JP4175433B2 - 光学素子包装体、バックライトおよび液晶表示装置 - Google Patents

光学素子包装体、バックライトおよび液晶表示装置

Info

Publication number
JP4175433B2
JP4175433B2 JP2007341463A JP2007341463A JP4175433B2 JP 4175433 B2 JP4175433 B2 JP 4175433B2 JP 2007341463 A JP2007341463 A JP 2007341463A JP 2007341463 A JP2007341463 A JP 2007341463A JP 4175433 B2 JP4175433 B2 JP 4175433B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical element
packaging member
light
optical
support
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007341463A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008213937A (ja
Inventor
栄治 太田
透 安孫子
泰之 工藤
広和 小田桐
諭 佐藤
澤中 余
正康 柿沼
文子 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2007341463A priority Critical patent/JP4175433B2/ja
Priority to TW097104315A priority patent/TW200844593A/zh
Priority to US12/027,722 priority patent/US7697088B2/en
Priority to MX2008012887A priority patent/MX2008012887A/es
Priority to BRPI0802612-2A priority patent/BRPI0802612A2/pt
Priority to PCT/JP2008/052058 priority patent/WO2008096827A1/ja
Priority to EP08710937A priority patent/EP2053305A4/en
Priority to KR1020087024603A priority patent/KR100913455B1/ko
Priority to EA200801964A priority patent/EA200801964A1/ru
Publication of JP2008213937A publication Critical patent/JP2008213937A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4175433B2 publication Critical patent/JP4175433B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133308Support structures for LCD panels, e.g. frames or bezels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D85/00Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials
    • B65D85/30Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for articles particularly sensitive to damage by shock or pressure
    • B65D85/38Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for articles particularly sensitive to damage by shock or pressure for delicate optical, measuring, calculating or control apparatus
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133308Support structures for LCD panels, e.g. frames or bezels
    • G02F1/133311Environmental protection, e.g. against dust or humidity
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133606Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133606Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133608Direct backlight including particular frames or supporting means
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133635Multifunctional compensators
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/50Protective arrangements

Description

この発明は、光学素子包装体、ならびにそれを備えるバックライトおよび液晶表示装置に関する。詳しくは、液晶表示装置の表示特性を改善する光学素子包装体に関する。
従来、液晶表示装置では、視野角や輝度などの改善を目的として多数の光学素子が用いられている。これらの光学素子としては、拡散フィルムやプリズムシートなどのフィルム状やシート状のものが用いられている。
図31は、従来の液晶表示装置の構成を示す。この液晶表示装置は、図31に示すように、光を出射する照明装置101と、照明装置101から出射された光を拡散する拡散板102と、拡散板102により拡散された光を集光や拡散などする複数の光学素子103と、液晶パネル104とを備える。
ところで、近年の画像表示装置の大型化に伴って、光学素子の自重やサイズが増大する傾向にある。このように光学素子の自重やサイズが増大すると、光学素子の剛性が不足するため、光学素子の変形、例えばしわ、たわみ、反りなどが発生してしまう。このような光学素子の変形は、表示面への光学指向性に影響を与え、輝度ムラという重大な問題を招いてしまう。
そこで、光学素子の厚さを増すことで、光学素子の剛性不足を改善することが提案されている。しかしながら、液晶表示装置が厚くなってしまい、薄型かつ軽量という液晶表示装置の利点が損なわれてしまう。そこで、光学素子同士を透明粘着剤により貼り合わせることにより、シート状またはフォルム状の光学素子の剛性不足を改善することが提案されている(例えば特許文献1参照)。
また、近年の表示装置の適用範囲が広がることによって、壁掛けや天井付近への設置のために、より薄型・軽量化された提案がされている。この薄型・軽量化に対しては、蛍光管らの光源ムラを均一化する拡散機能が伴わないために、拡散板を厚くしたり、拡散シートを複数枚と従来以上のシート数を使用したり、更には光源数を増加させて光源ムラを低減させる手法などが検討されている。
特開2005−301147号公報
しかしながら、特許文献1の技術では、光学素子同士を透明粘着剤により貼り合わせるため、光学素子の厚さが増し、液晶表示装置自体が厚くなってしまう。更には、液晶表示装置に必須である光学機能を発現させるには、粘着剤を使用することによって、集光機能層、拡散機能層らと隣接する光学機能層との構造体間が埋設されてしまい、その結果、光学機能が損なわれ、表示特性が劣化してしまう。
また、光源ムラを低減させるために拡散機能部材を多数利用すると、部材数の増加に伴い費用が高価となってしまったり、多数の拡散機能部材の増加に伴い輝度の低下を招いてしまう虞もある。光源部材を多数利用する場合には光源ムラに対して効果はあるものの、これも部材数の増加に伴う費用の増加や、消費電力が増加してしまう。
したがって、この発明の目的は、液晶表示装置の厚みの増加、または液晶表示装置の表示特性の劣化を抑えつつ、光学素子の剛性不足を改善することができる光学素子包装体、ならびにそれを備えるバックライトおよび液晶表示装置を提供することにある。
また、この発明の他の目的は、拡散性の光学素子の増加や、光源の増加による部品増による重量・費用の増加を抑えつつ、表示装置の薄型・軽量化ができる光学素子包装体ならびにそれを備えるバックライトおよび液晶表示装置を提供することにある。
上述の課題を解決するために、この発明の第1の発明は、
1または2以上のフィルム状またはシート状の光学素子と、
1または2以上の光学素子を支持する支持体と、
1または2以上の光学素子および支持体を包む、熱収縮性を有する包装部材と
を備え、
1または2以上の光学素子と支持体とは、積層体をなし、
積層体は、光源からの光が入射する入射面と、該入射面から入射した光を出射する出射面と、入射面と出射面との間に位置する端面とを有し、
包装部材が、積層体と密着するとともに、該積層体の出射面、入射面、および全ての端面を包み、
包装部材は開口部を有し、該開口部は少なくとも積層体の角部または辺部に設けられていることを特徴とする光学素子包装体である。
この発明の第の発明は、
光を出射する光源と、
光源から出射された光を透過する光学素子包装体と
を備え、
光学素子包装体は、
1または2以上のフィルム状またはシート状の光学素子と、
1または2以上の光学素子を支持する支持体と、
1または2以上の光学素子および支持体を包む、熱収縮性を有する包装部材と
を備え、
1または2以上の光学素子と支持体とは、積層体をなし、
積層体は、光源からの光が入射する入射面と、該入射面から入射した光を出射する出射面と、入射面と出射面との間に位置する端面とを有し、
包装部材が、積層体と密着するとともに、該積層体の出射面、入射面、および全ての端面を包み、
包装部材は開口部を有し、該開口部は少なくとも積層体の角部または辺部に設けられていることを特徴とするバックライトである。
この発明の第の発明は、
光を出射する光源と、
光源から出射された光を透過する光学素子包装体と、
光学素子包装体を透過した光に基づき、画像を表示する液晶パネルと
を備え、
光学素子包装体は、
1または2以上のフィルム状またはシート状の光学素子と、
1または2以上の光学素子を支持する支持体と、
1または2以上の光学素子および支持体を包む、熱収縮性を有する包装部材と
を備え、
1または2以上の光学素子と支持体とは、積層体をなし、
積層体は、光源からの光が入射する入射面と、該入射面から入射した光を出射する出射面と、入射面と出射面との間に位置する端面とを有し、
包装部材が、積層体と密着するとともに、該積層体の出射面、入射面、および全ての端面を包み、
包装部材は開口部を有し、該開口部は少なくとも積層体の角部または辺部に設けられていることを特徴とする液晶表示装置である。
この発明では、1または2以上の光学素子と支持体とを包装部材により包んでいるので、1または2以上の光学素子と支持体とを一体化することができる。もしくは、包装部材の一方或いは両面に光学機能を設けた光学素子包装部材で支持体を包装・一体化することができる。したがって、支持体により光学素子の剛性不足を補うことができ、更には、光学機能を包装部材の表面に設けることによって、光学素子を簡略化することも可能である。更には、包装体自体にテンションを持たせることによって、包装部材がたわまずに設置することが可能となり、包装部材に設けられた光学素子のたわみを防止することが可能となる。
以上説明したように、この発明によれば、液晶表示装置の厚みの増加、または液晶表示装置の表示特性の劣化を抑えつつ、光学素子の変形および剛性不足を改善することができる。更には、光学機能を包装部材にて補うことにより、従来の光学フィルムより厚みを薄くでき、たわみのない構成を提供できる。
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
(1)第1の実施形態
(1−1)液晶表示装置の構成
図32は、この発明の第1の実施形態による液晶表示装置の一構成例を示す。この液晶表示装置は、図32に示すように、光を出射する照明装置1と、照明装置1から出射された光の特性を改善する光学素子包装体2と、光学素子包装体2により特性が改善された光に基づき、画像を表示する液晶パネル3とを備える。照明装置1と光学素子包装体2とによりバックライトが構成される。以下では、光学素子包装体2などの光学部材の面のうち、照明装置1からの光が入射する面を入射面、この入射面から入射した光を出射する面を出射面、および入射面と出射面との間に位置する面を端面と称する。また、入射面と出射面とを総称して主面と適宜称する。
照明装置1は、例えば直下式の照明装置であり、光を出射する光源11と、光源11から出射された光を反射して液晶パネル3の方向に向ける反射板12とを備える。光源11としては、例えば、冷陰極蛍光管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)、熱陰極蛍光管(HCFL:Hot Cathode Fluorescent Lamp)、有機エレクトロルミネッセンス(OEL:Organic ElectroLuminescence)または発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)、無機エレクトロルミネッセンス(IEL:Inorganic ElectroLuminescence)などを用いることができる。反射板12は、例えば1または複数の光源11の下方および側方を覆うように設けられ、1または複数の光源11から下方および側方などに出射された光を反射して、液晶パネル3の方向に向けるためのものである。
光学素子包装体2は、例えば、照明装置1から出射された光を拡散や集光などの処理を施して光の特性を変える1または複数の光学素子24と、1または複数の光学素子を支持する支持体23と、1または複数の光学素子24と支持体23とを包んで一体化する包装部材22を備える。以下では、支持体23と1または複数の光学素子とを重ね合わされたものを光学素子積層体21と称する。包装部材22は、光学素子積層体21に入射する光が透過する第1の領域R1と、光学素子積層体21から出射される光が透過する第2の領域R2とを有する。
光学素子24の数や種類は、特に限定されるのもではなく、所望とする液晶表示装置の特性に応じて適宜選択することができる。光学素子24としては、例えば少なくとも支持体として作用する光学機能を有する素子、或いは支持体と1または複数の光学機能を有する素子からなるものを用いることができる。光学素子24としては、例えば光拡散素子、光集光素子、反射型偏光子、偏光子または光分割素子などを用いることができる。光学素子としては、例えば、フィルム状、シート状または板状のものを用いることができる。光学素子24の厚さは、例えば5〜1000μmである。
支持体23は、例えば、照明装置1から出射された光を透過する透明板、または照明装置1から出射された光を拡散や集光などの処理を施して光の特性を変える光学板である。光学板としては、例えば拡散板、位相差板またはプリズム板などを用いることができる。支持体23の厚さは、好ましくは500〜100000μm、より好ましくは1000〜50000μmである。支持体23の厚み、断面幅、長さ、および剛性(弾性率)は、包装部材22の張力を考慮して適宜選択することが好ましい。
張力の有無の確認と張力の測定については例えば以下のような手段で確認できる。
セイコー社製のTMA(熱・応力・歪測定装置 EXSTAR6000 TMA/SS)を用いて、以下のようにして包括部材の張力を測定する。
まず、包括部材に張力が加わった状態において、光学素子包括体の中央部から長方形の金型により5mm×50mmの試験片を切り出す。この際、試験片の長辺、短辺がそれぞれ支持体である拡散板の長辺と、短辺と平行となるようにして試験片を切り出す。次に、硝子板に試験片を挟んでたるみのない状態とした後、トプコン社製の工具顕微鏡により長さを測定する。切り出した試験片は張力が開放された状態となっているため、50mmよりも収縮した状態となっている。この収縮状態から、最初の50mmの状態へ戻すように寸法換算して、TMA用に試験片を再カットしてセットする。次に、初期の温度25℃時点での張力を測定する。張力の測定機については、所定の長さへの引っ張り応力を加えられて、応力測定ができるものであれば使用可能であり、張力の有無が確認できる。
具体的には、支持体23としては、バックライトが直下型のものである場合、対角2インチ〜100インチ程度、厚み1mm〜4mmのサイズを有する、拡散性フィラーが内添された樹脂板、または拡散性の機能を有する形状や、フィラーを含む層をガラス表面に設けた拡散性の光学板を使用できる。また、バックライトがサイドライト型のものである場合、対角1インチ〜数10インチ、厚み0.5〜10mm程度のサイズを有する透明樹脂板、フィラーが内添された樹脂板、表面に形状が付与された樹脂板、フィラーが内添されると共に表面に形状が付与された樹脂板を使用できる。
また、液晶表示装置を40℃の高温環境下に保存したときに、液晶表示装置点灯時の装置内温度が約60℃まで上昇する(後述する実施例1参照)ことと、実際の液晶テレビなどでは、70℃で偏光板が劣化することを回避するために温度上昇抑制機能を設けていることを考慮すると、支持体23としては、70℃まで剛性の変動が小さく、かつ、ある程度の弾性を有しているものが好ましい。このような特性を有する支持体23の材料としては、例えば、ポリカーボネート(弾性率2.1GPa)、ポリスチレン(弾性率2.8GPa)、シクロオレフィン樹脂としてゼオノア樹脂(弾性率2.1GPa)、アクリル系樹脂(弾性率3GPa)などを主成分とするものが挙げられ、これらの材料のうちで最も弾性率の低い、ポリカーボネート樹脂の弾性率以上(2.1GPa以上)の弾性率を有する材料を主成分とするものが好ましい。
支持体23は、例えば高分子材料からなり、その透過率は30%以上であることが好ましい。なお、光学素子24と支持体23との積層の順序は、例えば、光学素子24および支持体23の有する機能に応じて選ばれる。例えば、支持体23が拡散板である場合、支持体23は、照明装置1からの光が入射する側に設けられ、支持体23が反射型偏光板である場合、支持体23は、液晶パネル3に光を出射する側に設けられる。また、支持体23となる透明板や拡散板よりも光源側に光分割や拡散機能を有する光機能層を設ける形態などの組み合わせや、透明板や拡散板から出射後に更に光拡散機能層を設けたり、光集光機能層を組み合わせて使用してもよい。光学素子24および支持体23の入射面および出射面の形状は、液晶パネル3の形状に応じて選ばれ、例えば縦横比(アスペクト比)の異なる矩形状である。
光学素子24および支持体23の主面には、凹凸処理を施すこと、または微少粒子を含有させることが好ましい。こすれや摩擦を低減できるからである。また、光学素子24および支持体23には、必要に応じて光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤および酸化防止剤などの添加剤を含有させることにより、紫外線吸収機能、赤外線吸収機能および静電抑制機能などを光学素子24および支持体23に付与するようにしてもよい。また、光学素子24および支持体23には、アンチリフレクション処理(AR処理)やアンチグレア処理(AG処理)などの表面処理を施すことにより、反射光の拡散や反射光そのもの低減を図るようにしてもよい。また、光学素子24および支持体23の表面に、紫外線や赤外線を反射するための機能を持たせるようにしてもよい。
包装部材22は、光学素子積層体21のほぼ全体を覆っている。包装部材22は、1または複数の開口を有する。このような開口を有することにより、光学素子積層体21を包装部材22により包むときなどに、包装部材22内のエアを外部に排出し、光学素子積層体21と包装部材22とを密着させることで、画像不良の発生を抑制することができる。また、このような開口を有することにより、包装部材22により包まれた支持体23や光学素子24の構成材料が揮発したときに、この揮発成分を光学素子包装体2の外部に排出し、包装部材22内における揮発成分の結露や凝固などを抑制することで、画像不良の発生を抑制することができる。包装部材22に複数の開口を設ける場合には、光学素子積層体21の端面のうち、対向する端面またはその近傍に開口をそれぞれ設けることが好ましい。上記揮発成分を光学素子包装体2の外部に効率良く排出し、包装部材22内における揮発成分の結露や凝固などをより抑制することで、画像不良の発生をより抑制することができるからである。
開口は、光学素子積層体21の表示エリア外に対応する位置に設けることが好ましく、光学素子積層体21の端面またはその近傍に対応する位置に設けることがより好ましい。このような位置に開口を設けることで、開口による画質低下を防ぐことができる。光学素子積層体21が角部を有する場合には、光学素子積層体21の角部に対応する部分に開口を設け、この開口から角部を露出させることが好ましい。具体的には、光学素子積層体21が全体として矩形状を有する場合、包装部材22は光学素子積層体21の4つの角部に対応する位置にそれぞれ開口を設け、この開口から光学素子積層体21の角部をそれぞれ露出させることが好ましい。開口のサイズや形状は、光学素子包装体2の作製工程におけるエアの排出性能、光学素子積層体21の形状、および包装部材22の耐久性などを考慮して選択することが好ましく、例えば、円形状、楕円形状、半円形状、三角形状、四角形状、菱形形状、スリット状などが挙げられるが、これらの形状に限定されるものではない。
包装部材22は、例えば透明性を有する単層または複数層のフィルム状、シート状もしくは袋状である。包装部材22は、例えば、1または複数の包装部材を備え、この包装部材の周縁部を接合することにより構成されている。包装部材を接合する位置は、光学素子積層21の表示エリア外に設けることが好ましく、光学素子積層体21の端面に設けることがより好ましい。
包装部材22の厚さは、例えば5〜5000μmに選ばれる。なお、包装部材22の厚さが、入射面側と出射面側とで異なるようにしてもよく、この場合、入射面側の厚さが出射面側の厚さに比べて厚いことが好ましい。入射面側の厚さを厚くすることで、光源11から発生される熱による支持体23や光学素子24の形状変化を抑制できるからである。
但し、目的によって、出射面側の厚さを入射面側の厚さに比べて厚くするようにしてもよい。また、包装部材22は、光学素子積層体21の主面を、面積比率で50%以上覆っていることが好ましく、画面表示域を覆っているか、あるいは画面表示域主面の一方または両方を開放していることが好ましい。また、包装部材22が、骨材としての構造体を内包するようにしてもよい。包装部材22は、例えば1軸異方性または2軸異方性を有する。例えば、包装部材22が矩形状を有する場合、包装部材22の長手方向に正または負の屈折率特性にて1軸異方性を有し、もしくは包装部材22の長手方向に正または負の屈折率にて2軸異方性を有する。
また、包装部材22が異方性を有する場合には、その光学異方性は小さいことが好ましく、具体的にはそのリタデーション(retardation)が、50nm以下であることが好ましい。もしくは、光学異方性の光学軸が内包部材の長手或いは短軸に対して同調している場合には、そのリタデーションは50nm以下に限定されず、視野角による色特性などが使用用途によって満足されればよい。更には、拡散機能を包装部材22の出射側に設けるか、第1の領域R1の主面を通過した際に、拡散性を有する機能が設けられた包装部材22とすること、或いは、光学素子包装体2の出射側に拡散性を有するなどの光学機能を設けることによって、包装部材22の異方性を限定することなく使用が可能である。
包装部材22としては、1軸延伸もしくは2軸逐次或いは同時延伸のシートまたはフィルムを用いることが好ましい。このようなシートまたはフィルムを用いた場合、熱を加えることにより包装部材22を延伸方向に収縮させることができるので、包装部材22と光学素子積層体21との密着性を高めることができる。また、包装部材22としては、伸張性を示すフィルムやシートを用いて、伸縮させて包括したい方向を主に伸張させた後に、内包物を伸張性を示すフィルムやシートで挟み込んで内包物の周囲を接着や溶着によって接合した後に、伸張性フィルムやシートのテンションを開放して、内包された支持体、或いは/及び光学素子との密着性を高めることができる。
包装部材22の材料としては、好ましくは熱収縮性を有する高分子材料、より好ましくは常温から85℃までの熱付与により収縮する高分子材料を用いることができる。熱収縮性を有する高分子材料としては、例えば、ポリエチレン(PE)およびポリプロピレン(PP)などのポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)およびポリエチレンナフタレート(PEN)などのポリエステル系樹脂、ポリスチレン(PS)およびポリビニルアルコール(PVA)などのビニル結合系、ポリカーボネート(PC)系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、天然ゴム系樹脂、ならびに人工ゴム系樹脂などを単独または混合して用いることができる。
包装部材22の熱収縮率は、好ましくは0.2%以上、より好ましくは5%以上、さらにより好ましくは10%以上、最も好ましくは20%以上である。この数値範囲にすることで、包装部材22と光学素子積層体21との密着性を高めることができるからである。包装部材22の熱変形温度は、80℃以上、望ましくは90℃以上であることが好ましい。光源11から発生される熱により光学素子包装体2の光学特性が低下することを抑制できるからである。包装部材22の材料の乾燥減量は、2%以下であることが好ましい。包装部材22の材料の屈折率(包装部材22の屈折率)は、光線透過率を得るために界面反射ロスを減らす目的の場合には好ましくは1.6以下、より好ましくは1.55以下であり、集光効果、光分割効果などの光学機能要素を付加させる場合には、1.45以上が好ましくは1.5以上が望ましい。
包装部材22は、表面の耐傷性、或いは液晶表示装置の表示パネルへの密着防止、或いは、内添された光学素子、支持体への貼り付き防止、または、直下型光源と光学素子との隙間を規制するためのピン(スタッド)との輸送などの振動時の擦れ傷防止などの目的のために、1種または2種以上のフィラーを含有していることが好ましい。
また、拡散性の光学機能として包装部材22に機能付与をすることを目的として、フィラーを包装部材22の全体、或いは一方の表面層、或いは両方の表面層、或いは表面層と一方の面、および/または両方の面のどちらかにフィラーが内添されていてもよく、内添された粒子が表層近傍に存在していてもよい。
これら、包装部材22へのフィラーの内添以外にも、包装部材22への表層へ樹脂と粒子の混合物を成形されるか、或いは包装部材22の表層へ樹脂と粒子と溶媒による塗料を塗布・溶媒乾燥してフィラーを合有させる方法、フィラーが合有されたエネルギー硬化システム(UV硬化、可視光硬化、電子線硬化など)を用いて成膜・成形させる方法、或いは前述のようにして作製されたフィラー合有層に転写させる方法などが挙げられる。
フィラーとしては、例えば有機フィラーおよび無機フィラーの少なくとも1種を用いることができる。有機フィラーの材料としては、例えばアクリル樹脂、スチレン樹脂、フッ素および空洞からなる群より選ばれる1種または2種以上を用いることができる。無機フィラーとしては、例えばシリカ、アルミナ、タルク、酸化チタンおよび硫酸バリウムからなる群より選ばれる1種または2種以上を用いることができる。これら有機、無機フィラーは単独でも両方でも用いることができる。フィラーの形状は、例えば針状、球形状、楕円体状、板状、鱗片状などの種々の形状を用いることができる。フィラーの径としては、例えば1種または2種以上の径が選ばれる。
また、前述の包装部材22にフィラーを合有させるのと同様の目的で、包装部材22に形状付与を施してもよい。例えば、熱可塑性樹脂の包装部材22の一方の面、および/または両面に対して熱ラミネートや、エンボスなどの操作により形状を付与させることも可能である。形状の付与を施した後に延伸・熱固定して熱シュリンク性のフィルムを得たり、熱シュリンク性のフィルムへ熱ラミネート或いはエンボスなどの操作により形状を付与させたフィルムを得てもよい。
上述のような熱成形・機械的エンボス成形、フィルム内添型成形、エネルギー硬化性樹脂などの方法によって形状を付与することができるようになり、光入射側及び出射側の主面の一方、および/または両方の面に対して集光、拡散、光分割などの光制御手段を設けることが可能である。
例えば、包装部材22の光出射側にレンズ形状を付与することにより輝度向上効果が得られ、同様に拡散機能形状を設けることによって、光源ムラ消し効果、マイクロレンズ形状によって集光機能の効果を得られる。また、光源側の包装部材22にもレンズ形状や拡散機能を付与することにより、光源ムラの低減効果を得ることも可能となる。
包装部材22に光学機能を設ける場合には、光学機能の目的によって光入射側の主面と、光出射側の主面の少なくとも一方に設けることが可能であり、各々の光学機能が異なっており、異なる機能を設けても良い。例えば、透明、光集光、光拡散、光分割らを組み合わせても、単独で使用しても良い。これらは、内包される光学機能と同じ機能を使用してもよく、使用用途によって選択される。
また、包装部材22には、必要に応じて光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤および酸化防止剤などの添加剤をさらに含有させて、紫外線吸収機能、赤外線吸収機能および静電抑制機能などを包装部材22に付与するようにしてもよい。また、包装部材22に、アンチグレア処理(AG処理)およびアンチリフレクション処理(AR処理)などの表面処理などを施すことにより、反射光の拡散や反射光そのもの低減などを図るようにしてもよい。さらには、UV−A光(315〜400nm程度)などの特定波長領域の光を透過する機能を付与してもよい。
包装部材22の表面には、光学機能としての凹凸構造が形成されていてもよく、更には貼り付け防止や、耐傷性のためにうねりを含めた構造としてもよい。集光機能として例えば並列したレンズを稜線方向にうねりを加えることにより、レンズの頂部の接触が抑えられる。また、一方の面以外に、裏面にも光学機能、あるいは貼り付き防止、耐傷のための構造を設けてもよい。
液晶パネル3は、光源11から供給された光を時間的空間的に変調して情報を表示するためのものである。液晶パネル3の動作モードとしては、例えば、ツイストネマチック(TN:Twisted Nematic)モード、垂直配向(VA:Vertically Aligned)モード、水平配列(IPS:In-Plane Switching)モード、または曲がり配列(OCB:Optically Compensated Birefringence)モードが用いられる。
(1−2)光学素子包装体の構成
(1−2−1)第1の構成例
次に、図33〜36参照して、この発明の第1の実施形態による光学素子包装体2の第1の構成例について詳しく説明する。
図33よび図34は、この発明の第1の実施形態による光学素子包装体の第1の構成例を示す。図33および図34に示すように、この光学素子包装体2は、例えば、支持体である拡散板23aと、光学素子である拡散フィルム24a、レンズフィルム24bおよび反射型偏光子24cと、これらを包んで一体化する包装部材22とを備える。ここでは、拡散板23a、拡散フィルム24a、レンズフィルム24bおよび反射型偏光子24cが光学素子積層体21を構成する。拡散フィルム24a、レンズフィルム24bおよび反射型偏光子24cは、拡散板23aの出射面側に配設されている。具体的には、拡散板23aの出射面側から包装部材22の入射面側に向かって、拡散フィルム24a、レンズフィルム24b、反射型偏光子24cの順序で配設されている。
図33に示すように、包装部材22は、光学素子積層体21の入射面を覆う第1の包装部材221と、出射面を覆う第2の包装部材222とを備える。第1の包装部材221と第2の包装部材222とは、例えば光学素子積層体21の端面にて接合されている。第1の包装部材221および第2の包装部材222の形状は、包装される光学素子積層体21の形状に応じて適宜選択される。
包装部材22は、光学素子積層体21のほぼ全体を覆っている。包装部材22は、矩形状の光学素子積層体21の角部に対応する位置にそれぞれ開口を有し、これらの開口から光学素子積層体21の角部がそれぞれ露出する。
拡散板23aは、1または複数の光源11の上方に設けられ、1または複数の光源11からの出射光および反射板12による反射光を拡散させて輝度を均一にするためのものである。拡散板23aとしては、例えば、光を拡散するための凹凸構造体を表面に備えるもの、拡散板23aの主構成材料とは屈折率の異なる微粒子などを含有するもの、空洞性微粒子を含有するもの、または上記凹凸構造体、微粒子および空洞性微粒子を2種以上組み合わせたものを用いることができる。微粒子としては、例えば有機フィラーおよび無機フィラーの少なくとも1種を用いることができる。また、上記凹凸構造体、微粒子および空洞性微粒子は、例えば拡散フィルム24aの出射面に設けられる。拡散板23aの光透過率は、例えば30%以上である。
拡散フィルム24aは、拡散板23a上に設けられ、拡散板にて拡散された光を拡散などするためのものである。拡散フィルム24aとしては、例えば、光を拡散するための凹凸構造体を表面に備えるもの、拡散フィルム24aの主構成材料とは屈折率の異なる微粒子などを含有するもの、空洞性微粒子を含有するもの、または上記凹凸構造体、微粒子および空洞性微粒子を2種以上組み合わせたものを用いることができる。微粒子としては、例えば有機フィラーおよび無機フィラーの少なくとも1種を用いることができる。また、上記凹凸構造体、微粒子および空洞性微粒子は、例えば拡散フィルム24aの出射面に設けられる。
レンズフィルム24bは、拡散フィルム24aの上方に設けられ、照射光の指向性等を向上させるためのものである。レンズフィルム24bの出射面には、例えば微細なプリズムレンズ列が設けられており、このプリズムレンズの列方向の断面は、例えば略三角形状を有し、その頂点に丸みを付すことが好ましい。カットオフを改善し、広視野角を改善できるからである。
拡散フィルム24aおよびレンズフィルム24bは、例えば高分子材料からなり、その屈折率は例えば1.45以上が好ましく、更に好ましくは1.5以上、最も好ましくは1.6以上である。光学素子24またはそれに設けられる光学機能層を構成する材料としては、例えば、光もしくは電子線で硬化する電離性感光型樹脂、または熱により硬化する熱硬化型樹脂が好ましく、紫外線により硬化する紫外線硬化樹脂が好ましい。また、熱可塑性の高分子材料から作製されるタイプでもよい。
反射型偏光子24cは、レンズフィルム上に設けられ、レンズシートにより指向性を高められた光のうち、直交する偏光成分の一方のみを通過させ、他方を反射するものである。
反射型偏光子24cは、例えば有機多層膜、無機多層膜または液晶多層膜などの積層体である。また、反射型偏光子24cに異屈折率体を含有させるようにしてもよい。また、反射型偏光子24cに拡散機能やレンズ機能を設けてもよい。
ここで、図35〜36を参照して、包装部材22の接合部の例について説明する。
図35は、包装部材の接合部の第1の例を示す。この第1の例では、図35に示すように、光学素子積層体21の端面上にて、包装部材端部の内側面と外側面とを重ね合わせるようにして接合されている。すなわち、包装部材22の端部が、光学素子積層体21の端面に倣うようにして接合されている。
図36は、包装部材の接合部の第2の例を示す。この第2の例では、図36に示すように、光学素子積層体21の端面にて、包装部材端部の内側面同士を重ね合わせるようにして接合されている。すなわち、包装部材22の端部が、光学素子積層体21の端面から立ち上がるようにして接合されている。
(1−2−2)第2の構成例
図37は、この発明の第1の実施形態による光学素子包装体の第2の構成例を示す。この光学素子包装体の第2の構成例は、拡散板23aの入射面と包装部材22の出射面との間に光制御フィルム24dが配設されている点において、第1の構成例とは異なっている。光制御フィルム24dは、その上面に底面と平行な平面に沿って延在する複数の柱状のプリズムが連続的に並んで配置された薄い光学シートである。各プリズムは、光学素子積層体21の直下に複数の線状光源が並列配置される場合には、各プリズムの延在方向がその線状光源の延在方向(例えば水平方向)と互いに平行となるように並列配置されていることが好ましいが、各線状光源の延在方向に対して光学特性上許容できる範囲内で交差するように配置されていてもよい。
これにより、光制御フィルム24dは、例えば一の線状光源から射出された光のうち底面または各プリズムの上面に臨界角未満の角度で入射した光を屈折透過する一方で、臨界角以上の角度で入射した光を全反射するので、一の線状光源がつくる光源像を各プリズムの上面を構成する面の数(厳密には傾斜角ごとに分類される面の数)に応じて複数に分割する機能を有する。つまり、この光制御フィルム24dは、一の線状光源がつくる光源像を複数に分割し、分割した後の各光源像により形成される光源像同士の間隔を線状光源同士の間隔よりも狭くするので、分割した後の光源像の輝度レベル(最大値)と分割した後の光源像同士の間の輝度レベル(最小値)との差を、分割前の光源像の輝度レベル(最大値)と分割前の光源像間の輝度レベル(最小値)との差よりも小さくし、照明輝度のむらを低減することができる。
なお、光源像とは、光の輝度分布において、輝度のピークを示す光束を表すものであり、光源像どうしの間隔とは、輝度分布において隣り合うピーク(頂点)どうしの面内方向における間隔をいうものとする。
この光制御フィルム24dは、透光性を有する樹脂材料、例えば熱可塑性樹脂を用いて一体的に形成されていてもよいし、また、透光性の基材、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)上にエネルギー線(たとえば紫外線)硬化樹脂を転写して形成されていてもよい。
ここで、熱可塑性樹脂としては、光の出射方向を制御するという機能を考慮すると、屈折率1.4以上のものを用いることが好ましい。このような樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、PMMA(ポリメチルメタクリレート樹脂)などのアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、MS(メチルメタクリレートとスチレンの共重合体)などの非晶性共重合ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂およびポリ塩化ビニル樹脂などが挙げられる。
この第2の構成例において、上記以外のことは、第1の構成例と同様である。
(1−2−3)第3の構成例
図38は、この発明の第1の実施形態による光学素子包装体の第3の構成例を示す。この光学素子包装体の第3の構成例は、光学素子である拡散フィルム24a、レンズフィルム24b、反射型偏光子24cおよび光制御フィルム24dが支持体である拡散板23aより小さいサイズを有している点において、第2の構成例とは異なる。このようにすることで、包装部材22の張力を主として拡散板23に対して加えることができので、拡散フィルム24a、レンズフィルム24b、反射型偏光子24cおよび光制御フィルム24dに対するしわなどの発生を抑制することができる。
この第3の構成例において、上記以外のことは、第1の構成例と同様である。
(1−3)光学素子包装体の製造方法
次に、上述の構成を有する光学素子包装体2の製造方法の一例について説明する。
まず、図39Aに示すように、支持体である拡散板23a上に、光学素子である拡散フィルム24a、レンズフィルム24b、反射型偏光子24cを、この順序で順次積層することにより、光学素子積層体21を得る。次に、図39Bに示すように、この光学素子積層体21を第1の包装部材221上に載置した後、その上に第2の包装部材222を載置する。次に、図39Cに示すように、第1の包装部材221および第2の包装部材222の周縁部22aを接合する。接合の方法としては、例えば、接着や溶着などが挙げられる。接着方法としては、例えばホットメルト型接着方法、熱硬化型接着方法、感圧(粘着)型接着方法、エネルギー線硬化型接着方法、水和型接着方法または吸湿・再湿型接着方法などが挙げられる。溶着方法としては、例えば熱溶着、超音波溶着またはレーザ溶着などが挙げられる。これにより、包装部材22により光学素子積層体21の全体が包まれる。次に、図39Dに示すように、例えば、包装部材22のうち、光学素子積層体21の角部21bに対応する部分を切除などして開口22cを形成する。
次に、図40Aに示すように、例えば、光学素子積層体21を包装部材22の一方に寄せて、光学素子積層体21の角部21bを包装部材22の開口から露出させる。次に、図40Bに示すように、包装部材22を熱処理することにより、包装部材22をシュリンクさせる。次に、図40Cに示すように、必要に応じて、包装部材22に包まれた光学素子積層体22の一主面または両主面を加圧ローラ33により加圧するとともに、加圧ローラ33を回転させながら光学素子積層体21の一主面上または両主面上を移動させる。これにより、包装部材21内の余分なエアが開口22cから排出され、包装部材21と光学素積層体22とが密着される。なお、光学素子積層体21の両主面を加圧ロール33により加圧する場合には、包装部材22に包まれた光学素子積層体を2つの加圧ロール33により挟みながら、光学素子積層体の両主面を加圧するようにしてもよい。
以上により、目的とする光学素子包装体2が得られる。
(2)第2の実施形態
図41は、この発明の第2の実施形態による液晶表示装置の一構成例を示す。この液晶表示装置は、包装部材22が支持体23のみを包んでいる点において、第1の実施形態とは異なる。
図41に示すように、この液晶表示装置は、光を出射する照明装置1と、照明装置1から出射された光の特性を改善する光学素子包装体2と、光学素子包装体2により特性が改善された光に基づき、画像を表示する液晶パネル3とを備える。照明装置1と光学素子包装体2とによりバックライトが構成される。また、必要に応じて、光学素子包装体2と液晶パネル3との間に、反射型偏光子や拡散フィルムなどの光学素子を配設するようにしてもよい。
また、光学素子包装体2は、支持体23と、この支持体23を包む包装部材22とを備える。包装部材22は、支持体23に入射する光が透過する第1の領域R1と、支持体23から出射される光が透過する第2の領域R2とを有し、第1の領域R1および第2の領域R2の少なくとも一方に光学機能を備える。この光学機能は、例えば、第1の領域R1および/または第2の領域R2の内側面または外側面の少なくとも一方に備えられる。光学機能層としては、例えば、集光素子、光拡散素子、光制御素子、偏光性素子、反射偏光性素子などが挙げられる。
図42および図43は、この発明の第2の実施形態による光学素子包装体の一構成例を示す。図42および図43に示すように、この光学素子包装体2は、支持体である拡散板23aと、この拡散板23aを包む包装部材22とを備える。包装部材22は、支持体23に入射する光が透過する第1の領域R1に光制御を備え、支持体23から出射される光が透過する第2の領域R2に拡散機能を備える。光制御は、光制御フィルムなどの光制御素子の機能を有し、拡散層は、拡散フィルムなどの光拡散素子の機能を有する。
この第2の実施形態において、上記以外のことは、第1の実施形態と同様である。
(3)第3の実施形態
図44は、この発明の第3の実施形態による液晶表示装置の一構成例を示す。この液晶表示装置は、照明装置1が光学素子包装体2を支持する支持部35を備え、光学素子包装体2が照明装置1の支持体34aと係合する被支持部36を備える点において、第1の実施形態とは異なる。
図45は、この発明の第3の実施形態によるバックライトの一構成例を示す。このバックライトは、1または複数の光源11と、バックライトシャーシ34と、バックライトシャーシ34に支持された光学素子包装体2とを備える。光学素子包装体2は、1または複数の被支持部36を備える。被支持部36は、光学素子包装体2の周縁部に設けることが好ましく、包装部材22の開口22cから露出した部分に設けることが好ましい。例えば、包装部材22の開口22cから光学素子積層体21の角部21bが露出している場合、この露出した角部21bに被支持部36を設けることが好ましい。被支持部36は、バックライトシャーシ34の支持部35と係合し、光学素子包装体2をバックライトシャーシ34上の所定位置に固定するものである。被支持部36は、例えば、光学素子包装体2の厚さ方向に貫通する孔部、光学素子包装体2の端面に設けられた溝部などである。上記孔部としては、円状、楕円状、多角形状、扁平状などの断面形状を有するものが挙げられ、上記溝部の形状としては、V字状、U字状、L字状、円弧状などの断面形状を有するものが挙げられる。なお、これらの孔部や溝部の形状は、バックライトシャーシ34の支持部35と光学素子包装体2の被支持部36とが係合し、光学素子包装体2の位置を固定可能なものであればよく、上記形状に限定されるものではない。
また、バックライトシャーシ34は、光学素子包装体2の被支持部36と係合する支持部35と、光学素包装体2の端面を支持する1または複数の支持部34bとを備える。支持部35は、バックライトシャーシ34の支持部35と光学素子包装体2の被支持部36とが係合し、光学素子包装体2をバックライトシャーシ34上の所定位置に固定するものである。支持部35の形状としては、柱状、棒状、円柱状、針状、アーム状、L字状、T字状、台形状、円錐状、ネジ状などが挙げられるが、バックライトシャーシ34の被支持部36と係合し、光学素子包装体2の位置を固定可能なものであればよく、上記形状に限定されるものではない。支持部34bは、光学素子積層体21の端面を支持し、光学素子包装体2をバックライトシャーシ34の所定位置に固定するものである。支持部34bは、例えばバックライトシャーシの周縁部34aに設けられている。複数の支持部34bを設ける場合には、光学素子包装体2の端面を少なくとも2方向から支持可能な位置に支持部34bを設けることが好ましい。例えば、光学素子包装体2が全体として矩形状を有する場合、光学素子包装体2の辺のうち、直交する2辺を支持可能な位置に支持部34bを設けることが好ましい。
図46は、光学素子包装体2の第1の構成例を示す。光学素子積層体21は、例えば、全体として矩形状の形状を有する。包装部材22は、光学素子積層体21の角部21bに対応する位置に開口22cを有し、この開口22cから角部21bが露出している。この開口22cから露出した角部21には、柱状の支持部35と嵌合する孔部36aが備えられている。
図47は、光学素子包装体2の第2の構成例を示す。包装部材22の開口22cから露出した角部21に、柱状などの支持部35と嵌合する、断面U字状の切り欠き溝部36bが備えられている。
(4)第4の実施形態
(4−1)液晶表示装置の構成
図1は、この発明の第4の実施形態による液晶表示装置の一構成例を示す。この液晶表示装置は、図1に示すように、光を出射する照明装置1と、照明装置1から出射された光の特性を改善する光学素子包装体2と、光学素子包装体2により特性が改善された光に基づき、画像を表示する液晶パネル3とを備える。照明装置1と光学素子包装体2とによりバックライトが構成される。以下では、光学素子包装体などの光学部材の面のうち、照明装置1からの光が入射する面を入射面、この入射面から入射した光を出射する面を出射面、および入射面と出射面との間に位置する面を端面と称する。また、入射面と出射面とを総称して主面と適宜称する。
照明装置1は、例えば直下式の照明装置であり、光を出射する光源11と、光源11から出射された光を反射して液晶パネル3の方向に向ける反射板12とを備える。光源11としては、例えば、冷陰極蛍光管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)、熱陰極蛍光管(HCFL:Hot Cathode Fluorescent Lamp)、有機エレクトロルミネッセンス(OEL:Organic ElectroLuminescence)または発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)、無機エレクトロルミネッセンス(IEL:Inorganic ElectroLuminescence)などを用いることができる。反射板12は、例えば1または複数の光源11の下方および側方を覆うように設けられ、1または複数の光源11から下方および側方などに出射された光を反射して、液晶パネル3の方向に向けるためのものである。
光学素子包装体2は、例えば、照明装置1から出射された光を拡散や集光などの処理を施して光の特性を変える1または複数の光学素子24と、1または複数の光学素子を支持する支持体23と、1または複数の光学素子24と支持体23とを包んで一体化する包装部材22を備える。以下では、支持体23と1または複数の光学素子とを重ね合わされたものを光学素子積層体21と称する。包装部材22は、光学素子積層体21に入射する光が透過する第1の領域R1と、光学素子積層体21から出射される光が透過する第2の領域R2とを有する。
光学素子24の数や種類は、特に限定されるのもではなく、所望とする液晶表示装置の特性に応じて適宜選択することができる。光学素子24としては、例えば少なくとも支持体として作用する光学機能を有する素子、或いは支持体と1または複数の光学機能を有する素子を用いることができる。光学素子24としては、例えば光拡散素子、光集光素子、反射型偏光子、偏光子または光分割素子などを用いることができる。光学素子としては、例えば、フィルム状、シート状または板状のものを用いることができる。光学素子24の厚さは、例えば5〜1000μmである。
支持体23は、例えば、照明装置1から出射された光を透過する透明板、または照明装置1から出射された光を拡散や集光などの処理を施して光の特性を変える光学板である。光学板としては、例えば拡散板、位相差板またはプリズム板などを用いることができる。支持体23の厚さは、好ましくは500〜100000μm、より好ましくは1000〜50000μmである。支持体23の厚み、断面幅、長さ、および剛性(弾性率)は、包装部材22の張力を考慮して適宜選択することが好ましい。
具体的には、支持体23としては、バックライトが直下型のものである場合、対角2インチ〜100インチ程度、厚み1mm〜4mmのサイズを有する、拡散性フィラーが内添された樹脂板、または拡散性の機能を有する形状や、フィラーを含む層をガラス表面に設けた拡散性の光学板を使用できる。また、バックライトがサイドライト型のものである場合、対角1インチ〜数10インチ、厚み0.5〜10mm程度のサイズを有する透明樹脂板、フィラーが内添された樹脂板、表面に形状が付与された樹脂板、フィラーが内添されると共に表面に形状が付与された樹脂板を使用できる。
また、液晶表示装置を40℃の高温環境下に保存したときに、液晶表示装置点灯時の装置内温度が約60℃まで上昇する(後述する実施例1参照)ことと、実際の液晶テレビなどでは、70℃で偏光板が劣化することを回避するために温度上昇抑制機能を設けていることを考慮すると、支持体23としては、70℃まで剛性の変動が小さく、かつ、ある程度の弾性を有しているものが好ましい。このような特性を有する支持体23の材料としては、例えば、ポリカーボネート(弾性率2.1GPa)、ポリスチレン(弾性率2.8GPa)、シクロオレフィン樹脂としてゼオノア樹脂(弾性率2.1GPa)、アクリル系樹脂(弾性率3GPa)などを主成分とするものが挙げられ、これらの材料のうちで最も弾性率の低い、ポリカーボネート樹脂の弾性率以上(2.1GPa以上)の弾性率を有する材料を主成分とするものが好ましい。
支持体23は、例えば高分子材料からなり、その透過率は30%以上であることが好ましい。なお、光学素子24と支持体23との積層の順序は、例えば、光学素子24および支持体23の有する機能に応じて選ばれる。例えば、支持体23が拡散板である場合、支持体23は、照明装置1からの光が入射する側に設けられ、支持体23が反射型偏光板である場合、支持体23は、液晶パネル3に光を出射する側に設けられる。また、支持体23となる透明板や拡散板よりも光源側に光分割や拡散機能を有する光機能を設ける形態などの組み合わせや、透明板や拡散板から出射後に更に光拡散機能を設けたり、或いは/更には光集光機能層を組み合わせて使用しても良い。光学素子24および支持体23の入射面および出射面の形状は、液晶パネル3の形状に応じて選ばれ、例えば縦横比(アスペクト比)の異なる矩形状である。
光学素子24および支持体23の主面には、凹凸処理を施すこと、または微少粒子を含有させることが好ましい。こすれや摩擦を低減できるからである。また、光学素子24および支持体23には、必要に応じて光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤および酸化防止剤などの添加剤を含有させることにより、紫外線吸収機能、赤外線吸収機能および静電抑制機能などを光学素子24および支持体23に付与するようにしてもよい。また、光学素子24および支持体23には、アンチリフレクション処理(AR処理)やアンチグレア処理(AG処理)などの表面処理を施すことにより、反射光の拡散や反射光そのもの低減を図るようにしてもよい。また、光学素子24および支持体23の表面に、紫外線や赤外線を反射するための機能を持たせるようにしてもよい。
包装部材22は、例えば透明性を有する単層または複数層のフィルム状、シート状もしくは袋状である。包装部材22は例えば帯状の形状を有し、その長手方向の端面同士が、好ましくは光学素子積層体21の端面上にて接合されている。なお、以下では、包装部材22の面のうち、光学素子積層体21の側となる面を内側面、それとは反対側の面を外側面と称する。
包装部材22のフィルムもしくはシートは、同一方向の長手方向で結合されていても、長手と交わる方向で結合されていてもよい。これらの包装部材22は、同一方向および/または異なる方向にて少なくとも一重以上にて覆われていてもよい。また、これらの包装部材22は連続したフィルムあるいはシートは連続しており、少なくとも2層以上にて覆われており、同一方向および/または異なる方向の両方に設けてもよい。
光学素子積層体21の主面が、例えば縦横比の異なる矩形状を有する場合、主面とその長辺側の両端面とが包装部材22により包まれ、短辺側の両端面が包装部材22から露出するか、あるいは、主面とその短辺側の両端面とが包装部材22により包まれ、主面と長辺側の両端面とが露出する。
包装部材22の厚さは、例えば5〜5000μmに選ばれる。なお、包装部材22の厚さが、入射面側と出射面側とで異なるようにしてもよく、この場合、入射面側の厚さが出射面側の厚さに比べて厚いことが好ましい。入射面側の厚さを厚くすることで、光源11から発生される熱による支持体23や光学素子24の形状変化を抑制できるからである。
但し、目的によって、出射面側の厚さを入射面側の厚さに比べて厚くするようにしてもよい。また、包装部材22は、光学素子積層体21の主面を、面積比率で50%以上覆っていることが好ましく、画面表示域を覆っているか、あるいは画面表示域主面の一方または両方を開放していることが好ましい。また、包装部材22が、骨材としての構造体を内包するようにしてもよい。包装部材22は、例えば1軸異方性または2軸異方性を有する。例えば、包装部材22が矩形状を有する場合、包装部材22の長手方向に正または負の屈折率特性にて1軸異方性を有し、もしくは包装部材22の長手方向に正または負の屈折率にて2軸異方性を有する。
また、包装部材22が異方性を有する場合には、その光学異方性は小さいことが好ましく、具体的にはそのリタデーション(retardation)が、50nm以下であることが好ましい。もしくは、光学異方性の光学軸が内包部材の長手或いは短軸に対して同調している場合には、そのリタデーションは50nm以下に限定されず、視野角による色特性などが使用用途によって満足されれば良い。更には、拡散機能を包装部材22の出射側に設けるか、第1の領域R1の主面を通過した際に、拡散性を有する機能を設けられた包装部材22とすること、或いは、光学素子包装体2の出射側に拡散性を有するなどの光学機能を設けることによって、包装部材22の異方性を限定することなく使用が可能である。
包装部材22としては、1軸延伸もしくは2軸逐次或いは同時延伸のシートまたはフィルムを用いることが好ましい。このようなシートまたはフィルムを用いた場合、熱を加えることにより包装部材22を延伸方向に収縮させることができるので、包装部材22と光学素子積層体21との密着性を高めることができる。また、包装部材22としては、伸張性を示すフィルムやシートを用いて、伸縮させて包括したい方向を主に伸張させた後に、内包物を伸張性を示すフィルムやシートで挟み込んで内包物の周囲を接着や溶着によって接合した後に、慎重性フィルムやシートのテンションを開放して、内包された支持体、或いは/及び光学素子との密着性を高めることができる。
包装部材22の材料としては、好ましくは熱収縮性を有する高分子材料、より好ましくは常温から85℃までの熱付与により収縮する高分子材料を用いることができる。熱収縮性を有する高分子材料としては、例えば、ポリエチレン(PE)およびポリプロピレン(PP)などのポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)およびポリエチレンナフタレート(PEN)などのポリエステル系樹脂、ポリスチレン(PS)およびポリビニルアルコール(PVA)などのビニル結合系、ポリカーボネート(PC)系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、天然ゴム系樹脂、ならびに人工ゴム系樹脂などを単独または混合して用いることができる。
包装部材22の熱収縮率は、好ましくは0.2%以上、より好ましくは5%以上、さらにより好ましくは10%以上、最も好ましくは20%以上である。この数値範囲にすることで、包装部材22と光学素子積層体21との密着性を高めることができるからである。包装部材22の熱変形温度は、80℃以上、望ましくは90℃以上であることが好ましい。光源11から発生される熱により光学素子包装体2の光学特性が低下することを抑制できるからである。包装部材22の材料の乾燥減量は、2%以下であることが好ましい。包装部材22の材料の屈折率(包装部材22の屈折率)は、光線透過率を得るために界面反射ロスを減らす目的の場合には好ましくは1.6以下、より好ましくは1.55以下であり、集光効果、光分割効果などの光学機能要素を付加させる場合には、1.45以上好ましくは1.5以上が望ましい。
包装部材22は、例えば、段落[0079]、[0080]、[0099]、[0100]、[0101]、[0102]、[0103]、[0104]、[0105]、[0106]、[0107]などに記載の光学機能を有するようにしてもよい。具体的には、光拡散素子、光集光素子、反射型偏光子、偏光子、光分割素子などの光学機能を有するようにしてもよい。
包装部材22は、表面の耐傷性、或いは液晶表示装置の表示パネルへの密着防止、或いは、内添された光学素子、支持体への貼り付き防止、または、直下型光源と光学素子との隙間を規制するためのピン(スタッド)との輸送などの振動時の擦れ傷防止などの目的のために、1種または2種以上のフィラーを含有していることが好ましい。
また、拡散性の光学機能として包装部材22に機能付与をすることを目的として、フィラーを包装部材22の全体、或いは一方の表面、或いは両方の表面、或いは表面と一方或いは/及び両面のどちらかにフィラーが内添されていてもよく、内添された粒子が表層近傍に存在していてもよい。
これら、包装部材22へのフィラーの内添以外にも、包装部材22への表層へ樹脂と粒子の混合物を成形されるか、或いは包装部材22の表層へ樹脂と粒子と溶媒による塗料を塗布・溶媒乾燥してフィラーを合有させる方法、フィラーが合有されたエネルギー硬化システム(UV硬化、可視光硬化、電子線硬化など)を用いて成膜・成形させる方法、或いは前述のようにして作製されたフィラー合有層に転写させる方法などが挙げられる。
フィラーとしては、例えば有機フィラーおよび無機フィラーの少なくとも1種を用いることができる。有機フィラーの材料としては、例えばアクリル樹脂、スチレン樹脂、フッ素および空洞からなる群より選ばれる1種または2種以上を用いることができる。無機フィラーとしては、例えばシリカ、アルミナ、タルク、酸化チタンおよび硫酸バリウムからなる群より選ばれる1種または2種以上を用いることができる。これら有機、無機フィラーは単独でも両方でも用いることができる。フィラーの形状は、例えば針状、球形状、楕円体状、板状、鱗片状などの種々の形状を用いることができる。フィラーの径としては、例えば1種または2種以上の径が選ばれる。
また、前述の包装部材22にフィラーを合有させるのと同様の目的で、包装部材22に形状付与を施してもよい。例えば、熱可塑性樹脂の包装部材22の一方の面、および/または両面に対して熱ラミネートや、エンボスなどの操作により形状を付与させることも可能である。形状の付与を施した後に延伸・熱固定して熱シュリンク性のフィルムを得たり、熱シュリンク性のフィルムへ熱ラミネート或いはエンボスなどの操作により形状を付与させたフィルムを得てもよい。
上述のような熱成形・機械的エンボス成形、フィルム内添型成形、エネルギー硬化性樹脂などの方法によって形状を付与することができるようになり、光入射側及び出射側の主面の一方、および/または両方の面に対して集光、拡散、光分割などの光制御手段を設けることが可能である。
例えば、包装部材22の光出射側にレンズ形状を付与することにより輝度向上効果が得られ、同様に拡散機能形状を設けることによって、光源ムラ消し効果、マイクロレンズ形状によって集光機能の効果を得られる。また、光源側の包装部材22にもレンズ形状や拡散機能を付与することにより、光源ムラの低減効果を得ることも可能となる。
包装部材22に光学機能を設ける場合には、光学機能の目的によって光入射側の主面と、光出射側の主面の少なくとも一方に設けることが可能であり、各々の光学機能が異なっており、異なる機能を設けても良い。例えば、透明、光集光、光拡散、光分割らを組み合わせても、単独で使用しても良い。これらは、内包される光学機能と同じ機能を使用してもよく、使用用途によって選択される。
また、包装部材22には、必要に応じて光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤および酸化防止剤などの添加剤をさらに含有させて、紫外線吸収機能、赤外線吸収機能および静電抑制機能などを包装部材22に付与するようにしてもよい。また、包装部材22に、アンチグレア処理(AG処理)およびアンチリフレクション処理(AR処理)などの表面処理などを施すことにより、反射光の拡散や反射光そのもの低減などを図るようにしてもよい。さらには、UV−A光(315〜400nm程度)などの特定波長領域の光を透過する機能を付与してもよい。
包装部材22の表面には、光学機能としての凹凸構造が形成されていてもよく、更には貼り付け防止や、耐傷性のためにうねりを含めた構造としてもよい。集光機能として例えば並列したレンズを稜線方向にうねりを加えることにより、レンズの頂部の接触が抑えられる。また、一方の面以外に、裏面にも光学機能、あるいは貼り付き防止、耐傷のための構造を設けてもよい。
液晶パネル3は、光源11から供給された光を時間的空間的に変調して情報を表示するためのものである。液晶パネル3の動作モードとしては、例えば、ツイストネマチック(TN:Twisted Nematic)モード、垂直配向(VA:Vertically Aligned)モード、水平配列(IPS:In-Plane Switching)モード、または曲がり配列(OCB:Optically Compensated Birefringence)モードが用いられる。
(4−2)光学素子包装体の構成
(4−2−1)第1の構成例
次に、図2〜4を参照して、光学素子包装体2の構成例について詳しく説明する。
図2は、この発明の第4の実施形態による光学素子包装体の第1の構成例を示す。光学素子包装体2は、図2に示すように、例えば、支持体である拡散板23aと、光学素子である拡散フィルム24a、レンズフィルム24bおよび反射型偏光子24cと、これらを包んで一体化する包装部材22とを備える。ここでは、拡散板23aと、拡散フィルム24a、レンズフィルム24bおよび反射型偏光子24cとが光学素子積層体21を構成する。光学素子積層体21の主面は、例えば縦横比の異なる矩形状を有している。光学素子積層体21の主面とその長辺側の両端面とが帯状の包装部材22により包まれ、光学素子積層体21の短辺側の両端面が露出されている。帯状の包装部材22の長手方向の両端部同士が、例えば、光学素子積層体21の長辺側の端面にて接合される。
拡散板23aは、1または複数の光源の上方に設けられ、1または複数の光源11からの出射光および反射板12による反射光を拡散させて輝度を均一にするためのものである。拡散板23aとしては、例えば、光を拡散するための凹凸構造体を表面に備えるもの、拡散板23aの主構成材料とは屈折率の異なる微粒子などを含有するもの、空洞性微粒子を含有するもの、または上記凹凸構造体、微粒子および空洞性微粒子を2種以上組み合わせたものを用いることができる。微粒子としては、例えば有機フィラーおよび無機フィラーの少なくとも1種を用いることができる。また、上記凹凸構造体、微粒子および空洞性微粒子は、例えば拡散フィルム24aの出射面に設けられる。拡散板23aの光透過率は、例えば30%以上である。
拡散フィルム24aは、拡散板23a上に設けられ、拡散板にて拡散された光を拡散などするためのものである。拡散フィルム24aとしては、例えば、光を拡散するための凹凸構造体を表面に備えるもの、拡散フィルム24aの主構成材料とは屈折率の異なる微粒子などを含有するもの、空洞性微粒子を含有するもの、または上記凹凸構造体、微粒子および空洞性微粒子を2種以上組み合わせたものを用いることができる。微粒子としては、例えば有機フィラーおよび無機フィラーの少なくとも1種を用いることができる。また、上記凹凸構造体、微粒子および空洞性微粒子は、例えば拡散フィルム24aの出射面に設けられる。
レンズフィルム24bは、拡散フィルム24aの上方に設けられ、照射光の指向性等を向上させるためのものである。レンズフィルム24bの出射面には、例えば微細なプリズムレンズ列が設けられており、このプリズムレンズの列方向の断面は、例えば略三角形状を有し、その頂点に丸みを付すことが好ましい。カットオフを改善し、広視野角を改善できるからである。
拡散フィルム24aおよびレンズフィルム24bとしては、例えば高分子材料からなり、その屈折率は例えば1.45以上が好ましく、更に好ましくは1.5以上、最も好ましくは1.6以上である。光学素子24またはそれに設けられる光学機能層を構成する材料としては、例えば、光もしくは電子線で硬化する電離性感光型樹脂、または熱により硬化する熱硬化型樹脂が好ましく、紫外線により硬化する紫外線硬化樹脂が好ましい。また、熱可塑性の高分子材料から作製されるタイプでもよい。
反射型偏光子24cは、レンズフィルム上に設けられ、レンズシートにより指向性を高められた光のうち、直交する偏光成分の一方のみを通過させ、他方を反射するものである。
反射型偏光子24cは、例えば有機多層膜、無機多層膜または液晶多層膜などの積層体である。また、反射型偏光子24cに異屈折率体を含有させるようにしてもよい。また、反射型偏光子24cに拡散、レンズ機能を設けてもよい。
ここで、図3〜4を参照して、包装部材22の接合部の例について説明する。
図3は、包装部材の接合部の第1の例を示す。この第1の例では、図3に示すように、光学素子積層体21の端面上にて、包装部材端部の内側面と外側面とを重ね合わせるようにして接合されている。すなわち、包装部材22の端部が、光学素子積層体21の端面に倣うようにして接合されている。
図4は、包装部材の接合部の第2の例を示す。この第2の例では、図4に示すように、光学素子積層体21の端面にて、包装部材端部の内側面同士を重ね合わせるようにして接合されている。すなわち、包装部材22の端部が、光学素子積層体21の端面から立ち上がるようにして接合されている。
(4−2−2)第2の構成例
図5は、この発明の第4の実施形態による光学素子包装体の第2の構成例を示す。図5に示すように、光学素子積層体21の入射面および出射面とその短辺側の両端面とが、帯状の包装部材22により包まれ、光学素子積層体21の短辺側の両側面が露出されている。帯状の包装部材22の長手方向の端部同士が、光学素子積層体21の長辺側の端面にて接合される。
(4−2−3)第3の構成例
図6は、この発明の第4の実施形態による光学素子包装体の第3の構成例を示す。図6に示すように、光学素子積層体21の中央部およびその付近が帯状の包装部材22により覆われ、光学素子積層体21の短辺側の両端部が露出されている。帯状の包装部材22の長手方向の端部同士が、光学素子積層体21の長辺側の端面にて接合される。
(4−3)光学素子包装体の製造方法
次に、上述の構成を有する光学素子包装体2の製造方法の一例について説明する。まず、図7Aに示すように、重ね合わされた1または複数の光学素子24と支持体23とを、例えば帯状の包装部材22上に載置する。次に、図7A中の矢印aに示すように、例えば帯状の包装部材22の長手方向の両端部を持ち上げ、重ね合わされた1または複数の光学素子24と支持体23とを包装部材22により包む。次に、図7Bに示すように、例えば包装部材22の長手方向の端部同士を、1または複数の光学素子24または支持体23の端面にて接合する。接合の方法としては、例えば、接着剤や溶着による接着などが挙げられる。接着剤による接着方法としては、例えばホットメルト型接着方法、熱硬化型接着方法、感圧(粘着)型接着方法、エネルギー線硬化型接着方法、水和型接着方法または吸湿・再湿型接着方法などが挙げられる。溶着による接着方法としては、例えば熱溶着、超音波溶着またはレーザ溶着などが挙げられる。その後、必要に応じて包装部材22に熱を加えることにより、包装部材を熱収縮させるようにしてもよい。以上により、目的とする光学素子包装体2が得られる。
(5)第5の実施形態
この第5の実施形態は、第4の実施形態において、2種以上の大きさの光学素子24を備えるものである。2種以上の大きさの光学素子24のうち、最も小さい光学素子24が光学素子積層体21の内部に配設され、最も大きい光学素子24が光学素子積層体21の入射面側または出射面側に配設される。
図8に、この発明の第5の実施形態による光学素子積層体の一構成例を示す。図8に示すように、支持体である拡散板23a上に拡散フィルム24a、レンズフィルム24bおよび反射型偏光子24cがこの順序で重ねられている。そして、この光学素子積層体21が帯状の包装部材22により包まれている。光学素子積層体21を構成する光学素子24のうちで、最も小さい拡散フィルム24が、光学素子積層体21の内部に配設され、最も大きい光学素子24の1つである反射型偏光子24cが光学素子積層体21の出射面側に配設される。
(6)第6の実施形態
この第6の実施形態では、光学素子積層体21の端面が包装部材22により覆われて光学素子積層体が一体化され、光学素子積層体21の主面が露出されている。また、必要に応じて光学素子積層体21の周縁部を包装部材22によりさらに包むようにしてもよい。
図9は、この発明の第6の実施形態による光学素子包装体の一構成例を示す。図9に示すように、光学素子積層体21の全ての端面が包装部材22により包まれて、光学素子積層体21の入射面および出射面が露出されている。
この発明の第6の実施形態では、光学素子包装体2の出射面が露出しているので、光学素子包装体2の出射側に配設された支持体23または光学素子24を透過した光のリタデーションを変えることなく、液晶パネル104に入射させることができる。例えば、出射側に設けられた反射型偏光子24cにより偏向分離された光をそのリタデーションを変えることなく、液晶パネル104の偏向子に入射させることができる。したがって、輝度の低下を抑制することができる。
(7)第7の実施形態
この第7の実施形態は、第4の実施形態において、2以上の包装部材22を備え、これらの包装部材22を互いに異なる方向から光学素子積層体21に被せて、光学素子積層体21を包んだものである。2以上の包装部材の材料や形状はそれぞれ異なるものであってもよい。
図10は、この発明の第7の実施形態による光学素子包装体の一構成を示す。図10に示すように、光学素子積層体21の主面は、例えば縦横比の異なる矩形状を有する。光学素子積層体21の主面およびその短辺側の端面が第1の包装部材31aにより包まれる。光学素子積層体21の主面およびその長辺側の端面が第2の包装部材31bにより包まれる。したがって、光学素子積層体21のすべての面が第1の包装部材31aおよび第2の包装部材31bにより包まれる。
(8)第8の実施形態
この第8の実施形態は、第4の実施形態において、2以上の包装部材22を用いて光学素子積層体を束ねて一体化するものである。包装部材22は、例えば細長い帯状の形状を有し、光学素子積層体21の端部などを包んで光学素子積層体21を一体化する。
図11は、この発明の第8の実施形態による光学素子包装体の一構成例を示す。図11に示すように、光学素子積層体21の主面は、例えば縦横比の異なる矩形状を有する。細長い帯状を有する第1の包装部材32aおよび第2の包装部材32bがそれぞれ、光学素子積層体21の両端部を包んで光学素子積層体21を一体化している。
(9)第9の実施形態
この第9の実施形態は、第8の実施形態において、2以上の包装部材22を通すための2以上の溝または孔を備えるものである。溝または孔は、光学素子積層体21の端部近傍に設けることが好ましい。溝または孔を設けることによる光学特性の低下を抑制できるからである。
図12は、この発明の第9の実施形態による光学素子積層体の一構成例を示す。図12に示すように、光学素子積層体21の主面は、例えば縦横比の異なる矩形状を有する。光学素子積層体21の長辺側の両端部付近にはそれぞれ、溝21a,21aが設けられている。細長い帯状を有する第1の包装部材32aおよび第2の包装部材32bをそれぞれ、この溝21a,21aを通すようにして光学素子積層体21の両端部を包んで光学素子積層体21を一体化している。
この第9の実施形態では、包装部材22を通すための溝または孔を光学素子積層体21に設けているので、製造時や輸送時における包装部材22のずれを防ぐことができる。したがって、液晶表示装置の品質や生産性を向上することができる。
(10)第10の実施形態
第10の実施形態は、第4の実施形態において、光学素子積層体21を包装部材22により密封したものである。包装部材22は、例えば1または複数の包装部材22からなり、その包装部材22の端辺部分が接合される。この接合部分は、光学素子積層体21の端面上に位置することが好ましい。接合部の形成による光学素子包装体2の光学特性の悪化を回避できるからである。
図13は、この発明の第10の実施形態による光学素子積層体の一構成例を示す。図13に示すように、光学素子積層体21の主面が、例えば縦横比の異なる矩形状を有し、その6方向全方位が包装部材22により包まれている。包装部材22は、例えば第1の第1の包装部材および第2の包装部材を備え、第1の包装部材および第2の包装部材がそれぞれ、例えば光学素子積層体21の入射面および出射面を覆うようになっている。第1の包装部材と第2の包装部材とは、例えば異なる物性を有していてもよい。
次に、上述の構成を有する光学素子包装体2の製造方法の一例について説明する。まず、支持体23上に1または複数の光学素子24を重ね合わせる。次に、重ね合わされた光学素子24および支持体23を第1の包装部材および第2の包装部材とにより挟み込む。次に、第1の包装部材および第2の包装部材の周縁部を接合する。以上により、目的とする光学素子包装体2が得られる。
(11)第11の実施形態
この第11の実施形態は、第10の実施形態において、包装部材22の入射面または出射面の少なくとも一方に開口を設けたものである。
図14は、この発明の第11の実施形態による光学素子包装体の一構成例を示す。図14に示すように、包装部材22の入射面には、例えば液晶パネル3の入射面と略同形状の開口22bが設けられている。また、光学素子積層体21の出射面側には、例えば反射型偏光子24cが設けられている。
この発明の第11の実施形態では、光学素子積層体21の出射面が露出しているので、光学素子包装体2の出射側に配設された支持体23または光学素子24を透過した光のリタデーションを変えることなく、液晶パネル104に入射させることができる。例えば、出射側に設けられた反射型偏光子24cにより偏向分離された光をそのリタデーションを変えることなく、液晶パネル104の偏向子に入射させることができる。したがって、輝度の低下を抑制することができる
(12)第12の実施形態
この第12の実施形態は、第10の実施形態において、包装部材22に1または複数の開口を設けたものである。開口は、例えば光学素子積層体21の角部および辺部の少なくとも一方に設けられている。
図15は、この発明の第12の実施形態による光学素子包装体の第1の構成例を示す。この第1の構成例では、図15に示すように、包装部材22は、例えば光学素子積層体21の角部21aに対応する位置に開口部22cを有する。したがって、光学素子積層体21の角部21aが包装部材22から露出されている。
図16は、この発明の第12の実施形態による光学素子包装体の第2の構成例を示す。この第2の構成例では、図16に示すように、包装部材22は、例えば光学素子積層体21の辺部に対応する位置に開口部22cを有する。この開口部22cは、例えばスリット状を有する。したがって、光学素子積層体21の辺部が包装部材22から露出されている。
この第12の実施形態では、包装部材22に開口を設け、この開口から光学素子積層体21の辺部や角部を露出させるので、光学素子包装体2の製造時や輸送時において、光学素子積層体21の辺部や角部により包装部材22が破損することを抑制できる。
(13)第13の実施形態
この第13の実施形態は、第4の実施形態において、包装部材22と、この包装部材22により包まれる支持体23および1または複数の光学素子24の少なくとも1つとを接合するものである。接合の方法としては、例えば、接着剤や溶着による接着などが挙げられる。接着剤による接着方法としては、例えばホットメルト型接着方法、熱硬化型接着方法、感圧(粘着)型接着方法、エネルギー線硬化型接着方法、水和型接着方法または吸湿・再湿型接着方法などが挙げられる。溶着による接着方法としては、例えば熱溶着、超音波溶着またはレーザ溶着などが挙げられる。
図17は、この発明の第13の実施形態による光学素子包装体の第1の構成例を示す。この第1の構成例では、接合部25が光学素子包装体2の入射面側に設けられている。この接合部25は、包装部材22の内側の面と、支持体である拡散板23aの入射面の一部または全部とが接合されて形成されている。この接合部25によって包装部材22と拡散板23aとが一体化されている。
図18は、この発明の第13の実施形態による光学素子包装体の第2の構成例を示す。この第2の構成例では、接合部25が光学素子包装体2の端面に設けられている。この接合部25は、包装部材22の内側の面と、支持体である拡散板23aの端面の一部または全部とが接合されて形成されている。
(14)第14の実施形態
この第14の実施形態は、第4の実施形態において、支持体23および光学素子24の少なくとも一方に凸面または凹面を設けたものである。凸面および凹面は、支持体23および光学素子24のうち、最も厚みが大きいものに設けることが好ましく、例えば透明板や拡散板などの支持体23に設けられる。支持体23および光学素子24の凸面および凹面は、例えば入射面および出射面の少なくとも一方に設けられ、凸面および凹面を組み合わせるようにしてもよい。凸面および凹面はそれぞれ、例えば縦方向(垂直方向)および横方向(水平方向)の少なくとも一方に曲率を有する凸状および凹状の曲面である。このような曲面としては、例えば放物面、円柱面、双曲面、楕円面、4次曲面および自由曲面などを挙げることができる
図19は、この発明の第14の実施形態による光学素子包装体の第1の構成例を示す。この第1の構成例では、図19に示すように、支持体である拡散板23aの入射面が、例えば凸状の曲面となっている。この凸状の曲面は、例えば縦方向(垂直方向)に曲率を有する円柱面である。
図20は、この発明の第14の実施形態による光学素子包装体の第2の構成例を示す。この第2の構成例では、図20に示すように、支持体である拡散板23aの入射面が、例えば凹状の曲面となっている。この凹状の曲面は、例えば縦方向(垂直方向)に曲率を有する円柱面である。
(15)第15の実施形態
この第15の実施形態は、第4の実施形態において、支持体23および光学素子24の少なくとも一方に反りを設けたものである。この反りは、支持体23および光学素子24のうち、最も厚みが大きいものに設けることが好ましく、例えば透明板や拡散板などの支持体23に設けられる。支持体23および光学素子24の反りは、例えば入射面側または出射面側が突出するように設けられる。
図21は、この発明の第15の実施形態による光学素子包装体の一構成例を示す。この一構成例では、図21に示すように、支持体である拡散板23aに反りが設けられている。この反りは、例えば拡散板23aの出射面側が突出するように設けられている。拡散板23aの入射面および出射面は、例えば縦方向(垂直方向)に所定の曲率を有し、横方向(水平方向)に無限大の曲率を有している。
(16)第16の実施形態
この第16の実施形態は、第4の実施形態において、支持体23および光学素子24の少なくとも一方の角部を曲面状または斜面状もしくはそれらの組み合わせた複合形状にしたものである。すなわち、支持体23および光学素子24の少なくとも一方の端面を曲面状または多角形状、もしくはそれらを組み合わせた複合形状にしたものである。上記形状は、支持体23および光学素子24のうち、最も厚みが大きいものに設けることが好ましく、例えば透明板や拡散板などの支持体23に設けられる。また、上記形状は、例えば、主面および端面の境界部のうち一部または全部に設けられ、好ましくは包装部材22と接触する境界部に設けられる。この境界部に設けられる曲面は例えばR面であり、境界部に設けられる斜面は例えばC面である。
図22は、この発明の第16の実施形態による光学素子包装体の一構成例を示す。この一構成例では、図22に示すように、支持体である拡散板23aの各面の境界部のうち、包装部材22と接触する境界部には、例えばC面などの斜面が設けられている。すなわち、拡散板23aの端部の厚さ方向断面は、例えば台形状となっている。
(17)第17の実施形態
この第17の実施形態は、第4の実施形態において、支持体23および光学素子24の少なくとも一方の端面にテーパを設けたものである。テーパは、支持体23および1または2以上の光学素子24のうち、入射面側および/または出射面側に配設されるものに設けることが好ましい。また、テーパは、例えば、入射面および出射面の間にある端面の一部または全部に設けられ、好ましくは包装部材22により覆われる端面に設けられる。
図23は、この発明の第17の実施形態による光学素子包装体の一構成例を示す。この一構成例では、図23に示すように、入射面側に配設された、支持体である拡散板23aの端面にはテーパが設けられている。このテーパは、拡散板23aの端面のうち、包装部材22により覆われる端面に設けられている。
(18)第18の実施形態
この第18の実施形態は、第4の実施形態において、支持体23が1または複数の光学素子24を収容する収容部23bを備えるものである。この収容部23bは、支持体23の入射面および出射面の少なくとも一方に設けられる。支持体23の入射面または出射面の周縁部の一部または全部に枠部23cが設けられて、この枠部23cにより囲まれる領域が収容部23bとなる。枠部23cは、光学素子24の位置を規定できるようなものであればよく、入射面または出射面の周縁部が部分的に突き出た突起であってもよい。
図24は、この発明の第18の実施形態による光学素子包装体の一構成例を示す。図24に示すように、支持体23は、例えば支持体23の入射面および出射面の両方に光学素子24を収容する。具体的には例えば、支持体23は、入射面の収容部23bに拡散フィルム24aを収容し、出射面の収容部23bにレンズフィルム24bを収容する。支持体23の入射面および出射面は、例えば縦横比の異なる矩形状を有し、その入射面および出射面の対向する短辺または長辺に沿って枠部23cが設けられている。この枠部23cにより、光学素子24の位置が規定される。
(19)第19の実施形態
この第19の実施形態は、第18の実施形態において、収容部23bに収容された光学素子24の周縁部を保持する保持部をさらに設けたものである。この保持部は、支持体23の入射面および出射面の少なくとも一方に設けられる。
図25は、この発明の第19の実施形態による光学素子包装体の一構成例を示す。図25に示すように、入射面側の枠部23cには、その先端から入射面に平行で、かつ入射面の内側に向かって延びる保持部23dが設けられている。この保持部23dにより、収容部23bに収容された光学素子24の周縁部が保持される。
(20)第20の実施形態
この第20の実施形態は、第4の実施形態において、1または複数の光学素子24のうちの一部または全部を光学素子包装体2の外側に設けたものである。光学素子包装体2の外側に設けられる光学素子24は、例えば、光学素子包装体2と液晶パネル3との間、および/または光学素子包装体2と照明装置1との間に配される。また、光学素子包装体2の外側に設けられた光学素子24を、例えば光学素子包装体の出射面または入射面に接着剤などにより接合するようにしてもよい。光学素子包装体2の外側に設けられる光学素子24としては、例えば光拡散素子、光集光素子、反射型偏光子、偏光子または光分割素子などを用いることができる。
図26は、この発明の第20の実施形態によるバックライトの一構成例を示す。図26に示すように、照明装置1から液晶パネル3に向かって、例えば、光学素子包装体2、光学素子である反射型偏光子24cがこの順序で設けられている。光学素子包装体2は、拡散板23a、拡散フィルム24aおよびレンズフィルム24bが包装部材22に包装されて一体化されている。
この第20の実施形態では、反射型偏光子などの光学素子24を光学素子包装体2の外側に設けているので、反射型偏光子などの光学素子24から出射された光のリタデーションを変えることなく、液晶パネル3に入射させることができる。
(21)第21の実施形態
この第21の実施形態は、第4の実施形態において、包装部材22の内側面および外側面の少なくとも一方に構造体および光学機能を設けたものである。この光学機能は、例えば光学素子包装体2の入射面側または出射面側の少なくとも一方に設けられる。構造体および光学機能は、照明装置1から入射される光の特性を改善するためのものである。構造体としては、例えばシリンドリカルレンズ、プリズムレンズまたはフライアイレンズなどの各種レンズを用いることができる。また、シリンドリカルレンズやプリズムレンズなどの構造体に対してウォブルを付加してもよい。この構造体は、例えば溶融押出法または熱転写法により形成される。光学機能としては、例えば紫外線カット機能(UVカット機能)または赤外線カット機能(IRカット機能)などを用いることができる。
図27は、この発明の第21の実施形態によるバックライトの一構成例を示す。図27に示すように、照明装置1から液晶パネル3に向かって、例えば、拡散板23a、拡散フィルム24a、レンズフィルム24b、反射型偏光子24cがこの順序で設けられている。また、拡散板23aは包装部材22により包まれ、その包装部材の内側面のうち、入射側となる部分には、ムラ消し機能などを有する構造体26が設けられている。
(22)第22の実施形態
この第22の実施形態は、第4の実施形態において、光学素子包装体2の端面の一部または全部に、光学素子包装体2の端面から出射される光を反射する反射部を設けたものである。反射部は、例えば、包装部材22の内側面および外側面、包装部材22と光学素子積層体21との間、ならびに光学素子積層体21の端面の少なくとも1つの位置に設けられている。反射部としては、例えば金属反射膜、酸化物金属膜および金属多層膜などの無機多層反射膜、高分子多層膜などの有機多層反射膜、フィラーを含有する高分子樹脂層、空孔を含有する高分子樹脂層ならびに構造反射体の少なくとも1種を用いることができ、具体的には例えば、酸化チタンなどのフィラーと気泡とを含む白色PETフィルムを用いることができる。構造反射体としては、例えば略プリズム形状の構造体を用いることができる。
図28は、この発明の第22の実施形態による光学素子包装体の第1の構成例を示す。この第1の構成例では、図28に示すように、光学素子積層体21の端面に、例えば白色PETフィルムなどの反射フィルムが配設されている。この反射フィルムは、例えば光学素子積層体21の端面に接着剤などにより接合されている。
図29は、この発明の第22の実施形態による光学素子包装体の第2の構成例を示す。この第2の構成例では、図29に示すように、光学素子積層体21の端面には反射バンド27により包まれている。反射バンド27は、例えば、帯状の反射フィルムであって、その長手方向の端部同士が接合されている。接合方法としては、例えば、第4の実施形態における包装部材22の接合方法を用いることができる。反射バンド27の基材として、例えば熱収縮性を有するものを用いることができる。
この第22の実施形態では、光学素子包装体2の端面に反射部が設けられているので、光学素子包装体2の端面にて照明装置1からの光を反射することができるので、照明装置1からの光を有効に活用することができる。
(23)第23の実施形態
この第23の実施形態による液晶表示装置は、照明装置1としてエッジ式の照明装置を用いるものである。この照明装置は、液晶パネル3の一端側に配設された光源11からの光を導光板13を介して液晶パネル全面に行き渡らせるものである。
図30は、この発明の第23の実施形態による液晶表示装置の一構成例を示す。図30に示すように、この液晶表示装置は、例えば、光を出射する光学素子包装体2と、この光学素子包装体2から出射された光に基づき画像を表示する液晶パネル3とを備える。液晶パネル3としては、例えば第4の実施形態と同様のものを用いることができる。
光学素子包装体2は、導光板13と、導光板13の一端部に設けられた光源11と、この光源11を包むように導光板13の一端部に設けられたランプリフレクタ14と、導光板13の背後に設けられた反射シート15と、導光板13上に設けられた光学素子積層体21と、少なくとも反射シート15、導光板13および光学素子積層体21を包んでこれらの部材を一体化する包装部材22とを備える。
光学素子積層体21は、例えば2以上の光学素子を重ね合わせて構成される。具体的には例えば、光学素子積層体21は、導光板13上に、拡散シート、プリズムシート、プリズムシート、拡散シートをこの順序で重ね合わせて構成される。包装部材22としては、例えば上述の第4の実施形態と同様のものを用いることができる。
以下、実施例によりこの発明を具体的に説明するが、この発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
(実施例1)
(透明包装フィルムの作製)
まず、包装フィルムであるオレフィン系シュリンクフィルムとして、ポリプロピレン/ポリエチレン−ポリプロピレン系/ポリプロピレンを主成分とする組成物を、共押し出しによって縦延伸次いで横延伸の逐次2軸延伸を施し、熱固定処理を加えて、成形後の厚みが29μmの熱シュリンク性フィルムを得た。
(加熱収縮特性評価)
次に、上述のようにして得られた包装フィルムを□300mm(300mm×300mm)の大きさに金尺にて切り出して、送風乾燥機にて100℃×10分間処理した際の加熱収縮変化量を測定した。その結果を以下に示す。なお、本実施例では、フィルムの長手軸方向をMD(Machine Direction)方向、幅方向をTD(Transverse Direction)方向として表記する。
MD方向:12%
TD方向:15%
(拡散機能の光学特性)
次に、上述のようにして得られた包装フィルムの光学特性を確認した。測定には、村上色彩製のヘイズメーター HM−150を用いた(ヘイズ値:JIS−K−7136、全光線透過率:JIS−K−7316準拠)。その結果を以下に示す。
ヘイズ値:6%
全光線透過率:91%
(光学素子包装体の作製)
支持体として、ポリカーボネートを主成分とする拡散板(500mm×890mm×2mm)を用意し、市販の拡散シート(恵和製BS−912:205μm×498mm×888mm)、レンズシート(ソニー製、ポリカーボネート樹脂、レンズピッチ185μm、双曲面形状、サイズ450μm×498mm×888mm)を用意した。次に、拡散板、拡散シート、レンズシート、拡散シートをこの順序で積層して光学素子積層体を作製し、この光学素子積層体を包装フィルム上に設置し、その上に再度包装フィルムを設置し、全体が540mm×950mmの寸法となるように四方を熱溶着により接合し、溶断した。次に、包装フィルムの端部にφ0.5mmの穴を50mmの間隔で開けた。
次に、包装フィルムにて包装された本光学素子積層体を100℃に加温された送風乾燥機中にて加熱し、包装フィルムをシュリンクさせて内包される光学素子積層体と密着させるために、包装フィルムの端部の穴からエア抜きをしつつ、冷却した。その後、ゴムロールにて挟まれた加圧ローラーをかけて余分なエアを抜き出して、支持体である拡散板と、光学素子である拡散シート、レンズシート、および拡散シートとを密着させた。
以上により、光学素子包装体が得られた。
(信頼性評価)
次に、前実験として、ソニー製40インチの液晶TVのバックライトに装填されている拡散板と光源となるCCFLとの間において、拡散板表面の温度を熱電対にて計測した。その結果、拡散板表面の中央部の温度は63℃であった。また、実使用環境の上限温度として40℃の恒温槽中にて、上記測定と同様にして、拡散板表面の中央部の温度を測定した。その結果、拡散板表面の中央部の温度は68℃であった。
そこで、上記測定結果を考慮して、以下の擬似的な環境下にて光学素子包装体を保持して評価を行った。すなわち、70℃の高温Dry環境中に光学素子包装体を保存した後、拡散板のソリ量を、金尺にて計測した。その結果を表1に示す。
(TV実装評価)
次に、40インチのソニー製液晶TVから拡散板などの光学素子を取り出し、その代わりに光学素子包装体を実装し、この液晶TVを点灯して輝度および画質を評価した。その結果を表1に示す。
輝度ムラを以下の基準にて評価した。
5点:正面ムラなし、斜視ムラなし
4点:正面ムラなし、斜視ムラ僅かに確認できる
3点:正面ムラ僅か、斜視ムラ僅か
2点:正面ムラ小、 斜視ムラ小
1点:正面ムラ明確、斜視ムラ大
また、輝度評価は、コニカミノルタ製のCS−1000にて輝度を測定し、後述する比較例1の輝度を基準とする相対値で評価した。
(比較例1)
以下、図48を参照して、比較例1について説明する。
まず、一方の長辺側にタブ42が設けられている以外は実施例1と同様である、拡散板、拡散シート、レンズシート、拡散シートを用意した。次に、タブ42の方向が揃うようにして、拡散板、拡散シート、レンズシート、拡散シートをこの順序で積層して光学素子積層体を作製した。次に、この光学素子積層体の信頼性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。次に、バックライトシャーシ41のピン43に対して、タブ43に孔45を係合するようにして、光学素子積層体を液晶TVに実装して実施例1と同様にして、TV実装評価を行った。その結果を表1に示す。
(比較例2)
まず、実施例1と同様にして、拡散板、拡散シート、レンズシート、拡散シートを用意し、各光学素子間を透明アクリル粘着剤で貼合せて一体化させることにより、光学素子積層体を得た。次に、この光学素子積層体を用いる以外は実施例1と同様にして、信頼性評価およびTV実装評価を行った。その結果を表1に示す。
(評価結果)
表1から以下のことがわかる。
まず、比較例1の各シートを実装して評価した結果、バックライト中の光源による熱により内添シートが熱膨張にて寸法変化が生じて自由に動こうとするが、表示装置の表示エリア外に設けられたタブによる寸法規制によって、局部的にうねりが発生することが確認され、外観評価は2点であった。
また、タブ部分を有していない比較例2のように、各シートを感圧粘着剤を用いて一体化させ剛性不足を解消させていく方法を用いた場合には、貼合直後は非常に剛直なプレートになっていた。しかし、貼合後の単品保存によって、加温されると反りが発生し易く、貼合による熱膨張や、拡散シートの基材に使用されているポリエチレンテレフタレートの残留歪みが開放(熱収縮)されて、バイメタル効果によって貼合されたプレートに反りが発生してしまう。実装した際にもバイメタルによるソリ応力が発生し、一部はがれるなどの画質不良(画質点数1点)が発生した。
また、光学特性として正面輝度は比較例1に比べて貼合によって18%低下した。貼合によるプレートに対して感圧接着剤によるレンズシート、拡散シートの上面の埋め込みが無くなり、更にはレンズシート光入射側を接合されることによって入射光が透過し易くなり、集光効果が低下し易くなり正面輝度の低下が生じたものと考えられる。
これらに対して、貼合手法を用いずに光学素子を一体化された実施例1の場合には、単体での耐熱性が優れており、反りは殆ど発生しなかった。また、各光学素子の入射・出射側の光線方向への影響が非常に少なく、単純に積層された状態と同様となり、透明包装フィルムによる界面反射ロス分として5%の輝度ロスに留めることが可能であった。比較例1においてタブに起因すると思われる光学シートのたわみは発生しておらず、概観上の輝度ムラが無く、光学素子包装体を用いた実施例1においては、良好な画質表示の結果が得られた。
(実施例2)
次に、実施例1の光出射側に配設された拡散シートの機能を、光出射側の包装フィルムに付与した実施例について説明する。
(第2の領域(出射側)の包装フィルム:拡散性包装フィルムの作製)
まず、実施例1と同様にして熱収縮性の透明包装フィルムを得た。次に、この包装フィルム上に拡散性の光学機能層を以下のようにして形成して、第2の領域の包装フィルムを得た。まず、下記の塗料組成に示す原料を配合し、ディスパーにて3時間混合して、拡散性塗料を得た。次に、包装フィルムに対してコロナ放電による易接着処理を行い、調整した拡散性塗料をグラビア塗布法により塗布し、スムージングした後、最高ドライヤー温度:70℃にて乾燥させた。これにより、厚さ6μmの拡散機能が包装フィルム上に形成された。
ポリメチルメタクリレート主成分のアクリル樹脂:100重量部
アクリルビーズ(φ5μm、芯球状):30重量部
メチルエチルケトン溶剤:300重量部
(加熱収縮特性評価)
次に、上述のようにして得られた、拡散機能を有する包装フィルムの100℃×10分間の加熱収縮特性を実施例1と同様にして計測した。その結果を以下に示す。
MD方向:11%
TD方向:13%
この結果から、拡散機能層を付与したフィルムは、拡散機能層を付与する前と同様に熱収縮性を有していることがわかる。
(第1の領域(入射側):包装フィルムの作製)
次に、拡散性塗料の塗布を省略する以外は、上述の拡散性包装フィルムの作製と同様にして、包装フィルムを得た。すなわち、透明包装フィルムに対して乾燥処理のみを行い、熱履歴を同様とした包装フィルムを得た。
(加熱収縮特性評価)
次に、上述のようにして得られた包装フィルムの100℃×10分間の加熱収縮特性を実施例1と同様にして計測した。その結果を以下に示す。
MD方向:11%
TD方向:12%
(拡散機能の光学特性評価)
次に、上述の拡散機能を有する包装フィルムの光学特性を評価した。その結果を以下に示す。なお、測定には、村上色彩製のヘイズメーター HM−150を用いた(ヘイズ値:JIS−K−7136、全光線透過率:JIS−K−7316準拠)。
ヘイズ値:92%
全光線透過率:76%
(光学素子包装体の作製)
次に、支持体として、ポリカーボネートを主成分とする拡散板(500mm×890mm×2mm)を用意し、市販の拡散シート(恵和製BS−912:205μm×498mm×888mm)、レンズシート(ソニー製、ポリカーボネート樹脂、レンズピッチ185μm、双曲面形状、サイズ450μm×498mm×888mm)を用意した。次に、拡散板、拡散シート、レンズシートをこの順序で積層し、拡散層を有する包装フィルムと同様の熱履歴を経た包装フィルム上に設置し、その上に拡散機能層を設けた包装フィルムを設置し、全体が540mm×950mmの寸法となるように四方を熱溶着により接合し、溶断した。
次に、この包装フィルムの4つの角部分を開放するようにコーナーカットを施した。次に、100℃に加温された送風乾燥機中にて加熱し、包装フィルムをシュリンク・冷却して、支持体となる拡散板と、光学素子である拡散シート、およびレンズシートとを密着させた。以上により、最表面に拡散機能層を有する光学素子包装体が得られた。
次に、上述のようにして得られた光学素子包装体の信頼性評価を実施例1と同様にして行った。その結果、ソリの発生は確認されなかった。次に、TV実装による画質評価を実施例1と同様にして行った。その結果、たわみによるうねりは発生せず輝度ムラは良好であり、実施例1にて発生していた輝度ロスが改善されて、相対輝度が4%増加した。また、比較例1の包装フィルムが無い場合に比して、−1%の相対輝度低下におさえることが可能となった。
更に、コーナー部分を開放した光学素子包装体とすることによって、光学素子包装体の外観上、実施例1ではコーナー部分に僅かに、収縮角が残っており、実装した際にこの角があたって、僅かにゆがみを生じていたが、コーナー部分が無い状態で作製することによって収縮角の発生しない光学素子包装体が作製できる。また、エア抜きの作業が必要なく、工程上簡単に作製が可能となる。実際にTVに実装した際に、コーナー部分のたるみは全く無く、良好であった。
(実施例3)
次に、実施例1のレンズシートの機能を、光出射側の包装フィルムに付与し、指向性の強いレンズのたわみを改善する実施例について説明する。
まず、実施例1の包装フィルムの材料をオレフィン系材料からポリエチレンナフタレートのフィルム50μmに変えて加熱状態で逐次2軸遠心を行い、包装フィルムを得た。
(加熱収縮特性評価)
次に、上述のようにして得られた包装フィルムの100℃×10分間の加熱収縮特性を実施例1と同様にして計測した。その結果を以下に示す。
MD方向:12%
TD方向:12%
(第2の領域(出射側)の包装フィルム:プリズムシート形状付与包装フィルム)
次に、上記延伸作業前のポリエチレンナフタレートのフィルムに対して、90°の頂角を有するプリズム形状が面内に並んだパターンを熱転写により成形した。その後、上述の逐次2軸延伸を同様に行い、プリズム形状を有する包装フィルムを得た。
(第1の領域(入射側):包装フィルムの作製)
次に、上述のプリズム形状が付与された熱収縮性フィルムを用いて、実施例1と同様にして、拡散板および拡散シートを、プリズム形状が付与された包装フィルムと、プリズム形状が付与されていないフィルムとにより挟み込み、端部を溶着することにより接合し、溶断した。
次に、この包装フィルムの4つの角部分を開放するようにコーナーカットを施した。次に、120℃に加温された送風乾燥機中にて加熱し、包装フィルムをシュリンク・冷却して、支持体である拡散板と、光学素子である拡散シートおよびレンズシートとを密着させた。以上により、レンズ機能を光出射側の表面に有する光学素子包装体が得られた。
次に、上述のようにして得られた光学素子包装体の信頼性評価を実施例1と同様にして行った。その結果、反りの発生はなかった。
次に、上述のようにして得られた光学素子包装体上に市販の拡散シートを乗せて実施例1と同様のTV実装評価を行った。光学シートによるたわみによる輝度ムラは確認されず、非常に良好な画質が得られた。実施例1、実施例2では、内包されたレンズの指向性が強く僅かなたわみが輝度ムラを発生させていたと考えられるが、包装フィルムにレンズを設けることでテンションをもって実装されていることでレンズ体自体のたわみが解消されているものと考えられる。
ここで、包装フィルムに光学機能層を設けることで界面ロスによる輝度低下を抑制しつつ、従来厚くしてたわみを抑制していた手法に対して、薄く全体にテンションをかけられることでたわみを改善できることがわかる。また、単体の光学フィルムの厚みが従来の450μmに対して約30〜50μmとすることによって軽量・薄型、材料費の削減させる効果も期待できることがわかる。
(実施例4)
光学素子包装体の光出射側の表面に紫外線硬化樹脂を塗布し、この紫外線硬化樹脂に対して形状を転写する実施例について説明する。
まず、拡散板と拡散シートとだけを包装フィルムにより包装する以外は実施例1と同様にして光学素子包装体を得た。次に、90°のプリズム形状が平面上に並んだ透明なポリオレフィン系樹脂(日本ゼオン製 ゼオノア樹脂)の型を用意して、この表面にUV樹脂(硬化後の屈折率1.57)を塗布し、これを上記光学素子包装体の光出射面側へコロナ処理を施した面上に転写した後に、UV照射して硬化・型を剥離してプリズム形状を有する光学素子包装体を得た。これ以外のことは実施例3と同様である。
次に、上述のようにして得られた光学素子包装体の信頼性評価を実施例1と同様にして行った。その結果、反りの発生はなかった。
次に、上述のようにして得られた光学素子包装体上に市販の拡散シートを乗せて実施例1と同様のTV実装評価を行った。光学シートによるたわみによる輝度ムラは確認されず、非常に良好な画質が得られた。これも実施例3と同様に、包装フィルムにレンズを設けられ、テンションをもって実装されていることで、レンズ体自体のたわみが解消されているものと考えられる。
Figure 0004175433
(実施例5)
液晶TVのバックライトの光源であるCCFLの本数を20本から16本に減らし、CCFLに対する印加電力を増して使用する実施例について説明する。
本実施例では、図49に示すように、光学素子包装体2と光源11との距離を距離H、光源11間同士のピッチをピッチPと定義する。
まず、半径200μmの320μm幅分の円弧形状部が飛び出した形状と5μmの平坦域が面内に周期的に繰り返された光制御フィルムを熱成形により作製した。このフィルムは、拡散板へ入射する光源量を均一化するためのものであり、厚さ300μmを有する。次に、この光制御フィルムを拡散板と第1の領域(光源側)の包装フィルムとの間に配設する以外のことは実施例2と同様にして光学素子包装体を得た。
(信頼性評価)
次に、上述のようにして得られた光学素子包装体の信頼性評価を実施例1と同様にして行った。その結果、そりの発生はなかった。
(TV実装評価)
次に、ソニー製40インチの液晶TVを準備し、そのバックライトのCCFLの本数を20本から16本に減らすとともに、CCFL間のピッチPを広げてピッチPを調整した。具体的には、23.7mmであったピッチP(CCFL:20本)を、29.3mm(CCFL:16本)に広げた。このときの拡散板とCCFL管の中心との距離であるHは14.5mmであり、ピッチの変更をした以外は変えず使用した。次に、このバックライトに対して、上述のようにして得られた光学素子包装体を実装して実施例1と同様にしてTV実装評価を行なった。その結果、光源ムラは確認されなかった。
(比較例3)
光制御フィルム上に、拡散板、拡散シート、レンズシート、拡散シートを順次積層して光学素子積層体を得た。次に、この光学素子積層体を用いる以外は実施例5と同様にして、信頼性評価およびTV実装評価を行った。その結果、光源ムラが確認された。
(比較例4)
光制御フィルム上に、拡散板、拡散シート、レンズシート、拡散シートを順次積層して光学素子積層体を作製した。この光学素子積層体を用いる以外は実施例5と同様にして、信頼性評価およびTV実装評価を行った。その結果、光源ムラが確認された。これは、拡散板と光源との間の光制御フィルムが包装フィルムにより密着されておらず、熱にて光制御フィルムが自由に変形したためと考えられる。
(比較例5)
拡散板上の拡散シートを1枚から2枚に増やす以外のことは比較例3と同様にして、信頼性評価およびTV実装評価を行った。その結果、ムラは改善されなかった。
(比較例6)
拡散板上の拡散シートを2枚から3枚に増やす以外のことは比較例3と同様にして、信頼性評価およびTV実装評価を行った。その結果、ムラは改善されなかった。
(評価結果)
比較例3では、光源ムラが消えず、この光源ムラを抑制するために拡散シートを追加した比較例5、6でも、ムラは改善されないのに対して、光源上に設置した光制御フィルムを光学素子包装体に内包した実施例5では、光源ムラが改善されることがわかる。但し、前提として光学素子包装体が必要であり、単体で使用した際には、比較例4のように、光源から発生する熱エネルギーによって変形が生じて、結果として光源ムラが発生する。したがって、通常、拡散板の光出射面側に配設される光学素子類を拡散板と光源との間にも設置することが可能となり、従来にない光機能層を拡散板と光源との間に新たに設けることが可能になることがわかる。
Figure 0004175433
以上の結果から、光学素子包装体を用いることにより、以下の効果が得られることが確認できた。
(1)従来タブらによって固定されていることにより発生していた熱膨張起因のたわみが解消される。大型サイズになるほどサイズと自重が増すためにタブは増加させていたがこの影響を改善できる。
(2)光学素子の機能を包装フィルムに付与することによって、包装フィルム自体の界面反射による輝度ロスを抑制し、置き換え前の光学機能層の薄型・軽量化が可能となる。
(3)光学機能層を設けた包装フィルムは、テンションにより平坦化が図られておりたわみなどによる輝度ムラの影響を改善できる。
(4)従来支持体となる拡散板の上に一方にしか配置できなかった光学素子類を、拡散板の両面に配置することが可能となり、新規光学設計が可能となる。例えば、光源制御フィルムなどを設けることにより、ダイレクトに光源制御が可能となり光源数の削減設計や、光源と拡散板らの距離を薄くできる設計などが可能となる。
(5)光学素子包装体の作製方法として、コーナー部分を開放する設計とすることにより、収縮角らが抑制でき、僅かなたわみらも解消させることが可能となる。
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。
また、上述の実施形態の各構成は、この発明の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
また、上述の実施形態において、光学素子同士または光学素子と支持体とを、光学機能が損なわれないように一部を接合させてもよく、表示機能の劣化を抑える点から、端部に設けることが好ましい。
また、上述の実施形態において、光学素子包装体が、ムラ消しフィルムをさらに設けるようにしてもよい。このムラ消しフィルムは、例えば支持体の入射面と包装部材との間に設けられる。
また、上述の実施形態では、包装部材としてフィルム状またはシート状のものを用いる場合を例として説明したが、包装部材としてある程度の剛性を有するケースなどを用いるようにしてもよい。
この発明の第4の実施形態による液晶表示装置の一構成例を示す概略図である この発明の第4の実施形態による光学素子包装体の第1の構成例を示す斜視図である。 この発明の第4の実施形態における包装部材の接合部の第1の例を示す断面図である。 この発明の第4の実施形態における包装部材の接合部の第2の例を示す断面図である。 この発明の第4の実施形態による光学素子包装体の第2の構成例を示す斜視図である。 この発明の第4の実施形態による光学素子包装体の第3の構成例を示す斜視図である。 この発明の第4の実施形態による光学素子包装体の製造方法の一例について説明するための斜視図である。 この発明の第5の実施形態による光学素子積層体の一構成例を示す斜視図である。 この発明の第7の実施形態による光学素子包装体の一構成例を示す斜視図である。 この発明の第7の実施形態による光学素子包装体の一構成を示す斜視図である。 この発明の第8の実施形態による光学素子包装体の一構成例を示す斜視図である。 この発明の第9の実施形態による光学素子積層体の一構成例を示す斜視図である。 この発明の第10の実施形態による光学素子積層体の一構成例を示す斜視図である。 この発明の第11の実施形態による光学素子包装体の一構成例を示す斜視図である。 この発明の第12の実施形態による光学素子包装体の第1の構成例を示す斜視図である。 この発明の第12の実施形態による光学素子包装体の第2の構成例を示す斜視図である。 この発明の第13の実施形態による光学素子包装体の第1の構成例を示す斜視図である。 この発明の第13の実施形態による光学素子包装体の第2の構成例を示す斜視図である。 この発明の第14の実施形態による光学素子包装体の第1の構成例を示す斜視図である。 この発明の第14の実施形態による光学素子包装体の第2の構成例を示す斜視図である。 この発明の第15の実施形態による光学素子包装体の一構成例を示す斜視図である。 この発明の第16の実施形態による光学素子包装体の一構成例を示す斜視図である。 この発明の第17の実施形態による光学素子包装体の一構成例を示す斜視図である。 この発明の第18の実施形態による光学素子包装体の一構成例を示す斜視図である。 この発明の第19の実施形態による光学素子包装体の一構成例を示す斜視図である。 この発明の第20の実施形態によるバックライトの一構成例を示す斜視図である。 この発明の第21の実施形態によるバックライトの一構成例を示す斜視図である。 この発明の第22の実施形態による光学素子包装体の第1の構成例を示す斜視図である。 この発明の第22の実施形態による光学素子包装体の第2の構成例を示す斜視図である。 この発明の第23の実施形態による液晶表示装置の一構成例を示す概略図である。 従来の液晶表示装置の構成を示す概略図である。 この発明の第1の実施形態による液晶表示装置の一構成例を示す概略図である。 この発明の第1の実施形態による光学素子包装体の第1の構成例を示す斜視図である。 この発明の第1の実施形態による光学素子包装体の第1の構成例を示す平面図および断面図である。 この発明の第1の実施形態における包装部材の接合部の第1の例を示す断面図である。 この発明の第1の実施形態における包装部材の接合部の第2の例を示す断面図である。 この発明の第1の実施形態による光学素子包装体の第2の構成例を示す斜視図である。 この発明の第1の実施形態による光学素子包装体の第3の構成例を示す斜視図である。 この発明の第1の実施形態による光学素子包装体の製造方法の一例を説明するための工程図である。 この発明の第1の実施形態による光学素子包装体の製造方法の一例を説明するための工程図である。 この発明の第2の実施形態による液晶表示装置の一構成例を示す概略図である。 この発明の第2の実施形態による光学素子包装体の一構成例を示す斜視図である。 この発明の第2の実施形態による光学素子包装体の一構成例を示す平面図および断面図である。 この発明の第3の実施形態による光学素子包装体の一構成例を示す概略図である。 この発明の第3の実施形態によるバックライトの一構成例を示す平面図および断面図である。 この発明の第3の実施形態による光学素子包装体の第1の構成例を示す平面図である。 この発明の第3の実施形態による光学素子包装体の第2の構成例を示す平面図である。 比較例1のバックライトの構成を示す斜視図および拡大図である。 実施例5のバックライトの構成を示す概略図である。
符号の説明
1 照明装置
2 光学素子包装体
3 液晶パネル
11 光源
12 反射板
13 導光板
14 ランプリフレクタ
15 反射シート
21 光学素子積層体
22 包装部材
23 支持体
24 光学素子
21a 溝
21b 角部
22a 接合部
22b,22c 開口
23a 拡散板
23b 収容部
23c 枠部
23d 保持部
24a 拡散フィルム
24b レンズフィルム
24c 反射型偏光子
25 接合部
26 構造体
27 反射膜
28 反射バンド
31a,32a 第1の包装部材
31b,32b 第2の包装部材
33 加圧ローラ
34 バックライトシャーシ
35 支持部
36 被支持部
36a 孔部
36b 切り欠き溝部

Claims (19)

  1. 1または2以上のフィルム状またはシート状の光学素子と、
    上記1または2以上の光学素子を支持する支持体と、
    上記1または2以上の光学素子および上記支持体を包む、熱収縮性を有する包装部材と
    を備え、
    上記1または2以上の光学素子と上記支持体とは、積層体をなし、
    上記積層体は、光源からの光が入射する入射面と、該入射面から入射した光を出射する出射面と、上記入射面と上記出射面との間に位置する端面とを有し、
    上記包装部材が、上記積層体と密着するとともに、該積層体の出射面、入射面、および全ての端面を包み、
    上記包装部材は開口部を有し、該開口部は少なくとも上記積層体の角部または辺部に設けられていることを特徴とする光学素子包装体。
  2. 上記1または2以上の光学素子は、上記包装部材と上記支持体との間に配設されている
    ことを特徴とする請求項1記載の光学素子包装体。
  3. 上記1または2以上の光学素子は、上記光源側に配置されていることを特徴とする請求項記載の光学素子包装体。
  4. 上記1または2以上の光学素子は、出射側に配置されていることを特徴とする請求項記載の光学素子包装体。
  5. 記包装部材の端辺は、上記端面上にて該端面に倣うように重ね合わされて接合されていることを特徴とする請求項1記載の光学素子包装体。
  6. 記包装部材の端辺は、上記端面上にて該端面に倣うように端部同士が接合されていることを特徴とする請求項1記載の光学素子包装体。
  7. 上記1または2以上の光学素子の大きさは上記支持体よりも小さいことを特徴とする請求項1記載の光学素子包装体。
  8. 上記積層体の端部または該端部の近傍には、溝または孔が設けられていることを特徴とする請求項1記載の光学素子包装体。
  9. 上記包装部材の材料は、ポリオレフィン系樹脂、リエステル系樹脂、ニル結合系樹脂、ポリカーボネート(PC)系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂の単独または混合樹脂から選択されることを特徴とする請求項1記載の光学素子包装体。
  10. 上記包装材は位相差を有することを特徴とする請求項1記載の光学素子包装体。
  11. 上記支持体は、明板、または拡散板であることを特徴とする請求項1記載の光学素子包装体。
  12. 上記包装部材は、光源から光が入射する入射面と、
    上記入射面から入射した光を液晶パネルに向けて出射する出射面と、
    を有し、
    上記入射面と上記出射面で異なる光学機能を有することを特徴とする請求項1記載の光学素子包装体。
  13. 上記包装部材と、上記光学素子および上記支持体の少なくとも一方とが接合されていることを特徴とする請求項1記載の光学素子包装体。
  14. 上記光学機は表示エリアに対応するよう配置されることを特徴とする請求項12記載の光学素子包装体。
  15. 上記入射面および出射面の両面の少なくとも一方に上記光学機能を備えることを特徴とする請求項12記載の光学素子包装体。
  16. 光を出射する光源と、
    上記光源から出射された光を透過する光学素子包装体と
    を備え、
    上記光学素子包装体は、
    1または2以上のフィルム状またはシート状の光学素子と、
    上記1または2以上の光学素子を支持する支持体と、
    上記1または2以上の光学素子および上記支持体を包む、熱収縮性を有する包装部材と
    を備え、
    上記1または2以上の光学素子と上記支持体とは、積層体をなし、
    上記積層体は、上記光源からの光が入射する入射面と、該入射面から入射した光を出射する出射面と、上記入射面と上記出射面との間に位置する端面とを有し、
    上記包装部材が、上記積層体と密着するとともに、該積層体の出射面、入射面、および全ての端面を包み、
    上記包装部材は開口部を有し、該開口部は少なくとも上記積層体の角部または辺部に設けられていることを特徴とするバックライト。
  17. 上記包装部材の外側に隣接される、フィルム状またはシート状の光学素子をさらに備えることを特徴とする請求項16記載のバックライト。
  18. 光を出射する光源と、
    上記光源から出射された光を透過する光学素子包装体と、
    上記光学素子包装体を透過した光に基づき、画像を表示する液晶パネルと
    を備え、
    上記光学素子包装体は、
    1または2以上のフィルム状またはシート状の光学素子と、
    上記1または2以上の光学素子を支持する支持体と、
    上記1または2以上の光学素子および上記支持体を包む、熱収縮性を有する包装部材と
    を備え、
    上記1または2以上の光学素子と上記支持体とは、積層体をなし、
    上記積層体は、上記光源からの光が入射する入射面と、該入射面から入射した光を出射する出射面と、上記入射面と上記出射面との間に位置する端面とを有し、
    上記包装部材が、上記積層体と密着するとともに、該積層体の出射面、入射面、および全ての端面を包み、
    上記包装部材は開口部を有し、該開口部は少なくとも上記積層体の角部または辺部に設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
  19. 上記光源は、上記光学素子包装体の直下に設けられた光源であることを特徴とする請求項18記載の液晶表示装置。
JP2007341463A 2007-02-09 2007-12-28 光学素子包装体、バックライトおよび液晶表示装置 Expired - Fee Related JP4175433B2 (ja)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007341463A JP4175433B2 (ja) 2007-02-09 2007-12-28 光学素子包装体、バックライトおよび液晶表示装置
TW097104315A TW200844593A (en) 2007-02-09 2008-02-04 Optical device package, backlight and liquid crystal display
MX2008012887A MX2008012887A (es) 2007-02-09 2008-02-07 Paquete de dispositivo optico, iluminacion de fondo y pantalla de cristal liquido.
BRPI0802612-2A BRPI0802612A2 (pt) 2007-02-09 2008-02-07 membro de cobertura de lemento óptico, luz de fundo, e dispositivo de exibição de cristal lìquido
US12/027,722 US7697088B2 (en) 2007-02-09 2008-02-07 Optical element package, backlight, and liquid crystal display device
PCT/JP2008/052058 WO2008096827A1 (ja) 2007-02-09 2008-02-07 光学素子包装体、バックライトおよび液晶表示装置
EP08710937A EP2053305A4 (en) 2007-02-09 2008-02-07 PACKAGING OF OPTICAL DEVICES, BACKLIGHT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE
KR1020087024603A KR100913455B1 (ko) 2007-02-09 2008-02-07 광학 소자 포장체, 백라이트 및 액정 표시 장치
EA200801964A EA200801964A1 (ru) 2007-02-09 2008-02-07 Закрывающий элемент оптического элемента, задняя подсветка и устройство жидкокристаллического дисплея

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007031365 2007-02-09
JP2007341463A JP4175433B2 (ja) 2007-02-09 2007-12-28 光学素子包装体、バックライトおよび液晶表示装置

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008110798A Division JP2008250327A (ja) 2007-02-09 2008-04-21 包装体およびその製造方法、バックライト、ならびに液晶表示装置
JP2008110799A Division JP2008250328A (ja) 2007-02-09 2008-04-21 光学素子包装体の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008213937A JP2008213937A (ja) 2008-09-18
JP4175433B2 true JP4175433B2 (ja) 2008-11-05

Family

ID=39681731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007341463A Expired - Fee Related JP4175433B2 (ja) 2007-02-09 2007-12-28 光学素子包装体、バックライトおよび液晶表示装置

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7697088B2 (ja)
EP (1) EP2053305A4 (ja)
JP (1) JP4175433B2 (ja)
KR (1) KR100913455B1 (ja)
BR (1) BRPI0802612A2 (ja)
EA (1) EA200801964A1 (ja)
MX (1) MX2008012887A (ja)
TW (1) TW200844593A (ja)
WO (1) WO2008096827A1 (ja)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090303413A1 (en) * 2007-02-13 2009-12-10 Sony Corporation Optical sheet packaged body, optical sheet unit, lighting device, and display unit
US20090034268A1 (en) * 2007-08-01 2009-02-05 3M Innovative Properties Company Light management assembly
JP4135118B1 (ja) * 2007-09-21 2008-08-20 ソニー株式会社 液晶表示装置
CN101910719A (zh) * 2008-09-22 2010-12-08 索尼公司 光学元件层压件及其制造方法、背光、以及液晶显示装置
CN101725902A (zh) * 2008-10-24 2010-06-09 展晶科技(深圳)有限公司 平面光源装置
KR101084152B1 (ko) * 2009-07-23 2011-11-17 엘지전자 주식회사 디스플레이장치
JP5888072B2 (ja) * 2012-04-03 2016-03-16 コニカミノルタ株式会社 発光装置
KR102070184B1 (ko) * 2013-02-08 2020-01-29 삼성디스플레이 주식회사 지그, 이를 포함하는 유연 패널의 신뢰성 평가 장치 및 이를 이용하는 유연 패널 벤딩 방법
KR101444034B1 (ko) * 2013-02-20 2014-09-23 주식회사 엘지화학 디스플레이 장치용 패키징 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
US9720267B2 (en) 2013-02-20 2017-08-01 Lg Chem, Ltd. Display device
KR102096554B1 (ko) * 2013-02-28 2020-04-02 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
KR102072061B1 (ko) * 2013-05-28 2020-02-03 삼성디스플레이 주식회사 기판벤딩장치, 기판벤딩검사장치 및 이를 이용한 기판벤딩검사방법
KR102141365B1 (ko) * 2013-12-31 2020-08-05 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
JP5747427B1 (ja) * 2014-07-16 2015-07-15 友池産業株式会社 バックライトユニット
CN104793399B (zh) * 2015-05-05 2018-04-03 京东方科技集团股份有限公司 显示装置及其制备方法
JP6494111B2 (ja) * 2015-11-09 2019-04-03 信越化学工業株式会社 ペリクル収納容器の包装構造体及びその包装方法
US20180067253A1 (en) * 2016-06-13 2018-03-08 Innolux Corporation Display device
EP3617777B1 (en) 2017-04-25 2021-12-29 LG Chem, Ltd. Optical device
JP6952203B2 (ja) * 2018-03-13 2021-10-20 アップル インコーポレイテッドApple Inc. 直接式バックライトユニットを有するディスプレイ
EP3847505B1 (en) 2018-10-26 2023-08-02 Huawei Technologies Co., Ltd. Light guide for an electronic display and electronic display comprising said light guide
KR102615050B1 (ko) * 2019-01-16 2023-12-19 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
US11526051B2 (en) 2021-04-16 2022-12-13 Apple Inc. Displays with direct-lit backlight units
US11333924B1 (en) 2021-04-16 2022-05-17 Apple Inc. Displays with direct-lit backlight units
US11719978B2 (en) 2021-09-23 2023-08-08 Apple Inc. Direct-lit backlight units with light-emitting diodes
TWI825915B (zh) * 2022-08-11 2023-12-11 達運精密工業股份有限公司 應用於全貼合之前光模組及多層結構

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0427902A (ja) * 1990-04-20 1992-01-30 Asahi Chem Ind Co Ltd 光学シート及び該シートを用いた液晶表示装置
JPH08248209A (ja) 1995-03-08 1996-09-27 Omron Corp シート状光学素子包装体
JP2001023425A (ja) 1999-07-08 2001-01-26 Advanced Display Inc 照明装置およびその製造方法並びにこれを備えた液晶表示装置
JP2001272509A (ja) 2000-03-24 2001-10-05 Advanced Display Inc 光拡散材および該光拡散材を用いる液晶表示装置
JP3860753B2 (ja) * 2002-01-08 2006-12-20 多摩ファインオプト株式会社 バックライト装置
JP4240965B2 (ja) 2002-09-06 2009-03-18 大成ラミネーター株式会社 光反射シートおよび光反射シートを用いた面状光源装置
JP4424904B2 (ja) * 2002-12-02 2010-03-03 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー シート状光学要素パッケージ体の製造方法及び製造装置
TWI231376B (en) 2004-01-06 2005-04-21 Optimax Tech Corp Package for a optical sheet and a packing method for the same
JP4212509B2 (ja) 2004-04-15 2009-01-21 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP2006328266A (ja) 2005-05-27 2006-12-07 Tosoh Corp 延伸フィルム・シート及びそれを用いた包装材料
EP1932130A4 (en) * 2005-09-12 2009-12-23 Fujifilm Corp OPTICAL SHEET FOR A DISPLAY AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE AND CAPSULATION
JP3876273B2 (ja) 2006-08-29 2007-01-31 株式会社オーシーシー 光ファイバ引留め装置
JP4135118B1 (ja) * 2007-09-21 2008-08-20 ソニー株式会社 液晶表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
EA200801964A1 (ru) 2009-02-27
TW200844593A (en) 2008-11-16
JP2008213937A (ja) 2008-09-18
KR100913455B1 (ko) 2009-08-25
KR20090038840A (ko) 2009-04-21
EP2053305A1 (en) 2009-04-29
MX2008012887A (es) 2008-11-18
WO2008096827A1 (ja) 2008-08-14
US20090059119A1 (en) 2009-03-05
BRPI0802612A2 (pt) 2011-08-30
US7697088B2 (en) 2010-04-13
EP2053305A4 (en) 2010-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4175433B2 (ja) 光学素子包装体、バックライトおよび液晶表示装置
JP4148299B1 (ja) 光学包装体およびその製造方法、照明装置、ならびに表示装置
JP4175431B1 (ja) 光学素子包装体、バックライトおよび液晶表示装置
WO2010032882A1 (ja) 光学素子積層体およびその製造方法、バックライト、ならびに液晶表示装置
JP2009300801A (ja) 光学包装体、およびその製造方法、バックライト、ならびに液晶表示装置
JP2009076405A (ja) 光学素子包装体、バックライトおよび液晶表示装置
JP2008250328A (ja) 光学素子包装体の製造方法
JP4251225B2 (ja) 光学素子包括体、バックライトおよび液晶表示装置
JP5029108B2 (ja) 光学素子包括体、バックライトおよび液晶表示装置
JP2008261961A (ja) 光学素子包装体、バックライトおよび液晶表示装置
JP2008197398A (ja) 光学素子包装体、バックライトおよび液晶表示装置
JP2010044219A (ja) 光学包装体、およびその製造方法、バックライト、ならびに液晶表示装置
JP2010044953A (ja) 光学包装体およびその製造方法、バックライトならびに液晶表示装置
JP2009093148A (ja) 光学包装体およびその製造方法、照明装置、ならびに表示装置
JP5163516B2 (ja) 光学素子包括体、バックライトおよび液晶表示装置
JP2009075573A (ja) 光学素子包装体、バックライトおよび液晶表示装置
JP2009300791A (ja) 光学包装体、照明装置および表示装置
JP2010042839A (ja) 光学包装体、照明装置および表示装置
JP2009300800A (ja) 光学素子包括体およびその製造方法、バックライトおよび液晶表示装置
JP2008261959A (ja) 光学素子包括体、バックライトおよび液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080729

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080811

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110829

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110829

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130829

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees