CN102741713A - 光学组件以及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学组件以及显示装置，光学组件（20）具有偏振板（40）和与偏振板相面对而配置的发光体（26）。偏振板具有偏光元件（41）和与偏光元件接合的保护膜（50）。保护膜具有使光的行进方向变化的光控制功能。发光体配置于与偏振板的保护膜直接面对的位置。

Description

光学组件以及显示装置

技术领域

本发明涉及具有包含偏光元件的偏振板以及配置于与偏振板相面对的位置的发光体的光学组件。

背景技术

如今，具有包含偏光元件的偏振板以及配置于与偏振板相面对的位置的发光体的光学组件被组装于光学设备而加以使用。作为典型的使用例，该光学组件使用于显示装置、特别是液晶显示装置。液晶显示装置具有液晶显示面板以及作为对液晶显示面板进行照明的背光源而发挥功能的面光源装置。

如图40所示，面光源装置包括包含发光体的光源以及用于使来自发光体的光的行进方向变化的多个光学片，面光源装置被设计成能够以所期望的光学特性来对液晶显示面板进行照明。在图40所示的面光源装置的一个例子中，从光源25的发光体26一侧起依次设置有漫射板A、下漫射片B、聚光片C以及上漫射片D。其中，聚光片C具有使光的行进方向向正面方向聚集而使正面方向辉度（brightness）提高的功能（聚光功能）。另一方面，漫射板A、下漫射片B以及上漫射片D具有使来自光源25的发光体26的光漫射而隐藏发光体26的像（使之不显眼）的光漫射功能。

另一方面，如图40所示，液晶显示面板具有：液晶单元11，其能够按各像素控制液晶的取向；下偏振板13，其配置于液晶单元的入光侧；以及上偏振板12，其配置于液晶单元11的出光侧。一对偏振板12、13具有：偏光元件，其使特定偏振成分的光透射，并吸收所述特定偏振成分以外的成分的光；以及保护膜，其粘结于偏光元件而对偏光元件进行保护。

其中，通常保护膜由于成本上的限制而形成为仅仅是透光性膜，不会对透射光积极地产生光学作用。另外，虽然也存在付与了光学功能的保护膜，但当考虑到与偏光元件之间的粘结性和/或保护偏光元件的保护功能时，实际上只不过为仅使保护膜的与偏光元件不相面对的一侧的面粗面化的程度（例如，JP9-258013A）。

但是，在为使保护膜的一侧表面粗面化的程度时，无法对保护膜付与足够的漫射功能。因此，如图40所示，在以往的显示装置中，需要在偏振板的入光侧设置多个光学片。

然而，由于面光源装置（显示装置）包含多个光学片，这导致产生了各种问题。首先，当光学片的数量增加时，显示装置的制造成本会直接上升。另外，在面光源装置（显示装置）包含多个光学片的情况下，在组装面光源装置时进行的光学片之间的定位和/或光学片与发光体之间的定位变得繁杂，这也成为导致显示装置的成本上升的原因。

另外，各光学片并不是使入射光全部透射，入射光的一部分会被光学片反射。被光学片反射的光可以被设置于发光体26的背面的反射板21（参照图40）或者其它光学片反射而再次加以利用。但是，每次以各光学片进行反射时，光的一部分会被吸收。只要光学片的数量增加一块，这样的反射损失就会大幅度上升。即，在面光源装置（显示装置）包含许多光学片的情况下，由光源的发光体发出的光的利用效率会显著下降。

进一步，由于来自发光体的发热，光学片会被加热，该光学片会产生弯曲、扭曲、翘曲等变形。此时，在设置有许多光学片的面光源装置（显示装置）中，有时相邻的光学片彼此也会接触或者相互摩擦。光学片彼此密合的部位已经无法发挥所期望的光学功能，进而，有时密合部位也会被视觉识别出。另外，当光学片彼此相互摩擦时，有时也会在光学片产生损伤、进而产生碎屑，显示画质会显著劣化。

发明内容

本发明是考虑上述问题而完成的发明，目的在于应对由设置于偏振板与发光体之间的光学片引起的不良。

本发明的第一光学组件光学组件具备：

偏振板，其具有偏光元件和与所述偏光元件接合的保护膜，所述保护膜具有使光的行进方向变化的光控制功能；和

发光体，其配置于与所述偏振板的所述保护膜直接面对的位置。

本发明的第二光学组件具备：

偏振板，其具有偏光元件和与所述偏光元件接合的保护膜，所述保护膜具有使光的行进方向变化的光控制功能；和

导光板，其接受来自发光体的光，配置于与所述偏振板的所述保护膜直接面对的位置。

本发明的第三光学组件具备：

偏振板，其具有偏光元件和与所述偏光元件接合的保护膜，所述保护膜具有使光的行进方向变化的光控制功能；和

发光体，其配置于从与所述偏振板的所述保护膜直接面对的位置沿着保护膜的膜面错开的位置，

所述发光体和所述偏振板被定位成使得由所述发光体发出的光能够直接向所述偏振板的所述保护膜入射，或者使得由所述发光体发出之后通过反射板使行进方向变化后的光能够从该反射板直接向所述偏振板的所述保护膜入射，或者使得由所述发光体发出的光能够直接向所述偏振板的所述保护膜入射、且由所述发光体发出之后通过反射板使行进方向变化后的光能够从该反射板直接向所述偏振板的所述保护膜入射。

在本发明的第一～第三光学组件中，所述保护膜可以包含在树脂材料中分散的漫射成分。在这样的本发明的第一～第三光学组件中，所述漫射成分的折射率也可以低于由所述树脂材料形成的主部的折射率。另外，在这样的本发明的第一～第三光学组件中，所述保护膜可以包含：光漫射层，其具有由树脂材料形成的主部和分散于所述主部中的所述漫射成分；和未分散有所述漫射成分的树脂层。进一步，在这样的本发明的第一～第三光学组件中，所述光漫射层可以被配置在比所述树脂层更靠所述偏光元件一侧。进一步，在这样的本发明的第一～第三光学组件中，所述保护膜可以包含形成该保护膜的与所述偏光元件相面对一侧的相反侧的面的多个单位光学元件，所述单位光学元件包含于所述树脂层。

在本发明的第一～第三光学组件中，可以使得在所述光漫射层的所述主部与所述树脂层之间不存在光学界面。

在本发明的第一～第三光学组件中，所述保护膜可以包含形成该保护膜的与所述偏光元件相面对一侧的相反侧的面、即该保护膜的与所述发光体或者所述导光板相面对一侧的面的多个单位光学元件。在这样的本发明的第一～第三光学组件中，所述多个单位光学元件可以沿预定的排列方向排列，各单位光学元件在与该多个单位光学元件的排列方向交叉、并且与所述保护膜的膜面平行的方向上延伸。

在本发明的第一光学组件中，所述保护膜可以具有形成该保护膜的与所述发光体相面对一侧的面、并且沿预定的排列方向排列的多个单位光学元件，各单位光学元件在与该多个单位光学元件的排列方向交叉、并且与所述保护膜的膜面平行的方向上延伸，在从与所述偏振板的板面的法线方向平行的方向观察的情况下，所述多个单位光学元件沿与所述发光体的排列方向平行的方向排列。

在本发明的第一～第三光学组件中，可以在所述保护膜的与所述偏光元件相面对一侧的相反侧的面、即该保护膜的与所述发光体或者所述导光板相面对一侧的面设置由存在所述漫射成分而形成的凹凸。

在本发明的第一～第三光学组件中，可以在所述保护膜的与所述偏光元件相面对一侧的相反侧的面、即该保护膜的与所述发光体或者所述导光板相面对一侧的面设置通过赋型形成的凹凸。

在本发明的第一～第三光学组件中，所述保护膜可以为通过挤出加工制造的挤出材料。

在本发明的第一～第三光学组件中，所述保护膜可以通过在膜基材上对UV固化型树脂进行赋型来加以制造。

在本发明的第一～第三光学组件中，所述保护膜的雾度值可以为60％以上且90％以下。

在本发明的第一～第三光学组件中，在温度40℃、湿度90％RH、24小时的情况下，所述保护膜的透湿度可以为10g/m²·24hr以上。

在本发明的第一～第三光学组件中，所述偏振板还可以包含中间膜，该中间膜配置在所述保护膜与所述偏光元件之间。

在本发明的第一～第三光学组件中，所述偏振板还可以包含粘结层，该粘结层配置在所述保护膜与所述偏光元件之间。在这样的本发明的第一～第三光学组件中，所述粘结层可以包含粘结剂和分散于所述粘结剂内的漫射成分。

在本发明的第一～第三光学组件中，所述光源可以构成为由呈线状延伸的一根发光体形成的单个线状发光部或者在一条直线上排列点状发光体而成的单个线状发光部。

在本发明的第一光学组件中，也可以在与所述偏振板的所述保护膜直接面对的位置设置呈二维排列的多个发光体。在这样的本发明的第一光学组件中，所述保护膜可以包含形成该保护膜的与所述发光体相面对一侧的面的多个单位光学元件，所述多个单位光学元件呈二维排列而构成复眼透镜，所述多个发光体沿第一排列方向排列，并且也沿与所述第一排列方向交叉的第二排列方向排列，在从与所述偏振板的板面的法线方向平行的方向观察的情况下，所述单位光学元件沿与所述发光体的所述第一排列方向平行的方向排列，并且也沿与所述发光体的所述第二排列方向平行的方向排列。

本发明的显示装置具备上述本发明的第一～第三光学组件中的任一方。

本发明的显示装置可以还具备与所述光学组件的所述偏振板层叠的液晶单元。

本发明的显示装置可以还具备与所述光学组件的所述偏振板层叠而具有像素排列的液晶单元，

所述保护膜包含形成该保护膜的与所述偏光元件相面对一侧的相反侧的面、即该保护膜的与所述发光体或者所述导光板相面对一侧的面的多个单位发光元件，

在从与所述偏振板的板面的法线方向平行的方向观察的情况下，所述保护膜的所述单位光学元件的排列方向可以与所述液晶单元的像素排列交叉。

本发明的偏振板具备偏光元件和与所述偏光元件接合的保护膜，所述保护膜具有使光的行进方向变化的光控制功能。

在本发明的偏振板中，所述保护膜可以包含在树脂材料中分散的漫射成分。在这样的本发明的偏振板中，所述漫射成分的折射率可以低于由所述树脂材料形成的主部的折射率。另外，在这样的本发明的偏振板中，所述保护膜可以包含：光漫射层，其具有由树脂材料形成的主部和在所述主部中分散的所述漫射成分；以及未分散有所述漫射成分的树脂层。进一步，在这样的本发明的偏振板中，所述光漫射层可以配置在比所述树脂层更靠所述偏光元件一侧。进一步，在这样的本发明的偏振板中，所述保护膜可以包含形成该保护膜的与所述偏光元件相面对一侧的相反侧的面的多个单位光学元件，所述单位光学元件包含于所述树脂层。

在本发明的偏振板中，可以在所述光漫射层的所述主部与所述树脂层之间不存在光学界面。

在本发明的偏振板中，所述保护膜可以包含形成该保护膜的与所述偏光元件相面对一侧的相反侧的面的多个单位光学元件。在这样的本发明的偏振板中，所述多个单位光学元件可以沿预定的排列方向排列，各单位光学元件在与该多个单位光学元件的排列方向交叉、并且与所述保护膜的膜面平行的方向上延伸。

在本发明的偏振板中，可以在所述保护膜的与所述偏光元件相面对一侧的相反侧的面设置由存在所述漫射成分形成的凹凸。

在本发明的偏振板中，可以在所述保护膜的与所述偏光元件相面对一侧的相反侧的面设置通过赋型形成的凹凸。

在本发明的偏振板中，所述保护膜可以为通过挤出加工而制造的挤出材料。

本发明的偏振板还可以包含中间膜，该中间膜配置在所述保护膜与所述偏光元件之间。

本发明的偏振板还可以包含粘结层，该粘结层配置在所述保护膜与所述偏光元件之间。在这样的本发明的偏振板中，所述粘结层可以包含粘结剂和在所述粘结剂内分散的漫射成分。

本发明的保护膜是与偏光元件接合而形成液晶显示面板用的下偏振板的下偏振板用的保护膜，具有使光的行进方向变化的光控制功能。

根据本发明，对与偏光元件接合的保护膜付与使光的行进方向变化的光控制功能，由此在与偏振板的保护膜直接面对的位置配置发光体。即，在偏振板与发光体之间不配置光学片，因此能够防止因该光学片而产生的不良。

附图说明

图1是用于说明本发明的一个实施方式的图，是表示显示装置和光学组件的概略结构的立体图。

图2是表示组装于图1的光学组件的偏振板（下偏振板）的立体图。

图3是用于说明显示装置和光学组件的作用的图，是以沿着图1的III-III线的剖面表示显示装置和光学组件的图。

图4是表示液晶显示面板的示意图。

图5是从侧方表示液晶显示面板的一个变形例的图。

图6是表示与图3同样的剖面中的偏振板的图，是用于说明保护膜的一个变形例的图。

图7是表示与图3同样的剖面中的偏振板的图，是用于说明保护膜的其它变形例的图。

图8是表示与图3同样的剖面中的保护膜的图，是用于说明保护膜的另一变形例的图。

图9是表示保护膜的另一变形例的俯视图，是用于说明保护膜的单位光学元件的排列的图。

图10是表示保护膜的另一变形例的俯视图，是用于说明保护膜的单位光学元件的排列的图。

图11是表示与图8同样的剖面中的保护膜的单位光学元件的图，是用于说明单位光学元件的变形例的图。

图12是表示与图8同样的剖面中的保护膜的单位光学元件的图，是用于说明单位光学元件的其它变形例的图。

图13是表示与图3同样的剖面中的液晶显示面板的图，是用于说明保护膜的另一变形例的图。

图14是表示与图3同样的剖面中的液晶显示面板的图，是用于说明保护膜的另一变形例的图。

图15是表示与图3同样的剖面中的液晶显示面板的图，是用于说明保护膜的另一变形例的图。

图16是表示与图3同样的剖面中的保护膜的图，是用于说明保护膜的另一变形例的图。

图17是表示与图3同样的剖面中的保护膜的图，是用于说明保护膜的另一变形例的图。

图18是表示与图3同样的剖面中的保护膜的图，是用于说明保护膜的另一变形例的图。

图19是表示与图3同样的剖面中的保护膜的图，是用于说明保护膜的另一变形例的图。

图20是表示保护膜的立体图，是用于说明保护膜的另一变形例的图。

图21是表示与图3同样的剖面中的偏振板的图，是用于说明保护膜的另一变形例的图。

图22是表示与图3同样的剖面中的偏振板的图，是用于说明保护膜的另一变形例的图。

图23是与图1对应的图，是用于说明光源的发光体的变形例的图。

图24是与图1对应的图，是用于说明光源的发光体的其它变形例的图。

图25是表示光学组件的变形例的概略结构的侧剖视图。

图26是表示包含漫射成分的折射率低于主部的折射率的光漫射层来作为保护膜的光学组件（样品1）的偏振板的出光侧面的正面方向辉度的面内分布的图。

图27是表示包含漫射成分的折射率高于主部的折射率的光漫射层来作为保护膜的光学组件（样品2）的偏振板的出光侧面的正面方向辉度的面内分布的图。

图28是表示包含漫射成分的折射率与主部的折射率相同的光漫射层来作为保护膜的光学组件（样品3）的偏振板的出光侧面的正面方向辉度的面内分布的图。

图29是表示在包含漫射成分的折射率低于主部的折射率的光漫射层来作为保护膜的光学组件（样品1）的偏振板的出光侧面的中央处测得的辉度的面内分布的图。

图30是表示在包含漫射成分的折射率高于主部的折射率的光漫射层来作为保护膜的光学组件（样品2）的偏振板的出光侧面的中央处测得的辉度的面内分布的图。

图31是表示在包含漫射成分的折射率与主部的折射率相同的光漫射层来作为保护膜的光学组件（样品3）的偏振板的出光侧面的中央处测得的辉度的面内分布的图。

图32是表示显示装置和光学组件的立体图，是用于说明显示装置和光学组件的另一变形例的图。

图33是表示图32的显示装置的纵剖视图。

图34是从背面侧表示图32的显示装置的俯视图。

图35是与图34对应的图，是用于说明显示装置和光学组件的另一变形例的图。

图36是与图34对应的图，是用于说明显示装置和光学组件的另一变形例的图。

图37是与图33和图34对应的图，是用于说明显示装置和光学组件的另一变形例的图。

图38是与图33和图34对应的图，是用于说明显示装置和光学组件的另一变形例的图。

图39是表示显示装置和光学组件的纵剖视图，是用于说明显示装置和光学组件的另一变形例的图。

图40是与图1对应的图，是表示以往的显示装置的立体图。

图41是与图39对应的图，是表示以往的显示装置的剖视图。

图42是表示成为模拟对象的模型1的结构的示意图。

图43是表示成为模拟对象的模型2的结构的示意图。

图44是表示成为模拟对象的模型3的结构的示意图。

图45是表示成为模拟对象的模型4的结构的示意图。

图46是表示对于使用了光漫射膜a的模型1模拟辉度的角度分布而得到的结果的图。

图47是表示对于使用了光漫射膜b的模型1模拟辉度的角度分布而得到的结果的图。

图48是表示对于使用了光漫射膜a的模型2模拟辉度的角度分布而得到的结果的图。

图49是表示对于使用了光漫射膜b的模型2模拟辉度的角度分布而得到的结果的图。

图50是表示对于使用了光漫射膜a的模型3模拟辉度的角度分布而得到的结果的图。

图51是表示对于使用了光漫射膜b的模型3模拟辉度的角度分布而得到的结果的图。

图52是表示对于使用了光漫射膜a的模型4模拟辉度的角度分布而得到的结果的图。

图53是表示对于使用了光漫射膜b的模型4模拟辉度的角度分布而得到的结果的图。

图54是用于说明光漫射膜a的光漫射特性的图，是表示在入射了向正面方向行进的平行光束的情况下、在光漫射膜a的出光面上得到的辉度的角度分布的曲线图。

图55是用于说明光漫射膜b的光漫射特性的图，是表示在入射了向正面方向行进的平行光束的情况下、在光漫射膜b的出光面上得到的辉度的角度分布的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的一个实施方式。在本说明书的附图中，为了便于图示和容易理解，适当地将比例尺和纵横尺寸比等从实物本身变更而夸张地加以表现。

图1～图4是用于说明本发明的一个实施方式的图。其中，图1是表示显示装置和光学组件的概略结构的立体图。图2是表示光学组件的偏振板的立体图，图3是说明光学组件的作用的图。

图1所示的显示装置10是液晶显示装置，具有液晶显示面板15、配置于液晶显示面板15的背面侧（与观察者侧相反一侧）的光源25以及从背面侧覆盖光源25的反射板21。光源25包括多个发光体26，从背面侧对液晶显示面板15进行照明。另一方面，液晶显示面板15是作为按各像素对由光源25的发光体26发出的光的透射或者遮断进行控制的快门而发挥功能的形成图像的装置。

液晶显示面板15具有一对偏振板12、40以及配置于一对偏振板之间的液晶单元11，后面详细进行说明。并且，由液晶显示面板15的一对偏振板中入光侧的偏振板40和形成光源25的发光体26形成了光学组件20。下面，为了对液晶显示面板15所包含的一对偏振板进行区分，与显示装置10的配置状态无关地，将入光侧的偏振板40称为下偏振板，将出光侧的偏振板12称为上偏振板。

该显示装置10构成为直下式液晶显示装置，形成光源25的发光体26配置于在正面方向nd上直接面对液晶显示面板15的位置。即，形成光源25的发光体26配置于在正面方向nd上直接面对位于液晶显示面板15的最靠入光侧的下偏振板40的位置。因而，形成光源25的发光体26与位于液晶显示面板15的最靠入光侧的下偏振板40之间不存在其它部件，由发光体26发出的光能够直接入射到下偏振板40。

作为形成光源25的发光体26，可以使用各种已知的发光体、例如冷阴极管。在图示的例子中，使用多个发光二极管（LED）26来构成了光源25。根据图1可知，大量的发光体26在假想平面上呈二维配置。即，大量的发光体26在假想平面上不是仅在一个方向上排列，而是以平面扩展的方式配置。特别是，在图1所示的例子中，形成光源25的发光体26配置成在第一排列方向d1上排列并且还在与该第一排列方向正交的第二排列方向d2上排列。

另外，反射板21是用于使由光源25的发光体26发出的光朝向液晶显示面板15侧的部件。反射板21的至少内侧表面例如由金属等具有高反射率的材料形成。

在本说明书中，“出光侧”是指不使行进方向折返而从光源25的发光体26经过液晶显示面板15朝向观察者的光的行进方向上的下游侧（观察者侧，在图1中为纸面的上侧），“入光侧”是指不使行进方向折返而从光源25的发光体26经过液晶显示面板15朝向观察者的光的行进方向上的上游侧。

另外，在本说明书中，“片”、“膜”、“板”这些用语并不是仅根据称呼的不同来相互进行区别的。因此，例如“片”是也包含也可被称为膜、板的部件。作为一个具体例，“保护膜”也包含被称为“保护片”的部件。

进而，在本说明书中，“片面（膜面、板面）”是指在整体且大局上观察成为对象的片状部件的情况下与成为对象的片状部件的平面方向一致的面。并且，在本实施方式中，液晶显示面板15的面板面、下偏振板40的板面、后述的保护膜50的膜面等相互平行。另外，在本说明书中，“正面方向”是指与显示装置10的显示面10a的法线方向nd平行的方向，在本实施方式中，与下偏振板40的板面的法线方向平行。

进一步，关于本说明书中使用的用于确定形状、几何学条件的用语、例如“平行”、“正交”、“对称”等用语，并不是严格意义上的限定，其解释包含能够期待同样的光学功能的程度的误差。

接着，说明液晶显示面板15。如上所述，液晶显示面板15具有一对偏振板12、40和配置于一对偏振板12、40之间的液晶单元11。其中，偏振板12、40具有以下功能（吸收型偏振光分离功能）：将入射的光分解为正交的偏振光成分，使一方的偏振光成分透射，吸收另一方的偏振光成分。

另一方面，液晶单元11具有一对透明基板和设置于该透明基板之间的液晶层。能够按形成一个像素的各区域对液晶层施加电场。并且，施加了电场的液晶层的取向能够变化。作为一个例子，透过了配置于入光侧的下偏振板40的特定方向（与透射轴平行的方向）的偏振光成分在通过液晶单元11中的施加了电场的液晶层的区域时使其偏振光方向旋转90°，在通过没有施加电场的液晶层时维持其偏振光方向。因此，能够根据有无对液晶层的各区域施加电场来控制透过了下偏振板40的特定方向的偏振光成分是进一步透过配置于下偏振板40的出光侧的上偏振板12、还是被上偏振板12吸收而被遮断。

在此，参照图2和图3进一步详细说明下偏振板40。下偏振板40具有能够发挥吸收型偏振光分离功能的偏光元件41和与偏光元件41粘结的保护膜50。如图3所示，保护膜50从与液晶单元11不相面对的一侧、换言之从入光侧层叠于偏光元件41，从外部保护偏光元件41。

另外，也可以设置粘结层（未图示），该粘结层与偏光元件41和保护膜50邻接而位于偏光元件41和保护膜50之间，对偏光元件41和保护膜50相互进行粘结。用于提高偏光元件41与保护膜50的密合性的粘结层可以使用以往的各种粘结剂来形成。作为一个具体例，例如可以使用以聚乙烯醇类树脂为主要成分的水性粘结剂来形成粘结层。本说明书中的粘结是包含粘合、糊粘的概念，同样地，本说明书中的粘结剂是包含粘合剂、糊剂的概念。

目前开发出了各种偏光元件，偏光元件41可以使用这些任意的偏光元件。作为一个具体例，可以使用以聚乙烯醇类膜为基材的偏光元件41。关于以聚乙烯醇类膜为基材的偏光元件41，使聚乙烯醇类膜吸附或者染色碘和/或染料等二色性色素，之后进行单轴延伸而使之取向，由此能够对聚乙烯醇类膜付与光的吸收各向异性。

接着，说明保护膜50。在此说明的保护膜50具有使光的行进方向变化的光控制功能。作为具体的结构，如图2和图3中明确示出的那样，保护膜50的入光侧面50b构成为由排列配置的单位光学元件（单位棱镜）60形成的光学元件面（棱镜面）。保护膜50通过该光学元件面而呈现聚光功能。另外，保护膜50包含在粘结剂树脂中分散的漫射成分59b，保护膜50通过该漫射成分59b而呈现光漫射功能。以下，进一步详细说明保护膜50的结构。

本说明书中的“单位光学元件”是指具有使光产生折射、反射等光学作用而使该光的行进方向变化的功能的元件，并不是仅根据称呼的不同来与“单位形状元件”、“单位棱镜”以及“单位透镜”这些元件相区别。同样地，“棱镜”和“透镜”并不是仅根据称呼的不同来相互区别的。

如图3中明确示出的那样，保护膜50具有片状的主体部55和在主体部55的入光侧面55b排列配置的单位光学元件60。各单位光学元件60在与其排列方向交叉的方向且与保护膜50的膜面平行的方向上延伸。另外，保护膜50所包含的单位光学元件60彼此为相同的构成。在本实施方式中，在从与下偏振板40的板面的法线方向平行的方向上观察的情况下，单位光学元件60的排列方向与多个发光体26的第一排列方向d1（参照图1）平行。

另外，液晶显示面板15划分出大量的像素。液晶显示面板15通过按该像素来控制光的透射和遮断来形成图像。并且，在从与下偏振板40的板面的法线方向平行的方向上观察的情况下，单位光学元件60的排列方向优选与液晶显示面板15的液晶单元11的像素的排列方向交叉、即相对于像素的排列方向倾斜或者正交。具体而言，在从与下偏振板40的板面的法线方向平行的方向上观察的情况下，单位光学元件60的排列方向与液晶单元11的像素的排列方向优选以1°以上且小于45°的角度倾斜，更优选以5°以上且30°以下的角度倾斜。在该情况下，能够有效地使由像素的规则性排列所引起的周期性和单位光学元件60的规则性排列所引起的周期性的干涉而产生的波纹（干涉条纹）不显眼。另外，从使波纹不显眼的观点来看，优选单位光学元件60的排列间距为30μm以下。

图3示出的剖面是沿单位光学元件60的排列方向与保护膜50的膜面的法线方向这两个方向的剖面（以下，也简称为“主切断面”）。如图3所示，各单位光学元件60在主切断面中为三角形形状。特别是，在图示的例子中，单位光学元件60的主切断面中的剖面形状为以保护膜50的膜面的法线方向为中心而左右对称地配置的等腰三角形状。考虑聚光功能，该等腰三角形形状的顶角的角度θa（参照图3）例如可以为15°以上且100°以下。

另外，如上所述，保护膜50具有漫射成分59b，保护膜50通过该漫射成分59b而呈现光漫射功能。更严格而言，保护膜50包含光漫射层51a，该光漫射层51a具有由树脂形成的主部59a和分散于主部59a中的漫射成分59b。

如图3中明确示出的那样，本实施方式中的保护膜50具有光漫射层51a和不含漫射成分59b的树脂层51b。在图示的例子中，树脂层51b配置在比光漫射层51a更靠入光侧。即，光漫射层51a配置在比树脂层51b更靠偏光元件41的一侧。

树脂层51b构成上述的单位光学元件60和主体部55的入光侧的部分。另一方面，光漫射层51a构成与树脂层51b相邻的主体部55的出光侧的部分。另外，由于后述的制造方法，在光漫射层51a的主部59a与树脂层51b之间不存在光学界面。即，光在保护膜50内不产生光学作用而从树脂层51b向光漫射层51a入射。

作为形成树脂层51b的树脂材料以及形成光漫射层51a的主部59a的树脂材料，可以使用具有优异的光学特性的各种树脂材料、例如聚碳酸酯类树脂。

另一方面，分散于光漫射层51a的漫射成分59b可以由具有与主部59a不同的折射率的粒状物或者其本身具有反射性的粒状物等构成。形成该漫射成分59b的粒状物可以是金属化合物，也可以是含气体的多孔质物，进一步，还可以仅是气泡。另外，由粒状物形成的漫射成分59b的形状不进行特别限定。因而，漫射成分59b不需要为图示的例子那样的球状（颗粒状），例如也可以具有旋转椭圆体形状、线状等各种形状。

保护膜50能够通过包含漫射成分59b的光漫射层51a而呈现使光漫射的漫射功能。这样，通过适当地设定形成主部59a的树脂材料、主部59a的厚度、漫射成分59b的结构（形状、大小（粒径）、折射率等）以及漫射成分59b的浓度等，能够在极大的范围内调节由内含的漫射成分59b实现的保护膜50的光漫射功能的程度。具体而言，也能够在只是仅使表层部粗面化时通常所无法实现的程度、例如60％以上且90％以下的范围内设定保护膜50的雾度值（haze value）。本发明的发明人不断专心研究的结果，如通过后述的实验结果所证实的那样，在漫射成分59b的折射率低于含有并保持该漫射成分的主部59a的折射率的情况下，实现了抑制光量损失而以更高的利用效率来利用来自光源25的光，结果实现了高正面方向辉度和大视场角这两者兼顾。

另外，下偏振板40的入光侧面、进一步而言形成液晶显示面板15的入光面的保护膜50的入光侧面50b形成为由单位光学元件60形成的光学元件面。另一方面，保护膜50的出光侧面50a形成为平坦面。由此，能够在防止空气等的混入的同时，使保护膜50和偏光元件41稳定地层叠并粘结。

在本说明书中，针对保护膜50的与偏光元件41相面对的一侧的面50a所使用的“平坦”是指能够确保保护膜50与偏光元件41之间的稳定的层叠以及粘结的程度的平坦。例如，在依照JISB0601（1982年）取十点平均粗糙度Rz进行了测量的情况下，当保护膜50的与偏光元件41相面对的一侧的面50a的表面粗糙度为1.0μm以下时，则认为是平坦的。

这样，尽管保护膜50内含了漫射成分59b，保护膜50的出光侧面50a仍是平坦的，因此能够通过所谓的“水性粘贴”来对保护膜50和偏光元件41进行层叠和粘结。具体而言，在使混合了水或者界面活性剂等合适的添加剂而得到的水溶液（或者悬浊液）介于保护膜50与偏光元件41之间的状态下，使保护膜50和偏光元件41相互重合。由此，能够在防止空气等异物的混入的同时，层叠保护膜50和偏光元件41。另外，此时也可以通过在水或者水溶液（或者悬浊液）中混合粘结剂（例如糊剂等）或者在保护膜50和偏光元件41中的至少一方预先设置粘结层，从而使保护膜50与偏光元件41积极地粘结。

在“水性粘贴”之后，为了促进从保护膜50和偏光元件41除去水分，在温度40℃、湿度90％RH的状况下，保护膜50的透湿度优选为10g/m²·24hr以上。但是，当透湿度过高时，会因吸湿而产生翘曲、弯曲，因此，在温度40℃、湿度90％RH的状况下测量时，透湿度优选为400g/m²·24hr以下。本说明书中的透湿度是指依照JISZ0208使用杯式法（cup method）测得的数值。

作为一个例子，通过共挤出（co-extrusion）成形，挤出两层光漫射层51a和树脂层51b，进一步在成形时对单位光学元件60赋型，由此能制造具有如以上的结构的保护膜50。在通过这样的制造方法制作的保护膜50中，在光漫射层51a的主部59a与树脂层51b之间不存在光学界面。即，光在保护膜50内不产生光学作用而从树脂层51b向光漫射层51a入射。通过在挤出成形中调节将挤出材料成形为片状的期间的对该挤出材料的冷却量，能够使由光漫射层51a形成的保护膜50的出光侧面50a为平坦面、或者为具有由漫射成分59b产生的凹凸的凹凸面。具体而言，在冷却量大的情况下，能够使保护膜50的出光侧面50a为平坦面。另一方面，在挤出成形中的冷却量小的情况下，挤出成形后未施加张力的挤出材料也会发生冷却，由于主部59a和漫射成分59b之间的热膨胀率差，会在由光漫射层51a形成的保护膜50的出光侧面50a形成与存在漫射成分59b相应的凹凸。

接着，主要参照图3说明由保护膜50实现的显示装置10的作用。

在图3中，由光源25的发光体26发出的光直接向观察者侧行进或者被反射板21反射之后向观察者侧行进，入射到液晶显示面板15。在液晶显示面板15的最靠入光侧设置有下偏振板40。并且，下偏振板40的保护膜50形成了液晶显示面板15的最靠入光侧面。

如上所述，保护膜50具有聚光功能和使光漫射的光漫射功能，该聚光功能使光的行进方向变化以使得整体地减小该光的行进方向与正面方向所成的角度。其中，聚光功能通过保护膜50的单位光学元件60来呈现，光漫射功能主要通过保护膜50的光漫射层51a来呈现。并且，单位光学元件60形成保护膜50的入光侧面，光漫射层51a设置于保护膜50的出光侧。因此，对入射到保护膜50的光首先产生聚光功能，之后产生光漫射功能。

如图3中明确示出的那样，单位光学元件60的聚光功能的基本原理是：使从单位光学元件60的一侧的入光侧面60b1入射的光L31、L32在另一侧的入光侧面60b2全反射，由此减小该光的行进方向与正面方向nd所成的角度。即，单位光学元件60的聚光功能主要对与单位光学元件60的排列方向平行的光成分发挥作用。并且，如图3所示，通过适当地设计单位光学元件60的剖面形状，能够在包含与在单位光学元件60的排列方向上相邻的两个发光体26的中间点相面对的位置的区域、且具有亮度降低的趋势的区域，显著地发挥保护膜50的单位光学元件60的聚光功能。

即，单位光学元件60不仅是使沿其排列方向的光成分聚光，也能发挥使沿其排列方向的亮度的不均缓和的功能。如上所述，单位光学元件60主要对与其排列方向平行的光成分发挥光学功能，因此如图1和图3所示的例子那样，在单位光学元件60的排列方向与发光体26的排列方向平行的情况下，能够使该发光体26沿排列方向的亮度不匀有效地均匀化，使该不匀不显眼。因而，在图1示出的例子中，由于呈二维排列的发光体26的第一排列方向与单位光学元件60的排列方向平行，所以能够消除沿第一排列方向的亮度不均，能够使辉度的面内分布有效地均匀化。

如上所述，保护膜50的单位光学元件60有助于提高正面方向辉度，并且还有助于缓和由光源25的发光体26的结构（配置）引起的亮度不均（辉度的面内不匀）。而且，在本实施方式中，在单位光学元件60中没有分散漫射成分59b，因此作为入射面60b1和全反射面60b2而发挥功能的单位光学元件60的表面（棱镜面）可以作为不存在由漫射成分59b产生的凹凸的平坦面而高精度地形成。由此，保护膜50的单位光学元件60能够发挥所期望的光学功能。

通过适当地设定相邻的两个发光体26的配置间距pa1、沿保护膜50的膜面的法线方向的发光体26与保护膜28之间的分开距离la1、单位光学元件60的形状、单位光学元件60的折射率等，能够在极大的范围内调节保护膜50内的这样的聚光功能的程度。

经由单位光学元件60向保护膜50入射的光接着在主体部55内从树脂层51b向具有光漫射功能的光漫射层51a行进。该光漫射层51a具有主部59a和分散于主部59a中的漫射成分59b，通过该内含的漫射成分59b而呈现光漫射功能。由这样的内含的漫射成分59b实现的光漫射层51a中的光漫射功能在程度（漫射的强度）和质量（漫射的均匀性）方面，远远好于例如通过赋型使表面粗面化或者通过在表层部设置粒状物而使表面粗面化所实现的光漫射功能。

具体而言，在只不过使表面粗面化的情况下，如以后参照的图14中用双点划线所表示的光线L141那样，会产生不发生作用的光（无法使行进方向变化）。另一方面，根据内含的漫射成分59b，漫射成分59b不仅在平面方向上分散，漫射成分59b也在厚度方向上分散。因此，入射到光漫射层51a的光L142、L143会高概率地与漫射成分59b碰撞一次以上而使其行进方向变化。另外，如上所述，通过适当地设定形成主部59a的树脂材料、主部59a的厚度、漫射成分59b的结构（形状、大小（粒径）、折射率等）、漫射成分59b的浓度等，能够在极大的范围内调节光漫射层51a的光漫射功能的程度。

如上所述，能够通过保护膜50的光漫射层51a使来自面光源装置20的光某种程度地漫射。由此，能够使通过保护膜50的单位光学元件60聚光后的辉度的角度分布平滑地变化。另外，通过适当地调节保护膜50的光漫射层51a中的光漫射功能的程度，也能够使由沿第一排列方向d1和第二排列方向d2排列发光体26所引起的辉度的面内分布有效地均匀化，能够更切实地防止发光体26的像（光图像）被视觉识别出。

通过保护膜50的光漫射层51a漫射后的光接着朝向配置于保护膜50的出光侧的下偏振板40的偏光元件41、液晶单元11以及上偏振板12。此时，液晶单元11按各像素选择性地透射光，由此显示装置10的观察者能够观察到图像。

根据如上所述的本实施方式，在组装于显示装置10的光学组件20中，与偏光元件41接合而形成偏振板（下偏振板）40的保护膜50具有能够使光的行进方向变化的优异的光控制功能。具体而言，保护膜50能够发挥以下功能：由分散于树脂材料中的漫射成分59b实现的优异的光漫射功能；以及由朝向发光体26一侧突出而形成保护膜50的入光面的多个单位光学元件60实现的优异的聚光功能。通过由该保护膜50发挥的优异的光控制功能，能够省去图40所示的以往的显示装置1的面光源装置内所组装的漫射板A、下漫射片B、聚光片C以及上漫射片D等光学片类。

由此，能够大幅度缩减组装于显示装置的部件（光学片）的数量，能够直接大幅度降低显示装置的制造成本。另外，能够省略组装显示装置或者面光源装置时所需的光学片类的定位这一繁杂的作业，在这一点上也能够降低显示装置的制造成本。进而，通过省略组装于显示装置的部件（光学片），还能够使显示装置薄型化。

另外，组装于以往的显示装置的光学片类是用于校正光的行进方向的部件，但另一方面会吸收入射光的一部分。而且，在以往的显示装置中，大量的光在某一光学片中进行反射，在使其行进方向折返一次以上之后，入射到显示面板内。结果，由成为光源25的发光体26发出的大量的光被某一光学片吸收，无法使用于图像显示。另一方面，根据上述本实施方式，成为光源25的发光体26直接面对偏振板40的保护膜50、即两者之间不存在任何部件而相面对。因而，由发光体26发出的光能够直接向液晶显示面板15的偏振板40入射，即使假设被进行了反射，也能够通过反射板21的一次反射而再次向液晶显示面板15的偏振板40入射。因此，能够大幅度提高由发光体26发出的光的利用效率。其结果，例如与以往的显示装置相比，能够不增加光源25的输出而在维持正面方向辉度的同时大幅度扩大视场角。

另外，在上述的例子中，具有光控制功能（使光的行进方向变化的功能）的保护膜50与偏光元件41接合而构成偏振板40。根据这样的方式，与图40、后述的图41所示的方式、即在偏振板13之外另外设置聚光片C和上漫射片D的方式相比，光要透过的空气层的数量减少。因此，能够有效地防止产生在与空气层的界面处进行反射、特别是全反射而向与出光侧相反一侧行进的光，结果能够改善光的利用效率。

特别是，在上述的例子中，具有能够发挥聚光功能的单位光学元件60的保护膜50与偏光元件41接合而形成偏振板40。本发明的发明人不断专心研究的结果发现，根据这样的方式，能够更稳定地提高来自光源25的光的利用效率。对于产生这样的现象的理由推定如下。

如图4示意示出的那样，在保护膜50与偏光元件41之间不存在空气层的情况下，来自光源25的发光体26的光L4能够以极高的透射率透过保护膜50与偏光元件41的界面。但是，在从保护膜50向偏光元件41行进的光L4的行进方向从正面方向nd较大地倾斜的情况下，当设为该光L4a之后不会使行进方向有较大变化时，在与接下来到达的空气层的界面处，在光在液晶显示面板15中行进的例子中，在显示面10a与空气层的界面处，该光L4a会进行全反射。理论上，这样的光L4a通过之后被某一个界面反射，从而能够被再次加以利用。但实际上，在液晶显示面板中行进的光的大部分在透过下偏振板40的偏光元件41、包含滤色器的液晶显示单元11以及上偏振板时会被这些部件吸收。结果，无法有效地再次利用在液晶显示面板15中往复的光。即，在保护膜50内行进的光L4的行进方向从正面方向nd较大地倾斜的情况下，与其入射到偏光元件41，还不如在保护膜50与偏光元件41之间夹着空气层、在保护膜50与空气层之间的界面处被反射反而能提高来自光源25的光的利用效率（图4中的光L4b）。

另一方面，当如上述方式那样保护膜50具有能够发挥聚光功能的单位光学元件60时，则不会导致如上所述的问题，能够更稳定地提高来自光源25的光的利用效率。本发明的发明人不断专心研究的结果，在由在单位光学元件60中聚光而在保护膜50内行进的光所引起的辉度的角度分布、且沿单位光学元件60的排列方向和保护膜50的膜面的法线方向nd这两个方向的面内的辉度的角度分布中的半值角（测量出峰值辉度的一半辉度的方向和保护膜50的膜面的法线方向所成的角度值）为假设保护膜50与空气层相邻时从该保护膜50经由出光面50a向空气层行进的光的全反射临界角度以下的情况下，通过使该保护膜50与偏光元件41接合，实现了非常有效地提高光源光的利用效率。

进而，根据本实施方式，在形成光源25的发光体26与偏振板40的保护膜50之间不配置光学片，因此还能够避免由光学片的弯曲、扭曲、翘曲等变形引起的显示画质劣化的不良。如图40所示，在以往的显示装置中，与发光体直接面对的部件（漫射板A）的厚度较厚，以使得不会因来自发光体的发热而变形、进而能够遮断向位于该部件的出光侧的部件（漫射片和/或聚光片）的热移动。这样，当漫射板A的厚度增加时，漫射板A的材料费用会增加，结果，会产生显示装置的制造成本上升的问题。另外，当要将具有某种厚度的漫射板A组装于面光源装置时，还需要设置相应的支承机构。另一方面，根据本实施方式，与发光体26直接面对的保护膜50作为偏振板40的一部分而层叠于液晶显示面板15。即，在液晶显示面板15直接支承保护膜50，因此不需要用于支承保护膜50的特殊的支承机构，并且通过液晶显示面板15能约束保护膜50的变形。因而，保护膜50的厚度能够从对保护膜50所期待的光学作用和偏光元件的保护作用的观点出发来加以确定，结果能够降低显示装置10的制造成本。

另外，在上述的例子中，通过具有光控制功能（使光的行进方向变化的功能）的保护膜50与偏光元件41接合，从而稳定地支承保护膜50。另一方面，在图40、后述的图41示出的方式中，需要在相对于其它构成要素确定了聚光片C、上漫射片D各自的位置的状态下保持各个聚光片C、上漫射片D。因此，上述的显示装置10和液晶显示装置15能对由搬送等处理过程中的振动和/或设置场所的环境条件（温度和/或湿度等）的变化等引起的各种不良表现出优异的耐性。因此，能够有效地防止具有微细构造的单位形状元件60的顶部缺陷，能够发挥保护膜50所期待的光学功能。

而且，本发明的发明人不断专心研究的结果，如通过后述的实验结果也得到证实的那样，在漫射成分59b的折射率低于含有并保持该漫射成分的主部59a的折射率的情况下，能够抑制光量损失而以更高的利用效率来利用来自光源25的光，结果实现了高正面方向辉度和大视场角这两者的兼顾。会产生这样的现象的详细机理尚不清楚，但推定以下事项为原因之一。

首先，在漫射成分59b的折射率低于主部59a的折射率的情况下，在主部59a中行进的光会在漫射成分59b与主部59a的界面处全反射。特别是，在漫射成分59b与主部59a之间的折射率差为0.10以上且更优选0.14以上的情况下，能够产生非常有效的全反射现象。这样的全反射与仅具有折射率差的界面处的反射、主要由漫射成分的表面的反射能力引起的反射等不同，不会引起反射损失。即，通过保护膜50的光漫射层51a的光漫射作用，能够非常有效地减少所损失的光量。因而，能够发挥在程度（漫射的强度）以及质量（漫射的均匀性）方面极优异的光漫射功能，并且能够以极高的利用效率来利用由形成光源25的发光体26发出的光。其结果，能预料到：在漫射成分59b的折射率低于主部59a的折射率的情况下，在显示装置10的显示面10a上，能够更稳定地确保足够的光学特性、具体而言为更稳定地确保足够的亮度（足够的辉度）以及足够的视场角这两者，并且，进而能够更稳定地消除亮度的不均（辉度不均）。但是，本发明并不限定于该推定。

在图40所示的以往的显示装置1中，光源25、反射板21、液晶单元11以及上偏振板12的结构可以与上述实施方式同样地构成。

可以对上述实施方式加以各种变更。以下，适当地参照附图说明变形的一例。在以下说明所使用的附图中，使用与对上述实施方式中的对应部分所使用的标号相同的标号，省略重复说明。

在上述实施方式中，形成偏振板40的保护膜50具有光漫射层51a和树脂层51b，其中，所述光漫射层51a包括主部59a和分散于主部59a中的漫射成分59b，所述主部59a由树脂材料形成，所述树脂层51b不含漫射成分59b而仅由树脂材料形成。换言之，漫射成分59b仅分散于保护膜50的一部分中。但是，例如如图6和图7所示，漫射成分59b也可以分散于保护膜50的整个区域。在这样的例子中，保护膜50仅由光漫射层51a构成，所述光漫射层51a具有由树脂材料形成的主部59a以及分散于主部59a中的漫射成分59b，单位光学元件60构成为光漫射层51a的一部分。在该情况下，能够进一步自由地调节保护膜50的光漫射功能的程度。

进而，在上述实施方式中，示出了保护膜50的单位光学元件60的主切断面中的剖面形状呈三角形形状的例子，但不限于此，也可以将保护膜50的单位光学元件60的主切断面中的剖面形状设计为各种形状。例如，也可以对形成保护膜50的主切断面中的单位光学元件60的剖面形状的三角形形状的顶部进行倒角。另外，如图3中双点划线所示，在保护膜的主切断面中，上述的三角形形状从主体部55延伸出的两条边也可以变形为向外侧鼓出的曲线。

进一步，如图6所示，在保护膜50的主切断面中，单位光学元件60也可以具有曲线状的外轮廓。即，单位光学元件60的入光面也可以构成为曲面。作为具体形状的例子，在保护膜50的主切断面中，单位光学元件60也可以具有与椭圆的一部分（作为一例为半椭圆）或者圆的一部分（作为一例为半圆）相当的形状。进一步，如图7所示，在保护膜50的主切断面中，单位光学元件60也可以具有去掉上述主切断面中的三角形形状的顶部而成的形状。作为具体形状的例子，在保护膜50的主切断面中，单位光学元件60如图7所示为等腰梯形形状，或者也可以具有将该等腰梯形形状的上底变更为曲线而成的形状。

与上述实施方式同样地，也可以通过挤出成形来制造图6和图7所示的保护膜50。

进一步，在上述实施方式中，示出了单位光学元件60在主体部55上呈一维排列的例子、即线状的单位光学元件60在主体部55上并列配置的例子，但不限于此。单位光学元件60也可以在主体部55上呈二维排列以构成所谓的复眼透镜（或者微透镜）。在本例中，单位光学元件60可以在主体部55上配置成规则的排列，也可以配置成不规则的排列。在点状的单位光学元件60在主体部55上呈二维配置成规则的排列的情况下，单位光学元件60的第一排列方向可以与发光体26的第一排列方向d1（参照图1）平行，单位光学元件60的第二排列方向可以与发光体26的第二排列方向d2（参照图1）平行。另外，作为构成复眼透镜（或者微透镜）的点状的单位光学元件60的形状，作为一例可以举出球的一部分（例如半球）、旋转椭圆体的一部分（例如半旋转椭圆体）、圆锥和四棱锥等的多棱锥等锥体以及圆锥台和四棱锥台等的多棱锥台等锥台体等。

进一步，在上述实施方式中，示出了单位光学元件60的结构相同的示例，但不限于此，例如如图8所示，在包含在保护膜50中的单位光学元件60之间，剖面形状也可以不同。根据图3可知，从光源25的发光体26直接向保护膜50入射的光的行进方向与从该发光体26到保护膜50上的入射位置为止的沿着保护膜50的膜面的距离相应地变化。在图8示出的图中，单位光学元件60的剖面形状与从发光体26至各单位光学元件60为止的距离相应地变化，其结果，通过包含在保护膜50中的多个单位光学元件60形成所谓的菲涅尔透镜。在这样的变形例中，通过单位光学元件60形成的菲涅尔透镜可以根据发光体26的排列而如图9所示那样形成为圆形菲涅尔透镜（circular fresnel lens），也可以如图10所示那样形成为线形菲涅尔透镜。在图9所示的例子中，发光体26呈二维排列，与各发光体对应而形成一个圆形菲涅尔透镜。另一方面，在图10所示的例子中，点状发光体沿着平行排列的多个线而排列，与各线对应而形成一个线形菲涅尔透镜。图10所示的线形排列也可以适于在与以后参照图23～图25所说明的冷阴极管那样的线状发光体26的组合中使用。

进一步，在上述实施方式中，示出了单位光学元件60通过全反射而使光的行进方向变化、由此发挥聚光功能的例子，但不限于此。例如如图11所示，各单位光学元件60也可以构成为通过折射而使光的行进方向变化。另外，也可以为一个保护膜50中所包含的多个单位光学元件60的一部分通过折射而使光的行进方向变化，其它单位光学元件通过反射而使光的行进方向变化。进一步，如图12所示，一个单位光学元件60也可以具有使光反射的功能和使光折射的功能这两者。

进一步，在上述实施方式中，示出了保护膜60具有光漫射功能和聚光功能这两者的例子，但不限于此。例如，当来自发光体26的光处于充分漫射的状态时，则不需要对保护膜60付与光漫射功能。即，不需要使漫射成分59b分散于保护膜50。同样地，当来自发光体26的光处于充分聚光的状态时，则不需要对保护膜60付与聚光功能。即，不需要在保护膜50设置单位光学元件60。

在此，图13～图15中示出在保护膜50不设置单位光学元件60的例子。即，在图13～图15中，保护膜60仅由含有漫射成分59b的光漫射层51a形成，能有效地发挥光漫射功能。其中，在图13所示的例子中，保护膜50的出光侧面50a和入光侧面50b这两者构成为平坦面。图13所示的保护膜50可以作为通过挤出加工得到的挤出材料来进行制造。

另外，在图14所示的例子中，保护膜50的出光侧面50a构成为平坦面，保护膜50的入光侧面50b构成为凹凸面。设置于入光侧面50b的凹凸是由在主部59a中分散的漫射成分59b产生的，更具体而言，形成为漫射成分59b露出或者漫射成分59b的轮廓浮现出。图14所示的保护膜50可以作为通过挤出加工得到的挤出材料来进行制造。在通过挤出加工制造图14所示的保护膜50时，减少挤出加工过程中的挤出材料的一面侧的冷却量。在该情况下，由于脱离成型辊后的冷却，形成主部59a的树脂材料会热收缩，由此漫射成分59b会从主部59a浮起。由此，能够使由该挤出材料的一面形成的保护膜50的入光侧面50b成为凹凸面。另一方面，当增加挤出加工过程中的挤出材料的另一面侧的冷却量时，则能够使由该挤出材料的另一面形成的保护膜50的出光侧面50a成为平坦面。

另外，在图15所示的例子中，保护膜50的出光侧面50a构成为平坦面，保护膜50的入光侧面50b形成为凹凸面。设置于入光侧面50b的凹凸是通过赋型而形成的。该保护膜50能够通过使用在外周面形成有凹凸图案的成型辊进行挤出成形来加以制造。另外，在保护膜50的入光侧面50b通过赋型来形成凹凸的情况下，在保护膜50的入光侧面50b，可以使得不形成由存在漫射成分59b而引起的凹凸（图13所示的例子），或者除了形成通过赋型形成的凹凸以外也可以使得形成由存在漫射成分59b而引起的凹凸（图14所示的例子）。

进一步，在上述实施方式中，示出了保护膜50由通过挤出加工得到的挤出材料形成的例子，但不限于此。也可以使用通过注射成型等其它制造方法来制造的保护膜。在此，图16～图19作为一例示出了能通过将涂敷在基材膜53上的树脂、例如电离放射线树脂成型为所期望的形状来制作的保护膜50的一例。通过在基材膜53上对含有漫射成分59b的树脂进行赋型，由此能制作图16所示的保护膜50。在图16所示的保护膜50中，形成入光侧面50b的单位光学元件60形成为光漫射层51a的一部分，在该光漫射层51a的出光侧设置有由基材膜53形成的树脂部51b。

通过在含有漫射成分59b而形成光漫射层51a的基材膜53上对树脂进行赋型，由此能制作图17所示的保护膜50。作为包含该漫射成分59b的基材膜53，例如可以使用挤出材料，该基材膜53构成光漫射层51a。

在图18所示的例子中，在基材膜53上对树脂赋型而形成有单位光学元件60，但是在基材膜53的未形成单位光学元件60的出光侧面50a形成有具有凹凸面的粗糙层54。该粗糙层54由漫射成分59b和作为粘合树脂而发挥功能的树脂材料（例如电离放射线树脂）构成，作为粘合树脂的树脂材料作为主部59a而发挥功能，由此构成光漫射层51a。粗糙层54可以在单位光学元件60的赋型前或者赋型后制作于基材膜53上。

在图19所示的例子中，在基材膜53与形成单位光学元件60的树脂材料之间形成有粗糙层54，该粗糙层54包含漫射成分59b和作为粘合树脂而发挥功能的树脂材料（主部59a）。在图19所示的方式中，在基材膜53上形成粗糙层54，在该粗糙层54上赋型有单位光学元件60。

在对涂敷在基材膜53上的树脂进行成型而形成保护膜50的情况下，如图16～图19所示，涂敷在基材膜53上的树脂不只是形成多个单位光学元件60，也可以形成配置在基材膜53与单位光学元件60之间而覆盖基材膜53的陆（land）部52。在该情况下，陆部52构成保护膜50的主体部55的一部分。

进一步，上述实施方式中的保护膜50的光漫射功能可以是各向同性光漫射功能，也可以是各向异性光漫射功能。作为一个例子，如图20所示，使具有长度方向ld的漫射成分59b具有朝向预定方向od的取向而将其配置于保护膜50内，由此能够对保护膜50付与各向异性光漫射功能。在此，漫射成分59b的长度方向可以确定为成为对象的漫射成分59b的长度最长的方向。另外，“具有长度方向ld的漫射成分59b具有朝向预定定方向od的取向”是指：各漫射成分59b的长度方向ld与预定方向od所成的角度为0°以上且45°以下，漫射成分59b配置成具有以预定方向od为基准的方向规则性。

图20所示的保护膜50可以将具有长度方向的漫射成分59b与形成主部59a的树脂材料一起用作原料而通过上述的挤出加工来加以制造。在具有长度方向的漫射成分59b与树脂材料一起通过挤出机的冲模（die）时，该漫射成分59b在高压下朝向为其长度方向ld沿着挤出方向（机械方向）。由此，挤出材料中的漫射成分59b具有朝向特定方向od的取向而分散在保护膜50内。另外，在该情况下，漫射成分59b的取向方向与并列配置的线状的单位光学元件60的长度方向平行。

具有长度方向ld的漫射成分59b的形状作为一例可以采用板状、粒状（米粒状）、针状、鳞状、微细板状等各种形状。另外，作为具体例，可以使用平均纵横比（漫射成分59b的沿着长度方向ld的长度与该漫射成分59b的沿着与长度方向ld正交的方向的长度之比的平均值）为1.5以上且50以下、且漫射成分59b的平均粒径（通过体积相当法算出的粒径、即体积相当直径的算术平均，以下是同样的）为0.5μm以上且100μm以下的气泡来作为具有长度方向ld的漫射成分59b。另外，也可以使用由有机纤维形成的漫射成分59b、例如由芳族聚酰胺纤维、全芳香族聚酯纤维、聚酰亚胺纤维等耐热性有机纤维形成的漫射成分59b。另外，也可以使用由无机纤维形成的漫射成分59b、例如由玻璃纤维、二氧化硅纤维、氧化铝纤维、氧化锆纤维等纤维状填料形成的漫射成分59b。进一步，也可以使用由薄板状填料（云母）形成的漫射成分59b。进一步，也可以使用由无定形填料形成的漫射成分59b、例如由二氧化硅、碳酸钙、氢氧化镁、粘土、滑石、二氧化钛等无机类白色颜料形成的漫射成分59b。

具有长度方向ld的漫射成分59b相比于与其长度方向平行的方向而能向与其长度方向正交的方向呈现强光漫射功能。因而，在具有长度方向ld的漫射成分59b取向为与单位光学元件60的长度方向平行的方向的图20所示的方式中，相比于与单位光学元件60的长度方向平行的方向，能在与单位光学元件60的排列方向平行的方向上更强地发挥由保护膜50的光漫射层51a实现的光漫射功能。即，在图20所示的方式中，保护膜50的主要发挥聚光功能的方向与主要发挥光漫射功能的方向一致。因此，能够选择性地使由单位光学元件60以聚光作用为主产生的面内辉度的角度分布平滑。结果，不需要使向保护膜50入射的光漫射所需程度以上，因此能够实现光的有效利用。

特别是，如后述的图23所示的方式那样，在光源25为将线状的冷阴极管26并列配置而成的情况下，仅通过沿着冷阴极管26的排列方向漫射光，就能够消除由发光体26的排列引起的亮度不均，因此能适于使用图20所示的保护膜50。

进一步，在上述实施方式中，示出了保护膜50通过水性粘贴来与偏光元件41接合的例子，但不限于此。例如，如图21所示，也可以在保护膜50与偏光元件41之间配置含有粘结剂49a和分散于粘结剂49a内的漫射成分49b的粘结层49。根据图21所示的方式，能够与保护膜50有无光漫射功能或者保护膜50的光漫射功能的程度独立地适当调节粘结层49的光漫射功能的程度。由此，能够更自由地设计下偏振板40所发挥的光漫射功能的程度。粘结层49中所含有的漫射成分49b可以同样地使用作为可包含于保护膜50中的漫射成分59b而例示出的漫射成分。另外，能够通过与保护膜50的光漫射功能的程度同样的方法，来适当地调节粘结层49的光漫射功能的程度。

进一步，粘结层49的光漫射功能可以是各向同性，也可以是各向异性。另外，在粘结层49具有各向异性光漫射功能的情况下，通过该粘结层49来较强地发挥光漫射功能的方向与图20所示的方式同样地可以与单位光学元件60的排列方向（较强地发挥聚光功能的方向）平行，或者也可以与单位光学元件60的长度方向（未较强地发挥聚光功能的方向）平行。

进一步，在上述实施方式中，示出了下偏振板40包括偏光元件41和从入射侧与偏光元件41接合的保护膜50的例子，但不限于此，也可以在偏光元件41的出光侧也设置例如由TAC膜形成的保护膜。另外，有时也在下偏振板40与液晶单元11之间设置用于补偿光的相位差的相位差板，在该情况下，下偏振板40的出光侧的保护膜也可以兼做相位差板的入光侧的保护膜。另外，如图22所示，下偏振板40也可以还包含与偏光元件41相比位于更靠入射侧的位置的其它部件。

在图22所示的例子中，作为保护膜50与偏光元件41之间的中间膜48而设置了偏振光分离膜48，该偏振光分离膜48具有以下功能：使特定的偏振光成分透射，并且反射其它偏振光成分而使其再次返回光源侧。即，通过设置偏振光分离膜48，能够选择性地使可透过偏光元件41的偏振光成分的光向偏光元件41入射，使其它光返回光源侧。返回光源侧的光能够通过之后的反射等使偏振光状态变化而再次向偏振光分离膜48入射。作为能够有助于提高辉度的偏振光分离膜48，可以使用可从美国3M公司得到的“DBEF”（注册商标）。另外，除了“DBEF”以外还可以使用可从韩国Shinwha Intertek公司得到的高辉度偏光元件“WRPS”、或者线栅偏光元件等来作为偏振光分离膜48。

进一步，作为下偏振板40的偏光元件41与保护膜50之间的中间膜48，也可以设置具有光漫射功能的光漫射片。此时，该光漫射片可以具有各向同性光漫射功能，也可以具有各向异性光漫射功能。另外，在光漫射片具有各向异性光漫射功能的情况下，通过该光漫射片较强地发挥光漫射功能得的方向与图20所示的方式同样地可以与单位光学元件60的排列方向（较强地发挥聚光功能的方向）平行，或者也可以与单位光学元件60的长度方向（未较强地发挥聚光功能的方向）平行。

另外，在上述实施方式中，示出了形成光学元件20的光源25的发光体26由呈二维排列的点状的发光体、典型而言为发光二级管形成的例子。但发光体26不限于上述例子，也可以使用各种已知的发光体、例如冷阴极管、面状发光的EL（电致发光体）等。在图23中公开了作为发光体26而使用了线状的冷阴极管的例子。在图23所示的例子中，形成发光体26的线状的冷阴极管相互平行地沿预定的排列方向配置。线状的冷阴极管的排列方向与保护膜50的单位光学元件60的排列方向平行。根据该方式，如在上述实施方式中已经说明过的那样，能够通过单位光学元件60来缓和由冷阴极管26的排列引起的辉度的面内不匀，使冷阴极管26的像（光图像）不容易被视觉识别出。

另外，在上述实施方式中，示出了呈二维排列点状的发光体26的例子，但不限于此，也可以将点状的发光体排列成一条线状、特别是一条直线状。或者，如图24和图25所示，光源25例如也可以由一根由冷阴极管形成的线状发光体26构成。通过由单个线状发光部26a构成光源25，并且将该单个线状发光部26a配置在直接面对液晶显示面板15的平行面内的中心，即通过将线状发光部26a配置成线状发光部26a在与液晶显示面板15的中心直接面对的位置延伸，能够提高观察者能最敏感地感觉到亮度的显示面10a的中心处的亮度、典型地为正面方向辉度。即，根据本变形例，通过光源25的结构也能够有效地改善亮度。

而且，当光源25由单个线状发光部26a构成时，能够有效地使观察者感觉到的亮度的面内不匀不显眼。在液晶显示面板15的正下方配置发光体的情况下，发光体正上方的位置处的亮度上升的趋势较强。因而，在液晶显示面板15的正下方隔着较大距离而配置多个发光体的情况下，通常，与发光体的配置位置相应地，有可能在显示面10a上产生多个明亮的区域。这样的亮度的面内不匀容易被观察者敏感地感觉到。另一方面，在线状发光部26a在与液晶显示面板15的中心直接面对的位置延伸的情况下，亮度的面内分布形成为在观察者对亮度的感觉最敏感的显示面10a的中央处最亮、随着朝向观察者对亮度的感觉变迟钝的显示面10a的边缘部而逐渐变暗。根据这样的面内分布，能够有效地消除由观察者感觉到的亮度的面内不匀，以使对面内不匀的评价达到根据实际测得的辉度值得出的评价以上。

在此，图26～图31示出本发明的发明人实际制作样品1～3的三种光学组件并研究各样品的光学组件的出光面侧上的辉度分布而得到的结果。如图25所示，作为研究对象的光学组件包括由一根冷阴极管构成的光源、配置在与冷阴极管直接面对的位置的偏振板以及从背面侧覆盖光源的反射板。偏振板是图13示出的偏振板，偏振板由仅由配置在与冷阴极管相面对的位置的光漫射层构成的保护膜（即，不具有单位光学元件的保护膜）以及层叠于保护膜的偏光元件构成。光漫射层包括由树脂形成的主部和分散于主部中的光漫射粒子（漫射成分）。如以下表1所示，在样品1～3之间，使光漫射层中的主部的折射率和光漫射粒子（漫射成分）的折射率发生了变化。其它光漫射层的结构、例如光漫射粒子的浓度、光漫射层的厚度等在样品1～3之间是相同的。另外，光漫射层（保护膜）以外的结构、即偏光元件、光源以及反射板在样品1～3之间是相同的。

表1样品1～3以及评价结果

图26～图28分别示出对样品1～3的光学组件进行测量得到的正面方向辉度（从偏振板的板面的法线方向测得的辉度）的面内分布。在图26～图28中用四边形框包围的区域是光学组件被组装于显示装置时与偏振板上的显示面10a相面对的区域。并且，图26～图28中的用单点划线表示的位置是配置在水平方向上延伸的一根冷阴极管的区域。在图26～图28中，作为相对于在各样品的偏振板的出光侧面（与冷阴极管相面对一侧的相反的一侧的面）上测得的最高正面方向辉度的比例，评价了在偏振板的出光面侧上的各位置测得的正面方向辉度值。在图26～图28中，将测量到在各样品中测得的最高正面方向辉度值的75％以上且100％以下的正面方向辉度的区域表示为S1，将测量到在各样品中测得的最高正面方向辉度值的50％以上且小于75％的正面方向辉度的区域表示为S2，将测量到在各样品中测量得到的最高正面方向辉度值的25％以上且小于50％的正面方向辉度的区域表示为S3，将仅测量到在各样品中测得的最高正面方向辉度值的0以上且小于25％的正面方向辉度的区域表示为S4。

在图29～图31中，作为相对于正面方向辉度的辉度比例，分别示出了在样品1～3的光学组件的出光侧面的中心处从各测量方向测得的辉度的角度分布。图29～图31中的圆状图形中的连结“左”与“右”的方向上的辉度分布表示水平面（在该光学组件中与线状的冷阴极管延伸的方向平行的面）内的各测量方向上测得的辉度的角度分布，同样地，圆状图形中的连结“上”与“下”的方向上的辉度分布表示铅直面（在该光学组件中与线状的冷阴极管的长度方向正交的面）内的各测量方向上测得的辉度的角度分布。另外，圆状图形的中心表示在正面方向上测得的辉度，示出了随着从圆状图形的中心朝向半径方向远离而以更大的测量角度（测量辉度的方向与正面方向所成的角度）测得的辉度值（相对于正面方向的比例）。另外，在图29～图31中，将测量到在各样品中测得的正面方向辉度值的75％以上且100％以下的辉度的角度区域表示为A1，将测量到在各样品中测得的正面方向辉度值的50％以上且小于75％的辉度的角度区域表示为A2，将测量到在各样品中测得的正面方向辉度值的25％以上且小于50％的辉度的角度区域表示为A3，将仅测量到在各样品中测得的正面方向辉度值的0以上且小于25％的辉度的角度区域表示为A4。

另外，在表1中，将在样品1～3中测得的正面方向辉度取为相对比来进行了表示。进一步，在表1中，对于各样品，将在铅直面内测得的辉度的角度分布中的半值角、即确保了正面方向辉度值的一半以上的辉度值的铅直面内的测量方向的角度范围作为铅直方向半值角来进行了表示。同样地，在表1中，对于各样品，将在水平面内测得的辉度的角度分布中的半值角、即确保了正面方向辉度值的一半以上的辉度值的水平面内的测量方向的角度范围作为水平方向半值角来进行了表示。

如根据图26～图31以及表1示出的结果所证实的那样，将漫射成分59b的折射率低于主部59a的折射率的光漫射层51a用作保护膜50的情况（样品1）与将漫射成分的折射率高于主部的折射率的光漫射层用作保护膜的情况（样品2）及将漫射成分的折射率与主部的折射率相同的光漫射层用作保护膜的情况（样品3）相比，实现了改善正面方向辉度以及扩大视场角。这意味着，通过将漫射成分59b的折射率低于主部59a的折射率的光漫射层51a用作保护膜50，能够高利用效率地利用由形成光源的发光体发出的光。

另外，在与图26～图31示出的结果一起通过实际的目视进行的判断中，将漫射成分59b的折射率低于主部59a的折射率的光漫射层51a用作保护膜50的情况（样品1）与将漫射成分的折射率高于主部的折射率的光漫射层用作保护膜的情况（样品2）以及将漫射成分的折射率与主部的折射率相同的光漫射层用作保护膜的情况（样品3）相比，能够进一步缓和亮度的面内不匀和／或亮度的角度不匀。

这样根据本变形例，能够以光学的方式改善来自光源25的光的利用效率，由此能够适当地调节光学特性。此时，例如通过调节光漫射层51a能够呈现的光漫射功能的程度（强度）、从形成光源25的线状发光部26a至偏振板40的距离ｘ（参照图25）等，能够控制光学特性。表2示出本发明的发明人实际制作图25所示的光学组件20并研究光漫射层51a的漫射强度以及从线状发光部26a至偏振板40的距离ｘ（参照图25）对正面方向辉度、亮度的面内不匀带来的影响的结果的一部分。

如图25所示，表2示出的成为实验对象的样品A～F的光学组件包括由一根冷阴极管形成的光源、配置在与冷阴极管直接面对的位置的偏振板以及从背面侧覆盖光源的反射板。偏振板是图13所示的偏振板，偏振板由仅由配置在与冷阴极管相面对的位置的光漫射层形成的保护膜、以及层叠于保护膜的偏光元件构成。光漫射层包括由树脂形成的主部以及分散于主部中的光漫射粒子（漫射成分）。如表2所示，在样品A～F之间，使光漫射层中的主部的折射率和光漫射粒子（漫射成分）的折射率、光漫射层的厚度发生了变化。但是，除此以外的光漫射层的结构、例如光漫射粒子的浓度等在样品A～F之间是相同的。另外，如表2所示，从形成光源25的线状发光部26a到偏振板40的沿偏振板40的板面的法线方向的距离ｘ在样品A～C中为50mm，在样品D～F中为100mm。

在表2的“亮度”一栏中示出对各样品A～F的光学组件的出光侧面的亮度（正面方向辉度）相对地进行评价而得到的结果。在评价中，对被观察为最明亮的样品标记◎，按照逐渐变暗的顺序依次标记○、△。另外，在表2的“不均”一栏中示出对各样品A～F的光学组件的出光侧面的亮度不均的程度相对地进行评价而得到的结果。在评价中，对亮度不均最小的样品标记◎，按照亮度的不均变得明显的顺序依次标记○、△。

如根据表2的结果也得到证实的那样，确认了以下趋势：当加强光漫射层51a的漫射程度时，正面方向辉度降低，但辉度的面内不匀得到缓和，相反地，当减弱光漫射层51a的漫射程度时，辉度的面内不匀增加，但正面方向辉度上升。另一方面，确认了以下趋势：当使从线状发光部26a至偏振板40的距离ｘ变长时，正面方向辉度降低，但辉度的面内不匀得到缓和，相反地，当缩短从线状发光部26a至偏振板40的距离ｘ时，辉度的面内不匀变大，但正面方向辉度上升。

表2样品A～F以及评价结果

进一步，在上述实施方式中，示出了光源25的发光体26配置在与偏振板40的保护膜50直接面对的位置、即之间不夹着其它部件而在正面方向上与保护膜50相面对的位置的例子，但不限于此。例如如图32～图34所示，光源25的发光体26也可以配置在从与下偏振板40的保护膜50直接面对的位置沿着保护膜50的膜面错开的位置。即，如图32～图34所示，发光体26也可以配置在保护膜50的膜面的法线方向上从该保护膜50错开并且在与保护膜50的膜面平行的方向上也从该保护膜50错开的位置。在图32～图34所示的例子中，对发光体26和偏振板40的保护膜50进行定位，使得由发光体26发出的光能够直接向偏振板40的保护膜50入射。在图32～图34所示的例子中，光源25由单个点状发光体（例如LED）26构成。与这样的光源25的结构对应地，图34所示的设置于保护膜50的多个单位光学元件60被排列成同心圆状地延伸。另外，图34示出的设置于保护膜50的多个单位光学元件60也可以形成菲涅尔透镜、特别是圆形菲涅尔透镜，使得能够更有效地发挥聚光功能。根据图32～图34所示的变形例，能够得到与上述实施方式同样的作用效果。

在图32～图34所示的变形例中，保护膜50既可以含有漫射成分59b，如上述实施方式那样，也可以具有树脂层51b和光漫射层51a。

进一步，也可以将光源25的发光体26配置成如图35～图37所示。在图35所示的例子中，光源26包含在直线上隔着间隔排列的多个点状发光体26。在图35所示的例子中，发光体的结构以外的结构与图32～图34所出的例子相同。因而，根据图35所示的例子，能够使沿着排列了发光体26的方向的亮度的不均更均匀化。另外，在图36所示的例子中，光源25包含在一条直线上隔着更小的间距排列的点状发光体26，构成为线状发光部26a。在图37所示的例子中，光源25的发光体26被配置在夹着液晶显示面板15（保护膜50）的两侧。各侧的发光体26构成线状发光部26a。在图36和图37所示的例子中，线状发光部26a也可以由冷阴极管等线状发光体构成。在图36和图37的例子中，与这样的光源25的结构对应地，保护膜50的单位光学元件60与线状发光部26a平行地延伸，沿着与其长度方向正交的方向排列。该单位光学元件60也可以构成线形菲涅尔透镜。根据图36和图37所示的例子，能够使与线状发光部26a的长度方向平行的方向上的亮度的不均更有效地均匀化。

在图32～图37所示的变形例中，作为一例如图33中用双点划线表示的那样，也可以在与保护膜50直接面对的位置设置反射板21。进一步，还可以设置第二反射板21c，该第二反射板21c填补反射板21与保护膜50之间的间隙，所述反射板21配置在与保护膜50直接面对的位置。在该情况下，由发光体26发出之后通过反射板21、21c使行进方向变化后的光从该反射板21、21c直接向偏振板40的保护膜50入射，由此也能够得到与上述实施方式同样的作用效果。即，在使用反射板的方式中，能够对发光体26和偏振板40进行定位，使得由发光体26发出的光能够直接向偏振板40的保护膜50入射，或者使得由发光体26发出之后通过反射板21、21b、21c使行进方向变化后的光能够从该反射板21、21b、21c直接向偏振板40的保护膜50入射，或者使得由发光体26发出的光能够直接向偏振板40的保护膜50入射、并且由发光体26发出之后通过反射板21、21b、21c使行进方向变化后的光能够从该反射板21、21b、21c直接向偏振板40的保护膜50入射。

另外，在图38所示的例子中，示出位于从发光体26至保护膜50的光路中的反射板21b具有各向异性反射功能的例子。在图38所示的例子中，反射板21b配置在隔着液晶显示面板15（保护膜50）而沿液晶显示面板15的面板面（保护膜50的膜面）与发光体26的相反侧相面对的位置。光源25与图32～图34的例子同样地由单个点状发光体26构成，来自发光体26的光向反射板21b的各位置的入射方向与沿反射板21b的长度方向距发光体26的距离相应地变化。并且，反射板21b的反射面的倾斜角度变化，能够使从发光体26放射状地发出的光大致成为平行光。根据这样的例子，能够有效地调节辉度的角度分布。

进一步，在上述实施方式中，示出了液晶显示面板由一对偏振板12、40以及位于一对偏振板12、40之间的液晶单元11构成的例子，但不限于此。例如，也可以在液晶显示面板15设置防止反射膜、防眩膜、耐电防止膜、硬涂膜等各种功能性光学片类。

作为一个例子，在图5中公开了液晶显示面板15具有配置在上偏振板12的出光侧的表面漫射片70的例子。作为表面漫射片可以使用具有使光漫射的功能的各种片状部件，作为一个例子可以使用由含有光漫射粒子的粘合树脂形成的层、包含全息图（hologram）等衍射光栅的漫射元件。

另一方面，图5例示的表面漫射片70是具有使光的行进方向变化的功能的部件，具有光透射部（主部）71和间隔部（填充部）72。在图5所示的例子中，间隔部72形成为柱状，向图5的纸面的内侧/跟前侧延伸。并且，光透射部71被设置成与间隔部72的两侧方相邻，具有大致梯形形状的剖面而呈柱状延伸。

光透射部71是以使光透射为主要功能的部位。如图5所示，光透射部71的剖面梯形形状被配置成长下底朝向入光侧并且短上底朝向出光侧。光透射部71沿液晶显示面板15的面板面按预定的间隔而配置。并且，在相邻的两个光透射部71之间形成有具有大致三角形剖面的间隔部72。该光控制部件70通过由具有不同的折射率的材料形成光透射部71和间隔部72，由此呈现由光透射部71与间隔部72的界面处的反射、折射等实现的光漫射功能。间隔部72的剖面形状不限于三角形形状，也可以变更为各种形状，另外，也可以与间隔部72的剖面形状相应地使光透射部71的剖面形状从梯形形状进行变更。例如，既可以使间隔部72的剖面形状为梯形形状，也可以为使得形成剖面梯形形状的侧部的间隔部72的斜边成为折线状或者曲线状。

进一步，在上述实施方式中，示出了在包含具有光控制功能的保护膜50的偏振板40的正下方配置形成光源25的发光体26的例子、即包含具有光控制功能的保护膜50的偏振板40应用于直下式液晶显示装置10的例子，但不限于此。如图39所示，包含具有光控制功能的保护膜50的偏振板40也可以配置于与接受来自发光体26的光的导光板23直接面对的位置。

在图39所示的例子中，偏振板40与面光源装置22一起加以使用，所述面光源装置22具有发光体26和接受来自发光体26的光的导光板23，偏振板40配置于与面光源装置22的导光板23直接面对的位置。在本例子中，光学组件20具有偏振板40和配置于与偏振板40的保护膜50直接面对的位置的导光板23。在图39所示的例子中，包含偏振板40的液晶显示面板15可以与上述实施方式同样地构成。

在图39所示的例子中，面光源装置22具有导光板23、配置于导光板23侧方的发光体26以及配置于导光板23的背面的反射板（反射片）21a，构成为所谓的边缘光型（侧光型）背光源。来自光源25的发光体26的光从导光板23的侧面（入射面）入射到导光板23内，在导光板23的一对主面之间反复进行反射而沿导光方向在导光板23内行进。在导光板23设置有未图示的光取出元件、分散于导光板23内的漫射成分等，所述光取出元件例如为设置于与反射板21a相面对的导光板23的背面的白色点，在导光板23内行进的光从导光板23向观察者侧出射，使得出光量沿导光方向大致均匀。此时，如图39所示，从导光板23出射的大量的光L391朝向从正面方向nd较大倾斜的方向出射。

相对于这样的导光板23，保护膜50的单位光学元件60被配置成其排列方向与导光板23的导光方向平行。另外，单位光学元件60朝向导光板23一侧从保护膜50突出。并且，沿从正面方向nd较大倾斜的方向朝向液晶显示面板的光L391经由单位光学元件60的一方的面60b1向保护膜50入射，之后，在单位光学元件60的另一方的面60b2反射（特别是，全反射）而使行进方向偏向正面方向nd。这样，保护膜50能够发挥聚光功能。

与此相对，如图41所示，在与以往的包含下偏振板13的液晶显示面板的组合中所使用的以往的边缘光型面光源装置中，多在导光板23的出光侧设置有聚光片（棱镜片、反射型棱镜片、倒棱镜片）C。因此，通过使保护膜50的聚光功能与图41所示的以往的面光源装置所包含的聚光片（棱镜片、反射型棱镜片、倒棱镜片）C的聚光功能成为同样的功能，能够在维持作为显示装置1整体的光学特性的同时从面光源装置省略该聚光片C。同样地，在图41所示的以往的面光源装置中，在聚光片C的更靠出光侧设置有光漫射片D，但在保护膜50含有漫射成分59b的情况下，通过适当地调节由该漫射成分59b产生的光漫射功能的程度，能够也省略光漫射片D。由此，通过图39所示的方式，也能够得到与上述实施方式同样的作用效果。

对图41所示的以往的显示装置1中的结构可以与已经说明过的结构相同的部分使用与对该已经说明过的结构所使用的标号相同的标号，省略重复的说明。

以上，说明了对于上述实施方式的几个变形例，但也可以适当地组合应用多个变形例。

实施例

为了确认在此说明过的显示装置10、光学组件20、偏振板40以及保护膜50的作用效果而进行了实验。以下，对该实验进行说明。

[研究1]

首先，作为研究1，在将具有聚光功能和光漫射功能的上述实施方式中的保护膜与偏光元件接合而使用的情况下以及将光漫射片和聚光片作为不与偏光元件接合的部件而使用的情况下对辉度的变化进行了模拟。在模拟过程中，使用了美国Synopsys公司的LightTools来作为模拟软件。

将模拟对象设定为作为直下式光学组件的图42所示的模型1和图43所示的模型2以及作为边缘光型光学组件的图44所示的模型3和图45所示的模型4。将模型1～4的大小设为能安装于32英寸型（700mm×400mm）的液晶显示装置。

图42所示的模型1由偏光元件41、与偏光元件41接合的保护膜50、配置于与保护膜50直接面对的位置的光源25以及配置于光源25的背面的反射板21构成。图43所示的模型2由偏光元件41、配置于与偏光元件41相面对的位置的光漫射膜D、配置于与光漫射膜D相面对的位置的聚光片C、配置于与聚光片C直接面对的位置的光源25以及配置于光源25的背面的反射板21构成。图44所示的模型3由偏光元件41、与偏光元件41接合的保护膜50、配置于与保护膜50直接面对的位置的导光板23、配置于导光板23的背面的反射板21以及配置于导光板23的侧方的光源25构成。图45所示的模型4由偏光元件41、配置于与偏光元件41相面对的位置的光漫射膜D、配置于与光漫射膜D相面对的位置的聚光片C、配置于与聚光片C相面对的位置的导光板23、配置于导光板23的背面的反射板21以及配置于导光板23的侧方的光源25构成。

使反射板21和偏光元件41在模型1～4之间为同样的结构。模型1和模型2的光源25作为沿一条直线排列并配置于反射板21上的30个LED26而具有彼此同样的结构。30个LED 26大致等间隔地配置为700mm的长度。模型3和模型4的光源25作为沿一条直线排列并配置于导光板23的两侧方的LED 26而具有彼此同样的结构。在导光板23的各侧方，大致等间隔地将30个LED 26配置成700mm的长度。在模型1～4之间，光源25的总发光量设为彼此相同。

与图2和图3所示的保护膜50同样地，模型1和模型3的保护膜50包括包含单位光学元件60的树脂层51b和配置于出光侧的光漫射层51a。模型1的保护膜50的单位光学元件60和模型2的聚光片C的单位光学元件60作为形成线形菲涅尔透镜的单位光学元件60而彼此相同。模型3的保护膜50的单位光学元件60和模型4的聚光片C的单位光学元件60作为在与排列方向正交的方向上呈直线状延伸的剖面三角形状的棱镜而彼此相同。

关于各模型1～4，对在偏光元件内透射的光所产生的辉度的角度分布、换言之为偏光元件内的一个假想面VP上的辉度的角度分布进行了模拟。通过对与单位光学元件的排列方向以及正面方向这两个方向平行的面内的各方向上的辉度进行模拟来得到了该辉度的角度分布。关于各模型，在使用了呈现出图54所示的光漫射特性的光漫射膜a的情况以及使用了呈现出图55所示的光漫射特性的光漫射膜b的情况这两个条件下对辉度的角度分布进行了模拟。图54和图55所示的曲线图表示在法线方向上行进的平行光束从一方的面入射时的另一方的面上的辉度的角度分布。

图46和图47所示的辉度的角度分布表示在模型1中分别使用了光漫射膜a和光漫射膜b的情况下的模拟结果。图48和图49所示的辉度的角度分布表示在模型2中分别使用了光漫射膜a和光漫射膜b的情况下的模拟结果。在模型1与模型2之间，辉度的角度分布中的半值角并不怎么变化，但与模型2的正面方向辉度相比，模型1的正面方向辉度大幅上升。另外，从模拟结果来看，相比于模型2，模型1能以更高的利用效率来利用由光源发出的光。

图50和图51所示的辉度的角度分布表示在模型3中分别使用光漫射膜a和光漫射膜b的情况下的模拟结果。图52和图53所示的辉度的角度分布表示在模型4中分别使用光漫射膜a和光漫射膜b的情况下的模拟结果。在模型3与模型4之间，辉度的角度分布中的半值角并不怎么变化，但与模型4的正面方向辉度相比，模型3的正面方向辉度大幅上升。另外，从模拟结果来看，相比于模型4，模型3能以更高的利用效率来利用由光源发出的光。

图46～图53所示的辉度的角度分布中的纵轴表示相对于在各模拟条件之间共用的基准值的辉度比。

[研究2]

作为实施例1所涉及的显示装置，制作出具有图1所示的结构的显示装置。另外，作为比较例所涉及的显示装置，制作出具有图40所示的结构的显示装置。利用市场上销售的32英寸型（706mm×398mm）的液晶显示装置（液晶电视接收机）来制作了各显示装置。具体而言，作为各显示装置的壳体、组装到壳体内的液晶显示面板、组装于壳体内的反射板以及由在反射板上呈二维排列的LED构成的发光体，利用了市场上销售的组装于液晶显示装置的对应的各部件。在实施例1所涉及的显示装置中，使挤出材料作为保护膜与液晶显示面板接合，该挤出材料是对分散有形成漫射成分的光漫射粒子的聚碳酸酯树脂进行挤出成形而成的。另一方面，在比较例1～3所涉及的显示装置中，与组装于市场上销售的32英寸型液晶显示装置中的漫射板A、下漫射片B以及上漫射片D一起，将通过对热塑性树脂进行挤出成形而制作的聚光片C按照图40的配置组装到显示装置。在比较例1～3所涉及的显示装置中，仅是用于聚光片的树脂材料不同，其它的构成相同。另外，使组装到实施例1所涉及的显示装置中的保护膜的单位光学元件和组装到比较例1～3所涉及的显示装置中的聚光片为相同的结构。使用与实施例1的保护膜同样的聚碳酸酯树脂来制作出比较例2所涉及的显示装置的聚光片C。使用复原性低于（硬度高于）比较例2所使用的聚碳酸酯树脂的氨酯丙烯酸酯（urethane acrylate）类树脂来制作出比较例1所涉及的显示装置的聚光片C，使用复原性高于（硬度低于）比较例2所使用的聚碳酸酯树脂的含己内酯的氨酯丙烯酸酯类树脂来制作出比较例3所涉及的显示装置的聚光片C。

通过以下过程对各显示装置进行了振动试验。在振动试验机（IDEC株式会社制，BF-50UL）的水平的加振台上配置了各显示装置。各显示装置由固定带固定于加振台，使得不会在振动试验机的工作过程中移动。在该状态下，使振动试验机工作，对加振台上的显示装置施加上下和左右的三轴同时振动。设振动为加速度7.3G、频率67Hz、30分钟。在振动试验之后，确认了实施例1所涉及的显示装置的保护膜的单位光学元件的状态，并且确认了比较例1～3所涉及的显示装置的聚光片C的单位光学元件的状态。通过目视确认了单位光学元件与所面对的部件之间是否光学密合，并且使用倍率500倍的显微镜来观察单位光学元件的表面状况而确认了有无损伤。在表3中示出有无光学密合以及有无损伤的确认结果。

表3各显示装置与评价结果

Claims (16)

1.一种光学组件，具备：

偏振板，其具有偏光元件和与所述偏光元件接合的保护膜，所述保护膜具有使光的行进方向变化的光控制功能；和

发光体，其配置于与所述偏振板的所述保护膜直接面对的位置。

2.一种光学组件，具备：

偏振板，其具有偏光元件和与所述偏光元件接合的保护膜，所述保护膜具有使光的行进方向变化的光控制功能；和

导光板，其接受来自发光体的光，配置于与所述偏振板的所述保护膜直接面对的位置。

3.一种光学组件，具备：

偏振板，其具有偏光元件和与所述偏光元件接合的保护膜，所述保护膜具有使光的行进方向变化的光控制功能；和

发光体，其配置于从与所述偏振板的所述保护膜直接面对的位置沿着保护膜的膜面错开的位置，

所述发光体和所述偏振板被定位成使得由所述发光体发出的光能够直接向所述偏振板的所述保护膜入射，或者使得由所述发光体发出之后通过反射板使行进方向变化后的光能够从该反射板直接向所述偏振板的所述保护膜入射，或者使得由所述发光体发出的光能够直接向所述偏振板的所述保护膜入射、且由所述发光体发出之后通过反射板使行进方向变化后的光能够从该反射板直接向所述偏振板的所述保护膜入射。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的光学组件，其中，

所述保护膜包含分散于树脂材料中的漫射成分。

5.根据权利要求4所述的光学组件，其中，

所述漫射成分的折射率低于由所述树脂材料形成的主部的折射率。

6.根据权利要求4所述的光学组件，其中，

所述保护膜包含：光漫射层，其具有由树脂材料形成的主部和分散于所述主部中的所述漫射成分；和未分散有所述漫射成分的树脂层。

7.根据权利要求6所述的光学组件，其中，

所述保护膜包含形成该保护膜的与所述偏光元件相面对一侧的相反侧的面的多个单位光学元件，

所述单位光学元件包含于所述树脂层。

8.根据权利要求1～3中的任一项所述的光学组件，其中，

所述保护膜包含形成该保护膜的与所述偏光元件相面对一侧的相反侧的面的多个单位光学元件。

9.根据权利要求8所述的光学组件，其中，

所述多个单位光学元件沿预定的排列方向排列，

各单位光学元件在与该多个单位光学元件的排列方向交叉、并且与所述保护膜的膜面平行的方向上延伸。

10.根据权利要求1所述的光学组件，其中，

所述保护膜具有形成该保护膜的与所述发光体相面对一侧的面、且沿预定的排列方向排列的多个单位光学元件，

各单位光学元件在与该多个单位光学元件的排列方向交叉、且与所述保护膜的膜面平行的方向上延伸，

在从与所述偏振板的板面的法线方向平行的方向观察的情况下，所述多个单位光学元件沿与所述发光体的排列方向平行的方向排列。

11.根据权利要求1～3中的任一项所述的光学组件，其中，

所述偏振板还包含粘结层，该粘结层配置在所述保护膜与所述偏光元件之间。

12.根据权利要求11所述的光学组件，其中，

所述粘结层包含粘结剂和分散于所述粘结剂内的漫射成分。

13.根据权利要求1～3中的任一项所述的光学组件，其中，

所述光源构成为由呈线状延伸的一根发光体形成的单个线状发光部或者在一条直线上排列点状发光体而成的单个线状发光部。

14.根据权利要求1所述的光学组件，其中，

在与所述偏振板的所述保护膜直接面对的位置设置有呈二维排列的多个发光体。

15.根据权利要求14所述的光学组件，其中，

所述保护膜包含形成该保护膜的与所述发光体相面对一侧的面的多个单位光学元件，

所述多个单位光学元件呈二维排列而构成复眼透镜，

所述多个发光体沿第一排列方向排列，并且也沿与所述第一排列方向交叉的第二排列方向排列，

在从与所述偏振板的板面的法线方向平行的方向观察的情况下，所述单位光学元件沿与所述发光体的所述第一排列方向平行的方向排列，并且也沿与所述发光体的所述第二排列方向平行的方向排列。

16.一种显示装置，具备权利要求1～3中的任一项所述的光学组件。

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