WO2012157477A1 - 機能性光学フィルムおよびこれを備えた液晶調光素子 - Google Patents

機能性光学フィルムおよびこれを備えた液晶調光素子 Download PDF

Info

Publication number
WO2012157477A1
WO2012157477A1 PCT/JP2012/061817 JP2012061817W WO2012157477A1 WO 2012157477 A1 WO2012157477 A1 WO 2012157477A1 JP 2012061817 W JP2012061817 W JP 2012061817W WO 2012157477 A1 WO2012157477 A1 WO 2012157477A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
liquid crystal
bandpass filter
optical film
functional optical
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/061817
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
柴田 諭
夕香 内海
山田 誠
近藤 克己
充浩 向殿
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
Publication of WO2012157477A1 publication Critical patent/WO2012157477A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/28Interference filters
    • G02B5/285Interference filters comprising deposited thin solid films
    • G02B5/287Interference filters comprising deposited thin solid films comprising at least one layer of organic material
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/28Interference filters
    • G02B5/285Interference filters comprising deposited thin solid films
    • G02B5/288Interference filters comprising deposited thin solid films comprising at least one thin film resonant cavity, e.g. in bandpass filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3025Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528Polarisers

Definitions

  • the present invention relates to a functional optical film and a liquid crystal light control device including the functional optical film.
  • liquid crystal light control device As one form of the liquid crystal light control device, a blue light emitting diode (LED) or a near ultraviolet light emitting diode (LED) is used as a backlight, and a phosphor is disposed in a portion corresponding to a color filter. .
  • This phosphor-excited color conversion type liquid crystal light control device converts the wavelength of light emitted from a backlight with a phosphor and displays a desired color (RGB or the like).
  • This liquid crystal light control device has the advantage of high light utilization efficiency because there is no loss due to light absorption and wavelength conversion is performed by a phosphor as compared with a color filter type.
  • a polarizing plate is provided between the liquid crystal display device and the phosphor in order to selectively excite a desired phosphor.
  • the polarizing plate one in which a light reflecting film is laminated is known (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 a polarizing plate and a light reflecting film are laminated via an adhesive layer. Due to the influence of birefringence and scattering (haze) of the adhesive layer, not only the problem of lowering the contrast and viewing angle occurs, but also a PVA (polyvinyl alcohol) sandwiched between two TAC (triacetylcellulose) films. ) Since the film is made of a film, the thickness of the polarizing plate is increased. When the polarizing plate thickness is large, optical crosstalk occurs in which light emitted from a desired pixel is dimmed by a liquid crystal light adjusting element and incident on a phosphor of an adjacent pixel which is not intended. As a result, the color purity decreases.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • a metal thin film, a dielectric multilayer film formed by vapor deposition, or the like is used as the light reflecting film, and it is difficult to manufacture a large area at low cost.
  • a film-like light reflecting film is used.
  • a thin film is laminated on a flat substrate such as a glass substrate, the film is wrinkled, and good bonding is performed. Is difficult and affects mass productivity.
  • Patent Document 1 a process in which a light emitting region (phosphor layer), a smoothing film, a light reflecting film, and a polarizing film are sequentially laminated on a flat substrate is taken. When the film thickness is thin, it is difficult to perform good bonding.
  • An aspect of the present invention has been made in view of the above circumstances, and can be reduced in thickness, and a functional optical film capable of improving the utilization efficiency of light in the green to near-infrared region, and a liquid crystal including the functional optical film It aims at providing a light control element.
  • the functional optical film in one embodiment of the present invention includes an absorption polarizing element and a support including a bandpass filter including at least one dielectric multilayer film having a plurality of layers having different refractive indexes.
  • the bandpass filter may transmit light in a blue region and reflect light from green to a near infrared region.
  • light in a blue region is light included in a wavelength range of 400 nm to 490 nm.
  • the green region light is light included in the wavelength range of 490 nm to 570 nm.
  • Light in the red to near infrared region is light included in the wavelength range of 570 nm to 1300 nm.
  • the dielectric multilayer film may include a plurality of repeating units, and the thickness of the repeating units of the dielectric multilayer film may be continuously modulated along the thickness direction of the bandpass filter. .
  • the band pass filter includes a plurality of the dielectric multilayer films, each of the plurality of dielectric multilayer films includes a plurality of repeating units, and one of the plurality of repeating units includes a plurality of layers having different refractive indexes.
  • the thickness of the plurality of repeating units may be continuously modulated along the thickness direction of the bandpass filter.
  • the band pass filter includes a plurality of the dielectric multilayer films, each of the plurality of dielectric multilayer films includes a plurality of repeating units, and one of the plurality of repeating units includes a plurality of layers having different refractive indexes. And the thickness of the repeating unit of the adjacent dielectric multilayer film among the plurality of repeating units may be modulated discontinuously along the thickness direction of the bandpass filter.
  • the band-pass filter is disposed adjacent to the polarizing element polarizing element, the band-pass filter includes a plurality of the dielectric multilayer films, and the plurality of dielectric multilayer films are in a range from red to a near infrared region.
  • a first region that reflects light and a second region that reflects light in the green region may be included, and the first region may be disposed closer to the polarizing element than the second region.
  • the bandpass filter is disposed adjacent to the polarizing element polarizing element, the bandpass filter includes a plurality of the dielectric multilayer films, and the plurality of dielectric multilayer films reflect a light in a green region.
  • region which reflects the light from red to a near-infrared area
  • region may be arrange
  • the band-pass filter may be a reflective polarizer, and at least one of the plurality of layers having different refractive indexes may include uniaxial birefringence.
  • the stretching direction of the bandpass filter may coincide with the absorption axis of the absorption polarizing element.
  • the thickness of the bandpass filter may be 20 ⁇ m or more.
  • the total thickness of the absorptive polarizing element and the support may be 60 ⁇ m or more.
  • the total thickness of the absorption polarizing element and the support may be 100 ⁇ m or more.
  • a liquid crystal light control device includes a light source, a liquid crystal device that controls a polarization state of light from the light source, light that passes through the liquid crystal device as excitation light, and a wavelength range of the light source. And a pair of polarizing plates sandwiching the liquid crystal element, and one of the polarizing plates is a functional optical provided between the fluorescent material and the liquid crystal layer.
  • the light source has at least one maximum value in a wavelength range of 400 nm to 490 nm in the emission spectrum
  • the functional optical film is a multilayer film formed by laminating and stretching an organic film.
  • the functional optical film may further include a protective film.
  • the liquid crystal light control device is a light source, a liquid crystal device that controls a polarization state of light from the light source, and absorbs light transmitted through the liquid crystal device as excitation light, and the wavelength of the light source And a pair of polarizing plates sandwiching the liquid crystal element, and one of the polarizing plates is a functional optical provided between the fluorescent material and the liquid crystal layer.
  • the light source has at least one maximum value in a wavelength range of 400 nm to 490 nm in the emission spectrum, and the functional optical film is a multilayer film formed by laminating and stretching an organic film.
  • the other polarizing plate may be provided between the light source and the liquid crystal element.
  • the end portion on the short wavelength side of the reflection spectrum of the one polarizing plate exists in the range of 480 nm ⁇ 10 nm, and the end portion on the long wavelength side of the reflection spectrum of the one polarizing plate exists in the region of 850 nm or more. There may be.
  • the light source may be a blue light emitting diode.
  • the light source may be a blue fluorescent tube.
  • the window glass in still another aspect of the present invention includes the functional optical film.
  • the aspect of the present invention it is possible to reduce the thickness as compared with the conventional iodine polarizing plate, and it is possible to improve the utilization efficiency of light in the green to red region.
  • FIG. 1 is a schematic sectional drawing of the functional optical film of 1st Embodiment.
  • the functional optical film 10 of the present embodiment is generally configured by a bandpass filter 11 and an absorption-type polarizing element 12 formed on one surface 11 a of the bandpass filter 11.
  • the functional optical film 10 is formed by laminating a band pass filter 11 and a polarizing element 12.
  • the bandpass filter 11 is, for example, a multilayer film formed by laminating and stretching a plurality of organic films (dielectric films) 11A to 11H. Although eight layers of the organic films 11A to 11H are illustrated in FIG. 1, the number of layers of the bandpass filter 11 is not limited to this.
  • the bandpass filter 11 can be appropriately designed to have several tens or hundreds of layers.
  • the plurality of organic films have a structure in which high refractive index layers and low refractive index layers are alternately stacked.
  • the organic films 11A, 11C, 11E, and 11G are low refractive index layers
  • the organic films 11B, 11D, 11F, and 11H are high refractive index layers. Is laminated.
  • the difference in refractive index between the high refractive index layer and the low refractive index layer is assumed to be in the range of about 0.05 to 0.3 when an organic film is used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • polyethylene naphthalate is preferable from the viewpoint of thinning. Since polyethylene naphthalate has a high refractive index, the thickness of the bandpass filter 11 can be reduced when polyethylene naphthalate is used as the material for forming the organic films 11A to 11H.
  • the functional optical film 10 using polyethylene naphthalate is applied to the second polarizing plate of the liquid crystal light control device, the distance between the second polarizing plate and the phosphor layer becomes small, An effect of reducing a decrease in color purity due to optical crosstalk can be obtained. Therefore, the liquid crystal light control device provided with the functional optical film 10 can be applied to a display with higher definition.
  • the organic films 11A to 11H constituting the band pass filter 11 have a higher blue transmittance.
  • the blue transmittance of the organic films 11A to 11H is high in order to efficiently perform wavelength conversion from green to red.
  • the polarizing element 12 is composed of a dichroic dye having an absorption peak in the wavelength range of 400 nm to 470 nm, and is formed by impregnating polyvinyl alcohol (PVA) with a dichroic dye or iodine and then stretching the polyvinyl alcohol.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • a polarizing element or the like is used.
  • the dichroic dye a material having a dichroic ratio (extinction ratio) in blue light is used. Examples of the dichroic dye include Acid red 266, Benzopurpurin, C.I. I. Examples include Direct Blue 67, Violet 20, Cyanine dye, Methyl Orange, Perylenebiscarboximides, RU 31.156, Sirius Supra Brown RLL, AH 6556, and the like.
  • the polarizing element has a function of changing natural light into linearly polarized light. Unless otherwise specified, the term “polarizing element” in this specification does not include a protective film or the like and has a
  • the dichroic dye is represented by the following chemical formula (1): 1-naphthol-3-sulfonic acid having an azo group at the 2-position, an amino group at the 6-position, or an N-substituted amino group as a substituent.
  • a diazo dye having a skeleton, a trisazo dye having a 1-naphthol-3-sulfonic acid skeleton having an azo group at the 2-position and a substituted amino group at the 6-position represented by the following chemical formula (2);
  • a tetraazo dye represented by (3) having a stilbene skeleton having an azo group at 4,4 ′ and a sulfonic acid group at 2,2 ′ may also be used.
  • the maximum part of the dichroic ratio is around 430 nm wavelength.
  • the light source has, for example, a light emission peak aligned with the maximum portion of the dichroic ratio.
  • a blue light emitting diode (blue LED), a blue fluorescent tube having maximum values at wavelengths of 430 nm and 490 nm, and the like are used.
  • the polarizing element 12 is prepared by dissolving a dichroic dye in various organic solvents to prepare a solution, and using a coating device such as a die coater, a slit coater, or a bar coater, It is formed by applying the solution to one surface 11a of the bandpass filter 11 and drying it.
  • a coating device such as a die coater, a slit coater, or a bar coater
  • the method for orienting the dichroic dye include a method in which a solution in which the dichroic dye is dissolved is applied to the bandpass filter 11 while applying a shearing force.
  • the direction in which the shearing force is applied is the transmission axis of the polarizing element 12
  • the direction orthogonal to the direction in which the shearing force is applied is the absorption axis of the polarizing element 12.
  • one surface 11a of the bandpass filter 11 is subjected to an alignment process such as rubbing, and a solution in which the dichroic dye is dissolved is applied to the surface subjected to the alignment process.
  • the method of orienting a dichroic dye by applying is mentioned.
  • an alignment film is formed on one surface 11a of the bandpass filter 11, and a solution in which the dichroic dye is dissolved is applied to the alignment film, thereby obtaining a dichroic dye.
  • a method of orienting the functional dye is mentioned.
  • the dichroic dye is aligned in the alignment processing direction, so that the absorption axis of the polarizing element 12 is aligned. Matches the processing direction.
  • a photo-alignment film is formed on one surface 11a of the bandpass filter 11, and the photo-alignment film is aligned by irradiating ultraviolet rays or polarized ultraviolet rays from an oblique direction.
  • the method of giving a process and orienting a dichroic dye is mentioned.
  • the polarizing element 12 is made of a polarizing element formed by impregnating polyvinyl alcohol with a dichroic dye or iodine and then stretching the polyvinyl alcohol, the adhesive is attached to one surface 11a of the bandpass filter 11 via an adhesive. The polarizing element 12 is adhered.
  • the functional optical film 10 a solution in which the dichroic dye is dissolved is applied to one surface 11a of the bandpass filter 11, or one surface 11a of the bandpass filter 11 is applied via an adhesive.
  • the polarizing element 12 is formed by adhering polyvinyl alcohol impregnated with dichroic dye or iodine, a substrate made of a triacetylcellulose (TAC) film or the like can be omitted. Therefore, the functional optical film 10 in which the bandpass filter 11 and the polarizing element 12 are integrated can be reduced in thickness.
  • TAC triacetylcellulose
  • the band-pass filter 11 is made of a multilayer film formed by laminating and stretching the organic films 11A to 11H, it can be easily bonded to the polarizing element 12 made of polyvinyl alcohol impregnated with dichroic dye or iodine. is there.
  • the bandpass filter 11 itself functions as a protective material for the polarizing element 12.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a case where the functional optical film 10 and the polarizing element 20 are arranged in a parallel Nicol relationship.
  • the transmission axis of the polarizing element 12 faces the direction indicated by reference numeral 13
  • the transmission axis of the polarizing element 20 faces the direction indicated by reference numeral 21.
  • the polarizing element 20 is disposed so as to face a surface (hereinafter, referred to as “one surface”) 12 a opposite to the surface in contact with the bandpass filter 11 in the polarizing element 12.
  • a blue light emitting diode or the like is used as a light source, for example, blue light 31 having a maximum value in the vicinity of a wavelength of 455 nm is applied to a surface opposite to the surface facing the functional optical film 10 in the polarizing element 20 (hereinafter, “one surface”) It enters from 20a. Then, the blue light 31 passes through the polarizing element 20, the polarizing element 12, and the band pass filter 11. Therefore, if the phosphor layer is disposed so as to face the surface (hereinafter referred to as “the other surface”) 11 b opposite to the surface in contact with the polarizing element 12 in the band pass filter 11.
  • the blue light 31 transmitted through the polarizing element 20 and the functional optical film 10 is wavelength-converted by the phosphor layer, and the green light (hereinafter also referred to as “green light”) 32 or red.
  • Green light hereinafter also referred to as “green light”
  • red light Light in the near infrared region
  • the band pass filter 11 reflects the green light 32 and the red light 33 emitted from the phosphor layer again to the phosphor layer side, the green light 32 and the red light 33 can be used efficiently.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a case where the functional optical film 10 and the polarizing element 20 are arranged in a crossed Nicols relationship.
  • the transmission axis of the polarizing element 12 faces the direction indicated by reference numeral 14, and the transmission axis of the polarizing element 30 faces the direction indicated by reference numeral 21.
  • the polarizing element 20 is disposed so as to face the one surface 12 a of the polarizing element 12.
  • blue light 31 having a maximum value in the vicinity of a wavelength of 455 nm is incident from one surface 20 a of the polarizing element 20 using a blue light emitting diode as a light source. Then, the blue light 31 passes through the polarizing element 20 but cannot pass through the polarizing element 12. Therefore, even if the phosphor layer is disposed so as to face the other surface 11 b of the bandpass filter 11, the blue light 31 is wavelength-converted by the phosphor layer and converted into the green light 32 and the red light 33. Can not do it.
  • the characteristics relating to the light transmission can be switched. Further, since the green light 32 and the red light 33 are reflected on the other surface 11b of the bandpass filter 11, the phosphor layer is disposed so as to face the other surface 11b of the bandpass filter 11. The green light 32 and the red light 33 can be used efficiently.
  • the functional optical film 10 can be made thinner than a general iodine polarizing plate.
  • the functional optical film 10 does not require a base material for forming the polarizing element 12, there is no depolarization factor such as birefringence or scattering (haze) due to the base material itself, and the polarizing element 12. Is not affected by the birefringence or scattering of the adhesive layer for bonding to the band-pass filter 11. Therefore, the contrast can be increased and the viewing angle can be widened.
  • the functional optical film 10 does not require a base material for forming the polarizing element 12, it has high heat resistance.
  • FIG. 4A is a schematic cross-sectional view of a functional optical film of a second embodiment.
  • FIG. 4B is an enlarged cross-sectional view of a part of the functional optical film.
  • FIG. 4C is a cross-sectional view in which a part of the functional optical film shown in FIG. 4B is further enlarged.
  • the functional optical film 50 of the present embodiment is generally configured by a bandpass filter 51 and an absorption type polarizing element 52 formed on one surface 51 a of the bandpass filter 51.
  • the functional optical film 50 of the present embodiment is formed by laminating a band pass filter 51 and a polarizing element 52.
  • the bandpass filter 51 is formed by laminating a first bandpass filter 53 to a fifth bandpass filter 57 in order from the polarizing element 52 side.
  • Each of the first band-pass filter 53 to the fifth band-pass filter 57 is formed of an organic multilayer film (dielectric multilayer film).
  • the first band pass filter 53 has a structure in which one repeating unit is composed of a high refractive index layer and a low refractive index layer, and the repeating unit is continuously modulated. Of the repetitive units, the side with the smaller unit unit spacing is 53A, and the side with the larger unit unit spacing is 53B.
  • the refractive indexes of the high refractive index layer 53B-H and the low refractive index layer 53B-L are 0.12.
  • a fluorene resin can be used
  • a fluorine resin can also be used.
  • the thickness of the repeating unit is continuously modulated from the first bandpass filter 53 to the fifth bandpass filter 57 along the thickness direction of the bandpass filter 51.
  • the thickness of the repeating unit is minimum on the polarizing element 52 side and maximum on the opposite side.
  • the thickness (layer spacing) of the repeating unit of the bandpass filter 51 the reflection wavelength in the repeating unit of the bandpass filter 51, and the refractive index of the medium (material constituting the bandpass filter 51)
  • the thickness of one unit of the thinnest layer is about 142 nm
  • the thickness of one unit of the thickest layer is about 300 nm.
  • the modulation rate of the thickness of the repeating unit of the band-pass filter 51 is (d2-d1) / d1 is 80%, where d1 is the minimum thickness of the repeating unit and d2 is the maximum thickness of the repeating unit. The above is preferable.
  • the maximum value of the thickness of the repeating unit is preferably 1.8 times or more the minimum value of the thickness of the repeating unit. More preferably, (d2-d1) / d1 is 100% or more. In other words, in the band-pass filter 51, the maximum value of the thickness of the repeating unit is preferably 2.0 times or more the minimum value of the thickness of the repeating unit.
  • each layer of the first band-pass filter 53 to the fifth band-pass filter 57 is appropriately determined according to the reflection wavelength in each layer.
  • the reflection wavelength corresponding to the thinnest layer, that is, the low refractive index layer 53A of the first bandpass filter 53 is 480 nm ⁇ 10 nm at the short wavelength side of the reflection wavelength, and the reflection wavelength is long.
  • the wavelength end on the wavelength side is preferably present on the longer wavelength side than 850 nm. More preferably, it exists on the longer wavelength side than 1000 nm.
  • the reflection spectrum of the dielectric multilayer film is characterized by a blue shift that shifts to the short wavelength side as the incident polar angle increases.
  • Light incident on the multilayer film is reflected in the green to red region, but light incident obliquely at 50 degrees causes light having a shorter wavelength than the blue to green region.
  • the reflection spectrum of the band-pass filter 51 is designed so that the end on the long wavelength side of the reflection wavelength band has a longer wavelength (850 nm or more) than visible light, assuming blue shift in advance. .
  • the end portion on the long wavelength side of the reflection wavelength band of the bandpass filter 51 may be on the long wavelength side (900 nm, 1000 nm, etc.) from 850 nm.
  • the end on the short wavelength side of the reflection wavelength band of the band-pass filter 51 transmits / reflects the light from the blue light-emitting diode in the vicinity of the cutoff wavelength (480 nm ⁇ 10 nm) of the blue light-emitting diode. It is preferable that
  • the bandpass filter 51 exhibits a reflection spectrum characteristic as shown in FIG. 6A, for example.
  • FIG. 6A shows a reflection spectrum of a bandpass filter (solid line), a spectrum of a blue light emitting diode (dashed line), an emission spectrum of a phosphor emitting green light (dashed line), and a phosphor emitting red light in the functional optical film 50. It is a graph which shows an emission spectrum (two-dot chain line). It is preferable that the light from the blue light emitting diode that excites the phosphor is selectively light close to front incidence, that is, light with high directivity. Incident light with high directivity can be efficiently transmitted through the bandpass filter.
  • FIG. 6A shows a reflection spectrum of a bandpass filter (solid line), a spectrum of a blue light emitting diode (dashed line), an emission spectrum of a phosphor emitting green light (dashed line), and a phosphor emitting red light in the functional optical film 50. It is
  • FIG. 6B shows a reflection spectrum when light is incident on the bandpass filter at an angle of 50 degrees.
  • FIG. 6B shows the reflection spectrum (solid line) of the bandpass filter, the spectrum of the blue light emitting diode (dashed line), and the phosphor emitting green light when light is incident on the bandpass filter at an angle of 50 degrees.
  • the functional optical film 50 of the present embodiment when used in combination with a phosphor, the light emitted from the phosphor is efficiently reflected and emitted again to the phosphor layer side. Can do.
  • the difference in refractive index between the low refractive index layer and the high refractive index layer is preferably large. In this way, a thin bandpass filter 51 can be formed.
  • the functional optical film 50 since the first band-pass filter 53 to the fifth band-pass filter 57 are laminated, reflection spectral characteristics combining the characteristics of the five band-pass filters can be obtained.
  • the functional optical film 50 can be made thinner than a general iodine polarizing plate.
  • the functional optical film 50 does not require a base material for forming the polarizing element 52, there is no depolarization factor such as birefringence or scattering (haze) due to the base material itself, and the polarizing element 52. Is not affected by the birefringence or scattering of the adhesive layer for bonding to the band-pass filter 51. Therefore, the contrast can be increased and the viewing angle can be widened.
  • the functional optical film 50 does not require a base material for forming the polarizing element 52, the functional optical film 50 has high heat resistance.
  • the repeating unit of the first band pass filter 53 to the fifth band pass filter 57 is a laminated body in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are laminated in this order is illustrated.
  • the repeating unit may be a laminate in which a low refractive index layer, a high refractive index layer, and a low refractive index layer are laminated in this order, and a high refractive index layer and a low refractive index layer.
  • stacked in this order may be sufficient.
  • the present embodiment the case where the low refractive index layer and the high refractive index layer are formed in order from the polarizing element side in each layer constituting the band pass filter is exemplified, but the present embodiment is not limited to this.
  • a high refractive index layer and a low refractive index layer may be formed in order from the polarizing element side in each layer constituting the band pass filter.
  • the band-pass filter 51 is configured such that the thickness of the repeating unit is continuously modulated along the thickness direction, and the thickness of the repeating unit is the minimum and the opposite side on the polarizing element 52 side.
  • the present embodiment is not limited to this.
  • the thickness of the repeating unit is continuously modulated along the thickness direction of the bandpass filter, and the thickness of the repeating unit is maximum on the polarizing element side and on the opposite side. It may be minimal.
  • FIG. 7A is a schematic cross-sectional view of a functional optical film of a third embodiment.
  • FIG. 7B is an enlarged cross-sectional view of a part of the functional optical film.
  • FIG. 7C is a cross-sectional view in which a part of the functional optical film shown in FIG. 7B is further enlarged.
  • the functional optical film 60 of the present embodiment is generally configured by a band-pass filter 61 and an absorption-type polarizing element 62 formed on one surface 61 a of the band-pass filter 61.
  • the functional optical film 60 of the present embodiment is formed by laminating a band pass filter 61 and a polarizing element 62.
  • the bandpass filter 61 is formed by laminating a first bandpass filter 63 to a fifth bandpass filter 67 in order from the polarizing element 62 side.
  • the first bandpass filter 63 has a structure in which one repeating unit is composed of a high refractive index layer and a low refractive index layer, and the repeating unit is continuously modulated.
  • the side having a smaller unit unit spacing is 63A, and the unit having a larger unit unit spacing is 63B.
  • the refractive indexes of the high refractive index layer 63B-H and the low refractive index layer 63B-L are 0.12.
  • a fluorene resin can be used
  • a fluorine resin can be used as a material for forming the low refractive index layer 63B-L.
  • the bandpass filter 61 may be a stack of a plurality of bandpass filters, but the repeating unit of each of the plurality of bandpass filters does not necessarily have to be continuous.
  • the bandpass filter 61 is composed of five layers from a first bandpass filter 63 to a fifth bandpass filter 67. In the first band-pass filter 63 to the fifth band-pass filter 67, the thickness of each repeating unit is modulated.
  • the first band pass filter 63 is continuously modulated so that the thickness of the repeating unit is minimum on the 63A side and maximum on the 63B side, and the minimum value d63A is 150 nm and the maximum value d63B is 181 nm. It is a multilayer film.
  • the second bandpass filter 64 is a multilayer film that is continuously modulated so that the thickness of the repeating unit is minimum on the 64A side and maximum on the 64B side, and the minimum value d64A is 167 nm and the maximum value d64B is 202 nm. It is.
  • the third band-pass filter 65 is a multilayer film that is continuously modulated so that the thickness of the repeating unit is minimum on the 65A side and maximum on the 65B side, and the minimum value d65A is 185 nm and the maximum value d65B is 223 nm. It is.
  • the fourth bandpass filter 66 is a multilayer film that is continuously modulated so that the thickness of the repeating unit is minimum on the 66A side and maximum on the 66B side, and the minimum value d66A is 204 nm and the maximum value d66B is 246 nm. It is.
  • the fifth bandpass filter 67 is a multilayer film that is continuously modulated so that the thickness of the repeating unit is minimum on the 67A side and maximum on the 67B side, and the minimum value d67A is 224 nm and the maximum value d67B is 270 nm. It is.
  • the repetition unit is continuously modulated in each of the five bandpass filters, but between adjacent bandpass filters, that is, the first bandpass filter 63 and the second bandpass filter 64.
  • the repeating units are stacked discontinuously. Even in such a configuration, since the reflection band of each bandpass filter overlaps with the reflection band of the adjacent bandpass filter, the entire laminated bandpass filter continuously modulates the repeating unit. The same behavior as that obtained can be obtained.
  • Each of the five band-pass filters has a modulation unit thickness modulated.
  • the modulation rate is d63A, the minimum value of the repetition unit thickness.
  • the maximum thickness of the repeating unit is d63B, (d63B-d63A) / d63A is preferably about 20%.
  • the maximum value of the thickness of the repeating unit is about 1.2 times the minimum value of the thickness of the repeating unit.
  • each layer of the first band-pass filter 63 to the fifth band-pass filter 67 is appropriately determined according to the reflection wavelength in each layer.
  • a multilayer film with a desired film thickness can be formed by forming a melt-laminated multilayer film with a structure in which the low refractive index layer is polyethylene terephthalate and the high refractive index layer is polyethylene naphthalate, and stretching the multilayer film. Is possible.
  • the functional optical film 60 exhibits a reflection spectrum characteristic as shown in FIG. 8, for example.
  • the first bandpass filter 63 is a bandpass filter having a short wavelength end near 480 nm and a reflection band of 100 nm to 150 nm.
  • the second bandpass filter 64 is a bandpass filter having a short wavelength end near 530 nm and a reflection band of 100 nm to 150 nm.
  • the third bandpass filter 65 is a bandpass filter having a short wavelength end near 580 nm and a reflection band of 100 nm to 150 nm.
  • the fourth bandpass filter 66 is a bandpass filter having a short wavelength end near 650 nm and a reflection band of 100 nm to 150 nm.
  • the fifth bandpass filter 67 is a bandpass filter having a short wavelength end near 710 nm and a reflection band of 100 nm to 150 nm.
  • the characteristic of the reflection spectrum 511 that combines the characteristics of the five band pass filters can be obtained. .
  • the functional optical film 60 can be made thinner than a general iodine polarizing plate. Further, since the functional optical film 60 does not require a base material for forming the polarizing element 62, there is no depolarization factor such as birefringence or scattering (haze) due to the base material itself, and the polarizing element 62. Is not affected by the birefringence or scattering of the adhesive layer for bonding to the band-pass filter 61. Therefore, the contrast can be increased and the viewing angle can be widened. Furthermore, since the functional optical film 60 does not require a base material for forming the polarizing element 62, it has high heat resistance.
  • the bandpass filter 61 is formed by stacking the first bandpass filter 63 to the fifth bandpass filter 67 is illustrated, but the present embodiment is not limited to this.
  • four or more different bandpass filters may be laminated via an adhesive layer, or an integrated molding in which multilayer films having different film thicknesses are laminated and stretched without using an adhesive layer. It may be a product.
  • the refractive index difference of the material forming each layer of the bandpass filter 61, the layer interval and the number of layers of the dielectric multilayer film the number of bandpass filters to be stacked and the design of the short wavelength end thereof Various reflective bandpass filters can be formed.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a functional optical film of a fourth embodiment.
  • the functional optical film 80 of the present embodiment is generally configured by a bandpass filter 81 and an absorption polarizing element 82 formed on one surface 81 a of the bandpass filter 81, and the bandpass filter 81 and the polarizing element 82. Are laminated.
  • the band pass filter 81 is formed by laminating a first band pass filter 83 and a second band pass filter 84 in order from the polarizing element 82 side.
  • the first band pass filter 83 and the second band pass filter 84 are joined via a transparent adhesive whose refractive index can be adjusted.
  • the first band-pass filter 83 and the second band-pass filter 84 are bonded together via an ultraviolet curable resin, and then the ultraviolet curable resin is irradiated with ultraviolet rays to cure the ultraviolet curable resin. Are joined.
  • the bandpass filter 81 is a multilayer film formed by laminating and stretching a first bandpass filter 83 and a second bandpass filter 84 made of an organic film in order from the polarizing element 82 side.
  • MLF-19.0 As the first bandpass filter 83, an ultra-multilayer film manufactured by Teijin DuPont Films, Inc .: Teijin (registered trademark) Tetron (registered trademark) film MLF series MLF-19.0 is used. As shown by the broken line in FIG. 10, MLF-19.0 has a wavelength region showing a reflectance of 50% or more at wavelengths of 580 nm to 680 nm. Further, MLF-19.0 mainly has a characteristic of reflecting red light and slightly (about 10%) of reflecting green light.
  • MLF-16.5 As the second bandpass filter 84, an ultra-multilayer film manufactured by Teijin DuPont Films, Inc .: Teijin (registered trademark) Tetron (registered trademark) film MLF series MLF-16.5 is used. As shown by the solid line in FIG. 10, MLF-16.5 has a wavelength region that exhibits a reflectance of 50% or more at wavelengths of 480 nm to 580 nm. In addition, MLF-16.5 mainly has a characteristic of reflecting green light and slightly (about 10%) of red light.
  • the transmission spectrum of the functional optical film 80 is that of the MLF-19.0 (first bandpass filter 83) and MLF-16.5 (second bandpass filter 84). Each reflection band has a combined characteristic.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a case where the functional optical film 80 is applied to a liquid crystal light control device.
  • the phosphor layer 90 is disposed so as to face the second band pass filter 84 of the functional optical film 80.
  • a liquid crystal element is installed in the lower layer of the functional optical film 80, and the polarization state of the light is controlled in the pixel area corresponding to each RGB pixel of the phosphor layer 90, so that the functional optical film The amount of light transmitted through the film 80 is adjusted.
  • the liquid crystal panel When the liquid crystal panel is in a transmissive state (green display), when blue light 101 using a blue light emitting diode or the like as a light source enters from one surface 82a of the polarizing element 82, the blue light 101 is converted into the polarizing element 82 and the first band. The light passes through the pass filter 83 and the second band pass filter 84. When a part of the blue light 101 transmitted through the second bandpass filter 84 enters the green phosphor layer 90G in the phosphor layer 90, green light (fluorescence) is emitted from the green phosphor layer 90G. .
  • a part of the green light is emitted to the back surface side (second bandpass filter 84 side) of the phosphor layer 90, but the green light 102 is reflected by the second bandpass filter 84 and is again green phosphor. Incident on the layer 90G.
  • the green light 102 emitted to the back surface side of the phosphor layer 90 is reflected again to the phosphor layer 90 side by the second band-pass filter 84, and the reflected light is reflected on the phosphor. It can be incident on the layer 90. Therefore, the amount of light emitted from the green phosphor layer 90G is increased, so that high efficiency is obtained and a bright display is obtained during white display. Further, according to the functional optical film 80, it is possible to prevent optical crosstalk in which blue light enters from other than a desired pixel and excites an unintended phosphor.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a case where the functional optical film 110 is applied to a liquid crystal light control device.
  • the functional optical film 110 is schematically configured from a polarizing element 82 and a bandpass filter 111 in which a second bandpass filter 84 and a first bandpass filter 83 are laminated in order from the polarizing element 82 side.
  • the liquid crystal panel When the liquid crystal panel is in a transmissive state (green display), when blue light 101 using a blue light emitting diode or the like as a light source enters from one surface 82a of the polarizing element 82, the blue light 101 is converted into the polarizing element 82 and the second band. The light passes through the pass filter 84 and the first band pass filter 83. When a part of the blue light 101 transmitted through the first bandpass filter 83 enters the green phosphor layer 90G in the phosphor layer 90, green light (fluorescence) is emitted from the green phosphor layer 90G. .
  • Part of the green light is emitted to the back side (the first band pass filter 83 side) of the phosphor layer 90 and is transmitted through the first band pass filter 83. Further, the green light 102 transmitted through the first bandpass filter 83 is reflected by the second bandpass filter 84, but the first bandpass filter 83 is interposed between the phosphor layer 90 and the second bandpass filter 84. Therefore, a part of the light is reflected again to the second band pass filter 84 side. Further, since the optical distance between the phosphor layer 90 and the second bandpass filter 84 is long, a part of the light reflected by the second bandpass filter 84 is adjacent to the red phosphor layer 90R or the blue phosphor layer.
  • the second band-pass filter 84, the first band-pass filter 83, and the polarizing element 82 are arranged in this order from the phosphor layer 90 side. Is a more preferable arrangement.
  • the functional optical film 80 can be made thinner than a general iodine polarizing plate because the polarizing element 82 is laminated on one surface 81 a of the bandpass filter 81. Further, since the functional optical film 80 does not require a base material for forming the polarizing element 82, there is no depolarization factor such as birefringence or scattering (haze) due to the base material itself, and the polarizing element 82. Is not affected by the birefringence or scattering of the adhesive layer for bonding to the band-pass filter 81. Therefore, the contrast can be increased and the viewing angle can be widened. Furthermore, since the functional optical film 80 does not require a base material for forming the polarizing element 82, it has high heat resistance. In addition to the above, PICASUS manufactured by Toray Industries, Inc. can be used as the bandpass filter.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of a functional optical film of a fifth embodiment.
  • the functional optical film 120 of the present embodiment is generally configured by a bandpass filter 121 and an absorption polarizing element 122 formed on one surface 121 a of the bandpass filter 121, and the bandpass filter 121 and the polarizing element 122. Are laminated.
  • the band pass filter 121 is formed by laminating a first band pass filter 123 and a second band pass filter 124 in order from the polarizing element 122 side.
  • the first band pass filter 123 and the second band pass filter 124 are joined via a transparent adhesive whose refractive index can be adjusted.
  • the first band-pass filter 123 and the second band-pass filter 124 are bonded together via an ultraviolet curable resin, and then the ultraviolet curable resin is irradiated with ultraviolet rays to cure the ultraviolet curable resin. Are joined.
  • the band-pass filter 121 is a multilayer film formed by laminating and stretching a first band-pass filter 123 and a second band-pass filter 124 made of an organic film in order from the polarizing element 122 side.
  • the first band-pass filter 123 an MLF-16.5 of Teijin (registered trademark) Tetron (registered trademark) film MLF series is used.
  • the second band-pass filter 124 an ultra-multilayer film manufactured by Teijin DuPont Films, Inc .: Teijin (registered trademark) Tetron (registered trademark) film MLF series MLF-19.0 is used.
  • the transmission spectrum of the functional optical film 120 shows that of the MLF-16.5 (first band-pass filter 123) and MLF-19.0 (second band-pass filter 124), as indicated by the one-dot chain line in FIG. Each reflection band has a combined characteristic.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a case where the functional optical film 120 is applied to a liquid crystal light control device.
  • the phosphor layer 90 is disposed so as to face the second band pass filter 124 of the functional optical film 120.
  • the liquid crystal panel When the liquid crystal panel is in a transmissive state (displayed in red), when blue light 101 using a blue light emitting diode or the like as a light source enters from one surface 122a of the polarizing element 122, the blue light 101 is converted into the polarizing element 122, the first band. The light passes through the pass filter 123 and the second band pass filter 124. When a part of the blue light 101 transmitted through the second bandpass filter 124 enters the red phosphor layer 90R of the phosphor layer 90, red light (fluorescence) is emitted from the red phosphor layer 90R. .
  • a part of the red light is emitted to the back surface side (second bandpass filter 124 side) of the phosphor layer 90, but the red light 103 is reflected by the second bandpass filter 124, and again the red phosphor.
  • the light enters the layer 90R.
  • the red light 103 emitted to the back surface side of the phosphor layer 90 is reflected again to the phosphor layer 90 side by the second band pass filter 124, and the reflected light is reflected on the phosphor. It can be incident on the layer 90. Therefore, the amount of light incident on the red phosphor layer 90R is increased, high efficiency is obtained, and a bright display with high color purity is obtained when displaying red. Further, according to the functional optical film 120, it is possible to prevent optical crosstalk that blue light enters from other than a desired pixel and excites an unintended phosphor.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing a case where the functional optical film 130 is applied to a liquid crystal light control device.
  • the functional optical film 130 is schematically composed of a polarizing element 122 and a bandpass filter 131 in which a second bandpass filter 124 and a first bandpass filter 123 are laminated in this order from the polarizing element 122 side.
  • the liquid crystal panel When the liquid crystal panel is in a transmissive state (displayed in red), when blue light 101 using a blue light emitting diode as a light source enters from one surface 122a of the polarizing element 122, the blue light 101 is converted into the polarizing element 122 and the second band. The light passes through the pass filter 124 and the first band pass filter 123. When a part of the blue light 101 transmitted through the first bandpass filter 123 enters the red phosphor layer 90R in the phosphor layer 90, red light (fluorescence) is emitted from the red phosphor layer 90R. .
  • Part of the red light is emitted to the back side (the first bandpass filter 123 side) of the phosphor layer 90 and is transmitted through the first bandpass filter 123. Further, the red light 103 transmitted through the first bandpass filter 123 is reflected by the second bandpass filter 124, but the first bandpass filter 123 is interposed between the phosphor layer 90 and the second bandpass filter 124. Therefore, a part of the light is reflected again to the second band pass filter 124 side. Further, since the optical distance between the phosphor layer 90 and the second band pass filter 124 is long, a part of the light reflected by the second band pass filter 124 is adjacent to the green phosphor layer 90G or the blue phosphor layer.
  • the second band-pass filter 124, the first band-pass filter 123, and the polarizing element 122 are arranged in this order from the phosphor layer 90 side. Is a more preferable arrangement.
  • the functional optical film 120 can be made thinner than a general iodine polarizing plate.
  • the functional optical film 120 does not require a base material for forming the polarizing element 122, there is no depolarization factor such as birefringence or scattering (haze) due to the base material itself, and the polarizing element 122. Is not affected by the birefringence or scattering of the adhesive layer for bonding to the band-pass filter 121. Therefore, the contrast can be increased and the viewing angle can be widened.
  • the functional optical film 120 has high heat resistance because a base material for forming the polarizing element 122 is unnecessary.
  • PICASUS manufactured by Toray Industries, Inc. can be used as the bandpass filter.
  • FIG. 16A is a schematic cross-sectional view of a functional optical film of a sixth embodiment.
  • FIG. 16B is an enlarged cross-sectional view of a part of the functional optical film.
  • FIG. 16C is a cross-sectional view in which a part of the functional optical film shown in FIG. 16B is further enlarged.
  • the functional optical film 140 of the present embodiment is roughly configured by a bandpass filter 141 and an absorption type polarizing element 142 formed on one surface 141 a of the bandpass filter 141, and the bandpass filter 141 and the polarizing element 142. Are laminated.
  • the band pass filter 141 has a first region 143 and a second region 144 formed in this order from the polarizing element 142 side.
  • the first layer 145 is a layer having a low refractive index layer 145A-L and a high refractive index 145A-H as one unit. Further, it has a structure that is continuously modulated so that the thickness of the repeating unit is the largest on the 145A side and the smallest on the 145B side. In the second region 146, the repeating unit is modulated similarly to the first region 145, but the side of 146A where the thickness of the repeating unit is the largest is continuously reduced from the thickness of 145B of the first region. Thus, the film thickness is set.
  • the bandpass filter 141 is a multilayer film in which the repeating unit is continuously modulated from the first region toward the second region.
  • the modulation rate of the thickness of the repeating unit of the band-pass filter 141 is d150B as the minimum value of the thickness of the repeating unit (thickness of the sixth layer 150B), and the maximum value of the thickness of the repeating unit (first layer 145A).
  • Is preferably d145A, (d145A-d150B) / d150B is preferably 80% or more.
  • the maximum value of the thickness of the repeating unit (thickness of the first layer d145A) in the thickness of 20 ⁇ m of the bandpass filter 141 is the minimum value of the thickness of the repeating unit (the thickness of the sixth layer d150B).
  • the thickness is preferably 1.8 times or more of (thickness). More preferably, (d2-d1) / d1 is 100% or more.
  • the maximum value of the thickness of the repeating unit is preferably 2.0 times or more the minimum value of the thickness of the repeating unit.
  • the first region 143 exhibits characteristics of mainly reflecting red light
  • the second region 144 mainly reflects of green light. The characteristics can be shown.
  • a method of laminating films for forming each layer in a multilayer using a stretched film manufacturing process, and forming a hologram reflective film on one surface of the photosensitive film For example, a method of forming a multilayer film while modulating the thickness.
  • the method of forming the hologram reflection film is to subject the photosensitive film to interference exposure, to form a high refractive index region and a low refractive index region on the photosensitive film, and then to a film thickness modulation material (low molecular weight) on one side of the photosensitive film.
  • the film thickness modulation material is gradually diffused from one side by applying a heat treatment and the film thickness modulation material diffuses in one direction, and a film thickness modulation multilayer film is formed. It is.
  • the same element as in the first embodiment is used.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing a case where the functional optical film 140 is applied to a liquid crystal light control device.
  • the phosphor layer 90 is disposed so as to face the second region 144 of the functional optical film 140.
  • the liquid crystal panel When the liquid crystal panel is in a transmissive state (green display), when blue light 101 using a blue light emitting diode or the like as a light source enters from one surface 142a of the polarizing element 142, the blue light 101 is converted into the polarizing element 142, the first region. 143 and the second region 144 are transmitted.
  • green light Fluorescence
  • a part of the green light is emitted to the back surface side (second region 144 side) of the phosphor layer 90, but the green light 102 is reflected by the second region 144 and again enters the green phosphor layer 90G.
  • the green light 102 emitted to the back surface side of the phosphor layer 90 is reflected again to the phosphor layer 90 side in the second region 144, and the reflected light is reflected on the phosphor layer 90. Therefore, high efficiency can be obtained in the green phosphor layer 90G, and a bright display can be obtained during green display. Further, according to the functional optical film 140, optical crosstalk in which blue light enters from other than a desired pixel and excites an unintended phosphor can be prevented.
  • the functional optical film 140 can be made thinner than a general iodine polarizing plate.
  • the functional optical film 140 does not require a base material for forming the polarizing element 142, there is no depolarization factor such as birefringence or scattering (haze) due to the base material itself, and the polarizing element 142.
  • the functional optical film 140 does not require a base material for forming the polarizing element 142, it has high heat resistance.
  • the first region 143 includes the first layer 145, the second layer 146, and the third layer 147 is illustrated, but the present embodiment is not limited to this.
  • the first region may be composed of two layers or four or more layers.
  • the second region 144 is exemplified by the fourth layer 148, the fifth layer 149, and the sixth layer 150.
  • the present embodiment is not limited to this.
  • the second region may be composed of two layers or four or more layers.
  • FIG. 18 is a schematic sectional drawing of the functional optical film of 7th Embodiment.
  • the functional optical film 160 of the present embodiment is roughly configured by a bandpass filter 161 and an absorption-type polarizing element 162 formed on one surface 161 a of the bandpass filter 161, and the bandpass filter 161 and the polarizing element 162. Are laminated.
  • the band-pass filter 161 is formed by laminating a first layer 163, a second layer 164,..., An n ⁇ 1th layer 165 and an nth layer 166 in order from the polarizing element 162 side.
  • the number n of layers of the bandpass filter 161 can be appropriately designed to be several tens or hundreds. That is, the bandpass filter 161 is a multilayer film formed by laminating and extending the first layer 163, the second layer 164, the n ⁇ 1th layer 165, and the nth layer 166 in order from the polarizing element 162 side. It is a film.
  • the first layer 163 includes a layer made of a material having uniaxial birefringence (hereinafter referred to as “birefringent layer”) 163A and a layer made of a material not showing birefringence (hereinafter referred to as “isotropic layer”). It is a layer having 163B as one unit.
  • the second layer 164, the birefringent layer 164A, and the isotropic layer 164B are layers having one unit.
  • the (n-1) th layer 165 is a layer having the birefringent layer 165A and the isotropic layer 165B as one unit.
  • the n-th layer 166 is a layer having the birefringent layer 166A and the isotropic layer 166B as one unit.
  • the dielectric material for forming the first layer 163, the second layer 164, the (n-1) th layer 165, and the nth layer 166 the same materials as those in the first embodiment described above are used.
  • the thickness of the repeating unit is continuously modulated along the thickness direction, and the thickness of the repeating unit is maximum on the polarizing element 162 side and minimum on the opposite side. It has become. That is, the thickness of the first layer 163, the thickness of the second layer 164, the thickness of the n ⁇ 1th layer 165, and the thickness of the nth layer 166 are successively modulated in this order. ing. The thickness of the first layer 163 is the maximum, and the thickness of the n-th layer 166 is the minimum.
  • the modulation rate of the thickness of the repeating unit of the band pass filter 161 is such that the minimum value of the repeating unit thickness (thickness of the nth layer 166) is d1, and the maximum value of the thickness of the repeating unit (first layer 163).
  • (D2 ⁇ d1) / d1 is preferably 80% or more, where d2 is a thickness of (d).
  • the maximum value of the thickness of the repeating unit (thickness of the first layer 163) in the thickness of 60 ⁇ m of the bandpass filter 161 is the minimum value of the thickness of the repeating unit (the thickness of the nth layer 166).
  • the thickness is preferably 1.8 times or more of (thickness). More preferably, (d2-d1) / d1 is 100% or more.
  • the maximum value of the thickness of the repeating unit is preferably 2.0 times or more the minimum value of the thickness of the repeating unit.
  • the thickness of the first layer 163, the thickness of the second layer 164, the thickness of the (n-1) th layer 165, and the thickness of the nth layer 166 are determined appropriately according to the reflection wavelength in each layer. Is done.
  • Examples of the method for forming the bandpass filter 161 include stretching a laminate of a liquid crystalline film and an amorphous film.
  • the band pass filter 161 having such a configuration has anisotropy in refractive index modulation, the reflection characteristic is polarized. That is, it functions as a reflective polarizer.
  • the same one as in the first embodiment described above is used.
  • the polarizing element 162 is formed so that the transmission axis of the bandpass filter 161 and the transmission axis of the polarizing element 162 coincide with each other. And reflects light in the green to near infrared region. Moreover, since the polarizing element 162 is laminated
  • the functional optical film 160 does not require a base material for forming the polarizing element 162, it has high heat resistance.
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view showing the liquid crystal light control device of the first embodiment.
  • a liquid crystal light control device provided with the functional optical film of the first to seventh embodiments described above is exemplified.
  • the liquid crystal dimming element 200 of the present embodiment is schematically constituted by a liquid crystal panel 300 and a backlight 400 disposed on the surface 300b side opposite to the display screen 300a.
  • the liquid crystal panel 300 includes a first polarizing plate 301, a first substrate 302, a liquid crystal layer 303 sandwiched between a pair of transparent electrodes (not shown), a second substrate 304, a protective film 305, and a second polarizing plate. 306, a phosphor layer 307, a third substrate 308, and an external light filter 309, which are stacked in order from the backlight 400 side.
  • the phosphor layer 307 includes a scatterer layer 307B, a red phosphor layer 307R, and a green phosphor layer 307G.
  • a transparent resin or the like may be laminated on the phosphor layer 307 side of the phosphor layer 307 as an intermediate layer for flattening the unevenness between the phosphors of the respective colors.
  • the phosphor layer 307 needs to keep the adhesion and flatness with the functional optical film and the cell gap with the liquid crystal layer uniform.
  • the liquid crystal layer 303 is sandwiched between the first polarizing plate 301 and the second polarizing plate 306. Note that the liquid crystal layer 303 includes a pixel electrode, a drive electrode, a thin film transistor (TFT), an alignment film, and the like, but illustration thereof is omitted here.
  • the second polarizing plate 306 includes a band-pass filter 310 and an absorption-type polarizing element 311 formed on one surface 310a of the band-pass filter 310, and the functional optical according to the above-described embodiment of the present invention.
  • the same film as 10, 50, 60, 80, 120, 140, 160 is used.
  • the polarizing element 311 itself may be used as the second polarizing plate 306, as described above, the bandpass filter 310 and the polarizing element 311 serving as the support may be used as the second polarizing plate, or the support and the polarizing element 311.
  • a protective film or a protective film on the polarizing element 311 may be used as the second polarizing plate 306.
  • the polarizing element 311 prepares a solution by dissolving a dichroic dye in various organic solvents, and uses one of the bandpass filters 310 using a coating device such as a die coater, a slit coater, or a bar coater.
  • the surface 310a is formed by applying the solution and drying.
  • the band pass filter 310 functions as one support.
  • a protective film is preferably provided on the other surface of the bandpass filter 310 as necessary. Further, the protective film 305 can function as an adhesive layer with the second substrate 304.
  • a band-pass filter that transmits light in the visible light region and absorbs or reflects light in the blue to near ultraviolet region is used.
  • the backlight 400 one having at least one maximum value in a wavelength range of 400 nm to 470 nm in the emission spectrum, that is, one having a maximum intensity in a wavelength range of 400 nm to 470 nm is used, preferably a wavelength of 430 nm to 430 nm. What shows the maximum intensity
  • a blue light emitting diode (blue LED) having a maximum value near a wavelength of 455 nm, a blue fluorescent tube having maximum values at wavelengths of 430 nm and 490 nm, or the like is used.
  • a linear film called a louver arranged in a blind shape may be disposed between the liquid crystal panel 300 and the backlight 400.
  • the linear film collimates the light emitted from the backlight 400 and irradiates the liquid crystal panel 300 with the collimated light (parallel light).
  • the light emitted from the backlight 400 is substantially collimated by the linear film, and the liquid crystal panel 300 is irradiated with the substantially collimated light (substantially parallel light).
  • a linear film arranged in a blind shape called a louver may be disposed between the liquid crystal panel 300 and the backlight 400 for the purpose of increasing directivity. It is not limited to this.
  • the same material as the functional optical films 10, 50, 60, 80, 120, 140, 160 is used as the second polarizing plate 306. Therefore, the blue light 501 emitted from the backlight 400 passes through the second polarizing plate 306 and enters the phosphor layer 307, and the blue light (scattering) 502B is emitted from the scatterer layer 307B. Red light (fluorescence) 502R is emitted from the layer 307R, and green light (fluorescence) 502G is emitted from the green phosphor layer 307G. As a result, high brightness can be achieved. In addition, high contrast can be achieved. Furthermore, it is possible to prevent the occurrence of optical crosstalk in which blue light enters from other than a desired pixel and excites an unintended phosphor.
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal light control device of a ninth embodiment.
  • a liquid crystal light control device provided with the functional optical film of the first to seventh embodiments described above is exemplified.
  • the liquid crystal dimming element 600 of this embodiment is schematically configured by a liquid crystal panel 700 and a backlight 800 disposed on the surface 700b side opposite to the display screen 700a.
  • the liquid crystal panel 700 includes a first polarizing plate 701, a first substrate 702, a liquid crystal layer 703 sandwiched between a pair of transparent electrodes (not shown), a second substrate 704, a protective film 705, and a second polarizing plate. 706, a phosphor layer 707, a third substrate 708, and an external light filter 709, which are stacked in order from the backlight 800 side.
  • the phosphor layer 707 includes a scatterer layer 707B, a red phosphor layer 707R, and a green phosphor layer 707G. Further, the liquid crystal layer 703 is sandwiched between the first polarizing plate 701 and the second polarizing plate 706.
  • the liquid crystal layer 703 includes a pixel electrode, a drive electrode, a thin film transistor (TFT), an alignment film, and the like, but illustration thereof is omitted here.
  • the protective film 705 is disposed between the second polarizing plate 706 and the first polarizing plate 701, the protective film 705 is preferably a material having low birefringence.
  • TAC or the like is preferably used, but as other low birefringence materials, ZEONOA may be used as a cycloolefin resin, or a fluorene resin may be used.
  • the second polarizing plate 706 includes a band-pass filter 710 and an absorption-type polarizing element 711 provided on one surface 710a of the band-pass filter 710 via an adhesive layer 712.
  • the functional optical films 10, 50, 60, 80, 120, 140, and 160 according to the embodiment are used.
  • the polarizing element 711 is a polarizing element obtained by impregnating polyvinyl alcohol with a dichroic dye or iodine and then stretching the polyvinyl alcohol.
  • the external light filter 709 the same filter as in the first embodiment described above is used.
  • the backlight 800 the thing similar to the above-mentioned 1st Embodiment is used.
  • a linear film arranged in a blind shape called a louver may be disposed between the liquid crystal panel 700 and the backlight 800.
  • a linear film arranged in a blind shape called a louver may be disposed between the liquid crystal panel 700 and the backlight 800 for the purpose of increasing directivity. It is not limited to this.
  • the thickness of the second substrate 704 is determined from the viewpoint of preventing optical crosstalk. It is preferably smaller than the pitch.
  • one support body of the polarizing element 711 is comprised by the band pass filter 710, compared with the conventionally used general polarizing element, thickness reduction is possible.
  • the same material as the functional optical films 10, 50, 60, 80, 120, 140, 160 is used as the second polarizing plate 706. Therefore, the blue light 901 emitted from the backlight 800 passes through the second polarizing plate 706 and enters the phosphor layer 707, and the blue light (scattering) 902B is emitted from the scatterer layer 707B, and the red phosphor Red light (fluorescence) 902R is emitted from the layer 707R, and green light (fluorescence) 902G is emitted from the green phosphor layer 707G.
  • high brightness can be achieved.
  • high contrast can be achieved.
  • FIG. 21 is a schematic sectional drawing which shows the liquid-crystal light control element of 10th Embodiment.
  • a liquid crystal light control device provided with the functional optical film of the first to seventh embodiments described above is exemplified.
  • the liquid crystal dimming element 1000 of the present embodiment is schematically configured from a liquid crystal panel 1100 and a backlight 1200 disposed on the surface 1100b side opposite to the display screen 1100a.
  • the liquid crystal panel 1100 includes a first polarizing plate 1101, a first substrate 1102, a liquid crystal layer 1103 sandwiched between a pair of transparent electrodes (not shown), a protective film 1104, a second polarizing plate 1105, and a phosphor layer. 1106, a second substrate 1107, and an external light filter 1108, which are stacked in order from the backlight 1200 side.
  • the phosphor layer 1106 includes a scatterer layer 1106B, a red phosphor layer 1106R, and a green phosphor layer 1106G.
  • the liquid crystal layer 1103 is sandwiched between the first polarizing plate 1101 and the second polarizing plate 1105.
  • the first polarizing plate 1101 is provided between the backlight 1200 and the liquid crystal layer 1103.
  • the second polarizing plate 1105 is provided on the side of the second substrate 1107 facing the liquid crystal layer 1103.
  • a protective film 1104 is provided between the liquid crystal layer 1103 and the second polarizing plate 1105.
  • the liquid crystal layer 1103 includes a pixel electrode, a drive electrode, a thin film transistor (TFT), an alignment film, and the like, but illustration thereof is omitted here.
  • the second polarizing plate 1105 includes a band-pass filter 1110 and an absorptive polarizing element 1111 formed on one surface 1110a of the band-pass filter 1110, and the functional optical according to the above-described embodiment of the present invention.
  • the same film as 10, 50, 60, 80, 120, 140, 160 is used.
  • the polarizing element 1111 prepares a solution by dissolving a dichroic dye in various organic solvents, and uses one of the bandpass filters 1110 using a coating device such as a die coater, a slit coater, or a bar coater. This surface is formed by applying the solution to the surface 1110a and drying it.
  • the external light filter 1108 the same filter as in the first embodiment described above is used.
  • the backlight 1200 the thing similar to the above-mentioned 1st Embodiment is used.
  • a linear film called a louver arranged in a blind shape may be arranged between the liquid crystal panel 1100 and the backlight 1200.
  • a linear film arranged in a blind shape called a louver may be arranged between the liquid crystal panel 1100 and the backlight 1200 for the purpose of improving directivity. It is not limited to this.
  • the second polarizing plate 1105 is the same as the functional optical film 10, 50, 60, 80, 120, 140, 160. Therefore, the blue light 1301 emitted from the backlight 1200 passes through the second polarizing plate 1105 and enters the phosphor layer 1106, and the blue light (scattering) 1302B is emitted from the scatterer layer 1106B, and the red phosphor Red light (fluorescence) 1302R is emitted from the layer 1106R, and green light (fluorescence) 1302G is emitted from the green phosphor layer 1106G. As a result, high brightness can be achieved. In addition, high contrast can be achieved. Furthermore, it is possible to prevent the occurrence of optical crosstalk in which blue light enters from other than a desired pixel and excites an unintended phosphor.
  • FIG. 22 is a schematic sectional view showing a liquid crystal light control device of an eleventh embodiment.
  • a liquid crystal light control device provided with the functional optical film of the first to seventh embodiments described above is exemplified.
  • a liquid crystal dimming element 1400 according to the present embodiment is schematically composed of a liquid crystal panel 1500 and a backlight 1600 disposed on the surface 1500b opposite to the display screen 1500a.
  • the liquid crystal panel 1500 includes a first polarizing plate 1501, a first substrate 1502, a liquid crystal layer 1503 sandwiched between a pair of transparent electrodes (not shown), a protective film 1504, a second polarizing plate 1505, and a phosphor layer.
  • the phosphor layer 1506 includes a scatterer layer 1506B, a red phosphor layer 1506R, and a green phosphor layer 1506G.
  • the liquid crystal layer 1503 is sandwiched between the first polarizing plate 1501 and the second polarizing plate 1505.
  • the first polarizing plate 1501 is provided between the backlight 1600 and the liquid crystal layer 1503.
  • the second polarizing plate 1505 is provided on the surface of the second substrate 1507 facing the liquid crystal layer 1503.
  • a protective film 1504 is provided between the liquid crystal layer 1503 and the second polarizing plate 1505.
  • the liquid crystal layer 1503 includes a pixel electrode, a drive electrode, a thin film transistor (TFT), an alignment film, and the like, but illustration thereof is omitted here.
  • the second polarizing plate 1505 includes a band-pass filter 1510 and an absorption-type polarizing element 1511 formed on one surface 1510a of the band-pass filter 1150, and the functional optical according to the above-described embodiment of the present invention.
  • the same film as 10, 50, 60, 80, 120, 140, 160 is used.
  • the polarizing element 1511 is a polarizing element obtained by impregnating polyvinyl alcohol with a dichroic dye or iodine and then stretching the polyvinyl alcohol.
  • the thickness can be reduced as compared with a general polarizing element that is conventionally used.
  • the external light filter 1508 the same filter as in the first embodiment described above is used.
  • the backlight 1600 the same one as in the first embodiment described above is used.
  • a linear film arranged in a blind shape called a louver may be disposed between the liquid crystal panel 1500 and the backlight 1600.
  • a linear film arranged in a blind shape called a louver may be arranged between the liquid crystal panel 1500 and the backlight 1600 for the purpose of improving directivity. It is not limited to this.
  • the second polarizing plate 1505 is the same as the functional optical film 10, 50, 60, 80, 120, 140, 160. Therefore, the blue light 1701 emitted from the backlight 1600 passes through the second polarizing plate 1505 and enters the phosphor layer 1506, and the blue light (scattering) 1702B is emitted from the scatterer layer 1506B, and the red phosphor. Red light (fluorescence) 1702R is emitted from the layer 1506R, and green light (fluorescence) 1702G is emitted from the green phosphor layer 1506G. As a result, high brightness can be achieved. In addition, high contrast can be achieved. Furthermore, it is possible to prevent the occurrence of optical crosstalk in which blue light enters from other than a desired pixel and excites an unintended phosphor.
  • FIG. 23 is a schematic sectional drawing which shows the liquid-crystal light control element of 12th Embodiment.
  • a liquid crystal light control device provided with the functional optical film of the first to seventh embodiments described above is exemplified.
  • a liquid crystal dimming element 1800 of this embodiment is schematically configured from a liquid crystal panel 1900 and a backlight 2000 disposed on the surface 1900b opposite to the display screen 1900a.
  • the liquid crystal panel 1900 includes a first substrate 1901, a first polarizing plate 1902, a first protective film 1903, a liquid crystal layer 1904 sandwiched between a pair of transparent electrodes (not shown), a second protective film 1905, Two polarizing plates 1906, a phosphor layer 1907, a second substrate 1908, and an external light filter 1909 are provided, and these are stacked in order from the backlight 2000 side.
  • the phosphor layer 1907 includes a scatterer layer 1907B, a red phosphor layer 1907R, and a green phosphor layer 1907G.
  • the liquid crystal layer 1904 is sandwiched between the first polarizing plate 1902 and the second polarizing plate 1906.
  • the first polarizing plate 1902 is provided on the surface facing the first substrate 1901 liquid crystal layer 1904.
  • the second polarizing plate 1906 is provided on the surface of the second substrate 1908 facing the liquid crystal layer 1904.
  • a first protective film 1903 is provided between the liquid crystal layer 1904 and the first polarizing plate 1902.
  • a second protective film 1905 is provided between the liquid crystal layer 1904 and the second polarizing plate 1906.
  • the liquid crystal layer 1904 includes a pixel electrode, a drive electrode, a thin film transistor (TFT), an alignment film, and the like, but illustration thereof is omitted here.
  • the second polarizing plate 1906 includes a band-pass filter 1910 and an absorptive polarizing element 1911 formed on one surface 1910a of the band-pass filter 1910, and the functional optical according to the above-described embodiment of the present invention.
  • the same film as 10, 50, 60, 80, 120, 140, 160 is used.
  • the polarizing element 1911 prepares a solution by dissolving a dichroic dye in various organic solvents, and uses one of the bandpass filters 1910 using a coating device such as a die coater, a slit coater, or a bar coater.
  • the surface 1910a is formed by applying the solution and drying.
  • the external light filter 1909 the same filter as in the first embodiment described above is used.
  • the backlight 2000 the thing similar to the above-mentioned 1st Embodiment is used.
  • a linear film arranged in a blind shape called a louver may be arranged between the liquid crystal panel 1900 and the backlight 2000 for the purpose of improving directivity. It is not limited to this.
  • the second polarizing plate 1906 is the same as the functional optical film 10, 50, 60, 80, 120, 140, 160. Therefore, the blue light 2101 emitted from the backlight 2000 passes through the second polarizing plate 1906 and enters the phosphor layer 1907, and the blue light (scattering) 2102B is emitted from the scatterer layer 1907B, and the red phosphor Red light (fluorescence) 2102R is emitted from the layer 1907R, and green light (fluorescence) 2102G is emitted from the green phosphor layer 1907G. As a result, high brightness can be achieved. In addition, high contrast can be achieved. Furthermore, it is possible to prevent the occurrence of optical crosstalk in which blue light enters from other than a desired pixel and excites an unintended phosphor.
  • FIG. 24 is a schematic sectional drawing which shows the liquid-crystal light control element of 13th Embodiment.
  • a liquid crystal light control device provided with the functional optical film of the first to seventh embodiments described above is exemplified.
  • the liquid crystal dimming element 2200 according to the present embodiment is roughly configured by a liquid crystal panel 2300 and a backlight 2400 disposed on the surface 2300b side opposite to the display screen 2300a.
  • the liquid crystal panel 2300 includes a first polarizing plate 2301, a first substrate 2302, a liquid crystal layer 2303 sandwiched between a pair of transparent electrodes (not shown), a second substrate 2304, a second polarizing plate 2305, and a phosphor.
  • a layer 2306, a third substrate 2307, and an external light filter 2308 are provided, and these layers are stacked in order from the backlight 2400 side.
  • the phosphor layer 2306 includes a scatterer layer 2306B, a red phosphor layer 2306R, and a green phosphor layer 2306G.
  • a transparent resin or the like may be laminated on the phosphor layer 2306 on the liquid crystal layer 2303 side as an intermediate layer for flattening irregularities between phosphors of each color.
  • the phosphor layer 2306 needs to keep the adhesion and flatness with the functional optical film and the cell gap with the liquid crystal layer uniform.
  • the liquid crystal layer 2303 is sandwiched between the first polarizing plate 2301 and the second polarizing plate 2305. Note that the liquid crystal layer 2303 includes a pixel electrode, a drive electrode, a thin film transistor (TFT), an alignment film, and the like, but illustration thereof is omitted here.
  • TFT thin film transistor
  • the second polarizing plate 2305 includes a bandpass filter 2310 and an absorption polarizing element 2311 sandwiched between protective films 2312 and 2313 that are stacked on one surface 2310a of the bandpass filter 2310 with an adhesive layer 2314 interposed therebetween. And the same functional optical films 10, 50, 60, 80, 120, 140, 160 according to the above-described embodiments of the present invention are used.
  • the external light filter 2308 the same filter as in the first embodiment described above is used.
  • the backlight 2400 the same one as in the first embodiment described above is used.
  • a linear film called a louver arranged in a blind shape may be disposed between the liquid crystal panel 2300 and the backlight 2400.
  • the linear film collimates the light emitted from the backlight 2400, and the liquid crystal panel 2300 is irradiated with the collimated light (parallel light).
  • the light emitted from the backlight 2400 is substantially collimated by the linear film, and the liquid crystal panel 2300 is irradiated with the substantially collimated light (substantially parallel light).
  • a linear film arranged in a blind shape called a louver may be disposed between the liquid crystal panel 2300 and the backlight 2400 for the purpose of increasing directivity. It is not limited to this.
  • a liquid crystal light control device excellent in mass productivity is provided by using a functional optical film in which a bandpass filter 2310 made of an organic multilayer film is laminated on at least one of the absorption polarizing elements 2311.
  • a functional optical film in which a bandpass filter 2310 made of an organic multilayer film is laminated on at least one of the absorption polarizing elements 2311.
  • a certain amount of stiffness is applied to the film. is required. Since the rigidity of the film increases with the film thickness, a certain thickness or more is required in consideration of mass productivity.
  • Table 1 shows the relationship between the results obtained when a film-like light reflecting film was bonded onto a glass substrate through an adhesive layer having a thickness of 10 ⁇ m while changing the film thickness, and the optical performance of the liquid crystal light control device. .
  • the film thickness is at least 20 ⁇ m or more, preferably 60 ⁇ m or more, the film-like light reflecting film is wrinkled at the time of bonding, and it is difficult to perform good bonding.
  • the formation of wrinkles becomes significant when the film thickness of the bandpass filter is thin.
  • a functional optical film in which a band-pass filter 2310 made of an organic multilayer film is laminated on at least one of the absorption-type polarizing elements 2311 in advance is formed into a film that is bonded onto a substrate.
  • the band-pass filter is as thin as 20 ⁇ m, it can be satisfactorily bonded by a process such as roll-to-roll as long as it is bonded to a flexible film-like polarizing plate.
  • the thickness of a general polarizing plate has a total thickness of 120 ⁇ m, assuming that the thickness of the PVA layer as a polarizing element is 40 ⁇ m and the thickness of the TAC film as a pair of protective films sandwiching the PVA layer is 40 ⁇ m. Therefore, when it is bonded to the band-pass filter through the adhesive layer having a thickness of 10 ⁇ m, the total thickness becomes about 150 ⁇ m. If it is the film of the said thickness, it will become possible to bond on a flat board
  • the total thickness of the functional optical film and the second substrate is preferably 500 ⁇ m or less. When the thickness is 500 ⁇ m or more, the distance between the phosphor layer and the liquid crystal layer becomes too wide, so that optical crosstalk occurs in which blue light enters from other than the desired pixel and excites the unintended phosphor.
  • the structure including the bandpass filter 2310 and the TAC film that is the protective films 2312 and 2313 is illustrated as one support of the polarizing element 2311.
  • the present embodiment is not limited to this.
  • a configuration in which one support of the polarizing plate is a bandpass filter itself may be employed.
  • the protective film 2312 is disposed between the polarizing element 2311 and the first polarizing plate 2301, it is preferable that the protective film 2312 be made of a material having small birefringence.
  • the second polarizing plate 2305 of this embodiment can be applied to a configuration without a second substrate as shown in FIG.
  • the same material as the functional optical films 10, 50, 60, 80, 120, 140, 160 is used as the second polarizing plate 2305. Therefore, the blue light 2501 emitted from the backlight 2400 passes through the second polarizing plate 2305 and enters the phosphor layer 2306, and the blue light (scattering) 2502B is emitted from the scatterer layer 2306B, and the red phosphor Red light (fluorescence) 2502R is emitted from the layer 2306R, and green light (fluorescence) 2502G is emitted from the green phosphor layer 2306G. As a result, high brightness can be achieved. In addition, high contrast can be achieved. Furthermore, it is possible to prevent the occurrence of optical crosstalk in which blue light enters from other than a desired pixel and excites an unintended phosphor.
  • FIG. 24 is schematic which shows the window glass of this embodiment.
  • the window glass 2700 of the present embodiment is schematically configured from a glass substrate 2701 and a functional optical film 2702 laminated on one surface (outer surface) 2701a of the glass substrate 2701.
  • the functional optical film 2702 is roughly composed of a band-pass filter 2703 and an absorption-type polarizing element 2704 laminated on one surface (outer surface) 2703a of the band-pass filter 2703.
  • the functional optical film 2702 is laminated on the glass substrate 2701 so that the polarizing element 2704 is in contact with one surface 2701a of the glass substrate 2701.
  • the bandpass filter 2703 is made of an organic multilayer film, and when the reflection wavelength band is set in a certain infrared region, the bandpass filter 2703 reflects the infrared light 3001 within the range of the incident angle ⁇ . Therefore, as shown in FIG. 25, a functional optical film 2702 including a bandpass filter 2703 and a polarizing element 2704 laminated on the bandpass filter 2703 is laminated on a glass base material 2701 constituting a skylight of a house 2800. When the glass 2700 is formed, the window glass 2700 has a function of transmitting one-side polarized light of visible light and reflecting infrared light. As described above, since the bandpass filter 2703 has a blue shift characteristic, light having an incident angle within a certain range is reflected on the bandpass filter 2703, but oblique incident light exceeding the reflection range is transmitted.
  • the bandpass filter 2703 when the normal direction of the bandpass filter 2703 is installed in accordance with the south-central altitude of the sun, the light having a small incident angle to the bandpass filter 2703 with respect to the infrared light 3001, For example, it is possible to provide a function of reflecting light around the south-middle altitude spanning noon to the outside of the house 2800 and transmitting light having a large incident angle, for example, infrared light in the morning to the house 2800.
  • the functional optical film 2702 includes an absorption type polarizing element 2704. Therefore, when the transmission axis is an S-polarized component, that is, in a direction parallel to the ground, Transmits only the S-polarized light component.
  • the front polarizing plate installed in the liquid crystal television 2900 installed in the house 2800 is generally provided with an absorption axis in the horizontal direction on the ground. Therefore, the S-polarized light component transmitted through the functional optical film 2702 (window glass 2700) is absorbed by the front polarizing plate of the liquid crystal television 2900. Therefore, light transfer on the screen of the liquid crystal television 2900 can be reduced.
  • the installation angle of the functional optical film 2702 (window glass 2700) can be adjusted according to the purpose.
  • the functional optical film 2702 that reflects infrared light and transmits one polarized light of visible light is exemplified, but the present embodiment is not limited to this.
  • a functional optical film that transmits infrared light and reflects visible light and a function that transmits light in a desired wavelength range of visible light and reflects light in other wavelength ranges.
  • Various designs can be made according to the purpose, such as a neutral optical film.
  • transmission / reflection selectivity can be imparted in a specific range of visible light, a film having excellent design properties can be obtained.
  • the selectivity is given in the range of infrared light, a function as a heat management film can be obtained.
  • selectivity is given in the range of ultraviolet light, it can be applied for the purpose of protecting a substance having low light resistance.
  • the embodiment of the present invention can be used in the fields of polarizing plates and liquid crystal light control devices.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

 機能性光学フィルムは、吸収型偏光素子と、屈折率の異なる複数の層を有する誘電体多層膜を少なくとも一つ含むバンドパスフィルタを含む支持体と、を備える。

Description

機能性光学フィルムおよびこれを備えた液晶調光素子
 本発明は、機能性光学フィルムおよびこれを備えた液晶調光素子に関する。
 本願は、2011年5月13日に、日本に出願された特願2011-108814号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 液晶調光素子の一形態としては、バックライトとして青色発光ダイオード(LED)や近紫外発光ダイオード(LED)が用いられ、カラーフィルタに相当する部位に蛍光体が配置されたものが知られている。この蛍光体励起色変換方式の液晶調光素子は、バックライトから出射された光を蛍光体で波長変換し、所望の色(RGBなど)を表示する。この液晶調光素子は、カラーフィルタ方式のものと比較して、光の吸収による損失がなく、蛍光体によって波長変換するため、光利用効率が高いという特長がある。
 蛍光体励起色変換方式の液晶調光素子は、所望の蛍光体を選択的に励起するために、液晶表示素子と蛍光体の間に偏光板が設けられている。その偏光板としては、光反射膜が積層されたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2009-134275号公報
 特許文献1では、偏光板と光反射膜が粘着層を介して積層されている。粘着層の複屈折や散乱(ヘイズ)の影響により、コントラスト低下や視野角低下の課題が発生するばかりでなく、偏光板が2枚のTAC(トリアセチルセルロース)フィルムに挟まれたPVA(ポリビニルアルコール)膜からなるため、偏光板厚さが大きくなる。偏光板厚さが大きいと、液晶調光素子で調光し、所望の画素から出射した光が、意図しない隣の画素の蛍光体に入射するという光学的クロストークが発生してしまう。そのため、色純度が低下する。また、光反射膜として、金属薄膜や蒸着形成した誘電体多層膜などを用いており、大面積を安価に製造することが困難である。
 また、フィルム状の光反射膜を用いるとの記載もあるが、膜厚の薄いフィルムをガラス基板などの平坦な基板上に積層する際には、フィルムに皺が入り、良好な貼り合せを行うことが困難であり、量産性に影響を及ぼす。特許文献1では、平坦な基板上に発光領域(蛍光体層)、平滑化膜、光反射膜、偏光フィルムの順に順次積層していくプロセスを取っており、個々のフィルム、特に光反射膜の膜厚が薄い場合に、良好な貼り合せを行うことが困難である。
 本発明の態様は、上記事情に鑑みてなされたものであって、薄型化が可能であり、緑~近赤外領域の光の利用効率を向上可能な機能性光学フィルムおよびこれを備えた液晶調光素子を提供することを目的とする。
 本発明の一態様における機能性光学フィルムは、吸収型偏光素子と、屈折率の異なる複数の層を有する誘電体多層膜を少なくとも一つ含むバンドパスフィルタを含む支持体と、を備える。
 前記バンドパスフィルタは、青色領域の光を透過し、緑色から近赤外領域までの光を反射してもよい。
 なお、本発明の一態様においては、青色領域の光とは、波長400nm~490nmの範囲に含まれる光である。緑色領域の光とは、波長490nm~570nmの範囲に含まれる光である。赤色から近赤外領域の光とは、波長570nm~1300nmの範囲に含まれる光である。
 前記誘電体多層膜は、複数の繰り返し単位を含み、前記バンドパスフィルタの厚さ方向に沿って、前記誘電体多層膜の繰り返し単位の厚さが連続的に変調されたものであってもよい。
 前記バンドパスフィルタは、前記誘電体多層膜を複数含み、前記複数の誘電体多層膜はそれぞれ、複数の繰り返し単位を含み、前記複数の繰り返し単位の一つは、前記屈折率の異なる複数の層を含み、前記バンドパスフィルタの厚さ方向に沿って、前記複数の繰り返し単位の厚さが連続的に変調されていてもよい。
 前記バンドパスフィルタは、前記誘電体多層膜を複数含み、前記複数の誘電体多層膜はそれぞれ、複数の繰り返し単位を含み、前記複数の繰り返し単位の一つは、前記屈折率の異なる複数の層を含み、前記複数の繰り返し単位のうち、隣り合う誘電体多層膜の繰り返し単位の厚さは、前記バンドパスフィルタの厚さ方向に沿って不連続に変調されていてもよい。
 前記バンドパスフィルタは、前記偏光素子偏光素子と隣接して配置され、前記バンドパスフィルタは、前記誘電体多層膜を複数含み、前記複数の誘電体多層膜は、赤色から近赤外領域までの光を反射する第1領域と、緑色領域の光を反射する第2領域とを含み、前記第1領域が、前記第2領域より前記偏光素子に近くなるよう配置されていてもよい。
 前記バンドパスフィルタは、前記偏光素子偏光素子と隣接して配置され、前記バンドパスフィルタは、前記誘電体多層膜を複数含み、前記複数の誘電体多層膜は、緑色領域の光を反射する第1領域と、赤色から近赤外領域までの光を反射する第2領域とを含み、前記第1領域が、前記第2領域より前記偏光素子に近くなるよう配置されていてもよい。
 前記バンドパスフィルタは、反射偏光子であり、前記屈折率の異なる複数の層の少なくとも1つが一軸性の複屈折を含んでいてもよい。
 前記バンドパスフィルタの延伸方向と、前記吸収型偏光素子の吸収軸が一致していてもよい。
 前記バンドパスフィルタの厚さは、20μm以上であってもよい。
 前記吸収型偏光素子と前記支持体の厚さの合計が60μm以上であってもよい。
前記吸収型偏光素子と前記支持体の厚さの合計が100μm以上でであってもよい。
 本発明の他の態様における液晶調光素子は、光源と、前記光源からの光の偏光状態を制御する液晶素子と、該液晶素子を透過する光を励起光として吸収し、前記光源の波長域と異なる波長域の光を生じる蛍光体と、前記液晶素子を挟む一対の偏光板と、を備え、前記偏光板のうち一方は、前記蛍光体と前記液晶層の間に設けられた機能性光学フィルムであり、前記光源は、発光スペクトル内において、波長400nm~490nmの範囲に少なくとも1つの極大値を有し、前記機能性光学フィルムは、有機膜を積層、延伸して形成した多層膜フィルムを含むバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタの一方の面に成膜された吸収型の偏光素子と、を含む。
 前記機能性光学フィルムは、さらに保護膜を含んでいてもよい。
 本発明のさらに他の態様における液晶調光素子は、光源と、前記光源からの光の偏光状態を制御する液晶素子と、前記液晶素子を透過する光を励起光として吸収し、前記光源の波長域と異なる波長域の光を生じる蛍光体と、前記液晶素子を挟む一対の偏光板と、を備え、前記偏光板のうち一方は、前記蛍光体と液晶層の間に設けられた機能性光学フィルムであり、前記光源は、発光スペクトル内において、波長400nm~490nmの範囲に少なくとも1つの極大値を有し、前記機能性光学フィルムは、有機膜を積層、延伸して形成した多層膜フィルムを含むバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタの一方の面に接着層を介して積層された吸収型の偏光素子と、を含む。
 前記一対の偏光板のうち、他方の偏光板は、前記光源と前記液晶素子の間に設けられていてもよい。
 前記一方の偏光板の反射スペクトルの短波長側の端部が480nm±10nmの範囲に存在し、前記一方の偏光板の反射スペクトルの長波長側の端部が850nm以上の領域に存在するものであってもよい。
 前記光源は、青色発光ダイオードであってもよい。
 前記光源は、青色蛍光管であってもよい。
 本発明のさらに他の態様における窓ガラスは、上記機能性光学フィルムを備える。
 本発明の態様によれば、従来のヨウ素偏光板と比較して、薄型化することができるとともに、緑~赤色領域の光の利用効率を向上することができる。
第1実施形態の機能性光学フィルムの概略断面図である。 第1実施形態の機能性光学フィルムと、一般的な偏光素子とをパラレルニコルの関係に配置した場合を示す概略断面図である。 第1実施形態の機能性光学フィルムと、一般的な偏光素子とをクロスニコルの関係に配置した場合を示す概略断面図である。 第2実施形態の機能性光学フィルムの概略断面図である。 第2実施形態の機能性光学フィルムの一部を拡大した断面図である。 第2実施形態の機能性光学フィルムの一部をさらに拡大した断面図である。 第2実施形態の機能性光学フィルムの反射スペクトルを示すグラフである。 第2実施形態の機能性光学フィルムのバンドパスフィルタの反射スペクトル、青色発光ダイオードのスペクトルおよび蛍光体の発光スペクトルを示すグラフである。 第2実施形態の機能性光学フィルムのバンドパスフィルタに対して斜め50度に光を入射した場合の反射スペクトルを示すグラフである。 第3実施形態の機能性光学フィルムの概略断面図である。 第3実施形態の機能性光学フィルムの一部を拡大した断面図である。 第3実施形態の機能性光学フィルムの一部をさらに拡大した断面図である。 第3実施形態の機能性光学フィルムの反射スペクトルを示すグラフである。 第4実施形態の機能性光学フィルムの概略断面図である。 第4実施形態のバンドパスフィルタの反射スペクトルを示すグラフである。 第4実施形態の機能性光学フィルムを液晶調光素子に適用した場合を示す断面模式図である。 第4実施形態の機能性光学フィルムの比較例となる機能性光学フィルムを液晶調光素子に適用した場合を示す断面模式図である。 第5実施形態の機能性光学フィルムの概略断面図である。 第5実施形態の機能性光学フィルムを液晶調光素子に適用した場合を示す断面模式図である。 第5実施形態の機能性光学フィルムの比較例となる機能性光学フィルムを液晶調光素子に適用した場合を示す断面模式図である。 第6実施形態の機能性光学フィルムの概略断面図である。 第6実施形態の機能性光学フィルムの一部を拡大した断面図である。 第6実施形態の機能性光学フィルムの一部をさらに拡大した断面図である。 第6実施形態の機能性光学フィルムを液晶調光素子に適用した場合を示す断面模式図である。 第7実施形態の機能性光学フィルムの概略断面図である。 第1実施形態の液晶調光素子を示す概略断面図である。 第2実施形態の液晶調光素子を示す概略断面図である。 第3実施形態の液晶調光素子を示す概略断面図である。 第4実施形態の液晶調光素子を示す概略断面図である。 第5実施形態の液晶調光素子を示す概略断面図である。 第6実施形態の液晶調光素子を示す概略断面図である。 窓ガラスの一実施形態を示す概略図である。
「機能性光学フィルム」
(1)第1実施形態
 図1は、第1実施形態の機能性光学フィルムの概略断面図である。
 本実施形態の機能性光学フィルム10は、バンドパスフィルタ11と、バンドパスフィルタ11の一方の面11aに形成された吸収型の偏光素子12とから概略構成される。機能性光学フィルム10は、バンドパスフィルタ11と偏光素子12が積層されてなるものである。
 バンドパスフィルタ11は、例えば、複数の有機膜(誘電体膜)11A~11Hを積層、延伸して形成した多層膜フィルムである。図1では、有機膜11A~11Hの8層が図示されているが、バンドパスフィルタ11の層の数はこれに限定されない。バンドパスフィルタ11は、数十層、数百層といった設計が適宜可能である。
 また、複数の有機膜は、高屈折率層と低屈折率層が交互に積層された構造をなしている。例えば、有機膜11A、11C、11E、11Gが低屈折率層であり、有機膜11B、11D、11F、11Hが高屈折率層であるというように、高屈折率層と低屈折率層が交互に積層される。高屈折率層と低屈折率層の屈折率差は、有機膜を使用する場合、0.05~0.3程度の範囲が想定される。例えば、低屈折率層を形成する材料としてポリエチレンテレフタレート(PET)を用いることができ、高屈折率層を形成する材料としてポリエチレンナフタレート(PEN)を用いることができる。
 有機膜11A~11Hを形成する材料としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などのポリエステル、フッ素系樹脂、フルオレン系樹脂(屈折率n=1.62)などが用いられるが、これらの中でもポリエチレンナフタレートが薄膜化の観点では好ましい。
 ポリエチレンナフタレートは屈折率が高いので、有機膜11A~11Hを形成する材料としてポリエチレンナフタレートを用いた場合、バンドパスフィルタ11の厚さを薄くすることができる。
 例えば、垂直入射する光に対して、選択した波長λの光を反射するバンドパスフィルタを得るには、d=λ/2nの層間隔で積層された誘電体多層膜が必要である。したがって、n(媒質の屈折率)が大きいと、dが小さくなる効果がある。その結果、ポリエチレンナフタレートを用いた機能性光学フィルム10を、液晶調光素子の第2偏光板に適用すると、その第2偏光板と蛍光体層の間隔が小さくなるので、映像のぼやけや、光学的クロストークによる色純度の低下を低減する効果が得られる。したがって、機能性光学フィルム10を備えた液晶調光素子を、より精細度が高いディスプレイに適用できる。
 また、バンドパスフィルタ11を構成する有機膜11A~11Hは、青色透過率が高い方が好ましい。バンドパスフィルタ11を液晶調光素子に適用した場合、緑~赤色領域への波長変換が効率よく行われるためには、有機膜11A~11Hの青色透過率が高いことが好ましい。
偏光素子12としては、波長400nm~470nmの範囲に吸収ピークを有する二色性色素からなるもの、ポリビニルアルコール(PVA)に二色性色素やヨウ素を含浸した後、そのポリビニルアルコールを延伸してなる偏光素子などが用いられる。
 二色性色素としては、青色光において二色比(消光比)を有する材料が用いられる。二色性色素としては、例えば、Acid red 266、Benzopurpurin、C.I.Direct Blue 67、Violet 20、Cyanine dye、Methyl Orange、Perylenebiscarboximides、RU 31.156、Sirius Supra Brown RLL、AH 6556などが挙げられる。
 なお、偏光素子とは、自然光を直線偏光に変える機能を有するものであり、特に断りのない限り、本明細書で「偏光素子」というときは、保護膜等を含まず、偏光機能を有する素子を指す。
 また、二色性色素としては、下記の化学式(1)で表され、2位にアゾ基、6位にアミノ基、もしくはN-置換アミノ基を置換基とする1-ナフトール-3-スルホン酸骨格を有するジアゾ染料、下記の化学式(2)で表され、2位にアゾ基、6位に置換アミノ基を置換基とする1-ナフトール-3-スルホン酸骨格を有するトリスアゾ染料、下記の化学式(3)で表され、4,4’にアゾ基、2,2’にスルホン酸基を置換基とするスチルベン骨格を有するテトラアゾ染料なども用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 二色比の最大部が波長430nm付近にあるC.I.Direct Blue 67(450nm)を用いて偏光素子12を形成し、機能性光学フィルム10を、液晶調光素子に適用した場合、光源としては、例えば、二色比の最大部に発光ピークを合わせた青色発光ダイオード(青色LED)、波長430nmおよび490nmに極大値を有する青色蛍光管などが用いられる。
 偏光素子12が二色性色素のみからなる場合、偏光素子12は、種々の有機溶媒に二色性色素を溶解して溶液を調製し、ダイコータ、スリットコータ、バーコータなどの塗布装置を用いて、バンドパスフィルタ11の一方の面11aに、その溶液を塗布し、乾燥することによって形成される。
 二色性色素を配向させる方法としては、例えば、バンドパスフィルタ11に、二色性色素を溶解した溶液を、剪断力を加えながら塗布する方法が挙げられる。この方法によれば、剪断力を加えた方向、すなわち、溶液の塗布方向が偏光素子12の透過軸となり、剪断力を加えた方向と直交する方向が偏光素子12の吸収軸となる。
 また、二色性色素を配向させる方法としては、バンドパスフィルタ11の一方の面11aにラビングなどの配向処理を施し、その配向処理が施された面に、二色性色素を溶解した溶液を塗布することにより、二色性色素を配向させる方法が挙げられる。
 さらに、二色性色素を配向させる方法としては、バンドパスフィルタ11の一方の面11aに配向膜を形成し、その配向膜に、二色性色素を溶解した溶液を塗布することにより、二色性色素を配向させる方法が挙げられる。
 このように、バンドパスフィルタ11に配向処理を施した後、二色性色素を溶解した溶液を塗布した場合、配向処理方向に二色性色素が配向するので、偏光素子12の吸収軸が配向処理方向と一致する。
また、二色性色素を配向させる方法としては、バンドパスフィルタ11の一方の面11aに光配向膜を形成し、その光配向膜に対して斜め方向から紫外線あるいは偏光紫外線を照射することによって配向処理を施し、二色性色素を配向させる方法が挙げられる。
 偏光素子12が、ポリビニルアルコールに二色性色素やヨウ素を含浸した後、そのポリビニルアルコールを延伸してなる偏光素子からなる場合、バンドパスフィルタ11の一方の面11aに、接着剤を介して、偏光素子12が接着される。
 機能性光学フィルム10では、バンドパスフィルタ11の一方の面11aに、二色性色素を溶解した溶液が塗工されるか、あるいは、バンドパスフィルタ11の一方の面11aに、接着剤を介して、二色性色素やヨウ素を含浸したポリビニルアルコールが接着されて、偏光素子12が形成されているので、トリアセチルセルロース(TAC)フィルムなどからなる基材を省略することができる。したがって、バンドパスフィルタ11と偏光素子12が一体化されてなる機能性光学フィルム10を薄型化することが可能となる。
 また、バンドパスフィルタ11が、有機膜11A~11Hを積層、延伸して形成した多層膜フィルムからなるので、二色性色素やヨウ素を含浸したポリビニルアルコールからなる偏光素子12との接着が容易である。加えて、バンドパスフィルタ11自体が、偏光素子12の保護材として機能する。
 ここで、機能性光学フィルム10と、一般的な偏光素子20とを組み合わせて用いた場合の機能性光学フィルム10の作用について説明する。
 図2は、機能性光学フィルム10と、偏光素子20とをパラレルニコルの関係に配置した場合を示す概略断面図である。図2において、偏光素子12の透過軸は符号13で示す方向を向いており、偏光素子20の透過軸は符号21で示す方向を向いている。
 偏光素子20は、偏光素子12におけるバンドパスフィルタ11と接している面とは反対側の面(以下、「一方の面」と言う。)12aに対向するように配置されている。
 青色発光ダイオードなどを光源とし、例えば、波長455nm付近に極大値を有する青色光31を、偏光素子20における機能性光学フィルム10と対向する面とは反対側の面(以下、「一方の面」と言う。)20aから入射する。
 すると、青色光31は、偏光素子20、偏光素子12およびバンドパスフィルタ11を透過する。したがって、蛍光体層が、バンドパスフィルタ11における偏光素子12と接している面とは反対側の面(以下、「他方の面」と言う。)11bに対向するように配設されていれば、偏光素子20および機能性光学フィルム10を透過した青色光31を、その蛍光体層で波長変換して、緑色領域の光(以下、「緑色光」と言うこともある。)32や赤色から近赤外領域の光(以下、「赤色光」と言うこともある。)33を発光させることができる。さらに、バンドパスフィルタ11は、蛍光体層から射出した緑色光32や赤色光33を、再び蛍光体層側に反射するので、緑色光32や赤色光33を効率的に利用することができる。
 図3は、機能性光学フィルム10と、偏光素子20とをクロスニコルの関係に配置した場合を示す概略断面図である。図3において、偏光素子12の透過軸は符号14で示す方向を向いており、偏光素子30の透過軸は符号21で示す方向を向いている。
 偏光素子20は、偏光素子12の一方の面12aに対向するように配置されている。
 青色発光ダイオードなどを光源とし、例えば、波長455nm付近に極大値を有する青色光31を、偏光素子20の一方の面20aから入射する。
 すると、青色光31は、偏光素子20を透過するが、偏光素子12を透過することができない。したがって、蛍光体層が、バンドパスフィルタ11の他方の面11bに対向するように配設されていても、青色光31を蛍光体層で波長変換して、緑色光32や赤色光33に変換することができない。
 このように、機能性光学フィルム10と、偏光素子20との配置を、パラレルニコルの関係またはクロスニコルの関係に切換えることにより、光の透過に関する特性を切換えることができる。
 また、バンドパスフィルタ11の他方の面11bでは、緑色光32や赤色光33を反射するので、蛍光体層が、バンドパスフィルタ11の他方の面11bに対向するように配設されている場合、緑色光32や赤色光33を効率的に利用することができる。
 機能性光学フィルム10は、バンドパスフィルタ11の一方の面11aに、偏光素子12が積層されているので、一般的なヨウ素偏光板よりも薄型化することができる。
 また、機能性光学フィルム10は、偏光素子12を形成するための基材が不要であるから、その基材自体に起因する複屈折や散乱(ヘイズ)などの偏光解消要因がなく、偏光素子12をバンドパスフィルタ11に接合するための粘着層の複屈折や散乱の影響がない。したがって、コントラストを高くすることができるとともに、視野角を広げることができる。
 さらに、機能性光学フィルム10は、偏光素子12を形成するための基材が不要であるから、耐熱性が高い。
(2)第2実施形態
 図4Aは、第2実施形態の機能性光学フィルムの概略断面図である。図4Bは、機能性光学フィルムの一部を拡大した断面図である。図4Cは、図4Bに示す機能性光学フィルムの一部をさらに拡大した断面図である。
 本実施形態の機能性光学フィルム50は、バンドパスフィルタ51と、バンドパスフィルタ51の一方の面51aに形成された吸収型の偏光素子52とから概略構成される。本実施形態の機能性光学フィルム50は、バンドパスフィルタ51と偏光素子52が積層されてなるものである。
 バンドパスフィルタ51は、偏光素子52側から順に、第1のバンドパスフィルタ53から第5のバンドパスフィルタ57までが積層されたものである。、第1のバンドパスフィルタ53から第5のバンドパスフィルタ57のそれぞれは、有機多層膜(誘電体多層膜)で形成されている。
 第1のバンドパスフィルタ53は、図4Cに示すように、1つの繰り返し単位が高屈折率層と低屈折率層からなり、繰り返し単位が連続的に変調された構造をなしている。
 繰り返し単位のうち1単位の層間隔が小さい側を53A、1単位の層間隔が大きい側を53Bとしている。また、高屈折率層53B-Hをポリエチレンナフタレートで形成し、低屈折率層53B-Lをポリエチレンテレフタレートで形成した場合、高屈折率層53B-Hと低屈折率層53B-Lの屈折率差は0.12である。高屈折率層53B-Hを形成する材料としては、フルオレン系樹脂、低屈折率層53B-Lを形成する材料としては、フッ素系樹脂なども用いることができる。
 次に、バンドパスフィルタ51の繰り返し単位の変調に関して詳述する。
 図4Aに示すように、バンドパスフィルタ51の厚さ方向に沿って、繰り返し単位の厚さが第1のバンドパスフィルタ53から第5のバンドパスフィルタ57に通して連続的に変調されており、その繰り返し単位の厚さが、偏光素子52側で最小、反対側で最大となっている。
 バンドパスフィルタ51の繰り返し単位の厚さ(層間隔)と、バンドパスフィルタ51の繰り返し単位における反射波長と、媒質(バンドパスフィルタ51を構成する材質)の屈折率との間には、以下の式(1)の関係がある。
 1単位の厚さ=反射波長/[2×(媒質の屈折率)]  (1)
 例えば、バンドパスフィルタ51の中の一部の繰り返し単位における反射波長が550nm、バンドパスフィルタ51の媒質の平均屈折率が1.52の場合、上記の式(1)から、1単位の厚さは約181nmである。
 本実施形態では、図5に示すように、バンドパスフィルタの反射スペクトルの短波長端が480nm付近、長波長端が850nm以上に存在するため、最も薄い層の1単位の厚さは約142nm、一方で最も厚い層の1単位の厚さは約300nmとなる。
 バンドパスフィルタ51の繰り返し単位の厚さの変調率は、繰り返し単位の厚さの最小値をd1、繰り返し単位の厚さの最大値をd2としたとき、(d2-d1)/d1が80%以上であることが好ましい。言い換えれば、バンドパスフィルタ51の中で、繰り返し単位の厚さの最大値は、繰り返し単位の厚さの最小値の1.8倍以上であることが好ましい。さらに好ましくは(d2-d1)/d1が100%以上であることが好ましい。言い換えれば、バンドパスフィルタ51の中で、繰り返し単位の厚さの最大値は、繰り返し単位の厚さの最小値の2.0倍以上であることが好ましい。
 第1のバンドパスフィルタ53から第5のバンドパスフィルタ57の各層の厚さは、それぞれの層における反射波長に合わせて適宜決定される。
 また、厚さが最も薄い層、すなわち、第1のバンドパスフィルタ53の低屈折率層53Aに相当する反射波長は、反射波長の短波長側の波長端が480nm±10nmで、反射波長の長波長側の波長端が850nmよりも長波長側に存在することが好ましい。さらに好ましくは1000nmよりも長波長側に存在する事が好ましい。
 誘電体多層膜の反射スペクトルは、入射極角が大きくなるに従って短波長側にシフトするブルーシフトという特徴がある。多層膜に正面入射した光は、緑~赤色領域において反射するが、斜め50度入射した光は、青~緑領域より短波長の光を反射するなどの現象が起きる。このため、予めブルーシフトすることを想定して、反射波長帯域の長波長側の端部が、可視光よりも長い波長(850nm以上)となるように、バンドパスフィルタ51の反射スペクトルを設計する。なお、バンドパスフィルタ51の反射波長帯域の長波長側の端部は、850nmよりも長波長側(900nmや1000nmなど)にあってもよい。一方、バンドパスフィルタ51の反射波長帯域の短波長側の端部は、青色発光ダイオードからの光を透過させるために、青色発光ダイオードのカットオフ波長(480nm±10nm)近傍を透過/反射の境界とすることが好ましい。
 ここで、バンドパスフィルタ51は、例えば、図6Aのような反射スペクトル特性を示す。図6Aは、機能性光学フィルム50において、バンドパスフィルタの反射スペクトル(実線)、青色発光ダイオードのスペクトル(破線)、緑色発光する蛍光体の発光スペクトル(一点鎖線)、および赤色発光する蛍光体の発光スペクトル(二点鎖線)を示すグラフである。蛍光体を励起する青色発光ダイオードからの光は、選択的に正面入射に近い光、すなわち、指向性の高い光とすることが好ましい。指向性の高い入射光は、効率よくバンドパスフィルタを透過させることができる。
 図6Bに、バンドパスフィルタに対して斜め50度に光を入射した場合の反射スペクトルを示す。具体的には、図6Bは、バンドパスフィルタに対して斜め50度に光を入射した場合のバンドパスフィルタの反射スペクトル(実線)、青色発光ダイオードのスペクトル(破線)、緑色発光する蛍光体の発光スペクトル(一点鎖線)、および赤色発光する蛍光体の発光スペクトル(二点鎖線)を示すグラフである。蛍光体に入射した青色光が蛍光体で色変換され、拡散光として発光し、一部はバンドパスフィルタに斜め入射するが、バンドパスフィルタの反射帯域がブルーシフトしても、反射帯域が赤色領域まで確保されているので、赤色成分の光を反射することができる。
 このようにバンドパスフィルタのブルーシフトを考慮した設計を行うことが好ましい。
 第1実施形態で述べたように、本実施形態の機能性光学フィルム50を蛍光体と組み合わせて使用した場合、蛍光体から発光した光を効率よく反射し、再び蛍光体層側へ出射させることができる。
 さらに、低屈折率層と高屈折率層の屈折率差は、大きいことが好ましい。このようにすれば、厚さの薄いバンドパスフィルタ51を形成することができる。
 例えば、低屈折率層をフッ素系樹脂(屈折率n=1.42、商品名:ディフェンサ、DIC社製)で形成し、高屈折率層をフルオレン系樹脂(屈折率n=1.62、商品名:オグソール、大阪ガスケミカル社製)やポリエチレンナフタレート(屈折率n=1.64)で形成してもよい。
 また、低屈折率層をポリエチレンテレフタレートなどの透明樹脂(屈折率n=1.52~1.54)で形成し、高屈折率層をルミプラス(商品名、屈折率n=1.71、三菱ガス化学社製)で形成してもよい。
 偏光素子52としては、上述の第1実施形態と同様のものが用いられる。
 機能性光学フィルム50によれば、第1のバンドパスフィルタ53から第5のバンドパスフィルタ57までが積層されているので、5つのバンドパスフィルタの特性を合わせた反射スペクトル特性が得られる。
 機能性光学フィルム50は、バンドパスフィルタ51の一方の面51aに、偏光素子52が積層されているので、一般的なヨウ素偏光板よりも薄型化することができる。
 また、機能性光学フィルム50は、偏光素子52を形成するための基材が不要であるから、その基材自体に起因する複屈折や散乱(ヘイズ)などの偏光解消要因がなく、偏光素子52をバンドパスフィルタ51に接合するための粘着層の複屈折や散乱の影響がない。したがって、コントラストを高くすることができるとともに、視野角を広げることができる。
 さらに、機能性光学フィルム50は、偏光素子52を形成するための基材が不要であるから、耐熱性が高い。
 なお、本実施形態では、第1のバンドパスフィルタ53から第5のバンドパスフィルタ57の繰り返し単位が、低屈折率層と高屈折率層が、この順に積層された積層体である場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されない。本実施形態にあっては、繰り返し単位が、低屈折率層、高屈折率層および低屈折率層が、この順に積層された積層体であってもよく、高屈折率層、低屈折率層および高屈折率層が、この順に積層された積層体であってもよい。
 また、本実施形態では、バンドパスフィルタを構成する各層において、偏光素子側から順に低屈折率層と高屈折率層が形成された場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されない。本実施形態にあっては、バンドパスフィルタを構成する各層において、偏光素子側から順に高屈折率層と低屈折率層が形成されていてもよい。
 また、本実施形態では、バンドパスフィルタ51が、その厚さ方向に沿って、繰り返し単位の厚さが連続的に変調され、その繰り返し単位の厚さが、偏光素子52側で最小、反対側で最大である場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されない。本実施形態にあっては、バンドパスフィルタは、その厚さ方向に沿って、繰り返し単位の厚さが連続的に変調され、その繰り返し単位の厚さが、偏光素子側で最大、反対側で最小であってもよい。
(3)第3実施形態
 図7Aは、第3実施形態の機能性光学フィルムの概略断面図である。図7Bは、機能性光学フィルムの一部を拡大した断面図である。図7Cは、図7Bに示す機能性光学フィルムの一部をさらに拡大した断面図である。
 本実施形態の機能性光学フィルム60は、バンドパスフィルタ61と、バンドパスフィルタ61の一方の面61aに形成された吸収型の偏光素子62とから概略構成される。本実施形態の機能性光学フィルム60は、バンドパスフィルタ61と偏光素子62が積層されてなるものである。
 バンドパスフィルタ61は、偏光素子62側から順に、第1のバンドパスフィルタ63から第5のバンドパスフィルタ67までが積層されたものである。
 第1のバンドパスフィルタ63は、図7Cに示すように、1つの繰り返し単位が高屈折率層と低屈折率層からなり、繰り返し単位が連続的に変調された構造をなしている。
 繰り返し単位のうち1単位の層間隔が小さい側を63A、1単位の層間隔が大きい側を63Bとしている。また、高屈折率層63B-Hをポリエチレンナフタレートで形成し、低屈折率層63B-Lをポリエチレンテレフタレートで形成した場合、高屈折率層63B-Hと低屈折率層63B-Lの屈折率差は0.12である。高屈折率層63B-Hを形成する材料としては、フルオレン系樹脂、低屈折率層63B-Lを形成する材料としては、フッ素系樹脂なども用いることができる。
 また、バンドパスフィルタ61は、複数のバンドパスフィルタが積層されたものであってもよいが、複数のバンドパスフィルタそれぞれの繰り返し単位は、必ずしも連続的でなくてもよい。
 例えば、図7Aにおいて、バンドパスフィルタ61は、第1のバンドパスフィルタ63から第5のバンドパスフィルタ67までの5つの層から構成されている。第1のバンドパスフィルタ63から第5のバンドパスフィルタ67は、それぞれの繰り返し単位の厚さが変調されている。
 例えば、第1のバンドパスフィルタ63は、繰り返し単位の厚さが63A側で最小、63B側で最大であり、最小値d63Aが150nm、最大値d63Bが181nmとなるように連続的に変調された多層膜である。
 第2のバンドパスフィルタ64は、繰り返し単位の厚さが64A側で最小、64B側で最大であり、最小値d64Aが167nm、最大値d64Bが202nmとなるように連続的に変調された多層膜である。
 第3のバンドパスフィルタ65は、繰り返し単位の厚さが65A側で最小、65B側で最大であり、最小値d65Aが185nm、最大値d65Bが223nmとなるように連続的に変調された多層膜である。
 第4のバンドパスフィルタ66は、繰り返し単位の厚さが66A側で最小、66B側で最大であり、最小値d66Aが204nm、最大値d66Bが246nmとなるように連続的に変調された多層膜である。
 第5のバンドパスフィルタ67は、繰り返し単位の厚さが67A側で最小、67B側で最大であり、最小値d67Aが224nm、最大値d67Bが270nmとなるように連続的に変調された多層膜である。
 上記のように、5つの各バンドパスフィルタ内では、繰り返し単位が連続的に変調されているが、隣り合うバンドパスフィルタ間、すなわち、第1のバンドパスフィルタ63と第2のバンドパスフィルタ64の境界部や、第2のバンドパスフィルタ64と第3のバンドパスフィルタ65の境界部などでは、繰り返し単位が不連続に積層されている。このような構成であっても、個々のバンドパスフィルタの反射帯域は、隣り合うバンドパスフィルタの反射帯域と重なり合う領域があるため、積層したバンドパスフィルタ全体としては、連続的に繰り返し単位を変調した場合と同等の挙動を得ることができる。
 また、5つのバンドパスフィルタはそれぞれ、繰り返し単位の厚さが変調されているが、その変調率は、例えば、第1のバンドパスフィルタ63の場合、繰り返し単位の厚さの最小値をd63A、繰り返し単位の厚さの最大値をd63Bとしたとき、(d63B-d63A)/d63Aが20%程度であることが好ましい。言い換えれば、バンドパスフィルタ61の中で、繰り返し単位の厚さの最大値は、繰り返し単位の厚さの最小値の1.2倍程度であることが好ましい。5つのバンドパスフィルタはそれぞれ、同様の変調率で変調した場合、5つのバンドパスフィルタ全体で見れば、上述した連続的に膜厚変調したケースと同様に、(d2-d1)/d1が80%、あるいは、繰り返し単位の厚さの最大値が、繰り返し単位の厚さの最小値の1.8倍以上という条件に相当する。
 第1のバンドパスフィルタ63から第5のバンドパスフィルタ67の各層の厚さは、それぞれの層における反射波長に合わせて適宜決定される。
 例えば、低屈折率層をフッ素系樹脂(屈折率n=1.42、商品名:ディフェンサ、DIC社製)で形成し、高屈折率層をフルオレン系樹脂(屈折率n=1.62、商品名:オグソール、大阪ガスケミカル社製)やポリエチレンナフタレート(屈折率n=1.64)で形成してもよい。
 また、低屈折率層をポリエチレンテレフタレートなどの透明樹脂(屈折率n=1.52~1.54)で形成し、高屈折率層をルミプラス(商品名、屈折率n=1.71、三菱ガス化学社製)で形成してもよい。
 また、ポリエチレンテレフタレートのみを用いた場合でも、延伸工程や加熱工程の制御により、結晶化度を調整することによって、低屈折率層(屈折率=1.52)と高屈折率層(屈折率=1.56)程度にまで屈折率変調の幅を制御することも可能である。そのため、屈折率の異なる2種類のポリエチレンテレフタレートを積層、延伸することによって、所望の多層膜を形成することも可能である。また、同種の材料を用いて、上記の多層膜を形成することは、低コストの観点で最も好ましい。
 また、ポリエチレンナフタレートは、高延伸倍率で延伸すると、平均屈折率が1.7程度にまで高めることが可能である。そのため、低屈折率層をポリエチレンテレフタレート、高屈折率層をポリエチレンナフタレートという構成で、溶融積層した多層フィルムを形成し、この多層フィルムを延伸することによって所望の膜厚の多層膜とすることも可能である。
 また、ポリエチレンナフタレートのみを用いた場合でも、延伸工程や加熱工程の制御により、結晶化度を調整することによって、低屈折率層(屈折率=1.6)と高屈折率層(屈折率=1.7)程度にまで屈折率変調の幅を制御することも可能である。そのため、屈折率の異なる2種類のポリエチレンナフタレートを積層、延伸することによって、所望の多層膜を形成することも可能である。また、同種の材料を用いて、上記の多層膜を形成することは、低コストの観点で好ましい。
 偏光素子62としては、上述の第1実施形態と同様のものが用いられる。
 機能性光学フィルム60は、例えば、図8のような反射スペクトル特性を示す。
 第1のバンドパスフィルタ63の反射スペクトル512が示すように、第1のバンドパスフィルタ63は、480nm付近に短波長端を有し、反射帯域が100nm~150nmのバンドパスフィルタである。
 第2のバンドパスフィルタ64の反射スペクトル513が示すように、第2のバンドパスフィルタ64は、530nm付近に短波長端を有し、反射帯域が100nm~150nmのバンドパスフィルタである。
 第3のバンドパスフィルタ65の反射スペクトル514が示すように、第3のバンドパスフィルタ65は、580nm付近に短波長端を有し、反射帯域が100nm~150nmのバンドパスフィルタである。
 第4のバンドパスフィルタ66の反射スペクトル515が示すように、第4のバンドパスフィルタ66は、650nm付近に短波長端を有し、反射帯域が100nm~150nmのバンドパスフィルタである。
 第5のバンドパスフィルタ67の反射スペクトル516が示すように、第5のバンドパスフィルタ67は、710nm付近に短波長端を有し、反射帯域が100nm~150nmのバンドパスフィルタである。
 機能性光学フィルム60によれば、第1のバンドパスフィルタ63から第5のバンドパスフィルタ67までが積層されているので、5つのバンドパスフィルタの特性を合わせた反射スペクトル511の特性が得られる。
 機能性光学フィルム60は、バンドパスフィルタ61の一方の面61aに、偏光素子62が積層されているので、一般的なヨウ素偏光板よりも薄型化することができる。
 また、機能性光学フィルム60は、偏光素子62を形成するための基材が不要であるから、その基材自体に起因する複屈折や散乱(ヘイズ)などの偏光解消要因がなく、偏光素子62をバンドパスフィルタ61に接合するための粘着層の複屈折や散乱の影響がない。したがって、コントラストを高くすることができるとともに、視野角を広げることができる。
 さらに、機能性光学フィルム60は、偏光素子62を形成するための基材が不要であるから、耐熱性が高い。
 なお、本実施形態では、バンドパスフィルタ61が、第1のバンドパスフィルタ63から第5のバンドパスフィルタ67が積層されてなる場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されない。本実施形態にあっては、4つ以上の異なるバンドパスフィルタが接着層を介して積層されていてもよいし、接着層を介さずに、膜厚の異なる多層膜を積層、延伸した一体成型品であってもよい。
 このように、バンドパスフィルタ61の各層を形成する材料の屈折率差、誘電体多層膜の層間隔と層数、積層するバンドパスフィルタの数とその短波長端設計などを適宜決定することによって、様々な反射型バンドパスフィルタを形成することができる。
(4)第4実施形態
 図9は、第4実施形態の機能性光学フィルムの概略断面図である。
 本実施形態の機能性光学フィルム80は、バンドパスフィルタ81と、バンドパスフィルタ81の一方の面81aに形成された吸収型の偏光素子82とから概略構成され、バンドパスフィルタ81と偏光素子82が積層されてなるものである。
バンドパスフィルタ81は、偏光素子82側から順に、第1のバンドパスフィルタ83と第2のバンドパスフィルタ84が積層されたものである。
 第1のバンドパスフィルタ83と第2のバンドパスフィルタ84は、屈折率を調整可能な透明接着剤を介して接合されている。
 また、第1のバンドパスフィルタ83と第2のバンドパスフィルタ84は、紫外線硬化型樹脂を介して貼り合せられた後、紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して、この紫外線硬化型樹脂を硬化させることにより接合されている。
 すなわち、バンドパスフィルタ81は、偏光素子82側から順に、有機膜からなる第1のバンドパスフィルタ83と第2のバンドパスフィルタ84を積層、延伸して形成した多層膜フィルムである。
 第1のバンドパスフィルタ83としては、帝人デュポンフィルム社の超多層フィルム:テイジン(登録商標)テトロン(登録商標)フィルムMLFシリーズのMLF-19.0が用いられる。
 MLF-19.0は、図10中の破線で示すように、波長580nm~680nmに反射率50%以上を示す波長領域を有する。また、MLF-19.0は、主に赤色光を反射し、僅かに(10%程度)緑色光を反射するという特性を有する。
 第2のバンドパスフィルタ84としては、帝人デュポンフィルム社の超多層フィルム:テイジン(登録商標)テトロン(登録商標)フィルムMLFシリーズのMLF-16.5が用いられる。
 MLF-16.5は、図10中の実線で示すように、波長480nm~580nmに反射率50%以上を示す波長領域を有する。また、MLF-16.5は、主に緑色光を反射し、僅かに(10%程度)赤色光を反射するという特性を有する。
 偏光素子82としては、上述の第1実施形態と同様のものが用いられる。
 機能性光学フィルム80の透過スペクトルは、図10の一点鎖線に示すように、MLF-19.0(第1のバンドパスフィルタ83)とMLF-16.5(第2のバンドパスフィルタ84)のそれぞれの反射帯域を合わせた特性を有している。
 次に、機能性光学フィルム80を液晶調光素子に適用した場合について説明する。
 図11は、機能性光学フィルム80を液晶調光素子に適用した場合を示す断面模式図である。
 ここでは、蛍光体層90が、機能性光学フィルム80の第2のバンドパスフィルタ84と対向するように配置されている。また、図示していないが、機能性光学フィルム80の下層には液晶素子が設置してあり、蛍光体層90のRGB各画素に対応した画素領域で光の偏光状態を制御し、機能性光学フィルム80を透過する光の光量を調光する。
 液晶パネルが透過状態(緑表示)のとき、青色発光ダイオードなどを光源とする青色光101が、偏光素子82の一方の面82aから入射すると、青色光101が、偏光素子82、第1のバンドパスフィルタ83および第2のバンドパスフィルタ84を透過する。そして、第2のバンドパスフィルタ84を透過した青色光101の一部が、蛍光体層90のうち緑色蛍光体層90Gに入射すると、緑色蛍光体層90Gから緑色光(蛍光)が発光される。緑色光の一部は、蛍光体層90の裏面側(第2のバンドパスフィルタ84側)に出射するが、その緑色光102は第2のバンドパスフィルタ84で反射して、再び緑色蛍光体層90Gに入射する。
 機能性光学フィルム80によれば、蛍光体層90の裏面側に出射した緑色光102を、第2のバンドパスフィルタ84にて、再び蛍光体層90側に反射させ、その反射光を蛍光体層90に入射することができる。そのため、緑色蛍光体層90Gから射出される光量が多くなるため、高い効率が得られ、白表示のときに明るい表示が得られる。
 また、機能性光学フィルム80によれば、所望の画素以外から青色光が入って、意図しない蛍光体を励起するという光学的クロストークを防止することができる。
 一方、図12に示すように、蛍光体層90側から順に、第1のバンドパスフィルタ83、第2のバンドパスフィルタ84および偏光素子82が配置された場合について説明する。
 図12は、機能性光学フィルム110を液晶調光素子に適用した場合を示す断面模式図である。
 機能性光学フィルム110は、偏光素子82と、偏光素子82側から順に、第2のバンドパスフィルタ84と第1のバンドパスフィルタ83が積層されたバンドパスフィルタ111とから概略構成されている。
 液晶パネルが透過状態(緑表示)のとき、青色発光ダイオードなどを光源とする青色光101が、偏光素子82の一方の面82aから入射すると、青色光101が、偏光素子82、第2のバンドパスフィルタ84および第1のバンドパスフィルタ83を透過する。そして、第1のバンドパスフィルタ83を透過した青色光101の一部が、蛍光体層90のうち緑色蛍光体層90Gに入射すると、緑色蛍光体層90Gから緑色光(蛍光)が発光される。緑色光の一部は、蛍光体層90の裏面側(第1のバンドパスフィルタ83側)に出射して、第1のバンドパスフィルタ83を透過する。さらに、第1のバンドパスフィルタ83を透過した緑色光102は第2のバンドパスフィルタ84で反射するが、蛍光体層90と第2のバンドパスフィルタ84の間に第1のバンドパスフィルタ83が存在するため、再び一部の光が第2のバンドパスフィルタ84側に反射される。また、蛍光体層90と第2のバンドパスフィルタ84の間の光学距離が長いため、第2のバンドパスフィルタ84で反射した光の一部が隣の赤色蛍光体層90Rや青色蛍光体層90Bに入射し、色純度が低下する場合もある。そのため、緑色光の利用効率を優先的に高める場合においては、蛍光体層90側から順に、第2のバンドパスフィルタ84、第1のバンドパスフィルタ83および偏光素子82が配置された場合の方がより好ましい配置である。
 機能性光学フィルム80は、バンドパスフィルタ81の一方の面81aに、偏光素子82が積層されているので、一般的なヨウ素偏光板よりも薄型化することができる。
 また、機能性光学フィルム80は、偏光素子82を形成するための基材が不要であるから、その基材自体に起因する複屈折や散乱(ヘイズ)などの偏光解消要因がなく、偏光素子82をバンドパスフィルタ81に接合するための粘着層の複屈折や散乱の影響がない。したがって、コントラストを高くすることができるとともに、視野角を広げることができる。
 さらに、機能性光学フィルム80は、偏光素子82を形成するための基材が不要であるから、耐熱性が高い。
 なお、バンドパスフィルタとしては、上記以外に東レ社製のPICASUSを用いることもできる。
(5)第5実施形態
 図13は、第5実施形態の機能性光学フィルムの概略断面図である。
 本実施形態の機能性光学フィルム120は、バンドパスフィルタ121と、バンドパスフィルタ121の一方の面121aに形成された吸収型の偏光素子122とから概略構成され、バンドパスフィルタ121と偏光素子122が積層されてなるものである。
 バンドパスフィルタ121は、偏光素子122側から順に、第1のバンドパスフィルタ123と第2のバンドパスフィルタ124が積層されたものである。
 第1のバンドパスフィルタ123と第2のバンドパスフィルタ124は、屈折率を調整可能な透明接着剤を介して接合されている。
 また、第1のバンドパスフィルタ123と第2のバンドパスフィルタ124は、紫外線硬化型樹脂を介して貼り合せられた後、紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して、この紫外線硬化型樹脂を硬化させることにより接合されている。
 すなわち、バンドパスフィルタ121は、偏光素子122側から順に、有機膜からなる第1のバンドパスフィルタ123と第2のバンドパスフィルタ124を積層、延伸して形成した多層膜フィルムである。
 第1のバンドパスフィルタ123としては、帝人デュポンフィルム社の超多層フィルム:テイジン(登録商標)テトロン(登録商標)フィルムMLFシリーズのMLF-16.5が用いられる。
 第2のバンドパスフィルタ124としては、帝人デュポンフィルム社の超多層フィルム:テイジン(登録商標)テトロン(登録商標)フィルムMLFシリーズのMLF-19.0が用いられる。
 偏光素子122としては、上述の第1実施形態と同様のものが用いられる。
 機能性光学フィルム120の透過スペクトルは、図10中一点鎖線で示すように、MLF-16.5(第1のバンドパスフィルタ123)とMLF-19.0(第2のバンドパスフィルタ124)のそれぞれの反射帯域を合わせた特性を有している。
 次に、機能性光学フィルム120を液晶調光素子に適用した場合について説明する。
 図14は、機能性光学フィルム120を液晶調光素子に適用した場合を示す断面模式図である。
 ここでは、蛍光体層90が、機能性光学フィルム120の第2のバンドパスフィルタ124と対向するように配置されている。
 液晶パネルが透過状態(赤表示)のとき、青色発光ダイオードなどを光源とする青色光101が、偏光素子122の一方の面122aから入射すると、青色光101が、偏光素子122、第1のバンドパスフィルタ123および第2のバンドパスフィルタ124を透過する。そして、第2のバンドパスフィルタ124を透過した青色光101の一部が、蛍光体層90のうち赤色蛍光体層90Rに入射すると、赤色蛍光体層90Rから赤色光(蛍光)が発光される。赤色光の一部は、蛍光体層90の裏面側(第2のバンドパスフィルタ124側)に出射するが、その赤色光103は第2のバンドパスフィルタ124で反射して、再び赤色蛍光体層90Rに入射する。
 機能性光学フィルム120によれば、蛍光体層90の裏面側に出射した赤色光103を、第2のバンドパスフィルタ124にて、再び蛍光体層90側に反射させ、その反射光を蛍光体層90に入射することができる。そのため、赤色蛍光体層90Rに入射する光量が多くなり、高い効率が得られ、赤表示のときに明るく、色純度の高い表示が得られる。
 また、機能性光学フィルム120によれば、所望の画素以外から青色光が入って、意図しない蛍光体を励起するという光学的クロストークを防止することができる。
 一方、図15に示すように、蛍光体層90側にから順に、第1のバンドパスフィルタ123、第2のバンドパスフィルタ124および偏光素子122が配置された場合について説明する。
 図15は、機能性光学フィルム130を液晶調光素子に適用した場合を示す断面模式図である。
 機能性光学フィルム130は、偏光素子122と、偏光素子122側から順に、第2のバンドパスフィルタ124と第1のバンドパスフィルタ123が積層されたバンドパスフィルタ131とから概略構成されている。
 液晶パネルが透過状態(赤表示)のとき、青色発光ダイオードなどを光源とする青色光101が、偏光素子122の一方の面122aから入射すると、青色光101が、偏光素子122、第2のバンドパスフィルタ124および第1のバンドパスフィルタ123を透過する。そして、第1のバンドパスフィルタ123を透過した青色光101の一部が、蛍光体層90のうち赤色蛍光体層90Rに入射すると、赤色蛍光体層90Rから赤色光(蛍光)が発光される。赤色光の一部は、蛍光体層90の裏面側(第1のバンドパスフィルタ123側)に出射して、第1のバンドパスフィルタ123を透過する。さらに、第1のバンドパスフィルタ123を透過した赤色光103は第2のバンドパスフィルタ124で反射するが、蛍光体層90と第2のバンドパスフィルタ124の間に第1のバンドパスフィルタ123が存在するため、再び一部の光が第2のバンドパスフィルタ124側に反射される。また、蛍光体層90と第2のバンドパスフィルタ124の間の光学距離が長いため、第2のバンドパスフィルタ124で反射した光の一部が隣の緑色蛍光体層90Gや青色蛍光体層90Bに入射し、色純度が低下する場合もある。そのため、赤色光の利用効率を優先的に高める場合においては、蛍光体層90側から順に、第2のバンドパスフィルタ124、第1のバンドパスフィルタ123および偏光素子122が配置された場合の方がより好ましい配置である。
 機能性光学フィルム120は、バンドパスフィルタ121の一方の面121aに、偏光素子122が積層されているので、一般的なヨウ素偏光板よりも薄型化することができる。
 また、機能性光学フィルム120は、偏光素子122を形成するための基材が不要であるから、その基材自体に起因する複屈折や散乱(ヘイズ)などの偏光解消要因がなく、偏光素子122をバンドパスフィルタ121に接合するための粘着層の複屈折や散乱の影響がない。
したがって、コントラストを高くすることができるとともに、視野角を広げることができる。
 さらに、機能性光学フィルム120は、偏光素子122を形成するための基材が不要であるから、耐熱性が高い。
 なお、バンドパスフィルタとしては、上記以外に東レ社製のPICASUSを用いることもできる。
(6)第6実施形態
 図16Aは、第6実施形態の機能性光学フィルムの概略断面図である。図16Bは、機能性光学フィルムの一部を拡大した断面図である。図16Cは、図16Bに示す機能性光学フィルムの一部をさらに拡大した断面図である。
 本実施形態の機能性光学フィルム140は、バンドパスフィルタ141と、バンドパスフィルタ141の一方の面141aに形成された吸収型の偏光素子142とから概略構成され、バンドパスフィルタ141と偏光素子142が積層されてなるものである。
 バンドパスフィルタ141は、偏光素子142側から順に、第1の領域143と第2の領域144が形成されたものである。
 第1の領域143は、偏光素子142側から順に、第1の層145と第2の層146と第3の層147とが積層されたものである。
 第1の層145は、低屈折率層145A-Lと高屈折率145A-Hを1単位とする層である。
 また、繰り返し単位の厚さが145A側で最も大きく、145B側で最も小さくなるように連続的に変調された構造を有している。
 第2の領域146は、第1の領域145と同様に繰り返し単位が変調されているが、最も繰り返し単位の厚さが大きい146Aの側が第1の領域の145Bの厚さから連続的に小さくなるように、膜厚が設定されている。
 すなわち、バンドパスフィルタ141は、第1の領域から第2の領域に向かって、連続的に繰り返し単位が変調されている多層膜である。
 バンドパスフィルタ141の繰り返し単位の厚さの変調率は、繰り返し単位の厚さの最小値(第6の層150Bの厚さ)をd150B、繰り返し単位の厚さの最大値(第1の層145Aの厚さ)をd145Aとしたとき、(d145A-d150B)/d150Bが80%以上であることが好ましい。言い換えれば、バンドパスフィルタ141の厚さ20μmの中で、繰り返し単位の厚さの最大値(第1の層d145Aの厚さ)は、繰り返し単位の厚さの最小値(第6の層d150Bの厚さ)の1.8倍以上であることが好ましい。さらに好ましくは(d2-d1)/d1が100%以上であることが好ましい。言い換えれば、バンドパスフィルタ51の中で、繰り返し単位の厚さの最大値は、繰り返し単位の厚さの最小値の2.0倍以上であることが好ましい。
 このように、バンドパスフィルタ141の繰り返し単位の厚さを変調させることにより、第1の領域143が主に赤色光を反射する特性を示し、第2の領域144が主に緑色光を反射する特性を示すようにすることができる。
 バンドパスフィルタ141を形成する方法としては、延伸フィルムの製造工程を用いて、各層を形成するフィルムを多層に積層する方法、感光性フィルムの一方の面にホログラム反射膜を形成した後、厚さを変調しながら多層膜を形成する方法などが挙げられる。
 ホログラム反射膜を形成する方法は、感光性フィルムを干渉露光し、感光性フィルムに高屈折率領域と低屈折率領域を形成した後、感光性フィルムの一方の面に膜厚変調材料(低分子の拡散材)を貼り付け、熱処理を行い、その膜厚変調材料が一方向に拡散していくことによって、片側から徐々に膜厚が増大していき、膜厚変調した多層膜を形成する方法である。
 偏光素子142としては、上述の第1実施形態と同様のものが用いられる。
 次に、機能性光学フィルム140を液晶調光素子に適用した場合について説明する。
 図17は、機能性光学フィルム140を液晶調光素子に適用した場合を示す断面模式図である。
ここでは、蛍光体層90が、機能性光学フィルム140の第2の領域144と対向するように配置されている。
 液晶パネルが透過状態(緑表示)のとき、青色発光ダイオードなどを光源とする青色光101が、偏光素子142の一方の面142aから入射すると、青色光101が、偏光素子142、第1の領域143および第2の領域144を透過する。そして、第2の領域144を透過した青色光101の一部が、蛍光体層90のうち緑色蛍光体層90Gに入射すると、緑色蛍光体層90Gから緑色光(蛍光)が発光される。緑色光の一部は、蛍光体層90の裏面側(第2の領域144側)に出射するが、その緑色光102は第2の領域144で反射して、再び緑色蛍光体層90Gに入射する。
 機能性光学フィルム140によれば、蛍光体層90の裏面側に出射した緑色光102を、第2の領域144にて、再び蛍光体層90側に反射させ、その反射光を蛍光体層90に入射することができるので、緑色蛍光体層90Gにおいて高い効率が得られ、緑表示のときに明るい表示が得られる。
 また、機能性光学フィルム140によれば、所望の画素以外から青色光が入って、意図しない蛍光体を励起するという光学的クロストークを防止することができる。
 機能性光学フィルム140は、バンドパスフィルタ141の一方の面141aに、偏光素子142が積層されているので、一般的なヨウ素偏光板よりも薄型化することができる。
 また、機能性光学フィルム140は、偏光素子142を形成するための基材が不要であるから、その基材自体に起因する複屈折や散乱(ヘイズ)などの偏光解消要因がなく、偏光素子142をバンドパスフィルタ141に接合するための粘着層の複屈折や散乱の影響がない。
 したがって、コントラストを高くすることができるとともに、視野角を広げることができる。
 さらに、機能性光学フィルム140は、偏光素子142を形成するための基材が不要であるから、耐熱性が高い。
 なお、本実施形態では、第1の領域143が、第1の層145、第2の層146および第3の層147から構成された場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されない。本実施形態にあっては、第1の領域が、2層または4層以上から構成されていてもよい。
また、本実施形態では、第2の領域144が、第4の層148、第5の層149および第6の層150から構成された場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されない。本実施形態にあっては、第2の領域が、2層または4層以上から構成されていてもよい。
(7)第7実施形態
 図18は、第7実施形態の機能性光学フィルムの概略断面図である。
本実施形態の機能性光学フィルム160は、バンドパスフィルタ161と、バンドパスフィルタ161の一方の面161aに形成された吸収型の偏光素子162とから概略構成され、バンドパスフィルタ161と偏光素子162が積層されてなるものである。
 バンドパスフィルタ161は、偏光素子162側から順に、第1の層163、第2の層164、・・・、第n-1の層165および第nの層166が積層されたものである。バンドパスフィルタ161の層数nは、数十層、数百層の設計が適宜可能である。
 すなわち、バンドパスフィルタ161は、偏光素子162側から順に、第1の層163、第2の層164、第n-1の層165、第nの層166を積層、延伸して形成した多層膜フィルムである。
 第1の層163は、一軸性の複屈折を有する材料からなる層(以下、「複屈折層」と言う。)163Aと、複屈折を示さない材料からなる層(以下、「等方性層」と言う。)163Bを1単位とする層である。
 第2の層164、複屈折層164Aと等方性層164Bを1単位とする層である。
 第n-1の層165は、複屈折層165Aと等方性層165Bを1単位とする層である。
 第nの層166は、複屈折層166Aと等方性層166Bを1単位とする層である。
 第1の層163、第2の層164、第n-1の層165および第nの層166を形成する誘電体材料としては、上述の第1実施形態と同様のものが用いられる。
 また、バンドパスフィルタ161は、その厚さ方向に沿って、繰り返し単位の厚さが連続的に変調されており、その繰り返し単位の厚さが、偏光素子162側で最大、反対側で最小となっている。すなわち、第1の層163の厚さ、第2の層164の厚さ、第n-1の層165の厚さ、および、第nの層166の厚さが、この順に連続的に変調されている。
 そして、第1の層163の厚さが最大、第nの層166の厚さが最小となっている。
 バンドパスフィルタ161の繰り返し単位の厚さの変調率は、繰り返し単位の厚さの最小値(第nの層166の厚さ)をd1、繰り返し単位の厚さの最大値(第1の層163の厚さ)をd2としたとき、(d2-d1)/d1が80%以上であることが好ましい。言い換えれば、バンドパスフィルタ161の厚さ60μmの中で、繰り返し単位の厚さの最大値(第1の層163の厚さ)は、繰り返し単位の厚さの最小値(第nの層166の厚さ)の1.8倍以上であることが好ましい。さらに好ましくは(d2-d1)/d1が100%以上であることが好ましい。言い換えれば、バンドパスフィルタ51の中で、繰り返し単位の厚さの最大値は、繰り返し単位の厚さの最小値の2.0倍以上であることが好ましい。
 第1の層163の厚さ、第2の層164の厚さ、第n-1の層165の厚さおよび第nの層166の厚さは、それぞれの層における反射波長に合せて適宜決定される。
 バンドパスフィルタ161を形成する方法としては、液晶性フィルムと非晶質のフィルムの積層体を延伸するなどが挙げられる。
 このような構成のバンドパスフィルタ161は、屈折率変調に異方性があるため、反射特性に偏光依存性が生じる。すなわち、反射偏光子として機能する。
 偏光素子162としては、上述の第1実施形態と同様のものが用いられる。
 機能性光学フィルム160は、バンドパスフィルタ161の透過軸と、偏光素子162の透過軸とが一致するように、偏光素子162が形成されているので、バンドパスフィルタ161において、青色の領域の光を透過し、緑色~近赤外領域の光を反射する特性を示す。
また、機能性光学フィルム160は、バンドパスフィルタ161の一方の面161aに、偏光素子162が積層されているので、一般的なヨウ素偏光板よりも薄型化することができる。
 また、機能性光学フィルム160は、偏光素子162を形成するための基材が不要であるから、その基材自体に起因する複屈折や散乱(ヘイズ)などの偏光解消要因がなく、偏光素子162をバンドパスフィルタ161に接合するための粘着層の複屈折や散乱の影響がない。
 したがって、コントラストを高くすることができるとともに、視野角を広げることができる。
 さらに、機能性光学フィルム160は、偏光素子162を形成するための基材が不要であるから、耐熱性が高い。
「液晶調光素子」
(1)第8実施形態
 図19は、第1実施形態の液晶調光素子を示す概略断面図である。
 本実施形態では、上述の第1~第7の実施形態の機能性光学フィルムを備えた液晶調光素子を例示する。
 本実施形態の液晶調光素子200は、液晶パネル300と、その表示画面300aとは反対側の面300b側に配置されたバックライト400とから概略構成されている。
 液晶パネル300は、第1偏光板301と、第1基板302と、一対の透明電極(図示略)に挟持された液晶層303と、第2基板304と、保護膜305と、第2偏光板306と、蛍光体層307と、第3基板308と、外光フィルタ309とを備えてなり、これらがバックライト400側から順に積層された構造をなしている。
 蛍光体層307は、散乱体層307B、赤色蛍光体層307Rおよび緑色蛍光体層307Gから構成されている。なお、図示していないが、蛍光体層307の液晶層303側には、各色の蛍光体間の凹凸を平坦化するための中間層として透明樹脂などを積層してもよい。また、蛍光体層307は、機能性光学フィルムとの密着性および平坦性、液晶層とのセルギャップを均一に保つことが必要である。
 また、液晶層303は、第1偏光板301と第2偏光板306に挟まれている。
 なお、液晶層303は、画素電極、駆動電極、薄膜トランジスタ(TFT)、配向膜などが含まれるが、ここでは図示を省略した。
 第2偏光板306としては、バンドパスフィルタ310と、バンドパスフィルタ310の一方の面310aに形成された吸収型の偏光素子311とから構成され、上述の本発明の実施形態に係る機能性光学フィルム10,50,60,80,120,140,160と同様のものが用いられる。偏光素子311そのものを第2偏光板306として用いてもよいが、上述のように支持体となるバンドパスフィルタ310と偏光素子311とを第2偏光板としてもよいし、支持体と偏光素子311と偏光素子311上の保護膜または保護フィルムとを第2偏光板306としてもよい。
 なお、本実施形態では、偏光素子311が、種々の有機溶媒に二色性色素を溶解して溶液を調製し、ダイコータ、スリットコータ、バーコータなどの塗布装置を用いて、バンドパスフィルタ310の一方の面310aに、その溶液を塗布し、乾燥することによって形成されたものである。バンドパスフィルタ310が一方の支持体として機能する。バンドパスフィルタ310のもう一方の面には、必要に応じて保護膜が設けられることが好ましい。また、保護膜305は、第2基板304との接着層として機能させることも可能である。
 外光フィルタ309としては、可視光領域の光を透過し、青色から近紫外領域の光を吸収または反射するバンドパスフィルタなどが用いられる。
 バックライト400としては、発光スペクトル内において、波長400nm~470nmの範囲に少なくとも1つの極大値を有するもの、すなわち、波長400nm~470nmの範囲に最大強度を示すものが用いられ、好ましくは波長430nm~470nmの範囲で最大強度を示すものが用いられる。
 バックライト400としては、例えば、波長455nm付近に極大値を有する青色発光ダイオード(青色LED)、波長430nmおよび490nmに極大値を有する青色蛍光管などが用いられる。
 また、液晶パネル300とバックライト400の間には、ルーバーと呼ばれるブラインド状に配置された線状のフィルムを配置してもよい。この線状のフィルムにより、バックライト400から出射された光がコリメートされて、そのコリメート光(平行光)が、液晶パネル300に照射される。あるいは、その線状のフィルムにより、バックライト400から出射された光が略コリメートされて、その略コリメート光(略平行光)が、液晶パネル300に照射される。
 このように、液晶パネル300とバックライト400の間には、指向性を高める目的で、ルーバーと呼ばれるブラインド状に配置された線状のフィルムを配置してもよいが、指向性を高める方式はこれに限定されない。
 液晶調光素子200によれば、第2偏光板306として、機能性光学フィルム10,50,60,80,120,140,160と同様のものが用いられている。そのため、バックライト400から発光された青色光501が、第2偏光板306を透過して、蛍光体層307に入射し、散乱体層307Bから青色光(散乱)502Bが発光され、赤色蛍光体層307Rから赤色光(蛍光)502Rが発光され、緑色蛍光体層307Gから緑色光(蛍光)502Gが発光される。その結果、高輝度化が可能になる。また、高コントラスト化が可能となる。
 さらに、所望の画素以外から青色光が入って、意図しない蛍光体を励起するという光学的クロストークが生じることを防止できる。
(2)第9実施形態
 図20は、第9実施形態の液晶調光素子を示す概略断面図である。
 本実施形態では、上述の第1~第7の実施形態の機能性光学フィルムを備えた液晶調光素子を例示する。
 本実施形態の液晶調光素子600は、液晶パネル700と、その表示画面700aとは反対側の面700b側に配置されたバックライト800とから概略構成されている。
 液晶パネル700は、第1偏光板701と、第1基板702と、一対の透明電極(図示略)に挟持された液晶層703と、第2基板704と、保護膜705と、第2偏光板706と、蛍光体層707と、第3基板708と、外光フィルタ709とを備えてなり、これらがバックライト800側から順に積層された構造をなしている。
 蛍光体層707は、散乱体層707B、赤色蛍光体層707Rおよび緑色蛍光体層707Gから構成されている。
 また、液晶層703は、第1偏光板701と第2偏光板706に挟まれている。
 なお、液晶層703は、画素電極、駆動電極、薄膜トランジスタ(TFT)、配向膜などが含まれるが、ここでは図示を省略した。
 保護膜705は、第2偏光板706と第1偏光板701の間に配置されるため、複屈折の小さい材料であることが好ましい。保護膜705を形成する材料としては、TACなどが好適に用いられるが、その他の低複屈折材料として、シクロオレフィン系の樹脂としてZEONOAを用いたり、フルオレン系の樹脂を用いてもよい。
 第2偏光板706としては、バンドパスフィルタ710と、バンドパスフィルタ710の一方の面710aに、接着層712を介して設けられた吸収型の偏光素子711とから構成され、上述の本発明の実施形態に係る機能性光学フィルム10,50,60,80,120,140,160と同様のものが用いられる。
 なお、本実施形態では、偏光素子711が、ポリビニルアルコールに二色性色素やヨウ素を含浸した後、そのポリビニルアルコールを延伸してなる偏光素子からなるものである。
 外光フィルタ709としては、上述の第1実施形態と同様のものが用いられる。
 バックライト800としては、上述の第1実施形態と同様のものが用いられる。
 また、上述の第1実施形態と同様に、液晶パネル700とバックライト800の間には、ルーバーと呼ばれるブラインド状に配置された線状のフィルムを配置してもよい。
 このように、液晶パネル700とバックライト800の間には、指向性を高める目的で、ルーバーと呼ばれるブラインド状に配置された線状のフィルムを配置してもよいが、指向性を高める方式はこれに限定されない。
 また、本実施形態のように、青色領域対応の第2偏光板706が、第2基板704の外側に設けられる場合、第2基板704の厚さは、光学的クロストーク防止の観点から、画素ピッチよりも小さいことが好ましい。本実施形態では、偏光素子711の一方の支持体がバンドパスフィルタ710によって構成されるため、従来用いられている一般的な偏光素子と比較して薄型化が可能である。
 液晶調光素子600によれば、第2偏光板706として、機能性光学フィルム10,50,60,80,120,140,160と同様のものが用いられている。そのため、バックライト800から発光された青色光901が、第2偏光板706を透過して、蛍光体層707に入射し、散乱体層707Bから青色光(散乱)902Bが発光され、赤色蛍光体層707Rから赤色光(蛍光)902Rが発光され、緑色蛍光体層707Gから緑色光(蛍光)902Gが発光される。その結果、高輝度化が可能になる。また、高コントラスト化が可能となる。
 さらに、所望の画素以外から青色光が入って、意図しない蛍光体を励起するという光学的クロストークが生じることを防止できる。
(3)第10実施形態
 図21は、第10実施形態の液晶調光素子を示す概略断面図である。
本実施形態では、上述の第1~第7の実施形態の機能性光学フィルムを備えた液晶調光素子を例示する。
 本実施形態の液晶調光素子1000は、液晶パネル1100と、その表示画面1100aとは反対側の面1100b側に配置されたバックライト1200とから概略構成されている。
 液晶パネル1100は、第1偏光板1101と、第1基板1102と、一対の透明電極(図示略)に挟持された液晶層1103と、保護膜1104と、第2偏光板1105と、蛍光体層1106と、第2基板1107と、外光フィルタ1108と、を備えてなり、これらがバックライト1200側から順に積層された構造をなしている。
 蛍光体層1106は、散乱体層1106B、赤色蛍光体層1106Rおよび緑色蛍光体層1106Gから構成されている。
 液晶層1103は、第1偏光板1101と第2偏光板1105に挟まれている。
 第1偏光板1101は、バックライト1200と液晶層1103の間に設けられている。
 第2偏光板1105は、第2基板1107の液晶層1103と対向する面側に設けられている。
 液晶層1103と第2偏光板1105の間には、保護膜1104が設けられている。
 なお、液晶層1103は、画素電極、駆動電極、薄膜トランジスタ(TFT)、配向膜などが含まれるが、ここでは図示を省略した。
 第2偏光板1105としては、バンドパスフィルタ1110と、バンドパスフィルタ1110の一方の面1110aに形成された吸収型の偏光素子1111とから構成され、上述の本発明の実施形態に係る機能性光学フィルム10,50,60,80,120,140,160と同様のものが用いられる。
 なお、本実施形態では、偏光素子1111が、種々の有機溶媒に二色性色素を溶解して溶液を調製し、ダイコータ、スリットコータ、バーコータなどの塗布装置を用いて、バンドパスフィルタ1110の一方の面1110aに、その溶液を塗布し、乾燥することによって形成されたものである。
 外光フィルタ1108としては、上述の第1実施形態と同様のものが用いられる。
 バックライト1200としては、上述の第1実施形態と同様のものが用いられる。
 また、液晶パネル1100とバックライト1200の間には、ルーバーと呼ばれるブラインド状に配置された線状のフィルムを配置してもよい。
 このように、液晶パネル1100とバックライト1200の間には、指向性を高める目的で、ルーバーと呼ばれるブラインド状に配置された線状のフィルムを配置してもよいが、指向性を高める方式はこれに限定されない。
 液晶調光素子1000によれば、第2偏光板1105として、機能性光学フィルム10,50,60,80,120,140,160と同様のものが用いられている。そのため、バックライト1200から発光された青色光1301が、第2偏光板1105を透過して、蛍光体層1106に入射し、散乱体層1106Bから青色光(散乱)1302Bが発光され、赤色蛍光体層1106Rから赤色光(蛍光)1302Rが発光され、緑色蛍光体層1106Gから緑色光(蛍光)1302Gが発光される。その結果、高輝度化が可能になる。また、高コントラスト化が可能となる。さらに、所望の画素以外から青色光が入って、意図しない蛍光体を励起するという光学的クロストークが生じることを防止できる。
(4)第11実施形態
 図22は、第11実施形態の液晶調光素子を示す概略断面図である。
 本実施形態では、上述の第1~第7の実施形態の機能性光学フィルムを備えた液晶調光素子を例示する。
 本実施形態の液晶調光素子1400は、液晶パネル1500と、その表示画面1500aとは反対側の面1500b側に配置されたバックライト1600とから概略構成されている。
 液晶パネル1500は、第1偏光板1501と、第1基板1502と、一対の透明電極(図示略)に挟持された液晶層1503と、保護膜1504と、第2偏光板1505と、蛍光体層1506と、第2基板1507と、外光フィルタ1508と、を備えてなり、これらがバックライト1600側から順に積層された構造をなしている。
 蛍光体層1506は、散乱体層1506B、赤色蛍光体層1506Rおよび緑色蛍光体層1506Gから構成されている。
 液晶層1503は、第1偏光板1501と第2偏光板1505に挟まれている。
 第1偏光板1501は、バックライト1600と液晶層1503の間に設けられている。
 第2偏光板1505は、第2基板1507の液晶層1503と対向する面側に設けられている。
 液晶層1503と第2偏光板1505の間には、保護膜1504が設けられている。
 なお、液晶層1503は、画素電極、駆動電極、薄膜トランジスタ(TFT)、配向膜などが含まれるが、ここでは図示を省略した。
 第2偏光板1505としては、バンドパスフィルタ1510と、バンドパスフィルタ1150の一方の面1510aに形成された吸収型の偏光素子1511とから構成され、上述の本発明の実施形態に係る機能性光学フィルム10,50,60,80,120,140,160と同様のものが用いられる。
 なお、本実施形態では、偏光素子1511が、ポリビニルアルコールに二色性色素やヨウ素を含浸した後、そのポリビニルアルコールを延伸してなる偏光素子からなるものである。
 また、本実施形態では、偏光素子1511の一方の支持体がバンドパスフィルタ1510によって構成されるため、従来用いられている一般的な偏光素子と比較して薄型化が可能である。
 外光フィルタ1508としては、上述の第1実施形態と同様のものが用いられる。
 バックライト1600としては、上述の第1実施形態と同様のものが用いられる。
 また、液晶パネル1500とバックライト1600の間には、ルーバーと呼ばれるブラインド状に配置された線状のフィルムを配置してもよい。
 このように、液晶パネル1500とバックライト1600の間には、指向性を高める目的で、ルーバーと呼ばれるブラインド状に配置された線状のフィルムを配置してもよいが、指向性を高める方式はこれに限定されない。
 液晶調光素子1400によれば、第2偏光板1505として、機能性光学フィルム10,50,60,80,120,140,160と同様のものが用いられている。そのため、バックライト1600から発光された青色光1701が、第2偏光板1505を透過して、蛍光体層1506に入射し、散乱体層1506Bから青色光(散乱)1702Bが発光され、赤色蛍光体層1506Rから赤色光(蛍光)1702Rが発光され、緑色蛍光体層1506Gから緑色光(蛍光)1702Gが発光される。その結果、高輝度化が可能になる。また、高コントラスト化が可能となる。さらに、所望の画素以外から青色光が入って、意図しない蛍光体を励起するという光学的クロストークが生じることを防止できる。
(5)第12実施形態
 図23は、第12実施形態の液晶調光素子を示す概略断面図である。
 本実施形態では、上述の第1~第7の実施形態の機能性光学フィルムを備えた液晶調光素子を例示する。
 本実施形態の液晶調光素子1800は、液晶パネル1900と、その表示画面1900aとは反対側の面1900b側に配置されたバックライト2000とから概略構成されている。
 液晶パネル1900は、第1基板1901と、第1偏光板1902と、第1保護膜1903と、一対の透明電極(図示略)に挟持された液晶層1904と、第2保護膜1905と、第2偏光板1906と、蛍光体層1907と、第2基板1908と、外光フィルタ1909と、を備えてなり、これらがバックライト2000側から順に積層された構造をなしている。
 蛍光体層1907は、散乱体層1907B、赤色蛍光体層1907Rおよび緑色蛍光体層1907Gから構成されている。
 液晶層1904は、第1偏光板1902と第2偏光板1906に挟まれている。
 第1偏光板1902は、第1基板1901液晶層1904と対向する面側に設けられている。
 第2偏光板1906は、第2基板1908の液晶層1904と対向する面側に設けられている。
 液晶層1904と第1偏光板1902の間には、第1保護膜1903が設けられている。
 液晶層1904と第2偏光板1906の間には、第2保護膜1905が設けられている。
 なお、液晶層1904は、画素電極、駆動電極、薄膜トランジスタ(TFT)、配向膜などが含まれるが、ここでは図示を省略した。
 第2偏光板1906としては、バンドパスフィルタ1910と、バンドパスフィルタ1910の一方の面1910aに形成された吸収型の偏光素子1911とから構成され、上述の本発明の実施形態に係る機能性光学フィルム10,50,60,80,120,140,160と同様のものが用いられる。
 なお、本実施形態では、偏光素子1911が、種々の有機溶媒に二色性色素を溶解して溶液を調製し、ダイコータ、スリットコータ、バーコータなどの塗布装置を用いて、バンドパスフィルタ1910の一方の面1910aに、その溶液を塗布し、乾燥することによって形成されたものである。
 外光フィルタ1909としては、上述の第1実施形態と同様のものが用いられる。
 バックライト2000としては、上述の第1実施形態と同様のものが用いられる。
 また、液晶パネル1900とバックライト2000の間には、ルーバーと呼ばれるブラインド状に配置された線状のフィルムを配置してもよい。
 このように、液晶パネル1900とバックライト2000の間には、指向性を高める目的で、ルーバーと呼ばれるブラインド状に配置された線状のフィルムを配置してもよいが、指向性を高める方式はこれに限定されない。
 液晶調光素子1800によれば、第2偏光板1906として、機能性光学フィルム10,50,60,80,120,140,160と同様のものが用いられている。そのため、バックライト2000から発光された青色光2101が、第2偏光板1906を透過して、蛍光体層1907に入射し、散乱体層1907Bから青色光(散乱)2102Bが発光され、赤色蛍光体層1907Rから赤色光(蛍光)2102Rが発光され、緑色蛍光体層1907Gから緑色光(蛍光)2102Gが発光される。その結果、高輝度化が可能になる。また、高コントラスト化が可能となる。さらに、所望の画素以外から青色光が入って、意図しない蛍光体を励起するという光学的クロストークが生じることを防止できる。
(6)第13実施形態
 図24は、第13実施形態の液晶調光素子を示す概略断面図である。
 本実施形態では、上述の第1~第7の実施形態の機能性光学フィルムを備えた液晶調光素子を例示する。
 本実施形態の液晶調光素子2200は、液晶パネル2300と、その表示画面2300aとは反対側の面2300b側に配置されたバックライト2400とから概略構成されている。
 液晶パネル2300は、第1偏光板2301と、第1基板2302と、一対の透明電極(図示略)に挟持された液晶層2303と、第2基板2304と、第2偏光板2305と、蛍光体層2306と、第3基板2307と、外光フィルタ2308とを備えてなり、これらがバックライト2400側から順に積層された構造をなしている。
 蛍光体層2306は、散乱体層2306B、赤色蛍光体層2306Rおよび緑色蛍光体層2306Gから構成されている。なお、図示していないが、蛍光体層2306の液晶層2303側には、各色の蛍光体間の凹凸を平坦化するための中間層として透明樹脂などを積層してもよい。また、蛍光体層2306は、機能性光学フィルムとの密着性および平坦性、液晶層とのセルギャップを均一に保つことが必要である。
 また、液晶層2303は、第1偏光板2301と第2偏光板2305に挟まれている。
 なお、液晶層2303は、画素電極、駆動電極、薄膜トランジスタ(TFT)、配向膜などが含まれるが、ここでは図示を省略した。
 第2偏光板2305としては、バンドパスフィルタ2310と、バンドパスフィルタ2310の一方の面2310aに、接着層2314を介して積層された、保護膜2312,2313に挟持された吸収型の偏光素子2311とから構成され、上述の本発明の実施形態に係る機能性光学フィルム10,50,60,80,120,140,160と同様のものが用いられる。
 外光フィルタ2308としては、上述の第1実施形態と同様のものが用いられる。
 バックライト2400としては、上述の第1実施形態と同様のものが用いられる。
 また、液晶パネル2300とバックライト2400の間には、ルーバーと呼ばれるブラインド状に配置された線状のフィルムを配置してもよい。この線状のフィルムにより、バックライト2400から出射された光がコリメートされて、そのコリメート光(平行光)が、液晶パネル2300に照射される。あるいは、その線状のフィルムにより、バックライト2400から出射された光が略コリメートされて、その略コリメート光(略平行光)が、液晶パネル2300に照射される。
 このように、液晶パネル2300とバックライト2400の間には、指向性を高める目的で、ルーバーと呼ばれるブラインド状に配置された線状のフィルムを配置してもよいが、指向性を高める方式はこれに限定されない。
 本実施形態では、吸収型の偏光素子2311の少なくとも一方に有機多層膜からなるバンドパスフィルタ2310を積層した機能性光学フィルムを用いて、量産性に優れる液晶調光素子を提供する。
 従来技術の課題の節で述べた通り、フィルム状の光反射膜のような膜厚の薄いフィルム状の膜をガラス基板などの平坦な基板上に積層する場合、フィルムにある程度のコシ(剛性)が必要である。フィルムの剛性は、フィルム厚に伴って大きくなるため、量産性を考慮すると一定以上の厚さが必要となる。
 表1に、フィルム厚を変えて、厚さ10μmの接着層を介して、ガラス基板上にフィルム状の光反射膜を貼り合せた際の結果、および液晶調光素子の光学性能の関係を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表1の結果から、フィルム厚は少なくとも20μm以上、好ましくは60μm以上でないと、貼り合せ時にフィルム状の光反射膜に皺が入り、良好な貼り合せを行うことが困難であることが判った。特に、平坦な基板上に蛍光体層、バンドパスフィルタおよび偏光素子を順次積層していくプロセスを経た場合、バンドパスフィルタの膜厚が薄い時に皺の形成が顕著となる。
 一方、本実施形態では、吸収型の偏光素子2311の少なくとも一方に、有機多層膜からなるバンドパスフィルタ2310を積層した機能性光学フィルムを予め作製しておくことによって、基板上に貼り合せるフィルム状の光反射膜の剛性を確保することが可能である。例えば、バンドパスフィルタの厚さが20μmと薄い場合であっても、柔軟なフィルム状の偏光板との貼り合せであればロールtoロールなどのプロセスにより良好に貼り合せることが可能である。
 一般的な偏光板の厚さは、偏光素子であるPVA層の厚さが40μm、PVA層を挟む一対の保護膜であるTACフィルムの厚さがそれぞれ40μmとすると、合計120μmの厚さを有するので、厚さ10μmの接着層を介してバンドパスフィルタと貼り合せると、総計150μm程度の厚さとなる。上記厚さのフィルムであれば、平坦な基板上に良好に貼り合せることが可能となる。予め作製した機能性光学フィルムを用いることにより、量産性を高める効果がある。
また、機能性光学フィルム厚と第2基板を合せた厚さは500μm以下であることが好ましい。500μm以上になると、蛍光体層と液晶層との間隔が広くなりすぎるため、所望の画素以外から青色光が入って、意図しない蛍光体を励起するという光学的クロストークが生じる。
 本実施形態では、偏光素子2311の一方の支持体に、バンドパスフィルタ2310と保護膜2312,2313であるTACフィルムを含む構成を例示したが、本実施形態はこれに限定されない。本実施形態にあっては、他の実施形態のように、偏光板の一方の支持体がバンドパスフィルタそのものである構成であってもよい。
 保護膜2312は、偏光素子2311と第1偏光板2301の間に配置されるため、複屈折の小さい材料であることが好ましい。保護膜を形成する材料としては、TACなどが好適に用いられるが、その他の低複屈折材料として、シクロオレフィン系の樹脂としてZEONOAを用いたり、フルオレン系の樹脂を用いてもよい。
 また、本実施形態の第2偏光板2305は、図21に記載したような、第2基板のない構成に対しても、適用が可能である。
 液晶調光素子2200によれば、第2偏光板2305として、機能性光学フィルム10,50,60,80,120,140,160と同様のものが用いられている。そのため、バックライト2400から発光された青色光2501が、第2偏光板2305を透過して、蛍光体層2306に入射し、散乱体層2306Bから青色光(散乱)2502Bが発光され、赤色蛍光体層2306Rから赤色光(蛍光)2502Rが発光され、緑色蛍光体層2306Gから緑色光(蛍光)2502Gが発光される。その結果、高輝度化が可能になる。また、高コントラスト化が可能となる。さらに、所望の画素以外から青色光が入って、意図しない蛍光体を励起するという光学的クロストークが生じることを防止できる。
「窓ガラス」
 (1)第14実施形態
 図24は、本実施形態の窓ガラスを示す概略図である。
 本実施形態の窓ガラス2700は、ガラス基材2701と、ガラス基材2701の一方の面(外面)2701aに積層された機能性光学フィルム2702とから概略構成されている。
 機能性光学フィルム2702は、バンドパスフィルタ2703と、バンドパスフィルタ2703の一方の面(外面)2703aに積層された吸収型の偏光素子2704とから概略構成されている。
 そして、機能性光学フィルム2702は、偏光素子2704が、ガラス基材2701の一方の面2701aに接するように、ガラス基材2701に積層されている。
 バンドパスフィルタ2703は有機多層膜からなり、その反射波長帯域を一定の赤外線領域に設定すると、バンドパスフィルタ2703は赤外光3001を、入射角αの範囲で反射するようになる。
 そこで、図25に示すように、バンドパスフィルタ2703と、これに積層された偏光素子2704とを備えた機能性光学フィルム2702を、家屋2800の天窓を構成するガラス基材2701に積層して窓ガラス2700を形成した場合、窓ガラス2700は、可視光の片側偏光を透過し、赤外光を反射する機能を有するものとなる。
 上述した通り、バンドパスフィルタ2703はブルーシフト特性があるため、バンドパスフィルタ2703に対して一定範囲の入射角の光は反射するが、反射範囲を超える斜め入射光は透過する挙動を示す。
 例えば、図25に示すように、バンドパスフィルタ2703の法線方向を太陽の南中高度に合わせて設置した場合、赤外光3001に対して、バンドパスフィルタ2703への入射角が小さい光、例えば、正午にまたがる南中高度周辺の光は家屋2800外に反射させ、入射角の大きい光、例えば、午前中の赤外光は家屋2800内に透過するといった機能を付与することができる。
 一方、可視光3002に対しては、機能性光学フィルム2702が吸収型の偏光素子2704を備えているので、透過軸をS偏光成分、すなわち、地面に水平な方位にした場合、家屋2800内にはS偏光成分のみが透過する。ところで、家屋2800内に設置される液晶テレビ2900に設置されている前面偏光板は、地面に水平方向に吸収軸を設けられることが一般的である。したがって、機能性光学フィルム2702(窓ガラス2700)を透過したS偏光成分は、液晶テレビ2900の前面偏光板に吸収される。そのため液晶テレビ2900の画面上の光の移り込みを低減することができる。
 また、春分や秋分(90度-観測地点の緯度)、夏至(90度-観測地点の緯度+23.4度)、冬至(90度- 観測地点の緯度-23.4度)などに合せて、バンドパスフィルタ2703に対して入射する太陽光の入射角が異なるため、目的に応じて、機能性光学フィルム2702(窓ガラス2700)の設置角度が調正可能であることが好ましい。
 また、本実施形態では、赤外光を反射し、可視光の一方の偏光を透過する機能性光学フィルム2702を例示したが、本実施形態はこれに限定されない。本実施形態にあっては、赤外光を透過し、可視光を反射する機能性光学フィルムや、可視光の所望の波長範囲の光を透過し、それ以外の波長範囲の光を反射する機能性光学フィルムなど、目的に応じて様々な設計が可能である。
 また、可視光の特定の範囲で透過-反射選択性を付与することができれば、意匠性に優れたフィルムを得ることが可能となる。さらに、赤外光の範囲で選択性を付与すれば、熱マネージメントフィルムとしての機能を得ることが可能となる。一方、紫外光の範囲に選択性を付与すれば、耐光性の弱い物質の保護などの目的に適用することも可能となる。
 本発明の態様は、偏光板、液晶調光素子の分野に利用することができる。
10,50,60,80,120,140,160,170,180,190・・・機能性光学フィルム
11,51,61,81,121,141,161,171,181,191,309・・・バンドパスフィルタ
12,52,62,82,122,142,162,172,182,192,310・・・偏光素子
200,600,1000,1400,1800,2200・・・液晶調光素子
300,700,1100,1500,1900,2300・・・液晶パネル
301,701,1101,1502,1902,2301・・・第1偏光板
302,702,1102,1501,1901,2302・・・第1基板
303,703,1103,1504,1904,2303・・・液晶層
304,704,1107,1508,1908,2304・・・第2基板
305,705,1104,2312,2313・・・保護膜
306,706,1105,1506,1906,2305・・・第2偏光板
307,707,1106,1507,1907,2306・・・蛍光体層
308,708,2307・・・第3基板
309,709,1108,1509,1909,2308・・・外光フィルタ
310,710,1110,1510,1910,2310・・・バンドパスフィルタ
311,711,1111,1511,1911,2311・・・偏光素子
400,800,1200,1600,2000,2400・・・バックライト
1503,1903・・・第1保護膜
1505,1905・・・第2保護膜
2314・・・接着層

Claims (24)

  1.  吸収型偏光素子と、
     屈折率の異なる複数の層を有する誘電体多層膜を少なくとも一つ含むバンドパスフィルタを含む支持体と、を備える機能性光学フィルム。
  2.  前記バンドパスフィルタは、青色領域の光を透過し、緑色から近赤外領域までの光を反射する請求項1に記載の機能性光学フィルム。
  3.  前記誘電体多層膜は、複数の繰り返し単位を含み、
     前記バンドパスフィルタの厚さ方向に沿って、前記誘電体多層膜の繰り返し単位の厚さが連続的に変調されている2に記載の機能性光学フィルム。
  4.  前記バンドパスフィルタは、前記誘電体多層膜を複数含み、
     前記複数の誘電体多層膜はそれぞれ、複数の繰り返し単位を含み、
     前記複数の繰り返し単位の一つは、前記屈折率の異なる複数の層を含み、
     前記バンドパスフィルタの厚さ方向に沿って、前記複数の繰り返し単位の厚さは、連続的に変調されている請求項1に記載の機能性光学フィルム。
  5.  前記バンドパスフィルタは、前記誘電体多層膜を複数含み、
     前記複数の誘電体多層膜はそれぞれ、複数の繰り返し単位を含み、
     前記複数の繰り返し単位の一つは、前記屈折率の異なる複数の層を含み、
    前記複数の繰り返し単位のうち、隣り合う繰り返し単位の厚さは、前記バンドパスフィルタの厚さ方向に沿って不連続に変調されている請求項1に記載の機能性光学フィルム。
  6.  前記バンドパスフィルタは、前記偏光素子と隣接して配置され、
     前記バンドパスフィルタは、前記誘電体多層膜を複数含み、
     前記複数の誘電体多層膜は、赤色から近赤外領域までの光を反射する第1領域と、緑色領域の光を反射する第2領域とを含み、
     前記第1領域は、前記第2領域より前記偏光素子に近い請求項2に記載の機能性光学フィルム。
  7.  前記バンドパスフィルタは、前記偏光素子と隣接して配置され、
     前記バンドパスフィルタは、前記誘電体多層膜を複数含み、
     前記複数の誘電体多層膜は、緑色領域の光を反射する第1領域と、赤色から近赤外領域までの光を反射する第2領域とを含み、
      前記第1領域は、前記第2領域より前記偏光素子に近い請求項2に記載の機能性光学フィルム。
  8.  前記バンドパスフィルタは、反射偏光子であり、
     前記屈折率の異なる複数の層の少なくとも1つが一軸性の複屈折を有する材料を含む請求項1に記載の機能性光学フィルム。
  9.  前記バンドパスフィルタの延伸方向と、前記吸収型偏光素子の吸収軸が一致している請求項1に記載の機能性光学フィルム。
  10.  前記バンドパスフィルタの厚さは、20μm以上である請求項1に記載の機能性光学フィルム。
  11.  前記吸収型偏光素子と前記支持体の厚さの合計が60μm以上である請求項10に記載の機能性光学フィルム。
  12.  前記吸収型偏光素子と前記支持体の厚さの合計が100μm以上である請求項10に記載の機能性光学フィルム。
  13.  光源と、
     前記光源からの光の偏光状態を制御する液晶素子と、
     前記液晶素子を透過する光を励起光として吸収し、前記光源の波長域と異なる波長域の光を生じる蛍光体と、
     前記液晶素子を挟む一対の偏光板と、を備え、
     前記偏光板のうち一方は、前記蛍光体と前記液晶層の間に設けられた機能性光学フィルムであり、
     前記光源は、発光スペクトル内において、波長400nm~490nmの範囲に少なくとも1つの極大値を有し、
     前記機能性光学フィルムは、有機膜を積層、延伸して形成した多層膜フィルムを含むバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタの一方の面に成膜された吸収型の偏光素子と、を含む液晶調光素子。
  14.  前記機能性光学フィルムは、さらに保護膜を含む請求項13に記載の液晶調光素子。
  15.  前記一対の偏光板のうち、他方の偏光板は、前記光源と前記液晶素子の間に設けられている請求項13に記載の液晶調光素子。
  16.  前記一方の偏光板の反射スペクトルの短波長側の端部が480nm±10nmの範囲に存在し、前記一方の偏光板の反射スペクトルの長波長側の端部が850nm以上の領域に存在する請求項15に記載の液晶調光素子。
  17.  前記光源は、青色発光ダイオードである請求項13に記載の液晶調光素子。
  18.  前記光源は、青色蛍光管である請求項13に記載の液晶調光素子。
  19.  光源と、
     前記光源からの光の偏光状態を制御する液晶素子と、
     前記液晶素子を透過する光を励起光として吸収し、前記光源の波長域と異なる波長域の光を生じる蛍光体と、
     前記液晶素子を挟む一対の偏光板と、を備え、
     前記偏光板のうち一方は、前記蛍光体と液晶素子の間に設けられた機能性光学フィルムであり、
     前記光源は、発光スペクトル内において、波長400nm~490nmの範囲に少なくとも1つの極大値を有し、
     前記機能性光学フィルムは、有機膜を積層、延伸して形成した多層膜フィルムを含むバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタの一方の面に接着層を介して積層された吸収型の偏光素子と、を含む液晶調光素子。
  20.  前記一対の偏光板のうち、他方の偏光板は、前記光源と前記液晶素子の間に設けられている請求項19に記載の液晶調光素子。
  21.  前記一方の偏光板の反射スペクトルの短波長側の端部が480nm±10nmの範囲に存在し、前記一方の偏光板の反射スペクトルの長波長側の端部が850nm以上の領域に存在する請求項20に記載の液晶調光素子。
  22.  前記光源は、青色発光ダイオードである請求項19に記載の液晶調光素子。
  23.  前記光源は、青色蛍光管であることを特徴とする請求項19に記載の液晶調光素子。
  24. 請求項1に記載の機能性光学フィルムを備える窓ガラス。
PCT/JP2012/061817 2011-05-13 2012-05-09 機能性光学フィルムおよびこれを備えた液晶調光素子 WO2012157477A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011108814A JP2014142367A (ja) 2011-05-13 2011-05-13 機能性光学フィルムおよびこれを備えた液晶調光素子
JP2011-108814 2011-05-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012157477A1 true WO2012157477A1 (ja) 2012-11-22

Family

ID=47176807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/061817 WO2012157477A1 (ja) 2011-05-13 2012-05-09 機能性光学フィルムおよびこれを備えた液晶調光素子

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2014142367A (ja)
WO (1) WO2012157477A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016525711A (ja) * 2013-07-18 2016-08-25 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se 太陽光管理
JPWO2015198784A1 (ja) * 2014-06-25 2017-06-01 富士フイルム株式会社 積層体、赤外線吸収フィルタ、バンドパスフィルタ、積層体の製造方法、バンドパスフィルタ形成用キット、画像表示装置
WO2019111809A1 (ja) * 2017-12-05 2019-06-13 コニカミノルタ株式会社 偏光板及び表示装置
US10613264B2 (en) 2016-09-13 2020-04-07 3M Innovative Properties Company Single packet reflective polarizer with thickness profile tailored for low color at oblique angles
CN112041735B (zh) * 2018-05-02 2023-09-01 3M创新有限公司 多层反射器

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101660163B1 (ko) * 2015-02-04 2016-09-26 엘지전자 주식회사 광 변환 부재, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
EP3053874B1 (en) 2015-02-04 2017-11-22 LG Electronics Inc. Light conversion member, and backlight unit and display device including the same
CN107076895B (zh) 2015-04-23 2019-06-14 Agc株式会社 光学滤波器和摄像装置
JP6626281B2 (ja) * 2015-07-10 2019-12-25 旭化成エレクトロニクス株式会社 ガスセンサ
KR102377904B1 (ko) * 2016-04-29 2022-03-23 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US11073646B2 (en) * 2017-12-01 2021-07-27 3M Innovative Properties Company Thin multilayer reflector with uniform left bandedge
US20230099780A1 (en) * 2020-03-09 2023-03-30 3M Innovative Properties Company Reflective polarizer and display system
WO2023111761A1 (en) * 2021-12-16 2023-06-22 3M Innovative Properties Company Optical film, backlight and display system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000314879A (ja) * 1997-07-30 2000-11-14 Citizen Watch Co Ltd 液晶表示装置
JP2001051121A (ja) * 1999-05-28 2001-02-23 Asahi Techno Glass Corp 偏光フィルタ
JP2004507781A (ja) * 2000-08-21 2004-03-11 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 損失強化型反射光フィルタ
JP2004294699A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Fuji Photo Film Co Ltd 表示装置
JP2006062281A (ja) * 2004-08-30 2006-03-09 Teijin Dupont Films Japan Ltd 光学フィルム積層体およびそれを含む液晶表示装置
WO2010106704A1 (ja) * 2009-03-19 2010-09-23 シャープ株式会社 表示パネルおよび表示装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000314879A (ja) * 1997-07-30 2000-11-14 Citizen Watch Co Ltd 液晶表示装置
JP2001051121A (ja) * 1999-05-28 2001-02-23 Asahi Techno Glass Corp 偏光フィルタ
JP2004507781A (ja) * 2000-08-21 2004-03-11 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 損失強化型反射光フィルタ
JP2004294699A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Fuji Photo Film Co Ltd 表示装置
JP2006062281A (ja) * 2004-08-30 2006-03-09 Teijin Dupont Films Japan Ltd 光学フィルム積層体およびそれを含む液晶表示装置
WO2010106704A1 (ja) * 2009-03-19 2010-09-23 シャープ株式会社 表示パネルおよび表示装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016525711A (ja) * 2013-07-18 2016-08-25 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se 太陽光管理
JPWO2015198784A1 (ja) * 2014-06-25 2017-06-01 富士フイルム株式会社 積層体、赤外線吸収フィルタ、バンドパスフィルタ、積層体の製造方法、バンドパスフィルタ形成用キット、画像表示装置
US10613264B2 (en) 2016-09-13 2020-04-07 3M Innovative Properties Company Single packet reflective polarizer with thickness profile tailored for low color at oblique angles
US11099312B2 (en) 2016-09-13 2021-08-24 3M Innovative Properties Company Single packet reflective polarizer with thickness profile tailored for low color at oblique angles
US11550089B2 (en) 2016-09-13 2023-01-10 3M Innovative Properties Company Single packet reflective polarizer with thickness profile tailored for low color at oblique angles
WO2019111809A1 (ja) * 2017-12-05 2019-06-13 コニカミノルタ株式会社 偏光板及び表示装置
CN112041735B (zh) * 2018-05-02 2023-09-01 3M创新有限公司 多层反射器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014142367A (ja) 2014-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012157477A1 (ja) 機能性光学フィルムおよびこれを備えた液晶調光素子
JP3591699B2 (ja) 偏光素子、光学素子、照明装置及び液晶表示装置
TWI746811B (zh) 畫像顯示裝置
CN103235356B (zh) 滤光片及其制备方法、彩膜基板和显示装置
KR20160030242A (ko) 액정 표시 장치
WO2017221993A1 (ja) 導光部材および液晶表示装置
JPH11264907A (ja) 積層方法を用いた広帯域偏光膜の製造方法及びこれを用いた液晶表示素子
TWI280439B (en) Liquid crystal display device
WO2016006626A1 (ja) 液晶パネル、液晶表示装置、ならびに反射偏光板およびその製造方法
TWI412792B (zh) 液晶顯示裝置
JP2001228332A (ja) 偏光素子、偏光光源装置及び液晶表示装置
JP4994451B2 (ja) 液晶表示装置
JP4978391B2 (ja) 反射型液晶表示媒体
WO2018194019A1 (ja) 液晶パネルおよび液晶表示装置
TWI464461B (zh) 彩色濾光片以及其側光式背光模組
KR101849604B1 (ko) 액정표시패널 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR101849603B1 (ko) 액정표시패널 및 이를 포함하는 액정표시장치
CN210323676U (zh) 液晶显示器
US7850359B2 (en) Optical film of a display, method for producing the same and said display
CN113544553A (zh) 显示器用光学膜和背光源单元
JP5207704B2 (ja) 液晶表示装置
JP5092977B2 (ja) 表示装置
WO2024089523A1 (en) Optical construction and optical system
WO2012147726A1 (ja) 液晶調光素子
TWI500977B (zh) 廣色域膜、具有廣色域膜的顯示裝置與製作廣色域膜的方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12785687

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12785687

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP