WO2016027626A1 - バックライトユニットおよび液晶表示装置 - Google Patents

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WO2016027626A1
WO2016027626A1 PCT/JP2015/071266 JP2015071266W WO2016027626A1 WO 2016027626 A1 WO2016027626 A1 WO 2016027626A1 JP 2015071266 W JP2015071266 W JP 2015071266W WO 2016027626 A1 WO2016027626 A1 WO 2016027626A1
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WO
WIPO (PCT)
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light
layer
film
backlight unit
wavelength conversion
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/071266
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
隆 米本
直良 山田
浩太郎 保田
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof

Definitions

  • the present invention relates to a backlight unit and a liquid crystal display device including the backlight unit.
  • the liquid crystal display device is composed of at least a backlight unit and a liquid crystal cell, and usually further includes members such as a backlight side polarizing plate and a viewing side polarizing plate.
  • a light source including a white light source such as a white LED (Light-Emitting Diode) is widely used as a light source.
  • a white light source such as a white LED (Light-Emitting Diode)
  • a light source including, for example, a light emitted from a light source such as a blue LED and a phosphor that emits fluorescence when excited by light emitted from the light source is disposed as a separate member.
  • a new backlight unit that embodies white light by emitting light from the wavelength conversion layer is proposed (see Patent Document 1).
  • white light is realized as follows.
  • Light emitted from the light source enters a wavelength conversion layer disposed on the optical path of this light.
  • the light that hits the phosphor excites the phosphor, and the light that has passed through the wavelength conversion layer without hitting the phosphor is emitted outside the wavelength conversion layer (from the light source) Output light).
  • the excited phosphor emits light (fluorescence) having a wavelength different from that of incident light.
  • yellow light is emitted from the wavelength conversion layer
  • green light is emitted.
  • red light is emitted.
  • outgoing light having a wavelength different from that of the outgoing light derived from the light source.
  • white light is realized by mixing outgoing light derived from a light source and further outgoing light.
  • Patent Document 1 includes blue light as outgoing light derived from a light source, yellow light as further outgoing light, yellow light and red light as further outgoing light, or further It has been proposed to realize white light by mixing green light and red light as outgoing light.
  • the white light is realized by mixing each color light including the light emitted from the phosphor included in the wavelength conversion layer, so that the luminance (degree of brightness per unit area) on the display surface of the liquid crystal display device is reduced. It is effective for improvement and expansion of the color reproduction range.
  • the light emitted from the backlight unit is directed toward a portion to be displayed darker than other portions such as a black display portion.
  • the emitted light local light amount control
  • the difference in brightness between the portion that should be displayed darkly and the portion that should be displayed brightly can be widened, so that the contrast of the image displayed on the display surface of the liquid crystal display device can be increased (a clear image can be displayed). It becomes possible.
  • the power consumption of the backlight unit can be reduced by locally quenching or dimming.
  • the backlight unit including the wavelength conversion layer and the backlight unit capable of local dimming control have various advantages. Therefore, the present inventors have studied to combine these two technologies to constitute a backlight unit, and in a liquid crystal display device having such a backlight unit, a portion to be displayed darkly becomes tinted (for example, It has been revealed that a phenomenon occurs in which the color coordinates of the portion to be darkly displayed deviate from the color coordinates of the portion to be brightly displayed, resulting in coloring. Such unintentional coloration causes a reduction in the image quality of the displayed image and should be reduced.
  • an object of the present invention is to provide a means for reducing coloring of a portion to be displayed darkly in a liquid crystal display device having a backlight unit having a wavelength conversion layer and capable of local dimming control.
  • a light emitting unit including at least a reflecting member and a light source; At least one member selected from the group consisting of a diffusion member and a light guide member; A wavelength conversion layer; Including A backlight unit capable of local dimming control, further comprising a light control layer having a function of reducing the linear transmittance of obliquely incident light incident from an oblique direction on the wavelength conversion layer side between the light emitting unit and the wavelength conversion layer; was newly found and the present invention was completed.
  • the wavelength conversion layer is a layer capable of emitting light (wavelength conversion) having a wavelength different from that of the light incident on the layer.
  • the wavelength conversion layer side oblique direction means a direction other than the vertical direction with respect to the wavelength conversion layer side surface of the light control layer.
  • the transmittance of light incident on the light control layer from this direction in a direction parallel to this direction is defined as the above-described linear transmittance (hereinafter also referred to as “oblique incident light linear transmittance”).
  • the function of reducing the oblique incident light linear transmittance (hereinafter also referred to as “oblique incident light linear transmittance reducing function”) is compared to the case where there is no light control layer due to the presence of the light control layer.
  • the function of reducing the linear transmittance of oblique incident light by 5% or more If the oblique incident light linear transmittance can be reduced, the amount of light emitted in a direction other than the vertical direction with respect to the light source side surface of the light control layer (hereinafter also referred to as “obliquely emitted light”) is reduced. can do. This point will be further described later.
  • the oblique incident light linear transmittance can be measured by a general spectrophotometer.
  • An example of a spectrophotometer is UV-3150 manufactured by Shimadzu Corporation.
  • the wavelength for measuring the oblique incident light linear transmittance reduction function is an arbitrary wavelength, and preferably one or more wavelengths in the wavelength band of blue light to red light of 430 to 680 nm. This point will also be described later.
  • a backlight unit capable of local dimming control refers to the backlight unit from the backlight unit toward the liquid crystal cell in accordance with the image displayed on the display surface of the liquid crystal display device when the backlight unit is incorporated in the liquid crystal display device.
  • a backlight unit having a control mechanism (local dimming control mechanism) capable of locally extinguishing or dimming emitted light emitted in this manner is meant.
  • the control mechanism turns off a light source (for example, LED) located behind a black display portion on the display surface, or lowers the amount of light emitted from this light source below the amount of light emitted from other light sources. Dimming control can be performed. Details will be described later.
  • the light control layer is a layer that exhibits the above function by one or more actions selected from the group consisting of light interference, scattering, refraction, and reflection.
  • the light control layer is a reflective polarizer.
  • the reflective polarizer refers to a polarizer that transmits only light that vibrates in a specific polarization direction among incident light that vibrates in all directions, and reflects light that vibrates in other polarization directions. .
  • the reflective polarizer is a polymer layer having cholesteric liquid crystallinity.
  • the reflective polarizer is a multilayer film in which a plurality of layers having different refractive indexes are stacked.
  • the light control layer is a light scattering layer.
  • the light scattering layer is an anisotropic light scattering layer.
  • the light control layer is a prism layer having an uneven shape on the surface on the light emitting unit side.
  • the light source is a light source that emits a single peak of light.
  • the light source is a blue light source that emits blue light.
  • the wavelength conversion layer includes a phosphor that is excited by excitation light and emits fluorescence.
  • the wavelength conversion layer includes at least a phosphor that is excited by excitation light and emits red light and a phosphor that is excited by excitation light and emits green light.
  • the phosphor is a quantum dot.
  • the backlight unit includes at least a diffusion member as at least one member selected from the group consisting of a diffusion member and a light guide member, and has a light control layer between the diffusion member and the wavelength conversion layer. .
  • the backlight unit includes at least a diffusion member as at least one member selected from the group consisting of a diffusion member and a light guide member, and has a light control layer between the diffusion member and the light emitting unit.
  • the backlight unit is a direct type backlight unit.
  • a further aspect of the present invention relates to a liquid crystal display device including at least the backlight unit and a liquid crystal cell.
  • a liquid crystal display device having a backlight unit having a wavelength conversion layer and capable of local dimming control, it is possible to reduce coloring of a portion that should be darkly displayed like a black display portion.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a partial configuration of a liquid crystal display device including a backlight unit according to one embodiment of the present invention. It is explanatory drawing of inference by the present inventors regarding the cause of occurrence of coloring.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an example of a wavelength conversion member manufacturing apparatus.
  • FIG. 4 is a partially enlarged view of the manufacturing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 5 illustrates an example of a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.
  • a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
  • the “half-value width” of a peak refers to the width of the peak at a peak height of 1 ⁇ 2.
  • the light having the emission center wavelength in the wavelength band of 430 to 480 nm is called blue light
  • the light having the emission center wavelength in the wavelength band of 520 to 560 nm is called green light
  • the emission center wavelength in the wavelength band of 600 to 680 nm The light having a color is called red light.
  • the angle for example, an angle such as “90 °”
  • the relationship for example, “orthogonal”, “parallel”, etc.
  • the angle is within the range of strict angle ⁇ 10 °, and the error from the strict angle is preferably 5 ° or less, and more preferably 3 ° or less.
  • a light emitting unit including at least a reflecting member and a light source; At least one member selected from the group consisting of a diffusion member and a light guide member; A wavelength conversion layer; Including A backlight unit capable of local dimming control, further comprising a light control layer having a function of reducing the linear transmittance of obliquely incident light incident from an oblique direction on the wavelength conversion layer side between the light emitting unit and the wavelength conversion layer; About.
  • the wavelength conversion layer preferably contains a phosphor.
  • the phosphor usually has a property of emitting light isotropically. Therefore, part of the light emitted from the wavelength conversion layer is emitted not to the display surface side of the liquid crystal display device but also to the light emitting unit side. Thus, the light emitted from the wavelength conversion layer toward the light emitting unit is reflected by the reflecting member included in the light emitting unit, and returned to the display surface side as return light. For example, in a liquid crystal display device having a backlight unit that realizes white light by mixing color of blue light emitted from a light source and green light and red light emitted from a wavelength conversion layer, the return is thus returned to the display surface side.
  • FIG. 2 shows an explanatory diagram of the inference by the present inventors regarding the cause of the above occurrence.
  • FIG. 2 shows a reflector (reflecting member) 111, a light emitting unit 101 including light sources 112a and 112b, a backlight unit 100 including a wavelength conversion layer 113, and a liquid crystal panel 114.
  • the portion to be displayed brightly is 114a, and the portion to be displayed dark is 114b.
  • the wavelength conversion layer 113 includes a phosphor 1000.
  • the light source 112b is a light source located behind the portion 114b to be displayed dark, and is turned off by a local dimming control mechanism (not shown) or has a light emission amount that is less than that of the light source 112a.
  • the phosphor 1000 is excited by light emitted from the light source 112a and emits fluorescence.
  • the thin arrow indicates that the phosphor 1000 emits light isotropically, and the outgoing light emitted toward the light emitting portion and the return light reflected by the reflecting plate 111 are indicated by thick arrows. As shown in FIG.
  • the return light 1002 which is the light 1001 emitted from the phosphor 1000 and emitted to the light emitting unit 101 side and reflected by the reflecting plate 111, enters the portion 114 b of the liquid crystal panel 114 to be displayed darkly. Is considered to be a cause of occurrence of tint in a portion to be displayed dark as described above.
  • FIG. 2 only one phosphor is shown for convenience of explanation, but a wavelength conversion layer 113 including two kinds of phosphors having different emission characteristics (for example, a green phosphor and a red phosphor) is shown.
  • the present inventors have inferred that coloration due to color mixing occurs even in the embodiment having the above.
  • Light emitted from the light source (for example, blue light) is emitted from the wavelength conversion layer and various members (for example, prism sheets) provided on the emission side of the wavelength conversion layer to improve brightness arbitrarily. Can be reflected or backscattered. Similar to the above (1), such light is reflected by the reflecting member included in the light-emitting portion, and enters the wavelength conversion layer as return light (in other words, so-called stray light) and darkens the display surface. Exciting the phosphor of the wavelength conversion layer behind the portion to be displayed to emit fluorescence also causes the portion to be darkly colored (for example, the green phosphor and red phosphor excited by the stray light emit light). The present inventors believe that this may cause yellowing due to the mixed color of fluorescent light).
  • the light source for example, blue light
  • various members for example, prism sheets
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a partial configuration of a liquid crystal display device including a backlight unit according to one embodiment of the present invention.
  • the reference numerals and components in the figure are the same as those in FIG. 2 unless otherwise specified.
  • the difference between FIG. 2 and FIG. 1 is the presence or absence of the light control layer 120.
  • the light (obliquely incident light) 1001 emitted to the light emitting unit 101 side provides the return light 1002, as shown in FIG. 2, without the light control layer 120.
  • the light control layer 120 having the function described above, the light amount of the obliquely emitted light 2001 is reduced as compared with the case where the light control layer 120 is not provided. Therefore, the amount of return light 1002 can also be reduced.
  • the present inventors consider that this is the reason why it is possible to suppress the occurrence of tinting in a portion that should be displayed dark due to the above (1).
  • the present inventors have found that the light control layer can reduce the amount of light that is emitted or reflected from the wavelength conversion layer side toward the light emitting unit side in an oblique direction or backscattered. It is assumed that it contributes to reducing the amount of light. As a result, the present inventors consider that it is possible to suppress the occurrence of tinting in a portion that should be darkly displayed due to the above (2).
  • the light emitting unit includes at least a reflecting member and a light source. Further, in the backlight unit, one or more members selected from the group consisting of a diffusing member and a light guide member are usually arranged on the emission side (liquid crystal panel side) of the light emitting unit.
  • the backlight unit is classified into a direct type and an edge light type depending on the configuration of the light emitting unit.
  • the direct type backlight unit is usually called a reflecting member, a plurality of light sources arranged on the reflecting member, and a diffusing member that diffuses and emits light emitted from the light source (usually called a diffusing plate, a diffusing sheet, or the like). And at least.
  • a light source is usually disposed on a side surface side of a light guide member (usually referred to as a light guide plate), and a reflection member is disposed on the opposite side to the light exit surface side of the light guide member. .
  • a diffusion member may be disposed on the light exit surface side of the light guide member.
  • a known configuration such as the configuration described in Japanese Patent No. 3416302, Japanese Patent No. 3363565, Japanese Patent No. 4091978, and Japanese Patent No. 3448626 may be adopted without any limitation. Can do. Details of the light source will be described later.
  • the backlight unit is capable of local dimming control, and includes a control mechanism (local dimming control mechanism) therefor.
  • the local dimming control mechanism receives, for example, information related to an image displayed on the display surface and generates a local dimming signal according to the received information.
  • a known local dimming control mechanism such as a local light amount control means for receiving and controlling the local light amount of the light source based on the received localing signal (for example, turning off some light sources in the direct type backlight unit)
  • Various configurations can be provided. For example, regarding a local dimming control mechanism in a direct type backlight unit, Japanese Patent No. 4914481, Japanese Patent Application Laid-Open No.
  • Wavelength conversion layer preferably contains at least one phosphor.
  • the phosphor can be excited by excitation light to emit fluorescence.
  • the phosphor is excited by light emitted from a light source and incident on a wavelength conversion layer to emit fluorescence. Since the phosphor can emit fluorescence (wavelength conversion) having a wavelength different from that of the excitation light, the wavelength conversion layer can emit light having a wavelength different from that of the incident light.
  • the light source included in the light emitting unit is a light source that emits light having a single peak.
  • to emit light having a single peak means that in the emission spectrum, two or more peaks do not appear as in the case of a white light source, but there is only one peak having the emission center wavelength as an emission maximum. means.
  • white light can be realized by mixing monochromatic light emitted from such a light source with light of other colors emitted from the phosphor of the wavelength conversion layer.
  • a light source that emits blue light having an emission center wavelength in a wavelength band of 430 nm to 480 nm, for example, a blue light emitting diode (blue LED) that emits blue light can be used.
  • the wavelength conversion layer preferably includes at least a phosphor that is excited by excitation light and emits green light, and a phosphor that emits red light.
  • white light can be embodied by blue light emitted from the light source and passed through the wavelength conversion layer, and green light and red light emitted from the wavelength conversion layer.
  • a light source that emits ultraviolet light having an emission center wavelength in a wavelength band of 300 nm to 430 nm, for example, an ultraviolet light emitting diode can be used.
  • the wavelength conversion member includes a phosphor that is excited by excitation light and emits green light, a phosphor that is excited by excitation light and emits red light, and a phosphor that is excited by excitation light and emits blue light. It is preferable that Thereby, white light can be embodied by blue light, green light, and red light emitted from the wavelength conversion layer.
  • a laser light source can be used instead of the light emitting diode.
  • a light source in which two or more peaks appear in the emission spectrum may be used.
  • a light source for example, a light source that emits a single-peak light as described above, and a phosphor that is incidentally added to provide a longer waveband emission band can be used.
  • Specific examples include a light source (for example, LED) that emits blue light and yellow light by combining a light emitting element that emits blue light with a small amount of yellow phosphor.
  • any phosphor can be used without any limitation as long as it is excited by excitation light and emits fluorescence.
  • the phosphor may be an organic phosphor or an inorganic phosphor, and one or more of these can be used.
  • inorganic phosphors include oxide phosphors, sulfide phosphors, rare earth phosphors, quantum dot phosphors, and quantum rod phosphors.
  • quantum dots are said to be excellent in terms of improving color reproducibility and the like, and are preferable as phosphors included in the wavelength conversion layer.
  • Quantum dots are, for example, semiconductor crystal (semiconductor nanocrystal) particles having a nano-order size, or particles whose surface is modified with an organic ligand, or semiconductor nanocrystals. A particle whose crystal surface is coated with a polymer layer.
  • the emission wavelength of the quantum dots can usually be adjusted by the composition and size of the particles, and the composition and size.
  • Quantum dots can be synthesized by known methods, and are also commercially available. For details, for example, US2010 / 123155A1, JP2012-509604, U.S. Pat. No. 8,425,803, JP2013-136754, WO2005 / 022120, JP2006-521278, JP2010-535262. Special Table 2010-540709 and the like can be referred to.
  • the phosphor described above is usually contained in the matrix in the wavelength conversion layer.
  • the matrix is usually a polymer (organic matrix) obtained by polymerizing the polymerizable composition by light irradiation or the like.
  • the shape of the wavelength conversion member is not particularly limited.
  • the wavelength conversion layer may be included in the backlight unit as it is, and is included in the backlight unit as a laminate (wavelength conversion member) with one or more other layers such as a barrier film described later. It may be.
  • the wavelength conversion layer can be obtained by applying a polymerizable composition (curable composition) containing a phosphor on a suitable substrate and then performing a curing treatment by light irradiation or the like.
  • the phosphor may be added to the polymerizable composition (coating liquid) for forming the wavelength conversion layer in the form of particles, or may be added in the form of a dispersion dispersed in a solvent. Addition in the state of a dispersion is preferable from the viewpoint of suppressing aggregation of phosphor particles.
  • the solvent used here is not particularly limited. For example, about 0.01 to 10 parts by mass of the phosphor can be added to 100 parts by mass of the total amount of the coating solution.
  • the polymerizable compound used for preparing the polymerizable composition is not particularly limited.
  • One type of polymerizable compound may be used, or two or more types may be mixed and used.
  • the content of all polymerizable compounds in the total amount of the polymerizable composition is preferably about 10 to 99.99% by mass.
  • a preferable polymerizable compound monofunctional or polyfunctional (monofunctional or polyfunctional (meth) acrylate monomer, its polymer, prepolymer, etc.) from the viewpoint of transparency and adhesion of the cured film after curing. Mention may be made of (meth) acrylate compounds.
  • (meth) acrylate shall be used by the meaning of at least one of an acrylate and a methacrylate, or either. The same applies to “(meth) acryloyl” and the like.
  • Monofunctional (meth) acrylate monomers include acrylic acid and methacrylic acid, derivatives thereof, and more specifically, monomers having one polymerizable unsaturated bond ((meth) acryloyl group) of (meth) acrylic acid in the molecule Can be mentioned. Reference can be made to WO2012 / 0777807A1 paragraph 0022 for specific examples thereof.
  • the details can be referred to WO2012 / 0777807A1 paragraph 0024.
  • the polyfunctional (meth) acrylate compound those described in paragraphs 0023 to 0036 of JP2013-043382A can also be used.
  • the amount of the polyfunctional (meth) acrylate monomer used is preferably 5 parts by mass or more from the viewpoint of coating strength with respect to 100 parts by mass of the total amount of polymerizable compounds contained in the polymerizable composition. From the viewpoint of suppressing the gelation of the product, it is preferably 95 parts by mass or less. From the same viewpoint, the amount of the monofunctional (meth) acrylate monomer used is 5 parts by mass or more and 95 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polymerizable compounds contained in the polymerizable composition. Is preferred.
  • Preferred examples of the polymerizable compound also include compounds having a cyclic group such as an epoxy group or a ring-opening polymerizable cyclic ether group such as an oxetanyl group. More preferable examples of such a compound include compounds having an epoxy group-containing compound (epoxy compound). Regarding the epoxy compound, reference can be made to paragraphs 0029 to 0033 of JP2011-159924A.
  • the polymerizable composition can contain a known radical polymerization initiator or cationic polymerization initiator as a polymerization initiator.
  • a known radical polymerization initiator or cationic polymerization initiator as a polymerization initiator.
  • the polymerization initiator is preferably 0.1 mol% or more, more preferably 0.5 to 5 mol% of the total amount of the polymerizable compound contained in the polymerizable composition.
  • the wavelength conversion layer is not particularly limited as long as it is a layer containing the above-described components and known additives that can be optionally added. Polymerization such as light irradiation and heating after applying the composition described above and one or more known additives added as necessary, simultaneously or sequentially onto a suitable substrate. A wavelength conversion layer containing a phosphor in the matrix can be formed by performing treatment and polymerizing and curing.
  • the amount of additive used is not particularly limited and can be set as appropriate.
  • the type and amount of the solvent used are not particularly limited. For example, one or a mixture of two or more organic solvents can be used as the solvent.
  • the wavelength-converting layer can be obtained by applying the polymerizable composition on a suitable substrate, drying it as necessary to remove the solvent, and then polymerizing and curing it by light irradiation or the like.
  • Application methods include curtain coating, dip coating, spin coating, print coating, spray coating, slot coating, roll coating, slide coating, blade coating, gravure coating, wire bar method, etc.
  • a well-known coating method is mentioned.
  • the curing conditions can be appropriately set according to the type of polymerizable compound used and the composition of the polymerizable composition.
  • the polymerization treatment of the polymerizable composition may be performed by any method, but as one aspect, it can be performed in a state where the polymerizable composition is sandwiched between two substrates.
  • One aspect of the manufacturing process of the wavelength conversion member including such a polymerization process will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an example of the wavelength conversion member manufacturing apparatus 100
  • FIG. 4 is a partial enlarged view of the manufacturing apparatus shown in FIG.
  • the manufacturing process of the wavelength conversion member using the manufacturing apparatus 100 shown in FIGS. Applying a polymerizable composition containing a phosphor to the surface of a first substrate (hereinafter also referred to as “first film”) that is continuously conveyed to form a coating film; A second substrate (hereinafter also referred to as “second film”) that is continuously conveyed is laminated (overlapped) on the coating film, and the first film and the second film are coated.
  • a process of sandwiching In a state where the coating film is sandwiched between the first film and the second film, either the first film or the second film is wound around a backup roller and irradiated with light while being continuously conveyed.
  • a wavelength conversion member having one surface protected by the barrier film can be obtained.
  • the wavelength conversion member by which both surfaces of the wavelength conversion layer were protected by the barrier film can be obtained by using a barrier film as a 1st base material and a 2nd base material, respectively.
  • the first film 10 is continuously conveyed from the unillustrated transmitter to the coating unit 20.
  • the first film 10 is delivered from the delivery device at a conveyance speed of 1 to 50 m / min. However, it is not limited to this conveyance speed.
  • a tension of 20 to 150 N / m, preferably 30 to 100 N / m is applied to the first film 10.
  • a polymerizable composition containing a phosphor (hereinafter also referred to as “coating liquid”) is applied to the surface of the first film 10 that is continuously conveyed, and the coating film 22 (see FIG. 4). Is formed.
  • a die coater 24 and a backup roller 26 disposed to face the die coater 24 are installed.
  • the surface of the first film 10 opposite to the surface on which the coating film 22 is formed is wound around the backup roller 26, and the coating liquid is applied from the discharge port of the die coater 24 onto the surface of the first film 10 that is continuously conveyed.
  • the coating film 22 is formed.
  • the coating film 22 refers to a coating solution applied on the first film 10 before the polymerization treatment.
  • the die coater 24 to which the extrusion coating method is applied is shown as the coating apparatus, but the present invention is not limited to this.
  • a coating apparatus to which various methods such as a curtain coating method, an extrusion coating method, a rod coating method, or a roll coating method are applied can be used.
  • the first film 10 that has passed through the coating unit 20 and has the coating film 22 formed thereon is continuously conveyed to the laminating unit 30.
  • the second film 50 that is continuously conveyed is laminated on the coating film 22, and the coating film 22 is sandwiched between the first film 10 and the second film 50.
  • the laminating unit 30 is provided with a laminating roller 32 and a heating chamber 34 surrounding the laminating roller 32.
  • the heating chamber 34 is provided with an opening 36 for allowing the first film 10 to pass therethrough and an opening 38 for allowing the second film 50 to pass therethrough.
  • a backup roller 62 is disposed at a position facing the laminating roller 32.
  • the first film 10 on which the coating film 22 is formed is wound around the backup roller 62 on the surface opposite to the surface on which the coating film 22 is formed, and is continuously conveyed to the laminating position P.
  • the laminating position P means a position where the contact between the second film 50 and the coating film 22 starts.
  • the first film 10 is preferably wound around the backup roller 62 before reaching the laminating position P. This is because even if wrinkles occur in the first film 10, the wrinkles are corrected by the backup roller 62 before reaching the laminate position P and can be removed.
  • the position where the first film 10 is wound around the backup roller 62 (contact position) and the distance L1 to the laminating position P are preferably longer, for example, 30 mm or more is preferable, and the upper limit is usually It is determined by the diameter of the backup roller 62 and the pass line.
  • the second film 50 is laminated by the backup roller 62 and the laminating roller 32 used in the polymerization processing unit 60. That is, the backup roller 62 used in the polymerization processing unit 60 is also used as a roller used in the laminating unit 30.
  • the present invention is not limited to the above form, and a laminating roller may be installed in the laminating unit 30 in addition to the backup roller 62 so that the backup roller 62 is not used.
  • the backup roller 62 By using the backup roller 62 used in the polymerization processing unit 60 in the laminating unit 30, the number of rollers can be reduced.
  • the backup roller 62 can also be used as a heat roller for the first film 10.
  • the second film 50 sent out from a sending machine (not shown) is wound around the laminating roller 32 and continuously conveyed between the laminating roller 32 and the backup roller 62.
  • the second film 50 is laminated on the coating film 22 formed on the first film 10 at the laminating position P. Accordingly, the coating film 22 is sandwiched between the first film 10 and the second film 50.
  • Lamination refers to laminating the second film 50 on the coating film 22.
  • the distance L2 between the laminating roller 32 and the backup roller 62 is a value of the total thickness of the first film 10, the wavelength conversion layer (cured layer) 28 obtained by polymerizing and curing the coating film 22, and the second film 50.
  • the above is preferable.
  • L2 is below the length which added 5 mm to the total thickness of the 1st film 10, the coating film 22, and the 2nd film 50.
  • FIG. By setting the distance L2 to be equal to or shorter than the total thickness plus 5 mm, it is possible to prevent bubbles from entering between the second film 50 and the coating film 22.
  • the distance L ⁇ b> 2 between the laminating roller 32 and the backup roller 62 refers to the shortest distance between the outer peripheral surface of the laminating roller 32 and the outer peripheral surface of the backup roller 62.
  • Rotational accuracy of the laminating roller 32 and the backup roller 62 is 0.05 mm or less, preferably 0.01 mm or less in radial runout. The smaller the radial runout, the smaller the thickness distribution of the coating film 22.
  • the temperature of the backup roller 62 of the polymerization processing unit 60 and the temperature of the first film 10 are The difference and the difference between the temperature of the backup roller 62 and the temperature of the second film 50 are preferably 30 ° C. or less, more preferably 15 ° C. or less, and most preferably the same.
  • the heating chamber 34 it is preferable to heat the first film 10 and the second film 50 in the heating chamber 34.
  • hot air is supplied to the heating chamber 34 by a hot air generator (not shown), and the first film 10 and the second film 50 can be heated.
  • the first film 10 may be heated by the backup roller 62 by being wound around the temperature-controlled backup roller 62.
  • the second film 50 can be heated by the laminating roller 32 by using the laminating roller 32 as a heat roller.
  • the heating chamber 34 and the heat roller are not essential and can be provided as necessary.
  • the coating film 22 is sandwiched between the first film 10 and the second film 50 and continuously conveyed to the polymerization processing unit 60.
  • the polymerization treatment in the polymerization treatment unit 60 is performed by light irradiation, but when the polymerizable compound contained in the coating liquid is polymerized by heating, by heating such as blowing hot air, A polymerization process can be performed.
  • a light irradiation device 64 is provided at a position facing the backup roller 62 and the backup roller 62.
  • the first film 10 and the second film 50 sandwiching the coating film 22 are continuously conveyed between the backup roller 62 and the light irradiation device 64. What is necessary is just to determine the light irradiated by a light irradiation apparatus according to the kind of photopolymerizable compound contained in a coating liquid, and an ultraviolet-ray is mentioned as an example.
  • a light source that generates ultraviolet rays for example, a low-pressure mercury lamp, a medium-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a carbon arc lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, or the like can be used.
  • the light irradiation amount may be set within a range in which the polymerization and curing of the coating film can proceed.
  • the coating film 22 can be irradiated with ultraviolet rays having an irradiation amount of 100 to 10,000 mJ / cm 2 .
  • the first film 10 and the second film 50 sandwich the coating film 22, the first film 10 is wound around the backup roller 62, and the light irradiation device 64 is continuously conveyed.
  • the wavelength conversion layer (cured layer) 28 can be formed by irradiating with light and curing the coating film 22.
  • the first film 10 side is wound around the backup roller 62 and continuously conveyed, but the second film 50 can be wound around the backup roller 62 and continuously conveyed.
  • Winding around the backup roller 62 means a state in which one of the first film 10 and the second film 50 is in contact with the surface of the backup roller 62 at a certain wrap angle. Accordingly, the first film 10 and the second film 50 move in synchronization with the rotation of the backup roller 62 while being continuously conveyed. Winding around the backup roller 62 may be at least during the irradiation of ultraviolet rays.
  • the backup roller 62 includes a cylindrical main body and rotating shafts arranged at both ends of the main body.
  • the main body of the backup roller 62 has a diameter of ⁇ 200 to 1000 mm, for example. There is no restriction on the diameter ⁇ of the backup roller 62. In consideration of curl deformation, equipment cost, and rotational accuracy, the diameter is preferably 300 to 500 mm.
  • the temperature of the backup roller 62 can be adjusted by attaching a temperature controller to the main body of the backup roller 62.
  • the temperature of the backup roller 62 takes into consideration the heat generation during light irradiation, the curing efficiency of the coating film 22, and the occurrence of wrinkle deformation on the backup roller 62 of the first film 10 and the second film 50. Can be determined.
  • the backup roller 62 is preferably set to a temperature range of 10 to 95 ° C., for example, and more preferably 15 to 85 ° C.
  • the temperature related to the roller refers to the surface temperature of the roller.
  • the distance L3 between the laminate position P and the light irradiation device 64 can be set to 30 mm or more, for example.
  • the coating film 22 becomes the cured layer 28 by light irradiation, and the wavelength conversion member 70 including the first film 10, the cured layer 28, and the second film 50 is manufactured.
  • the wavelength conversion member 70 is peeled from the backup roller 62 by the peeling roller 80.
  • the wavelength conversion member 70 is continuously conveyed to a winder (not shown), and then the wavelength conversion member 70 is wound into a roll by the winder.
  • a wavelength conversion is performed by applying a polymerizable composition containing a phosphor on a base material, and performing a polymerization process after a drying process as needed without laminating a further base material on the base material.
  • a layer (cured layer) may be produced.
  • One or more other layers may be laminated on the prepared wavelength conversion layer by a known method.
  • the total thickness of the wavelength conversion layer is preferably in the range of 1 to 500 ⁇ m, more preferably in the range of 10 to 120 ⁇ m.
  • the wavelength conversion layer may have a laminated structure in which two or more layers of phosphors having different emission characteristics are included in different layers, and two or more types of phosphors having different emission characteristics are included in the same layer. Also good.
  • the wavelength conversion layer may be included in the backlight unit only as a wavelength conversion layer or as a laminate having a support described later in addition to the wavelength conversion layer. Or it can also have at least one layer chosen from the group which consists of an inorganic layer and an organic layer in the at least one main surface of a wavelength conversion layer. As such an inorganic layer and an organic layer, the inorganic layer and organic layer which comprise the below-mentioned barrier film can be mentioned.
  • the laminate (wavelength conversion member) including the wavelength conversion layer may have a support for improving strength, easiness of film formation, and the like.
  • the support may be included as a layer adjacent to or directly in contact with the wavelength conversion layer, or may be included as a base film of a barrier film described later.
  • the support may be included so that the inorganic layer described below and the support are in this order, and the wavelength conversion layer, the inorganic layer described below, the organic layer described below, and the support include They may be included in order.
  • a support may be disposed between the organic layer and the inorganic layer, between the two organic layers, or between the two inorganic layers.
  • One or more supports may be included in the wavelength conversion member, and the wavelength conversion member has a structure in which the support, the wavelength conversion layer, and the support are laminated in this order. May be.
  • the support is preferably a transparent support that is transparent to visible light.
  • being transparent to visible light means that the light transmittance in the visible light region is 80% or more, preferably 85% or more.
  • the light transmittance used as a measure of transparency is measured by measuring the total light transmittance and the amount of scattered light using the method described in JIS-K7105, that is, using an integrating sphere light transmittance measuring device. It can be calculated by subtracting the rate.
  • the thickness of the support is preferably in the range of 10 to 500 ⁇ m, more preferably in the range of 20 to 400 ⁇ m, and particularly in the range of 25 to 150 ⁇ m from the viewpoint of gas barrier properties, impact resistance and the like.
  • the support can also be used as the substrate described above.
  • a support body can also be used for either the above-mentioned 1st film and 2nd film, or both. When both the first film and the second film are supports, they may be the same or different.
  • the wavelength conversion member preferably includes a barrier film.
  • a barrier film is a film having a gas barrier function of blocking oxygen. It is also preferable that the barrier film has a function of blocking water vapor.
  • the barrier film is preferably contained in the wavelength conversion member as a layer adjacent to or directly in contact with the wavelength conversion layer.
  • one or more barrier films may be included in the wavelength conversion member, and the wavelength conversion member has a structure in which a barrier film, a wavelength conversion layer, and a barrier film are laminated in this order. Preferably it is.
  • the wavelength conversion layer may be formed using a barrier film as a base material.
  • the barrier film can also be used for either or both of the first film and the second film described above. When both the first film and the second film are barrier films, they may be the same or different.
  • the barrier film may be any known barrier film, for example, a barrier film described below.
  • the barrier film usually only needs to include at least an inorganic layer, and may be a film including a base film and an inorganic layer.
  • the barrier film may include a barrier laminate including at least one inorganic layer and at least one organic layer on the base film.
  • the barrier property can be further enhanced.
  • the number of layers to be stacked increases, the light transmittance of the wavelength conversion member tends to decrease. Therefore, it is desirable to increase the number of layers within a range in which good light transmittance can be maintained.
  • the barrier film preferably has a total light transmittance of 80% or more in the visible light region and an oxygen permeability of 1 cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less.
  • the oxygen permeability is a value measured using an oxygen gas permeability measuring device (manufactured by MOCON, OX-TRAN 2/20: trade name) under the conditions of a measurement temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 90%. It is.
  • the visible light region is a wavelength region of 380 to 780 nm
  • the total light transmittance is an average value of light transmittance over the visible light region.
  • the oxygen permeability of the barrier film is more preferably 0.1 cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less, and more preferably 0.01 cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less.
  • the total light transmittance in the visible light region is more preferably 90% or more. The lower the oxygen permeability, the better, and the higher the total light transmittance in the visible light region, the better.
  • the “inorganic layer” is a layer mainly composed of an inorganic material, and is preferably a layer formed only from an inorganic material.
  • the organic layer is a layer mainly composed of an organic material, and preferably refers to a layer in which the organic material occupies 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and particularly 90% by mass or more. To do.
  • the inorganic material constituting the inorganic layer is not particularly limited, and for example, various inorganic compounds such as metals or inorganic oxides, nitrides, oxynitrides, and the like can be used.
  • silicon, aluminum, magnesium, titanium, tin, indium and cerium are preferable, and one or two or more of these may be included.
  • Specific examples of the inorganic compound include silicon oxide, silicon oxynitride, aluminum oxide, magnesium oxide, titanium oxide, tin oxide, indium oxide alloy, silicon nitride, aluminum nitride, and titanium nitride.
  • a metal film such as an aluminum film, a silver film, a tin film, a chromium film, a nickel film, or a titanium film may be provided.
  • silicon nitride, silicon oxide, or silicon oxynitride is particularly preferable. This is because the inorganic layer made of these materials has a good adhesion to the organic layer, and thus the barrier property can be further enhanced.
  • a method for forming the inorganic layer is not particularly limited, and various film forming methods that can evaporate or scatter the film forming material and deposit it on the deposition surface can be used.
  • Examples of the method for forming the inorganic layer include a vacuum evaporation method in which an inorganic material such as an inorganic oxide, an inorganic nitride, an inorganic oxynitride, or a metal is heated and evaporated; an inorganic material is used as a raw material, and oxygen gas is introduced.
  • an inorganic material such as an inorganic oxide, an inorganic nitride, an inorganic oxynitride, or a metal is heated and evaporated; an inorganic material is used as a raw material, and oxygen gas is introduced.
  • Oxidation reaction vapor deposition method for oxidizing and vapor-depositing Sputtering method for vapor deposition by introducing and sputtering argon gas and oxygen gas using an inorganic material as a target raw material;
  • a vapor deposition film of silicon oxide is formed by physical vapor deposition (Physical Vapor Deposition method) such as ion plating, which is heated by a plasma beam and deposited, Examples include a phase growth method (Chemical Vapor Deposition method). Vapor deposition may be performed on the surface of a substrate, a base film, a wavelength conversion layer, an organic layer, or the like as a substrate.
  • the thickness of the inorganic layer is, for example, 1 nm to 500 nm, preferably 5 nm to 300 nm, and more preferably 10 nm to 150 nm.
  • the film thickness of the inorganic layer is within the above-described range, it is possible to suppress reflection in the inorganic layer while realizing good barrier properties, and to provide a wavelength conversion member with higher light transmittance. Because it can.
  • the wavelength conversion member preferably includes at least one inorganic layer adjacent to the wavelength conversion layer, preferably in direct contact with the wavelength conversion layer. It is also preferable that the inorganic layer is in direct contact with both surfaces of the wavelength conversion layer.
  • the organic layer preferably contains a cardo polymer. Thereby, the adhesiveness between the organic layer and the adjacent layer, particularly the adhesiveness with the inorganic layer is improved, and a further excellent gas barrier property can be realized.
  • JP, 2005-096108, A paragraphs 0085-0095 can be referred to for details of the cardo polymer.
  • the thickness of the organic layer is preferably in the range of 0.05 ⁇ m to 10 ⁇ m, and more preferably in the range of 0.5 to 10 ⁇ m.
  • the thickness of the organic layer is preferably in the range of 0.5 to 10 ⁇ m, and more preferably in the range of 1 to 5 ⁇ m. Further, when formed by a dry coating method, it is preferably in the range of 0.05 ⁇ m to 5 ⁇ m, and more preferably in the range of 0.05 ⁇ m to 1 ⁇ m. This is because when the film thickness of the organic layer formed by the wet coating method or the dry coating method is within the above-described range, the adhesion with the inorganic layer can be further improved.
  • JP-A 2007-290369 JP-A 2005-096108, and the description in US2012 / 0113672A1.
  • a known adhesive layer may be bonded between the organic layer and the inorganic layer, between the two organic layers, or between the two inorganic layers. From the viewpoint of improving light transmittance, it is preferable that the number of adhesive layers is small, and it is more preferable that no adhesive layer is present.
  • the oblique incident light linear transmittance reduction function exhibited by the light control layer is as described above.
  • the light control layer may have a function of reducing the total light transmittance as well as the function of reducing the oblique incident light linear transmittance.
  • the oblique incident light linear transmittance reduction function is preferably realized by one or more actions selected from the group consisting of light interference, scattering, refraction, and reflection by the light control layer.
  • the backlight unit includes at least a diffusion member as at least one member selected from the group consisting of a diffusion member and a light guide member, and has a light control layer between the diffusion member and the wavelength conversion layer. .
  • the backlight unit includes at least a diffusion member as at least one member selected from the group consisting of a diffusion member and a light guide member, and performs light control between the diffusion member and the light emitting unit. Having a layer. The arrangement of the light control layer, the wavelength conversion layer, and the like will be further described later.
  • Light control layer mainly using light interference One aspect of the light control layer is mainly a layer that can exhibit a function of reducing the linearly incident light linear transmittance by light interference.
  • a layer that causes a plurality of light beams to interfere with each other by a refractive index distribution or a dielectric constant distribution provided with regularity can be used.
  • the interference effect is usually dependent on the wavelength of the light that acts, and a layer that selectively interferes only with light in a specific wavelength band can be formed by a known optical design. It can also be used as a control layer.
  • the light control layer is a reflective polarizer in one aspect.
  • the polarizers viewing-side polarizer and backlight-side polarizer
  • the polarizers normally arranged on the liquid crystal panel with respect to the reflective polarizer are polarizers for turning on and off the light transmitted through the liquid crystal cell.
  • a polarizer absorbing polarizer having the property of absorbing light that does not pass through.
  • the polarizer refers to an absorbing polarizer.
  • a polarizing plate shall mean the member which contains a reflective polarizer or an absorption polarizer, and may contain other components, such as a protective film. Unless otherwise specified, the polarizing plate refers to a polarizing plate including an absorbing polarizer.
  • a polymer layer having cholesteric liquid crystallinity (hereinafter also referred to as a cholesteric liquid crystal layer) can be given.
  • a cholesteric liquid crystal compound appropriately adjusts its spiral direction and spiral pitch by utilizing the fact that wavelength selectivity differs between when light is incident on the compound perpendicularly and when the incident angle is inclined. Thus, it is possible to show a characteristic of reflecting only a specific circularly polarized light component and transmitting the other circularly polarized light component.
  • a cholesteric liquid crystal layer containing a cholesteric liquid crystal compound having such characteristics is suitable as a light control layer.
  • the cholesteric liquid crystal layer for example, Fujifilm Research Report No. 50 (2005) pp.
  • the cholesteric liquid crystal compound described in No. 60 can be suitably used.
  • the helical pitch can be easily adjusted by changing the addition amount of the chiral agent.
  • Fujifilm research report No. 50 (2005) pp. There is a detailed description in 60-63.
  • the cholesteric liquid crystal layer by combining the cholesteric liquid crystal layer with a retardation film or other optical film, it exhibits high linear transmittance for light incident at a specific range of incident angles, and exhibits reflectivity at other incident angles. It is also possible to add various functions.
  • chiral agent examples include the chiral agent described in “Liquid Crystal Device Handbook”, Chapter 3, 4-3, TN, chiral agent for STN, page 199, edited by Japan Society for the Promotion of Science, First 42nd Committee (1989). A known chiral agent can be used. Regarding the chiral agent, the description in paragraphs 0054 to 0055 of JP2014-119605A can also be referred to.
  • the cholesteric liquid crystal compound can be a rod-like liquid crystal compound. In another embodiment, it can be a discotic liquid crystal compound.
  • the cholesteric liquid crystal compound may be a polymerizable cholesteric liquid crystal compound.
  • the polymerizable cholesteric liquid crystal compound is a cholesteric liquid crystal compound having one or more polymerizable groups in one molecule, and may be a polyfunctional compound having two or more polymerizable groups in one molecule, It may be a monofunctional compound having one polymerizable group in one molecule.
  • the polymerizable group possessed by the polymerizable cholesteric liquid crystal compound is not particularly limited as long as it is a group capable of undergoing a polymerization reaction.
  • rod-like liquid crystal compound examples include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted phenylpyrimidines, Phenyldioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzonitriles are preferably used.
  • Examples of the polymerizable rod-like liquid crystal compound include Makromol. Chem. 190, 2255 (1989), Advanced Materials 5, 107 (1993), US Pat. Nos. 4,683,327, 5,622,648, 5,770,107, WO 95/22586, 95/24455, 97/97. No. 0600, No. 98/23580, No. 98/52905, JP-A-1-272551, JP-A-6-16616, JP-A-7-110469, JP-A-11-80081, and JP-A-2001-328773. Can be used.
  • rod-like liquid crystal compound for example, those described in JP-A-11-513019 and JP-A-2007-279688 can be preferably used.
  • the discotic liquid crystal compound is not particularly limited, but for example, compounds described in JP-A-2007-108732 and JP-A-2010-244038 can be mentioned as preferable compounds.
  • a liquid crystal polymer can be used as the cholesteric liquid crystal compound.
  • a liquid crystal polymer for example, main chain type liquid crystal polymer such as polyester, side chain type liquid crystal polymer composed of acrylic main chain, methacryl main chain, siloxane main chain, etc., low molecular chiral agent-containing nematic liquid crystal polymer, chiral component introduced liquid crystal Appropriate ones such as a polymer, a mixed liquid crystal polymer of nematic type and cholesteric type can be used.
  • a glass transition temperature of 30 to 150 ° C. is preferable from the viewpoint of handleability.
  • the cholesteric liquid crystal layer can be formed by applying it directly to the polarization separator through an appropriate alignment film such as polyimide, polyvinyl alcohol, or obliquely deposited layer of SiO, or the alignment temperature of the liquid crystal polymer comprising a transparent film. It can be carried out by an appropriate method such as a method of applying to an unaltered support through an alignment film, if necessary.
  • an appropriate method such as a method of applying to an unaltered support through an alignment film, if necessary.
  • As the support it is preferable to use a support having a phase difference as small as possible from the viewpoint of preventing the change of the polarization state.
  • a superposition method of a cholesteric liquid crystal layer through an alignment film can also be employed.
  • the liquid crystal polymer can be applied by a method in which a liquid material such as a solvent solution or a molten liquid is heated by an appropriate method such as a roll coating method, a gravure printing method, or a spin coating method.
  • composition used for forming the cholesteric liquid crystal layer may contain other components such as a chiral agent, an alignment controller, a polymerization initiator, and an alignment aid in addition to the cholesteric liquid crystal compound.
  • orientation control agent examples include compounds exemplified in paragraphs 0092 and 0093 of JP-A-2005-99248, and paragraphs 0076 to 0078 and paragraphs 0082 to 0085 of JP-A-2002-129162. Examples thereof include compounds, compounds exemplified in paragraphs 0094 and 0095 of JP-A-2005-99248, and compounds exemplified in paragraph 0096 of JP-A-2005-99248.
  • a fluorine-based alignment control agent can be used as the alignment control agent.
  • a fluorine-type orientation control agent the compound represented by general formula (I) shown by Unexamined-Japanese-Patent No. 2013-203827 paragraph 0100 can be mentioned as a preferable thing, for example. JP, 2013-203827, A paragraphs 0101-0108 can be referred to for details of such a compound.
  • photopolymerization initiators examples include ⁇ -carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in US Pat. No. 2,448,828), ⁇ -hydrocarbon substituted aromatics.
  • Group acyloin compounds described in US Pat. No. 2,722,512
  • polynuclear quinone compounds described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758
  • a combination of triarylimidazole dimer and p-aminophenyl ketone US patent
  • the cholesteric liquid crystal layer can be produced by the methods described in JP-A-1-133003, JP-A-3416302, JP-A-3363565, and JP-A-8-271731.
  • JP-A-1-133003, JP-A-3416302, JP-A-3363565, and JP-A-8-271731 As an example, reference can be made to, for example, paragraphs 0012 to 0015 of JP-A-8-271731.
  • the cholesteric liquid crystal layer described above can function as a reflective polarizer in one embodiment.
  • the reflective polarizer can be a selective reflection polarizer (narrowband reflective polarizer) that selectively functions as a reflective polarizer for light in a certain wavelength band.
  • a normal reflective polarizer is a reflective polarizer (broadband reflective polarizer) that can function as a reflective polarizer for light in a wider wavelength range than a selective reflective polarizer.
  • Such a reflective polarizer (broadband reflective polarizer) can also be used as the light control layer.
  • the broadband reflective polarizer refers to a reflective polarizer that exhibits a reflectance of 15% or more over the entire wavelength band of 430 to 680 nm.
  • the narrow-band reflective polarizer refers to a reflective polarizer having a wavelength or wavelength range in which the reflectance is less than 15% in the wavelength band of 430 to 680 nm.
  • the selective reflection polarizer for example, a selective reflection polarizer (blue light selective reflection polarizer) having a reflection maximum wavelength in the wavelength band of blue light, and a selective reflection polarizer (green) having a reflection maximum wavelength in the wavelength band of green light.
  • a selective reflection polarizer blue light selective reflection polarizer
  • green green
  • red light selective reflection polarizer red light selective reflection polarizer
  • two or more kinds of selective reflection polarizers can be laminated and used as a light control layer.
  • a selective reflection polarizer that can selectively reflect light emitted from the phosphor contained in the wavelength conversion layer as the light control layer from the viewpoint of reducing tint.
  • a selective reflection polarizer can be used as a member disposed at a position closest to the wavelength conversion member on the light source side of the wavelength conversion layer or the wavelength conversion member including this layer. From the viewpoint, it is more preferable.
  • the selective reflection polarizer preferably has at least one reflection peak having a reflection maximum wavelength in a wavelength band of blue light to green light of 430 to 560 nm in the reflection spectrum.
  • the reflection characteristic is a reflection characteristic defined for normal incidence light (light incident from the front).
  • the reflection peak for obliquely incident light tends to shift to the shorter wavelength side than the reflection peak for directly incident light.
  • the maximum reflected wavelength in the wavelength band of blue light to green light with respect to the direct incident light it is thought that the light quantity of the stray light described above can be reduced by the selective reflection polarizer having at least one reflection peak having the above.
  • a light control layer having a light control action in a wide band is effective in one aspect.
  • the wavelength dependence of the light control layer having the light control function in a narrow band is appropriately set. It has been newly found by the present inventors that it is preferable to do this. Considering this point, it is preferable to use a selective reflection polarizer as the light control layer.
  • the selective reflection polarizer has a single reflection peak in the wavelength band of blue light to red light of 430 to 680 nm, and the reflection maximum wavelength of this reflection peak is in the wavelength band of green light of 520 to 560 nm. It is preferable. This is because such a reflective polarizer is considered to be capable of reducing the amount of blue stray light for the reasons described above.
  • the reflective polarizer and the selective reflective polarizer described above are applied to modes other than the cholesteric liquid crystal layer.
  • the reflective polarizer and the selective reflection polarizer are also applied to an embodiment in which a multilayer film is formed by laminating a plurality of layers having different refractive indexes, which will be described later.
  • a light control layer that mainly uses light interference
  • a multilayer film in which a plurality of layers having different refractive indexes are stacked.
  • such a multilayer film can function as a reflective polarizer.
  • a multilayer film having a function as a reflective polarizer can be obtained by laminating a plurality of layers in a combination having in-plane anisotropy in the interlayer refractive index difference.
  • the plurality of layers included in the multilayer film only need to have at least two adjacent layers having different refractive indexes, and a plurality of layers having the same refractive index may be included through other one or more layers. Such an embodiment is also preferable.
  • the refractive index means a refractive index with respect to Fraunhofer's e-line (546.1 nm).
  • the layer constituting the multilayer film may be an inorganic layer or an organic layer.
  • a dielectric multilayer film formed by sequentially laminating materials having different refractive indexes high refractive index material, low refractive index material
  • a metal / dielectric multilayer film obtained by adding a metal film to the layer structure of the dielectric multilayer film may be used.
  • the multilayer film can be formed by depositing a plurality of film forming materials on a substrate by a known film forming method such as EB (Electron Beam) evaporation (electron beam co-evaporation) or sputtering.
  • a multilayer film including an organic layer can be formed by a known film formation method such as coating or laminating.
  • a stretched film can be used as the organic layer.
  • a laminate (multilayer film) of stretched films of two or more layers for example, U.S. Pat. No. 5,882,774 and JP 2012-237853 A can be referred to.
  • DBEF trademark
  • a multilayer film that can function as a reflective polarizer can be obtained.
  • a multilayer film in which two layers of stretched films with different refractive index anisotropies are superimposed exhibits a function of reducing the oblique incident light linear transmittance by controlling the thickness direction refractive index difference between the two layers of stretched films.
  • a multilayer film in which two inorganic layers having different refractive indexes are alternately superimposed is known as a bandpass filter or a cold mirror.
  • a multilayer film in which two organic layers having different refractive indexes are alternately superimposed is also known.
  • These multilayer films are also suitable as the light control layer. Examples of such multilayer films include those disclosed as a viewing angle control film in JP-A-2011-39277, and those disclosed as multi-color interference coating in JP-A-8-332450. .
  • a multilayer film in which two organic layers having different refractive indexes are alternately superposed has a function of reducing the oblique incident light linear transmittance by controlling the difference in refractive index in the thickness direction between the two organic layers.
  • the layer structure of the multilayer film that selectively reflects light in this wavelength band (combination of film forming materials, film of each layer) (Thickness) can be determined by a known film design method.
  • the light control layer has a refractive index different from that of the substrate on or in the substrate (preferably a substrate transparent to visible light). It is also possible to provide a reflective polarization separation element capable of exhibiting a light interference effect by arranging a material or a reflective material such as a metal to be miniaturized and aligning them.
  • a reflective polarizing molecular element for example, one disclosed in JP-T-2002-502503 as a direction control polarizer, and disclosed in JP-A-2011-53705 as a direction control polarizer. The thing etc. can be mentioned.
  • Such a reflective polarization separation element includes what is called a wire grid polarizer. What is marketed as a wire grid polarizer can also be used as the light control layer.
  • the light control layer may include a light scattering layer.
  • the light scattering layer is a layer that can exhibit a function of reducing the linearly incident light linear transmittance mainly by light scattering.
  • the light scattering layer is a light scattering film having a function of emitting incident light as scattered light having a distribution obtained by changing the direction of light in a random direction, or a laminate of two or more layers of such a film. It is.
  • a light scattering film various known films can be used. For example, a film in which a mixture of light scattering particles and a binder is coated on a substrate (preferably on a substrate transparent to visible light), or light scattering particles are placed in the substrate (preferably visible light).
  • the surface of a film or substrate (preferably a substrate transparent to visible light) contained in a transparent substrate is roughened by a blasting method or a transfer method to impart light scattering properties.
  • a light-scattering film is a film that can define specular reflection, diffuse reflection, linear transmission, diffuse transmission, and absorption components for incident light.
  • the above components are specular reflectance, diffuse reflectance, linear transmittance, diffuse transmittance (the sum of linear transmittance and diffuse transmittance is referred to as total light transmittance), absorptance, as defined by Japanese Industrial Standards. These values may be set as appropriate so that the function of reducing the linearly incident light linear transmittance can be exhibited.
  • a known light scattering film also referred to as a light diffusion film or sheet, a light diffuser, etc.
  • a light diffusion sheet in JP-A No. 2003-107214
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-249185 as a light diffuser
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-223135 as a light diffusion film
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-216328 examples of the layer formed from the light diffusable pressure-sensitive adhesive composition, those disclosed as a light diffusable sheet in WO2011 / 074648, and the like.
  • a light scattering layer having specific scattering characteristics and outgoing light characteristics only for a specific incident angle or outgoing angle is also preferable.
  • a light scattering layer is called an anisotropic light scattering layer.
  • a light scattering layer that is not scattering with respect to light incident perpendicularly to the surface of the layer and that exhibits strong scattering with respect to incident light at an inclined incident angle is an anisotropic light scattering layer that is preferable as a light control layer. is there.
  • an anisotropic light scattering layer for example, in the above-described known light scattering film, the light scattering particles and the layer separation structure are anisotropic, and a film prepared so that they are appropriately oriented, Examples thereof include a film in which a light scattering resin is provided in a pattern inside a substrate (preferably a substrate transparent to visible light). Specific examples include those disclosed as a light control plate in JP-A-64-77001 and those disclosed as a viewing angle limiting sheet in JP-A-2013-242550.
  • the anisotropic scattering layer is preferably one that strongly scatters light incident obliquely as compared to light incident vertically on the surface of this layer.
  • the light scattering layer a layer whose scattering characteristics depend on the wavelength of incident light is also preferable.
  • the scattering characteristics in the light scattering layer of blue light, which is phosphor excitation light derived from the light source, and the scattering characteristics in the light scattering layer of green light and red light emitted from the phosphor are different.
  • the wavelength dependence of such scattering characteristics can be controlled, for example, by adjusting the particle size of the light scattering particles.
  • Light control layer mainly using light refraction, reflection, or refraction and reflection As a light control layer mainly utilizing light refraction, reflection, or refraction and reflection, light is refracted, reflected, or refracted and reflected by the surface structure of at least one of the light emitting portion side surface and the wavelength conversion layer side surface.
  • the layer can be a layer that can refract, reflect, or refract and reflect light depending on the structure within the layer.
  • those that emit a unique light control action by the combination of refraction and reflection due to a regular structure such as a concavo-convex structure provided on the surface of the layer, and those that are unique due to the refraction and reflection action due to the regular structure provided in the layer Those that generate a light control action and combinations thereof can be used as the light control layer.
  • Examples of the layer that can refract, reflect, or refract and reflect light depending on the surface structure include a prism layer having a surface uneven shape.
  • a prism layer generally has directionality in a single layer, but it is also possible to cancel the directionality by stacking two prism layers so that the prism rows are orthogonal to each other. is there.
  • the apex angle of the convex part of the prism row, the refractive index of the prism layer, the light scattering characteristics of the material constituting the prism layer, the adjustment of the prism shape, the surface uneven structure is arranged on the light emitting part side surface, or the wavelength conversion layer side surface
  • the refraction and reflection of light by this layer can be controlled depending on whether it is disposed on the surface.
  • the prism layer having a surface uneven structure include those disclosed in JP 2008-530346 A as a brightness enhancement film, those disclosed in JP 2001-524225 A as brightness enhancement articles, and special tables. Examples thereof include those disclosed as microstructure-containing products or brightness enhancement films in JP-A-11-500071.
  • Examples of the prism sheet and a layer having a function similar to or more improved than the use of the prism sheet include those disclosed as a light control unit in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-103495 (triangular pyramid surface structure) In Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-235804, as a light control plate (having a conical surface structure), and as a viewing angle control optical member in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-116307.
  • those having an appropriately designed surface structure such as those having a microlens-like surface structure.
  • the surface structure that can be used as the light control layer is not limited to the above-described shape.
  • the surface structure can function as the light control layer, a prismatic shape, a hemispherical shape, a combination of a plurality of different shapes, and a fractal shape can be used. It may be a complicated shape such as a structure.
  • a layer capable of refracting, reflecting, or refracting and reflecting light depending on the surface structure in the plane direction (in-plane direction) of the substrate on the substrate (preferably a substrate transparent to visible light)
  • limits the light propagation of this can be mentioned.
  • a layer capable of refracting, reflecting, or refracting and reflecting light depending on the structure in the layer a plane direction of the substrate (preferably a substrate transparent to visible light) ( And a layer having a partition-like structure that restricts light propagation in the in-plane direction).
  • a layer having such a partition wall can exhibit an action of transmitting only a specific incident angle and emission angle and reflecting other components by the refraction and reflection action of the partition wall.
  • Specific examples of the layer having a partition wall include those disclosed as a viewing angle control sheet in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-279424 (a layer in which a partition wall is provided on a stripe), and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-338270.
  • an angle control sheet (a layer having a concave portion of a concavo-convex structure as a partition), and those used in combination with an absorption function, are disclosed as a viewing angle control sheet in JP-A-2006-84876, Examples disclosed in JP 2013-68855 A as an optical path control filter can be given.
  • the prism layer can have a function of condensing light incident from a surface opposite to the surface having the surface uneven structure onto the surface side having the surface uneven structure. From the viewpoint of further reducing the tint, it is preferable that the light control layer is arranged such that the surface on the light collecting side is directed toward the light emitting unit.
  • a reflective layer that does not function as a reflective polarizer can be used as the light control layer.
  • a selective reflection layer that does not function as a reflective polarizer can be produced by laminating a plurality of layers in a combination having no in-plane anisotropy in the interlayer refractive index difference.
  • a selective reflection layer having no polarization selectivity is laminated. Can be produced.
  • a selective reflection layer for example, a selective reflection layer (blue light selective reflection layer) having a reflection maximum wavelength in a wavelength band of blue light, and a selective reflection layer (green light having a reflection maximum wavelength in a wavelength band of green light).
  • Selective reflection layer and a selective reflection layer (red light selective reflection layer) having a reflection maximum wavelength in the wavelength band of red light.
  • two or more selective reflection layers can be laminated and used as a light control layer. Among these, it is preferable from the viewpoint of reducing tint to use a selective reflection layer that can selectively reflect light emitted from the phosphor contained in the wavelength conversion layer as a light control layer.
  • such a selective reflection layer may be used as a member disposed at a position closest to the wavelength conversion member on the light source side of the wavelength conversion layer or the wavelength conversion member including this layer. Is more preferable.
  • the half value width of the reflectance peak is preferably 100 nm or less, more preferably 80 nm or less, and further preferably 70 nm or less.
  • a normal reflection layer can function as a reflection layer for light in a wider wavelength range than a selective reflection layer.
  • such a reflective layer is also preferable as the light control layer.
  • Such a reflective layer is also used as a member disposed at a position closest to the wavelength conversion member on the light source side of the wavelength conversion layer or the wavelength conversion member including this layer, from the viewpoint of reduction in tint, More preferred.
  • a laminate of layers having different refractive indexes can be used as the light control layer.
  • a layer disclosed as an antireflection film in JP-A-2005-283730 can be used as a layer disclosed as an antireflection film in JP-A-2005-283730.
  • the light control layer of each aspect described above is a layer that can mainly exhibit an oblique incident light linear transmittance reduction function by the above-described action.
  • One or more of the actions may contribute.
  • a layer exhibiting retroreflectivity due to light refraction, reflection or refraction and reflection, and interference can be used as the light control layer.
  • the layer exhibiting retroreflectivity include those disclosed as a retroreflective article in JP-T-2002-538485.
  • a layer (light control layer) having an oblique incident light linear transmittance reduction function can be obtained by using a layer other than those described above, for example, a layer known as a retardation film, a polarizing film, a color filter, or the like. .
  • the thickness of the light control layer described above is, for example, 1 to 500 ⁇ m, but is not particularly limited as long as it can function as the light control layer.
  • the backlight unit can also include one or more of various members normally included in the backlight unit at any position.
  • a liquid crystal display device includes at least the above-described backlight unit and a liquid crystal panel.
  • the liquid crystal panel usually includes at least a viewing side polarizer, a liquid crystal cell, and a backlight side polarizer.
  • the driving mode of the liquid crystal cell is not particularly limited, and twisted nematic (TN), super twisted nematic (STN), vertical alignment (VA), in-plane switching (IPS), optically compensated bend cell (OCB) Various modes such as can be used.
  • the liquid crystal cell is preferably VA mode, OCB mode, IPS mode, or TN mode, but is not limited thereto.
  • the configuration shown in FIG. 2 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-262161 is given as an example.
  • the specific configuration of the liquid crystal display device is not particularly limited, and a known configuration can be adopted.
  • a liquid crystal cell having a liquid crystal layer sandwiched between substrates provided with electrodes on at least one of the opposite sides is provided, and the liquid crystal cell is arranged between two polarizers.
  • the liquid crystal display device includes a liquid crystal cell in which liquid crystal is sealed between upper and lower substrates, and displays an image by changing the alignment state of the liquid crystal by applying a voltage. Furthermore, it has an accompanying functional layer such as a polarizing plate protective film, an optical compensation member that performs optical compensation, and an adhesive layer as necessary.
  • a surface layer such as an undercoat layer may be disposed.
  • FIG. 5 illustrates an example of a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal display device 51 illustrated in FIG. 5 includes the backlight side polarizing plate 14 on the surface of the liquid crystal cell 21 on the backlight side.
  • the backlight-side polarizing plate 14 may or may not include the polarizing plate protective film 11 on the backlight-side surface of the backlight-side polarizer 12, but it is preferably included.
  • the backlight side polarizing plate 14 preferably has a configuration in which the polarizer 12 is sandwiched between two polarizing plate protective films 11 and 13.
  • the polarizing plate protective film on the side closer to the liquid crystal cell with respect to the polarizer is referred to as the inner side polarizing plate protective film
  • the polarizing plate protective film on the side farther from the liquid crystal cell with respect to the polarizer is referred to as the outer side polarizing plate. It is called a protective film.
  • the polarizing plate protective film 13 is an inner side polarizing plate protective film
  • the polarizing plate protective film 11 is an outer side polarizing plate protective film.
  • the backlight side polarizing plate may have a retardation film as an inner side polarizing plate protective film on the liquid crystal cell side.
  • a retardation film a known cellulose acylate film or the like can be used.
  • the liquid crystal display device 51 has a display-side polarizing plate 44 on the surface of the liquid crystal cell 21 opposite to the surface on the backlight side.
  • the display-side polarizing plate 44 has a configuration in which a polarizer 42 is sandwiched between two polarizing plate protective films 41 and 43.
  • the polarizing plate protective film 43 is an inner side polarizing plate protective film
  • the polarizing plate protective film 41 is an outer side polarizing plate protective film.
  • the backlight unit 1 included in the liquid crystal display device 51 is as described above.
  • liquid crystal cell the polarizing plate, the polarizing plate protective film, and the like constituting the liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention
  • those prepared by known methods and commercially available products can be used without any limitation.
  • it can.
  • the emission center wavelength (emission maximum) described below was determined with a spectrophotometer (UV-3150 manufactured by Shimadzu Corporation).
  • the following average molecular weight shall mean the average molecular weight calculated
  • GPC device HLC-8120 (manufactured by Tosoh): Column: TSK gel Multipore HXL-M (Tosoh, 7.8 mm ID (inner diameter) ⁇ 30.0 cm)
  • Eluent Tetrahydrofuran (THF)
  • This coating solution was applied onto the PET film with a roll toe roll using a die coater, and passed through a drying zone at 50 ° C. for 3 minutes. Thereafter, ultraviolet rays were irradiated in a nitrogen atmosphere (accumulated dose: about 600 mJ / cm 2 ), cured by ultraviolet curing, and wound up.
  • the thickness of the first organic layer formed on the support was 1 ⁇ m.
  • an inorganic layer (silicon nitride layer) was formed on the surface of the first organic layer using a roll-to-roll CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus.
  • Silane gas (flow rate 160 sccm), ammonia gas (flow rate 370 sccm), hydrogen gas (flow rate 590 sccm), and nitrogen gas (flow rate 240 sccm) were used as source gases.
  • a high frequency power supply having a frequency of 13.56 MHz was used as the power supply.
  • the film formation pressure was 40 Pa, and the ultimate film thickness was 50 nm.
  • the barrier film 10 in which the inorganic layer was laminated on the surface of the first organic layer was produced.
  • Quantum Dot-Containing Polymerizable Composition As a quantum dot-containing polymerizable composition, the following quantum dot dispersion liquid A is prepared, filtered through a polypropylene filter having a pore size of 0.2 ⁇ m, and then dried under reduced pressure for 30 minutes. Used as. The quantum dot concentration in the following toluene dispersion was 1% by mass. ⁇ Quantum dot dispersion A ⁇ 17.
  • Toluene dispersion of quantum dots 1 (emission maximum: 520 nm) 10.0 parts by mass Toluene dispersion of quantum dots 2 (emission maximum: 630 nm) 1.0 part by weight Lauryl methacrylate 80.8 parts by weight Trimethylolpropane triacrylate 18. 2 parts by mass Photopolymerization initiator 1.0 part by mass (Irgacure 819 (manufactured by BASF)) ⁇
  • the barrier film 10 produced by the above-described procedure was used as the first and second films, and the wavelength conversion member A was obtained by the production process described with reference to FIGS. 3 and 4. Specifically, the barrier film 10 is prepared as the first film, and the quantum dot-containing polymerizable composition is applied on the inorganic layer surface with a die coater while continuously transporting at a tension of 1 m / min and 60 N / m. A coating film having a thickness of 50 ⁇ m was formed. Next, the barrier film 10 with the coating film formed is wound around a backup roller, and another barrier film 10 is laminated on the coating film as a second barrier film in such a direction that the inorganic layer surface is in contact with the coating film.
  • the film was wound around a backup roller in a state where the coating film was sandwiched between the barrier films 10 (first and second films) and irradiated with ultraviolet rays while being continuously conveyed.
  • the diameter of the backup roller was ⁇ 300 mm, and the temperature of the backup roller was 50 ° C.
  • the irradiation amount of ultraviolet rays was 2000 mJ / cm 2 .
  • L1 was 50 mm, L2 was 1 mm, and L3 was 50 mm.
  • the coating film was cured by irradiation with the ultraviolet rays to form a cured layer (wavelength conversion layer), and a wavelength conversion member A was produced.
  • the thickness of the cured layer of the wavelength conversion member was about 50 ⁇ m.
  • An alignment film coating solution consisting of 10 parts by weight of polyvinyl alcohol and 371 parts by weight of water was applied to a glass 7059 manufactured by Corning Co., Ltd. on one side of the glass and dried to form an alignment film having a thickness of 1 ⁇ m.
  • a rubbing treatment was performed on the alignment film continuously in a direction parallel to the longitudinal direction of the glass.
  • a composition having the following composition was applied using a bar coater, dried at room temperature for 10 seconds, heated in an oven at 100 ° C. for 2 minutes (alignment aging), and further irradiated with ultraviolet rays for 30 seconds.
  • a cholesteric liquid crystal layer A having a thickness of 5.0 ⁇ m was formed.
  • Compound 8 8.2 parts by mass
  • Compound 9 0.3 parts by mass
  • the terminal fluorinated alkyl group-containing polymer having an optically active site (Compound A) 1.9 parts by mass Methyl ethyl ketone 24.0 parts by mass
  • This cholesteric liquid crystal layer When the cross section of A was observed with a scanning electron microscope, it had a structure having a helical axis in the normal direction of the layer and continuously changing the cholesteric pitch.
  • the cholesteric pitch when the cross section of the cholesteric liquid crystal layer is observed with a scanning electron microscope, the width in the layer normal direction of the light portion and the dark portion repeated twice (brightness, darkness, and darkness) is counted as one pitch.
  • the short wavelength side is defined as the x plane
  • the long wavelength side is defined as the y plane in the thickness direction of the cholesteric pitch
  • the cholesteric transmission spectrum was measured using AXOSCAN manufactured by AXOMETRIX, and the reflection maximum wavelength was obtained.
  • the cholesteric reflection maximum wavelength near the x-plane side was 410 nm
  • the cholesteric reflection maximum wavelength near the y-plane side was 700 nm.
  • a solute having the following composition was dissolved in methyl ethyl ketone (MEK) to prepare a coating solution for forming a first cholesteric liquid crystal layer containing a discotic liquid crystal compound.
  • MEK methyl ethyl ketone
  • the coating solution was adjusted so that the concentration and the coating amount were the following film thicknesses, coated on the alignment layer with a bar, kept at 70 ° C. for 2 minutes to evaporate the solvent, and then heated at 100 ° C. for 4 minutes. A uniform alignment state was obtained by heating and aging for one minute. Thereafter, the coating film was kept at 45 ° C. and then irradiated with ultraviolet rays using a high-pressure mercury lamp in a nitrogen atmosphere to form a cholesteric liquid crystal layer B.
  • the film thickness of the cholesteric liquid crystal layer B was 2.4 ⁇ m.
  • the reflection maximum wavelength was 600 nm.
  • a film such as a cellulose acylate film (for example, TD80UL manufactured by Fuji Film), preferably a long film having a total length of 100 meters or more may be used.
  • the use of a film in this manner is more preferable from the viewpoint of production suitability because it enables production with a so-called roll-to-roll.
  • the film to be used is not limited to the cellulose acylate film as long as it can transfer the cholesteric liquid crystal layer, and various films can be used.
  • multilayer film C (reflective polarizer) in which a plurality of layers having different refractive indexes are laminated
  • a total of 256 different two types of thermoplastic resin films are alternately laminated and multilayer coextruded to form a laminated film.
  • the following polyethylene terephthalate (PET) film has a refractive index of 1.84 in the stretching direction for stretching described below, a refractive index in the direction orthogonal to the stretching direction in the plane of 1.57, and a refractive index of 1 in the thickness direction. .57.
  • the refractive index of the following copolyester (coPEN) film of naphthalene dicarboxylic acid and terephthalic acid or isophthalic acid was 1.57 isotropically.
  • the PET film is used as the first layer, and the coPEN film is stacked as the second layer on the first layer. Thereafter, the PET film (odd number layer) and the coPEN film (even number layer) are alternately stacked.
  • the laminated film is divided into a total of 8 regions (membrane units), and the thickness of the odd layers, the even layers, and the total thickness of each membrane unit are adjusted by adjusting the spacing of the coextrusion slots. Each was controlled.
  • the produced laminated film was stretched only in the longitudinal direction at a stretching ratio of 4.0 times while being transported in the longitudinal direction of the film in an atmosphere of 90 ° C.
  • Table 1 shows the number of odd-numbered layers (PET film), the number of even-numbered layers (coPEN), the thickness of one layer, and the total thickness in each film unit in the laminated film (multilayer film C) thus obtained.
  • the membrane units are numbered as membrane units 1, 2,... From the lowermost layer to the outermost layer during lamination.
  • multilayer film D selective reflective polarizer
  • An odd-numbered layer is a polyethylene terephthalate (PEN) film
  • an even-numbered layer is a polyethylene terephthalate (PET) film
  • the layer structure is shown in the following table.
  • a multilayer film was obtained by performing multilayer co-extrusion in the same manner as in the production of the multilayer film C except for the points changed as shown in FIG. Thereafter, the multilayer film D was obtained by stretching the produced laminated film only in the longitudinal direction at a stretching ratio of 4.0 times while being conveyed in the longitudinal direction of the film in an atmosphere of 90 ° C.
  • Anisotropic Light Scattering Layer F As the anisotropic light scattering layer F, a commercially available light diffusive sheet (Lumisty Model No. MFZ-2555 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was prepared.
  • the cholesteric liquid crystal layer H and the cholesteric liquid crystal layer I are selective reflection polarizers having a single reflection peak (reflection maximum wavelength: see above) in the wavelength band of 430 to 680 nm in the reflection spectrum.
  • a cellulose acylate film (TD80UL manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) is used instead of Corning glass 7059, and the thickness of the cholesteric liquid crystal layer after UV irradiation is set to 2.
  • a cholesteric liquid crystal layer J was produced in the same manner as in the production of the cholesteric liquid crystal layer A except that the thickness was 9 ⁇ m.
  • the cholesteric reflection maximum wavelength near the x-plane side of the cholesteric liquid crystal layer J obtained by the same method as the measurement method performed on the cholesteric liquid crystal layer A was 410 nm, and the cholesteric reflection maximum wavelength near the y-plane side was 580 nm.
  • the reflection maximum wavelength was 450 nm.
  • Cholesteric liquid crystal layer I and cholesteric liquid crystal layer K were bonded using an adhesive (SK2057 manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.). At that time, the cholesteric liquid crystal layers I and K were bonded so that they were in contact with the adhesive. Thereafter, the PET film that is the base material of the cholesteric liquid crystal layer K was peeled off to obtain a laminate L in which two layers of cholesteric layers I and K were laminated on the cellulose acylate film.
  • the cholesteric liquid crystal layer A was a broadband reflection polarizer, and the cholesteric liquid crystal layers B, H, I, J, and the laminate L were confirmed to be narrow band reflection polarizers from the reflection spectrum. .
  • [Comparative Example 1] A commercially available liquid crystal television (REGZA (registered trademark) 50Z9X manufactured by Toshiba) equipped with a direct type backlight unit was disassembled, and the backlight unit was taken out.
  • the extracted backlight unit is equipped with a white LED as a light source, and is provided with a diffusion plate on the light emission side (liquid crystal panel side) and a reflection plate on the opposite side. After replacing all the white LEDs of the taken-out backlight unit with blue LEDs, after assembling the reflector plate, the light source, and the diffusing plate in this order toward the liquid crystal panel side, similar to the above-mentioned commercial television, 3. above the diffusion plate.
  • the wavelength conversion member A produced in the above is disposed, and the two prism sheets and the brightness enhancement film (DBEF (registered trademark) manufactured by 3M Co., Ltd.) included in the above-mentioned commercially available television are placed on the wavelength conversion member A, the prism sheet,
  • DBEF registered trademark
  • the backlight unit of Comparative Example 1 was produced by arranging the prism sheet and the brightness enhancement film in this order.
  • Examples 1 to 11 4. above.
  • Backlight units of Examples 1 to 11 were produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the constituent members including the respective light control layers produced in the above were arranged as shown in Table 3 below.
  • Luminance measurement of bright part In the state which displayed the white square like said (2), the brightness
  • the base material For the light control layer provided on the base material, only the base material is blank, and for the light control layer without the base material and the light control layer integrated with the base material, no sample (air) is blank, and oblique Table 5 shows that the linear light transmittance of the incident light is 5% or more lower than that of the blank, and A is less than 5%, and B is B.
  • glass is used for the cholesteric liquid crystal layers A and B, no sample is used for the multilayer films C and D, and no sample is used for the light scattering layer E, the anisotropic light scattering layer F, and the prism layer G.
  • H, I, J and laminate L a cellulose acylate film was used as a blank.
  • Example 1 When Example 1 and Example 2 are compared, the evaluation result with the tint of the black display portion shown in Table 4 is as follows in Example 1 having the function of reducing the oblique incident light linear transmittance in the wavelength band of blue light. A better dark portion luminance reduction effect is obtained. The present inventors consider that this is because light leakage to a dark display portion is suppressed by reducing the amount of blue stray light.
  • Example 2 Example 8, and Example 9 using cholesteric liquid crystal layers having different reflection maximum wavelengths, the reflection maximum wavelength is the wavelength band of the green light with respect to the evaluation result of the black display portion shown in Table 4 (Example 9) showed the best results.
  • Example 10 and Example 11 using a cholesteric liquid crystal layer (narrowband reflective polarizer) exhibiting a function of reducing the linear transmittance of oblique incident light with respect to blue light and green light are implemented using a broadband reflective polarizer.
  • Example 11 Compared to Example 1, it showed a better tinting reduction effect.
  • a light control layer in which the blue shift phenomenon of the multilayer film described above is adjusted by using two kinds of materials, a disc-shaped cholesteric liquid crystal compound and a rod-shaped cholesteric liquid crystal compound reflective layer in combination ( Example 11 having the laminate L) is also considered to be a particularly preferred embodiment, since the brightness of the bright part is also improved.
  • the present invention is useful in the field of manufacturing liquid crystal display devices.

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Abstract

本発明の一態様は、反射部材および光源を少なくとも含む発光部と、拡散部材および導光部材からなる群から選ばれる少なくとも一つの部材と、波長変換層と、を含み、発光部と波長変換層との間に、波長変換層側斜め方向から入射する斜め入射光の直線透過率を低減する機能を有する光制御層を更に含むローカルディミング制御可能なバックライトユニット、ならびにこのバックライトユニットを含む液晶表示装置に関する。

Description

バックライトユニットおよび液晶表示装置
 本発明は、バックライトユニット、およびこのバックライトユニットを備えた液晶表示装置に関する。
 液晶表示装置(以下、LCD(Liquid Crystal Display)とも言う)などのフラットパネルディスプレイは、消費電力が小さく、省スペースの画像表示装置として年々その用途が広がっている。液晶表示装置は、少なくともバックライトユニットと液晶セルとから構成され、通常、更に、バックライト側偏光板、視認側偏光板、等の部材が含まれる。
 バックライトユニットとしては、光源として、白色LED(Light-Emitting Diode)等の白色光源を含むものが広く用いられている。これに対し近年、白色光源に代えて、例えば青色LEDのような光源から発光された光と、光源から出射された光により励起され蛍光を発光する蛍光体を含む、光源とは別部材として配置された波長変換層からの発光とにより、白色光を具現化する新たなバックライトユニットが提案されている(特許文献1参照)。
 また、バックライトユニットの駆動制御に関しては、表示面に表示する画像に応じて出射光を局所的に消光または減光する、ローカルディミング(Local dimming)制御と呼ばれる技術が提案されている(特許文献2、3参照)。
特開2008-41706号公報 特開2004-212503号公報 特開2012-199041号公報
 特許文献1に記載されているバックライトユニットでは、より詳しくは、例えば、以下のように白色光が具現化される。
 光源から出射された光が、この光の光路上に配置された波長変換層に入射する。波長変換層に入射した光の中で、蛍光体に当たった光は蛍光体を励起させ、蛍光体に当たらずに波長変換層を通過した光は波長変換層の外に出射される(光源由来の出射光)。
 また、励起された蛍光体は、入射光とは異なる波長の光(蛍光)を発光する。蛍光体として、例えば黄色光を発光する蛍光体(黄色蛍光体)を用いれば黄色光が波長変換層から出射し、緑色光を発光する蛍光体(緑色蛍光体)を用いれば緑色光が出射し、赤色光を発光する蛍光体(赤色蛍光体)を用いれば赤色光が出射する。こうして波長変換層から、光源由来の出射光とは波長の異なる出射光(更なる出射光)を得ることができる。例えば、光源由来の出射光と更なる出射光とが混色されることにより、白色光が具現化される。各色光の混色に関して、例えば特許文献1の段落0033には、光源由来の出射光としての青色光と、更なる出射光としての黄色光、更なる出射光としての黄色光および赤色光、または更なる出射光としての緑色光および赤色光と、を混色することにより白色光を具現化することが提案されている。このように波長変換層に含まれる蛍光体からの発光を含む各色光を混色して白色光を具現化することは、液晶表示装置の表示面における輝度(単位面積当たりの明るさの程度)の向上および色再現域の拡大に有効である。
 一方、特許文献2、3に記載されているローカルディミング制御によれば、バックライトユニットから出射される光の中で、黒表示部分のように他の部分よりも暗く表示すべき部分に向けて出射される光を局所的に消光または減光すること(局所的な光量制御)により、暗く表示すべき部分の輝度を低下させることができる。これにより、暗く表示すべき部分と明るく表示すべき部分との明暗差を広げることができるため、液晶表示装置の表示面に表示される画像のコントラストを高める(鮮明な画像を表示する)ことが可能になる。また、局所的に消光または減光することにより、バックライトユニットの消費電力を低減することもできる。
 以上説明した通り、波長変換層を備えるバックライトユニット、ローカルディミング制御可能なバックライトユニットは、それぞれ各種の利点を有する。
 そこで本発明者らが、これら2つの技術を組み合わせてバックライトユニットを構成することを検討したところ、かかるバックライトユニットを備えた液晶表示装置では、暗く表示すべき部分が色味付く(例えば、暗く表示すべき部分の色座標が、明るく表示される部分の色座標から外れ、色味付きが生じる)現象が発生することが明らかとなった。このように意図せぬ色味付きは、表示される画像の画質低下の原因になるため、低減すべきである。
 そこで本発明の目的は、波長変換層を備えるローカルディミング制御可能なバックライトユニットを有する液晶表示装置において、暗く表示すべき部分の色味付きを低減するための手段を提供することにある。
 本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、以下のバックライトユニット:
 反射部材および光源を少なくとも含む発光部と、
 拡散部材および導光部材からなる群から選ばれる少なくとも一つの部材と、
 波長変換層と、
を含み、
 発光部と波長変換層との間に、波長変換層側斜め方向から入射する斜め入射光の直線透過率を低減する機能を有する光制御層を更に含む、ローカルディミング制御可能なバックライトユニット、
 を新たに見出し、本発明を完成させた。
 波長変換層とは、この層に入射した光とは波長の異なる光を出射する(波長変換する)ことができる層である。
 上記の波長変換層側斜め方向とは、光制御層の波長変換層側表面に対して鉛直方向以外の方向を意味する。かかる方向から光制御層に入射した光の、この方向と平行な方向における透過率を、上記の直線透過率(以下、「斜め入射光直線透過率」ともいう。)と定義する。そして、斜め入射光直線透過率を低減する機能(以下、「斜め入射光直線透過率低減機能」とも記載する。)とは、光制御層があることにより、光制御層がない場合と比べて、斜め入射光直線透過率を5%以上低減する機能をいう。斜め入射光直線透過率を低減することができれば、光制御層の光源側表面に対して鉛直方向以外の方向に出射する出射光(以下、「斜め出射光」とも記載する。)の光量を低減することができる。この点については、更に後述する。斜め入射光直線透過率は、一般的な分光光度計により測定することができる。分光光度計の一例としては、例えば、島津製作所製UV-3150を挙げることができる。斜め入射光直線透過率低減機能を測定する波長は、任意の波長であり、好ましくは430~680nmの青色光~赤色光の波長帯域にある1つ以上の波長である。この点についても、更に後述する。
 また、ローカルディミング制御可能なバックライトユニットとは、このバックライトユニットが液晶表示装置に組み込まれたときに、液晶表示装置の表示面に表示する画像に応じて、バックライトユニットから液晶セルに向かって出射される出射光を局所的に消光または減光することが可能な制御機構(ローカルディミング制御機構)を有するバックライトユニットを意味するものとする。上記制御機構は、例えば、表示面において黒表示される部分の後方に位置する光源(例えばLED)を消灯するか、またはこの光源からの発光光量を他の光源の発光光量より下げることにより、ローカルディミング制御を行うことができる。詳細は後述する。
 一態様では、光制御層は、光の干渉、散乱、屈折および反射からなる群から選ばれる1つ以上の作用により上記機能を示す層である。
 一態様では、光制御層は、反射偏光子である。ここで反射偏光子とは、あらゆる方向に振動しながら入射する光のうち、特定の偏光方向に振動する光のみ透過させ、他の偏光方向に振動する光は反射する偏光子をいうものとする。
 一態様では、反射偏光子は、コレステリック液晶性を有するポリマー層である。
 一態様では、反射偏光子は、屈折率の異なる層が複数積層された多層膜である。
 一態様では、光制御層は、光散乱層である。
 一態様では、光散乱層は、異方性光散乱層である。
 一態様では、光制御層は、発光部側の表面に凹凸形状を有するプリズム層である。
 一態様では、光源は、単一ピークの光を発光する光源である。
 一態様では、光源は、青色光を発光する青色光源である。
 一態様では、波長変換層は、励起光により励起され蛍光を発光する蛍光体を含む。
 一態様では、波長変換層は、少なくとも、励起光により励起され赤色光を発光する蛍光体および励起光により励起され緑色光を発光する蛍光体を含む。
 一態様では、上記蛍光体は、量子ドットである。
 一態様では、上記バックライトユニットは、拡散部材および導光部材からなる群から選ばれる少なくとも一つの部材として、少なくとも拡散部材を含み、拡散部材と波長変換層との間に、光制御層を有する。
 一態様では、上記バックライトユニットは、拡散部材および導光部材からなる群から選ばれる少なくとも一つの部材として、少なくとも拡散部材を含み、拡散部材と発光部との間に、光制御層を有する。
 一態様では、上記バックライトユニットは、直下型バックライトユニットである。
 本発明の更なる態様は、上記バックライトユニットと、液晶セルと、を少なくとも含む液晶表示装置に関する。
 本発明によれば、波長変換層を備えるローカルディミング制御可能なバックライトユニットを有する液晶表示装置において、黒表示部分のように暗く表示すべき部分の色味付きを低減することが可能となる。
図1は、本発明の一態様にかかるバックライトユニットを含む液晶表示装置の一部構成を示す説明図である。 色味付きの発生原因に関する本発明者らによる推察の説明図である。 図3は、波長変換部材の製造装置の一例の概略構成図である。 図4は、図3に示す製造装置の部分拡大図である。 図5は、本発明の一態様にかかる液晶表示装置の一例を示す。
 以下の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本発明および本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
 また、本発明および本明細書中、ピークの「半値幅」とは、ピーク高さ1/2でのピークの幅のことを言う。また、430~480nmの波長帯域に発光中心波長を有する光を青色光と呼び、520~560nmの波長帯域に発光中心波長を有する光を緑色光と呼び、600~680nmの波長帯域に発光中心波長を有する光を赤色光と呼ぶ。
 また、角度(例えば「90°」等の角度)、およびその関係(例えば「直交」、「平行」等)については、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。例えば、厳密な角度±10°未満の範囲内であることなどを意味し、厳密な角度との誤差は、5°以下であることが好ましく、3°以下であることがより好ましい。
[バックライトユニット]
 本発明の一態様は、
 反射部材および光源を少なくとも含む発光部と、
 拡散部材および導光部材からなる群から選ばれる少なくとも一つの部材と、
 波長変換層と、
を含み、
 発光部と波長変換層との間に、波長変換層側斜め方向から入射する斜め入射光の直線透過率を低減する機能を有する光制御層を更に含む、ローカルディミング制御可能なバックライトユニット、
 に関する。
 以下は、本発明を何ら限定するものではないが、上記バックライトユニットにより、先に記載した、暗く表示すべき部分における色味付きの低減が可能となる理由について、以下のように推察している。
 本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、色味付きの発生原因は、下記(1)、(2)の一方または両方にあるのではないかと考えるに至った。
(1)波長変換層は、好ましくは蛍光体を含む。蛍光体は、通常、等方的に光を発光する性質を有する。そのため、波長変換層から発光された光の一部は、液晶表示装置の表示面側ではなく、発光部側にも出射される。こうして波長変換層から発光部側に向けて出射された光は、発光部に含まれる反射部材により反射され、戻り光として表示面側に戻される。例えば、光源から出射される青色光と波長変換層において発光される緑色光および赤色光との混色により白色光を具現化するバックライトユニットを有する液晶表示装置では、こうして表示面側に戻される戻り光は、例えば波長変換層における発光による緑色光と赤色光とが混色された黄色光である。このような戻り光が表示面の暗く表示すべき部分に入射することが、暗く表示すべき部分が色味付く(例えば黄色に色味付く)ことの原因になり得ると、本発明者らは考えている。
 以上の発生原因に関する本発明者らによる推察の説明図を、図2に示す。図2には、反射板(反射部材)111、光源112a、112bを含む発光部101および波長変換層113を含むバックライトユニット100、液晶パネル114が示されている。明るく表示すべき部分は114a、暗く表示すべき部分は114bである。波長変換層113には、蛍光体1000が含まれている。なお図2では、明るく表示すべき部分、暗く表示すべき部分、および蛍光体を、それぞれ1つのみ、光源は2つのみ示しているが、あくまでも説明の便宜のためであり、本発明を何ら限定するものではない。各層や構成部材の厚みや形状についても同様であり、図2に示す態様に本発明は何ら限定されるものではない。また、図2には、液晶表示装置に通常含まれる各種部材(例えば、液晶セル、偏光板、拡散板(拡散部材)、導光板(導光部材)等)は省略し示していない。光源112a、112bのうち、光源112bは、暗く表示すべき部分114bの背面に位置する光源であり、ローカルディミング制御機構(図示せず)により消灯されているか、または光源112aよりも発光光量が低減されている。蛍光体1000は、光源112aからの発光により励起され蛍光を発光する。模式的に、蛍光体1000が等方的に発光することが細矢印で、発光部側に出射される出射光および反射板111により反射される戻り光が太矢印で示されている。図2に示すように、蛍光体1000が発光し発光部101側に出射された光1001が反射板111により反射された戻り光1002が、液晶パネル114の暗く表示すべき部分114bに入射することが、先に記載したように暗く表示すべき部分における色味付きの発生原因であると考えられる。なお図2には、説明の便宜のために蛍光体は1つのみ示しているが、異なる発光特性を有する2種の蛍光体(例えば緑色蛍光体、赤色蛍光体)を含む波長変換層113を有する態様でも、先に説明したように、混色による色味付きが発生すると、本発明者らは推察している。
(2)光源から出射された光(例えば青色光)は、波長変換層や、波長変換層の出射側に任意に輝度向上等のために設けられる各種の部材(例えばプリズムシート)によって発光部側に反射または後方散乱され得る。このような光が、上記(1)と同様に発光部に含まれる反射部材により反射されて戻り光として(換言すると、いわゆる迷光(stray light)となり)波長変換層に入射し、表示面の暗く表示すべき部分の後方で波長変換層の蛍光体を励起させ蛍光を発光させることも、暗く表示すべき部分が色味付く(例えば、上記迷光により励起された緑色蛍光体および赤色蛍光体が発光した蛍光の混色による黄色に色味付く)ことの原因になり得ると、本発明者らは考えている。
 そこで本発明者らは更に鋭意検討を重ねた結果、発光部と波長変換層との間に、光制御層を設けた上記バックライトユニットを新たに見出した。かかるバックライトユニットにより、先に記載した、暗く表示すべき部分における色味付きの低減が可能になる理由は、光制御層により上述の戻り光の光量を低減することが可能になるためであると、本発明者らは考えている。より詳しくは、一例に関して、図面に基づき以下に説明する。
 図1は、本発明の一態様にかかるバックライトユニットを含む液晶表示装置の一部構成を示す説明図である。図中の符号および各構成要素については、特記しない限り、図2と同様である。
 図2と図1との違いは、光制御層120の有無である。蛍光体1000から発光された蛍光の中で、発光部101側に出射された光(斜め入射光)1001は、光制御層120なしでは、図2に示すように、戻り光1002をもたらすが、先に記載した機能を有する光制御層120により、斜め出射光2001の光量が、光制御層120がない場合と比べ低減される。したがって、戻り光1002の光量も低減することができる。このことが、上記(1)を発生原因として暗く表示すべき部分において色味付きが発生することを抑制できる理由と、本発明者らは考えている。
 また、本発明者らは、光制御層が、光源から出射された光が波長変換層側から発光部側に向かって斜め方向に反射または後方散乱する光量を低減することが、上記の迷光の光量を低減することに寄与すると推察している。そしてその結果、上記(2)を発生原因として暗く表示すべき部分において色味付きが発生することを抑制することが可能になると、本発明者らは考えている。
 ただし、以上の記載は本発明者らによる推察を含むものであり、本発明を何ら限定するものではない。
 以下、上記バックライトユニットについて、更に詳細に説明する。
<1.発光部、拡散部材、導光部材>
 発光部は、反射部材および光源を少なくとも含む。また、バックライトユニットでは、通常、発光部の出射側(液晶パネル側)に、拡散部材および導光部材からなる群から選択される一つ以上の部材が配置される。バックライトユニットは、発光部の構成により、直下型とエッジライト型とに分類される。直下型バックライトユニットは、通常、反射部材と、反射部材上に配置された複数の光源と、光源から発光された光を拡散し出射する拡散部材(通常、拡散板、拡散シート等と呼ばれる。)と、を少なくとも含む。一方、エッジライト型バックライトユニットでは、通常、導光部材(通常、導光板と呼ばれる。)の側面側に光源が配置され、導光部材の出射面側とは反対に反射部材が配置される。更に、導光部材の出射面側に、拡散部材が配置されることもある。
 上記バックライトユニットにおける発光部、拡散部材、導光部材については、例えば、特許3416302号、特許3363565号、特許4091978号、特許3448626号に記載の構成等、公知の構成を何ら制限なく採用することができる。光源については、詳細は後述する。
<2.ローカルディミング制御機構>
 上記バックライトユニットは、ローカルディミング制御可能なものであり、そのための制御機構(ローカルディミング制御機構)を含む。ローカルディミング制御機構は、例えば、表示面に表示される画像に関する情報を受信し、受信した情報に応じたローカルディミング信号を生成するローカルディミング信号生成手段、ローカルディング信号生成手段からのローカルディミング信号を受信し、受信したローカルディング信号に基づき光源の局所的な光量制御(例えば、直下型バックライトユニットにおいて一部の光源を消灯)する局所的光量制御手段等、公知のローカルディミング制御機構に含まれる各種構成を備えることができる。それらについて、例えば直下型バックライトユニットにおけるローカルディミング制御機構については、特許第4914481号、特開2004-212503号公報等、エッジライト型バックライトユニットにおけるローカルディミング制御機構については、特開2012-199041号公報等の、公知技術を参照することができる。ローカルディミング制御の容易性の観点からは、複数の光源の一部を消灯または光量低減することによりローカルディミング制御が可能となるため、直下型バックライトユニットが好ましい。
<3.波長変換層>
(3-1.蛍光体)
 波長変換層は、好ましくは、蛍光体を少なくとも一種含む。蛍光体は、励起光により励起され蛍光を発光することができ、例えば、光源から発光され波長変換層に入射する光により励起され蛍光を発光する。蛍光体は、励起光とは異なる波長の蛍光を発光する(波長変換する)ことができるため、波長変換層は、入射光とは異なる波長の光を出射することができる。
 上記発光部に含まれる光源は、一態様では、単一ピークの光を発光する光源である。ここで単一ピークの光を発光するとは、発光スペクトルに、白色光源のように2つ以上のピークが出現するのではなく、発光中心波長を発光極大とするピークが1つのみ存在することを意味する。一態様では、そのような光源から出射される単色光を、波長変換層の蛍光体から発光される他の色の光と混色することにより、白色光を具現化することができる。具体的な一態様では、光源として、430nm~480nmの波長帯域に発光中心波長を有する青色光を発光するもの、例えば、青色光を発光する青色発光ダイオード(青色LED)を用いることができる。青色光を発光する光源を用いる場合、波長変換層に、少なくとも、励起光により励起され緑色光を発光する蛍光体と、赤色光を発光する蛍光体が含まれることが好ましい。これにより、光源から発光され波長変換層を通過した青色光と、波長変換層から発光される緑色光および赤色光により、白色光を具現化することができる。
 または他の態様では、光源として、300nm~430nmの波長帯域に発光中心波長を有する紫外光を発光するもの、例えば、紫外線発光ダイオードを用いることができる。この場合、波長変換部材には、励起光により励起され緑色光を発光する蛍光体、励起光により励起され赤色光を発光する蛍光体とともに、励起光により励起され青色光を発光する蛍光体が含まれることが好ましい。これにより、波長変換層から発光される青色光、緑色光および赤色光により、白色光を具現化することができる。
 また他の態様では、発光ダイオードに替えてレーザー光源を使用することもできる。
 また、別の一態様では、発光スペクトルに2つ以上のピークが出現する光源が用いられる場合もある。そのような光源としては、例えば、上述した単一ピークの光を発光する光源に、付随的に蛍燐光体を加えてより長波域の発光帯を付与した光源が挙げられる。具体例としては、青色光を発光する発光素子に微量の黄色蛍光体を組合せることにより青色光と黄色光とを発光する光源(例えばLED)等が例示される。
 このように各色光を混色することにより白色光を具現化するバックライトユニットにおいて、ローカルディミング制御を行うと暗く表示すべき部分が色味付く点に関する本発明者らによる推察は、先に記載した通りである。このような色味付きを、発光部と波長変換層との間に光制御層を配置することにより、低減することができる。光制御層の詳細については、後述する。
 蛍光体としては、励起光により励起され蛍光を発光するものであれば、何ら制限なく用いることができる。蛍光体は、有機蛍光体であっても無機蛍光体であってもよく、これらの一種以上を用いることができる。無機蛍光体としては、酸化物蛍光体、硫化物蛍光体、希土類蛍光体、量子ドット蛍光体、量子ロッド蛍光体等を挙げることができる。各種蛍光体の中で、量子ドットは、色再現性の向上等の点で優れると言われており、上記波長変換層に含まれる蛍光体として好ましい。量子ドット(Quantum Dot、QD、量子点とも呼ばれる。)は、例えば、ナノオーダーのサイズを有する半導体結晶(半導体ナノ結晶)粒子、または半導体ナノ結晶表面が有機リガンドで修飾された粒子、もしくは半導体ナノ結晶表面がポリマー層で被覆された粒子である。量子ドットの発光波長は、通常、粒子の組成、サイズ、ならびに組成およびサイズにより調整することができる。量子ドットは、公知の方法で合成することができ、また市販品としても入手可能である。詳細については、例えばUS2010/123155A1、特表2012-509604号公報、米国特許第8425803号、特開2013-136754号公報、WO2005/022120、特表2006-521278号公報、特表2010-535262号公報、特表2010-540709号公報等を参照できる。
(3-2.波長変換層の作製方法)
 以上記載した蛍光体は、波長変換層において、通常、マトリックス中に含まれる。マトリックスは、通常、重合性組成物を光照射等により重合させた重合体(有機マトリックス)である。波長変換部材の形状は特に限定されるものではない。例えば、波長変換層は、そのままでバックライトユニットに含まれていてもよく、後述するバリアフィルム等の一層以上の他の層との積層体(波長変換部材)として、上記バックライトユニットに含まれていてもよい。具体的には、蛍光体を含む重合性組成物(硬化性組成物)を適当な基材上に塗布し、次いで光照射等により硬化処理を施すことにより、波長変換層を得ることができる。
 蛍光体は、波長変換層を形成するための重合性組成物(塗布液)に粒子の状態で添加してもよく、溶媒に分散した分散液の状態で添加してもよい。分散液の状態で添加することが、蛍光体の粒子の凝集を抑制する観点から、好ましい。ここで使用される溶媒は、特に限定されるものではない。蛍光体は、上記塗布液の全量100質量部に対して、例えば0.01~10質量部程度添加することができる。
 重合性組成物の調製に用いる重合性化合物は特に限定されるものではない。重合性化合物は、一種用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。重合性組成物全量に占める全重合性化合物の含有量は、10~99.99質量%程度とすることが好ましい。好ましい重合性化合物の一例としては、硬化後の硬化被膜の透明性、密着性等の観点からは、単官能または多官能(メタ)アクリレートモノマー、そのポリマー、プレポリマー等の単官能または多官能(メタ)アクリレート化合物を挙げることができる。なお本発明および本明細書において、「(メタ)アクリレート」との記載は、アクリレートとメタクリレートとの少なくとも一方、または、いずれかの意味で用いるものとする。「(メタ)アクリロイル」等も同様である。
 単官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、アクリル酸およびメタクリル酸、それらの誘導体、より詳しくは、(メタ)アクリル酸の重合性不飽和結合((メタ)アクリロイル基)を分子内に1個有するモノマーを挙げることができる。それらの具体例については、WO2012/077807A1段落0022を参照できる。
 上記(メタ)アクリル酸の重合性不飽和結合((メタ)アクリロイル基)を1分子内に1個有するモノマーと共に、(メタ)アクリロイル基を分子内に2個以上有する多官能(メタ)アクリレートモノマーを併用することもできる。その詳細については、WO2012/077807A1段落0024を参照できる。また、多官能(メタ)アクリレート化合物として、特開2013-043382号公報段落0023~0036に記載のものを用いることもできる。更に、特許第5129458号明細書段落0014~0017に記載の一般式(4)~(6)で表されるアルキル鎖含有(メタ)アクリレートモノマーを使用することも可能である。
 多官能(メタ)アクリレートモノマーの使用量は、重合性組成物に含まれる重合性化合物の全量100質量部に対して、塗膜強度の観点からは、5質量部以上とすることが好ましく、組成物のゲル化抑制の観点からは、95質量部以下とすることが好ましい。また、同様の観点から、単官能(メタ)アクリレートモノマーの使用量は、重合性組成物に含まれる重合性化合物の全量100質量部に対して、5質量部以上、95質量部以下とすることが好ましい。
 好ましい重合性化合物としては、エポキシ基、オキセタニル基等の開環重合可能な環状エーテル基等の環状基を有する化合物も挙げることができる。そのような化合物としてより好ましくは、エポキシ基を有する化合物(エポキシ化合物)を有する化合物を挙げることができる。エポキシ化合物については、特開2011-159924号公報段落0029~0033を参照できる。
 上記重合性組成物は、重合開始剤として、公知のラジカル重合開始剤やカチオン重合開始剤を含むことができる。重合開始剤については、例えば、特開2013-043382号公報段落0037、特開2011-159924号公報段落0040~0042を参照できる。重合開始剤は、重合性組成物に含まれる重合性化合物の全量の0.1モル%以上であることが好ましく、0.5~5モル%であることがより好ましい。
 波長変換層は、以上記載した成分、および任意に添加可能な公知の添加剤を含む層であれば、形成方法は特に限定されるものではない。以上説明した成分、および必要に応じて添加される一種以上の公知の添加剤を、同時または順次混合して調製した組成物を、適当な基材上に塗布した後に光照射、加熱等の重合処理を施し重合硬化させることにより、マトリックス中に蛍光体を含む波長変換層を形成することができる。添加剤の使用量は特に限定されるものではなく、適宜設定可能である。また、組成物の粘度等のために、必要に応じて溶媒を添加してもよい。この場合に使用される溶媒の種類および添加量は、特に限定されるものではない。例えば溶媒として、有機溶媒を一種または二種以上混合して用いることができる。
 上記重合性組成物を、適当な基材上に塗布し、必要に応じて乾燥させ溶媒を除去するとともに、その後、光照射等により重合硬化させて、波長変換層を得ることができる。塗布方法としてはカーテンコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、印刷コーティング法、スプレーコーティング法、スロットコーティング法、ロールコーティング法、スライドコーテティング法、ブレードコーティング法、グラビアコーティング法、ワイヤーバー法等の公知の塗布方法が挙げられる。また、硬化条件は、使用する重合性化合物の種類や重合性組成物の組成に応じて、適宜設定することができる。
 上記重合性組成物の重合処理は、どのような方法により行ってもよいが、一態様として、重合性組成物を2枚の基材間に挟持した状態で行うことができる。かかる重合処理を含む波長変換部材の製造工程の一態様を、図面を参照し以下に説明する。ただし、本発明は、下記態様に限定されるものではない。
 図3は、波長変換部材の製造装置100の一例の概略構成図であり、図4は、図3に示す製造装置の部分拡大図である。図3、4に示す製造装置100を用いる波長変換部材の製造工程は、
 連続搬送される第一の基材(以下、「第一のフィルム」とも記載する。)の表面に、蛍光体を含有する重合性組成物を塗布し塗膜を形成する工程と、
 塗膜の上に、連続搬送される第二の基材(以下、「第二のフィルム」とも記載する。)をラミネートし(重ねあわせ)、第一のフィルムと第二のフィルムとで塗膜を挟持する工程と、
 第一のフィルムと第二のフィルムとで塗膜を挟持した状態で、第一のフィルム、および第二のフィルムの何れかをバックアップローラに巻きかけて、連続搬送しながら光照射し、塗膜を重合硬化させて波長変換層(硬化層)を形成する工程と、
 を少なくとも含む。第一の基材、第二の基材のいずれか一方として酸素や水分に対するバリア性を有するバリアフィルムを用いることにより、片面がバリアフィルムにより保護された波長変換部材を得ることができる。また、第一の基材および第二の基材として、それぞれバリアフィルムを用いることにより、波長変換層の両面がバリアフィルムにより保護された波長変換部材を得ることができる。
 より詳しくは、まず、図示しない送出機から第一のフィルム10が塗布部20へと連続搬送される。送出機から、例えば、第一のフィルム10が1~50m/分の搬送速度で送り出される。但し、この搬送速度に限定されない。送出される際、例えば、第一のフィルム10には、20~150N/mの張力、好ましくは30~100N/mの張力が加えられる。
 塗布部20では、連続搬送される第一のフィルム10の表面に蛍光体を含有する重合性組成物(以下、「塗布液」とも記載する。)が塗布され、塗膜22(図4参照)が形成される。塗布部20では、例えば、ダイコーター24と、ダイコーター24に対向配置されたバックアップローラ26とが設置されている。第一のフィルム10の塗膜22の形成される表面と反対の表面をバックアップローラ26に巻きかけて、連続搬送される第一のフィルム10の表面にダイコーター24の吐出口から塗布液が塗布され、塗膜22が形成される。ここで塗膜22とは、第一のフィルム10上に塗布された重合処理前の塗布液をいう。
 本実施の形態では、塗布装置としてエクストルージョンコーティング法を適用したダイコーター24を示したが、これに限定されない。例えば、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法またはロールコーティング法等、種々の方法を適用した塗布装置を用いることができる。
 塗布部20を通過し、その上に塗膜22が形成された第一のフィルム10は、ラミネート部30に連続搬送される。ラミネート部30では、塗膜22の上に、連続搬送される第二のフィルム50がラミネートされ、第一のフィルム10と第二のフィルム50とで塗膜22が挟持される。
 ラミネート部30には、ラミネートローラ32と、ラミネートローラ32を囲う加熱チャンバー34とが設置されている。加熱チャンバー34には第一のフィルム10を通過させるための開口部36、および第二のフィルム50を通過させるための開口部38が設けられている。
 ラミネートローラ32に対向する位置には、バックアップローラ62が配置されている。塗膜22の形成された第一のフィルム10は、塗膜22の形成面と反対の表面がバックアップローラ62に巻きかけられ、ラミネート位置Pへと連続搬送される。ラミネート位置Pは第二のフィルム50と塗膜22との接触が開始する位置を意味する。第一のフィルム10はラミネート位置Pに到達する前にバックアップローラ62に巻きかけられることが好ましい。仮に第一のフィルム10にシワが発生した場合でも、バックアップローラ62によりシワがラミネート位置Pに達するまでに矯正され、除去できるからである。したがって、第一のフィルム10がバックアップローラ62に巻きかけられた位置(接触位置)と、ラミネート位置Pまでの距離L1は長い方が好ましく、例えば、30mm以上が好ましく、その上限値は、通常、バックアップローラ62の直径とパスラインとにより決定される。
 本実施の形態では重合処理部60で使用されるバックアップローラ62とラミネートローラ32とにより第二のフィルム50のラミネートが行われる。即ち、重合処理部60で使用されるバックアップローラ62が、ラミネート部30で使用するローラとして兼用される。ただし、上記形態に限定されるものではなく、ラミネート部30に、バックアップローラ62と別に、ラミネート用のローラを設置し、バックアップローラ62を兼用しないようにすることもできる。
 重合処理部60で使用されるバックアップローラ62をラミネート部30で使用することで、ローラの数を減らすことができる。また、バックアップローラ62は、第一のフィルム10に対するヒートローラとしても使用できる。
 図示しない送出機から送出された第二のフィルム50は、ラミネートローラ32に巻きかけられ、ラミネートローラ32とバックアップローラ62との間に連続搬送される。第二のフィルム50は、ラミネート位置Pで、第一のフィルム10に形成された塗膜22の上にラミネートされる。これにより、第一のフィルム10と第二のフィルム50とにより塗膜22が挟持される。ラミネートとは、第二のフィルム50を塗膜22の上に重ねあわせ、積層することをいう。
 ラミネートローラ32とバックアップローラ62との距離L2は、第一のフィルム10と、塗膜22を重合硬化させた波長変換層(硬化層)28と、第二のフィルム50と、の合計厚みの値以上であることが好ましい。また、L2は第一のフィルム10と塗膜22と第二のフィルム50との合計厚みに5mmを加えた長さ以下であることが好ましい。距離L2を合計厚みに5mmを加えた長さ以下にすることより、第二のフィルム50と塗膜22との間に泡が侵入することを防止することができる。ここでラミネートローラ32とバックアップローラ62との距離L2とは、ラミネートローラ32の外周面とバックアップローラ62の外周面との最短距離をいう。
 ラミネートローラ32とバックアップローラ62の回転精度は、ラジアル振れで0.05mm以下、好ましくは0.01mm以下である。ラジアル振れが小さいほど、塗膜22の厚み分布を小さくすることができる。
 また、第一のフィルム10と第二のフィルム50とで塗膜22を挟持した後の熱変形を抑制するため、重合処理部60のバックアップローラ62の温度と第一のフィルム10の温度との差、およびバックアップローラ62の温度と第二のフィルム50の温度との差は30℃以下であることが好ましく、より好ましくは15℃以下、最も好ましくは同じである。
 バックアップローラ62の温度との差を小さくするため、加熱チャンバー34が設けられている場合には、第一のフィルム10、および第二のフィルム50を加熱チャンバー34内で加熱することが好ましい。例えば、加熱チャンバー34には、図示しない熱風発生装置により熱風が供給され、第一のフィルム10、および第二のフィルム50を加熱することができる。
 第一のフィルム10が、温度調整されたバックアップローラ62に巻きかけられることにより、バックアップローラ62によって第一のフィルム10を加熱してもよい。
 一方、第二のフィルム50については、ラミネートローラ32をヒートローラとすることにより、第二のフィルム50をラミネートローラ32で加熱することができる。
 ただし、加熱チャンバー34、およびヒートローラは必須ではなく、必要に応じで設けることができる。
 次に、第一のフィルム10と第二のフィルム50とにより塗膜22が挟持された状態で、重合処理部60に連続搬送される。図面に示す態様では、重合処理部60における重合処理は光照射により行われるが、塗布液に含まれる重合性化合物が加熱により重合するものである場合には、温風の吹き付け等の加熱により、重合処理を行うことができる。
 バックアップローラ62と、バックアップローラ62に対向する位置には、光照射装置64が設けられている。バックアップローラ62と光照射装置64と間を、塗膜22を挟持した第一のフィルム10と第二のフィルム50とが連続搬送される。光照射装置により照射される光は、塗布液に含まれる光重合性化合物の種類に応じて決定すればよく、一例としては、紫外線が挙げられる。紫外線を発生する光源として、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることができる。光照射量は塗膜の重合硬化を進行させ得る範囲に設定すればよく、例えば、一例として100~10000mJ/cm2の照射量の紫外線を塗膜22に向けて照射することができる。
 重合処理部60では、第一のフィルム10と第二のフィルム50とにより塗膜22を挟持した状態で、第一のフィルム10をバックアップローラ62に巻きかけて、連続搬送しながら光照射装置64から光照射を行い、塗膜22を硬化させて波長変換層(硬化層)28を形成することができる。
 本実施の形態では、第一のフィルム10側をバックアップローラ62に巻きかけて、連続搬送したが、第二のフィルム50をバックアップローラ62に巻きかけて、連続搬送させることもできる。
 バックアップローラ62に巻きかけるとは、第一のフィルム10および第二のフィルム50の何れかが、あるラップ角でバックアップローラ62の表面に接触している状態をいう。したがって、連続搬送される間、第一のフィルム10および第二のフィルム50はバックアップローラ62の回転と同期して移動する。バックアップローラ62へ巻きかけは、少なくとも紫外線が照射されている間であればよい。
 バックアップローラ62は、円柱状の形状の本体と、本体の両端部に配置された回転軸とを備えている。バックアップローラ62の本体は、例えば、φ200~1000mmの直径を有している。バックアップローラ62の直径φについて制限はない。カール変形と、設備コストと、回転精度とを考慮すると直径φ300~500mmであることが好ましい。バックアップローラ62の本体に温度調節器を取り付けることにより、バックアップローラ62の温度を調整することができる。
 バックアップローラ62の温度は、光照射時の発熱と、塗膜22の硬化効率と、第一のフィルム10と第二のフィルム50のバックアップローラ62上でのシワ変形の発生と、を考慮して、決定することができる。バックアップローラ62は、例えば、10~95℃の温度範囲に設定することが好ましく、15~85℃であることがより好ましい。ここでローラに関する温度とは、ローラの表面温度をいうものとする。
 ラミネート位置Pと光照射装置64との距離L3は、例えば30mm以上とすることができる。
 光照射により塗膜22は硬化層28となり、第一のフィルム10と硬化層28と第二のフィルム50とを含む波長変換部材70が製造される。波長変換部材70は、剥離ローラ80によりバックアップローラ62から剥離される。波長変換部材70は、図示しない巻取機に連続搬送され、次いで巻取機により波長変換部材70はロール状に巻き取られる。
 以上、波長変換部材の製造工程の一態様について説明したが、本発明は上記態様に限定されるものではない。例えば、蛍光体を含む重合性組成物を基材上に塗布し、その上に更なる基材をラミネートすることなく、必要に応じて行われる乾燥処理の後、重合処理を施すことにより波長変換層(硬化層)を作製してもよい。作製された波長変換層には、一層以上の他の層を、公知の方法により積層することもできる。また、詳細を後述する光制御層を基材とすることも可能である。
 波長変換層の総厚は、好ましくは1~500μmの範囲であり、より好ましくは10~120μmの範囲である。また、波長変換層は、二層以上の異なる発光特性を示す蛍光体を異なる層に含む積層構造であってもよく、二種以上の異なる発光特性を示す蛍光体を同一の層に含んでいてもよい。
(3-3.波長変換層と積層され得る層、支持体)
 上記波長変換層は、波長変換層のみ、または波長変換層に加えて後述する支持体を有する積層体としてバックライトユニットに含まれていてもよい。または、波長変換層の少なくとも一方の主表面に、無機層および有機層からなる群から選ばれる少なくとも一層を有することもできる。そのような無機層および有機層としては、後述のバリアフィルムを構成する無機層および有機層を挙げることができる。
-支持体-
 波長変換層を含む積層体(波長変換部材)は、強度向上、成膜の容易性等のため、支持体を有していてもよい。支持体は、波長変換層に隣接してまたは直接接する層として含まれていてもよく、後述のバリアフィルムの基材フィルムとして含まれていてもよい。波長変換部材において、支持体は、後述の無機層、および支持体がこの順となるように含まれていてもよく、波長変換層、後述の無機層、後述の有機層、および支持体がこの順となるように含まれていてもよい。有機層と無機層との間、二層の有機層の間、または二層の無機層の間に、支持体を配してもよい。また、支持体は、波長変換部材中に1つまたは2つ以上含まれていてもよく、波長変換部材は、支持体、波長変換層、支持体がこの順で積層された構造を有していてもよい。支持体としては、可視光に対して透明である透明支持体であることが好ましい。ここで可視光に対して透明とは、可視光領域における光線透過率が、80%以上、好ましくは85%以上であることをいう。透明の尺度として用いられる光線透過率は、JIS-K7105に記載された方法、すなわち積分球式光線透過率測定装置を用いて全光線透過率および散乱光量を測定し、全光線透過率から拡散透過率を引いて算出することができる。支持体については、特開2007-290369号公報段落0046~0052、特開2005-096108号公報段落0040~0055を参照できる。支持体の厚さは、ガスバリア性、耐衝撃性等の観点から、10~500μmの範囲内、中でも20~400μmの範囲内、特に25~150μmの範囲内であることが好ましい。
 支持体は上述の基材として用いることもできる。また、支持体は上述の第一のフィルムおよび第二のフィルムのいずれか、または双方に用いることもできる。第一のフィルムおよび第二のフィルムの双方が支持体であるとき、同一であっても異なっていてもよい。
-バリアフィルム-
 波長変換部材は、バリアフィルムを含むことが好ましい。バリアフィルムとは、酸素を遮断するガスバリア機能を有するフィルムである。バリアフィルムが、水蒸気を遮断する機能を有していることも好ましい。
 バリアフィルムは、波長変換層に隣接してまたは直接接する層として波長変換部材に含まれていることが好ましい。また、バリアフィルムは、波長変換部材中に1つまたは2つ以上含まれていてもよく、波長変換部材は、バリアフィルム、波長変換層、バリアフィルムがこの順で積層された構造を有していることが好ましい。
 波長変換部材において、波長変換層はバリアフィルムを基材として形成されていてもよい。また、バリアフィルムは上述の第一のフィルムおよび第二のフィルムのいずれか、または双方に用いることもできる。第一のフィルムおよび第二のフィルムの双方がバリアフィルムであるとき、同一であっても異なっていてもよい。
 バリアフィルムとしては、公知のいずれのバリアフィルムであってもよく、例えば以下に説明するバリアフィルムであってもよい。
 バリアフィルムは、通常、少なくとも無機層を含んでいればよく、基材フィルムおよび無機層を含むフィルムであってもよい。基材フィルムについては、上記の支持体の記載を参照できる。バリアフィルムは、基材フィルム上に少なくとも一層の無機層1層と少なくとも一層の有機層を含むバリア積層体を含むものであってもよい。このように複数の層を積層することにより、より一層バリア性を高めることができる。他方、積層する層の数が増えるほど、波長変換部材の光透過率は低下する傾向があるため、良好な光透過率を維持し得る範囲で、積層数を増やすことが望ましい。具体的には、バリアフィルムは、可視光領域における全光線透過率が80%以上であり、かつ酸素透過度が1cm3/(m2・day・atm)以下であることが好ましい。ここで、上記酸素透過度は、測定温度23℃、相対湿度90%の条件下で、酸素ガス透過率測定装置(MOCON社製、OX-TRAN 2/20:商品名)を用いて測定した値である。また、可視光領域とは、380~780nmの波長領域をいうものとし、全光線透過率とは、可視光領域にわたる光透過率の平均値を示す。
 バリアフィルムの酸素透過度は、より好ましくは、0.1cm3/(m2・day・atm)以下、より好ましくは、0.01cm3/(m2・day・atm)以下である。可視光領域における全光線透過率は、より好ましくは90%以上である。酸素透過度は低いほど好ましく、可視光領域における全光線透過率は高いほど好ましい。
-無機層-
 「無機層」とは、無機材料を主成分とする層であり、好ましくは無機材料のみから形成される層である。これに対し、有機層とは、有機材料を主成分とする層であって、好ましくは有機材料が50質量%以上、更には80質量%以上、特に90質量%以上を占める層を言うものとする。
 無機層を構成する無機材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、金属、または無機酸化物、窒化物、酸化窒化物等の各種無機化合物を用いることができる。無機材料を構成する元素としては、ケイ素、アルミニウム、マグネシウム、チタン、スズ、インジウムおよびセリウムが好ましく、これらを一種または二種以上含んでいてもよい。無機化合物の具体例としては、酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化スズ、酸化インジウム合金、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化チタンを挙げることができる。また、無機層として、金属膜、例えば、アルミニウム膜、銀膜、錫膜、クロム膜、ニッケル膜、チタン膜を設けてもよい。
 上記の材料の中でも、窒化ケイ素、酸化ケイ素、または酸化窒化ケイ素が特に好ましい。これらの材料からなる無機層は、有機層との密着性が良好であることから、バリア性をより一層高くすることができるからである。
 無機層の形成方法としては、特に限定されず、例えば成膜材料を蒸発ないし飛散させ被蒸着面に堆積させることができる各種成膜方法を用いることができる。
 無機層の形成方法の例としては、無機酸化物、無機窒化物、無機酸化窒化物、金属等の無機材料を、加熱して蒸着させる真空蒸着法;無機材料を原料として用い、酸素ガスを導入することにより酸化させて、蒸着させる酸化反応蒸着法;無機材料をターゲット原料として用い、アルゴンガス、酸素ガスを導入して、スパッタリングすることにより、蒸着させるスパッタリング法;無機材料にプラズマガンで発生させたプラズマビームにより加熱させて、蒸着させるイオンプレーティング法等の物理気相成長法(Physical Vapor Deposition法)、酸化ケイ素の蒸着膜を成膜させる場合は、有機ケイ素化合物を原料とするプラズマ化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition法)等が挙げられる。蒸着は、支持体、基材フィルム、波長変換層、有機層などを基板としてその表面に行えばよい。
 無機層の厚さは、例えば1nm~500nmであり、5nm~300nmであることが好ましく、10nm~150nmの範囲であることがより好ましい。無機層の膜厚が、上述した範囲内であることにより、良好なバリア性を実現しつつ、無機層における反射を抑制することができ、光透過率がより高い波長変換部材を提供することができるからである。
 波長変換部材において、波長変換層に隣接している、好ましくは波長変換層に直接接している無機層が少なくとも一層含まれていることが好ましい。波長変換層の両面に無機層が直接接していることも好ましい。
-有機層-
 有機層としては、特開2007-290369号公報段落0020~0042、特開2005-096108号公報段落0074~0105を参照できる。なお有機層は、カルドポリマーを含むことが好ましい。これにより、有機層と隣接する層との密着性、特に、無機層とも密着性が良好になり、より一層優れたガスバリア性を実現することができるからである。カルドポリマーの詳細については、特開2005-096108号公報段落0085~0095を参照できる。有機層の膜厚は、0.05μm~10μmの範囲内であることが好ましく、中でも0.5~10μmの範囲内であることが好ましい。有機層がウェットコーティング法により形成される場合には、有機層の膜厚は、0.5~10μmの範囲内、中でも1μm~5μmの範囲内であることが好ましい。また、ドライコーティング法により形成される場合には、0.05μm~5μmの範囲内、中でも0.05μm~1μmの範囲内であることが好ましい。ウェットコーティング法またはドライコーティング法により形成される有機層の膜厚が上述した範囲内であることにより、無機層との密着性をより良好なものとすることができるからである。
 無機層、有機層のその他詳細については、特開2007-290369号公報、特開2005-096108号公報、更にUS2012/0113672A1の記載を参照できる。
 有機層と無機層との間、二層の有機層の間、または二層の無機層の間を、公知の接着層により貼り合わせてもよい。光透過率向上の観点からは、接着層は少ないほど好ましく、接着層が存在しないことがより好ましい。
<4.光制御層>
 次に、以上説明した発光部と波長変換層との間に配置される光制御層の詳細を記載する。
 光制御層が示す斜め入射光直線透過率低減機能については、先に記載した通りである。なお光制御層は、斜め入射光直線透過率低減機能とともに、全光線透過率を低減する機能を有していてもよい。斜め入射光直線透過率低減機能は、光制御層による光の干渉、散乱、屈折および反射からなる群から選ばれる1つ以上の作用により実現されることが好ましい。
 上記作用からなる群から選ばれる1つ以上により斜め入射光直線透過率低減機能を示すことができる光制御層の具体的態様について、以下に説明する。ただし、本発明は下記具体的態様に限定されるものではなく、斜め入射光直線透過率低減機能を有する各種態様の光制御層が、上記バックライトユニットに含まれ得る。
 一態様では、上記バックライトユニットは、拡散部材および導光部材からなる群から選ばれる少なくとも一つの部材として、少なくとも拡散部材を含み、拡散部材と波長変換層との間に、光制御層を有する。
 また、他の一態様では、上記バックライトユニットは、拡散部材および導光部材からなる群から選ばれる少なくとも一つの部材として、少なくとも拡散部材を含み、拡散部材と発光部との間に、光制御層を有する。
 光制御層、波長変換層等の配置の態様については、更に後述する。
(4-1.主に光の干渉を利用する光制御層)
 光制御層の一態様は、主に、光の干渉により斜め入射光直線透過率低減機能を示すことができる層を挙げることができる。そのような光制御層としては、例えば、規則性を持って設けられた屈折率分布や誘電率分布によって、複数の光線同士を互いに干渉させるものを利用することができる。また、干渉作用は、通常、作用する光の波長に依存性があることを利用し、公知の光学設計により、特定の波長帯域の光のみに対して選択的に干渉作用を示す層を、光制御層として用いることもできる。
 上記光制御層は、一態様では、反射偏光子である。なお、反射偏光子に対し、液晶パネルに通常配置される偏光子(視認側偏光子、バックライト側偏光子)は、液晶セルを透過する光のON、OFFを行うための偏光子であって、通過しない光を吸収する性質を有する偏光子(吸収偏光子)である。以下において、特記しない限り、偏光子とは、吸収偏光子をいうものとする。また、偏光板とは、反射偏光子または吸収偏光子を含み、その他に保護フィルム等の他の構成要素を含み得る部材をいうものとする。特記しない限り、偏光板とは、吸収偏光子を含む偏光板をいうものとする。
(4-1-1.コレステリック液晶性を有するポリマー層)
 主に光の干渉を利用する光制御層の一態様としては、コレステリック液晶性を有するポリマー層(以下コレステリック液晶層とも呼ぶ)を挙げることができる。コレステリック液晶化合物は、この化合物に対して光が垂直に入射するときと入射角を傾けて入射するときとでは波長選択性が異なることを利用して、その螺旋方向と螺旋ピッチを適切に調整することにより、特定の円偏光成分のみを反射し、他方の円偏光成分を透過する特性を示すことができる。このような特性を有するコレステリック液晶化合物を含むコレステリック液晶層は、光制御層として好適である。コレステリック液晶層の形成のためには、例えば富士フイルム研究報告研究報告No.50(2005年)pp.60に記載されたコレステリック液晶化合物などを好適に用いることができる。また、例えば螺旋ピッチは、キラル剤の添加量を変えることによって容易に調整可能である。具体的には富士フイルム研究報告No.50(2005年)pp.60-63に詳細な記載がある。また、コレステリック液晶層を位相差フィルムやその他の光学フィルム等と組み合わせることにより、特定範囲の入射角で入射した光には高い直線透過率を示し、それ以外の入射角では反射性を発現するような機能を付与することもできる。
 キラル剤としては、例えば、「液晶デバイスハンドブック」第3章4-3項、TN、STN用カイラル剤、199頁、日本学術振興会第一42委員会編(1989)に記載のキラル剤等の公知のキラル剤を用いることができる。また、キラル剤については、特開2014-119605公報段落0054~0055の記載も参照できる。
-コレステリック液晶化合物-
 コレステリック液晶化合物は、一態様では、棒状液晶化合物であることができる。また他の一態様では、円盤状液晶化合物であることができる。また、コレステリック液晶化合物は、重合性コレステリック液晶化合物であってもよい。重合性コレステリック液晶化合物とは、一分子中に1つ以上の重合性基を有するコレステリック液晶化合物であって、一分子中に重合性基を2つ以上有する多官能性化合物であってもよく、一分子中に重合性基を1つ有する単官能性化合物であってもよい。重合性コレステリック液晶化合物が有する重合性基は、重合反応し得る基であればよく、特に限定されるものではない。
 棒状液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。
 重合性棒状液晶化合物としては、例えば、Makromol. Chem., 190巻、2255頁(1989年)、Advanced Materials 5巻、107頁(1993年)、米国特許4683327号、同5622648号、同5770107号、WO95/22586号、同95/24455号、同97/00600号、同98/23580号、同98/52905号、特開平1-272551号公報、同6-16616号公報、同7-110469号公報、同11-80081号公報、および特開2001-328973号公報等に記載の化合物を用いることができる。
 棒状液晶化合物としては、例えば、特表平11-513019号公報や特開2007-279688号公報に記載のものも好ましく用いることができる。
 円盤状液晶化合物は、特に限定されるものではないが、例えば、特開2007-108732号公報や特開2010-244038号公報に記載の化合物を好ましい化合物として挙げることができる。
 以下に、円盤状液晶化合物の好ましい例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 また、コレステリック液晶化合物としては、液晶ポリマーを使用することもできる。 液晶ポリマーとしては、例えばポリエステル等の主鎖型液晶ポリマー、アクリル主鎖やメタクリル主鎖、シロキサン主鎖等からなる側鎖型液晶ポリマー、低分子カイラル剤含有のネマチック液晶ポリマー、キラル成分導入の液晶ポリマー、ネマチック系とコレステリック系の混合液晶ポリマーなどの適宜なものを用いることができる。取扱性等の点よりは、ガラス転移温度が30~150℃のものが好ましい。
 コレステリック液晶層の形成は、偏光分離板に必要に応じポリイミドやポリビニルアルコール、SiOの斜方蒸着層等の適宜な配向膜を介して直接塗布する方式、透明フィルムなどからなる液晶ポリマーの配向温度で変質しない支持体に必要に応じ配向膜を介して塗布する方式などの適宜な方式で行うことができる。支持体としては、偏光の状態変化を防止する点などより位相差が可及的に小さいものを用いることが好ましい。また配向膜を介したコレステリック液晶層の重畳方式なども採用することができる。
 液晶ポリマーの塗布は、溶剤による溶液や加熱による溶融液等の液状物としたものを、ロールコーティング方式やグラビア印刷方式、スピンコート方式などの適宜な方式で展開する方法などにより行うことができる。
-その他の成分-
 コレステリック液晶層を形成するために用いられる組成物は、コレステリック液晶化合物の他、キラル剤、配向制御剤、重合開始剤、配向助剤等のその他の成分を含有していてもよい。
 配向制御剤としては、例えば、特開2005-99248号公報の段落0092および段落0093に例示されている化合物、特開2002-129162号公報の段落0076~0078および段落0082~0085に例示されている化合物、特開2005-99248号公報の段落0094および段落0095に例示されている化合物、特開2005-99248号公報の段落0096に例示されている化合物を挙げることができる。
 また、配向制御剤としては、フッ素系配向制御剤を用いることもできる。フッ素系配向制御剤としては、例えば、特開2013-203827号公報段落0100に示されている一般式(I)で表される化合物を好ましいものとして挙げることができる。かかる化合物の詳細については、特開2013-203827号公報段落0101~0108を参照できる。
 光重合開始剤の例には、α-カルボニル化合物(米国特許第2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許第2448828号明細書記載)、α-炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許第2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許第3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp-アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許第3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60-105667号公報、米国特許第4239850号明細書記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書記載)、アシルフォスフィンオキシド化合物(特公昭63-40799号公報、特公平5-29234号公報、特開平10-95788号公報、特開平10-29997号公報記載)等が挙げられる。
 コレステリック液晶層の作製方法については、公知技術を何ら制限なく適用することができる。例えば、コレステリック液晶層は、特開平1-133003号、特許3416302号、特許3363565号、特開平8-271731号の各公報に記載の方法により作製することができる。一例として、例えば、特開平8-271731号公報段落0012~0015を参照できる。
 以上記載したコレステリック液晶層は、一態様では、反射偏光子として機能することができる。反射偏光子は、ある波長帯域の光に対して選択的に反射偏光子としての機能を発揮する選択反射偏光子(狭帯域反射偏光子)であることができる。
 これに対し、通常の反射偏光子は、選択反射偏光子と比べ幅広い波長域の光に対して反射偏光子として機能することができる反射偏光子(広帯域反射偏光子)である。光制御層としては、そのような反射偏光子(広帯域反射偏光子)を使用することもできる。広帯域反射偏光子も、波長変換層またはこの層を含む波長変換部材に、発光部側で最も近い位置に配置される部材として用いることが、色味付きの低減の観点からは、より好ましい。
 なお本発明および本明細書中、広帯域反射偏光子とは、430~680nmの波長帯域全域にわたって15%以上の反射率を示す反射偏光子をいう。これに対し、狭帯域反射偏光子とは、430~680nmの波長帯域において反射率が15%を下回る波長ないし波長域を有する反射偏光子をいう。
 選択反射偏光子としては、例えば、青色光の波長帯域に反射極大波長を有する選択反射偏光子(青色光選択反射偏光子)、緑色光の波長帯域に反射極大波長を有する選択反射偏光子(緑色光選択反射偏光子)、赤色光の波長帯域に反射極大波長を有する選択反射偏光子(赤色光選択反射偏光子)を挙げることができる。また、二種以上の選択反射偏光子を積層して光制御層として用いることもできる。
 一態様では、波長変換層に含まれる蛍光体が発光する光を選択的に反射することができる選択反射偏光子を光制御層として用いることが、色味付き低減の観点からは、好ましい。更に、そのような選択反射偏光子は、波長変換層またはこの層を含む波長変換部材の光源側で、波長変換部材に最も近い位置に配置される部材として用いることが、色味付きの低減の観点からは、より好ましい。
 また他の一態様では、選択反射偏光子は、反射スペクトルにおいて、430~560nmの青色光~緑色光の波長帯域に反射極大波長を有する反射ピークを少なくとも1つ有することが好ましい。なお本発明および本明細書において、反射特性は、特記しない限り、直入射光(正面から入射する光)に対して規定される反射特性とする。これに対し、選択反射偏光子は、一般に、斜め入射光に対する反射ピークは、直入射光に対する反射ピークより短波長側にシフトする傾向がある。したがって、例えば青色光を出射する光源を用いる場合に前述の(2)を発生原因とする色味付きを低減するためには、直入射光に対して青色光~緑色光の波長帯域に反射極大波長を有する反射ピークを少なくとも1つ有する選択反射偏光子により、先に記載した迷光の光量を低減することができると考えられる。
 ところで、前述の(1)、(2)の発生原因による色味付きの両方を低減するためには、一態様では、広帯域で光制御作用を有する光制御層が有効であるとも考えられる。他方、暗く表示すべき部分の輝度抑制と明るく表示すべき部分の正面輝度との両立の観点からは、狭帯域で光制御作用を有する光制御層の光制御作用の波長依存性を適切に設定することが好ましいことが、本発明者らにより新たに見出された。この点を考慮すると、光制御層として、選択反射偏光子を用いることは好ましい。一例として、選択反射偏光子は、430~680nmの青色光~赤色光の波長帯域に単一の反射ピークを有し、この反射ピークの反射極大波長が520~560nmの緑色光の波長帯域にあることが好ましい。かかる反射偏光子は、上述の理由から、青色光の迷光の光量を低減できると考えられるからである。
 以上記載した反射偏光子および選択反射偏光子の詳細は、反射偏光子および選択反射偏光子がコレステリック液晶層以外の態様にも適用されるものとする。例えば、反射偏光子および選択反射偏光子が、後述する屈折率の異なる層が複数積層された多層膜である態様にも適用される。
(4-1-2.屈折率の異なる層が複数積層された多層膜)
 主に光の干渉を利用する光制御層の一態様としては、屈折率の異なる層が複数積層された多層膜を挙げることができる。かかる多層膜は、一態様では、反射偏光子として機能することができる。層間屈折率差に面内異方性がある組み合わせで複数の層を積層することにより、反射偏光子としての機能を有する多層膜を得ることができる。なお、かかる多層膜に含まれる複数の層は、少なくとも隣接する二層の屈折率が異なればよく、屈折率が同じ層が、他の一層以上を介して複数含まれていてもよく、そのような態様も好ましい。なお本発明において屈折率とは、フラウンホーファーのe線(546.1nm)に対する屈折率をいうものとする。
 多層膜を構成する層は、無機層であっても、有機層であってもよい。例えば、屈折率の異なる材料(高屈折率材料、低屈折率材料)を順次積層して構成された誘電体多層膜を好適に利用できる。更に、誘電体多層膜の層構成に金属膜を追加した金属/誘電体多層膜としてもよい。なお、上記多層膜は、EB(Electron Beam)蒸着(電子ビーム共蒸着)、スパッタ等の公知の成膜方法により基材上に複数の成膜材料を堆積することにより形成可能である。
 また、有機層を含む多層膜は、塗布、ラミネート等の公知の成膜方法により形成可能である。有機層としては、例えば延伸フィルムを用いることができる。
 二層以上の延伸フィルムの積層体(多層膜)については、例えば、米国特許第5,882,774号、特開2012-237853号公報等を参照できる。また、そのような積層体としては、例えば住友スリーエム社製DBEF(登録商標)等の市販品を用いてもよい。屈折率に異方性を持つ延伸フィルムを用いることにより、反射偏光子として機能することができる多層膜を得ることができる。特に、屈折率異方性の異なる二層の延伸フィルムを重畳した多層膜は、それら二層の延伸フィルムの厚み方向屈折率差を制御することによって、斜め入射光直線透過率低減機能を発揮するように設計することができる。
 また、例えば、屈折率の異なる二層の無機層を交互に重畳した多層膜が、バンドパスフィルターやコールドミラーとして知られている。また、屈折率の異なる二層の有機層を交互に重畳した多層膜も知られている。これら多層膜も、光制御層として好適である。そのような多層膜としては、特開2011-39277号公報に視野角制御フィルムとして開示されているもの、特開平8-332450号公報にマルチカラー干渉コーティングとして開示されているもの等が例示される。特に、屈折率の異なる二層の有機層を交互に重畳した多層膜は、それら二層の有機層の厚み方向屈折率差を制御することによって、斜め入射光直線透過率低減機能を発揮するように設計することができる。
 選択反射偏光子を多層膜として作製する場合には、反射すべき波長帯域が決定すれば、かかる波長帯域の光を選択的に反射する多層膜の層構成(成膜材料の組み合わせ、各層の膜厚)は公知の膜設計法により定めることができる。
(4-1-3.主に光の干渉を利用する光制御層の他の具体的態様)
 主に光の干渉を利用する光制御層の他の具体的態様としては、基材(好ましくは可視光に対して透明な基材)の上または内部に、基材とは異なる屈折率を有する材料または金属等の反射性材料を微細化して配置し、それらを整列させることによって光干渉作用を発揮することができる反射性の偏光分離素子を設けることもできる。そのような反射性の偏光分子素子としては、例えば、特表2002-502503号公報に方向制御偏光子として開示されているもの、特開2011-53705号公報に方向制御偏光子として開示されているもの等を挙げることができる。そのような反射性の偏光分離素子には、ワイヤーグリッド偏光子と呼ばれるものも包含される。ワイヤーグリッド偏光子として市販されているものを、光制御層として用いることもできる。
(4-2.主に光の散乱を利用する光制御層)
 光制御層の他の一態様としては、光散乱層を挙げることもできる。光散乱層は、主に光の散乱により、斜め入射光直線透過率低減機能を示すことができる層である。
 光散乱層の一態様は、入射した光をランダムな方向に方向転換してある分布を持った散乱光として出射する機能を有する光散乱性フィルム、またはそのようなフィルムの2層以上の積層体である。そのような光散乱性フィルムとしては、公知のものが種々使用できる。例えば、光散乱性粒子をバインダーと混合したものを基材上(好ましくは可視光に対して透明な基材上)に塗設したフィルムや、光散乱性粒子を基材内(好ましくは可視光に対して透明な基材内)に含有させたフィルム、基材(好ましくは可視光に対して透明な基材)の表面をブラスト法や転写法などで粗面化して光散乱性を付与したフィルム、層分離などを用いて自己生成的に層分離構造を形成して光散乱性を付与したフィルムなどである。光散乱性フィルムは、入射光に対する、鏡面反射、拡散反射、直線透過、拡散透過、および吸収の成分を定義できるフィルムである。上記各成分は、日本工業規格に定められている鏡面反射率、拡散反射率、直線透過率、拡散透過率(直線透過率と拡散透過率との和を全光線透過率と言う)、吸収率により規定されるものであり、斜め入射光直線透過率低減機能を示すことができるように、これらの値を適宜設定すればよい。光散乱層の具体的態様としては、公知の光散乱性フィルム(光拡散(性)フィルムまたはシート、光拡散体等とも呼ばれる)、例えば、特開2003-107214号公報に光拡散性シートとして開示されているもの、特開2007-249185号公報に光拡散体として開示されているもの、特開2009-223135号公報に光拡散フィルムとして開示されているもの、特開平7-216328号公報に記載の光拡散性粘着剤組成物から形成される層、WO2011/074648号公報に光拡散性シートとして開示されているもの、等を例示できる。
 また、光散乱層としては、特定の入射角または出射角に対してのみ特異的な散乱特性や出射光特性を有する光散乱層も好ましい。そのような光散乱層を、異方性光散乱層と呼ぶ。例えば、層の表面に垂直に入射する光に対しては散乱性が無く、入射角を傾けて入射した光には強い散乱性を示す光散乱層は、光制御層として好ましい異方性光散乱層である。このような異方性光散乱層としては、例えば、上述した公知の光散乱性フィルムにおいて光散乱性粒子や層分離構造を異方性とし、かつ、それらが適度に配向するように作製したフィルムや、基材(好ましくは可視光に対して透明な基材)の内部に光散乱性の樹脂をパターン状に設けたフィルムが例示される。具体例としては、例えば、特開昭64-77001号公に光制御板として開示されているもの、特開2013-242550号公報に視野角制限シートとして開示されているもの等を例示できる。
 異方性散乱層としては、この層の表面に鉛直に入射する光と比べて斜めに入射する光を強く散乱するものが好ましい。
 また、光散乱層としては、散乱特性が入射光の波長に依存するものも好ましい。例えば、一例として、光源由来の蛍光体励起光である青色光の光散乱層における散乱特性と、蛍光体が発光した緑色光および赤色光の光散乱層における散乱特性とが、異なることが好ましい。そのような散乱特性の波長依存性は、例えば、光散乱性粒子の粒径を調整することによって制御することができる。
(4-3.主に光の屈折、反射、または屈折および反射を利用する光制御層)
 主に光の屈折、反射、または屈折および反射を利用する光制御層としては、発光部側表面、波長変換層側表面の少なくとも一方の表面構造により、光を屈折、反射、または屈折および反射することができる層、層内の構造により光を屈折、反射、または屈折および反射することができる層を挙げることができる。例えば、層の表面に設けられた凹凸構造等の規則的な構造による屈折と反射の組合せによって特異な光線制御作用を発するもの、層内に設けられた規則的な構造による屈折・反射作用によって特異な光線制御作用を発するもの、およびそれらの組合せを、光制御層として用いることができる。
 表面構造によって光を屈折、反射、または屈折および反射することができる層としては、表面凹凸形状を有するプリズム層を挙げることができる。そのようなプリズム層(一般に、プリズムシートと呼ばれる。)は、単層では一般に方向性を有するが、プリズム層を、プリズム列が直交するように2層重ねることにより方向性を打ち消すことも可能である。また、プリズム列の凸部の頂角やプリズム層の屈折率、プリズム層を構成する材料の光散乱特性やプリズム形状の調整、表面凹凸構造を発光部側表面に配置するか波長変換層側表面に配置するか等によって、この層による光の屈折や反射を制御することができる。表面凹凸構造を有するプリズム層としては、例えば、特表2008-530346号公報に輝度向上フィルムとして開示されているもの、特表2001-524225号公報に輝度向上物品として開示されているもの、特表平11-500071にミクロ構造含有製品または輝度増強フィルムとして開示されているもの等を例示することができる。
 プリズムシートおよびその複数の使用と同様の機能、またはより改良された機能を有する層としては、例えば、特開2012-103495号公報に光線制御ユニットとして開示されているもの(三角錐状の表面構造を有するもの)、特開平6-235804号公報に光線制御板として開示されているもの(円錐状の表面構造を有するもの)、特開2002-116307号公報に視野角制御光学部材として開示されているもの(マイクロレンズ状の表面構造を有するもの)等の、表面構造を適宜設計したものを例示することができる。
 ただし、光制御層として利用可能な表面構造は、上述の形状に限られず、光制御層として機能することができる限り、角柱状や半球状等の形状、および異なる複数の形状の組合せや、フラクタル構造などの複雑な形状であってもよい。
 表面構造によって光を屈折、反射、または屈折および反射することができる層としては、基材(好ましくは可視光に対して透明な基材)の上に基材の平面方向(面内方向)への光伝播を制限する隔壁状の構造を有する層を挙げることができる。また、層内の構造によって光を屈折、反射、または屈折および反射することができる層としては、基材(好ましくは可視光に対して透明な基材)の内部に、基材の平面方向(面内方向)への光伝播を制限する隔壁状の構造を有する層を挙げることができる。そのような隔壁を有する層は、隔壁が有する屈折・反射作用によって、特定の入射角・出射角のみを透過させ、それ以外の成分を反射する作用を示すことができる。上記隔壁を有する層の具体例としては、特開2007-279424号公報に視野角制御シートとして開示されているもの(いわゆるストライプ上に隔壁を設けた層)、特開2005-338270号公報に視野角制御シートとして開示されているもの(凹凸構造の凹部を隔壁とした層)、また、吸収作用と併用したものとしては特開2006-84876号公報に視野角制御シートとして開示されているものや特開2013-68855号公報に光路制御フィルタとして開示されているものが例示できる。
 主に光の屈折、反射、または屈折および反射を利用する光制御層としては、一方の面から入射した光を他方の面側に集光する機能を有するものがある。例えば上記プリズム層は、表面凹凸構造を有する面と反対の面から入射した光を、表面凹凸構造を有する面側に集光する機能を有することができる。色味付きの更なる低減の観点からは、かかる光制御層は、このように光が集光される側の表面を、発光部側に向けて配置することが好ましい。
 また、コレステリック液晶層や多層膜として、反射偏光子としては機能しない反射層を、光制御層として用いることもできる。例えば、層間屈折率差に面内異方性のない組み合わせで複数の層を積層することにより、反射偏光子としては機能しない(偏光選択性のない)選択反射層を作製することができる。または、右円偏光または左円偏光の一方を透過し他方を反射するコレステリック液晶層と、この逆の透過・反射特性を示すコレステリック液晶層とを積層することにより、偏光選択性のない選択反射層を作製することができる。
 そのような選択反射層としては、例えば、青色光の波長帯域に反射極大波長を有する選択反射層(青色光選択反射層)、緑色光の波長帯域に反射極大波長を有する選択反射層(緑色光選択反射層)、赤色光の波長帯域に反射極大波長を有する選択反射層(赤色光選択反射層)を挙げることができる。また、二種以上の選択反射層を積層して光制御層として用いることもできる。
 中でも、波長変換層に含まれる蛍光体が発する光を選択的に反射することができる選択反射層を光制御層として用いることが、色味付き低減の観点からは、好ましい。更に、そのような選択反射層は、波長変換層またはこの層を含む波長変換部材の光源側で、波長変換部材に最も近い位置に配置される部材として用いることが、色味付きの低減の観点からは、より好ましい。
 なお、選択反射層は、反射率のピークの半値幅は、100nm以下であることが好ましく、80nm以下であることがより好ましく、70nm以下であることが更に好ましい。
 これに対し、通常の反射層は、選択反射層と比べ幅広い波長域の光に対して反射層として機能し得る。光制御層としては、そのような反射層も、もちろん好ましい。そのような反射層も、波長変換層またはこの層を含む波長変換部材の光源側で、波長変換部材に最も近い位置に配置される部材として用いることが、色味付きの低減の観点からは、より好ましい。
 また、異なる屈折率を有する層の積層体を光制御層として用いることもできる。そのような光制御層としては、例えば、特開2005-283730公報に反射防止フィルムとして開示されているものを用いることができる。
(4-4.光の干渉、散乱、屈折および反射の2つ以上の作用を利用する光制御層)
 上記各態様の光制御層は、主に、上述の作用により斜め入射光直線透過率低減機能を発現することができる層であるが、斜め入射光直線透過率低減機能を示すことに、他の作用の1つ以上が寄与してもよい。
 また、例えば、光の屈折、反射または屈折および反射と、干渉と、により再帰反射性を示す層を、光制御層として用いることもできる。再帰反射性を示す層としては、例えば、特表2002-538485公報に再帰反射性物品として開示されているもの等を例示できる。
 または、上記以外の層、例えば、位相差フィルムや偏光フィルム、カラーフィルター等として知られているものを用いて、斜め入射光直線透過率低減機能を有する層(光制御層)を得ることもできる。
 以上説明した光制御層の厚さは、例えば1~500μmであるが、光制御層としての機能を示すことができればよく、特に限定されるものではない。また、上記バックライトユニットは、記載した構成部材に加えて、任意の位置に、バックライトユニットに通常含まれる各種部材の1つ以上を含むこともできる。
[液晶表示装置]
 本発明の一態様にかかる液晶表示装置は、上述のバックライトユニットと、液晶パネルと、を少なくとも含む。
 液晶パネルは、通常、視認側偏光子、液晶セルおよびバックライト側偏光子を少なくとも含む。液晶セルの駆動モードについては特に制限はなく、ツイステットネマチック(TN)、スーパーツイステットネマチック(STN)、バーティカルアライメント(VA)、インプレインスイッチング(IPS)、オプティカリーコンペンセイテットベンドセル(OCB)等の種々のモードを利用することができる。液晶セルは、VAモード、OCBモード、IPSモード、またはTNモードであることが好ましいが、これらに限定されるものではない。VAモードの液晶表示装置の構成としては、特開2008-262161号公報の図2に示す構成が一例として挙げられる。ただし、液晶表示装置の具体的構成には特に制限はなく、公知の構成を採用することができる。
 液晶表示装置の一実施形態では、対向する少なくとも一方に電極を設けた基板間に液晶層を挟持した液晶セルを有し、この液晶セルは2枚の偏光子の間に配置して構成される。液晶表示装置は、上下基板間に液晶が封入された液晶セルを備え、電圧印加により液晶の配向状態を変化させて画像の表示を行う。さらに必要に応じて偏光板保護フィルムや光学補償を行う光学補償部材、接着層などの付随する機能層を有する。また、カラーフィルター基板、薄層トランジスタ基板、レンズフィルム、拡散シート、ハードコート層、反射防止層、低反射層、アンチグレア層等とともに(またはそれに替えて)、前方散乱層、プライマー層、帯電防止層、下塗り層等の表面層が配置されていてもよい。
 図5に、本発明の一態様にかかる液晶表示装置の一例を示す。図5に示す液晶表示装置51は、液晶セル21のバックライト側の面にバックライト側偏光板14を有する。バックライト側偏光板14は、バックライト側偏光子12のバックライト側の表面に、偏光板保護フィルム11を含んでいても、含んでいなくてもよいが、含んでいることが好ましい。
 バックライト側偏光板14は、偏光子12が、2枚の偏光板保護フィルム11および13で挟まれた構成であることが好ましい。
 本明細書中、偏光子に対して液晶セルに近い側の偏光板保護フィルムをインナー側偏光板保護フィルムと言い、偏光子に対して液晶セルから遠い側の偏光板保護フィルムをアウター側偏光板保護フィルムと言う。図5に示す例では、偏光板保護フィルム13がインナー側偏光板保護フィルムであり、偏光板保護フィルム11がアウター側偏光板保護フィルムである。
 バックライト側偏光板は、液晶セル側のインナー側偏光板保護フィルムとして、位相差フィルムを有していてもよい。このような位相差フィルムとしては、公知のセルロースアシレートフィルム等を用いることができる。
 液晶表示装置51は、液晶セル21のバックライト側の面とは反対側の面に、表示側偏光板44を有する。表示側偏光板44は、偏光子42が、2枚の偏光板保護フィルム41および43で挟まれた構成である。偏光板保護フィルム43がインナー側偏光板保護フィルムであり、偏光板保護フィルム41がアウター側偏光板保護フィルムである。
 液晶表示装置51が有するバックライトユニット1については、先に記載した通りである。
 本発明の一態様にかかる液晶表示装置を構成する液晶セル、偏光板、偏光板保護フィルム等については特に限定はなく、公知の方法で作製されるものや市販品を、何ら制限なく用いることができる。また、各層の間に、接着層等の公知の中間層を設けることも、もちろん可能である。
 以下に実施例に基づき本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。なお特記しない限り、以下に記載の温度は、処理を行う雰囲気温度である。
 以下に記載の発光中心波長(発光極大)は、分光光度計((株)島津製作所製UV-3150)により求めた。
 下記の平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)による測定値をポリスチレン換算して求めた平均分子量をいうものとする。測定条件は、以下の通りである。
 GPC装置:HLC-8120(東ソー製):
 カラム:TSK gel Multipore HXL-M(東ソー製、7.8mmID(内径)×30.0cm)
 溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
1.バリアフィルム10の作製
 ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム、東洋紡社製、商品名:コスモシャイン(登録商標)A4300、厚さ50μm)の片面側に以下の手順で有機層および無機層を順次形成した。
 トリメチロールプロパントリアクリレート(ダイセルサイテック社製TMPTA)および光重合開始剤(ランベルティ社製、ESACURE KTO46)を用意し、質量比率として、前者:後者=95:5となるように秤量し、これらをメチルエチルケトンに溶解させ、固形分濃度15%の塗布液とした。この塗布液を、ダイコーターを用いてロールトウロールにて上記PETフィルム上に塗布し、50℃の乾燥ゾーンを3分間通過させた。その後、窒素雰囲気下で紫外線を照射(積算照射量約600mJ/cm2)し、紫外線硬化にて硬化させ、巻き取った。支持体上に形成された第一有機層の厚さは、1μmであった。
 次に、ロールトウロールのCVD(Chemical Vapor Deposition)装置を用いて、第一有機層の表面に無機層(窒化ケイ素層)を形成した。原料ガスとして、シランガス(流量160sccm)、アンモニアガス(流量370sccm)、水素ガス(流量590sccm)、および窒素ガス(流量240sccm)を用いた。電源として、周波数13.56MHzの高周波電源を用いた。成膜圧力は40Pa、到達膜厚は50nmであった。このようにして第一有機層の表面に無機層が積層されたバリアフィルム10を作製した。
2.量子ドット含有重合性組成物の調製
 量子ドット含有重合性組成物として、下記の量子ドット分散液Aを調製し、孔径0.2μmのポリプロピレン製フィルタでろ過した後、30分間減圧乾燥して塗布液として用いた。以下のトルエン分散液中の量子ドット濃度は、1質量%であった。
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量子ドット分散液A
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 量子ドット1のトルエン分散液(発光極大:520nm)10.0質量部
 量子ドット2のトルエン分散液(発光極大:630nm) 1.0質量部
 ラウリルメタクリレート               80.8質量部
 トリメチロールプロパントリアクリレート       18.2質量部
 光重合開始剤                     1.0質量部
 (イルガキュア819(BASF社製))
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3.波長変換部材Aの作製
 上述した手順で作製したバリアフィルム10を第一、第二のフィルムとして使用し、図3および図4を参照し説明した製造工程により、波長変換部材Aを得た。具体的には、第一のフィルムとしてバリアフィルム10を用意し、1m/分、60N/mの張力で連続搬送しながら、無機層面上に量子ドット含有重合性組成物をダイコーターにて塗布し、50μmの厚さの塗膜を形成した。次いで、塗膜の形成されたバリアフィルム10をバックアップローラに巻きかけ、塗膜の上に第2のバリアフィルムとして別のバリアフィルム10を無機層面が塗膜に接する向きでラミネートし、その後、2枚のバリアフィルム10(第一、第二のフィルム)で塗膜を挟持した状態でバックアップローラに巻きかけ、連続搬送しながら紫外線を照射した。バックアップローラの直径はφ300mmであり、バックアップローラの温度は50℃であった。紫外線の照射量は2000mJ/cm2であった。また、L1は50mm、L2は1mm、L3は50mmであった。
 上記紫外線の照射により塗膜を硬化させて硬化層(波長変換層)を形成し、波長変換部材Aを製造した。波長変換部材の硬化層の厚みは約50μmであった。こうして、波長変換層の両表面上にそれぞれバリアフィルム10を有し、かつ波長変換層の両主表面がバリアフィルムの無機層と直接接している波長変換部材Aを得た。
4.光制御層の作製、準備
(1)コレステリック液晶層A(反射偏光子)の作製
 まず、特許4570377号公報段落0065に記載の手順で光学活性部位を有する末端フッ化アルキル基含有重合体(化合物A)を得た。具体的には、以下のように化合物Aを得た。
 コンデンサー、温度計、攪拌機及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、フッ素系溶媒AK-225(旭硝子社製、1,1,1,2,2‐ペンタフルオロ‐3,3‐ジクロロプロパン:1,1,2,2,3‐ペンタフルオロ‐1,3‐ジクロロプロパン=1:1.35(モル比)の混合溶媒))50質量部、下記構造の光学活性を有する反応性キラル剤(化合物7、式中*は光学活性部位を示す)5.22質量部を仕込み、反応容器を45℃に調温し、次いで過酸化ジペルフルオロ-2-メチル-3-オキサヘキサノイル/AK225の10質量%溶液6.58質量部を5分かけて滴下した。滴下終了後、45℃、5時間、窒素気流中で反応させ、その後生成物を5mlに濃縮し、ヘキサンで再沈澱を行い、乾燥することにより光学活性部位を有する末端フッ化アルキル基含有重合体(化合物A)3.5質量部(収率60%)を得た。
 得られた重合体の分子量をゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)を用いテトラヒドロフラン(THF)を展開溶剤として測定したところ、Mn=4,000(Mw/Mn=1.77)であり、フッ素含有量を測定したところフッ素含有量は5.89質量%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 コーニング社製ガラス7059に、ポリビニルアルコール10質量部、水371質量部からなる配向膜塗布液をこのガラスの片面に塗布、乾燥し、厚さ1μmの配向膜を形成した。次いで、このガラスの長手方向に対し平行方向に連続的に配向膜上にラビング処理を実施した。
 配向膜の上に、下記組成の組成物をバーコーターを用いて塗布し、10秒間室温にて乾燥後、100℃のオーブン中で2分間加熱(配向熟成)し、さらに30秒間紫外線照射し、厚さ5.0μmのコレステリック液晶層Aを形成した。
<コレステリック液晶層A形成のための組成物>
化合物8                              8.2質量部
化合物9                              0.3質量部
先に作製した光学活性部位を有する末端フッ化アルキル基含有重合体(化合物A)                  1.9質量部
メチルエチルケトン           24.0質量部
 このコレステリック液晶層Aの断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、層法線方向に螺旋軸を有し、コレステリックピッチが連続的に変化した構造を有していた。ここで、コレステリックピッチについて、コレステリック液晶層の断面を走査型電子顕微鏡で観察した際に、明部と暗部の繰り返し二回分(明暗明暗)の層法線方向の幅を1ピッチとカウントする。
 また、コレステリックピッチの厚さ方向に短波長側をx面、長波長側をy面と定義すると、AXOMETRIX社のAXOSCANを用いてコレステリックの透過スペクトルを測定し反射極大波長を求めた。x面側付近のコレステリックの反射極大波長は410nm、y面側近傍のコレステリックの反射極大波長は700nmであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(2)コレステリック液晶層B(選択反射偏光子)の作製
 配向層としてサンエバーSE-130(日産化学社製)をN-メチルピロリドンに溶解して溶液を作製した。
 作製した溶液を、濃度および塗布量を乾燥膜厚が0.5μmになるように調整して、コーニング社製ガラス7059上にバー塗布して得た塗布膜を100℃で5分間加熱し、さらに250℃で1時間加熱した。その後、塗布膜表面をラビング処理して配向層を得た。
 続いて下記の組成の溶質を、メチルエチルケトン(MEK)に溶解し、円盤状液晶化合物を含む第一のコレステリック液晶層形成用の塗布液を調製した。この塗布液を、濃度および塗布量を下記膜厚となるように調整して、上記の配向層上にバー塗布して、70℃、2分間保持して溶媒を気化させた後に100℃で4分間加熱熟成を行って、均一な配向状態を得た。
 その後この塗布膜を、45℃に保持した後に窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて紫外線照射して、コレステリック液晶層Bを形成した。コレステリック液晶層Bの膜厚は、2.4μmであった。
 AXOMETRIX社のAXOSCANを用いてコレステリックのピッチを計測した結果、反射極大波長は600nmであった。
<コレステリック液晶層B形成用の塗布液の溶質組成>
円盤状液晶化合物1        56.0質量部
円盤状液晶化合物2        14.0質量部
配向助剤(化合物3)        1.0質量部
配向助剤(化合物4)        1.0質量部
重合開始剤(化合物5)       3.0質量部
キラル剤(化合物6)        3.0質量部
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 なお、コーニング社製ガラス7059の代わりに、例えばセルロースアシレートフィルム等のフィルム(例えば富士フイルム社製TD80UL)、好ましくは全長100メートル以上の長尺(long)フィルムを使用してもよい。このようにフィルムを使用することは、いわゆるロールトゥロールでの製造を可能にするため、製造適性の観点からより好ましい。使用するフィルムは、コレステリック液晶層を転写することが可能であれば、セルロースアシレートフィルムに限定されるものではなく、各種フィルムを使用することができる。
(3)屈折率の異なる層が複数積層された多層膜C(反射偏光子)の作製
 二種の異なる熱可塑性樹脂フィルムを交互に合計256層積層し多層共押し出しすることにより積層フィルムを成形した。下記のポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムは、後述する延伸を行う延伸方向の屈折率は1.84、延伸方向と面内で直交する方向の屈折率は1.57、厚さ方向の屈折率は1.57であった。一方、下記のナフタリンジカルボン酸とテレフタル酸またはイソフタル酸の共ポリエステル(coPEN)フィルムの屈折率は、等方的に1.57であった。具体的には、PETフィルムを第1層として、この第1層の上にcoPENフィルムを第2層として積層し、以降、PETフィルム(奇数層)とcoPENフィルム(偶数層)を交互に積層した。
 多層共押出しにおいて積層フィルムを合計8つの領域(膜ユニット)に分けて、共押し出しのスロットの間隔を調整することにより、各膜ユニットの奇数層の厚さ、偶数層の厚さ、総厚をそれぞれ制御した。
 その後、作製した積層フィルムを、90℃の雰囲気下でフィルム長手方向に搬送しながら延伸倍率4.0倍で、長手方向のみに延伸した。こうして得られた積層フィルム(多層膜C)における各膜ユニットにおける奇数層(PETフィルム)、偶数層(coPEN)の層数および1層の膜厚、膜厚合計を、下記表1に示す。表中、膜ユニットは、積層の際に最下層であった層から最表層に向かって膜ユニット1、2、…と番号を付した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
(4)屈折率の異なる層が複数積層された多層膜D(選択反射偏光子)の作製
 奇数層をポリエチレンテレフタレート(PEN)フィルム、偶数層をポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムとし、層構成を下記表2に示すように変更した点以外は多層膜Cの作製と同様に多層共押し出しを行い積層フィルムを得た。
 その後、作製した積層フィルムを、90℃の雰囲気下でフィルム長手方向に搬送しながら延伸倍率4.0倍で、長手方向のみに延伸することで多層膜Dを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
(5)光散乱層Eの準備
 光散乱層Eとして、市販の光拡散性シート(きもと社製ライトアップ100SXE)を準備した。
(6)異方性光散乱層Fの準備
 異方性光散乱層Fとして、市販の光拡散性シート(住友化学社製ルミスティ型番MFZ-2555)を準備した。
(7)プリズム層Gの準備
 市販の液晶テレビ(LGE社製42LA7400)から抜き取ったプリズムシートを、プリズム層Gとして用いた。
(8)コレステリック液晶層H(選択反射偏光子)の作製
コーニング社製ガラス7059の代わりにセルロースアシレートフィルム(富士フイルム社製TD80UL)を使用し、また塗布液の溶質組成におけるキラル剤(化合物6)の量を、3.5質量部とした以外は、コレステリック液晶層Bの作製と同様にして、記載のコレステリック液晶層Hを作製した。
 AXOMETRIX社のAXOSCANを用いてコレステリックのピッチを計測した結果、反射極大波長は450nmであった。
(9)コレステリック液晶層I(選択反射偏光子)の作製
 塗布液の溶質組成におけるキラル剤(化合物6)の量を、3.2質量部とした以外は、コレステリック液晶層Cの作製と同様にして、コレステリック液晶層Iを作製した。
 AXOMETRIX社のAXOSCANを用いてコレステリックのピッチを計測した結果、反射極大波長は530nmであった。
 コレステリック液晶層Hおよびコレステリック液晶層Iは、反射スペクトルにおいて、430~680nmの波長帯域に単一の反射ピーク(反射極大波長:上記参照)を有する選択反射偏光子である。
(10)コレステリック液晶層J(反射偏光子)の作製
 コーニング社製ガラス7059の代わりにセルロースアシレートフィルム(富士フイルム社製TD80UL)を使用し、また紫外線照射後のコレステリック液晶層の厚みを2.9μmとした以外は、コレステリック液晶層Aの作製と同様にして、コレステリック液晶層Jを作製した。
 コレステリック液晶層Aについて行った測定方法と同様の方法で求めたコレステリック液晶層Jのx面側付近のコレステリックの反射極大波長は410nm、y面側近傍のコレステリックの反射極大波長は580nmであった。
(11)コレステリック液晶層の積層体Lの作製
 基材としてポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東洋紡社製コスモシャインA4100)を用いて、このPETフィルムの易接着層が塗布されていない面にラビング処理を実施した。
 コレステリック液晶層Jの形成に用いた組成物を用意し、基材のラビング処理済みの面の上にバーコーターにて塗布を行い塗布膜を作製した。この塗布膜を、45℃に保持した後に窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて紫外線照射することで、コレステリック液晶層Kを作製した。
 AXOMETRIX社のAXOSCANを用いてコレステリックのピッチを計測した結果、反射極大波長は450nmであった。
 粘着剤(総研化学社製SK2057)を用いて、コレステリック液晶層Iよびコレステリック液晶層Kを貼り合せた。その際、コレステリック液晶層IおよびKがそれぞれ粘着剤と接する向きとして貼り合せを行った。その後、コレステリック液晶層Kの基材であるPETフィルムを剥離し、セルロースアシレートフィルム上にコレステリック層IおよびKの2層が積層された積層体Lを得た。
 上記の光制御層のうち、コレステリック液晶層Aは広帯域反射偏光子であり、コレステリック液晶層B、H、I、J、積層体Lは狭帯域反射偏光子であることを、反射スペクトルから確認した。
5.実施例、比較例のバックライトユニットの組み立て
[比較例1]
 直下型バックライトユニットを備える市販の液晶テレビ(東芝製 REGZA(登録商標) 50Z9X)を分解し、バックライトユニットを取り出した。取り出したバックライトユニットには、光源として白色LEDが搭載され、光源の出射側(液晶パネル側)には拡散板、その反対側には反射板が備えられている。
 取り出したバックライトユニットの白色LEDをすべて青色LEDに交換した後、上記市販のテレビと同様に、液晶パネル側に向かって、反射板、光源、拡散板の順に配置されるように組み立てた後、拡散板の上に上記3.で作製した波長変換部材Aを配置し、波長変換部材A上に上記市販のテレビに含まれていた2枚のプリズムシートおよび輝度向上フィルム(スリーエム社製DBEF(登録商標))を、プリズムシート、プリズムシート、輝度向上フィルムの順に配置することで、比較例1のバックライトユニットを作製した。
[実施例1~11]
 上記4.で作製した各光制御層を含む構成部材を、下記表3に示すように配置した点以外、比較例1と同様に実施例1~11のバックライトユニットを作製した。
6.実施例1~7、比較例1の黒表示部分の色味付きの評価
 上記各バックライトユニットを、市販の液晶テレビ(東芝製 REGZA(登録商標)50Z9X)に組み込んだ。この市販の液晶テレビは、液晶テレビの表示面において黒表示される部分の後方に位置する光源を減光するローカルディミング制御機構を備えている。
 液晶テレビの表示面に、全面が黒色で、かつ中央に3cm角の白色正方形を表示した際の、周縁部分(黒表示部分)の色味を輝度計(TOPCON社製SR3)を用いて測定した。同様に、中心部(白表示部分)の色味を測定し、色度空間における中心部分と周縁部の色味差(Δu’v’)を暗部の色味変化と定義し、以下の基準で評価した。結果を表3に示す。
A:Δu’v’<0.01
B:0.01≦Δu’v’<0.02
C:0.02≦Δu’v’<0.03
D:0.03≦Δu’v’
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
表3に示す結果から、実施例において、黒表示部分の色味付きが低減されたことが確認できる。
7.実施例1、2、8~11、比較例1の評価
(1)黒表示部分の色味付きの評価
 上記6.の評価で用いた市販の液晶テレビに、各バックライトユニットを組み込んだ。
 液晶テレビの表示面に、全面が黒色で、かつ中央に3cm角の白色正方形を表示し、白色正方形の上に黒紙を貼り、白色光を遮った。この状態で、暗室および明室にて周囲の黒表示部の色味付きを目視で観察し、以下の官能評点を付けた。
 A:暗室においても黒色部は十分に暗く、色味付きは感じられなかった。
 B:暗室では、僅かに色味付きが視認できたが、明室では視認できなかった。
 C:暗室にて、黒色部の色味付きが視認できたが、明室では視認できなかった。
 D:暗室および明室にて、黒色部の色味付きが視認できた。
(2)暗部の輝度測定
 上記液晶テレビの表示面に、全面が黒色で、かつ中央に3cm角の白色正方形を表示した際の、周縁部分(黒表示部分)の輝度を輝度計(TOPCON社製SR3)にて測定し、以下の評点を付けた。なお、測定の際には、白色正方形の縁から3cm離れた点を測定点とした。
 A:比較例1に対して、輝度が95%未満であった。
 B:比較例1に対して、輝度が95%以上100%未満であった。
 C:比較例1に対して、輝度が100%以上であった。
(3)明部の輝度測定
 上記(2)と同様に白色正方形を表示した状態で、白色正方形の中心の輝度を輝度計(TOPCON社製SR3)にて測定し、以下の評点を付けた。
 A:比較例1に対して、輝度が101%以上であった。
 B:比較例1に対して、輝度が95%以上101%未満であった。
 C:比較例1に対して、輝度が95%未満であった。
 以上の結果を、表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
8.光制御層の斜め入射光直線透過率低減機能の確認
 分光光度計(島津製作所製UV-3150)を用いて、光制御層を含む構成部材の極角45°入射光に対する波長550nm、450nmの入射光に対する直線透過率を測定した。
 基材上に設けられた光制御層については、基材のみをブランクとし、基材なしの光制御層および基材と一体化している光制御層についてはサンプルなし(空気)をブランクとし、斜め入射光直線透過率がブランクより5%以上低減しているものをA、5%未満であるものをBとして、表5に示す。具体的には、コレステリック液晶層A、Bについてはガラスを、多層膜C、Dについてはサンプルなしを、光散乱層E、異方性光散乱層Fおよびプリズム層Gは、サンプルなしを、コレステリック液晶層H、I、Jおよび積層体Lは、セルロースアシレートフィルムをブランクとして用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
 実施例1と実施例2とを対比すると、表4に示す黒表示部分の色味付きの評価結果については、青色光の波長帯域において斜め入射光直線透過率低減機能を有する実施例1において、より良好な暗部輝度の低減効果が得られている。これは、青色光の迷光の光量が低減されたことにより、暗く表示すべき部分への光漏れが抑制されたことによるものと本発明者らは考えている。
 反射極大波長の異なるコレステリック液晶層を用いた実施例2、実施例8、実施例9では、表4に示す黒表示部分の色味付きの評価結果については、反射極大波長が緑色光の波長帯域にあるもの(実施例9)が最も良好な結果を示した。一方、暗部輝度に関しては、反射極大波長が短波長側にあるほど良好な結果を示した。これは、コレステリック液晶層は、直入射光に対する反射特性と斜め方向から入射する光に対する反射特性が異なり、斜め方向から入射する光は直入射光に対して反射帯域が短波長側へシフトする現象(いわゆるブルーシフト現象)に起因するものと本発明者らは推定している。
 また、青色光と緑色光に対して斜め入射光直線透過率低減機能を示すコレステリック液晶層(狭帯域反射偏光子)を用いた実施例10、実施例11は、広帯域反射偏光子を用いた実施例1に対して、より良好な色味付き低減効果を示した。特に、実施例10と実施例11を比較すると、円盤状コレステリック液晶化合物と棒状コレステリック液晶化合物反射層という2種の材料を併用して、上述の多層膜のブルーシフト現象を調整した光制御層(積層体L)を有する実施例11は、明部の輝度の向上も見られており、特に好ましい態様であると考えられる。
 本発明は、液晶表示装置の製造分野において有用である。

Claims (17)

  1. 反射部材および光源を少なくとも含む発光部と、
    拡散部材および導光部材からなる群から選ばれる少なくとも一つの部材と、
    波長変換層と、
    を含み、
    前記発光部と波長変換層との間に、波長変換層側斜め方向から入射する斜め入射光の直線透過率を低減する機能を有する光制御層を更に含むローカルディミング制御可能なバックライトユニット。
  2. 前記光制御層は、光の干渉、散乱、屈折および反射からなる群から選ばれる1つ以上の作用により前記機能を示す層である請求項1に記載のバックライトユニット。
  3. 前記光制御層は、反射偏光子である請求項1または2に記載のバックライトユニット。
  4. 前記反射偏光子は、コレステリック液晶性を有するポリマー層である請求項3に記載のバックライトユニット。
  5. 前記反射偏光子は、屈折率の異なる層が複数積層された多層膜である請求項3に記載のバックライトユニット。
  6. 前記光制御層は、光散乱層である請求項1または2に記載のバックライトユニット。
  7. 前記光散乱層は、異方性光散乱層である請求項6に記載のバックライトユニット。
  8. 前記光制御層は、前記発光部側の表面に凹凸形状を有するプリズム層である請求項1または2に記載のバックライトユニット。
  9. 前記光源は、単一ピークの光を発光する光源である請求項1~8のいずれか1項に記載のバックライトユニット。
  10. 前記光源は、青色光を発光する青色光源である請求項9に記載のバックライトユニット。
  11. 前記波長変換層は、励起光により励起され蛍光を発光する蛍光体を含む請求項1~10のいずれか1項に記載のバックライトユニット。
  12. 前記波長変換層は、少なくとも、励起光により励起され赤色光を発光する蛍光体および励起光により励起され緑色光を発光する蛍光体を含む請求項1~11のいずれか1項に記載のバックライトユニット。
  13. 前記蛍光体は、量子ドットである請求項11または12に記載のバックライトユニット。
  14. 前記拡散部材および導光部材からなる群から選ばれる少なくとも一つの部材として、少なくとも拡散部材を含み、前記拡散部材と波長変換層との間に、前記光制御層を有する請求項1~13のいずれか1項に記載のバックライトユニット。
  15. 前記拡散部材および導光部材からなる群から選ばれる少なくとも一つの部材として、少なくとも拡散部材を含み、前記拡散部材と発光部との間に、前記光制御層を有する請求項1~13のいずれか1項に記載のバックライトユニット。
  16. 直下型バックライトユニットである請求項1~15のいずれか1項に記載のバックライトユニット。
  17. 請求項1~16のいずれか1項に記載のバックライトユニットと、液晶パネルと、を少なくとも含む液晶表示装置。
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