JP2012103489A - Protective film, polarizing plate, liquid crystal display panel, and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、偏光子と接着されて液晶表示パネル用の偏光板をなすようになる偏光板用の保護フィルムに係り、とりわけ、液晶表示パネルへ入射した光の進行方向を変化させ得る保護フィルムに関する。また、本発明は、このような保護フィルムを含む偏光板、並びに、この偏光板を含む液晶表示パネルおよび表示装置に関する。 The present invention relates to a protective film for a polarizing plate that is bonded to a polarizer to form a polarizing plate for a liquid crystal display panel, and more particularly to a protective film that can change the traveling direction of light incident on the liquid crystal display panel. . Moreover, this invention relates to the polarizing plate containing such a protective film, and the liquid crystal display panel and display apparatus containing this polarizing plate.
今日、液晶表示パネルと、液晶表示パネルを背面側から照明する面光源装置と、を含んでなる表示装置が広く普及している。 Today, display devices including a liquid crystal display panel and a surface light source device that illuminates the liquid crystal display panel from the back side are widely used.
図１６に示すように、面光源装置は、発光体を含んだ光源と、発光体からの光の進行方向を変化させるための多数の光学シートと、を含んでおり、所望の光学特性で液晶表示パネルを照明することができるように設計されている。図１６に示された面光源装置の一例では、光源２５の発光体２６の側から順に、拡散板Ａ、下拡散シートＢ、集光シートＣおよび上拡散シートＤが設けられている。このうち、集光シートＣは、光の進行方向を正面方向へ絞り込み正面方向輝度を向上させる機能（集光機能）を有している。一方、拡散板Ａ、下拡散シートＢおよび上拡散シートＤは、光源２５の発光体２６からの光を拡散させて発光体２６の像を隠す（目立たなくさせる）光拡散機能を有している。
As shown in FIG. 16, the surface light source device includes a light source including a light emitter and a large number of optical sheets for changing the traveling direction of light from the light emitter, and liquid crystal with desired optical characteristics. Designed to illuminate the display panel. In the example of the surface light source device shown in FIG. 16, a diffusion plate A, a lower diffusion sheet B, a condensing sheet C, and an upper diffusion sheet D are provided in order from the
一方、図１６に示されているように、液晶表示パネルは、画素毎に液晶の配向を制御し得る液晶セル１１と、液晶セルの入光側に配置された入光側の偏光板（以下において、下偏光板とも呼ぶ）１３と、液晶セル１１の出光側に配置された出光側の偏光板（以下において、上偏光板とも呼ぶ）１２と、を有している。一対の偏光板１２，１３は、特定の偏光成分の光を透過させ、前記特定の偏光成分以外の成分の光を吸収する偏光子と、偏光子に接着され偏光子を保護する保護フィルムと、を有している。
On the other hand, as shown in FIG. 16, the liquid crystal display panel includes a
このうち保護フィルムは、通常、コスト上の制約から単なる透光性フィルムとして形成されており、透過光に対して積極的に光学的作用を及ぼすことはない。また、光学的機能を付与された保護フィルムが存在しない訳ではないが、偏光子との接着性や偏光子を保護する保護機能を考慮すると、実際上、保護フィルムの偏光子に対面しない側の面を単にマット面化したといった程度にとどまっている（例えば、特許文献１）。 Of these, the protective film is usually formed as a simple translucent film due to cost constraints, and does not positively affect the transmitted light. In addition, a protective film with an optical function does not exist, but considering the adhesive function with the polarizer and the protective function to protect the polarizer, the protective film on the side that does not actually face the polarizer The surface is merely a mat surface (for example, Patent Document 1).
しかしながら、保護フィルムの一方の表面をマット面化する程度では、保護フィルムに十分な拡散機能を付与することはできない。その一方で、光の進行方向を積極的に変化させる機能を保護フィルムに付与することができれば、表示装置の輝度特性や視野角特性についての設計の自由度を格段に向上させることができる。 However, a sufficient diffusion function cannot be imparted to the protective film to the extent that one surface of the protective film is matted. On the other hand, if the function of actively changing the traveling direction of light can be imparted to the protective film, the degree of freedom in designing the luminance characteristics and viewing angle characteristics of the display device can be significantly improved.
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、液晶表示パネルへ入射した光の進行方向を変化させ得る保護フィルムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and an object thereof is to provide a protective film that can change the traveling direction of light incident on a liquid crystal display panel.
ところで、面光源装置（表示装置）に多数の光学シートが含まれることに起因して、種々の問題が生じている。まず、光学シートの数量が増えると、表示装置の製造コストが直接的に上昇してしまう。また、面光源装置（表示装置）に多数の光学シートが含まれる場合、面光源装置の組み立て時に行う光学シート間の位置決めや、光学シートと発光体との間での位置決めが煩雑となり、このことも、表示装置の製造コストを上昇させてしまう原因となる。 By the way, various problems have arisen because the surface light source device (display device) includes a large number of optical sheets. First, as the number of optical sheets increases, the manufacturing cost of the display device directly increases. In addition, when the surface light source device (display device) includes a large number of optical sheets, positioning between the optical sheets performed when the surface light source device is assembled and positioning between the optical sheet and the light emitter are complicated. This also increases the manufacturing cost of the display device.
また、各光学シートは、入射光を全て透過させるわけでなく、入射光の一部は光学シートで反射される。光学シートで反射した光は、発光体２６の背面に設けられた反射板２１（図１６参照）或いは他の光学シートで反射され、再利用され得る。しかしながら、各光学シートでの反射の度に、光の一部が吸収されてしまう。このような反射損失は、光学シートの数量が一枚増えるだけで、大幅に上昇してしまう。すなわち、面光源装置（表示装置）に多数の光学シートが含まれる場合、光源の発光体で発光される光の利用効率が著しく低下してしまう。
Further, each optical sheet does not transmit all incident light, and a part of the incident light is reflected by the optical sheet. The light reflected by the optical sheet can be reflected by the reflecting plate 21 (see FIG. 16) provided on the back surface of the
さらに、発光体からの発熱により、光学シートが加熱され、当該光学シートには曲がり、撓み、反り等の変形が生じ得る。このとき、多数の光学シートが設けられている面光源装置（表示装置）では、隣り合う光学シート同士が接触または擦れ合うこともある。光学シート同士が密着している箇所は、もはや期待した光学機能を発揮することができず、さらに、密着箇所が視認されてしまうこともある。また、光学シート同士が擦れ合うと、光学シートに傷が生じたり、さらには、カスが生じることもあり、著しく表示画質が劣化することになる。 Furthermore, the optical sheet is heated by heat generated from the light emitter, and the optical sheet may be bent, bent, warped, or the like. At this time, in a surface light source device (display device) provided with a large number of optical sheets, adjacent optical sheets may contact or rub against each other. The portion where the optical sheets are in close contact with each other can no longer exhibit the expected optical function, and the close contact portion may be visually recognized. In addition, when the optical sheets are rubbed with each other, the optical sheets may be scratched, and further, residue may be generated, and the display image quality is remarkably deteriorated.
そして、本発明によって、従来の面光源装置に組み込まれていた多数の光学シートの一以上を削減することができれば、多数の光学シートの存在に起因した以上の問題を軽減または解消することができ、非常に都合が良い。 If one or more of the many optical sheets incorporated in the conventional surface light source device can be reduced by the present invention, the above problems caused by the existence of the many optical sheets can be reduced or eliminated. Very convenient.
本発明による保護フィルムは、
偏光子と接着されて液晶表示パネル用の偏光板をなすようになる偏光板用の保護フィルムであって、
当該保護フィルムの前記偏光子に対面する側とは反対側の面をなす複数の単位光学要素を備え、
前記複数の単位光学要素は一方向に配列され、且つ、各単位光学要素は、その配列配向に交差する方向に延び、
各単位光学要素は、一対の側面と、前記一対の側面を接続する頂面と、を有する。
The protective film according to the present invention is
A protective film for a polarizing plate that is bonded to a polarizer to form a polarizing plate for a liquid crystal display panel,
A plurality of unit optical elements forming a surface opposite to the side facing the polarizer of the protective film;
The plurality of unit optical elements are arranged in one direction, and each unit optical element extends in a direction crossing the arrangement orientation,
Each unit optical element has a pair of side surfaces and a top surface connecting the pair of side surfaces.
本発明による保護フィルムにおいて、保護フィルムのフィルム面に沿った単位光学要素の幅は、当該保護フィルムのフィルム面への法線方向に沿って前記偏光子から離間するに従って、狭くなるようにしてもよい。 In the protective film according to the present invention, the width of the unit optical element along the film surface of the protective film may be narrowed as the distance from the polarizer increases along the normal direction to the film surface of the protective film. Good.
本発明による保護フィルムにおいて、保護フィルムのフィルム面への法線方向と単位光学要素の配列方向との両方向に平行な断面において、一対の側面は、保護フィルムのフィルム面への法線方向と平行な軸を中心として、対称的な構成を有していてもよい。 In the protective film according to the present invention, in a cross section parallel to both the normal direction to the film surface of the protective film and the arrangement direction of the unit optical elements, the pair of side surfaces are parallel to the normal direction to the film surface of the protective film. You may have a symmetrical structure centering on an axis.
本発明による保護フィルムにおいて、保護フィルムのフィルム面への法線方向と単位光学要素の配列方向との両方向に平行な断面において、各単位光学要素の断面形状は、三角形形状の一つの角とその周囲を取り除いた形状となっていてもよい。 In the protective film according to the present invention, in the cross section parallel to both the normal direction to the film surface of the protective film and the arrangement direction of the unit optical elements, the cross-sectional shape of each unit optical element is one corner of the triangular shape and its corner The shape may be removed from the periphery.
本発明による保護フィルムにおいて、前記各単位光学要素は、断面台形形状となっていてもよい。 In the protective film according to the present invention, each unit optical element may have a trapezoidal cross section.
本発明による保護フィルムにおいて、前記保護フィルムは、樹脂材料中に分散された拡散成分を含んでいてもよい。 In the protective film according to the present invention, the protective film may include a diffusion component dispersed in the resin material.
本発明による保護フィルムにおいて、前記保護フィルムは、樹脂材料からなる主部および前記主部中に分散された前記拡散成分を有する光拡散層と、前記拡散成分が分散されていない樹脂層と、を含んでいてもよい。このような本発明による保護フィルムにおいて、前記光拡散層は、前記樹脂層よりも前記偏光子の側に配置されていてもよい。また、このような本発明による保護フィルムにおいて、前記光拡散層の前記主部と前記樹脂層との間に、光学界面が存在しないようにしてもよい。 In the protective film according to the present invention, the protective film includes a main part made of a resin material, a light diffusion layer having the diffusion component dispersed in the main part, and a resin layer in which the diffusion component is not dispersed. May be included. In such a protective film according to the present invention, the light diffusion layer may be disposed closer to the polarizer than the resin layer. In the protective film according to the present invention, an optical interface may not be present between the main portion of the light diffusion layer and the resin layer.
本発明による保護フィルムにおいて、前記保護フィルムは、押し出し加工によって製造された押し出し材であってもよい。 In the protective film according to the present invention, the protective film may be an extruded material manufactured by an extrusion process.
本発明による保護フィルムにおいて、ヘイズ値が６０％以上９０％以下であってもよい。 In the protective film according to the present invention, the haze value may be 60% or more and 90% or less.
本発明による保護フィルムにおいて、温度４０℃、湿度９０％ＲＨ、２４時間での透湿度が、１０g/m2・24hr以上であってもよい。 In the protective film according to the present invention, the moisture permeability at a temperature of 40 ° C., a humidity of 90% RH, and 24 hours may be 10 g / m 2 · 24 hr or more.
本発明による偏光板は、
偏光子と、
前記偏光子と接合された保護フィルムと、を備え、
保護フィルムは、上述した本発明による保護フィルムのいずれかである。
The polarizing plate according to the present invention is
A polarizer,
A protective film bonded to the polarizer,
The protective film is any of the protective films according to the present invention described above.
本発明による液晶表示パネルは、
上述した本発明による偏光板を備える。
The liquid crystal display panel according to the present invention comprises:
The polarizing plate according to the present invention described above is provided.
本発明による表示装置は、上述した本発明による液晶表示パネルを備える。 The display device according to the present invention includes the above-described liquid crystal display panel according to the present invention.
本発明による表示装置において、
前記液晶表示パネルに対向して、複数の発光体が設けられ、
前記複数の発光体は、前記単位光学要素の配列方向と平行な方向に、配列されていてもよい。
In the display device according to the present invention,
A plurality of light emitters are provided facing the liquid crystal display panel,
The plurality of light emitters may be arranged in a direction parallel to the arrangement direction of the unit optical elements.
本発明による表示装置において、
前記液晶表示パネルに対向して、導光板が設けられ、
前記単位光学要素の配列方向と平行な方向から前記導光板の側面に対面する位置に発光体が設けられていてもよい。
In the display device according to the present invention,
Opposing the liquid crystal display panel, a light guide plate is provided,
A light emitter may be provided at a position facing the side surface of the light guide plate from a direction parallel to the arrangement direction of the unit optical elements.
本発明によれば、偏光板用の保護フィルムによって、液晶表示パネルへ入射した光の進行方向を変化させることができる。このため、表示装置の輝度特性や視野角特性についての設計の自由度を格段に向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the advancing direction of the light which injected into the liquid crystal display panel can be changed with the protective film for polarizing plates. For this reason, the freedom degree of design about the brightness | luminance characteristic and viewing angle characteristic of a display apparatus can be improved significantly.
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, for the sake of illustration and ease of understanding, the scale, the vertical / horizontal dimension ratio, and the like are appropriately changed and exaggerated from those of the actual ones.
図１〜図５は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図１は表示装置および液晶表示パネルの概略構成を示す斜視図である。図２は、液晶表示パネルの偏光板を示す斜視図であり、図３は、表示装置および液晶表示パネルの作用を説明する図であり、図４は、偏光板（下偏光板）の保護フィルムの作用を説明する図である。図５は、偏光板（下偏光板）に含まれる保護フィルムの製造方法を説明するための図である。 1 to 5 are diagrams for explaining an embodiment according to the present invention. Among these, FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a display device and a liquid crystal display panel. 2 is a perspective view showing a polarizing plate of a liquid crystal display panel, FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the display device and the liquid crystal display panel, and FIG. 4 is a protective film for a polarizing plate (lower polarizing plate). It is a figure explaining the effect | action of. FIG. 5 is a diagram for explaining a method for producing a protective film contained in a polarizing plate (lower polarizing plate).
図１に示された表示装置１０は、液晶表示装置であって、液晶表示パネル１５と、液晶表示パネル１５の背面側（観察者側とは反対側）に配置された光源２５と、光源２５を背面側から覆う反射板２１と、を有している。光源２５は、複数の発光体２６を含んでおり、液晶表示パネル１５を背面側から照明する。一方、液晶表示パネル１５は、光源２５の発光体２６で発光された光の透過または遮断を画素毎に制御するシャッターとして機能し、画像を形成する装置である。
A
液晶表示パネル１５は、詳しくは後述するように、一対の偏光板１２，４０と、一対の偏光板間に配置された液晶セル１１と、を有している。このうち、液晶表示パネル１５の一対の偏光板のうちの入光側の偏光板４０と、光源２５をなす発光体２５と、によって、光学モジュール２０が形成されている。なお、以下においては、液晶表示パネル１５に含まれる一対の偏光板を区別するため、表示装置１０の配置状態に関係なく、入光側の偏光板４０の偏光板を下偏光板と呼び、出光側の偏光板１２を上偏光板と呼ぶ。
As will be described in detail later, the liquid
この表示装置１０は、直下型の液晶表示装置として構成されている。とりわけ図示された表示装置１０の例では、光源２５をなす発光体２６が、液晶表示パネル１５と正面方向ｎｄに直面する位置に、配置されている。すなわち、光源２５をなす発光体２６は、液晶表示パネル１５の最入光側に位置する下偏光板４０と正面方向ｎｄに直面する位置に、配置されている。したがって、光源２５をなす発光体２６と、液晶表示パネル１５の最入光側に位置する下偏光板４０と、の間には、他の部材が介在しておらず、発光体２６で発光された光は、直接、下偏光板４０に入射するようになる。
The
光源２５をなす発光体２６として、種々の既知な発光体、例えば冷陰極管を用いることができる。ただし、図示する例では、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）２６によって光源２５が構成されている。図１から理解され得るように、多数の発光体２６は、仮想平面上に二次元的に配置されている。すなわち、多数の発光体２６が、仮想平面上において、一方向のみに配列されているのではなく、平面的な広がりを持って配置されている。とりわけ、図１に示す例において、光源２５をなす発光体２６は、第１の配列方向ｄ１に並べられるとともに、当該第１の配列方向と直交する第２の配列方向ｄ２にも並べられるようにして、配置されている。
Various known light emitters such as cold cathode fluorescent lamps can be used as the
また、反射板２１は、光源２５の発光体２６で発光された光を液晶表示パネル１５の側へ向けるための部材である。反射板２１の少なくとも内側表面は、例えば金属等の高い反射率を有する材料からなっている。
The reflecting
なお、本明細書において、「出光側」とは、進行方向を折り返されることなく光源２５の発光体２６から液晶表示パネル１５を経て観察者へ向かう光の進行方向における下流側（観察者側、図１においては紙面の上側）のことであり、「入光側」とは、進行方向を折り返されることなく光源２５の発光体２６から液晶表示パネル１５を経て観察者へ向かう光の進行方向における上流側のことである。
In the present specification, the “light exit side” refers to the downstream side in the traveling direction of light from the
また、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」はフィルムや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。一具体例として、「保護フィルム」には、「保護シート」と呼ばれる部材も含まれる。 Further, in the present specification, the terms “sheet”, “film”, and “plate” are not distinguished from each other only based on the difference in names. Therefore, for example, a “sheet” is a concept including a member that can also be called a film or a plate. As a specific example, the “protective film” includes a member called a “protective sheet”.
さらに、本明細書において、「シート面（フィルム面、板面）」とは、対象となるシート状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材の平面方向と一致する面のことを指す。そして、本実施の形態においては、液晶表示パネル１５のパネル面、下偏光板４０の板面、後述する保護フィルム５０のフィルム面、後述する保護フィルム５０の本体部の入光側面５５ｂ等は、互いに平行となっている。また、本明細書において、「正面方向」とは、表示装置１０の表示面１０ａへの法線方向ｎｄと平行な方向のことを指し、本実施の形態においては、下偏光板４０の板面への法線方向と平行となっている。
Further, in this specification, the “sheet surface (film surface, plate surface)” is the same as the planar direction of the target sheet-like member when the target sheet-like member is viewed as a whole and globally. It refers to the surface to be used. In the present embodiment, the panel surface of the liquid
さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、「平行」、「直交」、「対称」等の用語については、厳密な意味に縛られることなく、同様の光学的機能を期待し得る程度の誤差を含めて解釈することとする。 Further, terms used in the present specification for specifying shapes and geometric conditions, for example, terms such as “parallel”, “orthogonal”, and “symmetric” are not limited to strict meanings, Interpretation will be made including errors to the extent that an expected function can be expected.
次に、液晶表示パネル１５について説明する。液晶表示パネル１５は、上述したように、一対の偏光板１２，４０と、一対の偏光板１２，４０の間に配置された液晶セル１１と、を有している。このうち偏光板１２，４０は、入射した光を直交する偏光成分に分解し、一方の偏光成分を透過させ、もう一方の偏光成分を吸収する機能（吸収型の偏光分離機能）を有している。
Next, the liquid
一方、液晶セル１１は、一対の透明基板と、この透明基板間に設けられた液晶層と、を有している。液晶層に対して、一つの画素を形成する領域毎に、電界印加がなされ得るようになっている。そして、電界印加された液晶層の配向は変化するようになる。入光側に配置された下偏光板４０を透過した特定方向（透過軸と平行な方向）の偏光成分は、一例として、液晶セル１１のうちの電界印加されている液晶層の領域を通過する際にその偏光方向を９０°回転させ、電界印加されていない液晶層を通過する際にその偏光方向を維持する。このため、液晶層の各領域への電界印加の有無によって、下偏光板４０を透過した特定方向の偏光成分が、下偏光板４０の出光側に配置された上偏光板１２をさらに透過するか、あるいは、上偏光板１２で吸収されて遮断されるか、を制御することができる。
On the other hand, the
ここで、図２および図３を参照して、下偏光板４０についてさらに詳述しておく。下偏光板４０は、吸収型の偏光分離機能を発揮し得る偏光子４１と、偏光子４１と接着された保護フィルム５０と、を有している。図３に示すように、保護フィルム５０は、液晶セル１１に対面しない側から、言い換えると入光側から偏光子４１に積層されており、偏光子４１を外部から保護するようになっている。
Here, the lower
また、偏光子４１および保護フィルム５０に隣接するようにして偏光子４１および保護フィルム５０の間に位置し、偏光子４１および保護フィルム５０を互いに接着する接着層（図示せず）を、設けるようにしてもよい。偏光子４１および保護フィルム５０の密着性を高めるための接着層は、従来からある種々の接着剤を用いて形成され得る。一具体例として、例えばポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする水性接着剤を用いて接着層を形成することができる。なお、本明細書における接着は、粘着や糊付けを含む概念であり、同様に、本明細書における接着剤とは、粘着剤や糊を含む概念である。
Further, an adhesive layer (not shown) is provided between the
今日まで種々の偏光子が開発されてきており、これらの任意の偏光子を偏光子４１として用いることができる。一具体例として、ポリビニルアルコール系フィルムを基材とした偏光子４１を用いることができる。ポリビニルアルコール系フィルムを基材とした偏光子４１は、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素や染料などの二色性色素を吸着あるいは染色させ、その後、一軸延伸して配向させることによって、光の吸収異方性がポリビニルアルコール系フィルムに付与され得る。
Various polarizers have been developed to date, and any of these polarizers can be used as the
次に、保護フィルム５０について説明する。ここで説明する保護フィルム５０は、光の進行方向を変化させる光制御機能を有している。具体的な構成として、保護フィルム５０の入光側面５０ｂが、図２および図３によく示されているように、並べて配置された単位光学要素（単位プリズム）６０によって形成された光学要素面（プリズム面）として構成されている。この光学要素面によって、保護フィルム５０は集光機能を発現するようになっている。また、保護フィルム５０は、バインダー樹脂中に分散された拡散成分５９ｂを含んでおり、この拡散成分５９ｂによって、保護フィルム５０は光拡散機能を発現するようになっている。以下、保護フィルム５０の構成について、さらに詳述する。
Next, the
なお、本明細書における「単位光学要素」とは、屈折や反射等の光学的作用を光に及ぼして、当該光の進行方向を変化させる機能を有した要素のことを指し、「単位形状要素」、「単位プリズム」および「単位レンズ」といった要素と呼称の違いのみに基づいて区別されるものではない。同様に、「プリズム」および「レンズ」は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。 The “unit optical element” in the present specification refers to an element having a function of changing the traveling direction of the light by exerting an optical action such as refraction or reflection on the light. ”,“ Unit prism ”, and“ unit lens ”are not distinguished based only on the difference in designation and elements. Similarly, “prism” and “lens” are not distinguished from each other based solely on the difference in designation.
図３によく示されているように、保護フィルム５０は、シート状の本体部５５と、本体部５５の入光側面５５ｂ上に所定の方向（配列方向）に並べて配置された単位光学要素６０と、を有している。各単位光学要素６０は、その配列方向と交差する方向であって且つ保護フィルム５０のフィルム面と平行な方向に、延びている。本実施の形態において、下偏光板４０の板面への法線方向と平行な方向から観察した場合、単位光学要素６０の配列方向は、複数の発光体２６の第１の配列方向ｄ１（図１参照）と平行となっている。
As well shown in FIG. 3, the
ところで、液晶表示パネル１５は、多数の画素を画成する。液晶表示パネル１５は、この画素毎に光の透過および遮断を制御することによって、映像を形成する。そして、単位光学要素６０の配列方向は、下偏光板４０の板面への法線方向と平行な方向から観察した場合、液晶表示パネル１５の液晶セル１１の画素の配列方向と交差、すなわち、画素の配列方向に対して傾斜または直交していることが好ましい。具体的には、下偏光板４０の板面への法線方向と平行な方向から観察した場合に、単位光学要素６０の配列方向と液晶セル１１の画素の配列方向とが、１°以上４５°未満の角度で傾斜していることが好ましく、５°以上３０°以下の角度で傾斜していることがさらに好ましい。この場合、画素の規則的な配列に起因した周期性と、単位光学要素６０の規則的な配列に起因した周期性と、の干渉によって生じるモアレ（干渉縞）を効果的に目立たなくさせることができる。また、モアレを目立たなくさせる観点からすれば、単位光学要素６０の配列ピッチが、３０μｍ以下となっていることが好ましい。
By the way, the liquid
図２〜図４から理解され得るように、保護フィルム５０に含まれる多数の単位光学要素６０は、互いに同一に構成されている。各単位光学要素６０は、一対の側面６１ａ，６１ｂと、一対の側面６１ａ，６１ｂを接続する頂面６２と、を有している。頂面６２は、正面方向ｎｄに対して、側面６１ａ，６１ｂが正面方向ｎｄに対してなす角度とは異なる角度をなしている。すなわち、頂面６２は、側面６１ａ，６１ｂに折れ面状に接続している。
As can be understood from FIGS. 2 to 4, the multiple unit
ここで、図３および図４に示された断面は、単位光学要素６０の配列方向と保護フィルム５０のフィルム面への法線方向との両方向に沿った断面（以下。単に「主切断面」とも呼ぶ）である。図３および図４に示すように、保護フィルムの主切断面において、各単位光学要素６０の断面形状は、三角形形状の一つの角とその周囲を取り除いた形状となっている。
Here, the cross section shown in FIG. 3 and FIG. 4 is a cross section along the both directions of the arrangement direction of the unit
なお、ここでいう三角形状は、図４に二点鎖線で追加して示すように、一辺が本体部５５の入光側面５５ｂ上に位置し、一つの頂角が本体部５５から入光側へ突出するようになっている。とりわけ図示する例において、当該三角形形状は、保護フィルムの主切断面において、保護フィルム５０のフィルム面への法線方向を中心として左右対称に配置された二等辺三角形状となっている。そして図示する例において、単位光学要素６０の一対の側面６１ａ，６１ｂは、この三角形形状の本体部５５から延び出る二つの辺にそれぞれ相当し、単位光学要素６０の頂面６２は、この三角形形状の本体部５５から突出した頂部（一つの頂角を含む部分）を取り除くことによって新たに形成された辺に相当している。
Note that the triangular shape here is one side located on the light
したがって、保護フィルム５０のフィルム面に沿った単位光学要素６０の幅Ｗ（図４参照）は、当該保護フィルムのフィルム面への法線方向ｎｄに沿って偏光子４１の側から離間するに従って（すなわち、当該保護フィルムのフィルム面への法線方向ｎｄに沿って入光側へ向けて）、狭くなっていく。言い換えると、保護フィルムの主切断面において、一対の側面６１ａ，６１ｂは、保護フィルム５０のフィルム面への法線方向ｎｄに沿って偏光子４１から離間するに従って、互いに接近していく。また、保護フィルムの主切断面において、一対の側面６１ａ，６１ｂは、保護フィルム５０のフィルム面への法線方向ｎｄと平行な軸を中心として、対称的に、すなわち、線対称に構成されている。
Therefore, the width W (see FIG. 4) of the unit
図４によく示されているように、本実施の形態において、単位光学要素６０の側面６１ａ，６１ｂは、曲面ではなく平面として構成されている。同様に、単位光学要素６０の頂面６２も、曲面ではなく平面として構成されている。また、本実施の形態において、単位光学要素６０の頂面６２は、保護フィルム５０のフィルム面と平行な面となっている。したがって、図示された単位光学要素６０は、保護フィルムの主切断面において台形形状、とりわけ、一対の側面６１ａ，６１ｂが対称性を有する本実施の形態においては、等脚台形形状となっている。
As well shown in FIG. 4, in the present embodiment, the side surfaces 61a and 61b of the unit
さらに本実施の形態において、単位光学要素６０の側面６１ａ，６１ｂおよび単位光学要素６０の頂面６２は、光学的に平滑な面として構成されている。ここで光学的に平滑な面とは、当該面へ入射する可視光のうちの或る程度の割合の光が、当該面において散乱することなくスネルの法則を満たしながら屈折するようになる、程度を意味している。具体的には、単位光学要素６０の側面６１ａ，６１ｂおよび頂面６２の十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳＢ０６０１）が最短の可視光波長（０．３８μｍ）以下となっていれば、十分、平滑に該当する。このため、保護フィルム５０に入光側（光源側）から入射する光は、保護フィルム５０の入光側面５０ｂをなす単位光学要素６０の側面６１ａ，６１ｂおよび頂面６２において、スネルの法則に従って屈折し得る。
Furthermore, in the present embodiment, the side surfaces 61a and 61b of the unit
なお、一例として、図４に示された単位光学要素６０の具体的な寸法を、次のように設計することができる。本体部５５の入光側面５５ｂ上における単位光学要素６０の配列ピッチＰ１を１５μｍ以上３００μｍ以下とすることができる。保護フィルム５０への法線方向ｎｄに沿った本体部５５からの単位光学要素６０の突出高さＨ１を１０μｍ以上２００μｍ以下とすることができる。また、単位光学要素の各側面６１ａ，６１ｂが保護フィルム５０のフィルム面に対してなす角度θａ，θｂを４５°以上８５°以下とすることができる。さらに、保護フィルム５０のフィルム面と平行な方向において単位光学要素６０の幅（図示する例では、単位光学要素６０が隙間なく配列方向に並べられているので、配列ピッチＰ１に相当する）のうちの頂面６２が占めている割合（本実施の形態では、単位光学要素６０をなす台形形状の下底Ｗｌに対する上底Ｗｕの割合）を３％以上７５％以下とすることができる。
As an example, the specific dimensions of the unit
また、保護フィルム５０は、上述したように、拡散成分５９ｂを有しており、この拡散成分５９ｂによって、保護フィルム５０は光拡散機能を発現するようになっている。より厳密には、保護フィルム５０は、樹脂からなる主部５９ａと、主部５９ａ中に分散された拡散成分５９ｂと、を有する光拡散層５１ａを含んでいる。なお、図４においては、拡散成分５９ｂを図示していない。
Further, as described above, the
本実施の形態における保護フィルム５０は、図３によく示されているように、光拡散層５１ａと、拡散成分５９ｂを含有していない樹脂層５１ｂと、を有している。図示する例において、樹脂層５１ｂは、光拡散層５１ａよりも入光側に配置されている。すなわち、光拡散層５１ａは、樹脂層５１ｂよりも偏光子４１の側に配置されている。
As well shown in FIG. 3, the
樹脂層５１ｂは、上述した単位光学要素６０と、本体部５５の入光側の部分と、を構成している。一方、光拡散層５１ａは、樹脂層５１ｂに隣接する本体部５５の出光側の部分を構成している。また、後述する製造方法に起因して、光拡散層５１ａの主部５９ａと樹脂層５１ｂとの間に、光学界面が存在しない。すなわち、光は、保護フィルム５０内において樹脂層５１ｂから光拡散層５１ａへ、光学作用を及ぼされることなく入射する。
The
樹脂層５１ｂをなす樹脂材料および光拡散層５１ａの主部５９ａをなす樹脂材料として、優れた光学特性を有する種々の樹脂材料、例えば、ポリカーボネート系樹脂を用いることができる。ポリカーボネート系樹脂は、低リタデーションである点においても、下偏光板４０に用いられる材料として好適である。
As the resin material forming the
一方、光拡散層５１ａに分散された拡散成分５９ｂは、主部５９ａとは異なる屈折率を有した粒状物、あるいは、それ自体が反射性を有した粒状物等から構成され得る。この拡散成分５９ｂをなす粒状物は、金属化合物であってもよいし、気体を含有した多孔質物であってもよいし、さらには、単なる気泡であってもよい。また、粒状物からなる拡散成分５９ｂの形状は、特に問われることはない。したがって、拡散成分５９ｂは、図示された例のように球状（粒子状）である必要はなく、例えば回転楕円体形状や線状等の種々の形状を有することができる。
On the other hand, the diffusing
保護フィルム５０は、拡散成分５９ｂを含んだ光拡散層５１ａに起因して、光を拡散させる拡散機能を発現することができる。このように内添された拡散成分５９ｂに起因した保護フィルム５０の光拡散機能の程度は、主部５９ａをなす樹脂材料、主部５９ａの厚み、拡散成分５９ｂの構成（形状、大きさ（粒径）、屈折率等）、拡散成分５９ｂの濃度等を適宜設定することにより、極めて広い範囲内で調節可能である。具体的には、単なる表層部をマット面化（粗面化）しただけでは通常到達することが不可能な程度、例えば６０％以上９０％以下の範囲内に、保護フィルム５０のヘイズ値を設定することも可能である。
The
ところで、下偏光板４０の入光側面、言い換えると、液晶表示パネル１５の入光面をなす保護フィルム５０の入光側面５０ｂは、単位光学要素６０からなる光学要素面として形成されている。一方、保護フィルム５０の出光側面５０ａは、平坦面として形成されている。これにより、空気等の混入を防止しながら、保護フィルム５０と偏光子４１とを安定して積層および接着することが可能となる。
Incidentally, the light incident side surface of the lower
なお、本明細書において、保護フィルム５０の偏光子４１に対面する側の面５０ａ、つまり保護フィルム５０の出光側面５０ａに対して用いる「平坦（平滑）」とは、保護フィルム５０と偏光子４１との安定した積層および接着を確保し得る程度の平坦を指す。例えば、保護フィルム５０の偏光子４１に対面する側の面５０ａの表面粗さが、ＪＩＳＢ０６０１（１９８２年）に準拠して十点平均粗さＲｚとして測定された場合に、１．０μｍ以下であれば平坦と言える。
In the present specification, the “flat (smooth)” used for the
このように保護フィルム５０が拡散成分５９ｂを内添されているにもかかわらず、保護フィルム５０の出光側面５０ａが平坦であることから、いわゆる「水貼り」によって、保護フィルム５０および偏光子４１を積層および接着することができる。具体的には、水、或いは、界面活性剤等の好適な添加剤が混合された水溶液（または、懸濁液）を間に介在させた状態で、保護フィルム５０および偏光子４１を互いに重ね合わせていく。これにより、空気等の異物の混入を防止しながら、保護フィルム５０および偏光子４１を積層することができる。またこの際、水あるいは水溶液（または懸濁液）に接着剤（例えば糊等）を混合しておくことにより、あるいは、保護フィルム５０および偏光子４１の少なくとも一方に接着層を予め設けておき、保護フィルム５０および偏光子４１を積極的に接着するようにしてもよい。
Although the
なお、「水貼り」後に、保護フィルム５０および偏光子４１からの水分の除去を促進するため、保護フィルム５０の透湿度が、温度４０℃、湿度９０％ＲＨでの状況下で、１０g/m2・24hr以上となっていることが好ましい。ただし、透湿度が高すぎると、吸湿に起因した反りや曲がりが発生し得るため、透湿度が、温度４０℃、湿度９０％ＲＨで測定して４００g/m2・24hr以下であることが好ましい。なお、本明細書における透湿度とは、ＪＩＳＺ０２０８に準拠してカップ法を用いて測定された数値を指す。
In addition, in order to accelerate | stimulate the removal of the water | moisture content from the
ここで、主に図５を参照して、以上のような構成からなる保護フィルム５０の製造方法の一例について説明する。なお、以下の説明では、保護フィルム５０が、押し出し加工によって押し出された押し出し材として形成されている。
Here, with reference mainly to FIG. 5, an example of the manufacturing method of the
まず、保護フィルム５０の製造に用いられ得る押し出し装置８０について説明する。図５に示すように、押し出し装置８０は、ダイ８２ａを含む押し出し機８２と、成型ロール８４と、成型ロール８４に対向して配置されたバックアップ手段８６と、成型ロール８４およびバックアップ手段８６の下流側に配置された誘導手段８８と、を有している。誘導手段８８は、一対のガイドロール８８ａとして構成されている。また、押し出し装置８０は、成型ロール８４を加熱する加熱手段８３と、成型ロール８４を冷却する冷却手段８７と、を有している。
First, the
成型ロール８４は、円柱状の外形状を有しており、本例において、成型ロール８４の円柱状の外周面には、単位光学要素６０の断面形状に対応した形状を有する溝が、螺旋状に形成されている或いは周状に多数形成されている。円柱状の成型ロール８４は、当該円柱の中心を通過する回転軸線を中心として回転可能となっている。
The forming
また、成型ロール８４は、中心部８５ａと、表層部８５ｃと、中心部８５ａおよび表層部８５ｃの間に設けられた断熱部（断熱層）８５ｂと、を有している。表層部８５ｃは、成型ロール８４の成型面８４ａを構成し、上述した単位光学要素６０の断面形状に対応した形状を有する溝を形成されている。断熱部８５ｂは、表層部８５ｃおよび中心部８５ａよりも高い断熱性を有している。なお、断熱性の高低は、熱伝導率を用いて評価され得り、熱伝導率の値が小さいほど、断熱性が高いと言える。一例として、断熱部８５ｂをセラミクスから形成し、表層部８５ｃおよび中心部８５ａを鋼から構成することができる。
Further, the
バックアップ手段８６は、二以上の支持ロール８６ａと、二以上の支持ロール８６ａ間に架け渡された無縁のベルト部材（ベルト）８６ｂと、を有している。図示する例では、バックアップ手段８６は、二つの支持ロール８６ａを有している。各支持ロール８６ａは、円柱状に形成され、当該円柱の中心を通過する回転軸線を中心として回転可能となっている。各支持ロール８６ａの回転軸線は、互いに平行であり、且つ、成型ロール８４の回転軸線とも平行になっている。そして、二以上の支持ロール８６ａは、回転軸線を中心として回転することにより、当該支持ロール８６ａに架け渡されたベルト部材８６ｂを駆動することができる。
The backup means 86 has two or more support rolls 86a and an edgeless belt member (belt) 86b spanned between the two or more support rolls 86a. In the illustrated example, the backup means 86 has two
図示する例において、二つの支持ロール８６ａのうちの一方は、成型ロール８４に対向して配置されたニップロール８６ａ１として構成されている。二つの支持ロール８６ａのうちの他方は、ニップロール８６ａ１との間で、ベルト部材８６ｂの移動経路を確定する調整ロール８６ａ２として構成されている。
In the illustrated example, one of the two support rolls 86 a is configured as a
図５に示すように、ニップロール８６ａ１と調整ロール８６ａ２との間において、ベルト部材８６ｂは、成型ロール８４からの押圧によって、成型ロール８４の外輪郭に対応して変形するようになっている。このため、後述するようにベルト部材８６ｂと成型ロール８４との間を通過するフィルム材料９０が、その移動経路に沿った或る長さのニップ区間ＮＺにわたって、ベルト部材８６ｂと成型ロール８４とによって加圧され続けることになる。図５に示す構成では、例えば、ニップ区間ＮＺの長さは、支持ロール８６ａ、とりわけ調整ロール８６ａ２の位置を調整することによって、適宜調整され得る。
As shown in FIG. 5, the
このような成型ロール８４、ニップロール８６ａ１、調整ロール８６ａ２およびベルト部材８６ｂは、種々の材料を用いて構成される。例えば、成型ロール８４、ニップロール８６ａ１および調整ロール８６ａ２については、金属製のロールや、中心部が金属製であるとともに表層部が弾性体（例えばゴム）からなるロール等を用いることができる。また、ベルト部材８６ｂとしては、耐久性を有した金属製の無縁ベルト、例えば、クロム合金やニッケル合金などの金属合金製のベルト状の部材を、用いることができる。
The forming
なお、以上の例に限られず、バックアップ手段８６が単なる金属ロールまたはゴムロール等から構成されていてもよい。 In addition, it is not restricted to the above example, The backup means 86 may be comprised from the mere metal roll or the rubber roll.
加熱手段８３は、図５に示すように、成型ロール８４のうちのバックアップ手段８６と対面する直前の位置において、すなわち、成型ロール８４のうちの押し出し材９０に接触する直前の位置において、成型ロール８４を成型面８４ａから加熱することができる。加熱手段８３としては、図５に示すように、遠赤外線ヒータ８３ａを用いることができる。
As shown in FIG. 5, the heating means 83 is formed at a position just before facing the backup means 86 of the
一方、冷却手段８７は、押し出し材９０の移動経路に沿ったバックアップ手段８６と調整手段８８との間となる位置において、成型ロール８４に対向して配置されている。冷却手段８７は、押し出し材９０を介して成型ロール８４の表層部８５ｃに当接し、成型ロール８４を成型面８４ａから冷却することができる。冷却手段８７としては、内部に冷媒（例えば、冷却水）の循環路が形成された冷却ロール８７ａを用いることができる。
On the other hand, the cooling means 87 is disposed to face the
なお、上述したように、成型ロール８４は、成型面８４ａをなす表層部８５ｃに隣接し、断熱性に優れた断熱部８５ｂを設けられている。したがって、加熱手段８３から熱を加えられるのは、主として、成型ロール８４の表層部８５ｃとなり、且つ、冷却手段８７に熱を奪われるのは、主として、成型ロール８４の表層部８５ｃとなる。このため表層部８５ｃの層厚を薄くして表層部８５ｃの熱容量を小さくしておくことにより、加熱手段８３および冷却手段８７を用いて、成型ロール８４の表層部８５ｃの温度を迅速に且つ大幅に変化させることが可能となる。具体的には、冷却手段８７によって冷却された成型ロール８４の表層部８５ｃを、加熱手段８３からの加熱によって、短時間で加熱することができ、逆に、加熱手段８３によって加熱された成型ロール８４の表層部８５ｃを、冷却手段８７による冷却によって、短時間で冷却することができる。
As described above, the
次に、このような押し出し装置８０を用いて、上述した保護フィルム５０を製造する方法について説明する。ここで説明する方法においては、いわゆる共押し出しにより、上述した光拡散層５１ａおよび樹脂層５１ｂを含んでなる押し出し材としてのフィルム材料９０を製造する。そして、得られたこのフィルム材料９０が保護フィルム５０をなすようになる。
Next, a method for manufacturing the above-described
まず、光拡散層５１ａをなすようになる第１の材料と、樹脂層５１ｂをなすようになる第２の材料と、を押し出し機８２に投入する。光拡散層５１ａをなすようになる第１の材料には、主部５９ａをなすようになる熱可塑性樹脂（例えば、ペレット状の熱可塑性樹脂材料）と、拡散成分５９ｂをなすようになる粒状物と、が含まれている。また、樹脂層５１ｂをなすようになる第２の材料には、樹脂層５１ｂをなすようになる熱可塑性樹脂（例えば、ペレット状の熱可塑性樹脂材料）が含まれる。第２の材料に含まれる熱可塑性樹脂は、第１の材料に含まれる熱可塑性樹脂と異なる樹脂材料であってもよいし、第１の材料に含まれる熱可塑性樹脂と同一の樹脂材料であってもよい。
First, the first material that forms the
押し出し機８２に投入された第１および第２の樹脂材料をなす熱可塑性樹脂は、押し出し機８２内でガラス転移点温度以上に加熱される。そして、加熱されて軟化した第１および第２の樹脂材料が押し出し機８２によって押し出される。
The thermoplastic resin constituting the first and second resin materials charged into the
一例として、ガラス転移点温度が１４０℃近辺となるポリカーボネート系樹脂が、第１および第２の樹脂材料に含まれる熱可塑性樹脂として用いられる場合、ダイ８２ａを通過した直後の熱可塑性樹脂の温度が３００℃程度となるように、押し出し機８２内で熱可塑性樹脂を加熱するようにしてもよい。また、押し出し加工によって保護フィルム５０を作製する場合、拡散成分５９ｂをなすようになる粒状物の平均粒径（体積相当法で算出された粒径、すなわち体積相当径の算術平均、以下同様）を０．８μｍ〜１５μｍとし、拡散成分５９ｂをなすようになる粒状物の含有量が０重量％を超え４０重量％以下とすることができる。
As an example, when a polycarbonate resin having a glass transition temperature of around 140 ° C. is used as the thermoplastic resin contained in the first and second resin materials, the temperature of the thermoplastic resin immediately after passing through the
このようにして、熱可塑性樹脂と熱可塑性樹脂内に分散された拡散成分とを有した第１の層（光拡散層５１ａをなすようになる層）と、熱可塑性樹脂からなる第２の層（樹脂層５１ｂをなすようになる層）と、を有するフィルム材料９０が、押し出し材として、形成される。この際、押し出し機８２のダイ８２ａにおいて、フィルム材料９０の厚みは所望の厚さに制御され得る。
Thus, the first layer (the layer that forms the
押し出し機８２から押し出されたフィルム材料９０は、成型ロール８４とバックアップ手段８６との間へ進む。この際、フィルム材料９０のうちの、熱可塑性樹脂と熱可塑性樹脂内に分散された拡散成分とを有した第１の層（光拡散層５１ａをなすようになる層）が、バックアップ手段８６と接触し、熱可塑性樹脂からなる第２の層（樹脂層５１ｂをなすようになる層）が成型ロール８４と接触するようになる。そして、フィルム材料９０は、バックアップ手段８６の無縁ベルト８６ｂによって熱可塑性樹脂および粒状物からなる第１の層（光拡散層５１ａをなすようになる層）の側から支持された状態で、成型ロール８４によって熱可塑性樹脂からなる第２の層（樹脂層５１ｂをなすようになる層）の側から押圧される。バックアップ手段８６の無縁ベルト８６ｂと成型ロール８４とによるフィルム材料９０の押圧は、フィルム材料９０が、所定長さの区間ＮＺを進む間に亘って、継続される。
The
このようにして、成型ロール８４の型面８４ａがフィルム材料９０の熱可塑性樹脂からなる層（樹脂層５１ｂをなすようになる層）に押し付けられ、成型面８４ａの凹凸形状がフィルム材料９０に転写される。また、フィルム材料９０が、成型ロール８４とバックアップ手段８６の無縁ベルト８６ｂとによって挟圧されている間に、拡散成分はフィルム材料９０の内部に押し込まれる。
In this way, the
なお、無縁ベルト８６ｂは、成型ロール８４と比較して熱容量が格段に小さく、また、ヒータ等によって加熱されない。したがって、無縁ベルト８６ｂは、フィルム材料９０から熱を吸収したとしても、フィルム材料９０に接触していない間に十分な放熱を行う。このため、無縁ベルト８６ｂが再度フィルム材料９０に接触する際には、無縁ベルト８６ｂの温度は十分に低下しており、無縁ベルト８６ｂはフィルム材料９０の冷却を促進する。結果として、フィルム材料９０がバックアップ手段８６の無縁ベルト８６ｂから離間する際に、フィルム材料９０の無縁ベルト８６ｂに接触していた熱可塑性樹脂および粒状物からなる第１層（光拡散層５１ａをなす層）が十分に冷却される。すなわち、当該層に含まれる熱可塑性樹脂がそのガラス転移点温度未満の温度に到達するよう、無縁ベルト８６ｂによってフィルム材料９０を十分に冷却することができる。
The
しかも、このように、光拡散層５１ａの主部５９ａをなすようになる樹脂材料についてのガラス転移点温度未満まで、光拡散層５１ａをなすようになる第１層の温度が低下している場合には、当該熱可塑性樹脂材料は或る程度の変形抵抗を有するようになる。このため、主部５９ａをなすようになる樹脂材料の熱膨張率と、拡散成分５９ｂをなすようになる粒状物の熱膨張率との差に起因した熱変形が生じにくくなる。すなわち、その後の冷却過程において、主部５９ａをなすようになる樹脂材料の部分が後退し、拡散成分５９ｂをなすようになる粒状物の輪郭が浮き上がってくることが抑制され、フィルム材料９０の無縁ベルト８６ｂに接触していた面を平坦な面に維持することができる。
In addition, when the temperature of the first layer that forms the
一方、押し出し機８２から押し出された直後のフィルム材料９０の温度は、３００℃程度にまで上昇している。このフィルム材料９０に接触することになる成型ロール８４は、フィルム材料９０に接触する直前に、加熱手段８３によって成型面８４ａの側から加熱される。成型面８４ａを含む表層部８５ｃは、断熱部８５ｂによって中心部８５ａから区画されており、迅速に且つ大幅にその温度を上昇させられ得る。この際、成型面８４ａの温度は、フィルム材料９０の成型ロール８４によって賦型されるようになる樹脂材料のガラス転移点温度以上の温度、例えば、賦型される樹脂材料がポリカーボネートである場合には１６０℃程度にまで加熱される。このようにして、押し出された直後のフィルム材料９０が、加熱された成型ロール８４の成型面８４ａと、バックアップ手段８６の無縁ベルト８６ｂと、によって押圧される。
On the other hand, the temperature of the
フィルム材料９０は、所定長さの区間ＮＺを進む間に亘って、バックアップ手段８６の無縁ベルト８６ｂと成型ロール８４との間で押圧された状態となる。この間、上述したようにフィルム材料９０はバックアップ手段８６の無縁ベルト８６ｂに熱を奪われ、また、フィルム材料９０は成型ロール８４からも熱を奪われる。ただし、上述したように無縁ベルト８６ｂの側からはフィルム材料９０の熱が急速に奪われるが、成型ロール８４は、フィルム材料９０に接触する直前に加熱されている。したがって、賦型されるべき樹脂が、高温、好ましくはそのガラス転移転温度以上の温度に維持された状態で、所定の時間に亘って、成型ロール８４の成型面８４ａによって押圧されることになる。この結果、フィルム材料９０には、所望の凹凸形状が精度良く賦型されることになる。
The
図５に示すように、バックアップ手段８６と成型ロール８４との間での押圧から解放されたフィルム材料９０は、その後においても、バックアップ手段８６および誘導手段８８に支持された状態で、成型ロール８４の成型面８４ａへ向けて押圧されている。成型ロール８４の成型面８４ａ上に配置されたフィルム材料９０は、その後、成型ロール８４と冷却手段８７をなす冷却ロール８７ａとの間を通過する。この際、冷却手段８７によって、フィルム材料９０は、成型面８４ａに向けて押圧されながら冷却される。したがってこの冷却中、フィルム材料９０は、成型面８４ａに向けて押圧されることから変形を拘束される。これにより、フィルム材料９０の賦型された凹凸形状（単位光学要素６０をなすようになる凹凸形状）が、熱収縮によって期待された形状から大きく変形してしまうことを、効果的に防止することができる。
As shown in FIG. 5, the
同時に、成型ロール８４の成型面８４ａを含む表層部８５ｃも、冷却ロール８７ａにより、フィルム材料９０を介して冷却される。これにより、フィルム材料９０を、成型ロール８４の表層部８５ｃとともに、当該フィルム材料をなす樹脂材料のガラス転移点温度未満の温度にまで、例えば、冷却される樹脂材料がポリカーボネートである場合には１３０℃程度にまで安定して冷却され得る。このようにして。成型ロール８４の表層部８５ｃの温度までもが、当該フィルム材料９０をなす樹脂材料のガラス転移点温度未満まで冷却されるので、その後、フィルム材料９０の温度が再びガラス転移点温度を越す温度まで上昇することもなく、これにより、成型ロール８４の予備加熱に起因して高精度に賦型された形状をその後もそのままに維持することができる。
At the same time, the
成型ロール８４から離間した押し出し材９０は、その後、誘導手段８８によって、冷却されるとともに、適度なテンションを付加されて反りや曲がりを矯正されながら、誘導される。以上のようにして、熱可塑性を有した樹脂材料を粒状物とともに押し出してなるフィルム材料（押し出し材）９０からなる保護フィルム５０が作製される。なお、保護フィルム５０の平坦な出光側面５０ａは、フィルム材料９０のバックアップ手段８６に接触していた面によって形成され、保護フィルム５０の単位光学要素６０が形成された入光側面５０ｂは、押し出し材９０の成型ロール８４に接触していた面によって形成される。
The extruded
次に、主として図３を参照しながら、保護フィルム５０に起因した表示装置１０の作用について説明する。
Next, the operation of the
図３において、光源２５の発光体２６で発光された光は、直接または反射板２１で反射した後に観察者側に進み、液晶表示パネル１５に入射する。液晶表示パネル１５の最入光側には下偏光板４０が設けられている。そして、下偏光板４０の保護フィルム５０が、液晶表示パネル１５の最入光側面を形成している。
In FIG. 3, the light emitted from the
保護フィルム５０は、上述したように、光の進行方向が正面方向ｎｄに対してなす角度を全体的に小さくするように光の進行方向を変化させる集光機能と、光を拡散させる光拡散機能を有している。このうち集光機能は、保護フィルム５０の単位光学要素６０によって発現され、光拡散機能は、保護フィルム５０の光拡散層５１ａによって主として発現される。そして、単位光学要素６０が、保護フィルム５０の入光側面を形成し、光拡散層５１ａは、保護フィルム５０の出光側に設けられている。このため、保護フィルム５０に入射した光には、まず、集光機能が及ぼされ、その後に光拡散機能が及ぼされるようになる。
As described above, the
図３によく示されているように、単位光学要素６０による集光機能の基本原理は、単位光学要素６０の一方の側面６１ａ，６１ｂまたは平坦面６２から入射した光Ｌ３１，Ｌ３２を、他方の側面６１ｂ，６１ａにおいて全反射させることにより、当該光の進行方向が正面方向ｎｄに対してなしている角度を減じるものである。すなわち、単位光学要素６０の側面６１ａ，６１ｂでの全反射による集光機能は、主として、単位光学要素６０の配列方向と平行な光の成分であって、とりわけ正面方向ｎｄに対して大きく傾斜した方向に進む光Ｌ３１，Ｌ３２に対して、及ぼされる。そして、図３に示すように、保護フィルム５０の単位光学要素６０での集光機能が、その配列方向に隣り合う二つの発光体２６の中間点に対面する位置を含む領域であって、明るさが低下してしまう傾向のある領域において、単位光学要素６０の側面６１ａ，６１ｂでの全反射による集光機能が顕著に発揮されるようになる。
As well shown in FIG. 3, the basic principle of the light collecting function by the unit
すなわち、単位光学要素６０は、その配列方向に沿った光の成分を集光させるだけでなく、その配列方向に沿った明るさのムラを緩和する機能も発揮する。上述したように、単位光学要素６０が主としてその配列方向と平行な光の成分に対して光学機能を発揮することから、図１および図３に示す例のように、単位光学要素６０の配列方向が発光体２６の配列方向と平行な場合に、当該発光体２６の配列方向に沿った明るさのばらつきを、効果的に均一化して目立たなくさせることができる。したがって、図１に示された例では、二次元配列された発光体２６の第１の配列方向ｄ１が、単位光学要素６０の配列方向と平行になっているため、保護フィルム５０の単位光学要素６０によって、第１の配列方向ｄ１に沿った明るさのムラを解消し、輝度の面内分布を効果的に均一化することができる。
In other words, the unit
とりわけここで説明する態様において、各単位光学要素５０は、一対の側面６１ａ，６１ｂと、一対の側面６１ａ，６１ｂを接続する頂面６２と、を有するように構成されている。このような態様によれば、光源２５の発光体２６からの光が、側面６１ａ，６１ｂではなく頂面６２を介して保護フィルム５０へ入射することが可能となる。また、例えば頂面６２の幅Ｗｕを適宜設計することによって、保護フィルム５０への入射光のうちの頂面６２を介して入射する光の割合を調整することも可能となる。
In particular, in the embodiment described here, each unit
そして、このような本実施の形態によれば、頂面６２が入射面として機能するため、一対の側面６１ａ，６１ｂを、入射面ではなく、専ら集光のための反射を担う面として設計することが可能となる。これにより、例えば図４における光Ｌ４３ａ，Ｌ４４ａのように、正面方向ｎｄに対して大きく傾斜した方向に進み、頂面６２を介して保護フィルム５０（偏光板４０，液晶表示パネル１５）に入射した光の進行方向を、側面６１ｂでの全反射によって、正面方向ｎｄへ効果的に絞り込むことが可能となる。
And according to such this Embodiment, since the
また、本実施の形態において、頂面６２は、保護フィルム５０のフィルム面と平行な平滑面、言い換えると正面方向ｎｄに直交する平滑面として構成されている。したがって、もともと正面方向ｎｄに対する傾斜角度が小さい光は、例えば、図４における光Ｌ４１ａ，Ｌ４２ａは、頂面６２を介して保護フィルム５０（偏光板４０，液晶表示パネル１５）に入射した場合、その進行方向を概ね維持することができる。
Moreover, in this Embodiment, the
したがって、一対の側面６１ａ，６１ｂおよび頂面６２を有した単位光学要素６０を含む保護フィルム５０によれば、種々の方向からの光、すなわち散乱光を極めて効果的に集光することが可能となる。
Therefore, according to the
ところで、図４における各光のうち、符号の「ａ」および「ｂ」のみが違う光、例えば光Ｌ４１ａおよび光Ｌ４１ｂは、互いに同一方向に進んで保護フィルム５０（偏光板４０，液晶表示パネル１５）に入射する。このうち実線で示された光Ｌ４１ａ〜Ｌ４４ａは、頂面６２を介して単位光学要素６０に入射しているのに対し、点線で示された光Ｌ４１ｂ〜Ｌ４４ｂは、側面６１ａを介して単位光学要素６０に入射している。すなわち、単位光学要素６０に頂面６２が設けられていない場合には、図示された例に当てはめると、単位光学要素６０が断面三角形形状からなる場合には、保護フィルム５０へのすべての入射光が点線で示された光路を辿るようになる。
By the way, among the lights in FIG. 4, the lights different only in the signs “a” and “b”, for example, the light L41a and the light L41b, travel in the same direction to each other, and the protective film 50 (polarizing
そして図４からは、実線で示された光Ｌ４１ａ〜Ｌ４４ａの出射方向の方が、全体的に、点線で示された光Ｌ４１ｂ〜Ｌ４４ｂの出射方向よりも正面方向ｎｄへ集光されていることが理解される。したがって、本実施の形態によれば、種々の方向に進む発光体２６からの光に対して、言い換えると、散乱光からなる入射光に対して、保護フィルム６０が極めて優れた集光機能を発揮し得ることが、図４からも理解され得る。
And from FIG. 4, the direction of emission of the light L41a to L44a indicated by the solid line is generally condensed in the front direction nd than the direction of emission of the light L41b to L44b indicated by the dotted line. Is understood. Therefore, according to the present embodiment, the
以上のように、保護フィルム５０の単位光学要素６０は、正面方向輝度の向上に役立つとともに、光源２５の発光体２６の構成（配置）に起因した明るさのむムラ(輝度の面内ばらつき)を緩和することにも役立つ。加えて、本実施の形態においては、単位光学要素６０中に拡散成分５９ｂが分散されていないため、一対の側面６１ａ，６１ｂおよび頂面６２からなる保護フィルム５０への入射面、並びに、一対の側面６１ａ，６１ｂからなる保護フィルム５０での反射面が、拡散成分５９ｂに起因した凹凸のない平滑面として高精度に形成され得る。これにより、保護フィルム５０の単位光学要素６０が、期待された所望の光学機能を発揮することができる。
As described above, the unit
保護フィルム５０内におけるこのような集光機能の程度は、隣り合う二つの発光体２６の配置ピッチｐａ１、保護フィルム５０のフィルム面への法線方向に沿った発光体２６と保護フィルム２８との離間距離ｌａ１、単位光学要素６０の形状、単位光学要素６０の屈折率等を適宜設定することにより、極めて広い範囲内で調節可能である。
The degree of such a light condensing function in the
図３に示すように、単位光学要素６０を介して保護フィルム５０へ入射した光は、その後、本体部５５内を、樹脂層５１ｂから、光拡散機能を有した光拡散層５１ａへと進む。この光拡散層５１ａは、主部５９ａと、主部５９ａ中に分散された拡散成分５９ｂと、を有しており、この内添された拡散成分５９ｂに起因して光拡散機能を発現する。このような内添された拡散成分５９ｂに起因した光拡散層５１ａでの光拡散機能は、例えば賦型によって表面をマット面化すること或いは表層部に粒状物を設けることによって表面をマット面化することに起因した光拡散機能と比較して、程度（拡散の強さ）および質（拡散の均一性）において格段に優れる。
As shown in FIG. 3, the light incident on the
具体的には、単に表面がマット化されたに過ぎない場合には、素抜けしてしまう光（進行方向を変化させられない）が生じてしまう。その一方で、内添された拡散成分５９ｂによれば、平面方向だけでなく厚さ方向にも拡散成分５９ｂが分散することになる。このため、光拡散層５１ａに入射した光は、高い確率で、一回以上拡散成分５９ｂに衝突して、その進行方向を変化させるようになる。また、上述したように、主部５９ａをなす樹脂材料、主部５９ａの厚み、拡散成分５９ｂの構成（形状、大きさ（粒径）、屈折率等）、拡散成分５９ｂの濃度等を適宜設定することにより、極めて広い範囲内で光拡散層５１ａの光拡散機能の程度を調節することができる。
Specifically, when the surface is merely matted, light that passes through (the traveling direction cannot be changed) is generated. On the other hand, according to the internally added
以上のようにして、面光源装置２０からの光を保護フィルム５０の光拡散層５１ａで或る程度拡散させることができる。これにより、保護フィルム５０の単位光学要素６０によって集光された後での、輝度の角度分布を滑らかに変化させるようにすることができる。また、保護フィルム５０の光拡散層５１ａにおける光拡散機能の程度を適宜調節しておくことにより、第１配列方向ｄ１および第２配列方向ｄ２に沿った発光体２６の配列に起因する輝度の面内分布を効果的に均一化して、発光体２６の像（ライトイメージ）が視認されてしまうことをより確実に防止することもできる。
As described above, the light from the surface
保護フィルム５０の光拡散層５１ａで拡散された光は、その後、保護フィルム５０の出光側に配置された下偏光板４０の偏光子４１、液晶セル１１および上偏光板１２に向かうことになる。この際、液晶セル１１は、画素毎に光を選択的に透過させ、これにより、表示装置１０の観察者が、映像を観察することができるようになる。
The light diffused by the
以上のような本実施の形態によれば、表示装置１０に組み込まれた光学モジュール２０において、偏光子４１に接合されて偏光板（下偏光板）４０をなすようになる保護フィルム５０は、光の進行方向を変化させ得る優れた光制御機能を有している。具体的には、保護フィルム５０は、樹脂材料中に分散された拡散成分５９ｂに起因した優れた光拡散機能と、発光体２６の側へ向けて突出し保護フィルム５０の入光面をなす複数の単位光学要素６０に起因した優れた集光機能と、を発揮することができる。とりわけ、単位光学要素６０は、一対の側面６１ａ，６１ｂと、一対の側面６１ａ，６１ｂを接続する頂面６２と、を有しており、散乱光に対して極めて優れた集光機能を発揮し得る。すなわち、光の進行方向を積極的に変化させる機能を保護フィルム５０に付与することができ、加えて、このような保護フィルム５０は、例えば押し出し加工によって、安価に製造され得る。このようなことから、本実施の形態による保護フィルム５０によれば、表示装置１０の輝度特性や視野角特性についての設計の自由度を格段に向上させることができる。
According to the present embodiment as described above, in the
また、表示装置１０に求められる品質等に応じて、保護フィルム５０の優れた光制御機能により、図１６に示された従来の表示装置１の面光源装置内に組み込まれていた拡散板Ａ、下拡散シートＢ、集光シートＣおよび上拡散シートＤ等の光学シート類の全部または一部を削除することも可能となる。
Further, depending on the quality required for the
このように、表示装置に組み込まれる部材（光学シート）を削除することができれば、表示装置の製造コストを直接的に大幅に低減することができる。また、表示装置あるいは面光源装置の組み立て時に必要となる光学シート類の位置決めといった煩雑な作業を省くことが可能となり、この点からも表示装置の製造コストを低減することができる。さらに、表示装置に組み込まれる部材（光学シート）の一部または全部を省くことにより、表示装置の薄型化も可能となる。 Thus, if the member (optical sheet) incorporated in the display device can be deleted, the manufacturing cost of the display device can be greatly reduced directly. Further, it is possible to omit a complicated operation such as positioning of optical sheets necessary for assembling the display device or the surface light source device, and the manufacturing cost of the display device can also be reduced in this respect. Further, by omitting part or all of the members (optical sheets) incorporated in the display device, the display device can be thinned.
また、従来の表示装置に組み込まれていた光学シート類は、光の進行方向を補正するための部材であったが、その反面、入射光の一部を吸収してしまっていた。加えて、従来の表示装置においては、多くの光が、いずれかの光学シートにおいて反射し、その進行方向を一回以上折り返した後に表示パネル内に入射していた。結果として、光源２５となる発光体２６で発光された光の多くが、いずれかの光学シートに吸収され、映像の表示に使用され得なかった。一方、図示された実施の形態によれば、光源２５をなす発光体２６が偏光板４０の保護フィルム５０に直面、すなわち、間に何らの部材を介すことなく対面している。したがって、発光体２６で発光された光は、直接、液晶表示パネル１５の偏光板４０へ入射することができ、仮に反射されたとしても、反射板２１での一回の反射で、液晶表示パネル１５の偏光板４０へ再入射することができる。このため、発光体２６で発光された光の利用効率を大幅に上昇させることができる。この結果、例えば、従来の表示装置と比較して光源２５の出力を増強することなく、正面方向輝度を維持しながら視野角を大幅に広げることも可能となる。
In addition, the optical sheets incorporated in the conventional display device are members for correcting the traveling direction of light, but on the other hand, a part of incident light is absorbed. In addition, in the conventional display device, a lot of light is reflected by any one of the optical sheets, and enters the display panel after returning its traveling direction one or more times. As a result, most of the light emitted from the
さらに、光源２５をなす発光体２６と偏光板４０の保護フィルム５０との間に位置する光学シートの全部または一部を削減することができれば、光学シートの曲がり、撓み、反り等の変形に起因した表示画質の劣化といった不具合を回避することができる。なお、従来の表示装置では、図１６に示すように、発光体に直面する部材（拡散板Ａ）の厚みは、発光体からの発熱で変形してしまわないように、さらには、当該部材の出光側に位置する部材（拡散シートや集光シート）へ向けた熱移動を遮断できるよう、厚くなっていた。このように、拡散板Ａの厚みが増すと、拡散板Ａの材料費や重量が嵩み、結果として、表示装置の製造コストが上昇してしまうといった不具合が生じていた。また、或る程度の厚みを有した拡散板Ａを面光源装置に組み込もうとすると、それなりの支持機構を設置する必要も生じていた。一方、上述した本実施の形態によれば、発光体２６に直面する保護フィルム５０は、偏光板４０の一部として、液晶表示パネル１５に積層されている。すなわち、保護フィルム５０は液晶表示パネル１５に直接支持されているので、保護フィルム５０を支持するための特別の支持機構は不要であるとともに、液晶表示パネル１５によって保護フィルム５０の変形が拘束される。したがって、保護フィルム５０の厚みは、保護フィルム５０に期待される光学作用および偏光子の保護作用の観点から決定され得り、結果として、表示装置１０の製造コストを低減することができる。
Furthermore, if all or part of the optical sheet positioned between the
なお、図１６に示された従来の表示装置１において、光源２５、反射板２１、液晶セル１１および上偏光板１２の構成は、上述した実施の形態と同様に構成され得る。
In the
上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を適宜参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いており、重複する説明を省略する。 Various modifications can be made to the above-described embodiment. Hereinafter, an example of modification will be described with reference to the drawings as appropriate. In the drawings used in the following description, the same reference numerals as those used for the corresponding parts in the above-described embodiment are used, and redundant descriptions are omitted.
上述した実施の形態において、表示装置１０（光学モジュール２０）の光源２５をなす発光体２６が、二次元配列された点状の発光体、典型的には発光ダイオードからなる例を示した。しかしながら、発光体２６は、上述した例に限られることなく、種々の既知な発光体、例えば、冷陰極管や、面状に発光するＥＬ（電場発光体）等を用いることもできる。図６には、発光体２６として線状の冷陰極管を用いた冷が開示されている。図６に示された例において、発光体２６をなす線状の冷陰極管は、互いに平行となるように、所定の配列方向に配置されている。線状の冷陰極管の配列方向は、保護フィルム５０の単位光学要素６０の配列方向と平行になっている。この態様によれば、上述した実施の形態で既に説明したように、冷陰極管２６の配列に起因して生じる輝度の面内ばらつきを単位光学要素６０によって緩和し、冷陰極管２６の像（ライトイメージ）を視認されにくくすることができる。
In the above-described embodiment, the
また、上述した実施の形態において、偏光板４０をなす保護フィルム５０は、樹脂材料からなる主部５９ａおよび主部５９ａ中に分散された拡散成分５９ｂからなる光拡散層５１ａと、拡散成分５９ｂを含有せず樹脂材料のみからなる樹脂層５１ｂと、を有していた。言い換えると、拡散成分５９ｂは、保護フィルム５０の一部分のみに分散されていた。しかしながら、例えば図７に示すように、拡散成分５９ｂが保護フィルム５０の全域に分散されるようにしてもよい。このような例においては、保護フィルム５０が、樹脂材料からなる主部５９ａと、主部５９ａ中に分散された拡散成分５９ｂと、を有する光拡散層５１ａのみから構成されることになり、単位光学要素６０は光拡散層５１ａの一部として構成される。この場合、保護フィルム５０の光拡散機能の程度を、さらに自由に調節することができる。
Further, in the above-described embodiment, the
さらに、上述した実施の形態において、保護フィルム５０の単位光学要素６０の主切断面における断面形状が、台形形状からなる例を示したが、これに限られない。例えば、図４における最も左側の単位光学要素６０に二点鎖線で示すように、一対の側面６１ａ，６１ｂとして構成され、保護フィルムの主切断面において、一対の側面６１ａ，６１ｂが外方に膨出した曲線状となるようにしてもよい。同様に、頂面６２が曲面や折れ面等として構成され、保護フィルムの主切断面において、一対の側面６１ａ，６１ｂが曲線状や折れ線状となるようにしてもよい。また、一対の側面６１ａ，６１ｂが粗面として構成されてもよいし、頂面６２が粗面として構成されてもよい。
Furthermore, in embodiment mentioned above, although the cross-sectional shape in the main cut surface of the unit
なお、図７に示された保護フィルム５０は、図５を参照しながら既に説明した押し出し装置８０を用いて製造され得る。この際、押し出し機８２から押し出されるフィルム材料９０は、光拡散層５１ａをなすようになる層のみからなる単層の押し出し材となる。
In addition, the
また、図７に示された保護フィルム５０においては、拡散成分５９ｂに起因した凹凸を付与することによって、一対の側面６１ａ，６１ｂや頂面６２を粗面化することができる。より具体的には、拡散成分５９ｂを露出させる或いは拡散成分５９ｂの輪郭を浮かび上がらせることによって、一対の側面６１ａ，６１ｂや頂面６２を粗面化することができる。このような保護フィルム５０は、上述した押し出し加工により、製造され得る。具体的には、押し出し機８２から押し出されたフィルム材料９０のバックアップ手段８６に接触する側の面からの冷却を或る程度の強さに維持しながら、その一方で、成型ロール８４に接触する側の面からの冷却を弱めておき、これにより、成型ロール８４からの解放後に、フィルム材料９０が成型ロール８４に接触していた側から冷却されるようにする。この場合、成型ロール８４からの解放後の冷却により、主部５９ａをなす樹脂材料が熱収縮し、これにより、主部５９ａから拡散成分５９ｂが浮かび上がるようにすることができる。
In addition, in the
さらに、上述した実施の形態において、保護フィルム５０が、光拡散機能および集光機能の両方を有している例を示したが、これに限られない。例えば、発光体２６からの光が十分に散乱された状態となっていれば、保護フィルム５０に光拡散機能を付与する必要はない。すなわち、保護フィルム５０に拡散成分５９ｂを分散させる必要はない。
Furthermore, although the
さらに、上述した実施の形態において、保護フィルム５０が押し出し加工によって得られた押し出し材からなる例を示したが、これに限られない。射出成型等のその他の製造方法によって製造された保護フィルムを用いることもできる。ここで、図８〜図１１には、一例として、基材フィルム５３上に塗布された樹脂、例えば電離放射放射線を所望の形状に成型することによって作製され得る保護フィルム５０の一例が示されている。図８に示された保護フィルム５０は、基材フィルム５３上に、拡散成分５９ｂを含有させた樹脂を賦型することにより、作製され得る。図８に示された保護フィルム５０では、入光側面５０ｂをなす単位光学要素６０が光拡散層５１ａの一部として形成され、当該光拡散層５１ａの出光側に基材フィルム５３からなる樹脂部５１ｂが設けられている。
Furthermore, in the above-described embodiment, the example in which the
図９に示された保護フィルム５０では、拡散成分５９ｂを含有して光拡散層５１ａをなす基材フィルム５３上に、樹脂を賦型することにより、作製され得る。この拡散成分５９ｂを含む基材フィルム５３として、例えば押し出し材を用いることができ、この基材フィルム５３が光拡散層５１ａを構成する。
The
図１０に示された例においては、基材フィルム５３上に樹脂を賦型して単位光学要素６０が形成されているが、基材フィルム５３の単位光学要素６０が形成されていない出光側面５０ａには、凹凸面を有したマット層５４が形成されている。このマット層５４は、拡散成分５９ｂと、バインダー樹脂として機能する樹脂材料（例えば電離放射線樹脂）と、から構成されており、バインダー樹脂としての樹脂材料が主部５９ａとして機能することによって光拡散層５１ａ構成する。マット層５４は、単位光学要素６０の賦型前または賦型後のいずれかに基材フィルム５３上に作製され得る。
In the example shown in FIG. 10, the unit
図１１に示された例においては、基材フィルム５３と単位光学要素６０をなす樹脂材料との間に、拡散成分５９ｂおよびバインダー樹脂として機能する樹脂材料（主部５９ａ）からなるマット層５４が形成されている。図１１に示された態様では、基材フィルム５３上にマット層５４が形成され、当該マット層５４上に単位光学要素６０が賦型されている。
In the example shown in FIG. 11, a
なお、基材フィルム５３上に塗布した樹脂を成型して保護フィルム５０を形成する場合には、図８〜図１１に示されているように、基材フィルム５３上に塗布された樹脂が、複数の単位光学要素６０だけでなく、基材フィルム５３と単位光学要素６０との間に配置され基材フィルム５３を覆うランド部５２と、を形成するようにしてもよい。この場合、保護フィルム５０の本体部５５の一部をランド部５２が構成することになる。
In addition, when shape | molding the resin apply | coated on the
さらに、上述した実施の形態における保護フィルム５０の光拡散機能は、等方性光拡散機能であってもよいし、異方性光拡散機能であってもよい。一例として、図１２に示すように、長手方向ｌｄを有する拡散成分５９ｂを、所定の方向ｏｄへの配向を持つようにして、保護フィルム５０内に配置することにより、異方性光拡散機能を保護フィルム５０に付与することができる。ここで、拡散成分５９ｂの長手方向とは、対象となる拡散成分５９ｂの最も長さが長くなる方向として特定することができる。また、「長手方向ｌｄを有する拡散成分５９ｂが、所定の方向ｏｄへの配向を持つ」とは、各拡散成分５９ｂの長手方向ｌｄが所定の方向ｏｄに対してなす角度が、０°以上４５°以下となることであり、拡散成分５９ｂが、所定の方向ｏｄを基準とした方向的な規則性を持って配置されることを意味している。
Furthermore, the light diffusion function of the
なお、図１２に示された保護フィルム５０は、長手方向を有する拡散成分５９ｂを、主部５９ａをなすようになる樹脂材料とともに、原料として用い、上述した押し出し加工で製造され得る。長手方向を有する拡散成分５９ｂは、押し出し機８２のダイ８２ａを樹脂材料とともに通過する際に、高圧下でその長手方向ｌｄが押し出し方向（機械方向）に沿うように、向けられる。これにより、押し出し材９０中の拡散成分５９ｂが、特定の方向ｏｄへの配向を持つようにして、保護フィルム５０内に分散されるようになる。またこの場合、拡散成分５９ｂの配向方向は、並列配置された線状の単位光学要素６０の長手方向と平行になる。
The
長手方向ｌｄを有する拡散成分５９ｂの形状としては、一例として、板状、粒状（米粒状）、針状、鱗状、微細板状等の種々の形状を採用することができる。また、具体的な例として、平均アスペクト比（長手方向ｌｄに沿った拡散成分５９ｂの長さの、長手方向ｌｄに直交する方向に沿った当該拡散成分５９ｂの長さに対する比の平均値）が、１．５以上５０以下であって、拡散成分５９ｂの平均粒径（体積相当法で算出された粒径、すなわち体積相当径の算術平均、以下同様）が０．５μ以上１００μｍ以下の気泡を、長手方向ｌｄを有した拡散成分５９ｂとして、用いることができる。また、有機繊維からなる拡散成分５９ｂ、例えば、アラミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリイミド繊維等の耐熱性有機繊維からなる拡散成分５９ｂを用いることもできる。また、無機繊維からなる拡散成分５９ｂ、例えば、ガラス繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、ジルコニア繊維等の繊維状フィラーからなる拡散成分５９ｂを用いることもできる。さらに、薄板状フィラー（マイカ）からなる拡散成分５９ｂを用いることもできる。さらに、不定形フィラーからなる拡散成分５９ｂ、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、クレー、タルク、二酸化チタン等の無機系白色顔料からなる拡散成分５９ｂを用いることもできる。
As the shape of the diffusing
長手方向ｌｄを有する拡散成分５９ｂは、その長手方向と平行な方向よりも、その長手方向に直交する方向へ、強い光拡散機能を呈するようになる。したがって、長手方向ｌｄを有する拡散成分５９ｂが単位光学要素６０の長手方向と平行な方向に配向されている図１２に示された態様においては、保護フィルム５０の光拡散層５１ａに起因した光拡散機能は、単位光学要素６０の長手方向と平行な方向よりも、単位光学要素６０の配列方向と平行な方向に、より強く発揮されるようになる。すなわち、図１２に示された態様では、保護フィルム５０の集光機能が主として発揮される方向と光拡散機能が主として発揮される方向とが一致する。このため、単位光学要素６０から集光作用を主として及ぼされる面内での輝度の角度分布を選択的に滑らかにすることができる。結果として、保護フィルム５０へ入射した光を必要以上に拡散する必要がなくなるので、光の有効利用を図ることが可能なる。
The
とりわけ、図６に示すように、光源２５が線状の冷陰極管２６を並列配置してなる場合には、冷陰極管２６の配列方向に沿って光を拡散することのみによって、発光体２６の配列に起因した明るさのムラを解消することができるため、図１２に示された保護フィルム５０を好適に用いることができる。
In particular, as shown in FIG. 6, when the
さらに、上述した実施の形態において、保護フィルム５０が水貼りによって偏光子４１に接合される例を示したが、これに限られない。例えば、図１３に示すように、接着剤４９ａと、接着剤４９ａ内に分散された拡散成分４９ｂと、を含有した接着層４９が、保護フィルム５０と偏光子４１との間に配置されるようにしてもよい。図１３に示された態様によれば、保護フィルム５０における光拡散機能の有無あるいは保護フィルム５０の光拡散機能の程度から独立して、接着層４９による光拡散機能の程度を適宜調節することができる。これにより、下偏光板４０が発揮し得る光拡散機能の程度をより自由に設計することができる。なお、接着層４９に含有される拡散成分４９ｂは、保護フィルム５０に含まれ得る拡散成分５９ｂとして例示したものを同様に用いることができる。また、接着層４９による光拡散機能の程度は、保護フィルム５０における光拡散機能の程度と同様の手法により、適宜調節され得る。
Furthermore, in embodiment mentioned above, although the
さらに、接着層４９の光拡散機能が、等方性であってもよいし、異方性であってもよい。また、接着層４９が異方性光拡散機能を有する場合には、当該接着層４９によって光拡散機能が強く発揮される方向が、図１２に示された態様と同様に単位光学要素６０の配列方向（集光機能が強く発揮される方向）と平行であってもよいし、或いは、単位光学要素６０の長手方向（集光機能が強く発揮されない方向）と平行であってもよい。
Furthermore, the light diffusing function of the
さらに、上述した実施の形態において、下偏光板４０が、偏光子４１と、偏光子４１に入光側から接合された保護フィルム５０と、からなる例を示したが、これに限られず、偏光子４１の出光側にも、例えばＴＡＣフィルムからなる保護フィルムが設けられていてもよい。また、光の位相差を補償するための位相差板が下偏光板４０と液晶セル１１との間に設けられることもがあるが、この場合、下偏光板４０の出光側の保護フィルムが、位相差板の入光側の保護フィルムを兼ねるようにしてもよい。偏光子４１よりも入射側に位置する他の部材として、例えばＴＡＣフィルムを設けることができる。
Furthermore, in the above-described embodiment, the example in which the lower
図１４に示す例においては、保護フィルム５０と偏光子４１との間の中間フィルム４８として、特定の偏光成分を透過させるとともに、その他の偏光成分を反射して再び光源側へ戻す機能を有した偏光分離フィルム４８が設けられている。すなわち、偏光分離フィルム４８を設けることによって、偏光子４１を透過し得る偏光成分の光を選択的に偏光子４１へ入射させ、その他の光を光源側に戻すことができる。光源側に戻された光は、その後の反射等によって、偏光状態を変化させて偏光分離フィルム４８へ再度入射し得る。輝度の向上に役立ち得る偏光分離フィルム４８として、米国３Ｍ社から入手可能な「ＤＢＥＦ」（登録商標）を用いることができる。また、「ＤＢＥＦ」以外にも、韓国Shinwha Intertek社から入手可能な高輝度偏光シート「ＷＲＰＳ」や、あるいは、ワイヤーグリッド偏光子等を、偏光分離フィルム４８として用いることができる。
In the example shown in FIG. 14, the
さらに、下偏光板４０の偏光子４１と保護フィルム５０との間の中間フィルム４８として、光拡散機能を有した光拡散シートが設けられていてもよい。この際、この光拡散シートが、等方性光拡散機能を有していてもよいし、異方性光拡散機能を有していてもよい。また、光拡散シートが異方性光拡散機能を有する場合には、当該光拡散シートによって光拡散機能が強く発揮される方向が、図１２に示された態様と同様に単位光学要素６０の配列方向（集光機能が強く発揮される方向）と平行であってもよいし、或いは、単位光学要素６０の長手方向（集光機能が強く発揮されない方向）と平行であってもよい。
Furthermore, a light diffusion sheet having a light diffusion function may be provided as an
さらに、上述した実施の形態において、光制御機能を有した保護フィルム５０を含む偏光板４０の直下に、光源２５をなす発光体２６が配置される例、すなわち、光制御機能を有した保護フィルム５０を含む偏光板４０が、直下型の液晶表示装置１０に適用されている例を示したが、これに限られない。図１５に示すように、光制御機能を有した保護フィルム５０を含む偏光板４０が、発光体２６からの光を受ける導光板２３に直面する位置に配置されるようにしてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the
図１５に示された例において、偏光板４０は、発光体２６と発光体２６からの光を受ける導光板２３とを有した面光源装置２２とともに使用され、面光源装置２２の導光板２３に直面する位置に配置されている。この例では、光学モジュール２０が、偏光板４０と、偏光板４０の保護フィルム５０に直面する位置に配置された導光板２３と、を有している。なお、図１５に示された例において、偏光板４０を含む液晶表示パネル１５が、上述した実施の形態と同様に構成され得る。
In the example shown in FIG. 15, the
図１５に示された例において、面光源装置２２は、導光板２３と、導光板２３の側方に配置された発光体２６と、導光板２３の背面に配置された反射シート２１ａと、を有し、いわゆるエッジライト型（サイドライト型）のバックライトとして構成されている。光源２５の発光体２６からの光は、導光板２３の側面（入射面）から導光板２３内に入射し、導光板２３の一対の主面間で反射を繰り返しながら導光板２３内を導光方向に沿って進む。導光板２３には、図示しない光取り出し要素、例えば、反射シート２１ａに対面する導光板２３の裏面に設けられた白色ドットや、導光板２３内に分散された拡散成分等が設けられており、出光量が導光方向に沿って概ね均一となるように、導光板２３内を進む光が導光板２３から観察者側へ出射していく。この際、導光板２３から出射する光は、正面方向ｎｄに対して種々の方向に向けて出射し得る。
In the example shown in FIG. 15, the surface
このような導光板２３に対して、保護フィルム５０の単位光学要素６０は、その配列方向が導光板２３の導光方向と平行となるように配置されている。また、単位光学要素６０は、導光板２３の側へ向けて、保護フィルム５０から突出している。そして、正面方向ｎｄから種々の方向に傾斜して出射して液晶表示パネル１５に向かう光は、単位光学要素６０の保護フィルム５０へ入射する際に、上述した実施の形態と同様にして、その進行方向を正面方向ｎｄ側へ偏向される。このようにして、保護フィルム５０は集光機能を発揮することができる。
With respect to such a
これに対して、図１７に示すように、従来の下偏光板１３を含む液晶表示パネルとの組み合わせで用いられる従来のエッジライト型の面光源装置には、多くの場合、導光板２３の出光側に集光シート（プリズムシート、反射型プリズムシート、逆プリズムシート）Ｃが設けられていた。このため、保護フィルム５０の集光機能を、図１７に示された従来の面光源装置に含まれていた集光シート（プリズムシート、反射型プリズムシート、逆プリズムシート）Ｃの集光機能と同様にすることにより、表示装置１全体としての光学特性を維持しながら、この集光シートＣを面光源装置から省くことが可能となる。同様に、図１７に示された従来の面光源装置には、集光シートＣのさらに出光側に光拡散シートＤが設けられているが、保護フィルム５０が拡散成分５９ｂを含有している場合には、この拡散成分５９ｂに起因した光拡散機能の程度を適宜調節することによって、光拡散シートＤも省くことが可能となる。これにより、図１５に示された態様によっても、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 17, a conventional edge light type surface light source device used in combination with a liquid crystal display panel including a conventional lower
なお、図１７に示された従来の表示装置１のうち、既に説明した構成と同一に構成され得る部分に対しては、当該既に説明した構成に対して用いた符号と同一の符号を用いており、重複する説明を省略する。
Note that, in the
以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。 Although several modifications to the above-described embodiment have been described above, a plurality of modifications can be applied in appropriate combination.
なお、光源２５をなす発光体２６または導光板２３と、液晶表示パネルと、の間に多数の光学シートが含まれた従来の表示装置１との比較において、本発明の一実施の形態に係る表示装置１０、偏光板４０および保護フィルム５０の利点を説明したが、このような記載は、本発明の一実施の形態に係る表示装置１０、偏光板４０および保護フィルム５０を、その入光側に配置される光学シートと組み合わせて用いることを排除するものではない。すなわち、本発明は、表示装置１０、偏光板４０および保護フィルム５０と、発光体２６または導光板２３との間に、一以上の光学シートが配置されている態様をも含み、このような態様においても、保護フィルム５０に起因する優れた作用効果を享受することができる。
In addition, in comparison with the
１０ 表示装置
１１ 液晶セル
１５ 液晶表示パネル
２０ 光学モジュール
２５ 光源
２６ 発光体
４０ 偏光板、下偏光板
４１ 偏光子
４８ 中間フィルム
４９ 接着層
４９ａ 接着剤
４９ｂ 拡散成分
５０ 保護フィルム、光学シート
５０ａ 出光側面
５０ｂ 入光側面
５１ａ 光拡散層
５１ｂ 樹脂層
５２ ランド部
５４ マット層
５５ 本体部
５５ｂ 入光側面
５９ａ 主部
５９ｂ 拡散成分
６０ 単位光学要素
６１ａ，６１ｂ 側面
６２ 頂面
DESCRIPTION OF
Claims (13)
当該保護フィルムの前記偏光子に対面する側とは反対側の面をなす複数の単位光学要素を備え、
前記複数の単位光学要素は一方向に配列され、且つ、各単位光学要素は、その配列配向に交差する方向に延び、
各単位光学要素は、一対の側面と、前記一対の側面を接続する頂面と、を有する、保護フィルム。 A protective film for a polarizing plate that is bonded to a polarizer to form a polarizing plate for a liquid crystal display panel,
A plurality of unit optical elements forming a surface opposite to the side facing the polarizer of the protective film;
The plurality of unit optical elements are arranged in one direction, and each unit optical element extends in a direction crossing the arrangement orientation,
Each unit optical element has a pair of side surfaces and a top surface that connects the pair of side surfaces.
請求項１〜８のいずれか一項に記載された保護フィルムであって、前記偏光子と接合された保護フィルムと、を備える、偏光板。 A polarizer,
It is a protective film as described in any one of Claims 1-8, Comprising: The polarizing plate provided with the protective film joined to the said polarizer.
前記複数の発光体は、前記単位光学要素の配列方向と平行な方向に、配列されている、請求項１１に記載の表示装置。 A plurality of light emitters are provided facing the liquid crystal display panel,
The display device according to claim 11, wherein the plurality of light emitters are arranged in a direction parallel to an arrangement direction of the unit optical elements.
前記単位光学要素の配列方向と平行な方向から前記導光板の側面に対面する位置に発光体が設けられている、請求項１１に記載の表示装置。 Opposing the liquid crystal display panel, a light guide plate is provided,
The display device according to claim 11, wherein a light emitter is provided at a position facing a side surface of the light guide plate from a direction parallel to the arrangement direction of the unit optical elements.
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