(57)【要約】【課題】  色むらおよび輝度むらの発生を防止しつつ、色純度が向上された光を画像表示装置に効率よく利用することができ、画像表示装置の色再現性を向上することが可能で、実用性に優れる色純度向上シートを提供する。【解決手段】  目的波長帯域以外の特定波長帯域の光を吸収し波長変換して目的波長帯域の光を発光することにより目的波長帯域の色の純度を向上させる発光手段を含む発光層を有し、前記発光層の少なくとも出光側の表面が、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（１９９４年版）に規定する算術平均表面粗さＲａが０．１〜１００μｍの範囲となるように粗面化されていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
目的波長帯域以外の特定波長帯域の光を吸収し波長変換して目的波長帯域の光を発光することにより目的波長帯域の色の純度を向上させる発光手段を含む発光層を有し、
前記発光層の少なくとも出光側の表面が、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（１９９４年版）に規定する算術平均表面粗さＲａが０．１〜１００μｍの範囲となるように粗面化されていることを特徴とする色純度向上シート。
【請求項２】
前記発光層の少なくとも出光側の表面が、表面研削処理、サンドブラスト処理およびエンボス加工からなる群から選択される少なくとも一つの手段により粗面化されている請求項１記載の色純度向上シート。
【請求項３】
前記発光層の少なくとも出光側の表面が、微粒子の付与により粗面化されている請求項１記載の色純度向上シート。
【請求項４】
目的波長帯域以外の特定波長帯域の光を吸収し波長変換して目的波長帯域の光を発光することにより目的波長帯域の色の純度を向上させる発光手段を含む発光層と、粗面化層とを有し、
前記粗面化層は、少なくとも出光側の表面が、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（１９９４年版）に規定する算術平均表面粗さＲａが０．１〜１００μｍの範囲となるように粗面化されており、
前記発光層の出光側に前記粗面化層が積層されていることを特徴とする色純度向上シート。
【請求項５】
前記粗面化層が、拡散板、プリズムシートおよびマイクロレンズアレイフィルムからなる群から選択される少なくとも一つである請求項４記載の色純度向上シート。
【請求項６】
前記発光手段が、蛍光物質を含む請求項１から５のいずれか一項に記載の色純度向上シート。
【請求項７】
前記発光層が、マトリックスポリマーと蛍光物質とから形成される請求項１から６のいずれか一項に記載の色純度向上シート。
【請求項８】
光源装置および色純度向上シートを含む光学装置であって、前記色純度向上シートが、請求項１から７のいずれかに一項に記載の色純度向上シートである光学装置。
【請求項９】
色純度向上シートを含む画像表示装置であって、前記色純度向上シートが、請求項１から７のいずれか一項に記載の色純度向上シートである画像表示装置。
【請求項１０】
色純度向上シートを含む液晶表示装置であって、前記色純度向上シートが、請求項１から７のいずれか一項に記載の色純度向上シートである液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色純度向上シート、光学装置、画像表示装置および液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷陰極管や発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光源装置が発する光を、液晶パネルによって制御し、画像を形成する液晶表示装置が研究され、実用化されている。前記液晶表示装置では、前記光源装置からの光を均等に表示面全体に分布させるために、導光板が前記液晶パネルと重なり合うように平行に、且つ前記光源装置に続く光路上に配置されている。前記光源装置は、前記導光板の横、または前記導光板の前記液晶パネルとは反対側に配置される。
【０００３】
図１０の断面図に、従来の液晶表示装置の構成を示す。図示のとおり、この液晶表示装置は、液晶パネル９１、冷陰極管９４および導光板９５を主要な構成部材として有する。前記液晶パネル９１は、液晶セル９２の両側に、それぞれ、第１の偏光板９３１および第２の偏光板９３２が配置された構成である。前記液晶セル９２は、液晶層９４０の両側に、それぞれ、第１の配向膜９５１および第２の配向膜９５２が配置され、さらにそのそれぞれの外側に、第１の透明電極９６１および第２の透明電極９６２が配置され、さらに前記第１の透明電極９６１の外側に、所定の配列のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）等のカラーフィルター９７０とブラックマトリクス９９０とが保護膜９８０を介して配置され、さらに前記第２の透明電極９６２および前記カラーフィルター９７０とブラックマトリクス９９０との外側に、それぞれ、第１の基板９０１および第２の基板９０２が配置された構成である。前記液晶パネル９１において、前記第１の偏光板９３１側が、表示側であり、前記第２の偏光板９３２側が、裏面側となる。前記導光板９５は、前記液晶パネル９１の裏面側に、前記液晶パネル９１と重なり合うように平行に配置されている。前記冷陰極管９４は、前記導光板９５の前記液晶パネル９１とは反対側に配置されている。
【０００４】
この液晶表示装置では、前記冷陰極管９４が発する光が、前記導光板９５により面内での輝度分布が均一になるように調整されて前記第２の偏光板９３２側へ出射される。さらに、前記出射光が前記液晶層９４０で画素ごとに制御された後、前記カラーフィルター９７０により所定の波長帯域（例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの波長帯域）の光のみが透過されてカラー表示に至る。
【０００５】
しかしながら、従来の液晶表示装置では、冷陰極管の発光スペクトル中にＲ、Ｇ、Ｂ以外の中間色（Ｒの波長帯域とＧの波長帯域との間の波長帯域の黄色の光、Ｇの波長帯域とＢの波長帯域との間の波長帯域の光等）が混じっており、これがカラーフィルターで十分にカットされないため、結果として表示画質の色再現性が低下するという問題があった。また、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色に対応するＬＥＤをバックライトとして使用する場合においては、色再現性は優れるものの、制御回路が複雑となり、コストも高くなるという問題があった。
【０００６】
また、青色ＬＥＤの発光と蛍光物質であるイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）の黄色発光とにより白色光を作り出し、これを光源として使用する液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この液晶表示装置では、前記光源が冷陰極管よりも前記中間色の光を多く含むため、色再現性に劣る。
【０００７】
これらの問題を解決する方法として、波長５７５〜６０５ｎｍの黄色の光（Ｒの波長帯域とＧの波長帯域との間の波長帯域の光）を吸収し、波長６１０ｎｍ以上のＲの光を発する蛍光物質を有し、この蛍光物質により光源の発光スペクトル中の黄色の光をＲの光に変換する液晶表示装置用の光学装置が提案されている（特許文献２参照）。この光学装置では、前記蛍光物質を導光板または反射板に含有させる方法が提案されている。また、この光学装置では、前記蛍光物質を導光板の上面または端面、または光源の表面に塗布する方法も提案されている。
【特許文献１】特開２００４−１１７５９４号公報
【特許文献２】特開２００５−２７６５８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記蛍光物質を導光板または反射板に含有させる方法では、導光板または反射板の位置により蛍光物質のある部分とない部分とがあり、出射される光の波長分布スペクトルが一定にならず、色むらが発生してしまうという問題がある。また、前記蛍光物質を導光板の上面等に塗布する方法では、面内で輝度むらが発生するという問題がある。そして、これらいずれの方法においても、前記蛍光物質により変換された光の利用効率が十分ではなく、液晶表示装置の色再現性が十分とはいえない。さらに、前記光学装置は、その構造が複雑になるなど、実用性に欠ける。
【０００９】
そこで、本発明は、色むらおよび輝度むらの発生を防止しつつ、色純度が向上された光を画像表示装置に効率よく利用することができ、画像表示装置の色再現性を向上させることが可能で、実用性に優れた色純度向上シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の第一の色純度向上シートは、
目的波長帯域以外の特定波長帯域の光を吸収し波長変換して目的波長帯域の光を発光することにより目的波長帯域の色の純度を向上させる発光手段を含む発光層を有し、
前記発光層の少なくとも出光側の表面が、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（１９９４年版）に規定する算術平均表面粗さＲａが０．１〜１００μｍの範囲となるように粗面化されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第二の色純度向上シートは、
目的波長帯域以外の特定波長帯域の光を吸収し波長変換して目的波長帯域の光を発光することにより目的波長帯域の色の純度を向上させる発光手段を含む発光層と、粗面化層とを有し、
前記粗面化層は、少なくとも出光側の表面が、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（１９９４年版）に規定する算術平均表面粗さＲａが０．１〜１００μｍの範囲となるように粗面化されており、
前記発光層の出光側に前記粗面化層が積層されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の光学装置は、光源装置および色純度向上シートを含む光学装置であって、前記色純度向上シートが、前記本発明の色純度向上シートであることを特徴とする。
【００１３】
本発明の画像表示装置は、色純度向上シートを含む画像表示装置であって、前記色純度向上シートが、前記本発明の色純度向上シートであることを特徴とする。
【００１４】
本発明の液晶表示装置は、色純度向上シートを含む液晶表示装置であって、前記色純度向上シートが、前記本発明の色純度向上シートであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第一および第二の色純度向上シートは、従来の光学装置のように導光板や反射板等の構成部材に設けられるものではなく、単独のシートである。このように、単独のシートとすることで、本発明のシートでは、発光手段をシート（発光層）内に均一に分布させることができるため、色むらおよび輝度むらの発生を防止しつつ、透過する光の色純度を向上させることが可能となる。また、本発明の第一または第二の色純度向上シートでは、前記算術平均表面粗さＲａが０．１〜１００μｍの範囲となるように、前記発光層または前記粗面化層の少なくとも出光側の表面が粗面化されている。このため、本発明の第一および第二の色純度向上シートでは、後述のように、シート内での光路長を短くすることができ、光の減衰を防止可能である。この結果、本発明の第一および第二の色純度向上シートでは、波長変換して色純度が向上した光を、十分に利用することができ、画像表示装置の色再現性を向上させることが可能である。さらに、本発明の第一および第二の色純度向上シートを用いれば、例えば、液晶表示装置内に前記シートを配置するだけで、色純度を向上することができ、実用性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明において、「色純度の向上」には、例えば、ＲとＧの中間色である黄色の光をＲまたはＧの光に変換すること、ＧとＢの中間色の光をＧの光に変換すること、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかの色の光をＲ、Ｇ、Ｂのその他の色の光に変換すること等が含まれる。
【００１７】
本発明の第一の色純度向上シートにおいて、前記発光層の少なくとも出光側の表面は、例えば、表面研削処理、サンドブラスト処理、エンボス加工等の手段により粗面化されてもよい。
【００１８】
本発明の第一の色純度向上シートにおいて、前記発光層の少なくとも出光側の表面は、例えば、微粒子の付与により粗面化されてもよい。
【００１９】
本発明の第二の色純度向上シートにおいて、前記粗面化層は、例えば、拡散板、プリズムシート、マイクロレンズアレイフィルム等であってもよい。
【００２０】
本発明の色純度向上シートにおいて、前記発光手段は、蛍光物質を含むことが好ましい。
【００２１】
本発明の色純度向上シートにおいて、前記発光層は、マトリックスポリマーと蛍光物質とから形成されることが好ましい。
【００２２】
本発明の色純度向上シートにおいて、前記発光層により吸収される前記特定波長帯域は、特に制限されないが、例えば、５６０〜６１０ｎｍとすることができ、前記発光層により発光する目的波長帯域は、特に制限されないが、例えば、６１０〜７００ｎｍの範囲とすることができる。
【００２３】
つぎに、本発明の色純度向上シートについて、例を挙げて説明する。
【００２４】
本発明において、色純度向上シートの表面形状は、矩形であり、正方形であってもよいし、長方形であってもよいが、好ましくは長方形である。
【００２５】
前記色純度向上シートは、目的波長帯域以外の特定波長帯域の光（不要な色の光）を吸収し波長変換して目的波長帯域の光（必要な色の光）を発光することにより目的波長帯域の色の純度を向上させる発光手段を含む発光層を有する。
【００２６】
前述のとおり、前記発光手段は、蛍光物質を含むことが好ましい。前記蛍光物質としては、例えば、フルオレセイン類、ローダミン類、クマリン類、ダンシル類（ジメチルアミノナフタレンスルホン酸類）、７−ニトロベンゾ−２−オキサ−１，３−ジアゾール（ＮＢＤ）型色素、ピレン、ペリレン系、フィコビリプロテイン系、シアニン色素、アンスラキノン系、チオインジゴ系、ベンゾピラン系等の蛍光物質が挙げられる。前記蛍光物質は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
【００２７】
前記蛍光物質の具体例としては、例えば、ＢＡＳＦ（株）製の商品名「Ｌｕｍｏｇｅｎ  Ｆ  Ｒｅｄ  ３０５（ペリレン系）」、有本化学工業（株）製の商品名「Ｐｌａｓｔ  Ｒｅｄ  ８３５５（アンスラキノン系）、同８３６５（アンスラキノン系）、同Ｒｅｄ  Ｄ−５４（チオインジゴ系）、同Ｒｅｄ  ＤＲ−４２６（ベンゾピラン系）、同Ｒｅｄ  ＤＲ−４２７（ベンゾピラン系）」、（株）林原生物化学研究所製の商品名「ＮＫ−１５３３（カルボシアニン色素）」等が挙げられる。これらの蛍光物質は、ＲとＧの中間色である黄色（波長５６０〜６１０ｎｍ）の光を吸収し、Ｒの光（波長６１０〜６５０ｎｍ）を発光する。
【００２８】
前記ペリレン系の蛍光物質の一例の構造式を、下記式（１）に示す。
【化１】
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前記式（１）において、４つのＸは、それぞれ、独立して、ハロゲン基またはアルコキシ基である。また、前記式（１）において、２つのＲは、それぞれ、独立して、アリール基またはアルキル基である。前記４つのＸは、それぞれ同一であってもよいし、全て異なっていてもよい。また、前記２つのＲは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００２９】
図５のグラフに、前記式（１）の構造を持つ蛍光物質の吸収スペクトルを示す。図示のとおり、この蛍光物質の最大吸収波長は、５８５ｎｍ付近である。
【００３０】
前述のとおり、前記発光層は、マトリックスポリマーと蛍光物質とから形成されることが好ましい。前記発光層は、例えば、前記蛍光物質を、フィルムとして成型可能なマトリックスポリマーと混合してフィルムとして製膜することで作製することができる。前記マトリックスポリマーとしては、光透過性に優れた有機ポリマーが好ましく、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル等のポリアクリル系樹脂；ポリオキシカルボニルオキシヘキサメチレン、ポリオキシカルボニルオキシ−１，４−イソプロピリデン−１，４−フェニレン等のポリカーボネート系樹脂；ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール等のポリビニルアルコール系樹脂；ポリブチレンテレフタレート、ポリテトラメチルテレフタレート等のポリエステル系樹脂；ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド等のポリアリレート系樹脂、メチルセルロース、エチルセルロースやそれらの誘導体等のセルロース系樹脂等を挙げることができる。これらの中でも、好ましくは、ポリメチルメタクリレートである。前記マトリックスポリマーは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
【００３１】
つぎに、前記発光層の形成方法について、例を挙げて説明する。ただし、前記発光層の形成方法は、この例に限定されない。
【００３２】
まず、前記マトリックスポリマーを溶媒に溶解し、ポリマー溶液を作製する。前記溶媒としては、例えば、トルエン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、エタノール、テトラヒドロフラン、シクロペンタノン、水等を用いることができる。
【００３３】
つぎに、前記蛍光物質を前記ポリマー溶液に添加し、溶解させる。前記蛍光物質の添加量は、前記蛍光物質の種類に応じて適宜に決定することができるが、例えば、前記マトリックスポリマー１００重量部に対して、例えば、０．０１〜８０重量部の範囲であり、好ましくは、０．１〜５０重量部の範囲であり、より好ましくは、０．１〜３０重量部の範囲である。
【００３４】
つぎに、前記蛍光物質を添加した前記ポリマー溶液を基材上に塗布して塗膜を形成し、加熱乾燥させることにより、フィルムを形成する。
【００３５】
つぎに、前記フィルムを前記基材から剥離することで、前記発光層を得ることができる。前記発光層の厚みは、特に制限されず、例えば、０．１〜１０００μｍの範囲であり、好ましくは、１〜２００μｍの範囲であり、より好ましくは、２〜５０μｍの範囲である。
【００３６】
図１の断面図に、本発明の第一の色純度向上シートの一例を示す。本例の色純度向上シートは、前記発光層のみからなるシートである。図示のとおり、この色純度向上シート（発光層）１０は、出光側（同図において上側）の表面が粗面化されている。なお、図１においては、前記粗面化された表面の形状を尖鋭的な形状としたが、本発明はこれに限定されず、前記粗面化された表面の形状は、例えば、図２に示すように、半球状であってもよいし、その他の形状であってもよい。また、前記粗面化された表面の形状は、２つ以上の形状を組み合わせたものであってもよい。具体的には、例えば、前記尖鋭的な形状と前記半球状の２つの形状を組み合わせたものであってもよい。また、本例では、前記発光層の出光側の表面だけを粗面化しているが、本発明は、これに限定されず、前記発光層の入光側を粗面化処理してもよい。しかし、波長変換された光の有効利用の観点から、本発明において、前記発光層は、出光側表面のみ粗面化処理されていることが好ましい。
【００３７】
前記色純度向上シート（発光層）１０の少なくとも出光側の表面を粗面化する手段としては、特に制限されず、例えば、平坦なシートを作製した後に表面を研削する方法、対応する形状を有する金型でプレスする方法等が挙げられる。具体的には、例えば、８００番手以下のサンドペーパーで表面を研削する処理、サンドブラスト処理、エンボス加工等があげられる。
【００３８】
また、前記蛍光物質を添加した前記ポリマー溶液に微粒子を練りこんでおくことでも、前記発光層の少なくとも出光側の表面を粗面化することができる。図３の断面図に、微粒子が練りこまれた本発明の色純度向上シートの一例を示す。本例の色純度向上シートも、前記発光層のみからなるシートである。図示のとおり、この色純度向上シート（発光層）１０は、微粒子３０が練りこまれたことにより、出光側（同図において上側）の表面が粗面化されている。
【００３９】
前記微粒子３０は、例えば、無機微粒子であってもよいし、有機微粒子であってもよい。前記無機微粒子は、金属酸化物、金属窒化物、金属硫化物、金属ハロゲン化物等であることが好ましく、より好ましくは金属酸化物である。前記金属原子としては、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｗ、Ｙ、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｇａ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｇ、Ｓｉ、Ｂ、Ｂｉ、Ｍｏ、Ｃｅ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｐｂが好ましく、より好ましくはＭｇ、Ｃａ、Ｂ、Ｓｉである。前記金属化合物は、１種類の前記金属原子からなるものであってもよいし、２種類以上の前記金属原子を含むものであってもよい。具体的には、前記無機微粒子として、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、二酸化チタン、二酸化スズ、二酸化亜鉛、酸化インジウム等が挙げられ、特に好ましくは二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）である。前記有機微粒子としては、例えば、ポリメタクリル酸メチルアクリレート粉末（ＰＭＭＡ微粒子）、シリコーン樹脂粉末、ポリスチレン樹脂粉末、ポリカーボネート樹脂粉末、アクリルスチレン樹脂粉末、ベンゾグアナミン樹脂粉末、メラミン樹脂粉末、ポリオレフィン樹脂粉末、ポリエステル樹脂粉末、ポリアミド樹脂粉末、ポリイミド樹脂粉末、ポリフッ化エチレン樹脂粉末等が挙げられる。前記無機微粒子および前記有機微粒子は、一種類を単独で用いてもよく、二種類以上を併用してもよい。
【００４０】
前記色純度向上シート（発光層）１０の少なくとも出光側の表面の算術平均表面粗さＲａは、０．１〜１００μｍの範囲である。前記算術平均表面粗さＲａを０．１μｍ以上とすることで、後述のように、シート内の光路長が短くなり、波長変換した光の減衰を防止し、変換効率を上げることが可能となる。また、前記Ｒａを０．１μｍ以上とすることで、モアレ干渉による虹模様のため表示面での視認性が悪くなることも回避できる。さらに、前記算術平均表面粗さＲａを１００μｍ以下とすることで、反射光のギラツキ効果を小さくすることができ、シートの厚みを厚くする必要がなくなる。前記算術平均表面粗さＲａは、好ましくは、０．１〜８０μｍの範囲であり、さらに好ましくは、０．１〜７０μｍの範囲である。
【００４１】
前記算術平均表面粗さＲａは、算術平均粗さＲａともいい、物体の表面の粗さを示す指標の一つであり、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（１９９４年度版）に規定されているものである。前記算術平均表面粗さＲａは、例えば、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。本発明において、当業者であれば、本明細書の記載により、容易に前記算術平均表面粗さＲａの範囲を実現することが可能である。例えば、サンドペーパーの種類（粗さ等）、サンドペーパーによる擦る回数や強度等を適宜選択することにより、容易に前記算術平均表面粗さＲａの範囲とすることができる。
【００４２】
つぎに、前記色純度向上シート（発光層）１０の少なくとも出光側の表面を粗面化することで、前記蛍光物質により色純度が向上された光のシート内での光路長が短くなるメカニズムについて説明する。図６に、色純度向上シート内での光の進行の状態を模式的に示す。同図において、矢印は、光の進路（光路）を示している。図６（ａ）は、色純度向上シートの出光側（同図において上側）の面が粗面化されている場合の一例であり、図６（ｂ）は、双方の面が粗面化されていない場合の例である。図６（ｂ）において、太矢印で示したように、双方の面が粗面化されていない色純度向上シート６０においては、蛍光物質６１により波長変換された光は、シートと空気との界面で全反射を繰り返し、シート内に留まり続けることがある。これに対し、図６（ａ）において、出光側（同図において上側）の面が粗面化された色純度向上シート１０では、出光側の表面の光の入光角度が大きくなった部分が多数箇所形成されている。このため、図６（ａ）において、太矢印で示すように、蛍光物質６１により波長変換された光は、そのままシート外に出光するか、もしくは、１回程度の反射でシート外に出光する。このように、色純度向上シート１０の少なくとも出光側の表面を粗面化することで、前記蛍光物質により色純度が向上された光のシート内での光路長が短くなり、この結果、前記色純度が向上された光を効率よく利用することが可能となる。
【００４３】
本発明の色純度向上シートは、必ずしも単層構造でなくともよい。図４の断面図に、本発明の第二の色純度向上シートの一例を示す。図示のとおり、この色純度向上シート４０は、平坦な前記発光層４１の出光側（同図において上側）に、その出光側（同図において上側）の表面が粗面化された粗面化層４２が、接着剤層５０を介して積層された３層構造である。前記平坦な発光層４１は、粗面化処理を行わないこと以外、前記色純度向上シート（発光層）１０と同様にして作製できる。前記粗面化層４２としては、例えば、市販の拡散板、プリズムシート、マイクロレンズアレイフィルム等を用いることができる。前記接着剤層５０としては、例えば、アクリル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリエチレンイミン系接着剤等を用いることができる。なお、前記接着剤層５０を用いることなく、前記平坦な発光層４１と前記粗面化層４２とを熱接合してもよい。
【００４４】
前記粗面化層４２の平均厚みは、特に制限されず、例えば、１〜６０μｍの範囲であり、好ましくは、２〜５０μｍの範囲であり、より好ましくは、３〜５０μｍの範囲であり、前記接着剤層５０の厚みも、特に制限されず、例えば、０．１〜３０μｍの範囲であり、好ましくは、０．２〜２５μｍの範囲であり、より好ましくは、０．３〜２０μｍの範囲である。
【００４５】
つぎに、本発明の光学装置は、光源装置および前記本発明の色純度向上シートを含む構成である。本発明の光学装置において、前記本発明の色純度向上シートは、粗面化されている面が前記光源装置と反対側に位置するように配置される。
【００４６】
前記光源装置としては、特に制限されず、例えば、冷陰極管、発光ダイオード（ＬＥＤ）等が挙げられる。
【００４７】
本発明の色純度向上シートは、液晶表示装置（ＬＣＤ）、ＥＬディスプレイ（ＥＬＤ）等の各種の画像表示装置に好ましく用いることができる。図７の断面図に、本発明の液晶表示装置の構成の一例を示す。なお、同図において、分かりやすくするために、各構成部材のサイズや比率等は、実際と異なっている。図示のとおり、この液晶表示装置は、液晶パネル７１、本発明の色純度向上シート１０、光源装置７４および導光板７５を主要な構成部材として有する。前記液晶パネル７１は、液晶セル７２の両側に、それぞれ、第１の偏光板７３１および第２の偏光板７３２が配置された構成である。前記液晶セル７２は、液晶層７４０の両側に、それぞれ、第１の配向膜７５１および第２の配向膜７５２が配置され、さらにそのそれぞれの外側に、第１の透明電極７６１および第２の透明電極７６２が配置され、さらに前記第１の透明電極７６１の外側に、所定の配列のＲ、Ｇ、Ｂ等のカラーフィルター７７０とブラックマトリクス７９０とが保護膜７８０を介して配置され、さらに前記第２の透明電極７６２および前記カラーフィルター７７０とブラックマトリクス７９０との外側に、それぞれ、第１の基板７０１および第２の基板７０２が配置された構成である。前記液晶パネル７１において、前記第１の偏光板７３１側が、表示側であり、前記第２の偏光板７３２側が、裏面側となる。本発明の色純度向上シート１０は、前記液晶パネル７１の裏面側に、粗面化された面（出光側表面）を前記液晶パネル７１側にして配置されている。前記導光板７５は、前記本発明の色純度向上シート１０の外側に、前記液晶パネル７１と重なり合うように平行に配置されている。前記光源装置７４は、前記導光板７５の前記液晶パネル７１とは反対側に配置されている。なお、図７においては、前記本発明の色純度向上シート１０は、前記液晶パネル７１と前記導光板７５との間に配置されているが、前記本発明の色純度向上シート１０は、前記導光板７５と前記光源装置７４との間に配置されてもよい。また、本例の液晶表示装置では、前記光源装置７４が前記本発明の色純度向上シート１０および前記導光板７５を介して前記液晶パネル７１の直下に配置された直下方式が採用された場合を示しているが、本発明は、これに限定されず、例えば、サイドライト方式であってもよい。
【００４８】
本例の液晶表示装置において、色純度の向上は、例えば、次のようにして実施される。例えば、前記光源装置７４に、４３５ｎｍ付近にＢ、５４５ｎｍ付近にＧ、６１０ｎｍ付近にＲの大きな発光ピークを持つものを使用し、前記液晶表示装置がＧとＲの発光のみを利用し、ＧとＲの中間色である黄色（５８５ｎｍ付近）の発光は不要であったと仮定する。この場合においては、前記本発明の色純度向上シート１０に、例えば、５８５ｎｍ付近に最大吸収波長を持ち、６１０ｎｍ以上に発光を持つ蛍光物質を含ませる。そのようにすれば、前記黄色の光が前記蛍光物質に吸収され、６１０ｎｍ以上のＲの光が発光される。これにより、前記光源装置７４から出射された光の色純度が向上される。また、本発明の色純度向上シート１０は、従来の光学装置のように導光板や反射板等の構成部材に設けられるものではなく、単独のシートである。このように、本発明の色純度向上シート１０を、蛍光物質を含む単独のシートとすることで、蛍光物質をシート内に均一に分布させることができるため、色むらおよび輝度むらの発生が防止される。さらに、本発明の色純度向上シート１０は、前述のとおり、少なくとも出光側の表面が、前記算術平均表面粗さＲａが０．１〜１００μｍの範囲となるように粗面化されている。これにより、シート内の光路長を短くすることができ、変換効率が向上する。
【００４９】
本発明の画像表示装置は、任意の適切な用途に使用される。その用途は、例えば、デスクトップパソコン、ノートパソコン、コピー機等のＯＡ機器、携帯電話、時計、デジタルカメラ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯ゲーム機等の携帯機器、ビデオカメラ、テレビ、電子レンジ等の家庭用電気機器、バックモニター、カーナビゲーションシステム用モニター、カーオーディオ等の車載用機器、商業店舗用インフォメーション用モニター等の展示機器、監視用モニター等の警備機器、介護用モニター、医療用モニター等の介護・医療機器等が挙げられる。
【実施例】
【００５０】
つぎに、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実施例および比較例によってなんら限定ないし制限されない。また、各実施例および各比較例における各種特性および物性の測定および評価は、下記の方法により実施した。なお、各実施例および各比較例では、Ｒの光のみを必要とし、それ以外の色の光は不要とした。
【００５１】
（１）算術平均表面粗さＲａ
高精度微細形状測定器（（株）小坂研究所製、商品名「サーフコーダＥＴ４０００」）を用いて色純度向上シートの表面形状を測定し、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（１９９４年度版）記載の算術平均表面粗さＲａを求めた。なお、前記高精度微細形状測定器は、前記算術平均表面粗さＲａを自動算出する。
【００５２】
（２）変換効率
図８に示すように、冷陰極管８４に接続された導光板８５上に、色純度向上シート８０を重ねた。前記冷陰極管８４を発光させ最表面（同図において上側表面）からの出射光を、積分球を密着させて捕集し発光スペクトルを測定した。また、ブランクとして、色純度向上シートに代えて、表面研削処理を行う前のポリメチルメタクリレートフィルムを用い、発光スペクトルを測定した。前者のスペクトルデータより後者のデータを波長ごとに差し引き、差スペクトルを求めた。前記差スペクトルの値が正の部分の面積を前記差スペクトルの値が負の部分の面積で除した値を変換効率とした。
【００５３】
［実施例１］
（色純度向上シートの作製）
ポリメチルメタクリレートの３０重量％トルエン溶液に、前記式（１）の構造を持つ蛍光物質（ＢＡＳＦ（株）製、商品名「Ｌｕｍｏｇｅｎ  Ｆ  Ｒｅｄ  ３０５」）をポリメチルメタクリレートに対し０．１９重量％となるように添加し溶解させた。この溶液を、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム基材上にアプリケーターにより塗布して塗膜を形成し、８０℃で３０分乾燥させてフィルムを得た。乾燥後、前記フィルムを前記ＰＥＴフィルム基材より剥離することで、厚み３０μｍのポリメチルメタクリレートフィルムを得た。得られたフィルムの一方の面（出光側の面）にサンドペーパー（＃１００）を用いた表面研削処理を行うことで、本実施例の色純度向上シートを得た。この色純度向上シートの出光側表面の算術平均表面粗さＲａは、０．８μｍであった。
【００５４】
［実施例２］
サンドペーパー（＃７００）を用いて表面研削処理を行ったこと以外は、実施例１と同様にして、本実施例の色純度向上シートを得た。この色純度向上シートの出光側表面の算術平均表面粗さＲａは、０．１３μｍであった。
【００５５】
［実施例３］
サンドペーパー（＃８００）を用いて表面研削処理を行ったこと以外は、実施例１と同様にして、本実施例の色純度向上シートを得た。この色純度向上シートの出光側表面の算術平均表面粗さＲａは、０．１５μｍであった。
【００５６】
［比較例１］
サンドペーパー（＃２０００）を用いて表面研削処理を行ったこと以外は、実施例１と同様にして、本比較例の色純度向上シートを得た。この色純度向上シートの出光側表面の算術平均表面粗さＲａは、０．０５μｍであった。
【００５７】
［比較例２］
サンドペーパー（＃２２００）を用いて表面研削処理を行ったこと以外は、実施例１と同様にして、本比較例の色純度向上シートを得た。この色純度向上シートの出光側表面の算術平均表面粗さＲａは、０．０３μｍであった。
【００５８】
［比較例３］
サンドペーパー（＃２３００）を用いて表面研削処理を行ったこと以外は、実施例１と同様にして、本比較例の色純度向上シートを得た。この色純度向上シートの出光側表面の算術平均表面粗さＲａは、０．０２μｍであった。
【００５９】
下記表１に、各実施例および各比較例の変換効率の評価結果を示す。また、図９のグラフに、実施例１の発光スペクトルおよび前記差スペクトルを示す。
【００６０】
（表１）
サンドペーパー（＃）  出光側表面Ｒａ（μｍ）  変換効率（％）
実施例１        １００              ０．８                  ４３
実施例２        ７００              ０．１３                ４０
実施例３        ８００              ０．１５                ４０
比較例１      ２０００              ０．０５                ３０
比較例２      ２２００              ０．０３                ３１
比較例３      ２３００              ０．０２                ３１
【００６１】
上記表１からわかるように、実施例１〜３では、比較例１〜３より変換効率が高かった。また、図９からわかるように、実施例１では、６１０ｎｍ以下のＲ以外の色の発光が抑制され、６１０ｎｍ以上のＲの光の発光が増加していた。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明の色純度向上シートは、色むらおよび輝度むらの発生を防止しつつ、色純度が向上された光を画像表示装置に効率よく利用することができ、画像表示装置の色再現性を向上させることが可能なものである。本発明の色純度向上シートおよびそれを用いた画像表示装置の用途は、例えば、デスクトップパソコン、ノートパソコン、コピー機等のＯＡ機器、携帯電話、時計、デジタルカメラ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯ゲーム機等の携帯機器、ビデオカメラ、テレビ、電子レンジ等の家庭用電気機器、バックモニター、カーナビゲーションシステム用モニター、カーオーディオ等の車載用機器、商業店舗用インフォメーション用モニター等の展示機器、監視用モニター等の警備機器、介護用モニター、医療用モニター等の介護・医療機器等が挙げられるが、その用途は限定されず、広い分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１は、本発明の第一の色純度向上シートの一例を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の第一の色純度向上シートのその他の例を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の第一の色純度向上シートのさらにその他の例を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の第二の色純度向上シートのさらにその他の例を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明に用いる蛍光物質の一例における吸収スペクトルを示すグラフである。
【図６】図６は、色純度向上シート内での光の進行の状態を説明する模式図である。
【図７】図７は、本発明の液晶表示装置の構成の一例を示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施例における発光スペクトルの測定方法を説明する図である。
【図９】図９は、本発明の実施例における発光スペクトルの測定結果を示すグラフである。
【図１０】図１０は、従来の液晶表示装置の構成の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０、４０、６０、８０  色純度向上シート
３０  微粒子
４１、４２  シート
５０  接着剤層
６１  蛍光物質
７４、８４、９４  光源装置（冷陰極管）
７５、８５、９５  導光板
７１、９１  液晶パネル
７２、９２  液晶セル
７０１、９０１  第１の基板
７０２、９０２  第２の基板
７３１、９３１  第１の偏光板
７３２、９３２  第２の偏光板
７４０、９４０  液晶層
７５１、９５１  第１の配向膜
７５２、９５２  第２の配向膜
７６１、９６１、第１の透明電極
７６２、９６２  第２の透明電極
７７０、９７０  カラーフィルター
７８０、９８０  保護膜
７９０、９９０  ブラックマトリクス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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