JP2002189212A - 表示装置、および表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正面方向での輝度の低下を抑えつつ、階調反
転を改善する。 【解決手段】 複数のレンチキュラー型レンズが互いに
平行に伸びているレンズシートを、レンズが伸びている
方向が液晶表示素子の視野角方向に対して垂直になるよ
うに配置する。レンズシートを接着層に圧着する際に、
各レンズが伸びている方向に対して垂直な方向にローラ
を進行させて、レンズシートと接着層との接着領域が、
視野角方向側で小さく、逆視野角方向側で大きくなるよ
うに各レンズ凸部の中心に対して非対称に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層フィルムの製
造方法に関し、特に、積層フィルムを用い、視角特性を
改善した液晶表示装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、フラットパネルディス
プレイを代表する表示装置であり、ＣＲＴに比較して、
軽量、薄型、低消費電力という特徴を有しているため、
ＯＡ用機器、車載用テレビ、カーナビゲーション、ビデ
オカメラ用モニター等に幅広く使用されている。

【０００３】しかし、液晶表示装置の大きな問題とし
て、視角依存性が大きいことが挙げられる。視角依存性
とは、例えば、ある角度以上の斜め方向から表示装置を
観察すると、本来黒色で表示されるべきものが白っぽく
見えたり、階調が反転することにより、コントラストの
低下、或いは、コントラストの反転が生じ、観察者が表
示画像を正確に読み取れない状態を言い、この角度範囲
が狭い場合を表示装置の視角依存が大きいと言う。

【０００４】視角依存性が生じる理由は様々有り、液晶
分子の捩じれ（螺旋の向き、ラビング方向による液晶分
子の螺旋開始位置）に起因するもの、液晶分子の屈折率
異方性（光の進行方向に対するリタデーションの相
違）、偏光板の特性（光振動方向の選択性良否）に起因
するものや面光源の指向性に起因するものが挙げられ
る。

【０００５】この視角依存性を改善するため、従来から
種々の方式が提案されている。そのひとつにレンズシー
トを液晶セルの観察者側に配置する方法がある。これ
は、レンズシートと液晶セルとを組み合わせることによ
り、画面上下方向の視角依存性を大きく改善することが
できるというものである。レンズシートは、面内に複数
のレンズを配列したもので、凸レンズ、凹レンズのどち
らでも同様の効果が得られる。また、レンズの種類とし
ては、微小単位レンズを面状に配列したマイクロレンズ
や、カマボコ状のレンズを配列したレンチキュラーレン
ズなど、様々なレンズを使用することができる。マイク
ロレンズは全方向の光を拡散し、レンチキュラーレンズ
はレンズの畝に垂直な２方向に光を拡散するので、用途
に合わせてレンズを選択することが可能である。

【０００６】これらのレンズを利用して良好な視野角の
液晶表示装置を得るためには、レンズシートと液晶セル
とを等間隔で対向させて固定する必要がある。この方法
として、例えばレンズシートと液晶セルとの間にレンズ
材料を屈折率の異なる透明な樹脂などを充填することに
より密着させる方法が知られているが、使用することが
できる透明な樹脂の屈折率範囲は１．４〜１．６程度と
限られているため、レンズ材料と充填材料との屈折率差
を十分にとることができず、満足のいく視野角拡大効果
は得られにくい。これに対して、特開平９−１２７３０
９号公報や７−１２０７４３号公報等に開示されている
方法では、レンズ面の一部の領域に接着層が設けられて
おり、接着層が設けられている領域以外の部分では、レ
ンズは空気層に接している。レンズと空気層とが接して
いる領域では、十分な屈折率差が得られるので、視野角
拡大の効果が得られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来技
術には、以下に記載の課題があった。

【０００８】上述のように、特開平９−１２７３０９号
公報や７−１２０７４３号公報に開示されている方法に
よると、レンズアレイの各レンズにおいて、凸部のある
領域が接着層と接し、その他の領域が空気層と接する構
造となる。このため、接着領域の面積や形状により、光
学特性が変化する。接着領域の面積が大きくなるとレン
ズ効果は小さく、接着領域の面積が小さくなるとレンズ
効果は大きくなるので、面内で面積のばらつきがあると
光学特性にばらつきが生じ、ムラに見える。そこで、接
着層厚みの制御や、貼り合わせ時の均一な加圧(貼り合わ
せに使用されるローラ圧等)等による接着面積の均一化
が必要である。それと共に、光学特性を変化させるもう
一つの要因は接着領域の形状である。例えば、レンズア
レイがレンチキュラー型（カマボコ型）レンズ（凸レン
ズ、凹レンズのどちらでもよい）から構成されている場
合、接着領域は各レンズ凸部の頂部付近に設けられる。
接着領域がレンズの中心に対して対称な形状になるよう
に設けられていれば、元の液晶セルの視野角特性を対称
に広げることとなる。

【０００９】ここで、ＴＮ型の液晶セルにおいて生じる
階調反転を考える。図１０（ｂ）のようにラビング方向
が設定されている場合、液晶層の厚さ方向における中央
付近の液晶分子は、紙面に対して手前の向きに立ち上が
る（以下、この向きを「視野角方向」と定義する）。こ
の視野角方向では、表示装置を見る方向を変えていく
と、ある位置で階調が反転してしまう現象が生じる。こ
れが階調反転である。

【００１０】この階調反転を改善するためには、レンズ
凸部と接着層との接着領域のレンズ凸部に対して対称に
して視野角特性を対称に広げることが考えられる。しか
しこの場合、光を広げすぎて、正面方向の輝度が大きく
低下する等の問題が生じ得る。また、光が広がりすぎる
のを防ぐために接着領域を大きくすると、視野角を広げ
たい方向で十分な改善効果が得られない等の問題が生じ
得る。

【００１１】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的とするところは、正面方向の輝
度の低下を抑えながら階調反転を改善することができる
表示装置、ならびにその製造方法を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の実施態様
によると、表示パネルと、前記表示パネルの観察者側に
配置されたレンズシートとを備えている表示装置であっ
て、前記レンズシートは、互いに平行に伸びている複数
のレンズを有しており、前記レンズのそれぞれの凸部は
接着層を介して前記表示パネルの観察者側に貼り合わせ
られており、前記接着層と前記レンズのそれぞれの凸部
とが接している領域が、該レンズ凸部の中心に対して非
対称な形状であり、そのことにより上記目的を達成す
る。

【００１３】本発明の一実施形態においては、前記レン
ズは、凸部の中心に対して非対称な形状を有している。

【００１４】本発明の他の実施形態においては、前記レ
ンズは、凸部の中心に対して実質的に対称な形状を有し
ており、前記接着層は、前記レンズの凸部との前記接触
領域が非対称な形状を有するように形成されている。

【００１５】前記接着層と前記レンズの凸部とが接して
いる領域の形状は、表示面内の位置に応じて変化しても
よい。

【００１６】本発明の第２の実施態様によると、表示パ
ネルと、前記表示パネルの観察者側に配置されたレンズ
シートを備えている表示装置の製造方法であって、前記
レンズシートは互いに平行に伸びている複数のレンズを
有しており、前記製造方法は、前記表示パネルを用意す
る工程と、前記表示パネルの前記観察者側に接着層を形
成する工程と、前記レンズシートの前記レンズのそれぞ
れの凸部が前記接着層に埋没するように、前記レンズシ
ートを前記接着層に貼り合わせる工程とを包含してお
り、前記レンズのそれぞれと前記接着層とが接している
領域が前記レンズのそれぞれの凸部の中心に対して非対
称な形状となるように、前記レンズシートおよび前記接
着層に圧力が加えられ、そのことにより上記目的を達成
する。

【００１７】本発明の一実施形態においては、前記レン
ズシートおよび前記接着層には、少なくとも、前記レン
ズのそれぞれが伸びている方向に垂直な方向に圧力が加
えられる。前記レンズシートおよび前記接着層は、前記
レンズのそれぞれが伸びている方向に対して所定の角度
をなす方向に圧力が加えられてもよい。あるいは、前記
レンズシートおよび前記接着層は、前記レンズのそれぞ
れが伸びている方向に対して実質的に垂直な方向に圧力
が加えられてもよい。

【００１８】好ましくは、前記レンズシートと前記接着
層とはローラによって貼り合わせられる。前記ローラ
は、前記レンズが伸びている方向に対して所定の角度を
なす方向に進んでもよく、あるいは、前記レンズが伸び
ている方向に実質的に垂直な方向に進んでもよい。

【００１９】本発明の一実施形態においては、前記接着
層は、外部からのエネルギーによって硬化状態が変化す
る接着材料から形成されており、前記接着層を前記表示
パネルの観察者側に形成する工程は、前記接着材料に外
部からのエネルギーを与える工程と、前記接着材料に前
記レンズシートを圧着する工程と、前記接着材料と前記
レンズシートとを貼り合わせた状態で、所定の硬さまで
前記接着材料を硬化する工程とを含んでいる。

【００２０】前記複数のレンズは、それぞれの凸部の中
心に対して非対称な断面形状を有していてもよい。

【００２１】前記複数のレンズは、それぞれの凸部の中
心に対して対称な断面形状を有しており、前記レンズと
前記接着層とへの加圧を、前記レンズのそれぞれの凸部
の中心に対して非対称に行ってもよい。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の表示装置においては、カ
マボコ状のレンチキュラー型レンズが互いに平行に伸び
るように配列されているレンズシートを、各レンズの凸
部と接着層とが接している接着領域がレンズ凸部の中心
に対して非対称な形状となるように表示装置の観察者側
に貼り合わせる。本明細書で、レンズの凸部の中心と
は、各レンズ凸部のレンズシート平坦面からもっとも離
れた部分（頂部）を通る、レンズシート平坦面に垂直な
線、または、この線の集合として形成される面を意味し
ている。図１３（ｂ）では、一点鎖線Ｃで示される線が
レンズ凸部の中心であり、一点鎖線Ｃを通って紙面に垂
直な面もレンズ凸部の中心であるといえる。なお、レン
ズ凸部の頂部が図１３（ｂ）では「レンズ中心点」とし
て示されている。

【００２３】また本発明では、各レンチキュラー型レン
ズが伸びている方向が表示装置の液晶セルの視野角方向
に対して垂直になるようにレンズシートを配置して、視
野角方向では接着領域の面積が小さくなり、逆視野角方
向では大きくなるように接着領域を設ける。これは、例
えば、レンズシートと接着層とを圧着する際に、図１１
に示すようにローラを進行させることによって実現する
ことができる。これにより、接着面積の小さい側では光
を屈折させる効果がより大きくなり、液晶セルの視野角
をより拡大するので、視野角特性は非対称に拡大するこ
とになるため、正面方向の輝度の低下を最小限に抑えつ
つ、階調反転を改善することが可能になる。

【００２４】以下、図面を参照しながら、本発明の実施
形態をより詳細に説明する。

【００２５】図１は、本発明の第１の実施形態に用いた
液晶表示装置の構成を示す断面図である。図１に示すよ
うに、本実施形態の液晶表示装置は、面光源１１、液晶
表示素子１０、積層フィルム１６、および光学フィルム
であるレンズシート（レンズフィルム）１５から構成さ
れている。

【００２６】液晶表示素子１０は、ガラスまたはプラス
チックなどから形成された透明基板上に薄膜トランジス
タ（以下、ＴＦＴと称する）と透明画素電極などがマト
リクス状に形成されたアクティブマトリクス基板１３
ａ、ガラスまたはプラスチックなどから形成された透明
基板上に透明電極とカラーフィルタとが形成された対向
基板１３ｂ、両基板の間に封止された表示媒体である液
晶１４、および両基板を挟むように配置された一対の偏
光板（偏光フィルム）１２ａ、１２ｂから構成される。

【００２７】本実施形態においては、液晶１４としてツ
イスト角が９０度のツイステッドネマティック液晶（以
下、ＴＮ液晶とする）を用いた。また、液晶表示素子１
０の画素数、サイズは種々あるが、本実施形態では、画
面サイズが対角２０インチ（縦：３０４．８ｍｍ 横：
４０６．４ｍｍ）であり、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素が図２（ａ）
に示すストライプ配列に配置されており、水平画素数６
４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）×垂直画素数４８０、画素ピッチは
水平方向Ｐｈが０．２１２ｍｍ、垂直方向Ｐｖが０．６
３５ｍｍの液晶表示素子を用いた。

【００２８】なお、カラーフィルタは対向基板上に設け
られている必要は無く、例えばアクティブマトリクス基
板１３ａの画素電極上に形成されていてもよい。

【００２９】このような液晶表示素子１０の観察者側に
位置する偏光板１２ｂの外側に、粘着層（接着層）１６
ｃ、透明体１６ｂおよび粘着層（接着層）１６ａからな
る積層フィルム１６を介してレンズシート１５が配置さ
れる。この積層フィルム１６はレンズシートを表示素子
１0の観察者側に貼り付けるためのものであるが、必ず
しも表示素子の観察者側の全面に設けられる必要はな
く、接着領域に相当する部分にのみ設けられてもよい。
しかし、全面に設ける方法が最も簡便である。

【００３０】本実施形態では、レンズシート１５とし
て、図３に示すように、複数の半円柱状（カマボコ型）
のレンチキュラーレンズを繰り返し形成したレンチキュ
ラーレンズシートを用いた。なお、図３ではレンズシー
トを参照符号「３０」で示しているが、これは図１のレ
ンズシート１５と同じものである。このレンチキュラー
レンズシート３０を、各レンチキュラーレンズが伸びて
いる方向が液晶表示素子の視野角方向に対して垂直にな
るように配置した。

【００３１】本実施形態では、レンチキュラーレンズシ
ート３０を以下のように作製した。まず、凹形状が繰り
返し形成された金型上に日本合成ゴム（株）社製の紫外
線硬化樹脂（Ｚ９００１ 屈折率ｎ＝１．５９）を滴下
した。続いて、紫外線硬化樹脂に１．０Ｊ／ｃｍ²の紫
外線を照射し、これにより基材３３上に凸部形状を転写
形成した。基材３３としては日本合成ゴム（株）社製の
アートンフィルムを用いた。このようにして、各レンズ
のピッチＰ１が約５０μｍ、高さｈが約１２μｍのレン
ズシートを形成した。

【００３２】なお、レンチキュラー型レンズのピッチ
は、表示素子の画素ピッチよりも小さいことが好まし
い。同程度の場合、レンチキュラー型レンズと表示素子
の画素との位置合わせが必要になるからである。

【００３３】次に、レンズシート３０の表面反射を防止
する目的で、各レンチキュラーレンズ３１上に全面に遮
光層３２を形成した。より具体的には、遮光層３２は、
黒色顔料を分散した有機材料を印刷法によりレンチキュ
ラーレンズ３１上に塗布し、これに紫外線を１．５Ｊ／
ｃｍ²照射して硬化させることにより形成した。このと
き、レンズシート３０の全光線透過率が７０％となるよ
うに、遮光層３２の膜厚をほぼ０．００５ｍｍにて形成
した。

【００３４】レンズシートの全光線透過率は、高い程、
液晶表示装置の輝度を上げることができるが、５０％以
上であれば液晶表示装置の輝度低下は問題にならない程
度であった。

【００３５】図４に、本実施形態で用いた面光源の構成
を示す。図４では図１の面光源１１を参照符号「４０」
で示している。

【００３６】本実施形態で用いた面光源４０はサイドラ
イト型の面光源であり、冷陰極管４１ａ、４１ｂ、冷陰
極管４１ａ、４１ｂのそれぞれに対して設けられたリフ
レクター４２ａ、４２ｂ、拡散反射シート４７、シルク
印刷４４が形成された導光体４３、光の出射方向側に配
置された拡散シート４５、およびＤＢＥＦフィルム４６
（３Ｍ株式会社製）により構成される。このような面光
源４０は、公知の方法によって作製され得るので、ここ
では説明を省略する。

【００３７】次に、本実施形態における積層フィルムを
説明する。

【００３８】図１に示すように、光学フィルム１５と液
晶表示素子の観察者側の偏光板１２ｂとを貼り付ける場
合に、例えば両面テープ等の粘着層（接着層）を偏光板
１２ｂ上に形成し、その上に光学フィルム１５を貼り付
けるという手順で貼り付けると、偏光板１２ｂ表面の凹
凸、特に波打ち状のうねりが光学フィルムに伝搬して光
学フィルム１５の表面にも凹凸の影響が及び、光学特性
のばらつきにつながってしまう。

【００３９】特に、本実施形態の場合、レンズシートの
凹凸面を粘着層側に配置し、レンズ先端部分が粘着層の
中に埋まる構成を採用している。通常の粘着層は、レン
ズシート材料の屈折率と同様の屈折率を有しているた
め、粘着層の中に埋まったレンズ先端部分は、もはやレ
ンズとしては充分に機能しない。言いかえると、レンズ
シートと粘着層との間に介在する空気層とレンズシート
との接触領域がレンズ効果に必要な屈折を生じさせる。
したがって、レンズ先端部と粘着層との接触面積の大小
およびその面内均一性がレンズ特性に重要な影響を及ぼ
す。

【００４０】このため、レンズシートの一部の領域にお
いて、レンズ先端部と粘着層との接触面積が相対的に大
きく、他の領域において、レンズ先端部と粘着層との接
触面積が相対的に小さくなると、レンズシートの光学特
性（レンズ特性）が画面内で歪んでしまうことになる。

【００４１】前述したように、偏光板などの平坦性に欠
ける下地の表面と光学シートの凹凸面とを粘着層を介し
て直接的に接着すると、偏光板の表面凹凸（うねり）が
レンズシートのレンズ先端部と粘着層との接触面積をシ
ート面内でばらつかせる。その結果、レンズシートのレ
ンズ特性が下地の凹凸やうねりを反映してばらつき、表
示むらの原因となる。

【００４２】これを防ぐために、本実施形態では、まず
所定の平坦性を有する透明支持体１６ｂと光学フィルム
１５とを粘着層１６ａを介して圧着し、粘着層１６ａを
所定の硬さ、すなわち光学フィルムと粘着フィルムとの
接着状態が変化しない程度の硬さにまで硬化してから、
光学フィルム１５と透明体１６とが貼り合わされた積層
フィルムを粘着層１６ｃが偏光板に対向するように貼り
合わせる。これにより、光学フィルム１５と粘着層１６
ａとの接触状態は、所定の平坦性を有する透明支持体１
６ｂによって一様に固定されるため、後の工程で偏光板
と貼り合わせられても、偏光板表面の波打ち状のうねり
等の凹凸が光学フィルム１５と粘着層１６ａとの接触状
態を変化させることなく、光学特性のばらつきによる表
示むらは発生しない。

【００４３】ここで透明支持体の平坦性について説明す
る。

【００４４】下記の表１に、光学フィルムを下地となる
フィルムに貼り合わせた場合に、下地フィルムの表面の
平坦性が光学フィルムに及ぼす影響を本願発明者らが調
べた結果を示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】ここで、平坦性Ｒｔは評価長さ内における
最深谷から最高山までの高さと定義する。表１からわか
るように、下地フィルムの平坦性Ｒｔが２μｍ以下であ
れば、下地フィルム表面の形状が光学フィルムの光学特
性に与える影響は許容範囲である。したがって、本発明
の製造方法では、平坦性Ｒｔが２μｍ以下である材料か
らなる透明支持体を用いる。なお、表１からわかるよう
に平坦性Ｒｔは、１．５μｍより小さいことが好まし
く、１μｍ以下であることが更に好ましい。

【００４７】これに対して、偏光板や位相差板のように
材料を一方向に延伸することによって作製されるフィル
ムは、表面に波打ち状のうねりが発生したりすることに
よって平坦性Ｒｔが２μｍを超える領域を含みうる。同
様に、プラスチック基板も平坦性Ｒｔが２μｍを超える
領域を含みうる。さらに、光学フィルムを貼り合わせる
対象となる面（偏光板や位相差板等の表面）の平坦性Ｒ
ｔが２μｍ以下であっても、光学フィルムを接着するた
めの粘着層には、２μｍを超える打痕や外力による変形
が生じうる場合がある。このため、平坦性Ｒｔが２μｍ
を超える領域を含みうる面に光学フィルムを貼り合わせ
る場合には、本発明の積層フィルムの製造方法が非常に
有効である。

【００４８】以下、図５〜図８を参照しながら、本発明
による積層フィルムの製造方法および表示装置の製造方
法を説明する。

【００４９】図５（ａ）は光学フィルム１５に貼り合わ
せる前の粘着フィルム５０の断面を示す図である。粘着
フィルム５０は、光学フィルムをフラットに支持するた
めの透明支持体５３と、その両側にそれぞれ形成された
粘着層５２、５４とを有している。粘着層５２、５４の
外側には、粘着層５２、５４をそれぞれ保護するための
透明セパレータ５１ａ、５１ｂがそれぞれ形成されてい
る。粘着層５２、５４のうち、少なくとも光学フィルム
が貼り合わせられる側の粘着層５２は、外部からエネル
ギーが与えられることによってその硬化状態が変化する
ような材料、例えば光硬化樹脂から形成される。さら
に、粘着層の材料、粘度等は、後に不均一な加圧によっ
て光学フィルムとの接着領域が非対称になるように選択
される。

【００５０】本実施形態では、透明支持体５３として厚
さが０．０７５ｍｍのＰＥＴフィルムを、粘着層５２に
光硬化性の樹脂を、粘着層５４にアクリル樹脂を用い
た。さらに透明セパレータ５１ａ、５１ｂとしては厚さ
０．０５ｍｍのＰＥＴフィルムを用いた。

【００５１】セパレータ５１ａ、５１ｂは、後述するレ
ンズシートとの貼り合わせ工程、偏光フィルムとの貼り
合わせ工程で発生する異物起因の欠陥を防止する目的を
なし、貼り合わせ工程直前に剥がされる。セパレータ５
１ａ、５１ｂの厚さは、上述した厚さに限定されるわけ
ではなく、例えば打痕による欠陥の個数をできるだけ少
なくするように選択される。

【００５２】下記表２に、セパレータの厚さと直径０．
１ｍｍ以上の欠陥の密度とを示す。

【００５３】

【表２】

【００５４】表２に示すように、打痕による欠陥の密度
はセパレータの厚さを変えることで変化し、欠陥数は液
晶表示素子の画面サイズにより変化する。画面サイズが
対角２０インチの液晶表示素子の場合、セパレータの厚
さが０．０２０ｍｍでは欠陥数が２５個にもなり、表示
品位が低下する。これに対して、セパレータの厚さを
０．０３５ｍｍ以上とすると欠陥数を１０個以下に抑え
ることができ、外観に影響が無い範囲に減少できる。

【００５５】上述の構成を有する粘着フィルム５０を、
以下のようにしてレンズシートに貼り合わせる。

【００５６】（１）まず、光硬化性樹脂からなる粘着層
５２を覆うセパレータ５１ａを剥がし（図５（ｂ））、
粘着層５２に光５ａを照射する（図５（ｃ））。セパレ
ータを剥離してから光を照射する理由は、粘着層の光感
度を向上させるためであり、セパレータを剥離する前に
紫外線を照射してもよい。ただし、その場合は、セパレ
ータでの紫外線吸収（約２０％程度）を考慮して光を照
射する必要がある。本実施形態では、メタルハライドラ
ンプを用い、紫外線５ａを照射した。このときの照射量
は、１．６Ｊ／ｍ²である。

【００５７】（２）次に、レンズシート５５を粘着層５
２に圧着する。本実施形態では、図５（ｄ）に示すよう
にローラ５ｂ、５ｃを用いたロールｔｏロール法によっ
てレンズシート５５を粘着層５２に圧着した。このと
き、図１２に示すようにローラ５ｂ、５ｃの進行方向
は、各レンチキュラー型レンズが伸びている方向に対し
て垂直な方向とした。この場合、図１３（ａ）に示すよ
うに、各レンズと接する部分の接着層にはαの方向に圧
力が発生する。その結果、レンズと接する部分の接着層
に不均一な圧力がかかり、その圧力で接着層が変形する
ので、図１３（ｂ）に示すように接着領域はレンズ凸部
の中心に対して非対称な形状となる。

【００５８】続いて、レンズシート５５が粘着層５２を
介して透明支持体５３に固定されるような硬さになるま
で粘着層５２を硬化させる。本実施形態では、レンズシ
ート５５が圧着された状態で、室温で２４時間放置する
ことにより粘着層５２を硬化した。このようにして、粘
着フィルムとレンズシートとの積層体５６が得られる
（図６（ｅ））。

【００５９】ここで、粘着層５２を硬化させる工程につ
いて説明する。

【００６０】粘着層５２は、材料や硬化条件等により、
そのゲル分率が変化し、またゲル分率に応じて偏光板の
波打ち状うねりがレンズシートに伝搬して表示品位を低
下させる程度も変化する。下記表３に粘着層のゲル分率
と偏光板表面の波打ち状うねりとの関係を示す。

【００６１】

【表３】

【００６２】表３から、ゲル分率が５０ｗｔ％（重量
％）以上であれば、偏光板表面の波打ち状うねりがレン
ズシートに与える影響を抑えて、許容できる表示品位を
実現することができることがわかる。本実施形態では、
室温で２４時間放置することによって、粘着層５２をゲ
ル分率７５ｗｔ％まで硬化させた。

【００６３】なおゲル分率の測定は、以下のようにして
行った。まず露光後に２４時間放置した粘着剤部分の重
量ｗ１を測定し、（本実施例ではｗ１＝０．１ｇ）、本
試料を酢酸エチル（５０ｃｃ）中に１２時間浸透させ
た。その後、酢酸エチルと試料とをろ過、乾燥（１１０
°３０分）し、室温中に３０分放置後、ゲル化した試料
の重量ｗ２を測定し、ｗ２／ｗ１×１００ｗｔ％をゲル
分率として求めた。

【００６４】（３）次に、もう一方のセパレータ５１ｂ
を剥がして（図６（ｆ））、積層体５６を偏光板５７ａ
と貼り合わせる。本実施形態では、図６（ｇ）に示すよ
うにローラ５ｂ、５ｃを用いて粘着層５４と偏光板５７
ａとを圧着した。

【００６５】（４）最後に、積層体５６と貼り合わされ
た偏光板５７ａ（図６（ｈ）参照）を液晶表示素子に貼
り合わせる。本実施形態では、図７（ｉ）に示すよう
に、液晶表示素子の観察者側の基板５８ａに偏光板５７
ａをローラ５ｂ、５ｃを用いて圧着した。これにより、
図７（ｊ）に示すように、表示媒体である液晶５９を挟
む一対の基板５８ａ、５８ｂの外側に偏光板５７ａ、５
７ｂが配置され、さらに液晶表示素子の観察者側に位置
する偏光板５７ａの観察者側に粘着フィルムを介してレ
ンズシート５５が配置された構成を有する液晶表示装置
が得られた。

【００６６】なお、レンズシート、偏光板、および液晶
表示素子を貼り合わせる工程は上述した工程には限定さ
れない。レンズシートを偏光板に貼り合わせる前に、レ
ンズシートと粘着フィルムとを圧着し、レンズシートと
粘着フィルム５０との間に介在する粘着層を充分に硬化
させることによってレンズシートと粘着層の接着状態が
変化しないようにレンズシートを固定することができて
いれば、後の工程で粘着フィルムを介してレンズシート
を偏光板に貼り合わせたとしても、偏光板表面の凹凸形
状、特に波打ち状のうねりが光学フィルムにおける光学
特性の面内分布を変化させて表示品位に悪影響を及ぼす
ことを緩和することができる。したがって、例えば、図
８（ｉ’）および（ｊ）に示すように、液晶表示素子の
観察者側の基板５８ａに偏光板５７ａを予め貼り合わせ
ておき、その偏光板５７ａ上に、レンズシート５５およ
び粘着フィルムからなる積層体を圧着することによって
貼り合わせてもよい。

【００６７】また粘着層５４は、粘着フィルム５０の透
明支持体５３上にではなく、偏光板５７ａの表面上に形
成してもよい。この場合も、レンズシート５５と粘着フ
ィルム５０とを貼り合わせ、レンズシート５５が望まし
い接着状態で固定されるように粘着層５２を充分に硬化
させてから、レンズシート５５と粘着フィルム５０との
積層体を偏光板５７ａに貼り合わせる。これによって、
偏光板５７ａの表面の凹凸形状、特に波打ち状のうねり
がレンズシート５５の表面に影響を及ぼすことを緩和す
ることができる。

【００６８】以上説明したように、本実施形態では、レ
ンズシート５５と粘着層５２との接着領域が、レンズシ
ート５５の各レンチキュラー型レンズの凸部の中心に対
して階調反転が生じやすい視野角方向側で小さく、逆視
野角方向側で大きくなるような非対称な形状としてい
る。したがって、視野角特性を非対称に拡大することが
できた。

【００６９】なお、本実施形態では、透明支持体の両側
に粘着層が形成された積層フィルム(粘着フィルム)を用
いてレンズシートを液晶表示素子に貼り付けている。し
かし、レンズシートを接着層に圧着する際に図１３
（ａ）のαの方向に圧力が生じさえすればよく、例えば
接着層を印刷や転写等の方法によって液晶表示素子の観
察者側表面に形成してもよい。

【００７０】また、図５（ｄ）ではローラ５ｂ、５ｃの
進行方向を各レンチキュラーレンズの伸びている方向と
垂直な方向としている。しかしローラの進行方向はこれ
には限られない。レンチキュラー型レンズを接着層に圧
着する際に、図１３（ａ）に示すαの方向に圧力がかか
りさえすればよい。したがって、ローラの進行方向は、
各レンチキュラー型レンズの伸びている方向と平行でな
ければ、つまり各レンチキュラー型レンズの伸びている
方向に対して０度ではない所定の角度をなしている方向
であれば、どのような方向でもよい。

【００７１】上述したようにして作製した本実施形態の
液晶表示装置について、輝度特性を、レンズシートを配
置しない従来の液晶表示装置と比較した。その結果を図
９に示す。

【００７２】図９は、画面上下方向（各レンチキュラー
レンズが伸びている方向に垂直な方向）での液晶表示装
置の輝度特性を示している。この図において、太実線が
本実施形態の液晶表示装置の特性を示し、細い実線が従
来のＴＮ液晶表示装置、すなわちレンズシートが配置さ
れていない液晶表示装置の特性を示す。輝度特性の測定
は、液晶表示装置に電圧信号を印加することで白・黒表
示を行い、画面上下方向の輝度を視野角測定装置により
測定し求めた。また輝度特性の測定は、各構成における
液晶表示装置の正面方向輝度にて規格化を行った。

【００７３】図９に示すように、本実施形態の液晶表示
装置では、従来の液晶表示装置に比べ、視野角特性が非
対称に拡大している。その結果、良好な接着状態と正面
の表示品位を保ち、階調反転が改善した広視野角液晶表
示装置が得られた。

【００７４】以上説明したように、本実施形態の液晶表
示装置では、透明支持体上に形成された光硬化性の粘着
層に光照射を行ってからレンズシートを粘着層に圧着
し、この状態でレンズシートと粘着層との接着状態が固
定されるような硬さになるまで放置して粘着層を硬化す
る。その後、充分な硬さとなった粘着層を介して透明支
持体に固定されたレンズシートを、粘着層を介して偏光
板に貼り合わせる。これにより、偏光板表面の凹凸、特
に波打ち状のうねりが光学フィルムの表面状態に悪影響
を及ぼすことを抑えることができるとともに、光学フィ
ルムを剥離なく固定、接着することができる。

【００７５】また、光学フィルムあるいは偏光板が圧着
される粘着層上に所定の厚さのセパレータを設けてお
き、光学フィルムあるいは偏光板を貼り合わせる直前に
セパレータを剥がすようにすることによって、打痕や外
力による変形を減らすことができ、表示欠陥の少ない液
晶表示装置を提供することができる。

【００７６】なお、本実施形態では、レンズシートにレ
ンチキュラーレンズシートを用いたが、レンズの形状は
これに限定されるわけではなく、視角の広げたい方向に
合わせてレンズの形状を変えることが好ましい、例え
ば、全方位方向の視角を広げたい場合には、半球状のマ
イクロレンズを多数形成したシートを用いることができ
るし、左右方向の視角を広げたい場合には、画面縦方向
と平行にレンズアレイを配置したシートを用いることが
できる。

【００７７】また、本実施形態では、レンズシートとし
て、各レンチキュラー型レンズの形状がレンズ凸部の中
心に対して対称のものを用い、レンズシートを接着層を
圧着する際にレンズ凸部の中心に対して不均一な圧力を
加えることによって、レンズ凸部の中心に対して非対称
な形状の接着領域を実現している（図１３（ｂ））。し
かし、本発明はこれには限らず、各レンチキュラー型レ
ンズの形状がレンズ凸部の中心に対して非対称であるよ
うなレンズシートを使用してもよい。

【００７８】また、レンズシートを接着層に圧着する際
に、図１３（ａ）のαの方向から加えられる圧力の大き
さを、表示面内の位置に応じて変えてもよい。例えば、
観察者が表示を見る方向に応じて、各レンチキュラー型
レンズと接着層との接着領域の形状の非対称さが変化す
るように圧力をかけてレンズシートと接着層とを圧着す
ることによって、より好ましい視野角特性を実現するこ
とができる。

【００７９】また、透明支持体の材料は、ＰＥＴに限定
されるわけではなく、ＰＣ（ポリカーボネイト）、ＰＭ
ＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＴＡＣ（トリアセ
チルセルロース）等の透明樹脂材料を用いても良い。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の表示装置
によれば、レンチキュラー型レンズが互いに平行に伸び
ているレンズシートを、各レンズと接着層との接着領域
がレンズ凸部の中心に対して非対称になるように、接着
層に貼り付けている。これにより、表示装置の視野角特
性を非対称に改善することができる。

【００８１】また、接着領域が、表示装置の視野角方向
側で小さく、逆視野角方向側で大きくなるような形状と
することにより、正面における輝度の低下をおさえつ
つ、視野角方向における階調反転を改善することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における液晶表示装置の概
略構成を示す図である。

【図２】Ｒ、Ｇ、Ｂ画素の配置例を示す図である。

【図３】本発明の一実施形態におけるレンズシートの構
成を示す図である。

【図４】本発明の一実施形態における面光源の構成を示
す図である。

【図５】本発明の一実施形態における液晶表示装置の作
製工程を示す図である。

【図６】本発明の一実施形態における液晶表示装置の作
製工程を示す図である。

【図７】本発明の一実施形態における液晶表示装置の作
製工程を示す図である。

【図８】本発明の一実施形態における液晶表示装置の作
製工程の改変の例を示す図である。

【図９】本発明の一実施形態における液晶表示装置の輝
度を示す図である。

【図１０】液晶層の厚さ方向の中央付近における液晶分
子の立ち上がりと視野角方向とを説明する図である。

【図１１】レンズシートの各レンズが伸びる方向、ロー
ラ進行方向および視野角方向の関係を示す図である。

【図１２】ローラ進行方向を示す図である。

【図１３】各レンズ凸部に加わる圧力と、レンズ凸部と
接着層との接着領域の形状を示す図である。

【符号の説明】 ５ａ 光 ５ｂ、５ｃ ローラ １０ 液晶表示素子 １１ 面光源 １２ａ、１２ｂ 偏光板 １３ａ、１３ｂ 基板 １４ 液晶 １５ レンズシート １６ 透明体 １６ａ、１６ｃ 粘着層 １６ｂ 透明支持体 ５１ａ、５１ｂ セパレータ ５２、５４ 粘着層 ５３ 透明支持体 ５５ レンズシート ５６ 積層フィルム ５７ａ、５７ｂ 偏光板 ５８ａ、５８ｂ 基板 ５９ 液晶

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H042 BA04 BA15 BA20 2H091 FA08X FA08Z FA23X FA28X FA29X FC01 FC18 FC29 FD03 FD15 FD18 GA17 LA19 5G435 AA00 BB12 BB15 EE25 EE33 FF01 FF05 GG02 GG25 KK07

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示パネルと、前記表示パネルの観察者
   側に配置されたレンズシートとを備えている表示装置で
   あって、 前記レンズシートは、互いに平行に伸びている複数のレ
   ンズを有しており、前記レンズのそれぞれの凸部は接着
   層を介して前記表示パネルの観察者側に貼り合わせられ
   ており、 前記接着層と前記レンズの凸部とが接している領域が、
   該レンズ凸部の中心に対して非対称な形状であることを
   特徴とする、表示装置。
2. 【請求項２】 前記レンズは、凸部の中心に対して非対
   称な形状を有していることを特徴とする、請求項１に記
   載の表示装置。
3. 【請求項３】 前記レンズは、凸部の中心に対して実質
   的に対称な形状を有しており、 前記接着層は、前記レンズの凸部との前記接触領域が非
   対称な形状を有するように形成されていることを特徴と
   する、請求項１に記載の表示装置。
4. 【請求項４】 前記接着層と前記レンズの凸部とが接し
   ている領域の形状は、表示面内の位置に応じて変化する
   ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１つに記
   載の表示装置。
5. 【請求項５】 表示パネルと、前記表示パネルの観察者
   側に配置されたレンズシートを備えている表示装置の製
   造方法であって、前記レンズシートは互いに平行に伸び
   ている複数のレンズを有しており、前記製造方法は、 前記表示パネルを用意する工程と、 前記表示パネルの前記観察者側に接着層を形成する工程
   と、 前記レンズシートの前記レンズのそれぞれの凸部が前記
   接着層に埋没するように、前記レンズシートを前記接着
   層に貼り合わせる工程と、を包含しており、 前記レンズのそれぞれと前記接着層とが接している領域
   が、前記レンズのそれぞれの凸部の中心に対して非対称
   な形状となるように、前記レンズシートおよび前記接着
   層に圧力が加えられることを特徴とする、表示装置の製
   造方法。
6. 【請求項６】 前記レンズシートおよび前記接着層に
   は、少なくとも、前記レンズのそれぞれが伸びている方
   向に垂直な方向に圧力が加えられることを特徴とする、
   請求項５に記載の表示装置の製造方法。
7. 【請求項７】 前記レンズシートおよび前記接着層は、
   前記レンズのそれぞれが伸びている方向に対して所定の
   角度をなす方向に圧力が加えられることを特徴とする、
   請求項５に記載の表示装置の製造方法。
8. 【請求項８】 前記レンズシートおよび前記接着層は、
   前記レンズのそれぞれが伸びている方向に対して実質的
   に垂直な方向に圧力が加えられることを特徴とする、請
   求項５に記載の表示装置の製造方法。
9. 【請求項９】 前記レンズシートと前記接着層とはロー
   ラによって貼り合わせられ、前記ローラは、前記レンズ
   が伸びている方向に対して所定の角度をなす方向に進む
   ことを特徴とする、請求項５に記載の表示装置の製造方
   法。
10. 【請求項１０】 前記レンズシートと前記接着層とはロ
    ーラによって貼り合わせられ、前記ローラは、前記レン
    ズが伸びている方向に実質的に垂直な方向に進むことを
    特徴とする、請求項５に記載の表示装置の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記接着層は、外部からのエネルギー
    によって硬化状態が変化する接着材料から形成されてお
    り、 前記接着層を前記表示パネルの観察者側に形成する工程
    は、 前記接着材料に外部からのエネルギーを与える工程と、 前記接着材料に前記レンズシートを圧着する工程と、 前記接着材料と前記レンズシートとを貼り合わせた状態
    で、所定の硬さまで前記接着材料を硬化する工程と、を
    含んでいることを特徴とする、請求項５から１０のいず
    れか１つに記載の表示装置の製造方法。
12. 【請求項１２】 前記複数のレンズは、それぞれの凸部
    の中心に対して非対称な断面形状を有していることを特
    徴とする、請求項５から１１のいずれか１つに記載の製
    造方法。
13. 【請求項１３】 前記複数のレンズは、それぞれの凸部
    の中心に対して対称な断面形状を有しており、 前記レンズと前記接着層とへの加圧を、前記レンズのそ
    れぞれの凸部の中心に対して非対称に行うことを特徴と
    する、請求項５から１１のいずれか１つに記載の表示装
    置の製造方法。