JP5331369B2 - 両面粘着層付き色補正フィルター - Google Patents

Description

本発明は、青色発光ＬＥＤと緑色および赤色発光の蛍光体で構成された三波長白色ＬＥＤをバックライト光源に用いた透過型液晶表示装置に使用される、両面粘着層付き色補正フィルターに関する。
さらに詳しくは、青色発光ＬＥＤと緑色および赤色発光の蛍光体で構成された三波長白色ＬＥＤをバックライト光源に用いた透過型液晶表示装置の、色再現性を向上させるための可視光波長選択吸収色素を含有する透明樹脂層と粘着剤層を備えた、両面粘着層付き色補正フィルターに関する。

近年、情報通信社会が高度化するに従って、光エレクトロニクス関連部品、機器は著しく進歩している。中でも、画像を表示するディスプレイは、従来のテレビジョン受像機に加えて、コンピューターのモニター装置用等として目覚しく普及しつつある。特に、ディスプレイの大型化、薄型化、軽量化に対する市場要求は高まる一方である。また、同時に各種ディスプレイのカラー化技術が近年目覚しい進歩を遂げている。より鮮明で美しい画像が、ユーザーから非常に強く要望されている。

一方、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等の各種ディスプレイの画像表示性能が近年目覚しい発展を遂げ、地上波デジタル放送への切り替えなどに伴い、テレビジョンとしてブラウン管（ＣＲＴ）との置き換えが急速に進んでいる。テレビジョンとしてこれらのディスプレイを使用する為には、ブラウン管に劣らない画像表示性能及び品質が必要とされる。特に、テレビジョンとして使用する場合に必要な性能としては、表示された画像の高画質化が求められているが、ＬＣＤ、ＰＤＰなど、表示画像の色の再現性が必ずしも十分でないという問題点がある。

この問題を解決する為には、ディスプレイが発光する赤、緑、青の色純度をできるだけ高くすることが必要となる。発光色の色純度を向上する為には、赤、緑、青のそれぞれの基準発光色の波長スペクトルをできるだけシャープにするか、または、上記基準発光色の波長以外の不要発光をできるだけ低減すればよい。しかし、そのためには輝度の低下や、複雑な技術が必要され、技術的、コスト的に解決することが容易でない。このため、簡便な方法で色純度を向上できる技術が必要とされている。

これまでの従来技術では、液晶表示装置に使用される冷陰極管の発光色の色純度を改善する試みとして、特許文献１〜６等に報告があるが、三波長白色ＬＥＤをバックライト光源に用いた透過型液晶表示装置についてはこれまで検討されておらず、十分であるとは言えない。
特開平１１−１０９８９３号公報 特開平１１−２３１３０１号公報 特開２００４−１３９８７６号公報 特開２００４−１２７５５号公報 特開２００３−３１５５４４号公報 特開２００３−１４０１４５号公報

一方、液晶表示装置においては、大型化、低コスト化、表示性能の向上に伴い、テレビジョンとして用いられる透過型液晶表示装置が増加している。従来、透過型液晶表示装置のバックライト光源には冷陰極管が多く用いられてきたが、冷陰極管が有する問題として次ぎのことが挙げられる。
（１）水銀を使用しており、環境対策上好ましくない。
（２）画像白黒表示のいずれの場合においても、冷陰極管は常時点灯したままであり、消費電力の損失が大きい。
（３）テレビジョンの薄型化要求に対して、冷陰極管を用いたバックライトが一定の容積を必要とするために限界に達している。

ところで、液晶表示装置において、冷陰極管に変わるバックライト光源としては、白色ＬＥＤ（発光ダイオード）光源が挙げられる。白色ＬＥＤ光源には、主として、（１）Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれ単色発光の３つのＬＥＤを組み合わせて混色させ白色光源とするタイプと、（２）青色発光ＬＥＤの青色光と黄色発光の蛍光体で構成された二波長白色ＬＥＤのタイプと、（３）青色発光ＬＥＤと緑色および赤色発光の蛍光体で構成された三波長白色ＬＥＤのタイプの３通りがある。

これら３タイプの中で、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれ単色発光の３つのＬＥＤを組み合わせて混色させ、バックライトの白色光源に用いた液晶表示装置の色再現性は、冷陰極管をバックライトの光源に用いた液晶表示装置を上回る色再現性を有する。しかし、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つのＬＥＤの組み合わせによる場合は、三波長白色ＬＥＤを光源とする場合に比較して、個数として３倍のＬＥＤを必要とし、コスト、消費電力の面で好ましくない。
青色発光ＬＥＤの青色光と、青色光により黄色を発光する蛍光体との組み合わせにより擬似白色光を実現しているタイプは、緑色と赤色が分離できないために色純度がかなり悪く、好ましくない。

一方、青色発光ＬＥＤと緑色および赤色発光の蛍光体で構成された三波長白色ＬＥＤをバックライト光源に使用した透過型液晶表示装置には、色再現性が悪いという問題点があった。これは次の理由による。青色発光ＬＥＤと緑色および赤色発光の蛍光体で構成された三波長白色ＬＥＤは、ＬＥＤの青色光と、青色光により励起される蛍光体発光（緑色発光と赤色発光）との組み合わせにより混色させて白色光を実現している。
三波長白色ＬＥＤの発光スペクトルは、例えば図６に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂに３つのピークがあるものの、Ｂ、Ｇの中間部分（４９０ｎｍ付近；青緑光）や、Ｇ、Ｂの中間部分（５９０ｎｍ付近；黄色光）の発光強度の極小値が比較的高く、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色でフルカラーを表現するには不必要な発光を含んでいる。
カラー液晶ディスプレイは、バックライト光源からの光をＲ、Ｇ、Ｂに分離し、再度混合させることでフルカラーを実現しており、バックライト光源としては、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの成分のみに発光ピークがあることが望ましい。Ｒ、Ｇ、Ｂに分離する際には、バックライトからの光に各色のカラーフィルターを透過させて分離させているが、不必要な光を完全に吸収することはできない。特にＢ、Ｇの中間部分（青緑光）、Ｇ、Ｂの中間部分（黄色光）の光を吸収することは困難であり、色再現性を低下させる要因となっていた。

その発光原理からして、青色発光ＬＥＤと緑色および赤色発光の蛍光体で構成された三波長白色ＬＥＤをバックライト光源に使用した透過型液晶表示装置では、バックライト光源から発せられる光の中に色純度を低下させる不要な光が含まれている。そのため、液晶表示装置のカラー化には、通常、カラーフィルターが使用されている。このカラーフィルターは、赤、緑、青の部分に分けられており、バックライトから発せられた光の不要波長部分を遮断し、赤、緑、青をできるだけ単色で取り出して色の再現性（色純度）を決定している。カラーフィルターをより複雑な微細形状に加工することにより、不要な発光を低減することも可能であるが、先に述べたように、カラーフィルターの微細形状にする加工技術は既にかなり進歩しており、これ以上複雑な微細加工を施すことは、技術的、コスト的に困難なところまで到達して来ている。その為、現状のカラーフィルターでは、不要な光を十分に遮断できていないのが現状であり、青、緑、および赤の十分な色純度が得られていない。

この他、表示画像の色純度を低下させる原因となっている不要な光を低減する技術として、機能性色素による不要な光の吸収が挙げられる。これは、不要な光が存在する波長の光のみを吸収する機能性色素を用いて、不要な光を吸収させて色純度を向上させるという手法である。色素により表示画像の色純度を向上させる場合、色素の均一な広がりがあればよく、複雑な微細加工等の必要はない。そのため、機能性色素による表示画像の色純度の向上は、ＬＣＤの色純度を向上させる上で容易かつ有効な手段となり得る。しかしながら、機能性色素は高価であり、製品のコストを引き上げることへの影響を無視できない場合がある。このため、できるだけ少量の機能性色素で色純度を向上させる手法が待ち望まれている。

また、上記の青色発光ＬＥＤと緑色および赤色発光の蛍光体で構成された三波長白色ＬＥＤをバックライト光源に使用した透過型液晶表示装置には、多くの光学フィルムもしくは光学シートが使用されている。以下、フィルムとシートを区別することなくフィルムと記載する。これらの光学フィルムは、貼り合わされることなく装置内に組み込まれていることが多い。そのため、各フィルムとの間に空間ができる為、各フィルム表面での表面反射が増加し、光の透過効率が低下する。結果として、透過型液晶表示装置は、表示画面の輝度が低下した表示装置となっている。この輝度の低下とは、表示画面の明るさが失われることを意味する。テレビジョンとしての液晶表示装置は、表示画面の明るさに対する要求も非常に大きい。そのため、上記の液晶表示装置をテレビジョンとして用いる為には、もともとの三波長白色ＬＥＤ光源から発せられる光の透過効率の低下をできるだけ抑制した表示技術が望まれている。

本発明の課題は、青色発光ＬＥＤと緑色および赤色発光の蛍光体で構成された三波長白色ＬＥＤをバックライト光源に用いた透過型液晶表示装置において、光の透過効率を向上し、色純度の改善、画像コントラストを向上せしめることにより、鮮明かつ美しい、明るい画像の表示装置を低コストで実現するための、両面粘着層付き色補正フィルターを提供することにある。

前記の課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討を行った。その結果、例えば、拡散フィルムやプリズムシートに貼合配置することにより、広い色再現範囲を得ることが可能となることを見出し、また、該両面粘着層付き色補正フィルターが粘着剤層を有することにより、各光学部材間の空間（反射界面）をなくし光の透過効率を上げることが可能であることを見出し、本発明を完成した。

前記課題を解決するため、本発明は、青色発光ＬＥＤと緑色および赤色発光の蛍光体で構成された三波長白色ＬＥＤをバックライト光源に用いた透過型液晶表示装置に適用される、両面粘着層付き色補正フィルターであって、シアニン系化合物、スクアリリウム系化合物、テトラアザポルフィリン系化合物の中から選択された１種類以上の、可視光波長選択吸収色素を含有する透明樹脂層の両面に、粘着剤層と剥離処理された剥離フィルムとを順に積層してなり、前記可視光波長選択吸収色素は、４８０ｎｍ〜５１０ｎｍの間の波長領域に選択的な吸収極大値を有し、吸収半値幅が１００ｎｍ以下である色素、および５７０ｎｍ〜６００ｎｍの間の波長領域に選択的な吸収極大値を有し、吸収半値幅が１００ｎｍ以下である色素であり、前記バックライト光源と、液晶層より前記バックライト光源側に配置された偏光板との間にある光学部材同士を貼合するために、前記剥離フィルムを剥がして表出した粘着剤層を介して前記光学部材の間に貼合され、青色発光ＬＥＤと緑色および赤色発光の蛍光体で構成された三波長白色ＬＥＤをバックライト光源に用いた透過型液晶表示装置中に組み込まれる、両面粘着層付き色補正フィルターを提供する。

また、前記透明樹脂層は、透明樹脂からなるバインダーのガラス転移温度（Ｔｇ）が−２０〜１６０℃であることが好ましい。

本発明により、光の透過効率の低下を抑制したまま、青色発光ＬＥＤと緑色および赤色発光の蛍光体で構成された三波長白色ＬＥＤから発光せられる不要な波長領域の光を効果的に除去することが可能であり、好ましくは従来よりも少量の機能性色素で同様の効果を得ることが可能である。その結果、表示画像の輝度を維持したまま、低コストで色純度の改善や、好ましくは画像コントラストの向上が実現でき、明るく、鮮明な画像を提供することができる。

本発明に係る、可視光波長選択吸収色素を含有する透明樹脂層と粘着剤層を備える、両面粘着層付き色補正フィルターは、該両面粘着層付き色補正フィルター中に４８０ｎｍ〜５１０ｎｍの間の波長領域に選択的な吸収極大値を有し、吸収半値幅が１００ｎｍ以下である色素を含有し、および／または５７０ｎｍ〜６００ｎｍの間の波長領域に選択的な吸収極大値を有し、吸収半値幅が１００ｎｍ以下である色素を含有する。
４８０ｎｍ〜５１０ｎｍの間の波長領域に吸収極大値を有する色素を含有させることにより、この間に存在する青、および／または、緑の色純度を低下させる光を除去することが可能であり、５７０ｎｍ〜６００ｎｍの間の波長領域に吸収極大値を有する色素を含有させることにより、この間に存在する赤、および／または、緑の色純度を低下させる光を除去することが可能である。

本発明に用いる可視光波長選択吸収色素としては、４８０ｎｍ〜５１０ｎｍの間の波長領域に選択的な吸収極大値を有し、吸収半値幅が１００ｎｍ以下である色素、および／または５７０ｎｍ〜６００ｎｍの間の波長領域に選択的な吸収極大値を有し、吸収半値幅が１００ｎｍ以下である色素であれば、公知の色素を制限無く用いることが出来る。また染料および顔料に限定されない。
上記の可視光波長選択吸収色素を具体的に例示すると、スクアリリウム系、シアニン系、テトラアザポルフィリン系の化合物等が挙げられる。

図１は、本発明の両面粘着層付き色補正フィルター１の構成例を示すもので、可視光波長選択吸収色素２ａを含有する透明樹脂層２の少なくとも片面に、粘着剤層３，４と剥離処理された剥離フィルム５，６とを順に積層してなるものである。上記の剥離処理された剥離フィルムは、本発明の可視光波長選択吸収色素を含有する透明樹脂層と粘着剤層を備える両面粘着層付き色補正フィルターを他の光学部材に貼合使用する際には剥離して除去する。

（剥離処理された剥離フィルム）
剥離処理された剥離フィルム５，６を構成する材料は、特に制限されないが好ましくは可視領域で透明であり、またフレキシブル性を有するものである。より好ましくは耐熱性の良好な樹脂からなるプラスチックフィルムである。
そのようなプラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ジアセテート樹脂、トリアセテート樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、トリアセチルセルロース、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリウレタン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等からなる厚さが１０〜６００μｍの単層または複合フィルムが挙げられる。

剥離処理された剥離フィルムとして、さらに好ましいものは、上記透明プラスチックフィルムの片面に剥離剤を塗布したものである。剥離剤としては特に制限はなく、例えばパラフィンワックス、アクリル系、ウレタン系、シリコーン系、メラミン系、尿素系、尿素−メラミン系、セルロース系、ベンゾグアナミン系などの樹脂および界面活性剤を単独またはこれらの混合物を主成分とした有機溶剤もしくは水に溶解させた塗料をグラビア印刷法、スクリーン印刷法などの通常の印刷法で前記透明プラスチックフィルムに塗布、乾燥させて形成したものが挙げられる。

（粘着剤層）
粘着剤層３，４を構成する粘着剤としては、可視領域で透明であれば（すなわち、十分な透過率を有すれば）特に限定されない。この粘着剤としては、透明性の観点からは、アクリル系共重合体が好適に用いられる。例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤等いずれのものでもよいが、中でもアクリル系粘着剤が特に好ましい。これにより、透明性に優れ、粘着剤層３，４の耐候性を良好に維持することができる。
このような粘着剤成分の１つとして挙げられるアクリル系粘着剤としては、粘着性を与える低Ｔｇの主モノマー、接着性や凝集力を与える高Ｔｇのコモノマー、架橋や接着性改良のための官能基含有モノマー（モノエチレン性不飽和モノマー）等から成るものが用いられる。

主モノマーとしては、例えば、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ベンジル等のアクリル酸アルキルエステルや、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル等のメタクリル酸アルキルエステルが挙げられ、これらのものを１種または２種以上を混合して用いることができる。

コモノマーとしては、例えば、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ビニルエーテル、スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニル基含有化合物が挙げられる。
官能基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のカルボキシル基含有モノマー、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、アリルアルコール等のヒドロキシル基含有モノマー、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート等の三級アミノ基含有モノマー、アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド基含有モノマー、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｔ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−オクチルアクリルアミド等のＮ−置換アミド基含有モノマー、グリシジルメタクリレート等のエポキシ基含有モノマーが挙げられる。

このような材料を用いることにより、粘着性や凝集性、耐久性に優れ、また、モノマーの種類や組合せの選択により用途に応じた任意の品質、特性を得ることができる。
粘着剤成分の重量平均分子量は、３０万〜３００万が好ましく、５０万〜２００万がより好ましい。粘着剤成分の分子量が小さ過ぎると、粘着剤の粘着力や凝集力が劣り、耐ブリスター性が十分に得られず、分子量が大き過ぎると粘着剤が硬くなり、粘着性が不十分となって貼着の作業性が悪くなる。
また、粘着剤成分のガラス転移点（Ｔｇ）は、−２０℃以下であるのが好ましい。ガラス転移点が−２０℃を超える場合、使用温度によっては粘着剤が硬くなり、粘着性を維持できなくなることがある。

以上のような粘着剤は、架橋型、非架橋型のいずれのものも使用できる。架橋型の場合、エポキシ系化合物、イソシアナート系化合物、金属キレート化合物、金属アルコキシド、金属塩、アミン化合物、ヒドラジン化合物、アルデヒド系化合物等の各種架橋剤を用いる方法等が挙げられ、これらは、それぞれの有する官能基により適宜選択される。
粘着剤層に含まれる硬化性成分は、特に限定されないがエポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂等の熱硬化性を有するもの、または後述する放射線硬化性を有するもの等が挙げられるが、特に放射線硬化性を有するものが好ましい。これにより、硬化性成分を常温や低温下で、かつ非常に短時間で硬化を進行させることができ取扱性に優れる。

ここでいう、放射線硬化性とは、例えば、紫外線、レーザー光線、α線、β線、γ線、Ｘ線、電子線の照射により分子鎖の成長や架橋反応が誘起され、硬化性成分が硬化する性質のことを意味する。
このような放射線硬化性成分としては、特に限定されないが、例えばアクリル系モノマーまたはオリゴマーを有するものが好ましい。これにより耐候性の優れた粘着剤層を形成することができる。
このような放射線硬化性のアクリル系モノマーまたは／およびオリゴマーとしては、例えば、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（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、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート等が挙げられ、これらを１種または２種以上を混合して用いてもよい。
さらに、上記アクリル系モノマーまたはオリゴマーは、アクリロイル基を有する反応性モノマーまたはオリゴマーを含むものが好ましく、１分子中にアクリロイル基を２個以上有するものがより好ましい。１分子中にアクリロイル基を２個以上含むことにより、網目構造の形成が十分に行われ、粘着剤の凝集性がさらに向上し、良好な粘着剤層が得られる。

上記の放射線硬化性成分等の硬化性成分の含有量は、前記粘着剤成分１００重量部に対し、０．０５〜５０重量部が好ましく、０．１〜２０重量部がより好ましい。硬化性成分の量が少な過ぎると粘着剤の凝集力との関係で、発生したガスによる発泡や膨れの抑制効果が十分に得られない場合がある。一方、硬化性成分の量が多すぎると、粘着剤層が硬くなり過ぎて粘着力が低下するおそれが生じる。
硬化性成分は粘着剤成分とブレンドする場合、粘着剤成分との相溶性が良いものが好ましい。その他、硬化性成分を粘着剤成分の主ポリマーとの共重合体として用いることも可能である。

放射線硬化性成分を紫外線照射等により硬化させる場合、粘着剤層は光透過性を有するものが好ましく、例えば、実質的に透明または半透明（無色または有色）であるものがよく、これにより、粘着剤層の硬化を容易に行うことができる。
また、放射線硬化性成分を紫外線照射等により硬化させる場合、重合開始剤を添加してもよく、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル−ｐ−ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、α−メチルベンゾイン等のベンゾイン類、ジメチルベンジルケタール、トリクロルアセトフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のアセトフェノン類、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、２−ヒドロキシ−４’−イソプロピル−２−メチルプロピオフェノン等のプロピオフェノン類、ベンゾフェノン、メチルベンゾフェノン、ｐ−クロルベンゾフェノン、ｐ−ジメチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、２−クロルチオキサントン、２−エチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン等のチオキサントン類、ベンジル、ジベンゾスベロン、α−アシルオキシムエステル等が挙げられる。

このような重合開始剤の添加量は、上記放射線硬化性成分１００重量部に対し、０．５〜３０重量部程度とするのが好ましく、１〜２０重量部程度とするのがより好ましい。
一方、上記放射線硬化性成分を電子線照射により硬化させる場合には、前記重合開始剤の添加は不要であるが、この場合、酸素の存在により硬化反応が著しく阻害されるため、窒素等の不活性ガス雰囲気下で行う必要がある。あるいは、透明樹脂からなる剥離フィルムを貼着した状態で行うのが好ましい。

また、上記重合開始剤ともに、重合促進剤を用いることもでき、このような重合促進剤としては、例えば、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸エチル、ジメチルエタノールアミン、グリシン等が挙げられる。
なお、以上のような重合開始剤および重合促進剤は、保存時の安定性を向上するために、マイクロカプセル化して添加することもできる。
さらに、必要に応じて他の添加剤として、例えば、粘着付与剤、軟化剤（可塑剤）、充填剤、老化防止剤、シランカップリング剤等の各種添加剤を添加することができる。
粘着付与剤としては、例えば、ロジンおよびその誘導体、ポリテルペン、テルペンフェノール樹脂、クマロン−インデン樹脂、石油系樹脂、スチレン樹脂、キシレン樹脂が挙げられる。
軟化剤としては、例えば、液状ポリエーテル、グリコールエステル、液状ポリテルペン、液状ポリアクリレート、フタル酸エステル、トリメリット酸エステル等が挙げられる。

以上のような粘着剤成分および硬化性成分を主成分とする粘着剤層の形成方法としては、例えば、ダイまたはコンマコーター等による塗工が挙げられる。塗布の方法としては、例えば、フローコーター、ナイフコータ、ロールコーター、ディッピング等が挙げられる。
粘着剤層３，４の厚さ（乾燥膜厚さ）は、特に限定されないが、５〜１００μｍ程度、特に１０〜６０μｍ程度とするのが好ましい。

（可視光波長選択吸収色素を含有する透明樹脂層）
可視光波長選択吸収色素２ａを含有する透明樹脂層２と粘着剤層３，４とを分離することにより、粘着材に添加できなかった色素も使用することが可能となる。すなわちシアニン色素の様に吸光係数の大きい特徴を有するが、粘着材と反応して劣化してしまうために使用できなかった色素が使用可能となるといった利点が現れる。

前記の可視光波長選択線吸収色素がスクアリリウム系、シアニン系、テトラアザポルフィリン系の化合物等の中から選択された１種または２種類以上の色素であることが好ましい。
可視光波長選択線吸収色素を含有する透明樹脂層は、透明樹脂からなるバインダーに可視光波長選択線吸収色素を分散して形成することができる。本色素のバインダーとして用いる透明な高分子樹脂としては、共重合ポリエステル、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、アモルファスポリオレフィン、ポリイソシアネート、ポリアリレート、トリアセチルセルロース等の公知の透明プラスチックを用いることができる。
上記バインダーのガラス転移温度（Ｔｇ）は−２０〜１６０℃であることが好ましい。これにより、バインダー樹脂自体の耐候性が向上することになり、可視光波長選択線吸収色素を含有する透明樹脂層の波長選択線吸収性能が持続すると共に、可視光波長選択線吸収色素を含有する透明樹脂層の耐候性や物性がより向上することとなる。好ましくは、４０〜１３０℃であり、より好ましくは、７０〜１１０℃である。

上記バインダーの種類としては、例えば、（メタ）アクリル系樹脂、（メタ）アクリルウレタン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂、スチレン系樹脂、アルキド系樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂や、（メタ）アクリルシリコーン系樹脂、アルキルポリシロキサン系樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンアルキド樹脂、シリコーンウレタン樹脂、シリコーンポリエステル樹脂、シリコーンアクリル樹脂等の変性シリコーン樹脂、ポリフッ化ビニリデン、フルオロオレフィンビニルエーテルポリマー等のフッ素系樹脂等が挙げられ、熱可塑性樹脂でもよく、熱硬化性樹脂、湿気硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等の硬化性樹脂でもよい。また、エチレン−プロピレン共重合ゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム等の合成ゴム又は天然ゴム等の有機系バインダー樹脂；シリカゾル、アルカリ珪酸塩、シリコンアルコキシドやそれらの（加水分解）縮合物、リン酸塩等の無機系結着剤等の従来公知のバインダー樹脂等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、比較的低温で乾燥して波長選択線吸収性塗膜を形成することができる点で、（メタ）アクリル系樹脂、（メタ）アクリルウレタン系樹脂、（メタ）アクリルシリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンアルキド樹脂、シリコーンウレタン樹脂、シリコーンポリエステル樹脂、シリコーンアクリル樹脂等の変性シリコーン樹脂、ポリフッ化ビニリデン、フルオロオレフィンビニルエーテルポリマー等のフッ素系樹脂であることが好ましい。なお、アクリル系樹脂とメタクリル系樹脂をアクリル系樹脂ともいう。

可視光波長選択線吸収色素を含有する透明樹脂層を形成する際に、上述した以外の配合物として、例えば、溶剤や添加剤等を１種又は２種以上含んでいてもよい。このような溶剤としては、特に限定されず、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒；ｉｓｏ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、プロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル等のアルコール系溶媒；酢酸ブチル、酢酸エチル、セロソルブアセテート等のエステル系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒；ジメチルホルムアミド等の１種又は２種以上の有機溶剤が挙げられる。

また、添加剤としては、フィルムやコーティング膜等を形成する樹脂組成物に一般に使用される従来公知の添加剤等を用いることができ、例えば、レベリング剤；コロイド状シリカ、アルミナゾル等の無機微粒子、消泡剤、タレ性防止剤、シランカップリング剤、粘性改質剤、金属不活性化剤、過酸化物分解剤、可塑剤、潤滑剤、防錆剤、有機及び無機系紫外線吸収剤、無機系熱線吸収剤、有機・無機防炎剤、静電防止剤等が挙げられる。
色素の耐久性を向上するためにクエンチャーや酸化防止剤を配合することもできる。
このようなクエンチャーとしては、金属錯体系の材料が挙げられ、例えば、みどり化学社製の商品名「ＭＩＲ１０１」、住友精化社製の商品名「ＥＳＴ５」等が挙げられる。

酸化防止剤の代表的なものとしては、ヒンダードアミン系化合物、ヒンダードフェノール系化合物、ホスファイト系化合物等があり、これらを１種類、または２種類以上複合して用いることができる。
可視光波長選択線吸収色素を含有する透明樹脂層を塗布する方法としては、例えば、浸漬、吹き付け、刷毛塗り、カーテンフローコート、グラビアコート、ロールコート、スピンコート、ブレードコート、バーコート、リバースコート、ダイコート、スプレーコート、静電塗装等の方法が挙げられる。これらの場合には、可視光波長選択線吸収色素を含有する透明樹脂組成物に上述した有機溶剤を適宜混合させて塗布することができる。
上記可視光波長選択線吸収色素を含有する透明樹脂層の厚さとしては、使用用途等により適宜設定すればよく特に限定されるものではない。例えば、乾燥時の厚さを１〜５０μｍ、好ましくは、１〜２０μｍである。

本発明における可視光波長選択吸収色素を含有する透明樹脂層と粘着剤層を備えた両面粘着層付き色補正フィルターは、光拡散性付与を目的として、粘着材中に粒子を含有していても構わない。
使用する粒子としては、十分な光の拡散性が得られれば特に限定するものではないが、ベースとなる粘着材の屈折率と異なる屈折率を有する材質の粒子を好ましく用いることができる。具体的に例示すると、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の有機系の粒子、各種ガラス、シリカ、二酸化チタン、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、クレー、炭酸カルシウム等の無機系の粒子を制限なく用いることができる。中でも、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂を好ましく用いることができる。ベースとなる粘着材と粒子との屈折率の差としては、その絶対値が０より大きければ特に限定するものではないが、光の拡散性の観点から、好ましくは、０．０２〜０．５である。さらに好ましくは、０．０５〜０．２である。屈折率差の絶対値が０．０２より小さい場合、光は十分に拡散することができず、０．５より大きい場合は、光拡散層内での内部拡散が増加し、光線透過率が低くなる。また、使用する粒子は、単独、または、２種類以上の材質を同時に使用しても構わない。さらに、光学特性の観点から、使用する粒子は、透明、または、白色の粒子であることが好ましい。また、均一な拡散性の観点から、粒子は球状であることが好ましい。

使用する粒子の粒径としては、光の拡散性の観点から、一般的に０．５μｍ〜１００μｍの粒子を使用することができる。より好ましくは、１μｍ〜５０μｍである。さらに好ましくは、２μｍ〜３０μｍである。粒子径が０．５μｍより小さい場合、十分な光拡散性が得られず、レイリー散乱による着色が生じる可能性があり、１００μｍより大きい場合は、粘着材の平滑性・透過性が低下し、ギラツキが生じるなど画像の視認性が悪化し、さらには粘着性能が低下する場合がある。
使用する粒子は、拡散性を実現できれば特に制限するものではないが、一般的に光の拡散性の観点から、粒度分布をある程度有することが好ましく、また、異なる屈折率を有する粒子を同時に使用することが好ましい。

含有させる粒子の量としては、粘着材の厚み、色素の添加量、および、目的とする光学特性により決定されるが、光の拡散性の観点から、通常、粘着材を構成する樹脂に対して重量比で１．０重量％〜５０重量％である。粒子の含有量が１．０重量％より低い場合、十分な光の拡散性を得ることができず、５０重量％より高い場合は、樹脂との混和性および分散性が低下し、粘着性も低下する場合がある。より好ましくは、１．０重量％〜４０重量％である。さらに好ましくは、２．５重量％〜３０重量％である。また、粒子の分散性を向上する為に、粒子表面の表面改質を行っても構わない。

本発明の波長選択吸収色素を含有する透明樹脂層と粘着剤層を備える両面粘着層付き色補正フィルターの作製方法を具体的に例示すると、使用する色素を、メチルエチルケトン、酢酸エチル、トルエンなどの一般的な汎用溶剤に目的とする光学特性を有するように決定された量を溶解させ、ベースとなるバインダーに添加する。さらに、このバインダーに、所定の色素を含有した塗料を調製する。色素の添加には公知のあらゆる装置および技術を用いることが可能である。調製した塗料を、透明基材フィルム、もしくは剥離処理された剥離フィルムの上に、塗工、乾燥して、片方の主面上に剥離処理された剥離フィルムを有した可視光波長選択吸収色素を含有する透明樹脂層を作製する。塗工方法としては、上で述べたあらゆる方法を使用することができる。さらに、もう一方の主面上に別の剥離処理された剥離フィルム上に形成された粘着剤層をラミネートすることにより、両方の主面上に剥離処理された剥離フィルムを有した可視光波長選択吸収色素を含有する透明樹脂層と粘着剤層を備える両面粘着層付き色補正フィルターを作製する。

さらに、可視光波長選択吸収色素を含有する透明樹脂層側の剥離処理された剥離フィルムを剥がしながら、もう一方の主面上に別の剥離処理された剥離フィルム上に形成された粘着剤層をラミネートすることにより、両方の主面上に剥離処理された剥離フィルムを有した可視光波長選択吸収層とその両面に粘着剤層を備える両面粘着層付き色補正フィルターを作製する。
なお、本発明の可視光波長選択吸収色素を含有する透明樹脂層と粘着剤層を備える両面粘着層付き色補正フィルターの作製方法はこれに限定されるものではない。

本発明の両面粘着層付き色補正フィルターは、可視光波長選択吸収色素２ａを含有する透明樹脂層２の片面に、粘着剤層３と剥離処理された剥離フィルム５とを順に積層してなるものであっても良い。また、図２に示す両面粘着層付き色補正フィルター７のように、片面にハードコート膜などの機能性コーティング膜８が設けられた透明基材フィルム９を、可視光波長選択吸収色素２ａを含有する透明樹脂層２の片面に、粘着剤層４を介して貼合しても良い。

また、本発明の可視光波長選択吸収色素を含有する透明樹脂層と粘着剤層を備える両面粘着層付き色補正フィルターは、表示画像の色純度向上フィルターとしての役割を果たすだけでなく、表示装置に具備されている光学部材同士の貼合が可能である。従来、光学部材間に存在していた空間により、部材表面で界面反射が生じることから、光の透過効率が低下する問題があった。本発明の可視光波長選択吸収色素を含有する透明樹脂層と粘着剤層を備える両面粘着層付き色補正フィルターによりこの空間を無くすことができるため、部材表面での界面反射がなくなり光源の光を効率よく利用することが可能となる。光の利用効率が上がることにより、従来問題とされていた光線透過率の低下（輝度低下）を抑制することが可能であり、色素による色調の設計範囲が広がるなどの利点が得られる。
例えば図３に示すように、可視光波長選択吸収色素２ａを含有する透明樹脂層２の片側に、粘着剤層３を介して拡散フィルム１１を貼合し、反対側に、粘着剤層４を介してプリズムシート１２を貼合することができる。

図４および図５に、透過型液晶表示装置におけるバックライト光源２０から液晶層２９までの部分構成例を示す。
この構成例では、バックライト光源２０は、青色発光ＬＥＤと緑色および赤色発光の蛍光体で構成された三波長白色ＬＥＤ２１を複数、基板２２上に配置してなるものである。三波長白色ＬＥＤ２１は、ＬＥＤが発光する青色光と、青色光により励起される蛍光体発光（緑色発光と赤色発光）との組み合わせにより混色させて白色光を実現している。蛍光体は、青色光により緑色および赤色を発光する蛍光体を用いる他、青色光により緑色を発光する蛍光体と青色光により赤色を発光する蛍光体を併用するのでも良い。

これらの三波長白色ＬＥＤ２１は、ＬＥＤ用基板２２上に配置されている。ＬＥＤ用基板２２は、透過型液晶表示装置の表示面積に応じた寸法を有し、三波長白色ＬＥＤ２１は二次元的（図４および図５の左右方向および紙面に垂直な方向）に配置されている。また、基板２２上には、ＬＥＤ２１の発光を透過型液晶表示装置の視覚側（図４および図５の上方）に反射する反射シート２３が設けられている。バックライト光源２０と液晶層２９との間には、拡散フィルム２４、プリズムシート２５、輝度向上フィルム２６、偏光板２７、ガラス基板２８が設けられている。
なお、バックライト光源から面状の発光を得る構成としては、ＬＥＤ２１を二次元的に配置し、拡散フィルム２４を通じて面内の光強度を均一化する構成の他、導光板の側部に一次元的にＬＥＤを配置し、ＬＥＤの発光を導光板内部で反射もしくは散乱させて面状に出射させる構成も採用可能である。

偏光板２７は、特定の偏光成分のみを通過する機能を有したフィルムであり、少なくとも、液晶層２９よりバックライト光源２０側に配置される。なお、図示しないが液晶層２９より視覚側にも第２の偏光板を配置することができる。
液晶層２９よりバックライト光源２０側に偏光板２７を配置し、バックライト光源２０から発せられた光が液晶層２９に達する前に偏光板２７を通過することで、液晶層２９に所定の偏光成分のみが入射される。偏光板２７には吸収型、反射型のいずれも用いることができる。反射型偏光板であれば、通過させる偏光成分と異なる偏光成分を光源２０側に反射させ、バックライトユニット内における反射や散乱を経て光の振動方向が変化してから再び偏光板２７に入射することにより、偏光板２７を通過する偏光成分の割合を増加し、透過型液晶表示装置の輝度を向上することができる。

本発明の両面粘着層付き色補正フィルター１は、剥離フィルム５，６が剥離され、可視光波長選択吸収色素２ａを含有する透明樹脂層２と粘着剤層３，４を備える両面粘着層付き色補正フィルターＦとして、バックライト光源２０と、偏光板２７との間にある光学部材に貼合して、三波長白色ＬＥＤ２１をバックライト光源２０に用いた透過型液晶表示装置中に組み込まれている。
なお、本発明において光学部材とは、透過型液晶表示装置の中でバックライト光源２０から発せられた光が通過する、任意の部材を意味する。例えば、図４および図５の構成例では、拡散フィルム２４、プリズムシート２５、輝度向上フィルム２６、偏光板２７、およびガラス基板２８はいずれも光学部材である。このうちバックライト光源２０と偏光板２７との間にある光学部材としては、拡散フィルム２４、プリズムシート２５、および輝度向上フィルム２６がある。

図４に示す構成の場合、両面粘着層付き色補正フィルターＦが拡散フィルム２４とプリズムシート２５との間に組み込まれている。この構成では、例えば図３に示される、両面粘着層付き色補正フィルターＦを拡散フィルム１１とプリズムシート１２との間に貼合した部材１０を作製してから透過型液晶表示装置中に組み込むようにすることもできる。
図５に示す構成の場合、両面粘着層付き色補正フィルターＦがプリズムシート２５と輝度向上フィルム２６との間に組み込まれている。

輝度向上フィルム２６は、偏光フィルム２７で吸収されない位相の光を透過させ、吸収される位相の光を選択的に反射する機能を有している。そのため、輝度向上フィルム２６により反射した光は、再び光源２０側へと透過（逆透過）し、反射シート２３で反射された後、再度透過（正透過）する。このようにバックライトユニット内の光源と輝度向上フィルム２６の間では、輝度向上フィルム２６を透過しなかった可視光波長選択吸収色素２ａを含有する透明樹脂層２と粘着剤層３，４を備える両面粘着層付き色補正フィルターＦ中の光路長が実質的に伸びる為、色素２ａの吸収能をより効果的に利用することが可能となる。その結果、青色発光ＬＥＤと緑色および赤色発光の蛍光体で構成された三波長白色ＬＥＤ２１をバックライト光源２０に用いた透過型液晶表示装置の最前面に両面粘着層付き色補正フィルターとして用いる場合と比較して、同等の色再現性を得る為に使用する色素の量を低減することが可能である。具体的には、２分の１〜４分の３程度に低減することが可能となる場合がある。

なお、本発明の可視光波長選択吸収色素を含有する透明樹脂層と粘着剤層を備える両面粘着層付き色補正フィルターを用いた青色発光ＬＥＤと緑色および赤色発光の蛍光体で構成された三波長白色ＬＥＤをバックライト光源に用いた透過型液晶表示装置は上記構成に限定されるものではなく、各部材の間に、紫外線カット能等、その他機能を有する層、および／または、部材を有していても構わない。

本発明の可視光波長選択吸収色素を含有する透明樹脂層と粘着剤層を備える両面粘着層付き色補正フィルターは、４８０ｎｍ〜５１０ｎｍの波長領域における光線透過率の最小値が１０％〜７０％および／または５７０ｎｍ〜６００ｎｍの波長領域における光線透過率の最小値が１０％〜７０％であることが輝度維持率および色純度の観点から好ましい。その適正光線透過率は青色発光ＬＥＤと緑色および赤色発光の蛍光体で構成された三波長白色ＬＥＤの不要光量の削減を輝度とのバランスで決められる。

本発明の可視光波長選択吸収色素を含有する透明樹脂層と粘着剤層を備える両面粘着層付き色補正フィルターの光線透過率は、常法を用いて測定することができる。具体的には、日本分光（株）分光光度計（Ｖ５７０）を用い、可視領域の光線透過率を測定する方法が挙げられる。

また、本発明の可視光波長選択吸収色素を含有する透明樹脂層と粘着剤層を備える両面粘着層付き色補正フィルターは、全光線透過率が５０％以上、更に好ましくは７０％以上であることが、視認性の観点から好ましい。全光線透過率が５０％より低い場合、表示画像自体が暗く感じられるディスプレイとなってしまい好ましくない。本発明の両面粘着層付き色補正フィルターの視感平均透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１に基づいて測定することができる。具体的には、日本電色（株）ヘイズメーター（ＮＤＨ−２０００）を用いて測定する方法が挙げられる。

上記のごとく得られた可視光波長選択吸収色素を含有する透明樹脂層と粘着剤層を備える両面粘着層付き色補正フィルターを用いた青色発光ＬＥＤと緑色および赤色発光の蛍光体で構成された三波長白色ＬＥＤをバックライト光源に用いた液晶表示装置は、光源から放出される不要な発光を除去することが可能であり、輝度の低下を抑制しながら、色純度、コントラストが向上した美しい画像を提供することが可能である。

また、可視光波長選択吸収色素は紫外線によって劣化することがある為、色素を通過する光は、紫外線がカットされたものであることが好ましい。この紫外線カット能は色素が含有されている層よりも光源側に付与されることにより、耐久性はさらに向上することが期待できる。そのため、本発明の液晶表示装置においては、本フィルムを配備する位置よりもより光源に近い側に配設される部材に紫外線カット能を有していることが好ましい。
具体的に例示すると、青色発光ＬＥＤと緑色および赤色発光の蛍光体で構成された三波長白色ＬＥＤ２１をバックライト光源２０に用いた透過型液晶表示装置においては、紫外線カット能を有した拡散フィルム２４（または導光板）とともに、本発明の可視光波長選択吸収色素を含有する透明樹脂層と粘着剤層を備える両面粘着層付き色補正フィルターＦを使用することが好ましい形態の１つとなる。

本発明の両面粘着層付き色補正フィルターは、青色発光ＬＥＤと緑色および赤色発光の蛍光体で構成された三波長白色ＬＥＤを光源とする白色光の色補正を行い、表示画像の色再現性を向上させることに利用できる。

本発明の両面粘着層付き色補正フィルターの一形態例を示す模式的断面図である。 本発明の両面粘着層付き色補正フィルターの別の形態例を示す模式的断面図である。 本発明の両面粘着層付き色補正フィルターを拡散フィルムとプリズムシートとの間に貼合した例を示す構成図である。 本発明の両面粘着層付き色補正フィルターを透過型液晶表示装置に組み込んだ構成の一例を示す構成図である。 本発明の両面粘着層付き色補正フィルターを透過型液晶表示装置に組み込んだ構成の別の例を示す構成図である。 三波長白色ＬＥＤの発光スペクトルの一例を示すグラフである。

符号の説明

１…両面粘着層付き色補正フィルター、２…透明樹脂層、２ａ…可視光波長選択吸収色素、３，４…粘着剤層、５，６…剥離フィルム、７…両面粘着層付き色補正フィルター、８…機能性コーティング膜、９…透明基材フィルム、１１…拡散フィルム、１２…プリズムシート、２０…バックライト光源、２１…三波長白色ＬＥＤ、２２…ＬＥＤ用基板、２３…反射シート、２４…拡散フィルム、２５…プリズムシート、２６…輝度向上フィルム、２７…偏光板（偏光フィルム）、２８…ガラス基板、２９…液晶層、Ｆ…剥離フィルムを剥離した両面粘着層付き色補正フィルター。

Claims (2)

1. 青色発光ＬＥＤと緑色および赤色発光の蛍光体で構成された三波長白色ＬＥＤをバックライト光源に用いた透過型液晶表示装置に適用される、両面粘着層付き色補正フィルターであって、
   シアニン系化合物、スクアリリウム系化合物、テトラアザポルフィリン系化合物の中から選択された１種類以上の、可視光波長選択吸収色素を含有する透明樹脂層の両面に、粘着剤層と剥離処理された剥離フィルムとを順に積層してなり、
   前記可視光波長選択吸収色素は、４８０ｎｍ〜５１０ｎｍの間の波長領域に選択的な吸収極大値を有し、吸収半値幅が１００ｎｍ以下である色素、および５７０ｎｍ〜６００ｎｍの間の波長領域に選択的な吸収極大値を有し、吸収半値幅が１００ｎｍ以下である色素であり、
   前記バックライト光源と、液晶層より前記バックライト光源側に配置された偏光板との間にある光学部材同士を貼合するために、前記剥離フィルムを剥がして表出した粘着剤層を介して前記光学部材の間に貼合され、青色発光ＬＥＤと緑色および赤色発光の蛍光体で構成された三波長白色ＬＥＤをバックライト光源に用いた透過型液晶表示装置中に組み込まれる、両面粘着層付き色補正フィルター。
2. 前記透明樹脂層は、透明樹脂からなるバインダーのガラス転移温度（Ｔｇ）が−２０〜１６０℃であることを特徴とする請求項１に記載の両面粘着層付き色補正フィルター。

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