - 面内に複屈折率を有する光透過性基材と偏光子とは、前記面内に複屈折率を有する光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、前記偏光子の透過軸とのなす角度の範囲が、０°±１０°又は９０°±１０°となるように積層されている請求項１記載の積層体。
- 面内に複屈折率を有する光透過性基材は、屈折率が大きい方向である遅相軸方向の屈折率（ｎｘ）と、前記遅相軸方向と直交する方向である進相軸方向の屈折率（ｎｙ）との差（ｎｘ−ｎｙ）が、０．０５以上である請求項１又は２記載の積層体。
- バックライト光源からの光は、赤色波長帯域の半値幅が６０ｎｍ以下である発光強度のピークと、緑色波長帯域の半値幅が６０ｎｍ以下である発光強度のピークと、青色波長帯域の半値幅が６０ｎｍ以下である発光強度のピークとをそれぞれ有する請求項１、２又は３記載の積層体。
- バックライト光源は、量子ドットを含有する光透過層を含む請求項１、２、３又は４記載の積層体。
- バックライト光源を有する画像表示装置の前記バックライト光源に対して表示画面側に配置して用いられ、
前記バックライト光源側から、少なくとも、偏光分離フィルム、面内に複屈折率を有する光透過性基材、及び、偏光子がこの順に積層された積層体の製造方法であって、
前記面内に複屈折率を有する光透過性基材と前記偏光子とを、前記面内に複屈折率を有する光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、前記偏光子の透過軸とのなす角度の範囲が、０°±２０°又は９０°±２０°となるように積層する工程を有する
ことを特徴とする積層体の製造方法。 - 請求項１、２、３、４又は５記載の積層体を備えることを特徴とする画像表示装置。
- ＮＴＳＣ比が、６５％以上である請求項７記載の画像表示装置。
- バックライト光源を有し、該バックライト光源側から、少なくとも、偏光分離フィルム、面内に複屈折率を有する光透過性基材、及び、偏光子がこの順に積層され、前記バックライト光源に対して表示画面側に配置して用いられる積層体を備えた画像表示装置の製造方法であって、前記面内に複屈折率を有する光透過性基材と前記偏光子とを、前記面内に複屈折率を有する光透過性基材の屈折率が小さい方向である進相軸と、前記偏光子の透過軸とのなす角度の範囲が、０°±２０°又は９０°±２０°となるように積層する工程を有することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
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| C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
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| C27B | Notice of submission of publications, etc. [third party observations] |
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| C23 | Notice of termination of proceedings |
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| C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
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| C03 | Trial/appeal decision taken |
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| C30A | Notification sent |
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