JP7425858B2 - バックライトユニットおよび画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、バックライトユニットに関する。

携帯端末、パーソナルコンピューター、カーナビゲーション、テレビ等の広範な用途に液晶表示装置が用いられている。液晶表示装置においては、液晶パネルの背面側に配置され、面状に発光する面状バックライトが多用されている。面状バックライトは、導光板の端面に対向して光源を配置し、当該端面から入射した光を導光板の出射面から出射させるエッジライト（サイドライト）方式が採用されることが多い。エッジライト方式のバックライトにおいては、導光板の背面側は、代表的には、白色拡散テープを介してフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）に貼り合わせられている。一方、導光板の前面側は、代表的には、導光板が収容される筐体の前面部により支持・固定され、結果として、導光板全体が筐体内で固定されている。このような構成によれば、輝度ロスが発生するという課題があった。このような輝度ロスを抑制するために、導光板とＦＰＣとを、屈折率が１．２５以下である低屈折率層を有する両面粘着フィルムで貼り合わせる技術が提案されている（特許文献１）。しかし、バックライトユニットにおいては、性能（例えば、輝度ロス（明るさ）、光漏れ）のさらなる改善が継続的に求められている。

国際公開第２０１９／１５１０７３号

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、明るく、かつ、斜め方向の光漏れが抑制されたバックライトユニットを提供することにある。

本発明の実施形態によるバックライトユニットは、光源と；該光源に対向して配置された、該光源からの光が入射する端面と入射した光を出射する出射面とを有する導光板と；前面部と背面部とを有し、該光源および該導光板を収容する筐体と；該光源側の該筐体の前面部と該導光板との間に配置され、該導光板に貼り合わせられた光学粘着フィルムと；を備える。該光学粘着フィルムは、該筐体の前面部側から順に、光吸収層と基材と低屈折率層と粘着剤層とを有する。
１つの実施形態においては、上記バックライトユニットは、上記筐体内において上記導光板の背面側に配置された反射板をさらに有する。この場合、上記反射板は、上記導光板との間に空気層を介して配置されてもよく；上記反射板と上記導光板とが、低屈折率層を有する両面粘着フィルムを介して貼り合わせられてもよい。
１つの実施形態においては、上記光源はＬＥＤ光源である。

本発明によれば、バックライトユニットにおいて、光吸収層と低屈折率層とを所定の位置関係で有する光学粘着フィルムを光源側の筐体の前面部と導光板との間に配置することにより、明るく、かつ、斜め方向の光漏れが抑制されたバックライトユニットを実現することができる。

本発明の１つの実施形態によるバックライトユニットの概略断面図である。 図１のバックライトユニットのＩＩ部分の拡大概略断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。

Ａ．バックライトユニットの全体構成
図１は、本発明の１つの実施形態によるバックライトユニットの概略断面図であり；図２は、図１のバックライトユニットのＩＩ部分の拡大概略断面図である。図示例のバックライトユニット１００は、光源１０と導光板２０と筐体３０と光学粘着フィルム４０とを備える。筐体３０は、前面部３１と背面部３２とを有し、光源１０および導光板２０を収容する。背面部３２は上方（前面側）が開口した箱状であり、前面部３１は図示例においては背面部３２の対向する一対の端部において背面部から内方に突出している。なお、前面部３１は当該端部において内方に突出していなくてもよい。前面部３１と背面部３２とは、代表的には、固着され一体化されている。筐体３０は、代表的には、導光板２０を嵌着可能である。代表的には、前面部の段部（内方に突出した部分）には、任意の適切な光学部材（図示せず）が載置（横架）され得る。なお、前面部において段部は設けられなくてもよい。光学部材としては、例えば、拡散シート、プリズムシートが挙げられる。拡散シートおよび／またはプリズムシートは、複数載置されてもよい。なお、図示例の筐体３０は、画像表示装置全体を収容する筐体の背面側部分である。

光源１０は、導光板２０の一方の端部側に、導光板の端面２０ａに対向して配置される。したがって、バックライトユニットは、代表的にはエッジライト方式である。光源１０は、代表的には、図示しないリフレクターにより包囲されている。光源としては、任意の適切な構成が採用され得る。具体例としては、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ） 、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）、外部電極蛍光ランプ（ＥＥＦＬ：Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）、熱陰極管（ＨＣＦＬ：Ｈｏｔ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）が挙げられる。１つの実施形態においては、ＬＥＤ光源が用いられ得る。ＬＥＤ光源は、代表的には、ＬＥＤ（点光源）を一列に配置して構成され得る。

導光板２０は、光源からの光が入射する端面２０ａと入射した光を出射する出射面２０ｂとを有する。導光板２０は、端面２０ａが光源１０に対向して配置されている。より詳細には、導光板２０は、光源１０から端面２０ａに入射した光を内部で反射作用等を受けながら端面２０ａと対向する端部側へ導光し、その導光過程において徐々に光を出射面２０ｂから出射する。出射面２０ｂには、代表的には出射パターンが設けられている。出射パターンとしては、例えば、凹凸形状が挙げられる。さらに、導光板の出射面と反対側の面には、代表的には光取り出しパターンが設けられている。光取り出しパターンとしては、例えば、白色ドットが挙げられる。なお、導光板としては、任意の適切な構成が採用され得る。導光板２０の背面側は、１つの実施形態においては、任意の適切な手段（例えば、粘着テープ）を介して光源用フレキシブルプリント回路基板に貼り合わせられている。

本発明の実施形態においては、光源１０側の筐体３０の前面部３１と導光板２０との間に、光学粘着フィルム４０が配置されている。光学フィルム４０は、筐体３０の前面部３１側から順に、光吸収層４１と基材４２と低屈折率層４３と粘着剤層４４とを有する。光学粘着フィルム４０の一部は粘着剤層４４を介して導光板２０に貼り合わせられている。このような構成であれば、光学粘着フィルムの低屈折率層の全反射機能により、導光板が空間（空気部分）と接触していない部分（すなわち、筐体の前面部と接触している部分）においても光を反射導光することができ、かつ、臨界角以上の入射角で低屈折率層に入射し低屈折率層で反射されない光については光吸収層で吸収することができる。その結果、光の利用効率をさらに高めることができるので明るさが向上し、かつ、利用できずに漏れてしまう光を吸収し遮断できるので光漏れ（特に、斜め方向の光漏れ）を抑制することができる。なお、図示例では光学粘着フィルムが導光板から光源側に突出しているが、光学粘着フィルムの端面と導光板の端面とは面一であってもよい。

バックライトユニット１００は、筐体３０内において導光板２０の背面側に配置された反射板５０をさらに有していてもよい。反射板５０は、導光板２０との間に空気層を介して配置されてもよく（すなわち、導光板と別置きで筐体に収容されてもよく）；反射板５０と導光板２０とが、低屈折率層を有する両面粘着フィルム（図示せず）を介して貼り合わせられてもよい。図示例は、反射板５０と導光板２０との間に空気層が介在する構成を示している。反射板５０としては、任意の適切な反射板が用いられ得る。例えば、反射板は、鏡面反射板であってもよく拡散反射板であってもよい。反射板の具体例としては、反射率の高い樹脂シート（例えば、アクリル板）、アルミニウム、ステンレス等の金属薄板または金属箔、ポリエステル等の樹脂フィルム等の基材にアルミニウム、銀等を蒸着した蒸着シート、ポリエステル等の樹脂フィルム等の基材とアルミニウム等の金属箔との積層体、内部に空孔（ボイド）が形成された樹脂フィルムが挙げられる。反射板５０を設けることにより、バックライトユニットにおいて光の利用効率を高めることができる。

以下、光学粘着フィルム４０および両面粘着フィルムについて詳細に説明する。

Ｂ．光学粘着フィルム
Ｂ－１．光学粘着フィルムの概略
上記Ａ項で説明したとおり、光学粘着フィルム４０は、筐体３０の前面部３１側から順に、光吸収層４１と基材４２と低屈折率層４３と粘着剤層４４とを有する。

Ｂ－２．光吸収層
光吸収層４１は、所定のデザインが施された意匠層であってもよく、ベタの着色層であってもよい。光吸収層は、好ましくはベタの着色層であり、より好ましくは黒色の着色層である。このような光吸収層を低屈折率層よりも前面側に設けることにより、臨界角以上の入射角で低屈折率層に入射し低屈折率層で反射されない光を良好に吸収し遮断することができる。

光吸収層は、厚み３μｍ～５μｍにおける全光線透過率が好ましくは０．０１％以下であり、より好ましくは０．００８％以下である。光吸収層の全光線透過率は小さければ小さいほど好ましく、その下限は例えば０．００１％であり得る。光吸収層の全光線透過率がこのような範囲であれば、さらに優れた光吸収および遮断機能を実現することができる。

光吸収層の厚みは、好ましくは０．１μｍ～３００μｍである。このような厚みであれば、構成材料を適切に選択することにより、所望の全光線透過率（結果として、光吸収および遮断機能）の実現が容易である。

光吸収層は、任意の適切なインキまたは塗料を用いた任意の適切な印刷法により形成することができる。印刷法の具体例としては、インクジェット印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、シルクスクリーン印刷、転写シートからの転写印刷が挙げられる。

使用されるインキまたは塗料は、代表的には、バインダーと着色剤と溶媒と必要に応じて用いられ得る任意の適切な添加剤とを含む。バインダーとしては、塩素化ポリオレフィン（例えば、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン）、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体、セルロース系樹脂が挙げられる。バインダー樹脂は、単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。バインダー樹脂は熱重合性樹脂であっても光重合性樹脂であってもよい。１つの実施形態においては、バインダー樹脂はアクリル系樹脂であり、好ましくは多官能モノマー（例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレート）を共重合成分として含むアクリル系樹脂である。多官能モノマーを共重合成分として含むアクリル系樹脂を用いることにより、適切な弾性率を有する着色層が形成され得る。

着色剤としては、目的に応じて任意の適切な着色剤が用いられ得る。着色剤の具体例としては、チタン白、亜鉛華、カーボンブラック、鉄黒、弁柄、クロムバーミリオン、群青、コバルトブルー、黄鉛、チタンイエロー等の無機顔料；フタロシアニンブルー、インダスレンブルー、イソインドリノンイエロー、ベンジジンイエロー、キナクリドンレッド、ポリアゾレッド、ペリレンレッド、アニリンブラック等の有機顔料または染料；アルミニウム、真鍮等の鱗片状箔片からなる金属顔料；二酸化チタン被覆雲母、塩基性炭酸鉛等の鱗片状箔片からなる真珠光沢顔料（パール顔料）が挙げられる。黒色の着色層を形成する場合には、カーボンブラック、鉄黒、アニリンブラックが好適に用いられる。この場合、着色剤は併用することが好ましい。可視光を広範囲かつ均等に吸収し、色付きのない（すなわち、真っ黒な）着色層を形成し得るからである。例えば、上記の着色剤に加えて、アゾ化合物および／またはキノン化合物が用いられ得る。１つの実施形態においては、着色剤は、主成分としてのカーボンブラックとその他の着色剤（例えば、アゾ化合物および／またはキノン化合物）とを含む。このような構成によれば、色つきがなく、かつ、経時安定性に優れた着色層を形成し得る。黒色の着色層を形成する場合には、着色剤は、バインダー樹脂１００重量部に対して、好ましくは１重量部～２００重量部の割合で用いられ得る。この場合、着色剤中のカーボンブラックの含有割合は、好ましくは１％～１００％である。このような割合で着色剤（特にカーボンブラック）を用いることにより、全光線透過率が非常に小さく、かつ、経時安定性に優れた着色層を形成することができる。

Ｂ－３．基材
基材４２は、代表的には、樹脂（好ましくは、透明樹脂）のフィルムまたは板状物で構成され得る。このような樹脂の代表例としては、熱可塑性樹脂、反応性樹脂（例えば、電離放射線硬化性樹脂）が挙げられる。熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリアクリロニトリル等の（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ＰＥＴ等のポリエステル樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂が挙げられる。電離放射線硬化性樹脂の具体例としては、エポキシアクリレート系樹脂、ウレタンアクリレート系樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。

基材の厚みは、例えば１０μｍ～１００μｍであり、好ましくは１０μｍ～５０μｍである。

基材の屈折率は、好ましくは１．４７以上であり、より好ましくは１．４７～１．６０であり、さらに好ましくは１．４７～１．５５である。このような範囲であれば、導光板から取り出される光に悪影響を与えることなく画像表示セルに導くことができる。

Ｂ－４．低屈折率層
低屈折率層は、代表的には、内部に空隙を有する。低屈折率層の空隙率は、上記のとおり４０体積％以上であり、代表的には５０体積％以上であり、好ましくは７０体積％以上であり、より好ましくは８０体積％以上である。一方、空隙率は、例えば９０体積％以下であり、好ましくは８５体積％以下である。空隙率が上記範囲内であることにより、低屈折率層の屈折率を適切な範囲とすることができる。空隙率は、エリプソメーターで測定した屈折率の値から、Ｌｏｒｅｎｔｚ‐Ｌｏｒｅｎｚ’ｓ ｆｏｒｍｕｌａ（ローレンツ－ローレンツの式）より空隙率を算出された値である。

低屈折率層の屈折率は、好ましくは１．３０以下であり、より好ましくは１．２０以下であり、さらに好ましくは１．１５以下である。屈折率の下限は、例えば１．０１であり得る。このような範囲であれば、バックラトユニットにおいて非常に優れた光の利用効率を実現することができる。屈折率は、特に断らない限り、波長５５０ｎｍにおいて測定した屈折率をいう。屈折率は、以下の実施例の「（１）低屈折率層の屈折率」に記載の方法によって測定された値である。

低屈折率層は、上記所望の空隙率および屈折率を有する限りにおいて、任意の適切な構成が採用され得る。低屈折率層は、好ましくは塗工または印刷等により形成され得る。低屈折率層を構成する材料としては、例えば、国際公開第２００４／１１３９６６号、特開２０１３－２５４１８３号公報、および特開２０１２－１８９８０２号公報に記載の材料を採用し得る。具体的には、例えば、シリカ系化合物；加水分解性シラン類、ならびにその部分加水分解物および脱水縮合物；有機ポリマー；シラノール基を含有するケイ素化合物；ケイ酸塩を酸やイオン交換樹脂に接触させることにより得られる活性シリカ；重合性モノマー（例えば、（メタ）アクリル系モノマー、およびスチレン系モノマー）；硬化性樹脂（例えば、（メタ）アクリル系樹脂、フッ素含有樹脂、およびウレタン樹脂）；およびこれらの組み合わせが挙げられる。低屈折率層は、このような材料の溶液または分散液を塗工または印刷等することにより形成され得る。

低屈折率層における空隙（孔）のサイズは、空隙（孔）の長軸の直径および短軸の直径のうち、長軸の直径を指すものとする。空隙（孔）のサイズは、例えば、２ｎｍ～５００ｎｍである。空隙（孔）のサイズは、例えば２ｎｍ以上であり、好ましくは５ｎｍ以上であり、より好ましくは１０ｎｍ以上であり、さらに好ましくは２０ｎｍ以上である。一方、空隙（孔）のサイズは、例えば５００ｎｍ以下であり、好ましくは２００ｎｍ以下であり、より好ましくは１００ｎｍ以下である。空隙（孔）のサイズの範囲は、例えば２ｎｍ～５００ｎｍであり、好ましくは５ｎｍ～５００ｎｍであり、より好ましくは１０ｎｍ～２００ｎｍであり、さらに好ましくは２０ｎｍ～１００ｎｍである。空隙（孔）のサイズは、目的および用途等に応じて、所望のサイズに調整することができる。空隙（孔）のサイズは、ＢＥＴ試験法により定量化できる。

空隙（孔）のサイズは、ＢＥＴ試験法により定量化できる。具体的には、比表面積測定装置（マイクロメリティック社製：ＡＳＡＰ２０２０）のキャピラリに、サンプル（形成された空隙層）を０．１ｇ投入した後、室温で２４時間、減圧乾燥を行って、空隙構造内の気体を脱気する。そして、上記サンプルに窒素ガスを吸着させることで吸着等温線を描き、細孔分布を求める。これによって、空隙サイズが評価できる。

低屈折率層のヘイズは、例えば５％未満であり、好ましくは３％未満である。一方、ヘイズは、例えば０．１％以上であり、好ましくは０．２％以上である。ヘイズの範囲は、例えば０．１％以上５％未満であり、好ましくは０．２％以上３％未満である。ヘイズは、例えば、以下のような方法により測定できる。なお、ヘイズは、低屈折率層の透明性の指標である。
空隙層（低屈折率層）を５０ｍｍ×５０ｍｍのサイズにカットし、ヘイズメーター（村上色彩技術研究所社製：ＨＭ－１５０）にセットしてヘイズを測定する。ヘイズ値については、以下の式より算出する。
ヘイズ（％）＝［拡散透過率（％）／全光線透過率（％）］×１００（％）

上記内部に空隙を有する低屈折率層としては、例えば、多孔質層、および／または空気層を少なくとも一部に有する低屈折率層が挙げられる。多孔質層は、代表的には、エアロゲル、および／または粒子（例えば、中空微粒子および／または多孔質粒子）を含む。低屈折率層は、好ましくはナノポーラス層（具体的には、９０％以上の微細孔の直径が１０^－１ｎｍ～１０^３ｎｍの範囲内の多孔質層）であり得る。

上記粒子としては、任意の適切な粒子を採用し得る。粒子は、代表的には、シリカ系化合物からなる。粒子の形状としては、例えば、球状、板状、針状、ストリング状、およびブドウの房状が挙げられる。ストリング状の粒子としては、例えば、球状、板状、または針状の形状を有する複数の粒子が数珠状に連なった粒子、短繊維状の粒子（例えば、特開２００１－１８８１０４号公報に記載の短繊維状の粒子）、およびこれらの組み合わせが挙げられる。ストリング状の粒子は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。ブドウの房状の粒子としては、例えば、球状、板状、および針状の粒子が複数凝集してブドウの房状になったものが挙げられる。粒子の形状は、例えば透過電子顕微鏡で観察することによって確認できる。

低屈折率層の厚みは、好ましくは０．２μｍ～５μｍであり、より好ましくは０．３μｍ～３μｍである。低屈折率層の厚みがこのような範囲であれば、本発明による破損防止効果が顕著なものとなる。さらに、上記所望の厚みの比を容易に実現することができる。

以下、低屈折率層の具体的な構成の一例について説明する。本実施形態の低屈折率層は、微細な空隙構造を形成する一種類または複数種類の構成単位からなり、該構成単位同士が触媒作用を介して化学的に結合している。構成単位の形状としては、例えば、粒子状、繊維状、棒状、平板状が挙げられる。構成単位は、１つの形状のみを有していてもよく、２つ以上の形状を組み合わせて有していてもよい。以下においては、主として、低屈折率層が上記微細孔粒子どうしが化学的に結合している多孔体の空隙層である場合について説明する。

このような空隙層は、空隙層形成工程において、例えば微細孔粒子どうしを化学的に結合させることにより形成され得る。なお、本発明の実施形態において「粒子」（例えば、上記微細孔粒子）の形状は特に限定されず、例えば球状でもよく他の形状でもよい。また、本発明の実施形態において、上記微細孔粒子は、例えば、ゾルゲル数珠状粒子、ナノ粒子（中空ナノシリカ・ナノバルーン粒子）、ナノ繊維等であってもよい。微細孔粒子は、代表的には無機物を含む。無機物の具体例としては、ケイ素（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。１つの実施形態においては、上記微細孔粒子は、例えばケイ素化合物の微細孔粒子であり、上記多孔体は、例えばシリコーン多孔体である。上記ケイ素化合物の微細孔粒子は、例えば、ゲル状シリカ化合物の粉砕体を含む。また、多孔質層および／または空気層を少なくとも一部に有する低屈折率層の別形態としては、例えば、ナノファイバー等の繊維状物質からなり、該繊維状物質が絡まり合い空隙が形成されて層を成している空隙層がある。このような空隙層の製造方法は特に限定されず、例えば、上記微細孔粒子どうしが化学的に結合している多孔体の空隙層の場合と同様である。さらに別の形態としては、中空ナノ粒子やナノクレイを用いた空隙層、中空ナノバルーンやフッ化マグネシウムを用いて形成した空隙層が挙げられる。空隙層は、単一の構成物質からなる空隙層であってもよいし、複数の構成物質からなる空隙層であってもよい。空隙層は、単一の上記形態で構成されていてもよく、複数の上記形態を含んで構成されていてもよい。

本実施形態においては、多孔体の多孔質構造は、例えば、孔構造が連続した連泡構造体であり得る。連泡構造体とは、例えば上記シリコーン多孔体において、三次元的に孔構造が連なっていることを意味し、孔構造の内部空隙が連続している状態ともいえる。多孔質体が連泡構造を有することにより、空隙率を高めることが可能である。ただし、中空シリカのような独泡粒子（個々に孔構造を有する粒子）を使用する場合には、連泡構造を形成できない。一方、例えばシリカゾル粒子（ゾルを形成するゲル状ケイ素化合物の粉砕物）を使用する場合、当該粒子が三次元の樹状構造を有するために、塗工膜（ゲル状ケイ素化合物の粉砕物を含むゾルの塗工膜）中で当該樹状粒子が沈降および堆積することで、容易に連泡構造を形成することが可能である。低屈折率層は、より好ましくは、連泡構造が複数の細孔分布を含むモノリス構造を有する。モノリス構造は、例えば、ナノサイズの微細な空隙が存在する構造と、同ナノ空隙が集合した連泡構造とを含む階層構造を意味する。モノリス構造を形成する場合、例えば、微細な空隙で膜強度を付与しつつ、粗大な連泡空隙で高い空隙率を付与し、膜強度と高空隙率とを両立することができる。このようなモノリス構造は、好ましくは、シリカゾル粒子に粉砕する前段階のゲル（ゲル状ケイ素化合物）において、生成する空隙構造の細孔分布を制御することにより形成され得る。また例えば、ゲル状ケイ素化合物を粉砕する際、粉砕後のシリカゾル粒子の粒度分布を所望のサイズに制御することにより、モノリス構造を形成することができる。

低屈折率層は、例えば上記のようにゲル状化合物の粉砕物を含み、当該粉砕物同士が化学的に結合している。低屈折率層における粉砕物同士の化学的な結合（化学結合）の形態は、特に制限されず、例えば架橋結合、共有結合、水素結合が挙げられる。

低屈折率層における上記粉砕物の体積平均粒子径は、例えば０．１０μｍ以上であり、好ましくは０．２０μｍ以上であり、より好ましくは０．４０μｍ以上である。一方、体積平均粒子径は、例えば２．００μｍ以下であり、好ましくは１．５０μｍ以下であり、より好ましくは１．００μｍ以下である。体積平均粒子径の範囲は、例えば０．１０μｍ～２．００μｍであり、好ましくは０．２０μｍ～１．５０μｍであり、より好ましくは０．４０μｍ～１．００μｍである。粒度分布は、例えば、動的光散乱法、レーザー回折法等の粒度分布評価装置、および走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）等の電子顕微鏡等により測定することができる。なお、体積平均粒子径は、粉砕物の粒度のバラツキの指標である。

ゲル状化合物の種類は、特に制限されない。ゲル状化合物としては、例えばゲル状ケイ素化合物が挙げられる。

また、低屈折率層（空隙層）においては、例えば、含まれるケイ素原子がシロキサン結合していることが好ましい。具体例として、空隙層に含まれる全ケイ素原子のうち、未結合のケイ素原子（つまり、残留シラノール）の割合は、例えば５０％未満であり、好ましくは３０％以下であり、より好ましくは１５％以下である。

以下、このような低屈折率層の形成方法の一例について説明する。

当該方法は、代表的には、樹脂フィルム上に低屈折率層（空隙層）の前駆体である空隙構造を形成する前駆体形成工程、および、前駆体形成工程後に当該前駆体内部で架橋反応を起こさせる架橋反応工程、を含む。当該方法は、微細孔粒子を含む含有液（以下、「微細孔粒子含有液」または単に「含有液」という場合がある。）を作製する含有液作製工程、および、当該含有液を乾燥させる乾燥工程をさらに含み、前駆体形成工程において、乾燥体中の微細孔粒子どうしを化学的に結合させて前駆体を形成する。含有液は、特に限定されず、例えば、微細孔粒子を含む懸濁液である。なお、以下においては、主として、微細孔粒子がゲル状化合物の粉砕物であり、空隙層がゲル状化合物の粉砕物を含む多孔体（好ましくはシリコーン多孔体）である場合について説明する。ただし、低屈折率層は、微細孔粒子がゲル状化合物の粉砕物以外である場合も、同様に形成することができる。

上記の方法によれば、例えば、非常に低い屈折率を有する低屈折率層（空隙層）が形成される。その理由は、例えば以下のように推測される。ただし、当該推測は、低屈折率層の形成方法を限定するものではない。

上記粉砕物は、ゲル状ケイ素化合物を粉砕したものであるため、粉砕前のゲル状ケイ素化合物の三次元構造が、三次元基本構造に分散された状態となっている。さらに、上記方法では、ゲル状ケイ素化合物の破砕物を樹脂フィルム上に塗工することで、三次元基本構造に基づく多孔性構造の前駆体が形成される。つまり、上記の方法によれば、ゲル状ケイ素化合物の三次元構造とは異なる、粉砕物の塗工による新たな多孔構造（三次元基本構造）が形成される。このため、最終的に得られる空隙層においては、例えば空気層と同程度に機能する低屈折率を実現することができる。さらに、上記の方法においては、砕物同士を化学的に結合させるため、三次元基本構造が固定化される。このため、最終的に得られる空隙層は、空隙を有する構造であるにもかかわらず、十分な強度と可撓性とを維持することができる。

低屈折率層の具体的な構成および形成方法の詳細は、例えば国際公開第２０１９／１５１０７３号に記載されている。当該公報の記載は、本明細書に参考として援用される。

Ｂ－５．粘着剤層
粘着剤層は、粘着剤層を構成する粘着剤が通常の状態では低屈折率層の空隙に浸透しない程度の硬さを有する。粘着剤層の２３℃における貯蔵弾性率は、例えば１．０×１０^５（Ｐａ）～１．０×１０^７（Ｐａ）である。例えば、１．１×１０^５（Ｐａ）以上、１．２×１０^５（Ｐａ）以上、１．３×１０^５（Ｐａ）以上、１．４×１０^５（Ｐａ）以上、１．５×１０^５（Ｐａ）以上、１．６×１０^５（Ｐａ）以上、１．７×１０^５（Ｐａ）以上、１．８×１０^５（Ｐａ）以上、１．９×１０^５（Ｐａ）以上または２．０×１０^５（Ｐａ）以上であり、かつ１．０×１０^７（Ｐａ）以下、５．０×１０^６（Ｐａ）以下、１．０×１０^６（Ｐａ）以下または５．０×１０^５（Ｐａ）以下である。好ましくは１．３×１０^５（Ｐａ）～１．０×１０^６（Ｐａ）であり、より好ましくは１．５×１０^５（Ｐａ）～５．０×１０^５（Ｐａ）である。貯蔵弾性率は、ＪＩＳ Ｋ７２４４－１「プラスチック－動的機械特性の試験方法」に記載の方法に準拠して、周波数１Ｈｚの条件で、－５０℃～１５０℃の範囲で昇温速度５℃／分で測定した際の、２３℃におけるにおける値を読み取ることにより求められる。低屈折率層に隣接する粘着剤層の貯蔵弾性率を上記のような範囲とすることにより、粘着剤が低屈折率層の空隙に入り込むことを防止できるので、低屈折率層の屈折率を低く維持して、その効果を維持することができる。

粘着剤層を構成する粘着剤としては、上記のような特性を有する限りにおいて任意の適切な粘着剤が用いられ得る。粘着剤としては、代表的には、アクリル系粘着剤（アクリル系粘着剤組成物）が挙げられる。アクリル系粘着剤組成物は、代表的には、（メタ）アクリル系ポリマーを主成分（ベースポリマー）として含む。（メタ）アクリル系ポリマーは、粘着剤組成物の固形分中、例えば５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上の割合で粘着剤組成物に含有され得る。（メタ）アクリル系ポリマーは、モノマー単位としてアルキル（メタ）アクリレートを主成分として含有する。なお、（メタ）アクリレートはアクリレートおよび／またはメタクリレートをいう。アルキル（メタ）アクリレートのアルキル基としては、例えば、１個～１８個の炭素原子を有する直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。当該アルキル基の平均炭素数は、好ましくは３個～９個である。（メタ）アクリル系ポリマーを構成するモノマーとしては、アルキル（メタ）アクリレート以外に、カルボキシル基含有モノマー、ヒドロキシル基含有モノマー、アミド基含有モノマー、芳香環含有（メタ）アクリレート、複素環含有（メタ）アクリレート等のコモノマーが挙げられる。コモノマーは、好ましくはヒドロキシル基含有モノマーおよび／または複素環含有（メタ）アクリレートであり、より好ましくはＮ－アクリロイルモルホリンである。アクリル系粘着剤組成物は、好ましくは、シランカップリング剤および／または架橋剤を含有し得る。シランカップリング剤としては、例えばエポキシ基含有シランカップリング剤が挙げられる。架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、過酸化物系架橋剤が挙げられる。このような粘着剤層またはアクリル系粘着剤組成物の詳細は、例えば特許第４１４０７３６号に記載されており、当該特許公報の記載は本明細書に参考として援用される。

粘着剤層の厚みは、好ましくは３μｍ～３０μｍであり、より好ましくは５μｍ～１０μｍである。粘着剤層の厚みがこのような範囲であれば、充分な密着力を有しつつ、全体厚みに対する粘着剤層厚みの影響が小さいという利点を有する。

Ｃ．両面粘着フィルム
両面粘着フィルムは、代表的には、第１の粘着剤層と基材と低屈折率層と第２の粘着剤層とをこの順に有する。基材および低屈折率層は、上記Ｂ－３項およびＢ－４項でそれぞれ説明した光学粘着フィルムの基材および低屈折率層と同様である。第２の粘着剤層は、上記Ｂ－５項で説明した光学粘着フィルムの粘着剤層と同様である。第１の粘着剤層は、任意の適切な粘着剤で構成される。第１の粘着剤層は、第２の粘着剤層と同一であってもよく異なっていてもよい。

Ｄ．画像表示装置
上記のバックライトユニットは、画像表示装置（例えば、液晶ディスプレイ等）に好適に用いられ得る。したがって、本発明の実施形態は、このような画像表示装置も包含する。画像表示装置は、上記に記載のバックライトユニットと、導光板の出射面側に配置された画像表示パネルとを有する。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。なお、各特性の測定方法は以下の通りである。また、特に明記しない限り、実施例における「％」および「部」は重量基準である。
（１）低屈折率層の屈折率
アクリルフィルムに低屈折率層を形成した後に、５０ｍｍ×５０ｍｍのサイズにカットし、これを粘着層を介してガラス板（厚み：３ｍｍ）の表面に貼合した。上記ガラス板の裏面中央部（直径２０ｍｍ程度）を黒マジックで塗りつぶして、該ガラス板の裏面で反射しないサンプルとした。エリプソメーター（Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ Ｊａｐａｎ社製：ＶＡＳＥ）に上記サンプルをセットし、５５０ｎｍの波長、入射角５０～８０度の条件で、屈折率を測定した。
（２）白輝度
実施例および比較例で得られたバックライトユニットを組み込んだ液晶表示装置を全画面白表示とし、ＡＵＴＲＯＮＩＣ ＭＥＬＣＨＥＲＳ社製コノスコープを用いて正面方向の輝度を測定した。
（３）斜め方向の光漏れ
実施例および比較例で得られたバックライトユニットを組み込んだ液晶表示装置を全画面黒表示とし、斜め方向の光漏れを目視により観察した。

［製造例１］低屈折率層形成用塗工液の調製
（１）ケイ素化合物のゲル化
２．２ｇのジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）に、ケイ素化合物の前駆体であるメチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＳ）を０．９５ｇ溶解させて混合液Ａを調製した。この混合液Ａに、０．０１ｍｏｌ／Ｌのシュウ酸水溶液を０．５ｇ添加し、室温で３０分撹拌を行うことでＭＴＭＳを加水分解して、トリス（ヒドロキシ）メチルシランを含む混合液Ｂを生成した。
５．５ｇのＤＭＳＯに、２８重量％のアンモニア水０．３８ｇ、および純水０．２ｇを添加した後、さらに、上記混合液Ｂを追添し、室温で１５分撹拌することで、トリス（ヒドロキシ）メチルシランのゲル化を行い、ゲル状ケイ素化合物を含む混合液Ｃを得た。
（２）熟成処理
上記のように調製したゲル状ケイ素化合物を含む混合液Ｃを、そのまま、４０℃で２０時間インキュベートして、熟成処理を行った。
（３）粉砕処理
つぎに、上記のように熟成処理したゲル状ケイ素化合物を、スパチュラを用いて数ｍｍ～数ｃｍサイズの顆粒状に砕いた。次いで、混合液Ｃにイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を４０ｇ添加し、軽く撹拌した後、室温で６時間静置して、ゲル中の溶媒および触媒をデカンテーションした。同様のデカンテーション処理を３回行うことにより、溶媒置換し、混合液Ｄを得た。次いで、混合液Ｄ中のゲル状ケイ素化合物を粉砕処理（高圧メディアレス粉砕）した。粉砕処理（高圧メディアレス粉砕）は、ホモジナイザー（エスエムテー社製、商品名「ＵＨ－５０」）を使用し、５ｃｃのスクリュー瓶に、混合液Ｄ中のゲル状化合物１．８５ｇおよびＩＰＡを１．１５ｇ秤量した後、５０Ｗ、２０ｋＨｚの条件で２分間の粉砕で行った。
この粉砕処理によって、上記混合液Ｄ中のゲル状ケイ素化合物が粉砕されたことにより、該混合液Ｄ’は、粉砕物のゾル液となった。混合液Ｄ’に含まれる粉砕物の粒度バラツキを示す体積平均粒子径を、動的光散乱式ナノトラック粒度分析計（日機装社製、ＵＰＡ－ＥＸ１５０型）にて確認したところ、０．５０～０．７０であった。さらに、このゾル液（混合液Ｃ’）０．７５ｇに対し、光塩基発生剤（和光純薬工業株式会社：商品名ＷＰＢＧ２６６）の１．５重量％濃度ＭＥＫ（メチルエチルケトン）溶液を０．０６２ｇ、ビス（トリメトキシシリル）エタンの５％濃度ＭＥＫ溶液を０．０３６ｇの比率で添加し、低屈折率層形成用塗工液を得た。

［製造例２］粘着剤層を構成する粘着剤の調製
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた４つ口フラスコに、ブチルアクリレート９０．７部、Ｎ－アクリロイルモルホリン６部、アクリル酸３部、２－ヒドロキシブチルアクリレート０．３部、重合開始剤として２，２’－アゾビスイソブチロニトリル０．１重量部を酢酸エチル１００ｇと共に仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入して窒素置換した後、フラスコ内の液温を５５℃付近に保って８時間重合反応を行い、アクリル系ポリマー溶液を調製した。得られたアクリル系ポリマー溶液の固形分１００部に対して、イソシアネート架橋剤（日本ポリウレタン工業社製のコロネートＬ、トリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネートのアダクト体）０．２部、ベンゾイルパーオキサイド（日本油脂社製のナイパーＢＭＴ）０．３部、γ－グリシドキシプロピルメトキシシラン（信越化学工業社製：ＫＢＭ－４０３）０．２部を配合したアクリル系粘着剤溶液を調製した。次いで、上記アクリル系粘着剤溶液を、シリコーン処理を施したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（三菱化学ポリエステルフィルム社製、厚さ：３８μｍ）の片面に、乾燥後の粘着剤層の厚さが２０μｍになるように塗布し、１５０℃で３分間乾燥を行い、粘着剤層を形成した。得られた粘着剤の貯蔵弾性率は、１．３×１０^５（Ｐａ）であった。

［製造例３］光吸収層を構成する黒色インクの調製
バインダー樹脂（アクリル系樹脂：共栄社化学社製、商品名：ライトアクリレートＰＥ－３Ａ）１００部、カーボンブラック１００部、および、粘度調整のための溶媒（メチルエチルケトン：ＭＥＫ）２００部を混合し、当該混合物を超音波による高分散化処理に供し、黒色インクを調製した。

［製造例４］光学粘着フィルムの作製
製造例１で調製した低屈折率層形成用塗工液を厚さ３０μｍの基材（アクリルフィルム）に塗工した。塗工層のウェット厚み（乾燥させる前の厚み）は約２７μｍであった。該塗工層を、温度１００℃で１分処理して乾燥し、基材上に低屈折率層（厚み０．９μｍ）を形成した。得られた低屈折率層の空隙率は５８体積％であり、屈折率は１．１８であった。次に、低屈折率層表面に製造例２で調製した粘着剤で構成される粘着剤層（厚み１０μｍ）を形成し、さらに、基材表面に、製造例３で調製した黒色インクをグラビア印刷により印刷し、光吸収層（厚み３μｍ）を形成した。このようにして、光吸収層／基材／低屈折率層／粘着剤層の構成を有する光学粘着フィルム１を作製した。

［製造例５］光学粘着フィルムの作製
光吸収層を形成しなかったこと以外は製造例４と同様にして、基材／低屈折率層／粘着剤層の構成を有する光学粘着フィルム２を作製した。

［製造例６］光学粘着フィルムの作製
低屈折率層層を形成しなかったこと以外は製造例４と同様にして、光吸収層／基材／粘着剤層の構成を有する光学粘着フィルム３を作製した。

［実施例１］
市販の液晶表示装置（ＫＩＮＧ ＪＩＭ社製、商品名「ＸＭＣ１０」）からバックライトユニットを取り出した。取り出したバックライトユニット（実質的には、筐体）から導光板を取り出し、当該導光板の筐体前面部と接触する部分に製造例４で得られた光学粘着フィルム１を貼り合わせた。光学粘着フィルム１を貼り合わせた導光板を再びバックライトユニットに組み込み、このバックライトユニットを再び液晶表示装置に組み込んだ。得られた液晶表示装置を上記（２）および（３）の評価に供した。結果を表１に示す。

［比較例１］
光学粘着フィルム１の代わりに製造例５で得られた光学粘着フィルム２を用いたこと以外は実施例１と同様にして、バックライトユニットを液晶表示装置に組み込んだ。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。

［比較例２］
光学粘着フィルム１の代わりに製造例６で得られた光学粘着フィルム３を用いたこと以外は実施例１と同様にして、バックライトユニットを液晶表示装置に組み込んだ。得られた液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。

［比較例３］
光学粘着フィルムを用いなかったこと以外は実施例１と同様にして、バックライトユニットを液晶表示装置に組み込んだ。すなわち、市販の液晶表示装置のバックライトユニットをそのまま用いた。この液晶表示装置を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。

表１から明らかなように、本発明の実施例によれば、明るく、かつ、斜め方向の光漏れが抑制されたバックライトユニットを実現できることがわかる。さらに、本発明の実施例のバックライトユニットを用いた液晶表示装置は、光吸収層を有するにもかかわらず、光吸収層を有さない比較例３の液晶表示装置よりも明るいことがわかる。さらに、光吸収層のみを有する比較例２が極端に暗いことを考慮すると、光吸収層と低屈折率層との組み合わせは、単なる総和をはるかに超える相乗効果を発揮することがわかる。

本発明のバックライトユニットは、画像表示装置（特に、液晶表示装置）のバックライトユニットに好適に用いられ得る。

１０ 光源
２０ 導光板
３０ 筐体
３１ 前面部
３２ 背面部
４０ 光学粘着フィルム
４１ 光吸収層
４２ 基材
４３ 低屈折率層
４４ 粘着剤層
１００ バックライトユニット

Claims (7)

1. 光源と；
   該光源に対向して配置された、該光源からの光が入射する端面と入射した光を出射する出射面とを有する導光板と；
   前面部と背面部とを有し、該光源および該導光板を収容する筐体と；
   該光源側の該筐体の前面部と該導光板との間に配置され、該導光板に貼り合わせられた光学粘着フィルムと；
   を備え、
   該光学粘着フィルムが、該筐体の前面部側から順に、光吸収層と基材と低屈折率層と粘着剤層とを有する、
   バックライトユニット。
2. 前記光吸収層が、前記筐体の前面部に接触している、請求項１に記載のバックライトユニット。
3. 前記筐体内において前記導光板の背面側に配置された反射板をさらに有する、請求項１又は２に記載のバックライトユニット。
4. 前記反射板が、前記導光板との間に空気層を介して配置されている、請求項３に記載のバックライトユニット。
5. 前記反射板と前記導光板とが、低屈折率層を有する両面粘着フィルムを介して貼り合わせられている、請求項３に記載のバックライトユニット。
6. 前記光源がＬＥＤ光源である、請求項１から５のいずれかに記載のバックライトユニット。
7. 請求項１から６のいずれかに記載のバックライトユニットと、
   前記導光板の前記出射面側に配置された画像表示パネルと、
   を有する、画像表示装置。

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