Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7769690B2 - Planar lighting device, image display device and optical film - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7769690B2 - Planar lighting device, image display device and optical film - Google Patents

Planar lighting device, image display device and optical film

Info

Publication number
JP7769690B2
JP7769690B2 JP2023517423A JP2023517423A JP7769690B2 JP 7769690 B2 JP7769690 B2 JP 7769690B2 JP 2023517423 A JP2023517423 A JP 2023517423A JP 2023517423 A JP2023517423 A JP 2023517423A JP 7769690 B2 JP7769690 B2 JP 7769690B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
anisotropic layer
layer
incident
transmitting
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
JP2023517423A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2022230657A1 (en
Inventor
史岳 三戸部
晋也 渡邉
直弥 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of JPWO2022230657A1 publication Critical patent/JPWO2022230657A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7769690B2 publication Critical patent/JP7769690B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/08Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for producing coloured light, e.g. monochromatic; for reducing intensity of light
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/40Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters with provision for controlling spectral properties, e.g. colour, or intensity
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2103/00Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]
    • F21Y2115/15Organic light-emitting diodes [OLED]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Description

本発明は、面状照明装置、この面状照明装置を用いる画像表示装置、および、この面状照明装置に好適な光学フィルムに関する。 The present invention relates to a surface lighting device, an image display device using this surface lighting device, and an optical film suitable for this surface lighting device.

タブレットPC(Personal Computer)およびスマートフォンなどのディスプレイ、テレビジョンおよびモニタ等の画像表示装置、車載用のディスプレイ等の各種のディスプレイに、液晶表示装置が利用されている。
液晶表示装置は、TFT(Thin Film Transistor)アレイが形成された基板を含む2枚の基板の間に液晶材料を封じ込めた液晶パネルと、画像を表示するための光(バックライト)を液晶パネルに照射する面状照明装置であるバックライト装置とを有する。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices are used in various displays, such as displays for tablet PCs (Personal Computers) and smartphones, image display devices for televisions and monitors, and in-vehicle displays.
A liquid crystal display device has a liquid crystal panel in which a liquid crystal material is sealed between two substrates, including a substrate on which a TFT (Thin Film Transistor) array is formed, and a backlight device, which is a planar lighting device that irradiates the liquid crystal panel with light (backlight) to display an image.

液晶表示装置には、良好な視認性を得るために、正面方向から観察した際の輝度が高いのが好ましい。
また、液晶表示装置の用途によっては、斜め方向から覗き見をされた際に、視認性が低いのが好ましい場合が多い。さらに、視野角の広さが切替可能である場合には、狭視野角化した際には、特に斜め方向からの視認性は低いことが要求される。
In order to obtain good visibility, it is preferable that the liquid crystal display device has high brightness when observed from the front.
Furthermore, depending on the application of the liquid crystal display device, it is often preferable that the visibility is low when viewed from an oblique direction. Furthermore, if the viewing angle is switchable, it is required that the visibility, particularly from an oblique direction, be low when the viewing angle is narrowed.

そのため、液晶表示装置では、液晶パネルに正面すなわち法線方向から高輝度の光を入射でき、かつ、斜め方向すなわち法線に対して角度を有する方向から液晶パネルに入射する光が少ないのが好ましい。
従って、液晶表示装置を構成するバックライト装置には、正面輝度すなわち正面に出射する光の輝度が高く、かつ、液晶パネルに斜め方向から入射する光よりも、正面から入射する光が多い、平行光源性に優れることが要求される。
Therefore, in a liquid crystal display device, it is preferable that high-intensity light can be incident on the liquid crystal panel from the front, i.e., from the normal direction, and that little light is incident on the liquid crystal panel from an oblique direction, i.e., from a direction at an angle to the normal direction.
Therefore, the backlight device that constitutes the liquid crystal display device is required to have high front brightness, i.e., high brightness of light emitted from the front, and excellent parallel light source properties, meaning that more light enters the liquid crystal panel from the front than from an oblique direction.

この目的を達成するために、例えば、特許文献1には、バックライト装置(バックライトユニット)と液晶パネルとの間に、長軸方向と短軸方向とで分子の光吸収率が異なる二色性色素を含む光学フィルムを備える液晶表示装置が記載されている。この液晶表示装置において、光学フィルムの二色性色素は、光吸収率が相対的に高い長軸方向が、光学フィルムの表面(フィルム面)に対して垂直に配向している。To achieve this goal, for example, Patent Document 1 describes a liquid crystal display device that includes an optical film between a backlight device (backlight unit) and a liquid crystal panel, the optical film containing a dichroic dye whose molecules have different light absorption rates in the long axis direction and the short axis direction. In this liquid crystal display device, the dichroic dye in the optical film is oriented such that the long axis direction, which has a relatively high light absorption rate, is perpendicular to the surface (film plane) of the optical film.

特開2018-36295号公報JP 2018-36295 A

上述のように、特許文献1に記載される液晶表示装置は、長軸方向がフィルムの表面に対して垂直に配向された二色性色素を有する光学フィルムを有する。
この光学フィルムは、正面方向から入射した光は、そのまま透過する。これに対して、この光学フィルムでは、斜め方向から入射した光は、光吸収率が高い長軸方向を厚さ方向と一致して配向された二色性色素が吸収する。
As described above, the liquid crystal display device described in Patent Document 1 has an optical film containing a dichroic dye whose major axis is oriented perpendicular to the surface of the film.
This optical film transmits light incident from the front direction as is, whereas light incident from an oblique direction is absorbed by the dichroic dye oriented in such a way that the long axis direction, which has high light absorption, coincides with the thickness direction.

そのため、この液晶表示装置では、相対的に、液晶パネルに斜め方向から入射する光に比して、正面方向から入射する光が多くなる。
その結果、特許文献1に記載される液晶表示装置によれば、IPS(In-Plane Switching)方式およびFFS(Fringe Field Switching)方式等の横電界方式の液晶パネルを用いる液晶表示装置において、斜め方向(広角)から液晶パネルに入射する光を低減して、コントラスト比を向上できる。
Therefore, in this liquid crystal display device, the amount of light incident on the liquid crystal panel from the front direction is relatively greater than the amount of light incident on the liquid crystal panel from an oblique direction.
As a result, according to the liquid crystal display device described in Patent Document 1, in a liquid crystal display device using a horizontal electric field type liquid crystal panel such as an IPS (In-Plane Switching) type or an FFS (Fringe Field Switching) type, the light incident on the liquid crystal panel from an oblique direction (wide angle) can be reduced, thereby improving the contrast ratio.

しかしながら、液晶表示装置の画質に対する要求は、より高くなっており、さらに正面輝度が高く、かつ、平行光源性にも優れるバックライト装置の出現が望まれている。However, demands for image quality from LCD displays are becoming higher, and there is a demand for backlight devices that have higher front brightness and excellent parallel light source properties.

本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決することにあり、液晶表示装置のバックライト装置等に用いられる面状照明装置であって、正面輝度が高く、かつ、平行光源性にも優れる面状照明装置、この面状照明装置を用いる画像表示装置、および、この面状照明装置に好適な光学フィルムを提供することにある。 The object of the present invention is to solve the problems of the prior art by providing a surface lighting device used in backlight devices for liquid crystal display devices, etc., which has high front brightness and excellent parallel light source properties, an image display device using this surface lighting device, and an optical film suitable for this surface lighting device.

このような目的を達成するために、本発明は、以下の構成を有する。
[1] 光吸収異方性層と、光透過異方性層と、光拡散層と、光源と、反射層とを、この順番で有し、
光吸収異方性層は、透過率中心軸が層の表面に対して垂直であり、
光透過異方性層が、下記の要件1および要件2を満たす、面状照明装置。
要件1:光透過異方性層の法線方向から波長550nmの光を入射した際における透過率をT0、光透過異方性層の法線に対して極角50°の方向から波長550nmの光を入射した際における透過率をT50とした際に、T0>T50の関係、および、T50<70%の関係を満たす。
要件2:光透過異方性層の法線方向から波長550nmの光を入射した際における吸光度をA0、光透過異方性層の法線に対して極角50°の方向から波長550nmの光を入射した際における吸光度をA50とした際に、A0<0.05の関係、および、A50<0.05の関係を満たす。
[2] 光透過異方性層の法線方向から波長550nmの光を入射した際における反射率をR0、光透過異方性層の法線に対して極角50°の方向から波長550nmの光を入射した際における反射率をR50とした際に、
光透過異方性層が、R0<R50の関係、および、R50>30%の関係を満たす、[1]に記載の面状照明装置。
[3] 光透過異方性層が、異なる複数の層が50層以上積層された多層膜である、[1]または[2]に記載の面状照明装置。
[4] 光透過異方性層と光吸収異方性層との間に、入射した直線偏光の偏光方向を80~100°の範囲で回転させる偏光制御層を有する、[1]~[3]のいずれかに記載の面状照明装置。
[5] 偏光制御層が、厚さ方向に沿って伸びる螺旋軸に沿って捩れ配向した液晶化合物を含む層である、[4]に記載の面状照明装置。
[6] 偏光制御層が、1/2波長板である、[4]に記載の面状照明装置。
[7] [1]~[6]のいずれかに記載の面状照明装置を有する画像表示装置。
[8] 層の表面に対して垂直な透過率中心軸を有する光吸収異方性層と、
下記の要件1および要件2を満たす光透過異方性層と、を有する光学フィルム。
要件1:光透過異方性層の法線方向から波長550nmの光を入射した際における透過率をT0、光透過異方性層の法線に対して極角50°の方向から波長550nmの光を入射した際における透過率をT50とした際に、T0>T50の関係、および、T50<70%の関係を満たす。
要件2:光透過異方性層の法線方向から波長550nmの光を入射した際における吸光度をA0、光透過異方性層の法線に対して極角50°の方向から波長550nmの光を入射した際における吸光度をA50とした際に、A0<0.05の関係、および、A50<0.05の関係を満たす。
[9] 光透過異方性層と光吸収異方性層との間に、入射した直線偏光の偏光方向を80~100°の範囲で回転させる偏光制御層を有する、[8]に記載の光学フィルム。
In order to achieve this object, the present invention has the following configuration.
[1] A light absorbing anisotropic layer, a light transmitting anisotropic layer, a light diffusing layer, a light source, and a reflective layer, in this order;
The optically absorptive anisotropic layer has a transmittance central axis perpendicular to the surface of the layer,
A planar lighting device, wherein the light-transmitting anisotropic layer satisfies the following requirements 1 and 2:
Requirement 1: When the transmittance when light having a wavelength of 550 nm is incident from the normal direction of the light-transmitting anisotropic layer is T0 and the transmittance when light having a wavelength of 550 nm is incident from a direction at a polar angle of 50° with respect to the normal direction of the light-transmitting anisotropic layer is T50, the relationships T0 > T50 and T50 < 70% are satisfied.
Requirement 2: When the absorbance when light having a wavelength of 550 nm is incident from the normal direction of the light-transmitting anisotropic layer is A0 and the absorbance when light having a wavelength of 550 nm is incident from a direction at a polar angle of 50° with respect to the normal direction of the light-transmitting anisotropic layer is A50, the relationships A0<0.05 and A50<0.05 are satisfied.
[2] When the reflectance when light with a wavelength of 550 nm is incident from the normal direction of the light-transmitting anisotropic layer is R0, and the reflectance when light with a wavelength of 550 nm is incident from a direction at a polar angle of 50° with respect to the normal line of the light-transmitting anisotropic layer is R50,
The planar lighting device according to [1], wherein the light transmission anisotropic layer satisfies the relationships R0<R50 and R50>30%.
[3] The planar lighting device according to [1] or [2], wherein the light-transmitting anisotropic layer is a multilayer film in which 50 or more different layers are stacked.
[4] The planar lighting device according to any one of [1] to [3], further comprising a polarization control layer between the light transmission anisotropic layer and the light absorption anisotropic layer, which rotates the polarization direction of incident linearly polarized light within a range of 80 to 100 degrees.
[5] The planar lighting device according to [4], wherein the polarization control layer is a layer containing a liquid crystal compound that is twisted and aligned along a helical axis extending in the thickness direction.
[6] The planar illumination device according to [4], wherein the polarization control layer is a half-wave plate.
[7] An image display device having the planar illumination device according to any one of [1] to [6].
[8] An optically absorptive anisotropic layer having a transmittance central axis perpendicular to the surface of the layer;
An optical film having a light-transmitting anisotropic layer that satisfies the following requirements 1 and 2:
Requirement 1: When the transmittance when light having a wavelength of 550 nm is incident from the normal direction of the light-transmitting anisotropic layer is T0 and the transmittance when light having a wavelength of 550 nm is incident from a direction at a polar angle of 50° with respect to the normal direction of the light-transmitting anisotropic layer is T50, the relationships T0 > T50 and T50 < 70% are satisfied.
Requirement 2: When the absorbance when light having a wavelength of 550 nm is incident from the normal direction of the light-transmitting anisotropic layer is A0 and the absorbance when light having a wavelength of 550 nm is incident from a direction at a polar angle of 50° with respect to the normal direction of the light-transmitting anisotropic layer is A50, the relationships A0<0.05 and A50<0.05 are satisfied.
[9] The optical film according to [8], which has a polarization control layer between the light transmission anisotropic layer and the light absorption anisotropic layer, which rotates the polarization direction of incident linearly polarized light within a range of 80 to 100 degrees.

本発明によれば、正面輝度が高く、かつ、平行光源性にも優れる面状照明装置、この面状照明装置を用いる、高画質な画像表示が可能な画像表示装置、および、この面状照明装置に好適な光学フィルムが提供される。 The present invention provides a surface lighting device that has high front brightness and excellent parallel light source properties, an image display device that uses this surface lighting device and is capable of displaying high-quality images, and an optical film that is suitable for this surface lighting device.

図1は、本発明の面状照明装置をバックライト装置に利用した一例を概念的に示す図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example in which the surface illumination device of the present invention is used in a backlight device. 図2は、本発明の面状照明装置をバックライト装置に利用した別の例を概念的に示す図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing another example in which the surface illumination device of the present invention is used in a backlight device. 図3は、一般的な層による光の反射率を概念的に示す図である。FIG. 3 is a diagram conceptually showing the reflectance of light by a general layer. 図4は、光透過異方性層による光の反射率を概念的に示す図である。FIG. 4 is a diagram conceptually showing the reflectance of light by a light-transmitting anisotropic layer. 図5は、光透過異方性層の別の例を概念的に示す図である。FIG. 5 is a diagram conceptually showing another example of the light transmission anisotropic layer.

以下、本発明の面状照明装置、画像表示装置および光学フィルムについて、詳細に説明する。
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ものであるが、本発明は、このような実施態様に限定されるものではない。
また、以下に示す図は、いずれも、本発明を説明するための概念的な図である。従って、各図において、各部材の形状、大きさ、厚さ、ならびに、配置位置および間隔などの位置関係等は、必ずしも実際の装置とは一致しない。
なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
The planar lighting device, image display device, and optical film of the present invention will be described in detail below.
The following description is based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments.
The drawings shown below are conceptual diagrams for explaining the present invention, and therefore the shape, size, thickness, positional relationship, spacing, and other aspects of each component in each drawing do not necessarily match those of the actual device.
In this specification, a numerical range expressed using "to" means a range that includes the numerical values before and after "to" as the lower and upper limits.

図1に、本発明の面状照明装置を液晶表示装置等のバックライト装置に利用した一例を概念的に示す。
なお、本発明の面状照明装置は、液晶表示装置等のバックライト装置に制限はされず、各種の照明用途に利用可能である。例えば、本発明の面状照明装置は、天井および壁等に貼着または埋め込まれる屋内照明、屋外の環境照明、各種の検査用照明、シャーカステン、ならびに、ライトテーブルなど、面状の照明(面照明)を行う各種の用途に利用可能である。ここで、本発明の面状照明装置は、後述するように、正面輝度が高く、かつ、平行光源性にも優れるので、図示例のような、液晶表示装置等のバックライト装置には、特に好適に利用される。
図1に示すバックライト装置10は、本発明の面状照明装置を利用するもので、反射層12と、光源14と、光拡散層16と、光透過異方性層18と、光吸収異方性層20とを有する。
バックライト装置10からの光出射側、すなわち、図中上方には、例えば液晶表示装置を構成する液晶パネルが配置される。また、光源14は、反射層12の図中上面に、二次元的に配列される。従って、バックライト装置10は、光出射側から、光吸収異方性層20、光透過異方性層18、光拡散層16、光源14および反射層12が、この順番で配列される。
FIG. 1 conceptually shows an example in which the surface illumination device of the present invention is used in a backlight device for a liquid crystal display device or the like.
The surface lighting device of the present invention is not limited to backlight devices for liquid crystal display devices and the like, but can be used for various lighting applications. For example, the surface lighting device of the present invention can be used for various applications requiring surface illumination (surface illumination), such as indoor lighting attached to or embedded in ceilings and walls, outdoor environmental lighting, various types of inspection lighting, light boxes, and light tables. Here, as will be described later, the surface lighting device of the present invention has high front brightness and excellent parallel light source properties, and is therefore particularly suitable for use in backlight devices for liquid crystal display devices and the like, as in the illustrated example.
The backlight device 10 shown in FIG. 1 utilizes the planar lighting device of the present invention and includes a reflective layer 12, a light source 14, a light diffusing layer 16, a light-transmitting anisotropic layer 18, and a light-absorbing anisotropic layer 20.
For example, a liquid crystal panel constituting a liquid crystal display device is disposed on the light output side of the backlight device 10, i.e., the upper side in the figure. The light sources 14 are arranged two-dimensionally on the upper surface of the reflective layer 12 in the figure. Therefore, the backlight device 10 has, arranged in this order from the light output side, a light absorption anisotropic layer 20, a light transmission anisotropic layer 18, a light diffusion layer 16, the light source 14, and the reflective layer 12.

なお、バックライト装置10すなわち本発明の面状照明装置は、必要に応じて、光源14から光吸収異方性層20までに至る各層(各部材)の間に、後述する偏光制御層26以外の層(部材)を有してもよい。
また、バックライト装置10すなわち本発明の面状照明装置は、必要に応じて、光透過異方性層18よりも光出射側に、出射する光の色味をニュートラルにするために、色素化合物等を含有する色味調整層を設けてもよい。
Furthermore, the backlight device 10, i.e., the surface lighting device of the present invention, may, if necessary, have layers (components) other than the polarization control layer 26 described below between each layer (component) from the light source 14 to the light-absorbing anisotropic layer 20.
Furthermore, if necessary, the backlight device 10, i.e., the surface lighting device of the present invention, may be provided with a color-adjusting layer containing a dye compound or the like on the light-emitting side of the light-transmitting anisotropic layer 18 in order to neutralize the color of the emitted light.

バックライト装置10すなわち本発明の面状照明装置(光学フィルム)において、光透過異方性層18と光吸収異方性層20とは、積層されてもよく、あるいは、離間していてもよい。また、光拡散層16も、光透過異方性層18に積層されても、離間していてもよい。
すなわち、本発明の面状照明装置において、光拡散層16から光吸収異方性層20に至る各層(各部材)の積層状態には、制限はなく、任意の構成が、各種、利用可能である。しかしながら、バックライト装置10等の薄型化を図れる等の点で、積層が可能な部材は、光学特性に影響を与えない範囲で積層するのが好ましい。
なお、積層した層は、OCA(Optical Clear Adhesive)等で貼着してもよく、枠体、治具およびクリップ等を用いて一体化してもよい。
以上の点に関しては、後述する偏光制御層26を有する構成も同様である。
In the backlight device 10, i.e., the planar lighting device (optical film) of the present invention, the light-transmitting anisotropic layer 18 and the light-absorbing anisotropic layer 20 may be laminated or separated from each other. Similarly, the light-diffusing layer 16 may be laminated on the light-transmitting anisotropic layer 18 or separated from it.
That is, in the planar lighting device of the present invention, there are no limitations on the stacking state of each layer (each component) from the light diffusing layer 16 to the light-absorbing anisotropic layer 20, and various arbitrary configurations can be used. However, in order to make the backlight device 10 thinner, it is preferable to stack components that can be stacked within a range that does not affect the optical characteristics.
The laminated layers may be adhered with OCA (Optical Clear Adhesive) or may be integrated using a frame, a jig, a clip, or the like.
The same applies to the configuration having a polarization control layer 26 described below.

バックライト装置10において、光源14は、いわゆる直下型のバックライト装置で利用されている公知の光源(発光素子)が、各種、利用可能である。
光源14としては、LED(Light Emitting Diode)、有機EL(Electro Luminescence)、および、蛍光灯等が例示される。
また、バックライト装置10の光源14としては、青色LEDと、青色光の入射によって赤色光および緑色光の蛍光を発する量子ドット層との組み合わせなど、発光素子と波長変換材料(蛍光材料)からなる層との組み合わせも、利用可能である。
光源14は、白色光源でもよく、あるいは、赤色光源、緑色光源および青色光源を組み合わせることで、全体として白色光を出射するものであってもよい。
In the backlight device 10, the light source 14 may be any of various known light sources (light-emitting elements) used in so-called direct-type backlight devices.
Examples of the light source 14 include an LED (Light Emitting Diode), an organic EL (Electro Luminescence), and a fluorescent lamp.
In addition, as the light source 14 of the backlight device 10, a combination of a light-emitting element and a layer made of a wavelength conversion material (fluorescent material), such as a combination of a blue LED and a quantum dot layer that emits red and green fluorescent light when blue light is incident on it, can also be used.
The light source 14 may be a white light source, or may be a combination of a red light source, a green light source, and a blue light source that emits white light as a whole.

図示例のバックライト装置10において、光源14は、反射層12の上(光反射面)に、二次元的に配置される。
光源14の配置は、液晶表示装置に用いられる一般的な直下型のバックライト装置と同様でよい。従って、光源14の配置は、規則的でも、不規則でもよいが、通常は、規則的である。また、光源14の配置密度は、反射層12の面方向に、均一でも、配置密度の変動があってもよい。
In the illustrated backlight device 10, the light sources 14 are arranged two-dimensionally on the reflective layer 12 (light reflecting surface).
The arrangement of the light sources 14 may be the same as that of a general direct-type backlight device used in a liquid crystal display device. Therefore, the arrangement of the light sources 14 may be regular or irregular, but is usually regular. Furthermore, the arrangement density of the light sources 14 may be uniform or may vary in the surface direction of the reflective layer 12.

反射層12も、液晶表示装置等に用いられるバックライト装置で用いられる公知のものが、各種、利用可能である。一例として、アルミニウム板などの金属板、および、アルミニウムの蒸着層などの反射層を形成した板材等が例示される。
また、反射層12の反射特性は、鏡面反射性でも、拡散反射性でもよい。
The reflective layer 12 may be made of any of various known materials used in backlight devices for liquid crystal display devices, etc. Examples include a metal plate such as an aluminum plate, and a plate material on which a reflective layer such as an aluminum vapor deposition layer is formed.
The reflective layer 12 may have either specular or diffuse reflectivity.

なお、バックライト装置すなわち本発明の面状照明装置は、直下型に制限はされない。すなわち、本発明の面状照明装置において、光源は、導光板と、導光板の端面から光を入射する、線状の発光素子、または、導光板の端面の方向に配列した点状の発光素子とを用いる、いわゆるエッジライト型(サイドライト型)の光源も、利用可能である。
本発明の面状照明装置において、エッジライト型の光源を用いる場合には、導光板の光出射面とは逆側に、反射層を設ける。この際において、反射層は、導光板に当接しても、導光板と離間してもよい。また、光源も、上述した光源14と同様、公知の各種の物が利用可能である。
The backlight device, i.e., the planar lighting device of the present invention is not limited to the direct type. That is, in the planar lighting device of the present invention, the light source may be a so-called edge light type (side light type) light source that uses a light guide plate and linear light emitting elements that emit light from an edge surface of the light guide plate, or point light emitting elements that are arranged in the direction of the edge surface of the light guide plate.
When an edge-light type light source is used in the planar lighting device of the present invention, a reflective layer is provided on the side opposite to the light-emitting surface of the light guide plate. In this case, the reflective layer may be in contact with the light guide plate or may be spaced apart from the light guide plate. As with the light source 14 described above, various known light sources may be used.

光源14の下流側には、光拡散層16が配置される。なお、本発明において、下流側とは、光源14が出射し、光拡散層16から光吸収異方性層20に至る光の進行方向における下流側である。
光拡散層16も、液晶表示装置のバックライト装置で用いられる公知のものが、各種、利用可能である。
一例として、くもりガラス、サンドブラスト処理等の粗面化処理を施した透明板、ならびに、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリル樹脂およびメチルメタクリレート・スチレン共重合などの樹脂製のベースフィルムに、シリコーン系およびアクリル系などの拡散ビーズを拡散させたフィルム等の光拡散板(光拡散フィルム、光拡散シート)が例示される。
The light diffusion layer 16 is disposed downstream of the light source 14. In the present invention, the downstream side refers to the downstream side in the traveling direction of light emitted from the light source 14 and traveling from the light diffusion layer 16 to the light absorption anisotropic layer 20.
The light diffusion layer 16 may be any of various known types used in backlight devices for liquid crystal displays.
Examples include frosted glass, transparent plates that have been roughened by sandblasting or the like, and light diffusion plates (light diffusion films, light diffusion sheets) such as films in which silicone-based, acrylic-based, or other diffusing beads are diffused on a base film made of resin such as polystyrene, polycarbonate, acrylic resin, or methyl methacrylate-styrene copolymer.

また、光拡散層16としては、プリズムシートも利用可能である。光拡散層16としてプリズムシートを用いる際には、1枚でもよいが、稜線を直交して配置した2枚のプリズムシートを用いるのが好ましい。
さらに、光拡散層16は、上述した光拡散板の1以上と、プリズムシートとの組み合わせも、利用可能である。
A prism sheet can also be used as the light diffusion layer 16. When using a prism sheet as the light diffusion layer 16, one sheet may be used, but it is preferable to use two prism sheets arranged with their ridgelines perpendicular to each other.
Furthermore, the light diffusion layer 16 may be a combination of one or more of the above-mentioned light diffusion plates and a prism sheet.

光拡散層16の下流には、光透過異方性層18が配置される。
バックライト装置10すなわち本発明の面状照明装置において、光透過異方性層18は、光の透過に異方性を有するものである。具体的には、光透過異方性層18は、正面から入射した光、すなわち、光透過異方性層18の法線方向から入射した光は、そのまま透過させる。これに対して、斜め方向から入射した光、すなわち、光透過異方性層18の法線に対して角度を有して入射した光は、そのまま透過させずに、例えば、反射または拡散する。
なお、法線方向とは、層(フィルム、シート状物、板状物)の表面に対して直交する方向である。また、法線とは、層の表面と直交する線である。
また、光透過異方性層18は、入射した光の吸収率が、非常に低い。
The light-transmitting anisotropic layer 18 is disposed downstream of the light-diffusing layer 16 .
In the backlight device 10, i.e., the planar lighting device of the present invention, the light-transmitting anisotropic layer 18 has anisotropy in light transmission. Specifically, the light-transmitting anisotropic layer 18 transmits light incident from the front, i.e., light incident in the normal direction of the light-transmitting anisotropic layer 18, as is. In contrast, light incident from an oblique direction, i.e., light incident at an angle to the normal line of the light-transmitting anisotropic layer 18, is not transmitted as is, but is instead reflected or diffused, for example.
The normal direction is a direction perpendicular to the surface of a layer (film, sheet, plate). The normal line is a line perpendicular to the surface of the layer.
Furthermore, the light transmission anisotropic layer 18 has a very low absorptance of incident light.

具体的には、バックライト装置10すなわち本発明の面状照明装置において、光透過異方性層18は、要件1として、法線方向から波長550nmの光を入射した際における透過率をT0、法線に対して極角50°の方向から波長550nmの光を入射した際における透過率をT50とした際に、T0>T50の関係、および、T50<70%の関係を満たす。
また、光透過異方性層18は、この要件1を満たした上で、さらに、要件2として、法線方向から波長550nmの光を入射した際における吸光度をA0、法線に対して極角50°の方向から波長550nmの光を入射した際における吸光度をA50とした際に、A0<0.05の関係、および、A50<0.05の関係を満たす。
Specifically, in the backlight device 10, i.e., the surface lighting device of the present invention, the light-transmitting anisotropic layer 18 satisfies Requirement 1, where T0 is the transmittance when light with a wavelength of 550 nm is incident from the normal direction, and T50 is the transmittance when light with a wavelength of 550 nm is incident from a direction at a polar angle of 50° with respect to the normal, and T0 > T50 and T50 < 70%.
In addition to satisfying requirement 1, the light-transmitting anisotropic layer 18 further satisfies requirement 2, where A0 is the absorbance when light with a wavelength of 550 nm is incident from the normal direction and A50 is the absorbance when light with a wavelength of 550 nm is incident from a direction at a polar angle of 50° with respect to the normal, and A0<0.05 and A50<0.05.

図示例のバックライト装置10において、光透過異方性層18は、好ましい態様として、上述した要件1および要件2を満たした上で、斜め方向から入射した光を、高い反射率で反射する。具体的には、光透過異方性層18は、好ましい態様として、法線方向から波長550nmの光を入射した際における反射率をR0、法線に対して極角50°の方向から波長550nmの光を入射した際における反射率をR50とした際に、R0<R50の関係、および、R50>30%の関係を満たす。
なお、後に詳述するが、本発明の面状照明装置において、光透過異方性層の別の例は、斜め方向から入射した光を、反射するのではなく、拡散する。
In the illustrated backlight device 10, the light transmission anisotropic layer 18 preferably reflects light incident from an oblique direction with high reflectance while satisfying the above-mentioned requirements 1 and 2. Specifically, in a preferred embodiment, the light transmission anisotropic layer 18 satisfies the relationships R0<R50 and R50>30%, where R0 is the reflectance when light with a wavelength of 550 nm is incident from the normal direction and R50 is the reflectance when light with a wavelength of 550 nm is incident from a direction at a polar angle of 50° with respect to the normal.
As will be described in detail later, in the planar lighting device of the present invention, another example of the light-transmitting anisotropic layer diffuses, rather than reflects, light incident from an oblique direction.

本発明において、光透過異方性層18の透過率、反射率および吸光度は、ゴニオフォトメーター、偏光フィルム測定装置、および、分光光度計等を用いて、公知の方法で測定すればよい。光透過異方性層18の透過率、反射率および吸光度の測定方法としては、一例として、後述する実施例で示す方法が例示される。In the present invention, the transmittance, reflectance, and absorbance of the light-transmitting anisotropic layer 18 may be measured by known methods using a goniophotometer, a polarizing film measuring device, a spectrophotometer, or the like. Examples of methods for measuring the transmittance, reflectance, and absorbance of the light-transmitting anisotropic layer 18 include the methods shown in the examples described below.

すなわち、図示例のバックライト装置10において、光透過異方性層18は、法線方向すなわち正面から入射した光は、吸収せず、かつ、反射せずに、高い透過率で透過する。これに対して、光透過異方性層18は、法線に対して極角50°の方向のように、斜め方向から入射した光は、透過せず、かつ、吸収せずに、好ましい態様として、高い反射率で反射する。
バックライト装置10すなわち本発明の面状照明装置は、このような光透過異方性層18と、後述する光吸収異方性層20とを有することにより、正面輝度が高く、かつ、平行光源性に優れる面状照明装置を実現している。この点に関しては、後に詳述する。
That is, in the illustrated backlight device 10, the light-transmitting anisotropic layer 18 transmits light incident in the normal direction, i.e., from the front, with high transmittance without absorbing or reflecting it. On the other hand, the light-transmitting anisotropic layer 18 does not transmit or absorb light incident from an oblique direction, such as a direction at a polar angle of 50° to the normal, and preferably reflects it with high reflectance.
The backlight device 10, i.e., the planar lighting device of the present invention, has such an optically transmissive anisotropic layer 18 and an optically absorbing anisotropic layer 20, which will be described later, and thereby realizes a planar lighting device with high front luminance and excellent parallel light source properties. This will be described in detail later.

光透過異方性層18において、法線方向から入射した波長550nmの光の透過率T0は、法線に対して極角50°の方向から入射した波長550nmの光の透過率T50よりも高い。透過率T0が透過率T50以下では、十分な正面輝度および平行光源性を得られない等の点で不都合を生じる。
透過率T0は、透過率T50よりも高ければよいが、高いほど好ましい。透過率T0は、10%以上が好ましく、25%以上がより好ましく、40%以上がさらに好ましい。
透過率T0を、10%以上とすることにより、正面輝度を向上できる、平行光源性を向上できる等の点で好ましい。
In the light transmission anisotropic layer 18, the transmittance T0 of light with a wavelength of 550 nm incident from the normal direction is higher than the transmittance T50 of light with a wavelength of 550 nm incident from a direction at a polar angle of 50° with respect to the normal. If the transmittance T0 is lower than the transmittance T50, inconveniences arise in that sufficient front luminance and parallel light source properties cannot be obtained.
The transmittance T0 is preferably 10% or more, more preferably 25% or more, and even more preferably 40% or more, as long as it is higher than the transmittance T50.
By setting the transmittance T0 to 10% or more, it is possible to improve the front brightness and the parallel light source property, which is preferable.

光透過異方性層18において、法線に対して極角50°の方向から入射した波長550nmの光の透過率T50は、70%未満である。
透過率T50が70%以上では、十分な正面輝度および平行光源性を得られない等の点で不都合を生じる。
透過率T50は、低いほど好ましい。透過率T50は、50%未満が好ましく、35%未満がより好ましい。
The light transmission anisotropic layer 18 has a transmittance T50 of less than 70% for light having a wavelength of 550 nm incident from a direction at a polar angle of 50° with respect to the normal.
If the transmittance T50 is 70% or more, there will be inconveniences such as inability to obtain sufficient front luminance and parallel light source properties.
The lower the transmittance T50, the better. The transmittance T50 is preferably less than 50%, and more preferably less than 35%.

光透過異方性層18において、法線方向から波長550nmの光を入射した際における吸光度A0、および、法線に対して極角50°の方向から波長550nmの光を入射した際における吸光度A50は、共に、0.05未満である。
吸光度A0および吸光度A50が0.05以上では、光の利用効率が低く十分な正面輝度が得られない等の点で不都合を生じる。
吸光度A0および吸光度A50は、低いほど好ましい。吸光度A0および吸光度A50は、0.02未満が好ましく、0.01未満がより好ましい。
In the light-transmitting anisotropic layer 18, the absorbance A0 when light with a wavelength of 550 nm is incident from the normal direction, and the absorbance A50 when light with a wavelength of 550 nm is incident from a direction at a polar angle of 50° with respect to the normal, are both less than 0.05.
If the absorbance A0 and the absorbance A50 are 0.05 or more, the light utilization efficiency is low, and sufficient front brightness cannot be obtained, which is disadvantageous.
The absorbance A0 and the absorbance A50 are preferably lower, and are preferably less than 0.02, and more preferably less than 0.01.

図示例の光透過異方性層18は、好ましい態様として、法線方向から入射した波長550nmの光の反射率R0、法線に対して極角50°の方向から入射した波長550nmの光の反射率R50が、R0<R50、および、R50>30%を満たす。
反射率R0を反射率R50よりも低くすることにより、正面輝度を向上できる、平行光源性を向上できる等の点で好ましい。
In a preferred embodiment, the light transmission anisotropic layer 18 shown in the figure has a reflectance R0 for light with a wavelength of 550 nm incident from the normal direction and a reflectance R50 for light with a wavelength of 550 nm incident from a direction at a polar angle of 50° with respect to the normal, satisfying R0<R50 and R50>30%.
By making the reflectance R0 lower than the reflectance R50, it is possible to improve the front brightness and improve the parallel light source property, which is preferable.

反射率R50を30%超とすることにより、正面輝度を向上できる、平行光源性を向上できる等の点で好ましい。反射率R50は、高いほど好ましく、50%超がより好ましく、65%超がさらに好ましい。
他方、反射率R0は、低いほど好ましい。反射率R0は、10%未満が好ましく、7%未満がより好ましく、4%未満がさらに好ましい。
反射率R0を、10%未満とすることにより、正面輝度を向上できる、平行光源性を向上できる等の点で好ましい。
A reflectance R50 of more than 30% is preferable in that it can improve the front brightness, improve the parallel light source property, etc. The higher the reflectance R50, the better, and it is more preferably more than 50%, and even more preferably more than 65%.
On the other hand, the lower the reflectance R0, the better. The reflectance R0 is preferably less than 10%, more preferably less than 7%, and even more preferably less than 4%.
By setting the reflectance R0 to less than 10%, it is possible to improve the front brightness and improve the parallel light source property, which is preferable.

このような光透過異方性層は、透過率T0が透過率T50よりも大きく、かつ、透過率T50が70%未満であり、さらに、吸光度A0および吸光度A50が0.05未満であれば、公知の各種の物が利用可能である。
一例として、国際公開第2009/198635号に記載される、異なる複数の熱可塑性樹脂が50層以上積層されており、法線方向から入射する光の透過率が50%以上で、法線に対して20°、40°および70°の角度で入射したときの、それぞれのP波の反射率[%]をR20、R40およびR70とした際に、R20≦R40<R70の関係を満たし、かつ、反射率R70が30%以上であり、法線に対して70°の角度で入射したときのP波の反射光の彩度が20以下である、積層フィルムが例示される。なお、法線および法線方向とは、いずれも、フィルム面の法線および法線方向である。
As such an optically transparent anisotropic layer, various known materials can be used as long as the transmittance T0 is greater than the transmittance T50 and the transmittance T50 is less than 70%, and further the absorbance A0 and the absorbance A50 are less than 0.05.
One example is a laminated film described in International Publication No. 2009/198635, in which 50 or more layers of different thermoplastic resins are laminated together, the transmittance of light incident from the normal direction being 50% or more, and the reflectance [%] of P waves when incident at angles of 20°, 40°, and 70° to the normal being R20, R40, and R70, respectively, satisfying the relationship R20≦R40<R70, the reflectance R70 being 30% or more, and the saturation of reflected light of P waves when incident at an angle of 70° to the normal being 20 or less. Note that the normal and normal direction both refer to the normal and normal direction of the film surface.

光透過異方性層18の下流には、光吸収異方性層20が配置される。
光吸収異方性層20は、透過率中心軸が層の表面に対して垂直な層である。なお、本発明において、『透過率中心軸が層の表面に対して垂直』とは、層の表面に対して完全な垂直のみならず、層の表面に垂直な方向に対して、±5°の角度範囲を含む。
本発明の光学フィルムは、上述した光透過異方性層18と、この光吸収異方性層20とを含むものである。
The optically absorbing anisotropic layer 20 is disposed downstream of the optically transmitting anisotropic layer 18 .
The optically absorptive anisotropic layer 20 is a layer whose central transmittance axis is perpendicular to the surface of the layer. In the present invention, the phrase "the central transmittance axis is perpendicular to the surface of the layer" includes not only a completely perpendicular axis to the surface of the layer, but also an angle range of ±5° with respect to the direction perpendicular to the surface of the layer.
The optical film of the present invention comprises the above-described light-transmitting anisotropic layer 18 and the light-absorbing anisotropic layer 20 .

本発明において、透過率中心軸とは、極角および方位角を、種々、変更して、層の表面から様々な方向に透過率を測定して、透過率が最も高かった方向である。
従って、透過率中心軸が層の表面に対して垂直な光吸収異方性層20は、法線方向すなわち正面から入射した光は、そのまま透過して、法線に対して傾斜する方法すなわち斜め方向から入射した光は、吸収する。
In the present invention, the central axis of transmittance is the direction in which the transmittance is highest when the polar angle and azimuthal angle are changed and the transmittance is measured in various directions from the surface of the layer.
Therefore, the optically absorptive anisotropic layer 20, whose central transmittance axis is perpendicular to the surface of the layer, transmits light incident in the normal direction, i.e., from the front, as is, and absorbs light incident in a direction inclined to the normal, i.e., from an oblique direction.

光吸収異方性層20は、透過率中心軸が層の表面に対して垂直な層が、各種、利用可能である。
一例として、二色性物質を、層の表面に対して垂直(垂直±5°の範囲)に配向した層が例示される。
The optically absorptive anisotropic layer 20 can be made of various layers whose transmittance central axis is perpendicular to the surface of the layer.
As an example, a layer in which the dichroic material is oriented perpendicular to the surface of the layer (within a range of ±5° from the perpendicular) is exemplified.

本発明において、二色性物質とは、方向によって吸光度が異なる色素を意味する。二色性物質は、液晶性を示してもよいし、液晶性を示さなくてもよい。In the present invention, a dichroic substance refers to a dye whose absorbance varies depending on the direction. A dichroic substance may or may not exhibit liquid crystallinity.

二色性物質は、特に限定されず、可視光吸収物質(二色性色素)、発光物質(蛍光物質、燐光物質)、紫外線吸収物質、赤外線吸収物質、非線形光学物質、カーボンナノチューブ、および、無機物質(例えば量子ロッド)などが挙げられ、従来公知の二色性物質(二色性色素)を使用することができる。
具体的には、例えば、特開2013-228706号公報の[0067]~[0071]段落、特開2013-227532号公報の[0008]~[0026]段落、特開2013-209367号公報の[0008]~[0015]段落、特開2013-14883号公報の[0045]~[0058]段落、特開2013-109090号公報の[0012]~[0029]段落、特開2013-101328号公報の[0009]~[0017]段落、特開2013-37353号公報の[0051]~[0065]段落、特開2012-63387号公報の[0049]~[0073]段落、特開平11-305036号公報の[0016]~[0018]段落、特開2001-133630号公報の[0009]~[0011]段落、特開2011-215337号公報の[0030]~[0169]、特開2010-106242号公報の[0021]~[0075]段落、特開2010-215846号公報の[0011]~[0025]段落、特開2011-048311号公報の[0017]~[0069]段落、特開2011-213610号公報の[0013]~[0133]段落、特開2011-237513号公報の[0074]~[0246]段落、特開2016-006502号公報の[0005]~[0051]段落、特開2018-053167号公報[0014]~[0032]段落、特開2020-11716号公報の[0014]~[0033]段落、国際公開第2016/060173号公報の[0005]~[0041]段落、国際公開第2016/136561号公報の[0008]~[0062]段落、国際公開第2017/154835号の[0014]~[0033]段落、国際公開第2017/154695号の[0014]~[0033]段落、国際公開第2017/195833号の[0013]~[0037]段落、国際公開第2018/164252号の[0014]~[0034]段落、国際公開第2018/186503号の[0021]~[0030]段落、国際公開第2019/189345号の[0043]~[0063]段落、国際公開第2019/225468号の[0043]~[0085]段落、国際公開第2020/004106号の[0050]~[0074]段落、および、国際公開第2021/044843号の[0015]~[0038]段落などに記載されたものが挙げられる。
The dichroic substance is not particularly limited, and examples thereof include visible light absorbing substances (dichroic dyes), luminescent substances (fluorescent substances, phosphorescent substances), ultraviolet absorbing substances, infrared absorbing substances, nonlinear optical substances, carbon nanotubes, and inorganic substances (e.g., quantum rods), and any conventionally known dichroic substance (dichroic dye) can be used.
Specifically, for example, paragraphs [0067] to [0071] of JP 2013-228706 A, paragraphs [0008] to [0026] of JP 2013-227532 A, paragraphs [0008] to [0015] of JP 2013-209367 A, paragraphs [0045] to [0058] of JP 2013-14883 A, paragraphs [0012] to [0029] of JP 2013-109090 A, paragraphs [0009] to [0017] of JP 2013-101328 A, paragraphs [0051] to [0065] of JP 2013-37353 A, paragraphs [0012] to [0029] of JP 2012-63387 A [0049] to [0073] paragraphs, [0016] to [0018] paragraphs of JP-A-11-305036, [0009] to [0011] paragraphs of JP-A-2001-133630, [0030] to [0169] paragraphs of JP-A-2011-215337, and [0010-106242] Paragraphs [0021] to [0075], paragraphs [0011] to [0025] of JP-A No. 2010-215846, paragraphs [0017] to [0069] of JP-A No. 2011-048311, paragraphs [0013] to [0133] of JP-A No. 2011-213610, and JP-A No. 2011-237513 Paragraphs [0074] to [0246] of JP 2016-006502 A, paragraphs [0005] to [0051] of JP 2016-006502 A, paragraphs [0014] to [0032] of JP 2018-053167 A, paragraphs [0014] to [0033] of JP 2020-11716 A, paragraphs [0005] to [0041] of WO 2016/060173 A, paragraphs [0008] to [0062] of WO 2016/136561 A, paragraphs [0014] to [0033] of WO 2017/154835 A, paragraphs [0014] to [0033] of WO 2017/154695 A, Examples include those described in paragraphs [0013] to [0037] of International Publication No. 2017/195833, paragraphs [0014] to [0034] of International Publication No. 2018/164252, paragraphs [0021] to [0030] of International Publication No. 2018/186503, paragraphs [0043] to [0063] of International Publication No. 2019/189345, paragraphs [0043] to [0085] of International Publication No. 2019/225468, paragraphs [0050] to [0074] of International Publication No. 2020/004106, and paragraphs [0015] to [0038] of International Publication No. 2021/044843.

本発明においては、2種以上の二色性物質を併用してもよい。一例として、光吸収異方性層20を黒色に近づける観点から、波長370~550nmの範囲に極大吸収波長を有する少なくとも1種の二色性物質と、波長500~700nmの範囲に極大吸収波長を有する少なくとも1種の二色性物質とを併用することが好ましい。In the present invention, two or more dichroic substances may be used in combination. As an example, from the perspective of making the light absorption anisotropic layer 20 closer to black, it is preferable to use a combination of at least one dichroic substance having a maximum absorption wavelength in the wavelength range of 370 to 550 nm and at least one dichroic substance having a maximum absorption wavelength in the wavelength range of 500 to 700 nm.

光吸収異方性層20の形成方法は特に限定されないが、二色性物質を高い配向度で配向させる観点から、上述した二色性物質とともに液晶化合物を含有する液晶組成物を用いて形成する方法が好適に挙げられる。
本発明においては、液晶化合物は、二色性を示さない液晶化合物である。
液晶化合物としては、低分子液晶化合物および高分子液晶化合物のいずれも用いることができるが、高配向度を得るうえで、高分子液晶化合物がより好ましい。ここで、「低分子液晶化合物」とは、化学構造中に繰り返し単位を有さない液晶化合物のことをいう。また、「高分子液晶化合物」とは、化学構造中に繰り返し単位を有する液晶化合物のことをいう。
低分子液晶化合物としては、例えば、特開2013-228706号公報に記載されている液晶化合物が挙げられる。
高分子液晶化合物としては、例えば、特開2011-237513号公報に記載されているサーモトロピック液晶性高分子が挙げられる。また、高分子液晶化合物は、末端に架橋性基(例えば、アクリロイル基およびメタクリロイル基)を有していてもよい。
液晶化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
液晶化合物は、光吸収異方性層20の配向度がより優れる点から、高分子液晶化合物を含むことが好ましい。
また、液晶組成物は、溶媒、重合開始剤、界面改良剤、配向剤、および、これら以外の成分を含有していてもよい。
The method for forming the light absorption anisotropic layer 20 is not particularly limited, but from the viewpoint of orienting the dichroic material with a high degree of orientation, a preferred method is to form the layer using a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound together with the above-mentioned dichroic material.
In the present invention, the liquid crystal compound is a liquid crystal compound that does not exhibit dichroism.
As the liquid crystal compound, either a low-molecular-weight liquid crystal compound or a high-molecular-weight liquid crystal compound can be used, but a high-molecular-weight liquid crystal compound is more preferable in terms of achieving a high degree of orientation. Here, "low-molecular-weight liquid crystal compound" refers to a liquid crystal compound that does not have a repeating unit in its chemical structure. Also, "high-molecular-weight liquid crystal compound" refers to a liquid crystal compound that has a repeating unit in its chemical structure.
Examples of low molecular weight liquid crystal compounds include the liquid crystal compounds described in JP-A-2013-228706.
Examples of the polymer liquid crystal compound include the thermotropic liquid crystalline polymers described in JP 2011-237513 A. The polymer liquid crystal compound may have a crosslinkable group (e.g., an acryloyl group or a methacryloyl group) at its terminal.
The liquid crystal compounds may be used alone or in combination of two or more.
The liquid crystal compound preferably contains a polymer liquid crystal compound, since the degree of orientation of the light absorptive anisotropic layer 20 is superior.
The liquid crystal composition may also contain a solvent, a polymerization initiator, an interfacial improver, an alignment agent, and other components.

光吸収異方性層20は、例えば、このような液晶組成物を用いる光吸収異方性層20の形成では、まず、液晶組成物を液晶化合物の配向性を付与した配向膜に塗布する。次いで、液晶組成物の加熱および/または冷却を行い、あるいは、加熱および冷却を繰り返すことで、液晶化合物を厚さ方向に配向する。この液晶化合物の配向によって、二色性物質も、同様に、厚さ方向に配向する。
その後、必要に応じて、紫外線の照射等を行って、液晶層生物を硬化することにより、二色性物質を厚さ方向に配向した光吸収異方性層20を形成できる。
For example, when forming the optically absorptive anisotropic layer 20 using such a liquid crystal composition, the liquid crystal composition is first applied to an alignment film that has been imparted with the alignment property of the liquid crystal compound. Next, the liquid crystal composition is heated and/or cooled, or heating and cooling are repeated, thereby aligning the liquid crystal compound in the thickness direction. This alignment of the liquid crystal compound also aligns the dichroic material in the thickness direction.
Thereafter, if necessary, the liquid crystal layer is cured by irradiation with ultraviolet light or the like, thereby forming the light absorption anisotropic layer 20 in which the dichroic material is oriented in the thickness direction.

以下、図1を参照して、バックライト装置10の作用を説明することにより、本発明の面状照明装置について、より詳細に説明する。
以下の説明では、便宜的に、法線方向すなわち正面からの光の入射を『正面入射』ともいう。また、法線に対して角度を有する方向すなわち斜め方向からの光の入射を『斜め入射』ともいう。
The operation of the backlight device 10 will be described below with reference to FIG. 1, thereby providing a more detailed explanation of the planar lighting device of the present invention.
In the following description, for convenience, light incident from the normal direction, i.e., from the front, is also referred to as "frontal incidence." Also, light incident from a direction at an angle to the normal, i.e., from an oblique direction, is also referred to as "oblique incidence."

光源14が出射した光(破線)は、まず、光拡散層16によって拡散されて、次いで、光透過異方性層18に入射する。 The light emitted by the light source 14 (dashed line) is first diffused by the light diffusion layer 16 and then enters the light-transmitting anisotropic layer 18.

上述のように、光透過異方性層18は、正面入射した光は、そのまま透過し、斜め入射した光は、反射する。従って、光拡散層16によって拡散された光のうち、光透過異方性層18に正面入射した光は、そのまま透過して、光吸収異方性層20に入射する。
上述のように、光吸収異方性層20は、正面入射した光は、そのまま透過し、斜め入射した光は吸収する。従って、光透過異方性層18に正面入射して透過した光は、光吸収異方性層20にも正面入射するので、多くの光が光吸収異方性層20で吸収されずに、そのまま透過する。
本発明の面状照明装置を液晶表示装置のバックライト装置に利用した場合には、光吸収異方性層20を透過した光は、光吸収異方性層20の下流に配置される例えば液晶パネルにも、正面入射する。
As described above, the light transmission anisotropic layer 18 transmits light that is incident from the front as is and reflects light that is incident obliquely. Therefore, of the light diffused by the light diffusion layer 16, light that is incident from the front on the light transmission anisotropic layer 18 is transmitted as is and enters the light absorption anisotropic layer 20.
As described above, the optically absorptive anisotropic layer 20 transmits light that is incident from the front as is and absorbs light that is incident obliquely. Therefore, light that is incident from the front on the optically absorptive anisotropic layer 18 and that is transmitted through the optically absorptive anisotropic layer 20 is also incident from the front on the optically absorptive anisotropic layer 20, and most of the light is transmitted through the optically absorptive anisotropic layer 20 as is without being absorbed.
When the surface illumination device of the present invention is used as a backlight device for a liquid crystal display device, the light that has passed through the optically absorbing anisotropic layer 20 is also incident from the front onto, for example, a liquid crystal panel that is arranged downstream of the optically absorbing anisotropic layer 20.

一方、光拡散層16によって拡散された光のうち、光透過異方性層18に斜め入射した光は、光透過異方性層18によって反射され、光拡散層16に入射して拡散される。
光透過異方性層18側から光拡散層16に入射して拡散された光は、反射層12によって反射され、さらに、光拡散層16に入射して拡散されて、再度、光透過異方性層18に入射する。
ここで、光拡散層16に入射した光は、光拡散層16による拡散によって、様々な方向に進行する。従って、再度、光透過異方性層18に再入射した光の一部の光は、光透過異方性層18に正面入射する。先と同様、光透過異方性層18に正面入射した光は、そのまま透過して、光吸収異方性層20に正面入射し、光吸収異方性層20も、そのまま透過して、液晶パネルに正面入射する。
他方、光透過異方性層18に斜め入射した光は、先と同様に、光透過異方性層18によって反射され、光拡散層16で拡散され、反射層12で反射され、光拡散層16で拡散されて、先と同様に光透過異方性層18に再入射する。
On the other hand, of the light diffused by the light diffusion layer 16, the light that is obliquely incident on the light-transmitting anisotropic layer 18 is reflected by the light-transmitting anisotropic layer 18, and then enters the light-diffusing layer 16 and is diffused.
Light that enters the light diffusion layer 16 from the light-transmitting anisotropic layer 18 side and is diffused is reflected by the reflective layer 12, then enters the light diffusion layer 16 and is diffused therein, and then enters the light-transmitting anisotropic layer 18 again.
Here, the light incident on the light diffusion layer 16 travels in various directions due to diffusion by the light diffusion layer 16. Therefore, a portion of the light that re-enters the light transmission anisotropic layer 18 is incident on the light transmission anisotropic layer 18 from the front. As before, the light that is incident on the light transmission anisotropic layer 18 from the front is transmitted as is and enters the light absorption anisotropic layer 20 from the front, and is also transmitted through the light absorption anisotropic layer 20 from the front and enters the liquid crystal panel from the front.
On the other hand, light that is obliquely incident on the light-transmitting anisotropic layer 18 is reflected by the light-transmitting anisotropic layer 18, diffused by the light-diffusing layer 16, reflected by the reflective layer 12, diffused by the light-diffusing layer 16, and re-incident on the light-transmitting anisotropic layer 18 as before.

以上のように、バックライト装置10すなわち本発明の面状照明装置において、光透過異方性層18に斜め入射した光は、光吸収異方性層20による反射、光拡散層16による拡散、反射層12による反射、および、光拡散層16による拡散を繰り返す。光は、この繰り返しの中で、光透過異方性層18に正面入射する状態になった際に、光透過異方性層18を透過して、さらに、光吸収異方性層20に正面入射して透過して、液晶パネルに正面入射する。
すなわち、本発明の面状照明装置では、正面入射した光は透過して斜め入射した光を反射する光透過異方性層18と、正面入射した光は透過して斜め入射した光を吸収する光吸収異方性層20とを有することにより、出射光を正面方向に集光できる。また、本発明の面状照明装置では、光透過異方性層18による斜め入射した光の反射、および、光吸収異方性層20による斜め入射した光の吸収によって、正面方向に出射する光に対して、斜め方向に出射する光の量を大幅に低減できる。
その結果、本発明によれば、正面輝度すなわち正面方向に出射する光の輝度が高く、かつ、斜め方向に出射する光に比して正面方向に出射する光の量が多い、平行光源性に優れる面状照明装置を実現できる。
As described above, in the backlight device 10, i.e., the planar lighting device of the present invention, light that is obliquely incident on the light-transmitting anisotropic layer 18 is repeatedly reflected by the light-absorbing anisotropic layer 20, diffused by the light-diffusing layer 16, reflected by the reflective layer 12, and diffused again by the light-diffusing layer 16. During this repetition, when the light reaches a state in which it is incident head-on on the light-transmitting anisotropic layer 18, it transmits through the light-transmitting anisotropic layer 18, and then is incident head-on on and transmitted through the light-absorbing anisotropic layer 20, before being incident head-on on the liquid crystal panel.
That is, the planar lighting device of the present invention has the light-transmitting anisotropic layer 18 that transmits light incident from the front and reflects light incident from the oblique direction, and the light-absorbing anisotropic layer 20 that transmits light incident from the front and absorbs light incident from the oblique direction, thereby enabling the outgoing light to be concentrated in the front direction. Furthermore, the planar lighting device of the present invention can significantly reduce the amount of light emitted in oblique directions relative to the light emitted in the front direction due to the reflection of obliquely incident light by the light-transmitting anisotropic layer 18 and the absorption of obliquely incident light by the light-absorbing anisotropic layer 20.
As a result, according to the present invention, a surface lighting device can be realized which has high front brightness, i.e., the brightness of light emitted in the front direction, and which has excellent parallel light source properties, with a greater amount of light emitted in the front direction compared to light emitted in oblique directions.

図2に、本発明の面状照明装置をバックライト装置に利用した別の例を示す。
なお、図2に示すバックライト装置30は、偏光制御層26を有する以外は、図1に示すバックライト装置10と同じ構成を有するので、同じ部材には同じ符号を付し、以下の説明は、異なる部位を主に行う。
FIG. 2 shows another example in which the surface illumination device of the present invention is used in a backlight device.
The backlight device 30 shown in FIG. 2 has the same configuration as the backlight device 10 shown in FIG. 1 except for the polarization control layer 26, so the same components are given the same symbols, and the following explanation will mainly focus on the different parts.

図2に示すバックライト装置30は、光透過異方性層18と、光吸収異方性層20との間に、偏光制御層26を有する。すなわち、上述した本発明の光学フィルムは、光透過異方性層18と、光吸収異方性層20との間に、偏光制御層26を有してもよい。
なお、図2に示すバックライト装置30において、光透過異方性層18、偏光制御層26および光吸収異方性層20は、全てが積層されてもよく、あるいは、2層が積層されてもよく、あるいは、全てが離間していてもよい。また、光拡散層16も、光透過異方性層18に積層されてもよく、離間していてもよい。
2 has a polarization control layer 26 between the light transmission anisotropic layer 18 and the light absorption anisotropic layer 20. That is, the optical film of the present invention described above may have a polarization control layer 26 between the light transmission anisotropic layer 18 and the light absorption anisotropic layer 20.
2, the light-transmitting anisotropic layer 18, the polarization control layer 26, and the light-absorbing anisotropic layer 20 may all be stacked, or two layers may be stacked, or all may be separated. The light-diffusing layer 16 may also be stacked on the light-transmitting anisotropic layer 18, or may be separated.

偏光制御層26は、入射した直線偏光の偏光方向を80~100°の範囲で回転させるものである。
バックライト装置30すなわち本発明の面状照明装置は、このような偏光制御層26を有することにより、平行光源性を、より向上できる。
The polarization control layer 26 rotates the polarization direction of the linearly polarized light that is incident thereon within a range of 80 to 100 degrees.
The backlight device 30, that is, the surface illumination device of the present invention, can further improve the parallel light source properties by having such a polarization control layer 26.

一般的な層に直線偏光が入射した場合には、図3に概念的に示すように、反射率は、実線で示すP偏光よりも、破線で示すS偏光の方が高い。
ところが、本発明者らの検討によれば、正面入射した光を透過して、斜め入射した光を反射する光透過異方性層18は、一般的な層とは逆に、図4に概念的に示すように、反射されるのは実線で示すP偏光成分が多く、透過光は破線で示すS偏光成分が多い。
なお、本発明において、P偏光とは、偏光方向が光吸収異方性層20の表面すなわち光透過異方性層18の表面と直交する直線偏光であり、S偏光とは、偏光方向が光吸収異方性層20の表面すなわち光透過異方性層18の表面と平行な直線偏光である。
When linearly polarized light is incident on a typical layer, as conceptually shown in FIG. 3, the reflectance is higher for S-polarized light, indicated by the dashed line, than for P-polarized light, indicated by the solid line.
However, according to the investigations of the present inventors, the light transmitting anisotropic layer 18, which transmits light incident from the front and reflects light incident at an angle, is the opposite of a typical layer; as conceptually shown in FIG. 4, the light that is reflected is dominated by the P-polarized component shown by the solid line, and the light that is transmitted is dominated by the S-polarized component shown by the dashed line.
In the present invention, P-polarized light is linearly polarized light whose polarization direction is perpendicular to the surface of the optically absorptive anisotropic layer 20, i.e., the surface of the optically transmissive anisotropic layer 18, and S-polarized light is linearly polarized light whose polarization direction is parallel to the surface of the optically absorptive anisotropic layer 20, i.e., the surface of the optically transmissive anisotropic layer 18.

上述のように、光吸収異方性層20は、斜め入射した光を吸収するものであるが、通常の層と同様、光吸収異方性層20による吸収率は、P偏光よりもS偏光の方が低い。
従って、光吸収異方性層20に入射した光において、P偏光成分よりもS偏光成分が多い場合には、光吸収異方性層20による斜め入射した光の吸収率が低くなってしまう。その結果、光吸収異方性層20に斜め入射したにも関わらず、光吸収異方性層20で吸収されずに透過する光の割合が増えてしまう可能性がある。
As described above, the optically absorptive anisotropic layer 20 absorbs obliquely incident light, but like a normal layer, the optically absorptive anisotropic layer 20 has a lower absorption rate for S-polarized light than for P-polarized light.
Therefore, when the light incident on the optically absorptive anisotropic layer 20 contains more S-polarized components than P-polarized components, the absorptivity of the obliquely incident light by the optically absorptive anisotropic layer 20 decreases. As a result, there is a possibility that the proportion of light that is transmitted through the optically absorptive anisotropic layer 20 without being absorbed by the layer 20 increases, even though the light is obliquely incident on the layer 20.

これに対して、バックライト装置30すなわち本発明の面状照明装置では、好ましい態様として、光透過異方性層18と光吸収異方性層20との間に、入射した直線偏光の偏光方向を80~100°の範囲で回転させる偏光制御層26を有する。
すなわち、バックライト装置30は、好ましい態様として、光透過異方性層18と光吸収異方性層20との間に、S偏光をP偏光に変換する偏光制御層26を有する。
In contrast, in a preferred embodiment, the backlight device 30, i.e., the surface lighting device of the present invention, has a polarization control layer 26 between the light-transmitting anisotropic layer 18 and the light-absorbing anisotropic layer 20, which rotates the polarization direction of incident linearly polarized light within a range of 80 to 100 degrees.
That is, in a preferred embodiment, the backlight device 30 has a polarization control layer 26 between the light-transmitting anisotropic layer 18 and the light-absorbing anisotropic layer 20 that converts S-polarized light into P-polarized light.

上述のように、光透過異方性層18を透過した光は、P偏光成分よりもS偏光成分の方が多い。従って、光透過異方性層18と光吸収異方性層20との間に、偏光制御層26を有することにより、偏光制御層26を透過して光吸収異方性層20に入射した光は、S偏光成分よりもP偏光成分の方が多くなる。
そのため、光透過異方性層18と光吸収異方性層20との間に、偏光制御層26を有することにより、光吸収異方性層20による、斜め入射した光の吸収率を、向上できる。すなわち、光吸収異方性層20に斜め入射した光の透過率を、より低減できる。
その結果、偏光制御層26を有することにより、光吸収異方性層20すなわちバックライト装置30から出射する光における、斜め方向に出射する光に対する正面方向に出射する光の割合をより多くして、平行光源性を、より向上できる。
As described above, the light transmitted through the light-transmitting anisotropic layer 18 contains more S-polarized components than P-polarized components. Therefore, by providing the polarization control layer 26 between the light-transmitting anisotropic layer 18 and the light-absorbing anisotropic layer 20, the light transmitted through the polarization control layer 26 and incident on the light-absorbing anisotropic layer 20 contains more P-polarized components than S-polarized components.
Therefore, by providing the polarization control layer 26 between the light transmission anisotropic layer 18 and the light absorption anisotropic layer 20, the absorptance of obliquely incident light by the light absorption anisotropic layer 20 can be improved. In other words, the transmittance of obliquely incident light to the light absorption anisotropic layer 20 can be further reduced.
As a result, by having the polarization control layer 26, the proportion of light emitted in a frontal direction relative to light emitted in an oblique direction in the light emitted from the light absorption anisotropic layer 20, i.e., the backlight device 30, can be increased, thereby further improving the parallel light source properties.

偏光制御層26には制限はなく、入射した直線偏光の偏光方向を80~100°の範囲で回転できるものであれば、公知の各種の物(光学素子)が利用可能である。
偏光制御層26としては、一例として、厚さ方向に沿って伸びる螺旋軸に沿って捩れ配向した液晶化合物を含む層が例示される。すなわち、偏光制御層26としては、厚さ方向に螺旋状に捩れ配向した液晶化合物を含む層(旋光層、旋光フィルム)が例示される。
There are no limitations on the polarization control layer 26, and various known materials (optical elements) can be used as long as they can rotate the polarization direction of incident linearly polarized light within a range of 80 to 100 degrees.
An example of the polarization control layer 26 is a layer containing a liquid crystal compound that is twisted along a helical axis extending along the thickness direction. That is, an example of the polarization control layer 26 is a layer (optical rotatory layer, optical rotatory film) that contains a liquid crystal compound that is twisted in a helical manner in the thickness direction.

このような偏光制御層26は、一例として、棒状ネマチック液晶化合物等の重合性液晶化合物と、キラル剤とを含む液晶組成物を用いて、形成できる。キラル剤(カイラル剤)は、液晶化合物の螺旋構造を誘起する機能を有する公知のキラル剤を用いればよい。
具体的には、配向制御力を有する配向膜の表面に、重合性液晶化合物およびキラル剤等含む液晶組成物を塗布する。次いで、加熱することによって、液晶組成物を乾燥すると共に、液晶化合物を螺旋配向する。その後、例えば紫外線を照射することによって、液晶組成物を硬化することによって、液晶化合物を厚さ方向に螺旋状に配向した偏光制御層26を作製できる。
For example, the polarization control layer 26 can be formed using a liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound, such as a rod-shaped nematic liquid crystal compound, and a chiral agent. The chiral agent may be a known chiral agent that has the function of inducing a helical structure in the liquid crystal compound.
Specifically, a liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound and a chiral agent is applied to the surface of an alignment film having an alignment control force. The liquid crystal composition is then dried by heating, and the liquid crystal compound is helically aligned. The liquid crystal composition is then cured by, for example, irradiating it with ultraviolet light, thereby producing a polarization control layer 26 in which the liquid crystal compound is helically aligned in the thickness direction.

液晶化合物を厚さ方向に螺旋状に捩れ配向した偏光制御層26において、液晶化合物の捩れ角には、制限はなく、液晶化合物の種類等に応じて、直線偏光の偏光方向を80~100°の範囲で回転できる捩れ角を、適宜、設定すればよい。
液晶化合物の捩れ角は、キラル剤の種類および添加量によって調節できる。
また、液晶化合物を厚さ方向に螺旋状に捩れ配向した偏光制御層26において、液晶化合物のΔn、膜厚d、および、Δndには、制限はなく、直線偏光の偏光方向を80~100°の範囲で回転できるように、適宜、設定すればよい。
In the polarization control layer 26 in which the liquid crystal compound is helically twisted and oriented in the thickness direction, there is no restriction on the twist angle of the liquid crystal compound, and the twist angle can be appropriately set so that the polarization direction of linearly polarized light can be rotated in the range of 80 to 100 degrees depending on the type of liquid crystal compound, etc.
The twist angle of the liquid crystal compound can be adjusted by the type and amount of chiral dopant added.
Furthermore, in the polarization control layer 26 in which the liquid crystal compound is helically twisted and oriented in the thickness direction, there are no restrictions on the Δn of the liquid crystal compound, the film thickness d, and Δnd, and they may be set appropriately so that the polarization direction of linearly polarized light can be rotated in the range of 80 to 100 degrees.

偏光制御層26としては、1/2波長板も利用可能である。
1/2波長板は、可視光のいずれかの波長において約1/2波長となる位相差を有する、公知の1/2波長板(λ/2板、λ/2位相差板)が、各種、利用可能である。
1/2波長板としては、例えば、波長550nmにおいて、220~330nmの位相差を有する1/2波長板が好ましく例示され、247~302nmの位相差を有する1/2波長板がより好ましく例示される。
The polarization control layer 26 may also be a half-wave plate.
As the half-wave plate, various known half-wave plates (λ/2 plates, λ/2 retardation plates) that have a phase difference of approximately ½ wavelength at any wavelength of visible light can be used.
A preferred example of the half-wave plate is one having a phase difference of 220 to 330 nm at a wavelength of 550 nm, and a more preferred example is one having a phase difference of 247 to 302 nm.

本発明の面状照明装置を用いる、図1および図2に示すバックライト装置においては、光透過異方性層18は、正面入射した光を透過して、斜め入射した光を反射するものである。しかしながら、本発明の面状照明装置において、光透過異方性層は、これに制限はされない。
すなわち、本発明の面状照明装置においては、透過率T0および透過率T50が、T0>T50およびT50<70%という要件1、および、吸光度T0および吸光度T50が、共に0.05未満であるという要件2を満たすものであれば、公知の各種のものが利用可能である。
1 and 2, which uses the planar lighting device of the present invention, the light-transmitting anisotropic layer 18 transmits light incident from the front and reflects light incident from an oblique angle. However, the light-transmitting anisotropic layer in the planar lighting device of the present invention is not limited to this.
In other words, in the surface lighting device of the present invention, various known types can be used as long as they satisfy requirement 1 that the transmittance T0 and transmittance T50 are T0>T50 and T50<70%, and requirement 2 that the absorbance T0 and absorbance T50 are both less than 0.05.

一例として、図5に概念的に示すような、正面入射した光はそのまま透過し、斜め入射した光を拡散する光透過異方性層34が例示される。
この光透過異方性層34によれば、そのまま透過する正面入射した光に加え、斜め入射して拡散されることによって、進行方向が正面方向になり、光吸収異方性層20に正面入射し、透過する光も発生する。
さらに、斜め入射した光の一部は、拡散されることによって、より法線に対して角度が大きくなる。すなわち、拡散光の一部は、斜め入射の角度が、より深くなる。このような斜め入射の角度が深い光は、光吸収異方性層20における光路が長くなるので、光吸収異方性層20による吸収率が、より高くなる。その結果、光吸収異方性層20から、斜め方向に出射される光を、大幅に低減できる。
An example is a light-transmitting anisotropic layer 34 that transmits light incident from the front as is and diffuses light incident obliquely, as conceptually shown in FIG.
According to this light transmission anisotropic layer 34, in addition to light incident from the front that is transmitted as is, light that is incident obliquely and diffused changes its traveling direction to the front, and is incident from the front on the light absorption anisotropic layer 20 and transmitted therethrough is also generated.
Furthermore, a portion of the obliquely incident light is diffused, and thus its angle with respect to the normal becomes larger. That is, a portion of the diffused light has a deeper oblique incident angle. Such light having a deeper oblique incident angle travels a longer optical path in the optically absorptive anisotropic layer 20, and therefore its absorption rate by the optically absorptive anisotropic layer 20 becomes higher. As a result, the amount of light emitted obliquely from the optically absorptive anisotropic layer 20 can be significantly reduced.

従って、このような光透過異方性層34を用いることによって、光吸収異方性層20すなわち面状照明装置から正面方向に出射する光を増加し、かつ、斜め方向に出射する光を減少できる。
その結果、この光透過異方性層34を用いることにより、正面輝度が高く、かつ、平行光源性に優れる面状照明装置を実現できる。
Therefore, by using such an optically transmissive anisotropic layer 34, it is possible to increase the amount of light emitted in the front direction from the optically absorbing anisotropic layer 20, i.e., the surface illumination device, and to decrease the amount of light emitted in an oblique direction.
As a result, by using this light-transmitting anisotropic layer 34, a planar illumination device with high front luminance and excellent parallel light source properties can be realized.

このような、正面入射した光を透過し、斜め入射した光を拡散する光透過異方性層34は、公知のものが、各種、利用可能である。
一例として、特開2009-157251号公報に記載される、それぞれ分子内に重合性炭素-炭素結合を有し、かつ、単独重合して得られる単独重合体の屈折率に差がある少なくとも2種類の光重合可能なモノマーまたはオリゴマーを含有する光硬化性樹脂組成物を用いる光透過異方性層(光制御膜)が例示される。この光透過異方性層は、光硬化性樹脂組成物を膜状に形成し、線状光源と、線状光源からの光を反射して平行光として組成物膜に照射する反射部材とを用い、組成物膜と、線状光源および反射部材とを、洗浄光源の軸方向と移動方向とが交差するように相対的に移動することにより、線状光源からの光を照射して組成物膜を硬化することで、形成できる。
また、別の例として、特開2011-186494号公報に記載される、重合性炭素-炭素二重結合を有する化合物を、複数種、含み、かつ、少なくとも1種の化合物が、複数の芳香環と1つの重合性炭素-炭素二重結合とを分子内に有する化合物であり、複数の芳香環と1つの重合性炭素-炭素二重結合とを分子内に有する化合物の少なくとも1種の化合物が、芳香族性水酸基を含有する化合物であり、膜状組成物100重量部に対する、この化合物の含有量が、0.1~30重量部である膜状組成物に、特定方向から紫外線を照射して、この組成物を硬化させて得られる、特定角度範囲の入射光のみを選択的に散乱する光透過異方性層(光制御膜)も利用可能である。
さらに、正面入射した光を透過し、斜め入射した光を拡散する光透過異方性層34は、住友化学社製のビジョンコントロールフィルムなど、市販品も利用可能である。
As the light-transmitting anisotropic layer 34 that transmits light incident from the front and diffuses light incident obliquely, various known light-transmitting anisotropic layers can be used.
One example is a light-transmitting anisotropic layer (light control film) using a photocurable resin composition containing at least two types of photopolymerizable monomers or oligomers, each of which has a polymerizable carbon-carbon bond in its molecule and which has a difference in the refractive index of the homopolymer obtained by homopolymerization, as described in JP 2009-157251 A. This light-transmitting anisotropic layer can be formed by forming the photocurable resin composition into a film, using a linear light source and a reflecting member that reflects light from the linear light source and irradiates the composition film with parallel light, and moving the composition film, the linear light source, and the reflecting member relative to each other so that the axial direction of the cleaning light source and the movement direction intersect, thereby irradiating the composition film with light from the linear light source and curing it.
As another example, a light-transmitting anisotropic layer (light control film) that selectively scatters only incident light within a specific angle range can also be used, which is obtained by irradiating a film-like composition with ultraviolet light from a specific direction to cure the composition, the film-like composition containing multiple types of compounds having a polymerizable carbon-carbon double bond as described in JP 2011-186494 A, wherein at least one of the compounds has multiple aromatic rings and one polymerizable carbon-carbon double bond in the molecule, and at least one of the compounds having multiple aromatic rings and one polymerizable carbon-carbon double bond in the molecule is a compound containing an aromatic hydroxyl group, with the content of this compound being 0.1 to 30 parts by weight relative to 100 parts by weight of the film-like composition.
Furthermore, the light-transmitting anisotropic layer 34 that transmits light incident from the front and diffuses light incident obliquely can be a commercially available product such as a vision control film manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.

本発明の画像表示装置は、このような本発明の面状照明装置を有する画像表示装置である。
本発明の画像表示装置は、面状照明装置を用いるものであれば、公知の各種の画像表示装置が利用可能である。好ましい一例として、公知の液晶パネルを有する、液晶表示装置(LCD(Liquid Crystal Display))が例示される。上述のように、本発明の面状照明装置は、正面輝度が高く、かつ、平行光源性に優れる。従って、このような本発明の面状照明装置を用いる本発明の画像表示装置は、正面の表示輝度が高い高画質の画像を表示でき、かつ、斜め方向から観察した際の視認性を低減できる視野制御性に優れたものである。
The image display device of the present invention is an image display device that has such a surface illumination device of the present invention.
The image display device of the present invention can be any of various known image display devices, so long as it uses a surface illumination device. A preferred example is a liquid crystal display device (LCD (Liquid Crystal Display)) having a known liquid crystal panel. As described above, the surface illumination device of the present invention has high front brightness and excellent parallel light source properties. Therefore, the image display device of the present invention using such a surface illumination device of the present invention can display high-quality images with high front display brightness and has excellent field of view controllability, which can reduce visibility when viewed from an oblique direction.

以上、本発明の面状照明装置、画像表示装置および光学フィルムについて詳細に説明したが、本発明は、上述の例に制限はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのは、もちろんである。 The above provides a detailed description of the surface lighting device, image display device, and optical film of the present invention, but the present invention is not limited to the above examples, and various improvements and modifications may of course be made within the scope of the present invention.

以下に実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、使用量、物質量、割合、処理内容、および、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。The features of the present invention are explained in more detail below with reference to the following examples. The materials, reagents, amounts used, amounts of substances, ratios, treatment details, and treatment procedures shown in the following examples can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below.

[実施例1]
<配向膜の形成>
厚さ40μmのセルロースアシレートフィルム(TAC基材;富士フイルム社製、TG40)の表面をアルカリ液で鹸化し、その上に下記の配向膜形成用組成物をワイヤーバーで塗布した。
塗膜が形成された支持体を、60℃の温風で60秒間、さらに、100℃の温風で120秒間乾燥して配向膜を形成し、配向膜付きTACフィルムを得た。
配向膜の膜厚は1μmであった。
[Example 1]
<Formation of alignment film>
The surface of a 40 μm thick cellulose acylate film (TAC substrate; Fujifilm Corporation, TG40) was saponified with an alkaline solution, and the following composition for forming an alignment film was applied thereon with a wire bar.
The support on which the coating film was formed was dried with hot air at 60° C. for 60 seconds and then with hot air at 100° C. for 120 seconds to form an alignment film, thereby obtaining a TAC film with an alignment film.
The thickness of the alignment film was 1 μm.

―――――――――――――――――――――――――――――――――
配向膜形成用組成物
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・変性ポリビニルアルコールPVA-1 3.80質量部
・IRGACURE2959 0.20質量部
・水 70質量部
・メタノール 30質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
----------------------------------------------------------------------------------
Composition for forming alignment film------------------------------------------------
・Modified polyvinyl alcohol PVA-1 3.80 parts by mass ・IRGACURE 2959 0.20 parts by mass ・Water 70 parts by mass ・Methanol 30 parts by mass

変性ポリビニルアルコールPVA-1
Modified polyvinyl alcohol PVA-1

<光吸収異方性層の形成>
得られた配向膜上に、下記の光吸収異方性層形成用組成物をワイヤーバーで連続的に塗布し、120℃で60秒間加熱した後、室温(23℃)になるまで冷却した。
次いで、80℃で60秒間加熱し、再び室温になるまで冷却した。
その後、LED灯(中心波長365nm)を用いて、照度200mW/cm2の照射条件で、紫外線を2秒間照射することにより、配向膜の上に光吸収異方性層を形成した。
光吸収異方性層の膜厚は3.5μmであった。
<Formation of Optically Absorbing Anisotropic Layer>
On the obtained alignment film, the following composition for forming an optically absorptive anisotropic layer was continuously coated with a wire bar, heated at 120° C. for 60 seconds, and then cooled to room temperature (23° C.).
It was then heated at 80° C. for 60 seconds and cooled again to room temperature.
Thereafter, the alignment film was irradiated with ultraviolet light for 2 seconds using an LED lamp (center wavelength 365 nm) at an illuminance of 200 mW/cm 2 to form a light absorption anisotropic layer on the alignment film.
The thickness of the optically absorptive anisotropic layer was 3.5 μm.

―――――――――――――――――――――――――――――――――
光吸収異方性層形成用組成物の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・二色性物質D-1 0.63質量部
・二色性物質D-2 0.17質量部
・二色性物質D-3 1.13質量部
・高分子液晶化合物P-1 8.18質量部
・IRGACUREOXE-02(BASF社製) 0.16質量部
・化合物E-1 0.12質量部
・化合物E-2 0.12質量部
・界面活性剤F-1 0.005質量部
・シクロペンタノン 85.00質量部
・ベンジルアルコール 4.50質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
----------------------------------------------------------------------------------
Composition of the composition for forming the optically absorptive anisotropic layer
Dichroic substance D-1 0.63 parts by mass Dichroic substance D-2 0.17 parts by mass Dichroic substance D-3 1.13 parts by mass Polymer liquid crystal compound P-1 8.18 parts by mass IRGACUREOXE-02 (manufactured by BASF) 0.16 parts by mass Compound E-1 0.12 parts by mass Compound E-2 0.12 parts by mass Surfactant F-1 0.005 parts by mass Cyclopentanone 85.00 parts by mass Benzyl alcohol 4.50 parts by mass

二色性物質D-1

二色性物質D-2

二色性物質D-3
Dichroic substance D-1

Dichroic substance D-2

Dichroic substance D-3

高分子液晶化合物P-1
Polymer liquid crystal compound P-1

化合物E-1

化合物E-2
Compound E-1

Compound E-2

界面活性剤F-1
Surfactant F-1

作製した光吸収異方性層について、AxoScan OPMF-1(オプトサイエンス社製)を用いて、極角および方位角を振りながら透過率を測定することで、透過率中心軸の方向を測定した。
その結果、透過率中心軸は、層の表面に対して垂直であった。
The transmittance of the prepared optically absorptive anisotropic layer was measured using AxoScan OPMF-1 (manufactured by OptoScience) while varying the polar angle and azimuthal angle, thereby determining the direction of the transmittance central axis.
As a result, the central axis of transmittance was perpendicular to the surface of the layer.

<光透過異方性層の作製>
屈折率が1.57、融点が220°、ガラス転移温度が80℃の共重合PETと、融点を持たない非晶性の平均屈折率が1.63、ガラス転移温度が80℃の共重合PENとを用意した。共重合PETおよび共重合PENを、2台の単軸押出機に、それぞれ投入し、290℃の温度で溶融させて、混錬した。
続いて、混錬した共重合PETおよび混錬した共重合PENを、それぞれ計量しながら、スリット数801個の積層装置で合流させて、厚さ方向に交互に801層積層させた積層体を作製した。
<Preparation of Light-Transmitting Anisotropic Layer>
Copolymerized PET with a refractive index of 1.57, a melting point of 220°C, and a glass transition temperature of 80°C, and amorphous copolymerized PEN with no melting point, an average refractive index of 1.63, and a glass transition temperature of 80°C were prepared. The copolymerized PET and copolymerized PEN were each fed into two single-screw extruders, melted at a temperature of 290°C, and kneaded.
Subsequently, the kneaded copolymerized PET and the kneaded copolymerized PEN were each weighed and merged in a lamination device with 801 slits to produce a laminate in which 801 layers were alternately laminated in the thickness direction.

作製した積層体を60℃の温度に設定したロール群で加熱した後、85℃の温度に設定されたロールで3.7倍に延伸し、冷却した。
冷却後、90℃の温度の熱風で加熱後、95℃の温度で、先に延伸した方向に対して垂直方向に3.2倍延伸した。
延伸後、そのまま240℃の熱風で熱処理を行った。熱処理に続いて、240℃で2%の弛緩処理を行い、光学多層フィルムからなる光透過異方性層を形成した。
The produced laminate was heated with a group of rolls set at a temperature of 60° C., then stretched 3.7 times with rolls set at a temperature of 85° C., and cooled.
After cooling, the film was heated with hot air at a temperature of 90°C, and then stretched at a temperature of 95°C by 3.2 times in the direction perpendicular to the direction of the previous stretching.
After stretching, the film was heat-treated with hot air at 240° C. Following the heat treatment, a 2% relaxation treatment was carried out at 240° C. to form a light-transmitting anisotropic layer of an optical multilayer film.

形成した光透過異方性層について、以下に示す測定方法によって、法線方向から波長550nmの光を入射した際における透過率T0、および、法線に対して極角50°の方向から波長550nmの光を入射した際における透過率T50、
法線方向から波長550nmの光を入射した際における吸光度A0、および、法線に対して極角50°の方向から波長550nmの光を入射した際における吸光度A50、ならびに、
法線方向から波長550nmの光を入射した際における反射率R0、および、法線に対して極角50°の方向から波長550nmの光を入射した際における反射率R50、を測定した。
その結果、形成した光透過異方性層は、T0>T50およびT50<70%、A0<0.05およびA50<0.05、ならびに、R0<R50およびR50>30%を、全て満たすことを確認した。
The light-transmitting anisotropic layer thus formed was measured by the following measurement methods to determine the transmittance T0 when light of a wavelength of 550 nm was incident from the normal direction, and the transmittance T50 when light of a wavelength of 550 nm was incident from a direction at a polar angle of 50° with respect to the normal direction.
The absorbance A0 when light of a wavelength of 550 nm is incident from the normal direction, and the absorbance A50 when light of a wavelength of 550 nm is incident from a direction at a polar angle of 50° with respect to the normal, and
The reflectance R0 when light with a wavelength of 550 nm was incident from the normal direction, and the reflectance R50 when light with a wavelength of 550 nm was incident from a direction at a polar angle of 50° with respect to the normal were measured.
As a result, it was confirmed that the formed light transmission anisotropic layer satisfied all of the conditions T0>T50 and T50<70%, A0<0.05 and A50<0.05, and R0<R50 and R50>30%.

(1)透過率の測定
透過率T0は、自動偏光フィルム測定装置(日本分光社製、VAP-7070)を用いて、受光側に積分球を配置し、波長550nmの透過率T0を測定した。
続いて、ゴニオフォトメーターを用いて、表面の法線方向に対して極角50°方向に光を照射し、受光側の角度を5°刻みで-80°~80°の範囲で変更して、透過光の光強度を測定した。これらの受光角度毎の光強度を積算し、測定サンプルなしの全光量で規格化することで、透過率T50を求めた。なお、ゴニオフォトメーターは、村上色彩技術研究所製の『三次元変角分光測色システム GCMS-3B』を用いた。また、受光側の角度は、法線に対する極角である。
(1) Measurement of Transmittance The transmittance T0 was measured at a wavelength of 550 nm using an automatic polarizing film measuring device (VAP-7070 manufactured by JASCO Corporation) with an integrating sphere placed on the light receiving side.
Next, using a goniophotometer, light was irradiated at a polar angle of 50° relative to the normal direction of the surface, and the light-receiving side angle was changed in 5° increments from -80° to 80°, and the light intensity of the transmitted light was measured. The light intensity for each light-receiving angle was integrated and normalized by the total amount of light without a measurement sample to determine the transmittance T50. The goniophotometer used was a "Three-Dimensional Goniospectrophotometric Colorimetric System GCMS-3B" manufactured by Murakami Color Research Laboratory. The light-receiving side angle is the polar angle relative to the normal.

(2)反射率の測定
反射率R0は、入射面の反対側の表面をサンドペーパーで粗面化した後に黒色インクで処理し、裏面反射をなくした状態で、分光光度計(日本分光社製)を用いて、波長550nmの積分反射率を測定することで求めた。
続いて、ゴニオフォトメーターを用いて、表面の法線方向に対して極角50°方向に光を照射し、受光側の角度を5°刻みで-80°~35°の範囲で変更して、反射光の光強度を測定した。これらの受光角度毎の光強度を積算し、測定サンプルとして鏡を配置した時の全光量で規格化することで、反射率R50を求めた。なお、ゴニオフォトメーターは、村上色彩技術研究所製の『三次元変角分光測色システム GCMS-3B』を用いた。また、受光側の角度は、法線に対する極角である。
(2) Measurement of Reflectance The reflectance R0 was determined by roughening the surface opposite to the incident surface with sandpaper and then treating it with black ink to eliminate back surface reflection, and then measuring the integrated reflectance at a wavelength of 550 nm using a spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation).
Next, using a goniophotometer, light was irradiated at a polar angle of 50° relative to the normal direction of the surface, and the light-receiving side angle was changed in 5° increments from -80° to 35°, and the light intensity of the reflected light was measured. The light intensity for each light-receiving angle was integrated and normalized by the total amount of light when a mirror was placed as the measurement sample, thereby determining the reflectance R50. The goniophotometer used was a "Three-Dimensional Goniospectrophotometric Colorimetric System GCMS-3B" manufactured by Murakami Color Research Laboratory. The light-receiving side angle is the polar angle relative to the normal.

(3)吸光度の測定
吸光度A0は、測定した透過率T0および反射率R0から、下記式を用いて求めた。
A0=-LOG10(T0+R0)
また、吸光度A50は、測定した透過率T50および反射率R50から、下記式を用いて求めた。
A50=-LOG10(T50+R50)
(3) Measurement of Absorbance The absorbance A0 was calculated from the measured transmittance T0 and reflectance R0 using the following formula.
A0=-LOG10(T0+R0)
The absorbance A50 was calculated from the measured transmittance T50 and reflectance R50 using the following formula:
A50=-LOG10(T50+R50)

<光学フィルム1の作製>
市販の粘着剤(綜研化学社製、SK2057)を用いて、光透過異方性層と光吸収異方性層とを貼り合わせて、光透過異方性層、光吸収異方性層、配向膜およびTAC基材を、この順で積層した光学フィルム1を作製した。
<Preparation of Optical Film 1>
The light-transmitting anisotropic layer and the light-absorbing anisotropic layer were bonded together using a commercially available adhesive (SK2057, manufactured by Soken Chemical & Engineering Co., Ltd.) to produce optical film 1 in which the light-transmitting anisotropic layer, the light-absorbing anisotropic layer, the alignment film, and the TAC substrate were laminated in this order.

<バックライト装置A1の作製>
IPSモードの液晶表示装置を分解し、液晶パネル(液晶セル)を取り出した。なお、液晶表示装置は、APPLE社製の『iPad Air(登録商標) Wi-Fiモデル 16GB』を用いた。
液晶パネルを取り出した液晶表示装置に拡散シートの上に、光透過異方性層が拡散シート側になるように、光学フィルム1を配置し、バックライト装置A1を作製した。
<Fabrication of Backlight Device A1>
The IPS mode liquid crystal display device was disassembled, and the liquid crystal panel (liquid crystal cell) was taken out. The liquid crystal display device used was an "iPad Air (registered trademark) Wi-Fi model 16 GB" manufactured by Apple Inc.
The optical film 1 was placed on the diffusion sheet of the liquid crystal display device from which the liquid crystal panel had been removed, with the light-transmitting anisotropic layer facing the diffusion sheet side, to prepare a backlight device A1.

[実施例2]
<色味調整層の形成>
実施例1で作製した光学フィルム1の光吸収異方性層の上に、下記の色味調整層形成用組成物をワイヤーバーで連続的に塗布し、塗膜を形成した。
次いで、塗膜が形成された積層体を60℃の温風で60秒間、さらに100℃の温風で120秒間乾燥して、色味調整層を形成して、光学フィルム2を作製した。
色味調整層の膜厚は0.5μmであった。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
色味調整層形成用組成物
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・変性ポリビニルアルコールPVA-1 3.80質量部
・IRGACURE2959 0.20質量部
・色素化合物G-1 0.08質量部
・水 70質量部
・メタノール 30質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
[Example 2]
<Formation of Color Adjusting Layer>
The following composition for forming a color-adjusting layer was continuously applied onto the light absorption anisotropic layer of the optical film 1 prepared in Example 1 using a wire bar to form a coating film.
Next, the laminate on which the coating film was formed was dried with hot air at 60° C. for 60 seconds and then with hot air at 100° C. for 120 seconds to form a color-adjusting layer, and optical film 2 was produced.
The color-adjusting layer had a thickness of 0.5 μm.
----------------------------------------------------------------------------------
Color-adjusting layer-forming composition -------------------------------------------------
Modified polyvinyl alcohol PVA-1 3.80 parts by mass IRGACURE 2959 0.20 parts by mass Dye compound G-1 0.08 parts by mass Water 70 parts by mass Methanol 30 parts by mass

色素化合物G-1
Pigment compound G-1

<バックライト装置A2の作製>
実施例1のバックライト装置A1の作製において、光学フィルム1に代えて光学フィルム2を用いた以外は、実施例1と同様にしてバックライト装置A2を作製した。
<Fabrication of Backlight Device A2>
A backlight device A2 was produced in the same manner as in Example 1, except that optical film 2 was used instead of optical film 1 in the production of backlight device A1 in Example 1.

[比較例1]
<バックライト装置B1の作製>
実施例1における光学フィルム1において、光透過異方性層を有さない以外は同様にして光学フィルムB1を作製した。
実施例1のバックライト装置A1の作製において、光学フィルム1に代えて光学フィルムB1を用いた以外は、実施例1と同様にしてバックライト装置B1を作製した。
[Comparative Example 1]
<Fabrication of Backlight Device B1>
An optical film B1 was prepared in the same manner as in the optical film 1 in Example 1, except that the optical film B1 did not have a light transmission anisotropic layer.
A backlight device B1 was produced in the same manner as in Example 1, except that optical film B1 was used instead of optical film 1 in the production of backlight device A1 of Example 1.

[実施例3]
<転写フィルムの作製>
75μmmのPETフィルム(富士フイルム社製)の表面にラビング処理を施して、剥離性支持体を作製した。
[Example 3]
<Preparation of transfer film>
A peelable support was prepared by rubbing the surface of a 75 μm PET film (manufactured by Fujifilm Corporation).

作製した剥離性支持体のラビング処理面上に、下記の旋光層用塗布液を膜厚3μmになるようにバーコーターを用いて塗布して、塗膜を形成した。
次いで、塗膜面温度を60℃として90秒間加熱熟成した。その後、100℃で塗膜に300mJ/cm2の紫外線を照射することで、液晶化合物の配向を固定化して旋光層を形成した。これにより、剥離性支持体と、偏光制御層としての旋光層とを含む転写フィルムを作製した。
なお、得られた旋光層において、液晶化合物のΔnは0.16、膜厚dは3000nmであり、Δndは480であった。また、旋光層には、厚さ方向に沿って延びる螺旋軸に沿って捩れ配向した液晶化合物が含まれていた。AxoScan OPMF-1(オプトサイエンス社製)を用いた解析によって、確認したところ、螺旋状の液晶化合物の捩れ角は、90°であった。
2枚の偏光板の間に旋光層を含む転写フィルムを入れて、2枚の偏光板を通った光が一番暗くなるように、2枚の偏光板を面内方向に回転させた。この時の2枚の偏光板の透過軸が成す角度を測ることによって、偏光制御層である旋光層による、直線偏光の偏光方向の回転角を測定した。その結果、旋光層は、直線偏光の偏光方向を90°回転する旋光層であった。
The following coating solution for an optical rotatory layer was applied to the rubbed surface of the prepared peelable support using a bar coater to form a coating film with a thickness of 3 μm.
The coating surface was then heated to 60°C for 90 seconds for aging. The coating was then irradiated with 300 mJ/ cm² of ultraviolet light at 100°C to fix the orientation of the liquid crystal compound and form an optical rotatory layer. This produced a transfer film comprising a peelable support and an optical rotatory layer as a polarization control layer.
In the obtained optical rotatory layer, the liquid crystal compound had a Δn of 0.16, a film thickness d of 3000 nm, and a Δnd of 480. The optical rotatory layer contained a liquid crystal compound that was twisted along a helical axis extending in the thickness direction. Analysis using an AxoScan OPMF-1 (manufactured by Optoscience) confirmed that the twist angle of the helical liquid crystal compound was 90°.
A transfer film containing an optical rotatory layer was placed between two polarizing plates, and the two polarizing plates were rotated in the in-plane direction so that the light passing through the two polarizing plates would be the darkest. By measuring the angle formed by the transmission axes of the two polarizing plates at this time, the rotation angle of the polarization direction of linearly polarized light by the optical rotatory layer, which is a polarization control layer, was measured. As a result, it was found that the optical rotatory layer rotated the polarization direction of linearly polarized light by 90 degrees.

―――――――――――――――――――――――――――――――――
旋光層用塗布液
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・メチルエチルケトン 233質量部
・シクロヘキサノン 12質量部
・棒状液晶化合物201 83質量部
・棒状液晶化合物202 15質量部
・棒状液晶化合物203 2質量部
・多官能モノマーA-TMMT(新中村化学工業社製) 1質量部
・IRGACURE819(BASF社製) 4質量部
・界面活性剤1 0.05質量部
・界面活性剤2 0.01質量部
・カイラル剤 0.115質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
----------------------------------------------------------------------------------
Coating liquid for optical rotation layer――――――――――――――――――――――――――――――
Methyl ethyl ketone 233 parts by mass Cyclohexanone 12 parts by mass Rod-shaped liquid crystal compound 201 83 parts by mass Rod-shaped liquid crystal compound 202 15 parts by mass Rod-shaped liquid crystal compound 203 2 parts by mass Polyfunctional monomer A-TMMT (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 1 part by mass IRGACURE 819 (manufactured by BASF) 4 parts by mass Surfactant 1 0.05 parts by mass Surfactant 2 0.01 parts by mass Chiral agent 0.115 parts by mass

実施例2における光学フィルム2の作製において、光吸収異方性層と光透過異方性層との貼着に先立ち、市販の粘着剤(綜研化学社製、SK2057)を用いて、光吸収異方性層に転写フィルムを貼り合わせた。なお、転写フィルムは、旋光層が光吸収異方性層側となるように貼り合わせた。次いで、剥離性支持体を剥離した。剥離性支持体を剥離した後、旋光層は光吸収異方性層側に貼合されたままであった。
その後、市販の粘着剤(綜研化学社製、SK2057)を用いて、旋光層に光学フィルム1と同様に光透過異方性層を貼着した。さらに、光学フィルム2と同様に、光吸収異方性層に色味調整層を形成して、光学フィルム3を作製した。
In the preparation of Optical Film 2 in Example 2, prior to bonding the optically absorbing anisotropic layer and the optically transmitting anisotropic layer, a transfer film was bonded to the optically absorbing anisotropic layer using a commercially available pressure-sensitive adhesive (SK2057, manufactured by Soken Chemical & Engineering Co., Ltd.). The transfer film was bonded so that the optical rotatory layer was on the optically absorbing anisotropic layer side. The release support was then peeled off. After peeling off the release support, the optical rotatory layer remained attached to the optically absorbing anisotropic layer side.
Thereafter, a commercially available pressure-sensitive adhesive (SK2057, manufactured by Soken Chemical & Engineering Co., Ltd.) was used to attach a light-transmitting anisotropic layer to the optical rotatory layer in the same manner as in Optical Film 1. Furthermore, a color-adjusting layer was formed on the light-absorbing anisotropic layer in the same manner as in Optical Film 2, to produce Optical Film 3.

<バックライト装置A3の作製>
実施例2のバックライト装置A2の作製において、光学フィルム2に代えて光学フィルム3を用いた以外は、実施例2と同様にしてバックライト装置A3を作製した。
<Fabrication of Backlight Device A3>
A backlight device A3 was produced in the same manner as in Example 2, except that optical film 3 was used instead of optical film 2 in the production of backlight device A2 of Example 2.

<光学フィルム4の作製>
実施例2における光学フィルム2の作製において、光吸収異方性層と光透過異方性層との貼着に先立ち、市販の粘着剤(綜研化学社製、SK2057)を用いて、光吸収異方性層に、1/2波長板を2枚重ねて貼合した。1/2波長板は、帝人社製の『ピュアエースWR W142(λ/2)』を用いた。
その後、市販の粘着剤(綜研化学社製、SK2057)を用いて、1/2波長板(λ/2)に光学フィルム1と同様に光透過異方性層を貼着した。さらに、光学フィルム2と同様に、光吸収異方性層に色味調整層を形成して、光学フィルム4を作製した。
<Preparation of Optical Film 4>
In the preparation of Optical Film 2 in Example 2, prior to bonding the optically absorptive anisotropic layer and the optically transmissive anisotropic layer, two half-wave plates were laminated to the optically absorptive anisotropic layer using a commercially available adhesive (SK2057, manufactured by Soken Chemical & Engineering Co., Ltd.). The half-wave plates used were "Pure Ace WR W142 (λ/2)" manufactured by Teijin Limited.
Thereafter, a commercially available pressure-sensitive adhesive (SK2057, manufactured by Soken Chemical & Engineering Co., Ltd.) was used to attach the light-transmitting anisotropic layer to a half-wave plate (λ/2) in the same manner as in Optical Film 1. Furthermore, a color-adjusting layer was formed on the light-absorbing anisotropic layer in the same manner as in Optical Film 2, to produce Optical Film 4.

<バックライト装置A4の作製>
実施例2のバックライト装置A2の作製において、光学フィルム2に代えて光学フィルム4を用いた以外は、実施例2と同様にしてバックライト装置A4を作製した。
<Fabrication of Backlight Device A4>
A backlight device A4 was produced in the same manner as in Example 2, except that optical film 4 was used instead of optical film 2 in the production of backlight device A2 of Example 2.

[バックライト装置の性能評価]
作製したバックライト装置について、以下のようにして、正面輝度、および、平行光源性を評価した。
[Performance evaluation of backlight device]
The fabricated backlight devices were evaluated for front luminance and parallel light source properties as follows.

<正面輝度の評価>
作製したバックライト装置について、測定機を用いて、光出射面(バックライト面)内の法線方向の輝度Y(0)を測定した。なお、測定機は、ELDIM社製の『EZ-Contrast XL88』を用いた。
正面輝度を、下記の通り評価した。
A:比較例であるバックライト装置B1のY(0)より大きい
B:比較例であるバックライト装置B1のY(0)以下
<Evaluation of front luminance>
The brightness Y(0) of the fabricated backlight device in the normal direction to the light exit surface (backlight surface) was measured using a measuring instrument, "EZ-Contrast XL88" manufactured by ELDIM.
The front luminance was evaluated as follows.
A: Larger than Y(0) of the backlight device B1, which is a comparative example B: Less than or equal to Y(0) of the backlight device B1, which is a comparative example

<平行光源性の評価>
作製したバックライト装置について、測定機を用いて、光出射面内の法線方向の輝度Y(0)と光出射面内の法線方向から極角で50°ずれた方向の輝度Y(50)を測定し、下記式を用いて、平行光源性の評価を行った。なお、測定機は、ELDIM社製の『EZ-Contrast XL88』を用いた。
平行光源性評価=Y(0)/Y(50)
平行光源性を、下記の通り評価した。
AA:比較例であるバックライト装置B1のY(0)/Y(50)の1.5倍より大きい
A:比較例であるバックライト装置B1のY(0)/Y(50)より大きく、かつ、1.5倍以下
B:比較例であるバックライト装置B1のY(0)/Y(50)以下
結果を、下記の表に示す。
<Evaluation of parallel light source properties>
For the fabricated backlight device, a measuring machine was used to measure the luminance Y(0) in the normal direction to the light exit surface and the luminance Y(50) in the direction shifted by 50° in polar angle from the normal direction to the light exit surface, and the parallel light source property was evaluated using the following formula. The measuring machine used was "EZ-Contrast XL88" manufactured by ELDIM.
Parallel light source characteristic evaluation=Y(0)/Y(50)
The parallel light source property was evaluated as follows.
AA: Greater than 1.5 times the Y(0)/Y(50) of the comparative backlight device B1. A: Greater than the Y(0)/Y(50) of the comparative backlight device B1 but not more than 1.5 times. B: Less than or equal to the Y(0)/Y(50) of the comparative backlight device B1. The results are shown in the table below.

表に示されるように、光透過異方性層および光吸収異方性層を有する本発明の面状照明装置によるバックライト装置によれば、光透過異方性層を有さない従来のバックライト装置である比較例に比して、正面輝度および平行光源性に優れている。
特に、光透過異方性層と光吸収異方性層との間に、偏光制御層である旋光層および1/2波長板を有する実施例3(バックライト装置A3)および実施例4(バックライト装置A4)は、優れた平行光源性を有している。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
As shown in the table, the backlight device of the planar lighting device of the present invention having a light-transmitting anisotropic layer and a light-absorbing anisotropic layer has superior front brightness and parallel light source properties compared to the comparative example, which is a conventional backlight device without a light-transmitting anisotropic layer.
In particular, Example 3 (backlight device A3) and Example 4 (backlight device A4), which have a polarization control layer, an optical rotation layer, and a half-wave plate between the light-transmitting anisotropic layer and the light-absorbing anisotropic layer, have excellent parallel light source properties.
From the above results, the effects of the present invention are clear.

液晶表示装置等に好適に利用可能である。 It can be used effectively in liquid crystal display devices, etc.

10,30 バックライト装置
12 反射層
14 光源
16 光拡散層
18,34 光透過異方性層
20 光吸収異方性層
26 偏光制御層
10, 30 Backlight device 12 Reflective layer 14 Light source 16 Light diffusion layer 18, 34 Light transmission anisotropic layer 20 Light absorption anisotropic layer 26 Polarization control layer

Claims (9)

光吸収異方性層と、光透過異方性層と、光拡散層と、光源と、反射層とを、この順番で有し、
前記光吸収異方性層は、透過率中心軸が層の表面に対して垂直であり、
前記光透過異方性層が、下記の要件1および要件2を満たす、面状照明装置。
要件1:前記光透過異方性層の法線方向から波長550nmの光を入射した際における透過率をT0、前記光透過異方性層の法線に対して極角50°の方向から波長550nmの光を入射した際における透過率をT50とした際に、T0>T50の関係、および、T50<70%の関係を満たす。
要件2:前記光透過異方性層の法線方向から波長550nmの光を入射した際における吸光度をA0、前記光透過異方性層の法線に対して極角50°の方向から波長550nmの光を入射した際における吸光度をA50とした際に、A0<0.05の関係、および、A50<0.05の関係を満たす。
a light absorption anisotropic layer, a light transmission anisotropic layer, a light diffusion layer, a light source, and a reflective layer, in this order;
the optically absorptive anisotropic layer has a transmittance central axis perpendicular to the surface of the layer;
The light-transmitting anisotropic layer satisfies the following requirements 1 and 2:
Requirement 1: When the transmittance when light having a wavelength of 550 nm is incident from the normal direction of the light-transmitting anisotropic layer is T0 and the transmittance when light having a wavelength of 550 nm is incident from a direction at a polar angle of 50° with respect to the normal direction of the light-transmitting anisotropic layer is T50, the relationships T0 > T50 and T50 < 70% are satisfied.
Requirement 2: When the absorbance when light having a wavelength of 550 nm is incident from the normal direction of the light-transmitting anisotropic layer is A0 and the absorbance when light having a wavelength of 550 nm is incident from a direction at a polar angle of 50° with respect to the normal direction of the light-transmitting anisotropic layer is A50, the relationships A0<0.05 and A50<0.05 are satisfied.
前記光透過異方性層の法線方向から波長550nmの光を入射した際における反射率をR0、前記光透過異方性層の法線に対して極角50°の方向から波長550nmの光を入射した際における反射率をR50とした際に、
前記光透過異方性層が、R0<R50の関係、および、R50>30%の関係を満たす、請求項1に記載の面状照明装置。
When the reflectance when light having a wavelength of 550 nm is incident from the normal direction of the light-transmitting anisotropic layer is R0, and the reflectance when light having a wavelength of 550 nm is incident from a direction at a polar angle of 50° with respect to the normal line of the light-transmitting anisotropic layer is R50,
2. The spread illuminating device according to claim 1, wherein the light transmission anisotropic layer satisfies the relationships R0<R50 and R50>30%.
前記光透過異方性層が、異なる複数の層が50層以上積層された多層膜である、請求項1に記載の面状照明装置。 2. The spread illuminating device according to claim 1 , wherein the light-transmitting anisotropic layer is a multilayer film in which 50 or more different layers are stacked. 前記光透過異方性層と前記光吸収異方性層との間に、入射した直線偏光の偏光方向を80~100°の範囲で回転させる偏光制御層を有する、請求項1に記載の面状照明装置。 2. The planar lighting device according to claim 1 , further comprising a polarization control layer between the light-transmitting anisotropic layer and the light-absorbing anisotropic layer, the polarization control layer rotating the polarization direction of incident linearly polarized light within a range of 80 to 100 degrees. 前記偏光制御層が、厚さ方向に沿って伸びる螺旋軸に沿って捩れ配向した液晶化合物を含む層である、請求項4に記載の面状照明装置。 The planar lighting device of claim 4, wherein the polarization control layer is a layer containing a liquid crystal compound that is twisted and aligned along a helical axis extending in the thickness direction. 前記偏光制御層が、1/2波長板である、請求項4に記載の面状照明装置。 The surface lighting device of claim 4, wherein the polarization control layer is a half-wave plate. 請求項1~6のいずれか1項に記載の面状照明装置を有する画像表示装置。 An image display device having the surface illumination device described in any one of claims 1 to 6. 層の表面に対して垂直な透過率中心軸を有する光吸収異方性層と、
下記の要件1および要件2を満たす光透過異方性層と、を有する光学フィルム。
要件1:前記光透過異方性層の法線方向から波長550nmの光を入射した際における透過率をT0、前記光透過異方性層の法線に対して極角50°の方向から波長550nmの光を入射した際における透過率をT50とした際に、T0>T50の関係、および、T50<70%の関係を満たす。
要件2:前記光透過異方性層の法線方向から波長550nmの光を入射した際における吸光度をA0、前記光透過異方性層の法線に対して極角50°の方向から波長550nmの光を入射した際における吸光度をA50とした際に、A0<0.05の関係、および、A50<0.05の関係を満たす。
an optically absorptive anisotropic layer having a transmittance central axis perpendicular to the surface of the layer;
An optical film having a light-transmitting anisotropic layer that satisfies the following requirements 1 and 2:
Requirement 1: When the transmittance when light having a wavelength of 550 nm is incident from the normal direction of the light-transmitting anisotropic layer is T0 and the transmittance when light having a wavelength of 550 nm is incident from a direction at a polar angle of 50° with respect to the normal direction of the light-transmitting anisotropic layer is T50, the relationships T0 > T50 and T50 < 70% are satisfied.
Requirement 2: When the absorbance when light having a wavelength of 550 nm is incident from the normal direction of the light-transmitting anisotropic layer is A0 and the absorbance when light having a wavelength of 550 nm is incident from a direction at a polar angle of 50° with respect to the normal direction of the light-transmitting anisotropic layer is A50, the relationships A0<0.05 and A50<0.05 are satisfied.
前記光透過異方性層と前記光吸収異方性層との間に、入射した直線偏光の偏光方向を80~100°の範囲で回転させる偏光制御層を有する、請求項8に記載の光学フィルム。 The optical film of claim 8, further comprising a polarization control layer between the light transmission anisotropic layer and the light absorption anisotropic layer, which rotates the polarization direction of incident linearly polarized light within a range of 80 to 100 degrees.
JP2023517423A 2021-04-26 2022-04-12 Planar lighting device, image display device and optical film Active JP7769690B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021074066 2021-04-26
JP2021074066 2021-04-26
PCT/JP2022/017575 WO2022230657A1 (en) 2021-04-26 2022-04-12 Planar lighting device, image display device, and optical film

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2022230657A1 JPWO2022230657A1 (en) 2022-11-03
JP7769690B2 true JP7769690B2 (en) 2025-11-13

Family

ID=83847512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023517423A Active JP7769690B2 (en) 2021-04-26 2022-04-12 Planar lighting device, image display device and optical film

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7769690B2 (en)
WO (1) WO2022230657A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN121443981A (en) * 2023-06-30 2026-01-30 富士胶片株式会社 Organic electroluminescent display device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010062112A (en) 2008-09-08 2010-03-18 Toppan Printing Co Ltd Optical device, light uniformizing device, backlight unit, and display apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010062112A (en) 2008-09-08 2010-03-18 Toppan Printing Co Ltd Optical device, light uniformizing device, backlight unit, and display apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022230657A1 (en) 2022-11-03
JPWO2022230657A1 (en) 2022-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW405051B (en) Polarizer, optical element, lighting device and liquid crystal display
US7393570B2 (en) Broad-band-cholesteric liquid-crystal film, process for producing the same, circularly polarizing plate, linearly polarizing element, illiminator, and liquid-crystal display
JP6945529B2 (en) Light guide member and liquid crystal display
JP6375381B2 (en) Optical film, illumination device and image display device
TWI461745B (en) Method for manufacturing light diffusing element, light diffusing element, polarizing element with light diffusing element, and method for manufacturing liquid crystal display device
CN1236329C (en) Light diffusion plate, optical unit and liquid crystal display
JPH10232313A (en) Polarization separation film, backlight and liquid crystal display
WO2004090590A1 (en) Optical element, polarization element, and illuminating device and liquid crystal display unit
CN1224850C (en) Light diffusion plate, optical unit and liquid crystal display
TW201113560A (en) Light diffusion film and liquid crystal display device comprising same
WO2004063778A1 (en) Broad-band-cholesteric liquid-crystal film and process for producing the same, circularly polarizing plate, linearly polarizing element, illuminator, and liquid-crystal display
JP4345312B2 (en) Broadband quarter-wave plate original, broadband circular polarizer original, optical element original, and display device
JPH1054909A (en) Circularly polarized light separating layer, optical element, polarized light source device and liquid crystal display device
JPH10321025A (en) Circularly polarized light separating layer, optical element, polarized light source device and liquid crystal display device
JP7769690B2 (en) Planar lighting device, image display device and optical film
WO2005026830A1 (en) Illuminator and liquid crystal display
WO2004113972A1 (en) Optical device, light-condensing backlight system, and liquid crystal display
JP2008242349A (en) Optical element, polarizing plate, retardation plate, illumination device, and liquid crystal display device
JPH1020125A (en) Surface light source device and liquid crystal display device
JP7297870B2 (en) Optical member, illumination device, and screen
JP2004233988A (en) Broadband cholesteric liquid crystal film, manufacturing method thereof, circular polarizer, linear polarizer, lighting device, and liquid crystal display device
CN111176033A (en) Substrate with transparent electrode layer, dimming film and liquid crystal display device
CN1302298C (en) Method for mfg. polaroid and liquid crystal display device
CN111176032A (en) Substrate with transparent electrode layer, dimming film and liquid crystal display device
JP5038968B2 (en) Condensing element, surface light source using the same, and liquid crystal display device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20250109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250924

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20251006

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20251014

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20251031

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7769690

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150