JP6653711B2

JP6653711B2 - 直下型バックライトユニット

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Publication number: JP6653711B2
Application number: JP2017557708A
Authority: JP
Inventors: 齊藤　之人; 之人齊藤; 浩太郎保田
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2020-02-26
Anticipated expiration: 2036-12-20
Also published as: CN108474522A; US10578918B2; US20180299730A1; JPWO2017110084A1; WO2017110084A1; CN108474522B

Description

本発明は、液晶表示装置に用いられるバックライトユニットに関し、特には、直下型のバックライトユニットに関する。

液晶表示装置（以下、ＬＣＤ（liquid crystal display）とも言う）は、消費電力が小さく、省スペースの画像表示装置として年々その用途が広がっている。液晶表示装置は、一例として、バックライトユニット、バックライト側偏光板、液晶パネル、および視認側偏光板などを、この順で設けられた構成となっている。

バックライトユニットとしては、光源が出射面の下に配置された直下型バックライトユニットと、光源が出射面に対して側方に配置されたサイドライト型バックライトユニットとが知られている。

バックライトユニットは、画像の輝度や視認性など、ＬＣＤの性能に大きな影響を与える。そのため、バックライトユニットが出射する光（バックライト）の輝度を向上するための各種提案が行われている。

例えば、バックライトユニットの出射面側に輝度向上フィルムとして反射型偏光板を配置することが提案されている。反射型偏光板は、所定の偏光を透過し、それ以外の偏光を反射するものである。反射型偏光板を用いることにより、バックライト側偏光板に対応する直線偏光のみを透過してバックライト側偏光板に入射させ、それ以外の偏光を反射させてバックライトユニット内で再帰反射を繰り返させ、再度、反射型偏光板に入射させて再利用することができる。

特許文献１には、直下型のバックライトユニットにおいて、光源からの光を出射する拡散の出射面側に反射型偏光子を備え、光源の拡散板とは逆側に反射板を配置して、反射型偏光子により反射された光を反射板により再度反射型偏光子へと反射させることにより、輝度向上を図る構成が提案されている。

また、特許文献２は、光源と拡散板との距離を増大させることなく、両者間における混光を促進させて均一な光線分布を実現する構成として、光源と拡散板との間に、半透過半反射層を備えた直下型のバックライトユニットが提案されている。

特開昭６３−１６８６２６号公報特開２０１２−２０４３４５号公報

特許文献１および２に記載されているように、従来の一般的な直下型バックライトユニットは、拡散板を備えている。特許文献１では、反射型偏光子により反射された直線偏光の偏光面を拡散板によりランダムにして再利用するよう構成されているため、１回の反射で再利用できる反射光量は小さく、何度も反射を繰り返して再利用が可能となるが、反射を繰りかえすことにより、迷光が増加して輝度向上効果が十分でなかった。
また、特許文献２のように光源と拡散板との間に、半透過半反射膜を備えた構成においては、薄型化を図ったことで反射回数が増加するために、やはり迷光が増加して輝度が小さくなるという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑み、ＬＣＤ等に用いられるバックライトユニットであって、光の利用効率をより向上させて、高輝度な光（バックライト）を出射できる直下型のバックライトユニットを提供することを目的とする。

本発明の直下型バックライトユニットは、裏面側反射板と、
裏面側反射板の反射面側に配置された光源と、
光源を介し裏面側反射板と対向して配置された反射板であって、光源側の面からその面に対向する出射側の面に貫通する、光を透過させる複数の微小開孔を有し、光源側の面、および、出射側の面がいずれも反射面であり、出射側の面の偏光解消度が６０％以下である有孔反射板と、
有孔反射板の出射側の面側に配置された円偏光反射フィルムとを備えている。

なお、本発明において「偏光解消度」は、微小開孔のない平坦な反射面で測定したものとする。偏光解消度の測定方法については後述する。
「微小開孔」とは、開孔の開口径が１ｍｍ以下である貫通孔をいうものとする。
また、裏面側反射板の「裏面」とは、バックライトユニットの出射面を表面とした場合の、その表面と対向するバックライトユニットの裏面をいう。

本発明の直下型バックライトユニットは、有孔反射板の光源側の面の偏光解消度が９０％以上であることが好ましい。

本発明の直下型バックライトユニットにおいては、有孔反射板の出射側の面が鏡面反射面であることが好ましい。

本発明の直下型バックライトユニットにおいては、有孔反射板の出射側の面における微小開孔の開口の面積率が１０％以上５０％以下であることが好ましい。

本発明の直下型バックライトユニットにおいては、有孔反射板の出射側の面における微小開孔の開口径に対する有孔反射板の厚みの比が２以上であることが好ましい。

本発明の直下型バックライトユニットにおいては、有孔反射板の光源側の面側の微小開孔の開口にレンズを備えていてもよい。

本発明の直下型バックライトユニットにおいては、円偏光反射フィルムは、有孔反射板側から順に配置されたλ／４フィルムと、直線偏光反射フィルムとからなるものであってもよいし、コレステリック液晶層を含むものであってもよい。

本発明の直下型バックライトユニットにおいては、光源と有孔反射板との間に、光源からの光を受け、光と異なる波長の光を出射する波長変換層を備えていてもよい。

本発明の直下型バックライトユニットは、裏面側反射板と、裏面側反射板の反射面側に配置された光源と、光源を介し裏面側反射板と対向して配置された反射板であって、光源側の面からその面に対向する出射側の面に貫通する、光を透過させる複数の微小開孔を有し、光源側の面、および、出射側の面がいずれも反射面であり、出射側の面の偏光解消度が６０％以下である有孔反射板と、有孔反射板の出射側の面側に配置された円偏光反射フィルムとを備えた構成により、高輝度な光（バックライト）を出射することができる。

本発明の第１の実施形態のバックライトユニットの概略構成を示す断面模式図である。有孔反射板の出射面側を示す平面模式図である。本発明の第１の実施形態のバックライトユニットの設計変更例を示す断面模式図である。本発明の第２の実施形態のバックライトユニットの概略構成を示す断面模式図である。本発明の第３の実施形態のバックライトユニットの概略構成を示す断面模式図である。

以下、図面を参照して、本発明のバックライトユニットの実施形態を詳細に説明する。

なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」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範囲を意味する。

本発明の直下型バックライトユニットは、主にＬＣＤ（液晶表示装置）に用いられるもので、ＬＣＤにおいて、画像を表示するための光（バックライト）を、液晶セル（液晶による画素）を配列してなる液晶パネルに出射するためのものである。

図１は、本発明の第１の実施形態の直下型バックライトユニットの概略構成を示す断面模式図である。
図１に示す本実施形態のバックライトユニット１０は、裏面側反射板１２と、裏面側反射板１２の反射面１２ａ側に配置された光源１４と、光源１４を介して裏面側反射板１２と対向して配置された反射板であって、光源１４側の面２１からその面２１と対向する出射側の面２２へと貫通する、光を透過させる複数の微小開孔２４を有し、光源側の面２１および出射側の面２２がいずれも光を反射する反射面であり、出射側の面２２の偏光解消度が６０％以下である有孔反射板２０と、有孔反射板２０の出射側の面２２側に配置された円偏光反射フィルム３０とを備えている。なお、以下において、有孔反射板２０の光源側の面２１を光源側反射面２１、出射側の面２２を出射側反射面２２と称する。
図１中に破線で示す光学部材は、ＬＣＤに通常設けられる、液晶パネルに入射する光を所定の直線偏光にするためのバックライト側偏光板３９である。

本バックライトユニット１０において、光源１４から出射した光Ｌは、裏面側反射板１２の反射面１２ａと有孔反射板２０の光源側反射面２１との間で繰り返し反射され、有孔反射板２０の微小開孔２４を透過して円偏光反射フィルム３０側の開口２４ａから出射される。そして開口２４ａから出射された光Ｌは、円偏光反射フィルム３０に入射される。円偏光反射フィルム３０に入射した光Ｌのうち、所定の向きの円偏光（ここでは、左円偏光Ｌ_Ｌ）は円偏光反射フィルム３０の作用により反射される。一方、円偏光反射フィルム３０に入射した光Ｌのうち、他の円偏光（ここでは、右円偏光Ｌ_Ｒ）成分は円偏光反射フィルム３０を介して、バックライト側偏光板３９を透過する向きの直線偏光（これを第１の直線偏光Ｌ_１とする。）として出射される。なお、円偏光反射フィルム３０で反射された左円偏光Ｌ_Ｌは、有孔反射板２０の出射側反射面２２で反射されて右円偏光Ｌ_Ｒに変換され再利用される。この反射光の再利用により、高輝度な光をバックライト側偏光板３９（液晶パネル）に入射することが可能となっている。

本例において、円偏光反射フィルム３０は、有孔反射板２０側から順にλ／４フィルム３２および第１の直線偏光Ｌ_１を透過して第１の直線偏光Ｌ_１と直交する第２の直線偏光Ｌ_２を反射する直線偏光反射フィルム３４が配置されてなる。したがって、円偏光反射フィルム３０に入射した光は、λ／４フィルム３２を介して直線偏光反射フィルム３４に入射し、この直線偏光反射フィルム３４により第１の直線偏光Ｌ_１が透過され、第２の直線偏光Ｌ_２が反射される。そして、この第２の直線偏光Ｌ_２はλ／４フィルム３２に再入射して所定方向の円偏光（左円偏光Ｌ_Ｌ）として有孔反射板２０側に出射される。左円偏光Ｌ_Ｌは有孔反射板２０の出射側反射面２２で反射されて右円偏光Ｌ_Ｒに変換され、再度λ／４フィルム３２を透過する際にλ／４の作用により第１の直線偏光Ｌ_１に変換されて出射される。

有孔反射板２０に設けられている微小開孔２４は、光Ｌを透過する光透過性を有していればよく、開孔２４内は空間であってもよいし、光に対して透明な透明材料により埋め込まれていても構わない。なお、ここで、光透過性を有するとは、入射光に対する光透過率が６０％以上であることを意味する。

図２は、有孔反射板２０の出射側反射面２２の法線方向から見た平面図である。有孔反射板２０は、所定厚さの矩形板に所定のサイズの貫通孔（微小開孔）が所定ピッチで多数設けられたものである。図２においては、微小開孔２４の二次元配列は偶数行列と奇数行列とが互いに半ピッチずれた配置（所謂、千鳥状配置）とされているが、微小開孔２４の配列および配列ピッチに、特に制限はない。微小開孔２４の配列は、図２に示す配列に限らず、偶数行列と奇数行列が一致した行列配置（所謂、格子状配置）であってもよいし、ランダムであってもよい。また、出射面内における輝度を均一にするために、微小開孔２４は光源１４との距離を考慮した面内分布で配列されていてもよい。例えば、光源１４の直上となる位置は避けて微小開孔２４を形成したり、光源位置から離れるにつれて微小開孔の密度が高くなるように形成したりするなどである。また、微小開孔２４の配列ピッチは、なるべく細かい方がよく、隣接する微小開孔間の距離は０．０１〜１．０ｍｍが好ましい。
なお、図１において、光源１４は１つのみ記載しているが、バックライトユニット１０においては複数の光源１４が備えられている。１つの光源１４当たりの微小開孔の数に制限はないが１つの光源１４について微小開孔は２以上であることが好ましい。

微小開孔２４は有孔反射板２０の反射面２１、２２に対して垂直に形成されていてもよいし、斜めに形成されていてもよい。微小開孔２４の開口２４ａ、２４ｂの形状は、特に限定されるものではなく、円形に限らず、楕円、弧状、多角形などであってもよい。また微小開孔２４の開口２４ａおよび２４ｂの形状は同一であっても、異なっていてもよい。微小開孔２４は、反射面２１、２２に平行な断面の形状が開口形状と一致する柱状（あるいは斜柱状）の貫通孔であることが好ましいが、１つの微小開孔において異なる厚み位置で異なる断面形状を有していても構わない。また、微小開孔２４は、光源側反射面２１側から出射側反射面２２に向かって開口径が徐々に小さくなる形状を有していてもよい。

また、有孔反射板２０の厚みをｔとし、出射側反射面２２における微小開孔２４の開口径をｄとするとき、厚みｔの開口径ｄに対する比ｔ／ｄが２≦ｔ／ｄであることが好ましい。すなわち、有孔反射板２０の厚みｔが微小開孔２４の開口径の２倍以上であることが好ましい。より好ましくは、２≦ｔ／ｄ≦５である。
なお、開口径ｄは、開口２４ａが円形であればその直径であり、開口２４ａが円でない場合には、開口面積と同一面積の円の直径（円相当径）をいうものとする。

また、微小開孔２４の開口径ｄも、特に限定されるものではない。例えば、開口径ｄは１ｍｍ以下、あるいは０．１ｍｍ以下とすることもできる。

有孔反射板２０の光源側反射面２１は、光源１４側から入射する光を効率的に反射する反射面であればよく、その偏光解消度は特に制限されない。なお、ここで、反射面として機能するのは、光源側反射面２１のうち微小開孔２４の開口２４ｂを除く領域である。光源側反射面２１の反射率は高い方が好ましく、具体的には反射率が９０％以上であることが好ましく、９５％以上であることがより好ましい。この光源側反射面２１は、裏面側反射板１２の反射面１２ａとの間で光を効率よく混ぜ合わせるために、偏光解消度は大きい方が好ましく、具体的には偏光解消度が９０％以上であることが好ましい。また、光源側反射面２１は、正反射のみならず、拡散反射させるものであってもよい。光源側反射面２１を構成する材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）に白色顔料が混入された白色ポリエチレンテレフタレート（以下において、白色ＰＥＴという。）が好適であるが、これに限るものではない。

有孔反射板２０の出射側反射面２２は、円偏光反射フィルム３０側から入射する光（主として円偏光反射フィルム３０で反射された反射光）を反射する反射面であり、かつ偏光解消度が６０％以下である。なお、ここで、反射面として機能するのは、出射側反射面２２のうち開口２４ａを除く領域である。出射側反射面の反射率は高い方が好ましく、具体的には反射率が９０％以上であることが好ましく、９５％以上であることがより好ましい。

円偏光反射フィルム３０によって反射された円偏光Ｌ_Ｌは、出射側反射面２２に入射し、この出射側反射面２２において正反射して偏光の向きが反転されて、円偏光反射フィルム３０が透過する向きの円偏光Ｌ_Ｒとして再度円偏光反射フィルム３０に入射される。この出射側反射面２２において再帰反射光の一部が拡散反射されても、また、偏光解消が生じても、複数回の反射を経て再利用され得るが、反射を繰り返すことにより迷光が生じ利用できなくなる光量が増加するため、出射側反射面２２は拡散反射が小さいことが好ましく、かつ、偏光解消度が小さい方が好ましい。

出射側反射面２２の偏光解消度は６０％以下であれば、反射光の再帰利用による輝度向上の効果を十分に得ることができるが、偏光解消度は３０％以下がより好ましく、１０％以下が更に好ましい。

また、偏光解消度が小さく偏光状態を維持したまま光を正反射できるので、出射側反射面２２は鏡面反射面であることが好ましい。なお、鏡面反射面は、異なる材料を積層した多層膜の鏡面反射板から構成されているよりも、単層膜の鏡面反射板から構成されている方が低い偏光解消度を得やすく、単層膜の鏡面反射板の中でも、銀、アルミニウムあるいはスズ等の金属を蒸着してなる単層膜の鏡面反射板から構成されるものが好ましい。その中でも、銀を蒸着してなる鏡面反射板が特に好ましい。なお、単層膜には、同じ材料からなる膜を複数層積層した膜も含む。

有孔反射板２０の光源側反射面２１および出射側反射面２２の反射率および偏光解消度は、以下のように測定するものとする。

−反射率−
自動絶対反射率測定装置Ｍ−５００Ｖ（日本分光製）に、測定対象となるサンプルを置き、サンプル表面（反射面）の法線に対して角度５°で入射させた光の反射率を測定し、これをその反射面の反射率とする。本明細書において有孔反射板の反射面の反射率とは開口を備えていない反射面における反射率である。

−偏光解消度−
平行光を透過軸０°の偏光子を透過させた後、遅相軸４５°のλ／４板を通してサンプル表面（反射面）の法線に対して角度５°で入射させ、その反射光を出射側のλ／４板を通した後で検光子を通し、色彩輝度計（ＢＭ−５（トプコン製））を配置し、輝度を測定する。
測定時、出射側のλ／４板と検光子を適時回転させ、最小輝度(Ymin)と最大輝度(Ymax)となる角度を見出し、その最小輝度および最大輝度から下記式（１）より偏光解消度を算出する。
偏光解消度＝100×（1−（Ymax - Ymin）/（Ymax + Ymin））式（１）
本明細書において有孔反射板の反射面の偏光解消度とは開口を備えていない反射面における偏光解消度である。

有孔反射板２０の出射側反射面２２における微小開孔２４の開口２４ａの面積率（面２２の開口領域を含む全面積に対する、複数の微小開孔２４の開口２４ａの合計面積の割合）が１０％以上５０％以下であることが好ましい。開口２４ａの面積率が１０％以上であれば、光源側から透過する光量の低下を抑制することができ、５０％以下であれば、円偏光反射フィルム３０において反射されて出射側反射面２２に入射される反射光を再度円偏光反射フィルム３０に反射させる割合を一定量以上に保つことができ、輝度向上効果を得ることが可能となる。

なお、上記のような有孔反射板２０は、例えば、白色ＰＥＴの一面に銀等の金属を蒸着して、一方の面が金属鏡面、他方の面が白色ＰＥＴである両面反射板を作製し、その両面反射板に所望の開口率となるように所定形状の貫通孔をあけることにより得ることができる。また、有孔反射板２０は、透明なＰＥＴフィルムに金属鏡面を形成し、金属鏡面を備えたＰＥＴフィルムを白色ＰＥＴと貼り合せて、一方の面が金属鏡面、他方の面が白色ＰＥＴである両面反射板を作製し、上記と同様に貫通孔をあけることによっても得ることができる。

貫通孔（微小開孔）は、エッチング法を用いて形成する方法、またはパンチを用いて形成する方法が挙げられる。また、微小開孔の数が少ない場合には、レーザ加工により形成してもよい。

（光源）
光源１４としては、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)等の点光源であってもよいし、棒状の蛍光等などのライン光源であってもよく、従来の直下型バックライトユニットで用いられている公知の光源を、各種、利用することができる。光源１４は反射板１２の反射面１２ａ側に配置される。光源１４が点光源であるとき、複数の点光源が二次元アレイ状に配列されていればよい、また、光源１４がライン光源であるとき、その長手方向に直交する方向に、複数配列されていればよい。

（裏面側反射板）
裏面側反射板１２は、光源１４から出射された光Ｌを反射する反射面１２ａを有するものであればよく、従来の直下型バックライトユニットで用いられている公知の反射板を、各種、利用することができる。光を効率的に用いるために、吸収が小さく反射率が高い反射面を有することが好ましい。偏光解消度は大きくても小さくても構わない。例えば、白色ＰＥＴが好適であるが、これに限るものではない。

（円偏光反射フィルム）
上述の通り、本実施形態においては、円偏光反射フィルム３０は有孔反射板２０側から順に配置されたλ／４フィルム３２と直線偏光反射フィルム３４との組み合わせにより構成されている。他方、図３に設計変更例として示すバックライトユニット１０Ａのように、円偏光反射フィルム３５は有孔反射板２０側から順に配置された円偏光分離フィルム３６とλ／４フィルム３８との組み合わせにより構成されていてもよい。

円偏光反射フィルム３０を構成する、λ/４フィルム３２および直線偏光反射フィルム３４について説明する。
直線偏光反射フィルム３４としては、所定の方向の直線偏光である第１の直線偏光Ｌ_１を透過して、第１の直線偏光Ｌ_１と直交する第２の直線偏光Ｌ_２を反射するものであれば、公知のものを適宜使用することができる。
同様に、λ／４フィルム３２としては、特に制限なく、公知のλ／４板を用いることができる。なお、λ／４板は、支持体と支持体上に形成されたλ／４層とから構成されるのが一般的であるが、支持体上にλ／４層を塗布により形成した後に支持体を取り外したλ／４層のみから構成されていてもよい。また、有孔反射板２０もしくは直線偏光反射フィルム３４に直接塗布して形成されていてもよい。λ／４層を有孔反射板２０もしくは直線偏光反射フィルム３４に直接塗布形成すれば、バックライトユニット全体としての厚みを薄型化することができる。

円偏光反射フィルム３５を構成する、円偏光分離フィルム３６およびλ／４フィルム３８について説明する。
円偏光分離フィルム３６としては、所定の円偏光を反射し、それ以外の円偏光を透過するものであれば、公知の各種のものが利用可能である。
例えば、特開平９−１３３８１０号公報、特許第３５９１６９９号公報、および国際公開２０１５/０２９９５８号等に記載される円偏光分離板を用いることができる。用いる液晶化合物の好ましい範囲は、国際公開２０１５/０２９９５８号と同様である。
具体的には、円偏光分離フィルム３６は、以下のように形成される。

円偏光分離フィルム３６は、液晶材料を用いて形成するのが好ましい。また、円偏光分離フィルム３６が、液晶材料を用いて形成される場合には、表面に配向膜を有する支持体を用い、配向膜の表面に塗布液を塗布して硬化させることにより形成するのが好ましい。
なお、支持体の上に配向膜を形成し、配向膜の上にλ／４フィルム３８を形成し、λ／４フィルム３８の上に円偏光分離フィルム３６を直接塗布形成して、円偏光反射フィルム３５を構成してもよい。

円偏光分離フィルム３６は、一例として、コレステリック構造を有する液晶材料を用いて形成すればよい。

（コレステリック構造）
コレステリック構造は、特定の波長において、選択反射性を示すことが知られている。選択反射の中心波長λは、コレステリック構造における螺旋構造のピッチ（＝螺旋の周期）に依存し、コレステリック液晶の平均屈折率ｎとλ＝ｎ×Ｐの関係に従う。そのため、この螺旋構造のピッチを調節することによって、選択反射波長を調節することができる。コレステリック構造のピッチは、円偏光分離フィルム３６の形成の際、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、これらを調節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、ピッチの調節については富士フイルム研究報告Ｎｏ．５０（２００５年）ｐ．６０−６３に詳細な記載がある。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。

コレステリック構造は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観測される円偏光分離フィルム３６の断面図において明部と暗部との縞模様を与える。この明部と暗部の繰り返し２回分（明部２つおよび暗部２つ）が螺旋１ピッチ分に相当する。このことからピッチは、ＳＥＭ断面図から測定することができる。縞模様の各線の法線が螺旋軸方向となる。

なお、コレステリック構造の反射光は円偏光である。すなわち、前述のように、円偏光分離フィルム３６の反射光は円偏光となる。反射光が右円偏光であるか、または左円偏光であるかは、コレステリック構造における螺旋の捩れ方向による。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が右の場合は右円偏光を反射し、螺旋の捩れ方向が左の場合は左円偏光を反射する。図３の例においては、左円偏光を反射する。
円偏光分離フィルム３６として、右捩れおよび左捩れのいずれのコレステリック液晶を使用してもよい。なお、コレステリック液晶相の旋回の方向は、液晶化合物の種類または添加されるキラル剤の種類によって調節できる。

また選択反射を示す選択反射帯（円偏光反射帯）の半値幅Δλ（ｎｍ）は、Δλが液晶化合物の複屈折Δｎとピッチ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を調節して行うことができる。Δｎの調節は重合性液晶化合物の種類やその混合比率を調節したり、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。
反射波長帯域の半値幅は、例えば、バックライトユニットに要求される性能等に応じて調節される。反射波長帯域の半値幅は、一例として、５０〜５００ｎｍであればよく、好ましくは１００〜３００ｎｍであればよい。

ここで、図３においては、円偏光分離フィルム３６は単層として示している。しかしながら、円偏光分離フィルム３６は、多層構成であってもよい。
例えば、左円偏光Ｌ_Ｌを反射して右円偏光Ｌ_Ｒを透過する円偏光分離フィルム３６は、Ｒ光（赤色光）に対応する、Ｒ光の左円偏光Ｌ_Ｌは反射して、それ以外の光を透過する層と、Ｇ光（緑色光）に対応する、Ｇ光の左円偏光Ｌ_Ｌは反射して、それ以外の光を透過する層と、Ｂ光（青色光）に対応する、Ｂ光の左円偏光Ｌ_Ｌは反射して、それ以外の光を透過する層との、３層構成でもよい。
あるいは、左円偏光Ｌ_Ｌを反射して右円偏光Ｌ_Ｒを透過する円偏光分離フィルム３６は、Ｒ光およびＧ光に対応する、Ｒ光およびＧ光の左円偏光Ｌ_Ｌは反射して、それ以外の光を透過する層と、Ｂ光に対応する、Ｂ光の左円偏光Ｌ_Ｌは反射して、それ以外の光を透過する層との、２層構成でもよい。
あるいは、左円偏光Ｌ_Ｌを反射して右円偏光Ｌ_Ｒを透過する円偏光分離フィルム３６は、Ｒ光に対応する、Ｒ光の左円偏光Ｌ_Ｌは反射して、それ以外の光を透過する層と、Ｇ光およびＢ光に対応する、Ｇ光およびＢ光の左円偏光Ｌ_Ｌは反射して、それ以外の光を透過する層との、２層構成でもよい。
このような多層構成の円偏光分離フィルム３６において、各色の層の積層順は、どのような順番でもよい。

Ｒ光、Ｇ光およびＢ光の、各光に対応する層は、円偏光分離フィルム３６を形成する液晶材料のコレステリック構造における螺旋ピッチを調節することによって形成できる。また、コレステリック構造における螺旋ピッチは、一例として、キラル剤の種類や、キラル剤の添加濃度を選択することで、調節できる。
このような多層構成の円偏光分離フィルム３６は、例えば、２層構成であれば、１層目となる液晶組成物を塗布、硬化させて１層目を形成し、次に２層目となる液晶組成物を、１層目の上に塗布、硬化させて２層目を形成することで、作製できる。更に、３層目以降も同様の方法で形成できる。

円偏光反射フィルム３５は、このような円偏光分離フィルム３６の光出射側に、λ／４フィルム３８が備えられた構成である。既述の通り、円偏光反射フィルム３５は、円偏光分離フィルム３６がλ／４フィルム３８上に直接塗布形成された積層フィルムであってもよいし、個別に作製された円偏光分離フィルム３６とλ／４フィルム３８とが粘着剤層により貼付された積層フィルムであってもよい。さらには、有孔反射板２０側から円偏光分離フィルム３６、λ／４フィルム３８の順に配置されていれば、両フィルム３６、３８は接着されていなくても、また、接触していなくても構わない。λ／４フィルム３８としては、例えば、支持体に配向膜を形成し、配向膜の上に液晶化合物を含む光学異方性層を形成してなるλ／４板、または位相差フィルムを積層してなるλ／４板など、公知のλ／４板が利用可能である。

円偏光分離フィルム３６を透過した右円偏光Ｌ_Ｒは、λ／４フィルム３８によって、バックライト側偏光板３９に対応する直線偏光に変換されてλ／４フィルム３８（すなわち、円偏光反射フィルム３５）の出射面側から出射される。

上述した本実施形態のバックライトユニット１０およびその設計変更例のバックライトユニット１０Ａは、有孔反射板２０を備え、その出射側反射面２２の偏光解消度が６０％以下であるから、円偏光反射フィルム３０または３５で反射された所定の円偏光の偏光解消を抑制し、出射側反射面２２にて偏光の向きを反転させて円偏光反射フィルム３０を透過する向きの円偏光として、多くの反射光成分を再度円偏光反射フィルム３０に入射させることができる。反射光の反射を何度も繰り返す場合に生じる迷光の増加を抑制することができ、反射光の再利用を効率よく行うことができ、高い輝度向上効果を得ることができる。

本実施形態のバックライトユニット１０に示すように、本発明においては、従来直下型バックライトユニットの出射面に配置されていた拡散板を備えていないため、反射光の偏光解消を抑制することができる。また、輝度向上の目的で、拡散板と偏光反射板との間にプリズムシートを配置したバックライトユニットも従来提案されているが、プリズムシートを用いると、やはり偏光光の偏光解消度が高くなり反射光の利用効率が減じられることとなっていた。これに対して、本発明のバックライトユニットには、反射型偏光子により反射された偏光光の偏光解消度を増加させるプリズムシートや拡散板を備えておらず、偏光光の反射面自体の偏光解消度が６０％以下と小さく、偏光光の偏光状態を維持できるため円偏光反射フィルムで反射された偏光光を効率よく利用することができる。

図４は、第２の実施形態のバックライトユニット４０の概略構成を示す断面模式図である。図１に示した第１の実施形態のバックライトユニット１０と同一の要素については同一符号を付し詳細な説明は省略する。以下において同様とする。
図４に示すように、本実施形態のバックライトユニット４０は、有孔反射板２０の光源側反射面２１にレンズシート４２を備えた点で第１のバックライトユニット１０と異なる。レンズシート４２は、表面にレンズ部４４を多数有するシート部材であり、有孔反射板２０において微小開孔２４の光源側の開口２４ｂにレンズ部４４が位置するように光源側反射面２１に接着されている。開口２４ｂにレンズ部４４を備えることにより、開口２４ｂに入射する光の円偏光反射フィルム３０に向かう指向性を高めることができ、正面輝度を向上させることができる。

なお、図４においては、１つの微小開孔２４に１個のレンズ部４４が対応して設けられているレンズシート４２が示されているが、微小開孔２４の数よりも多くのレンズ部が二次元状に配列されてなるレンズシートを用いてもよい。レンズシート４２は、例えば、有孔反射板２０の光源側反射面２１に粘着剤を介して貼り合せればよい。

＜レンズシートの製法、貼り合せ方法＞
レンズシート４２は、光学レンズを有するフィルムであれば特に限定されない。レンズ部４４は、図４においては凸状であるが、有孔反射板２０の出射側に光を収束させる機能を有するものであれば凹状であってもよい。レンズシート４２の生産性に優れることから、レンズ部４４は凸状であることが好ましい。レンズシートとしては、例えば特開２０１５−４９３６３号公報に記載のレンズフィルムを好適に用いることができる。

レンズ部４４の形状としては、例えば、球欠形状（球を１つの平面で切り取った形状）、球欠台形状（球を互いに平行な２つの平面で切り取った形状）、楕円体球欠形状（回転楕円体を１つの平面で切り取った形状）、楕円体球欠台形状（回転楕円体を互いに平行な２つの平面で切り取った形状）、角錐形状、角錐台形状、円錐形状、円錐台形状、フレネル形状、回折格子形状、プリズム形状、およびシリンドリカル形状等が挙げられる。これらのレンズ部４４の形状は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらのレンズ部４４の形状の中でも、輝度に優れることから、球欠形状、球欠台形状、楕円体球欠形状、楕円体球欠台形状、角錐形状、角錐台形状、円錐形状、および円錐台形状が好ましく、球欠形状、楕円体球欠形状、角錐形状、および角錐台形状がより好ましい。

レンズ部４４の形状が球欠形状、球欠台形状、楕円体球欠形状、楕円体球欠台形状、角錐形状、角錐台形状、円錐形状、または円錐台形状の場合のレンズ部４４のアスペクト比は、輝度に優れることから、０．３〜１．４が好ましく、０．３５〜１．３がより好ましく、０．４〜１．０が更に好ましい。なお、ここでレンズ部４４のアスペクト比とは、レンズ部４４の高さ／レンズ部４４の底面部の最長径とする。

レンズ部４４の高さは、輝度に優れることから、０．２５〜７５μｍが好ましく、０．５〜６５μｍがより好ましく、１〜５０μｍが更に好ましい。
本明細書において、レンズ部４４の高さとは、凸状構造の場合はレンズ部４４が設けられているシートの平坦面からレンズ部４４の最も高い部位（頂点）までの高さをいい、凹状構造の場合はレンズ部４４が設けられているシートの平坦面から最も低い部位までの深さをいう。なお、レンズ部４４の高さは、レンズシート４２の断面を走査型電子顕微鏡にて撮影し、レンズ部４４の高さを５箇所測定し、その平均値で表すものとする。

レンズ部４４のピッチは、輝度に優れることから、０．５〜１５０μｍが好ましく、１〜１３０μｍがより好ましく、２〜１００μｍが更に好ましい。
本明細書において、レンズ部４４のピッチとは、レンズ部４４の最も高い部位同士間または最も低い部位同士間の最短距離をいう。レンズ部４４のピッチは、レンズシート４２のレンズ部４４を有する表面を走査型電子顕微鏡にて撮影し、レンズ部４４の最も高い部位同士間または最も低い部位同士間の最短距離を５箇所測定し、その平均値で表すものとする。

レンズ部４４の底面部（上記平坦面における部分）の形状としては、例えば、正方形、長方形等の四角形、円形、および楕円形等が挙げられる。これらのレンズ部４４の底面部の形状は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらのレンズ部４４の底面部の形状の中でも、輝度に優れることから、四角形、円形、および楕円形が好ましく、正方形、長方形、および円形がより好ましい。
本明細書において、レンズ部４４の底面部とは、レンズ部４４が形成されているシートの平坦面における外周縁により囲まれる仮想的な面状部分をいう。

レンズシート４２の材料の樹脂としては、耐溶剤性試験にクリアし、可視光波長域（概ね４００〜７００ｎｍ）の光透過率が高い樹脂であれば特に限定されないが、例えば、アクリル樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂；ポリスチレンおよびＡＢＳ（アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂等のスチレン樹脂および塩化ビニル樹脂等が挙げられる。これらの樹脂の中でも、可視光波長域の光透過率が高く、耐溶剤性、耐熱性、力学特性および成形加工性に優れることから、アクリル樹脂が好ましい。

レンズシート４２の材料の樹脂の屈折率は、輝度に優れることから、１．４０〜２．００が好ましく、１．４３〜１．９５がより好ましく、１．４６〜１．９０が更に好ましい。

レンズシート４２の材料中の樹脂の含有率は、レンズシート４２の光透過性に優れ、輝度に優れることから、９０質量％以上が好ましく、９５質量％以上がより好ましく、９７質量％以上が更に好ましく、９９質量％以上が特に好ましい。

レンズシート４２の材料は、レンズシート４２の性能を損なわない範囲で、樹脂以外にも他の成分を含んでもよい。他の成分としては、例えば、光拡散微粒子、離型剤、難燃剤、帯電防止剤、レベリング剤、防汚性向上剤、分散安定剤および粘度調整剤等が挙げられる。

レンズシート４２の材料中の上記他の成分の含有率は、レンズシート４２の性能の低下を抑制することから、１０質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましく、３質量％以下が更に好ましく、１質量％以下が特に好ましい。

レンズシート４２の製造方法としては、例えば、レンズ部４４の反転構造を有する転写部が複数配列された型と基材との間に、活性エネルギー線硬化性組成物を供給し、型と基材との間の領域に活性エネルギー線を照射する製造方法等が挙げられる。

活性エネルギー線の発光光源としては、例えば、ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、無電極紫外線ランプ、可視光ハロゲンランプおよびキセノンランプ等が挙げられる。
活性エネルギー線の積算光量は、用いる活性エネルギー線硬化性組成物の種類に応じて適宜設定すればよいが、活性エネルギー線硬化性組成物の硬化性に優れ、レンズシート４２の劣化を抑制することから、０．０１〜１０Ｊ／ｃｍ^２が好ましく、０．５〜８Ｊ／ｃｍ^２がより好ましい。

図５は、第３の実施形態のバックライトユニット５０の概略構成を示す断面模式図である。
本実施形態のバックライトユニット５０は、有孔反射板２０の光源側反射面２１に、入射光により励起されて、入射光の波長と異なる波長の光を生じる波長変換層５２が備えられている点で図１に示す第１の実施形態のバックライトユニット１０と異なる。また、波長変換層５２の励起波長を含む入射光を射出する光源１５を備えた点で図１に示す第１の実施形態のバックライトユニット１０と異なる。これらの点以外はバックライトユニット１０と同様であり、同様の効果を奏する。
波長変換層５２は光源側反射面２１に直接形成されていてもよいが、別途シート状に作製された後、粘着剤を介して光源側反射面２１に貼り合せられていてもよい。

波長変換層５２は入射する光の波長を相対的に長い波長へと変換する。波長変換層５２は蛍光体、量子ドット、またはこれらの組合せなどの入射光により励起されて入射光と異なる波長の光を生じる波長変換物質５４を含む。

蛍光体は一般的な有機蛍光体または無機蛍光体であり得る。例示的な実施形態で、蛍光体は黄色蛍光体であり得る。このような黄色蛍光体はＹＡＧ系蛍光物質、シリケート系蛍光物質、酸窒化物蛍光物質、またはこれらの組合せであり得るが、これに限定されない。

量子ドットは、コアシェル（Ｃｏｒｅ−Ｓｈｅｌｌ）構造の半導体ナノ粒子としてサイズが数ｎｍないし数十ｎｍサイズを有し、量子閉じ込め効果（ＱｕａｎｔｕｍＱｕａｎｆｉｎｅｍｅｎｔＥｆｆｅｃｔ）に起因して粒子のサイズに応じて異なる波長の光を発光する特性を有する。より詳細には、量子ドットは狭い波長帯で強い光を発生し、量子ドットが発散する光は伝導帯（Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎｂａｎｄ）から励起状態の電子が価電子帯（ｖａｌｅｎｃｅｂａｎｄ）に遷移する際に発生する。このとき、量子ドットはその粒子が小さいほど短い波長の光が発生して粒子が大きいほど長い波長の光を発生する性質がある。したがって、量子ドットのサイズを調節すると所望する波長の可視光線領域の光をすべて出すことができる。

量子ドットは、Ｓｉ系ナノ結晶、ＩＩ−ＶＩ族系化合物半導体ナノ結晶、ＩＩＩ−Ｖ族系化合物半導体ナノ結晶、ＩＶ−ＶＩ族系化合物半導体ナノ結晶およびこれらの混合物のうちいずれか一つのナノ結晶を含み得る。

ＩＩ−ＶＩ族系化合物半導体ナノ結晶は、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅおよびＨｇＺｎＳＴｅのうちのいずれか一つであり得る。

また、ＩＩＩ−Ｖ族系化合物半導体ナノ結晶は、ＧａＰＡｓ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＰＡｓ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＰＡｓ、ＧａＡｌＮＰ、ＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、およびＩｎＡｌＰＡｓのうちのいずれか一つであり得、ＩＶ−ＶＩ族系化合物半導体ナノ結晶はＳｂＴｅであり得る。

波長変換層５２は一種類の量子ドットを含み得る。例えば、波長変換層５２は入射する光の波長を黄色光の波長に変換する黄色量子ドットを含み得る。しかし、これに限定されず、波長変換層５２は二つの種類以上の量子ドットを含んでいてもよい。例えば、波長変換層５２は入射する光の波長を赤色光の波長に変換する赤色量子ドットおよび入射する光の波長を緑色光の波長に変換する緑色量子ドットを含み得る。

波長変換層５２は蛍光体および量子ドットのような波長変換物質５４の他に波長変換物質を分散させる分散媒質を更に含み得る。すなわち、蛍光体または量子ドットは有機溶媒または高分子樹脂のような分散媒質に自然に配位した形態に分散され得る。このような分散媒質としては、蛍光体または量子ドットの波長変換性能に影響を及ぼさず、かつ光を反射させず、光吸収を起こさない範囲で透明な媒質であれば、いかなるものでも使用できる。

有機溶媒は、例えば、トルエン（ｔｏｌｕｅｎｅ）、クロロホルム（ｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍ）およびエタノール（ｅｔｈａｎｏｌ）のうち少なくとも一つを含み得、高分子樹脂は例えば、エポキシ（ｅｐｏｘｙ）、シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）、ポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）およびアクリレート（ａｃｒｙｌａｔｅ）のうち少なくとも一つを含み得る。

また、波長変換層５２は分散媒質の他にＵＶ開始剤、熱硬化添加剤、架橋剤、拡散剤、およびこれらの組合せを更に含み得る。

本実施形態のバックライトユニット５０においては、例えば、光源１５として青色ＬＥＤを備え、青色光により励起されて緑色光を発光する量子ドットと、青色光により励起されて赤色光を発光する量子ドットとがマトリックス中に分散されてなる波長変換層５２を備えることができる。

なお、波長変換層５２は酸素および水分の透過を抑制する２枚のバリアフィルムで挟まれていてもよい。

以上、本発明のバックライトユニットについて詳細に説明したが、本発明は上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。

以下に実施例を挙げて本発明の特徴を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、使用量、物質量、割合、処理内容、および処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。

（実施例１）
実施例１の作製方法を説明する。
まず、厚さ１００μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）中に白色顔料が混入された白色ポリエチレンテレフタレート（以下において、白色ＰＥＴ）を２ｍｍのアクリル板に貼合して裏面側反射板とした。白色ＰＥＴ面が反射面を構成する。
光源として白色ＬＥＤ光源を用い、裏面側反射板の白色ＰＥＴ面上に５ｃｍ×５ｃｍ（縦横５ｃｍの間隔）で複数配置した。
裏面反射板と有孔反射板１Ａとの間に１．５ｃｍの間隔ができるようにスペーサーを挟み、後述の有孔反射板１Ａを配置し、有孔反射板１Ａの光源とは逆の側に後述の円偏光反射フィルム１を配置することにより、実施例１の直下型バックライトユニットを作製した。

−有孔反射板１Ａ−
裏面側反射板と同様の１００μｍの厚みの白色ＰＥＴを用意した。また、厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムの片面に、金属反射層として厚さ８０ｎｍの銀薄膜層を真空蒸着法にて成膜することにより銀反射フィルム１を作製した。
上記白色ＰＥＴの片面に、粘着剤（ＳＫダイン（登録商標）２０５７綜研化学製）でＰＥＴフィルム側が白色ＰＥＴの片面側となるように銀反射フィルム１を貼り合せた。これによって、片面は銀薄膜層からなる鏡面であり偏光解消度が小さい反射面、もう一方の面は白色ＰＥＴからなる拡散が大きくかつ偏光解消度が大きい反射面として機能する両面反射板を得た。
この両面反射板に１ｍｍ径の穴あけポンチで複数の貫通孔（微小開孔）を形成した。複数の微小開孔は、開口率が１０％となるように個数を調整して形成した。また、光源の真上は輝度が明るくなりすぎるため光源近傍では孔の間隔を広げ面内で輝度分布が均一になるように孔同士の間隔を調整して形成した。
上記のようにして作製した有孔反射板１Ａを、銀薄膜層表面が視認側、白色ＰＥＴ表面が光源側となるように配置した。なお、銀反射フィルム１の銀薄膜層表面の反射率は９９％、偏光解消度４％であった。また、白色ＰＥＴ表面の反射率は９９％、偏光解消度は９５％であった。両面における反射率および偏光解消度は、微小開孔を形成する前の状態で測定したものである。反射率および偏光解消度は、既述の測定方法により測定した。以下の例においても同様とした。

−円偏光反射フィルム１−
円偏光反射フィルム１は、λ／４フィルムと直線偏光反射フィルムとから構成した。直線反射フィルムの透過軸とλ／４フィルムの遅相軸とのなす角が４５°になるように両フィルムを粘着剤で貼り合せて円偏光反射フィルム１を作製した。
ここで、λ／４フィルムとしては富士フイルム社製のＱＬフィルムを用いた。直線偏光反射フィルムとしては、アップル社製のｉＰａｄＡｉｒ（登録商標）を分解し、輝度向上フィルムとして用いられているフィルムを抜き出して用いた。
円偏光反射フィルム１は、λ／４フィルムが有孔反射板側となるように配置した。

（実施例２）
実施例１において、有孔反射板１Ａに代えて有孔反射板２Ａを用いた。有孔反射板２Ａを用いた以外は実施例１と同様にして実施例２のバックライトユニットを作製した。

−有孔反射板２Ａ−
銀反射フィルム１に代えて銀反射フィルム２を用いた以外は有孔反射板１Ａと同様にして有孔反射板２Ａを作製した。
銀反射フィルム２は、厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムの片面に、ウレタン系樹脂からなる粒径６μｍの透明微粒子を、ポリエステルウレタン系樹脂に対して４質量％混入したものを、グラビアコート法でコーティングして表面の凹凸層を作製後、金属反射層として厚さ８０ｎｍの銀薄膜層を真空蒸着法にて形成したものである。なお、銀反射フィルム２の銀薄膜層表面の反射率は９９％、偏光解消度３０％であった。

（実施例３）
実施例１において、有孔反射板１Ａに代えて有孔反射板３Ａを用いた。有孔反射板３Ａを用いた以外は実施例１と同様にして実施例３のバックライトユニットを作製した。

−有孔反射板３Ａ−
銀反射フィルム１に代えて銀反射フィルム３を用いた以外は有孔反射板１Ａと同様にして有孔反射板３Ａを作製した。
銀反射フィルム３は、厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムの片面に、ウレタン系樹脂からなる粒径６μｍの透明微粒子を、ポリエステルウレタン系樹脂に対して１５質量％混入したものを、グラビアコート法でコーティングして表面の凹凸層を作製後、金属反射層として厚さ８０ｎｍの銀薄膜層を真空蒸着法にて形成したものである。なお、銀反射フィルム３の銀薄膜層表面の反射率は９９％、偏光解消度６０％であった。

（実施例４）
実施例１の有孔反射板１Ａと同様の構成であるが、微小開孔の開口率を２５％とした有孔反射板１Ｂを用いた。有孔反射板１Ｂを用いた以外は、実施例１と同様にして実施例４のバックライトユニットを作製した。

（実施例５）
実施例２の有孔反射板２Ａと同様の構成であるが、微小開孔の開口率を２５％とした有孔反射板２Ｂを用いた。有孔反射板２Ｂを用いた以外は、実施例１と同様にして実施例５のバックライトユニットを作製した。

（実施例６）
実施例１の有孔反射板１Ａと同様の構成であるが、微小開孔の開口率を５０％とした有孔反射板１Ｃを用いた。有孔反射板１Ｃを用いた以外は、実施例１と同様にして実施例６のバックライトユニットを作製した。

（実施例７）
実施例１の有孔反射板１Ａにおいて、厚さ１００μｍの白色ＰＥＴを５枚、２５μｍ厚の粘着剤（ＳＫダイン（登録商標）２０５７綜研化学製）で貼り合わせ、その積層白色ＰＥＴの片面に銀反射フィルム１を同じ粘着剤で貼り合わせることにより、厚さ６００μｍの有孔反射板１Ｄを作製した。有孔反射板１Ｄを用いた以外は、実施例１と同様にして実施例７のバックライトユニットを作製した。本例の有孔反射板１Ｄは厚さｔ＝６２５μｍ、微小開孔の開口径ｄ＝１２５μｍの、ｔ／ｄ＝５である。

（実施例８）
有孔反射板１Ａの白色ＰＥＴ側の面にレンズシートを取り付けた構成とした以外は実施例１と同様にして実施例８のバックライトユニットを作製した。
なお、有孔反射板１Ａの作製手順において、微小開孔を形成する前に、白色ＰＥＴ側の面に粘着剤（ＳＫダイン（登録商標）２０５７綜研化学製）を貼付しておき、微小開孔形成時に同時に粘着剤層にも孔が開くようにした。
レンズシートは特開２０１５−４９３６３号公報に記載の方法を参考にしてアクリル樹脂により作製した。レンズシートにおけるレンズの形成ピッチは１０μｍ、レンズ形状は平面視において円形とした。レンズシートの基材としては２ｍｍ厚みのアクリルシートを用いた。
レンズシートをレンズ面側が粘着剤層と密着するようにして有孔反射板１Ａの白色ＰＥＴ側の面に貼り合わせた。微小開孔以外の部分では、粘着剤がレンズの凹凸を埋めるため、レンズの集光効果は開孔にのみ現れる。

（実施例９）
実施例１において円偏光反射フィルム１に代えて円偏光反射フィルム２を用いた。円偏光反射フィルム２を用いた以外は、実施例１と同様にして実施例９のバックライトユニットを作製した。

−円偏光反射フィルム２−
円偏光反射フィルム２は、円偏光分離フィルムとして機能するコレステリック液晶層とλ／４とから構成されるものとした。

−円偏光反射フィルム２の作製−
＜＜配向層付き支持体の作製＞＞
＜＜＜セルロースアシレートフィルム基材のアルカリ鹸化処理＞＞＞
支持体として、長尺なセルロースアシレートフィルム（ＴＤ４０ＵＬ、富士フイルム株式会社製）を用意した。
この支持体を、温度６０℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を４０℃に昇温した。その後、支持体の片面に下記の組成のアルカリ溶液を、バーコーターを用いて塗布量１４ｍｌ／ｍ²で塗布し、１１０℃に加熱した。
（アルカリ溶液）
水酸化カリウム４．７質量部
水１５．８質量部
イソプロパノール６３．７質量部
界面活性剤（Ｃ₁₄Ｈ₂₉Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₂₀Ｈ）１質量部
プロピレングリコール１４．８質量部

アルカリ溶液を塗布した支持体を、ノリタケカンパニーリミテド社製のスチーム式遠赤外ヒーターの下に、１０秒間搬送した。
続いて、同じくバーコーターを用いて、純水を３ｍｌ／ｍ²塗布した。次いで、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを３回繰り返した後に、７０℃の乾燥ゾーンに１０秒間搬送して乾燥し、表面をアルカリ鹸化処理した支持体（セルロースアシレートフィルム）を作製した。

＜＜＜配向層の形成＞＞＞
表面をアルカリ鹸化処理した支持体のアルカリ鹸化処理面に、下記の組成の配向層塗布液を＃１４のワイヤーバーで連続的に塗布した。
（配向層塗布液）
下記の変性ポリビニルアルコール１０質量部
水３７１質量部
メタノール１１９質量部
グルタルアルデヒド０．５質量部
光重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）２９５９）
０．３質量部

塗布した配向層塗布液を６０℃の温風で６０秒、さらに１００℃の温風で１２０秒乾燥した。
得られた塗布膜に連続的にラビング処理を施して、配向層付き支持体を作製した。なお、ラビング処理は、支持体の長手方向と搬送方向は平行であり、支持体の長手方向に対して、ラビングローラーの回転軸は時計回りに４５度の方向として行った。

＜＜λ／４フィルム付き支持体の作製＞＞
下記に示すλ／４フィルム形成用塗布液を調製した。
（λ／４フィルム形成用塗布液）
円盤状液晶化合物（下記Ｄ１）８０質量部
円盤状液晶化合物（下記Ｄ２）２０質量部
配向助剤（下記ＯＡ１）０．９質量部
配向助剤（下記ＯＡ２）０．１質量部
重合開始剤（下記ＩＮ２）３質量部
ＭＥＫ（メチルエチルケトン）３０１質量部

作製した配向層つき支持体の配向層上に、このλ／４フィルム形成用塗布液を＃３．６のワイヤーバーで連続的に塗布した。支持体の搬送速度は２０ｍ／ｍｉｎとした。
塗布液の溶媒の乾燥および円盤状液晶化合物の配向熟成のために、６０℃の温風で９０秒間加熱した。続いて、７０℃で紫外線出射（２００ｍＪ／ｃｍ²）を行い、液晶化合物の配向を固定化してλ／４フィルムを形成した。

＜＜円偏光分離板の作製＞＞
下記の円盤状液晶化合物を含む塗布液（Ｄ−ＩＶ）を調製した。
（円盤状液晶化合物を含む塗布液（Ｄ−ＩＶ））
円盤状液晶化合物（上記Ｄ１）８０質量部
円盤状液晶化合物（上記Ｄ２）２０質量部
キラル剤（下記ＣＨ４）３．８質量部
重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）２９５９）５質量部
重合開始剤（下記ＩＮ４）１質量部
ＭＥＫ（メチルエチルケトン）１８９．９質量部
ｔｅｒｔ−ブチルアルコール５８．４質量部
シクロヘキサノン４３．８質量部

作製したλ／４フィルム付き支持体のλ／４フィルムの上に、円盤状液晶化合物を含む塗布液（Ｄ−ＩＶ）を＃３．６のワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度は２０ｍ／ｍｉｎとした。
塗布液の溶媒の乾燥および円盤状液晶化合物の配向熟成のために、１１０℃の温風で１６０秒間加熱した。続いて、５０℃にて紫外線出射（１５０ｍＪ／ｃｍ²）を行い、液晶化合物の配向を固定化して、膜厚３μｍの円偏光分離フィルムの第１層を作製した。

＜＜＜光学積層体（Ａ）の作製＞＞＞
まず、特許４５７０３７７号公報［００６５］に記載の手順で光学活性部位を有する末端フッ化アルキル基含有重合体（化合物Ａ）を得た。具体的には、以下のように化合物Ａを得た。
コンデンサー、温度計、攪拌機及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、フッ素系溶媒ＡＫ−２２５（旭硝子社製、１，１，１，２，２−ペンタフルオロ−３，３−ジクロロプロパン：１，１，２，２，３‐ペンタフルオロ‐１，３‐ジクロロプロパン＝１：１．３５（モル比）の混合溶媒））５０質量部、下記構造の光学活性を有する反応性キラル剤（化合物７、式中＊は光学活性部位を示す）５．２２質量部を仕込み、反応容器を４５℃に調温し、次いで過酸化ジペルフルオロ−２−メチル−３−オキサヘキサノイル／ＡＫ２２５の１０質量％溶液６．５８質量部を５分かけて滴下した。滴下終了後、４５℃、５時間、窒素気流中で反応させ、その後生成物を５ｍｌに濃縮し、ヘキサンで再沈澱を行い、乾燥することにより光学活性部位を有する末端フッ化アルキル基含有重合体（化合物Ａ）３．５質量部（収率６０％）を得た。
得られた重合体の分子量をＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフ）を用いＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を展開溶剤として測定したところ、Ｍｎ＝４，０００（Ｍｗ／Ｍｎ＝１．７７）であり、フッ素含有量を測定したところフッ素含有量は５．８９質量％であった。

１００メートル以上の長尺セルロースアシレートフィルム（ＴＤ８０ＵＬ（富士フィルム社製）の片面に、ポリビニルアルコール１０質量部、水３７１質量部からなる配向膜塗布液を塗布、乾燥し、厚さ１μｍの配向膜を形成した。次いで、このフィルムの長手方向に対し平行方向に連続的に配向膜上にラビング処理を実施した。
配向膜の上に、下記の組成を有するコレステリック液晶層（Ａ）を形成するための組成物をバーコーターを用いて塗布し、１０秒間室温にて乾燥後、１００℃のオーブン中で２分間加熱（配向熟成）し、さらに３０秒間紫外線を照射して、厚さ５μｍのコレステリック液晶層（Ａ）を有する光学積層体（Ａ）を作製した。
（コレステリック液晶層（Ａ）を形成するための組成物）
下記化合物８８．２質量部
重合開始剤（上記ＩＮ２）０．３質量部
先に作製した光学活性部位を有する末端フッ化アルキル基含有重合体（化合物Ａ）
１．９質量部
メチルエチルケトン２４質量部

このコレステリック液晶層（Ａ）の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、層法線方向に螺旋軸を有し、コレステリックピッチが連続的に変化した構造を有していた。ここで、コレステリックピッチについて、コレステリック液晶層の断面を走査型電子顕微鏡で観察した際に、明部と暗部の繰り返し二回分（明暗明暗）の層法線方向の幅を１ピッチとカウントする。
また、コレステリックピッチの短厚さ方向に短波長側をｘ面、長波長側をｙ面と定義すると、ＡＸＯＭＥＴＲＩＸ社のＡＸＯＳＣＡＮを用いてコレステリックのピッチを計測した結果、ｘ面側付近のコレステリックの反射波長は５００ｎｍ、ｙ面側近傍のコレステリックの反射波長は７００ｎｍであった。
このように長尺のセルロースアシレートフィルムを使用することは、いわゆるロール・トゥ・ロールでの光学シート部材作製を可能とし、製造適性の観点からより好ましい。使用する長尺のフィルムは、コレステリック液晶層を転写することが可能であれば、これに限定されない。

先に作製した円偏光分離フィルムの第１層と、光学積層体（Ａ）とを、第１層とコレステリック液晶層（Ａ）とを対面して、アクリル性ＵＶ硬化接着剤でロール・トゥ・ロール貼合した。次いで、光学積層体（Ａ）からセルロースアシレートフィルムを剥離して、第１層の上にコレステリック液晶層（Ａ）のみを転写して、円偏光分離フィルムの第２層を形成した。これにより、支持体上にλ／４フィルムとコレステリック層とを有する円偏光反射フィルム２とした。
円偏光反射フィルム２は、コレステリック液晶層が有孔反射板側となるように配置した。

（比較例１）
実施例１における有孔反射板１Ａから銀反射フィルム１を除いた白色ＰＥＴのみからなる有孔反射板１を用いた。この有孔反射板１は両面が白色ＰＥＴ面であるため、両面の反射率はいずれも９９％、偏光解消度はいずれも９５％であった。この有孔反射板１を用い、また、実施例１における円偏光反射フィルムを備えない構成とした以外は実施例１と同様にして比較例１のバックライトユニットを作製した。

（比較例２）
比較例１のバックライトユニットにおいて、有孔反射板１の出射面側（光源と逆側）に直線偏光反射フィルムを配置した以外は比較例１と同様にして比較例２のバックライトユニットを作製した。直線偏光反射フィルムとしては、円偏光反射フィルム１において用いたものと同様に、アップル社製のｉＰａｄＡｉｒ（登録商標）を分解し、輝度向上フィルムとして用いられているフィルムを抜き出して用いた。

（比較例３）
実施例１において、有孔反射板１Ａに代えて有孔反射板４を用いた。有孔反射板４を用いた以外は実施例１と同様にして比較例３のバックライトユニットを作製した。

−有孔反射板４−
銀反射フィルム１に代えて銀反射フィルム４を用いた以外は有孔反射板１Ａと同様にして有孔反射板４を作製した。
銀反射フィルム４は、厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムの片面に、ウレタン系樹脂からなる粒径６μｍの透明微粒子を、ポリエステルウレタン系樹脂に対して２０質量％混入したものを、グラビアコート法でコーティングして表面の凹凸層を作製後、金属反射層として厚さ８０ｎｍの銀薄膜層を真空蒸着法にて形成したものである。なお、銀反射フィルム４の銀薄膜層表面の反射率は９９％、偏光解消度７０％であった。

（実施例１０）
実施例１のバックライトユニットにおいて、有孔反射板１Ａの白色ＰＥＴ面側に波長変換部材を備えた。また、波長変換部材を備え、かつ光源として白色ＬＥＤに代えて青色ＬＥＤを用いた以外は実施例１と同様にして実施例１０のバックライトユニットを作製した。

−波長変換部材−
波長変換部材は、波長変換層が２枚のバリアフィルム間に挟まれた構成を有する。
波長変換部材は以下のようにして作製した。

＜バリアフィルムの作製＞
支持体としてポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム、東洋紡社製、商品名：コスモシャイン（登録商標）Ａ４３００、厚さ５０μｍ）を用いて、支持体の片面側に以下の手順で有機層および無機層を順次形成した。
トリメチロールプロパントリアクリレート（ダイセルサイテック社製ＴＭＰＴＡ）および光重合開始剤（ランベルティ社製ＥＳＡＣＵＲＥＫＴＯ４６）を用意し、質量比率として９５：５となるように秤量し、これらをメチルエチルケトンに溶解させ、固形分濃度１５質量％の塗布液とした。この塗布液を、ダイコーターを用いてロールトウロール（roll-to-roll）にて上記ＰＥＴフィルム上に塗布し、雰囲気温度５０℃の乾燥ゾーンを３分間通過させた。その後、窒素雰囲気下で紫外線を照射（積算照射量約６００ｍＪ／ｃｍ^２）し、紫外線硬化にて硬化させ、巻き取った。支持体上に形成された第一有機層の厚さは、１μｍであった。

次に、ロールトウロールのＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置を用いて、上記第一有機層の表面に無機層（窒化ケイ素層）を形成した。原料ガスとして、シランガス（流量１６０ｓｃｃｍ）、アンモニアガス（流量３７０ｓｃｃｍ）、水素ガス（流量５９０ｓｃｃｍ）、および窒素ガス（流量２４０ｓｃｃｍ）を用いた。電源として、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電源を用いた。製膜圧力は４０Ｐａ、到達厚さは５０ｎｍであった。
このようにして支持体上に形成された第一有機層の表面に無機層が積層された積層フィルムを作製した。

さらに、上記のようにして作製した積層フィルムの無機層の表面に第二有機層を形成した。
第二有機層は、ウレタン結合含有アクリレートポリマー（大成ファインケミカル社製アクリット８ＢＲ９３０）９５．０質量部に対して、光重合開始剤（ＢＡＳＦ社製Ｉｒｇ１８４）５．０質量部を秤量し、これらをメチルエチルケトンに溶解させ、固形分濃度１５質量％の塗布液とした。
この塗布液を、ダイコーターを用いてロールトウロールにより積層フィルムの無機層表面に直接に塗布し、雰囲気温度１００℃の乾燥ゾーンを３分間通過させた。その後、上記のように塗布液を塗布し乾燥させた積層フィルムを、表面温度６０℃に加熱したヒートローラに巻きかけて、紫外線を照射（積算照射量約６００ｍＪ／ｃｍ^２）して硬化させ、巻き取った。こうして積層フィルムの無機層上に形成された第二有機層の厚さは、１μｍであった。
このようにして、支持体上に、第一有機層、無機層および第二有機層をこの順に有するバリアフィルムを作製した。

＜波長変換層用塗布液の調製＞
下記の量子ドット含有重合性組成物Ａを調製し、孔径０．２μｍのポリプロピレン製フィルタでろ過した後、３０分間減圧乾燥して波長変換層用の塗布液として用いた。以下のトルエン分散液中の量子ドット濃度は、１質量％であった。

量子ドット１のトルエン溶液としては、発光波長５２０ｎｍの緑色量子ドット分散液、ＮＮ−ラボズ社製ＣＺ５２０−１００を用いた。また、量子ドット２のトルエン溶液としては、発光波長６２０ｎｍの赤色量子ドット分散液、ＮＮ−ラボズ社製ＣＺ６２０−１００を用いた。これらはいずれもコアとしてＣｄＳｅ、シェルとしてＺｎＳ、及び配位子としてオクタデシルアミンを用いた量子ドットであり、トルエンに３質量％の濃度で分散されていた。

＜波長変換部材の作製＞
上述した手順で作製したバリアフィルムを第一のフィルム、および第二のフィルムとして使用し、その第一および第二のフィルム間の波長変換層が挟持されてなる波長変換部材を得た。具体的には、第一のフィルムを、１ｍ／分、６０Ｎ／ｍの張力で連続搬送しながら、第二有機層面上に上記で調製した量子ドット含有重合性組成物Ａをダイコーターにて塗布し、５０μｍの厚さの塗膜を形成した。次いで、塗膜の形成された第一のフィルムをバックアップローラに巻きかけ、塗膜の上に第二のフィルムを第二有機層面が塗膜に接する向きでラミネートし、第一のフィルムおよび第二のフィルムで塗膜を挟持した状態で連続搬送しながら、１００℃の加熱ゾーンを３分間通過させた。その後、１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて、紫外線を照射して量子ドット含有重合性組成物Ａの塗膜を硬化させ、量子ドットを含有する波長変換層を形成した。紫外線の照射量は２０００ｍＪ／ｃｍ^２であった。硬化して形成された波長変換層の厚みは約５０μｍであった。こうして、波長変換層が２枚のバリアフィルムに挟持されてなる波長変換部材を得た。

なお、本実施例においては、有孔反射板１Ａの作製時において、微小開孔を形成する前に、上記のようにして作製した波長変換部材を粘着剤（ＳＫダイン２０５７綜研化学製）を用いて両面反射板の白色ＰＥＴ面側に貼り合わせた。このようにして波長変換部材を備えた両面反射板に微小開孔を形成した。したがって、波長変換部材にも同時に開孔が設けられた。

（比較例４）
実施例１０において、有孔反射板１Ａから銀反射フィルム１を除いた白色ＰＥＴのみからなる有孔反射板１を用いた。この有孔反射板１を用い、また、実施例１０における円偏光反射フィルムに代えて、比較例２と同様に直線偏光反射フィルムを備えた構成とした以外は実施例１０と同様にして比較例４のバックライトユニットを作製した。

＜正面輝度評価＞
上記のようにして作製した実施例および比較例について、以下のように正面輝度を測定して評価した。
ＴＮ（Twisted Nematic）型液晶セルを使用した市販の液晶表示装置（ＡＬ２２１６Ｗエイサー社製）のバックライト部分を、実施例１〜１０および比較例１〜４のものと交換した。この液晶表示装置で白表示を行い、各々の表示において輝度を測定した。
具体的には、２５℃６０％ＲＨに制御された部屋で１週間放置した各例の液晶表示装置を測定機（ＥＺ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ、ＥＬＤＩＭ社製）において、白表示させた状態での正面輝度を測定した。

表１に実施例１〜９および比較例１〜３の構成および評価結果をまとめて示す。また、表２に実施例１０および比較例４の構成および評価結果をまとめて示す。
正面輝度は、表１においては比較例２の正面輝度を基準として、表２においては比較例４の正面輝度を基準として、以下のように評価した。
Ａ：基準の正面輝度の１４０％以上
Ｂ：基準の正面輝度の１２５％以上１４０％未満
Ｃ：基準の正面輝度の１１５％以上１２５％未満
Ｄ：基準の正面輝度の１０５％以上１１５％未満
Ｅ：基準の正面輝度の９５％以上１０５％未満
Ｆ：基準の正面輝度の９５％未満

表１および表２に示すように、本発明の実施例はいずれもＤ以上、すなわち、基準の正面輝度の１０５％以上の正面輝度が得られ、本発明の構成による輝度向上の効果を確認できた。特に実施例７、８のように、有孔反射板と開口径との比を大きくする、あるいはレンズを配置して、有孔反射板の微小開孔から出射される光の指向性を向上させた場合、非常に高い輝度向上効果が得られた。

１０、１０Ａ、４０、５０バックライトユニット
１２裏面側反射板
１２ａ反射面
１４、１５光源
２０有孔反射板
２１光源側反射面（光源側の面）
２２出射側反射面（出射側の面）
２４微小開孔
２４ａ、２４ｂ開口
３０、３５円偏光反射フィルム
３２ λ／４フィルム
３４直線偏光反射フィルム
３６円偏光分離フィルム
３８ λ／４フィルム
３９バックライト側偏光板
４２レンズシート
４４レンズ部
５２波長変換層
５４波長変換物質
Ｌ光
Ｌ_１第１の直線偏光
Ｌ_２第２の直線偏光
Ｌ_Ｌ左円偏光
Ｌ_Ｒ右円偏光

Claims

裏面側反射板と、
該裏面側反射板の反射面側に配置された光源と、
前記光源を介し前記裏面側反射板と対向して配置された反射板であって、前記光源側の面から該面に対向する出射側の面まで貫通する、光を透過させる複数の微小開孔を有し、前記光源側の面および前記出射側の面がいずれも反射面であり、前記出射側の面の偏光解消度が６０％以下であり、前記光源側の面の偏光解消度が９０％以上である有孔反射板と、
該有孔反射板の前記出射側の面側に配置された円偏光反射フィルムとを備えた直下型バックライトユニット。
前記有孔反射板の前記出射側の面が鏡面反射面である請求項１記載の直下型バックライトユニット。
前記有孔反射板の前記出射側の面における前記微小開孔の開口の面積率が１０％以上５０％以下である請求項１又は２項記載の直下型バックライトユニット。
前記有孔反射板の前記出射側の面における前記微小開孔の開口径に対する前記有孔反射板の厚みの比が２以上である請求項１から３いずれか１項記載の直下型バックライトユニット。
前記有孔反射板の前記光源側の面側の前記微小開孔の開口にレンズを備えている請求項１から４いずれか１項記載の直下型バックライトユニット。
前記円偏光反射フィルムが、前記有孔反射板側から順に配置されたλ／４フィルムと、直線偏光反射フィルムとからなる請求項１から５いずれか１項記載の直下型バックライトユニット。
前記円偏光反射フィルムが、コレステリック液晶層を含む請求項１から５いずれか１項記載の直下型バックライトユニット。
前記光源と前記有孔反射板との間に、前記光源からの光を受け、該光と異なる波長の光を出射する波長変換層を備えている請求項１から７いずれか１項記載の直下型バックライトユニット。