JPWO2016136786A1 - 積層型光学部材、照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 - Google Patents

積層型光学部材、照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 Download PDF

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Abstract

積層型光学シート22は、マトリクス状に配列される複数の表示画素11PXに基づいて画像を表示する液晶表示装置10に用いられる積層型光学シート22であって、プリズムシート23と、プリズムシート23に対して入光側に配されるとともにプリズムシート23との間に間隔を空けた形で重なって配されるマイクロレンズシート24と、プリズムシート23とマイクロレンズシート24との間の間隔を保持するよう介在して空気層25ARを形成するためのスペーサ25であって、マイクロレンズシート24の板面に沿って線状に構成され、その軸25AXが表示画素11PXの配列方向に対して傾く形で配されるスペーサ25と、を備える。

Description

本発明は、積層型光学部材、照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置に関する。
近年、テレビ受信装置をはじめとする画像表示装置の表示素子は、従来のブラウン管から液晶パネルやプラズマディスプレイパネルなどの薄型の表示パネルに移行しつつあり、画像表示装置の薄型化を可能としている。液晶表示装置は、これに用いる液晶パネルが自発光しないため、別途に照明装置としてバックライト装置を必要としている。バックライト装置には、光源と、光源から発せられた光に光学作用を付与して液晶パネルに向けて出射させる光学部材と、が少なくとも備えられており、そのような光学部材の一例として下記特許文献1に記載されたものが知られている。この特許文献1には、光学部材として、第1プリズムシートのプリズムリブと第2プリズムシートの下面とを接着するとともに、第2プリズムシートのプリズムリブと保護シートの下面とを接着してなるバックライトユニット用複合シートが記載されている。
特開2013−83950号公報
(発明が解決しようとする課題)
上記した特許文献1に記載されたバックライトユニット用複合シートは、各シート間をベタ状の紫外線硬化性樹脂からなる各接着層によって相互に接着した構成であるため、各接着層に臨む各プリズムリブの光学性能を十分に発揮できなくなる可能性があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、光学性能を適切に発揮させることを目的とする。
(課題を解決するための手段)
本発明の積層型光学部材は、マトリクス状に配列される複数の画素に基づいて画像を表示する表示装置に用いられる積層型光学部材であって、第1光学部材と、前記第1光学部材に対して入光側に配されるとともに前記第1光学部材との間に間隔を空けた形で重なって配される第2光学部材と、前記第1光学部材と前記第2光学部材との間の間隔を保持するよう介在して空気層を形成するためのスペーサであって、前記第2光学部材の板面に沿って線状に構成され、その線軸が前記画素の配列方向に対して傾く形で配されるスペーサと、を備える。
このようにすれば、スペーサによって第1光学部材と第2光学部材との間に空気層が形成されることで、第2光学部材と空気層との間に屈折率の差が確保されるので、第2光学部材の光学性能を適切に発揮させることができる。スペーサが第2光学部材の板面に沿って線状に構成されることで、当該積層型光学部材の製造において第1光学部材と第2光学部材との間にスペーサを介在する形で設ける際に製造上有利となる。そして、スペーサは、その線軸が画素の配列方向に対して傾く形で配されることで、画素と軸を持つスペーサとが干渉し難いものとなり、モアレと呼ばれる干渉縞の発生を抑制することができる。なお、画素の配列方向に対するスペーサの軸の傾き角度は3°以上であることが好ましく、該角度が3°よりも小さい場合には、干渉防止効果を十分に得られなくなるおそれがある。また、ここで言う「線状」には、単一のスペーサが線状に構成されることは勿論のこと、複数のスペーサが線状に連なって配列してなるものも含まれる。つまり、本明細書で言う「軸(線軸)」には、単一のスペーサに有される軸(線軸)が含まれるのは勿論のこと、複数のスペーサが配列してなる軸(線軸)も含まれる。
本発明の積層型光学部材の実施態様として、次の構成が好ましい。
(1)前記スペーサは、前記線軸に沿って延在する線状をなしている。このようにすれば、例えば金型を用いてスペーサの成形を行う場合に、その金型の製作が容易になるので、当該積層型光学部材の製造が容易なものとなる。しかも、スペーサの高さが均一化され易くなるので、第1光学部材と第2光学部材との間の間隔をその板面内において均一化する上で好適となる。さらには、スペーサによる第1光学部材と第2光学部材との貼り合わせ強度が高いものとなる。
(2)前記スペーサは、前記第2光学部材の全長にわたって延在する形で設けられている。このようにすれば、当該積層型光学部材の製造がより容易なものとなるとともに、スペーサの高さがより均一化され、さらにはスペーサによる第1光学部材と第2光学部材との貼り合わせ強度がより高いものとなる。
(3)前記スペーサは、前記線軸に沿って延在する線分状をなす複数の線分状単位スペーサを、前記線軸に沿って並べてなるものとされる。このようにすれば、隣り合う線分状単位スペーサの間に空気層が有されることになるから、第2光学部材の光学性能をより高く発揮させることができる。しかも、線分状単位スペーサの長さに係る設計自由度が高いものとなるので、スペーサによる第1光学部材と第2光学部材との貼り合わせ強度を十分に確保しつつも、第1光学部材と第2光学部材との間の空気層を十分に確保して第2光学部材の光学性能を担保することができる。
(4)前記スペーサは、前記第2光学部材の前記板面の面内において点状をなす点状単位スペーサを、前記線軸に沿って線状に並べてなるものとされる。このようにすれば、隣り合う点状単位スペーサの間に空気層が有されることになるから、第2光学部材の光学性能をより高く発揮させることができる。しかも、点状単位スペーサの分布密度に係る設計自由度が高いものとなるので、スペーサによる第1光学部材と第2光学部材との貼り合わせ強度を十分に確保しつつも、第1光学部材と第2光学部材との間の空気層を十分に確保して第2光学部材の光学性能を担保することができる。
(5)前記第2光学部材は、シート状の基材と、前記基材における前記第1光学部材側の板面に設けられて少なくとも前記線軸と交差する方向に沿って並んで配される複数の単位レンズからなるレンズ部と、から構成されており、前記スペーサは、前記線軸と交差する方向について間隔を空けて複数が並んで配されるとともにその間隔が前記単位レンズにおける前記線軸と交差する方向についての配列間隔よりも広いものとされる。このようにすれば、線軸と交差する方向について間隔を空けて並んで配されるスペーサの間に、空気層に臨む単位レンズが配されることになるので、その単位レンズと空気層との間に屈折率の差が確保される。これにより、レンズ部の光学性能を適切に発揮させることができる。
(6)前記スペーサは、前記線軸と交差する方向について隣り合うものの間に、複数の前記単位レンズが挟み込まれるよう配されている。このようにすれば、線軸と交差する方向について間隔を空けて並んで配されるスペーサの間に挟み込まれる複数の単位レンズがそれぞれ空気層に臨んで配されることになるので、これら複数の単位レンズと空気層との間に屈折率の差が確保される。これにより、レンズ部の光学性能をより適切に発揮させることができる。
(7)前記スペーサは、前記第2光学部材のうち少なくとも前記第1光学部材側の部分と同一材料からなる。このようにすれば、スペーサを第2光学部材のうち少なくとも第1光学部材側の部分と共に設けることが可能となるので、製造コストの低廉化を図る上で好適となる。
(8)前記第2光学部材は、シート状の基材と、前記基材における前記第1光学部材側の板面に設けられるレンズ部と、から構成されており、前記スペーサは、前記レンズ部と同一材料からなる。このようにすれば、基材にレンズ部を設ける工程を利用してスペーサを設けることができるので、製造コストの低廉化を図る上で好適となる。
(9)前記スペーサ及び前記第2光学部材のうち少なくとも前記第1光学部材側の部分は、共に紫外線硬化性樹脂材料からなる。このようにすれば、製造に際して、例えばスペーサを第2光学部材のうち少なくとも第1光学部材側の部分と共に金型などを用いて成形した後に、これらに紫外線を照射して硬化させればよい。
(10)前記第1光学部材または前記第2光学部材に対して前記第2光学部材側または前記第1光学部材側とは反対側に配されて前記第1光学部材または前記第2光学部材との間に間隔を空けた形で重なって配される第3光学部材と、前記第1光学部材または前記第2光学部材と前記第3光学部材との間に介在してその間隔を保持するとともにその間に第2の空気層を形成する第2のスペーサであって、前記第1光学部材または前記第3光学部材の板面に沿って線状に構成され、その線軸が前記画素の配列方向に対して傾くとともに前記スペーサの前記線軸に対しても3°以上傾く形で配される第2のスペーサと、を備える。このようにすれば、第2のスペーサによって第1光学部材または第2光学部材と第3光学部材との間に第2の空気層が形成されることで、第1光学部材または第3光学部材と第2の空気層との間に屈折率の差が確保されるので、第1光学部材または第3光学部材の光学性能を適切に発揮させることができる。第2のスペーサが第1光学部材または第3光学部材の板面に沿って線状に構成されることで、当該積層型光学部材の製造において第1光学部材または第2光学部材と第3光学部材の間に第2のスペーサを介在する形で設ける際に製造上有利となる。そして、第2のスペーサは、その線軸が画素の配列方向に対して3°以上傾くとともにスペーサの線軸に対しても3°以上傾く形で配されることで、画素と第2のスペーサとが干渉し難いものとなるとともにスペーサと第2のスペーサとが干渉し難いものとなり、モアレと呼ばれる干渉縞の発生をより好適に抑制することができる。なお、画素の配列方向及びスペーサの線軸に対する第2のスペーサの線軸の傾き角度がそれぞれ3°よりも小さい場合には、干渉防止効果を十分に得られなくなるおそれがある。
次に、上記課題を解決するために、本発明の照明装置は、上記記載の積層型光学部材と、前記積層型光学部材に光を照射する光源と、を備える。このような構成の照明装置によれば、積層型光学部材の光学性能が適切に発揮されるから、当該照明装置の出射光が適切なものとなる。
続いて、上記課題を解決するために、本発明の表示装置は、上記記載の照明装置と、前記照明装置から照射される光を利用して画像を表示するための前記画素を有する表示パネルと、を備える。このような構成の表示装置によれば、照明装置の出射光が適切なものとなっているから、表示品位に優れた表示を実現することができる。
上記記載の表示装置の実施態様として、前記表示パネルは、前記第1光学部材を構成しているのが好ましい。このような構成の表示装置によれば、積層型光学部材の第1光学部材が表示パネルからなるものとされているから、製造コストの低廉化や薄型化などを図る上で好適となる。
さらには、上記課題を解決するために、本発明のテレビ受信装置は、上記記載の表示装置を備える。このようなテレビ受信装置によれば、表示装置の表示品位が優れたものとされているから、表示品位に優れたテレビ画像の表示を実現することができる。
(発明の効果)
本発明によれば、光学性能を適切に発揮させることができる。
本発明の実施形態1に係るテレビ受信装置の概略構成を示す分解斜視図 テレビ受信装置が備える液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図 液晶表示装置に備わるバックライト装置の平面図 液晶表示装置の短辺方向に沿った断面構成を示す断面図 液晶表示装置の長辺方向に沿った断面構成を示す断面図 液晶パネルの画素配列を概略的に表す平面図 バックライト装置における短辺方向に沿った断面構成を示す断面図 積層型光学シートを構成するプリズムシートの平面図 積層型光学シートを構成するマイクロレンズシートの平面図 マイクロレンズシートにおける単位マイクロレンズ及びスペーサの平面図 本発明の実施形態2に係る積層型光学シートにおける短辺方向に沿った断面構成を示す断面図 積層型光学シートを構成するプリズムシートの平面図 積層型光学シートを構成するマイクロレンズシートの平面図 本発明の実施形態3に係る積層型光学シートを構成するマイクロレンズシートの平面図 マイクロレンズシートにおける単位マイクロレンズ及びスペーサの平面図 本発明の実施形態4に係る積層型光学シートを構成するマイクロレンズシートの平面図 マイクロレンズシートにおける単位マイクロレンズ及びスペーサの平面図 本発明の実施形態5に係る積層型光学シートにおける短辺方向に沿った断面構成を示す断面図 積層型光学シートを構成する第1プリズムシートの平面図 積層型光学シートを構成する第2プリズムシートの平面図 積層型光学シートを構成する拡散シートの平面図 本発明の実施形態6に係る積層型光学部材における短辺方向に沿った断面構成を示す断面図 本発明の実施形態7に係る液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図 液晶表示装置の短辺方向に沿った断面構成を示す断面図
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1から図10によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置10、液晶表示装置10に用いられるバックライト装置12、及び液晶表示装置10に用いられてバックライト装置12を構成する積層型光学シート22について例示する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸及びZ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、図4及び図5などに示す上側を表側とし、同図下側を裏側とする。
本実施形態に係るテレビ受信装置10TVは、図1に示すように、液晶表示装置10と、当該液晶表示装置10を挟むようにして収容する表裏両キャビネット10Ca,10Cbと、電源10Pと、テレビ信号を受信するチューナー(受信部)10Tと、スタンド10Sと、を備えて構成される。液晶表示装置(表示装置)10は、全体として横長(長手)の方形状(矩形状)をなし、縦置き状態で収容されている。この液晶表示装置10は、図2に示すように、画像を表示する表示パネルである液晶パネル11と、液晶パネル11に表示のための光を供給する外部光源であるバックライト装置(照明装置)12と、を備え、これらが枠状のベゼル13などにより一体的に保持されるようになっている。
次に、液晶表示装置10を構成する液晶パネル11及びバックライト装置12について順次に説明する。このうち、液晶パネル(表示パネル)11は、平面に視て横長な方形状をなしており、一対のガラス基板が所定のギャップを隔てた状態で貼り合わせられるとともに、両ガラス基板間に電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶分子を含む液晶層(図示せず)が封入された構成とされる。一方のガラス基板(アレイ基板、アクティブマトリクス基板)には、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子(例えばTFT)と、ソース配線とゲート配線とに囲まれた方形状の領域に配されてスイッチング素子に接続される画素電極と、がマトリクス状に平面配置される他、配向膜等が設けられている。他方のガラス基板(対向基板、CF基板)には、R(赤色),G(緑色),B(青色)等の各着色部が所定配列でマトリクス状に平面配置されたカラーフィルタが設けられる他、各着色部間に配されて格子状をなす遮光層(ブラックマトリクス)、画素電極と対向状をなすベタ状の対向電極、配向膜等が設けられている。なお、両ガラス基板の外側にはそれぞれ偏光板が配されている。また、液晶パネル11における長辺方向がX軸方向と一致し、短辺方向がY軸方向と一致し、さらに厚さ方向がZ軸方向と一致している。
当該液晶パネル11においては、R(赤色),G(緑色),B(青色)の3色の着色部及びそれらと対向する3つの画素電極の組によって表示単位である1つの表示画素(画素)11PXが構成されており、この表示画素11PXは、図6に示すように、両ガラス基板の板面、つまり表示面(X軸方向及びY軸方向)に沿って多数ずつマトリクス状(行列状)に並ぶ形で平面配置されている。表示画素11PXは、Rの着色部を有する赤色画素と、Gの着色部を有する緑色画素と、Bの着色部を有する青色画素と、からなる。これら各色の画素(単位画素)は、液晶パネル11の板面において行方向(X軸方向)に沿って繰り返し並べて配されることで、画素群を構成しており、この画素群が列方向(Y軸方向)に沿って多数並んで配されている。従って、表示画素11PXは、X軸方向及びY軸方向に沿って一定の周期性をもって多数個ずつ並列配置された周期性構造物である、と言える。表示画素11PXの配列方向は、X軸方向及びY軸方向と一致している。具体的には、表示画素11PXを構成する各色の画素の配列間隔は、例えば50μm程度とされる。なお、図6は、液晶パネル11における表示画素11PXの配列を概略的に表したものである。
続いて、バックライト装置12について詳しく説明する。バックライト装置12は、図2に示すように、表側(光出射側、液晶パネル11側)に開口する光出射部14bを有した略箱型をなすシャーシ14と、シャーシ14の光出射部14bを覆うようにして配される複数の光学部材15と、複数の光学部材15における外周縁部の間に介在する形で配されるフレーム16と、を備える。さらに、シャーシ14内には、LED(光源)17と、LED17が実装されたLED基板18と、LED基板18においてLED17に対応した位置に取り付けられる拡散レンズ(光源)19と、シャーシ14内の光を反射させる反射シート(反射部材)20と、が備えられる。このように、本実施形態に係るバックライト装置12は、シャーシ14内において液晶パネル11及び光学部材15の直下位置にLED17が配されてその発光面17aが対向状をなす、いわゆる直下型とされる。以下では、バックライト装置12の各構成部品について詳しく説明する。
シャーシ14は、例えば合成樹脂材料からなり、図3から図5に示すように、液晶パネル11と同様に横長な方形状(矩形状、長方形状)をなす底部14aと、底部14aの外周縁部から表側(光出射側)に向けて立ち上がる側部14cと、から構成されており、全体としては表側に向けて開口した浅い略箱型(略浅皿状)をなしている。シャーシ14は、その長辺方向がX軸方向と一致し、短辺方向がY軸方向と一致している。シャーシ14における底部14aは、LED基板18に対して裏側、つまりLED17に対してその発光面17a側(光出射側)とは反対側に配されている。シャーシ14における側部14cは、全体として短筒状をなすとともに、その断面形状が階段状をなしている。側部14cには、相対的に低い第1段部14c1と、相対的に高い第2段部14c2と、が設けられており、このうちの第1段部14c1に後述する光学部材15(具体的には拡散板21)及び反射シート20の各外周縁部が載せられるのに対し、第2段部14c2に液晶パネル11の外周縁部が載せられるようになっている。また、側部14cには、フレーム16及びベゼル13が固定されている。
光学部材15は、図2に示すように、液晶パネル11及びシャーシ14と同様に平面に視て横長の方形状をなしている。光学部材15は、相対的に裏側(LED17に近い側、光出射側とは反対側)に配される拡散板21と、表側(液晶パネル11に近い側、光出射側)に配される積層型光学シート(積層型光学部材)22と、から構成される。このうちの拡散板21は、図4及び図5に示すように、その外周縁部が側部14cの第1段部14c1に載せられることで、シャーシ14の光出射部14bを覆うとともに、積層型光学シート22とLED17及び拡散レンズ19との間に介在して配される。拡散板21は、LED17及び拡散レンズ19に対して表側、つまり光出射側に所定の間隔を空けて対向状をなしている。拡散板21は、所定の厚みを持つほぼ透明な樹脂製の基材内に拡散粒子を多数分散して設けた構成とされ、透過する光を拡散させる機能を有する。積層型光学シート22は、その外周縁部がフレーム16に載せられることで、シャーシ14の光出射部14bを覆うとともに、液晶パネル11と拡散板21との間に介在して配される。なお、積層型光学シート22の詳しい構成については、後に改めて説明する。
フレーム16は、図2に示すように、全体として液晶パネル11及び光学部材15の外周縁部に沿う枠状をなしており、その断面形状が略ブロック状をなしている。フレーム16は、図4及び図5に示すように、側部14cの第1段部14c1に載せられた拡散板21の外周縁部に載せられることで、拡散板21及び後述する反射シート20の各外周縁部を表側から押さえるとともに第1段部14c1との間で挟持するものとされる。一方、フレーム16には、積層型光学シート22の外周縁部が載せられるようになっており、それにより積層型光学シート22と拡散板21との間に一定の間隔を保持している。このような構成のフレーム16によれば、積層型光学シート22に付与される厚み方向についての保持力が、拡散板21に付与される厚み方向についての保持力よりも相対的に低いものとなるので、積層型光学シート22については熱膨張や熱収縮に伴う伸縮を逃がし易くなり、そのような伸縮に伴って生じ得る皺などの発生を抑制することができる。しかも、フレーム16に載せられる積層型光学シート22の外周縁部が、フレーム16及び拡散板21の外周縁部と平面に視て重畳する配置となっているので、仮にフレーム16によって表側から押さえられる拡散板21に対して積層型光学シートを直接載せるようにした場合に比べると、拡散板21の外周縁部が相対的に外側に配されることになり、もって狭額縁化を図る上で好適となる。
次に、LED17及びLED17が実装されるLED基板18について説明する。LED17は、図4,図5及び図7に示すように、LED基板18上に表面実装されるとともにその発光面17aがLED基板18側とは反対側を向いた、いわゆる頂面発光型とされており、その光軸LAがZ軸方向、つまり液晶パネル11の表示面(光学部材15の板面)に対する法線方向と一致している。なお、図7では光軸LAを一点鎖線により図示している。また、ここで言う「光軸」とは、LED17における発光光のうち、発光強度が最も高い(ピークとなる)光の進行方向と一致する軸のことである。
LED基板18は、図3から図5に示すように、横長な方形状(矩形状、長方形状)をなしており、長辺方向(長さ方向)がX軸方向と一致し、短辺方向(幅方向)がY軸方向と一致する状態でシャーシ14内において底部14aに沿って延在しつつ収容されている。LED基板18の基材は、シャーシ14と同じアルミ系材料などの金属製とされ、その表面に絶縁層を介して銅箔などの金属膜からなる配線パターン(図示せず)が形成され、さらには最外表面には、白色を呈する反射層(図示せず)が形成された構成とされる。この反射層によりLED17から出射されてLED基板18側に戻された光を反射することで、その反射光を表側に向けて立ち上げて出射光として利用することが可能とされる。なお、LED基板18の基材に用いる材料としては、セラミックなどの絶縁材料を用いることも可能である。このLED基板18の基材の板面のうち、表側を向いた板面(光学部材15側を向いた板面)には、上記した構成のLED17が表面実装されており、ここが実装面18aとされる。LED17は、LED基板18における長辺方向(X軸方向)に沿って複数が直線的に並列して配されるとともに、LED基板18に形成された配線パターンにより直列接続されている。具体的には、LED基板18には、8つのLED17が直線的に且つ間欠的に並んで配されている。そして、LED基板18は、シャーシ14内においてY軸方向に沿って複数が互いに長辺方向及び短辺方向を揃えた状態で並列して配置されている。具体的には、LED基板18は、シャーシ14内においてY軸方向に沿って4枚並んで配されており、その並び方向がY軸方向と一致している。従って、シャーシ14の底部14aの面内においてLED17は、各LED基板18の長さ方向であるX軸方向(行方向、底部14aの長辺方向)、及び複数のLED基板18の並び方向であるY軸方向(列方向、底部14aの短辺方向)について複数ずつ行列状(マトリクス状)に配置されていると言える。なお、各LED基板18には、図示しない配線部材が接続されるコネクタ部が設けられており、配線部材を介して図示しないLED駆動基板(光源駆動基板)から駆動電力が供給されるようになっている。
拡散レンズ19は、ほぼ透明で(高い透光性を有し)且つ屈折率が空気よりも高い合成樹脂材料(例えばポリカーボネートやアクリルなど)からなる。拡散レンズ19は、図3から図5に示すように、所定の厚みを有するとともに、平面に視て略円形状に形成されており、LED基板18に対して各LED17の発光面17aを表側(光出射側)から個別に覆うよう、つまり平面に視て各LED17と重畳するようそれぞれ取り付けられている。従って、バックライト装置12における拡散レンズ19の設置数及び平面配置は、既述したLED17の設置数及び平面配置と同一の関係とされる。そして、この拡散レンズ19は、LED17から発せられた指向性の強い光を拡散させつつ出射させることができる。つまり、LED17から発せられた光は、拡散レンズ19を介することにより指向性が緩和されるので、隣り合うLED17間の間隔を広くとってもその間の領域が暗部として視認され難くなる。これにより、LED17の設置個数を少なくすることが可能となっている。この拡散レンズ19は、平面に視てLED17とほぼ同心となる位置に配されている。
この拡散レンズ19は、図7に示すように、裏側を向き、LED基板18(LED17)と対向する面がLED17からの光が入射される光入射面19aとされるのに対し、表側を向き、光学部材15と対向する面が光を出射する光出射面19bとされる。このうち、光入射面19aは、全体としてはLED基板18の板面(X軸方向及びY軸方向)に沿って並行する形態とされるものの、平面に視てLED17と重畳する領域に光入射側凹部19cが形成されることでLED17の光軸LAに対して傾斜した傾斜面を有している。光入射側凹部19cは、断面逆V字型の略円錐状をなすとともに拡散レンズ19においてほぼ同心位置に配されている。LED17から発せられて光入射側凹部19c内に入った光は、傾斜面によって広角に屈折されつつ拡散レンズ19に入射する。また、光入射面19aからは、LED基板18に対する取付構造である取付脚部19dが突設されている。光出射面19bは、扁平な略球面状に形成されており、それにより、拡散レンズ19から出射する光を広角に屈折させつつ出射させることが可能とされる。この光出射面19bのうち平面に視てLED17と重畳する領域には、略擂鉢状をなす光出射側凹部19eが形成されている。この光出射側凹部19eにより、LED17からの光の多くを広角に屈折させつつ出射させるなどすることができる。
反射シート20は、合成樹脂製とされ、表面が光の反射性に優れた白色を呈するものとされる。反射シート20は、図2から図5に示すように、シャーシ14の内面のほぼ全域にわたって敷設される大きさを有しているので、シャーシ14内に配された各LED基板18をほぼ全域にわたって一括して表側(光出射側、光学部材15側)から覆うことが可能とされる。この反射シート20によりシャーシ14内の光を表側(光出射側、光学部材15側)に向けて反射させることができるようになっている。反射シート20は、シャーシ14の底板14aに沿って延在するとともに底板20aの大部分を覆う大きさの底部20aと、底部20aの各外端から表側に立ち上がるとともに底部20aに対して傾斜状をなす4つの立ち上がり部20bと、各立ち上がり部20bの外端から外向きに延出するとともにシャーシ14の側部14cに載せられる延出部20cとから構成されている。この反射シート20の底部20aが各LED基板18における表側の面、つまりLED17の実装面に対して表側に重なるよう配される。また、反射シート20には、各拡散レンズ19を通す孔が対応する位置に開口して形成されている。
次に、積層型光学シート22の構成について詳しく説明する。積層型光学シート22は、図7に示すように、相対的に表側(出光側)に配されるプリズムシート(第1光学部材)23と、相対的に裏側(出光側とは反対側、入光側)に配されるとともにプリズムシート23との間に間隔を空けた形で重なって配されるマイクロレンズシート(第2光学部材)24と、プリズムシート23とマイクロレンズシート24との間の間隔を保持するよう介在して空気層25ARを形成するためのスペーサ25と、から構成されている。プリズムシート23は、裏側(入光側、マイクロレンズシート24側)からの光に特定の方向にのみ選択的に光学作用として集光作用を付与する集光異方性を有している。これに対し、マイクロレンズシート24は、裏側(入光側、拡散板21側)からの光にいずれの方向にも光学作用として集光作用を付与する集光等方性を有している。このような積層型光学シート22によれば、仮に相互に分離されたプリズムシートとマイクロレンズシートとを重ねて用いた場合に比べると、全体の厚みが各シートの個々の厚みよりも大きなものとなって相対的に高い剛性が得られるので、例えば板面内において熱分布や湿度分布に偏りが生じたときでも皺などの変形が生じ難いものとなる。つまり、耐熱性や耐湿性などに優れる。なお、相互に分離されたプリズムシートとマイクロレンズシートとを重ねて用いる場合において上記のような皺などの変形を防ぐべく、個々の厚みを一定以上とする構成を採った場合には、全体の厚みが大きなものとなる問題が生じることが懸念されるが、積層型光学シート22によれば、上記よりも全体の厚みを小さく抑えることができ、薄型化を図る上でも好適とされる。
プリズムシート23は、図7及び図8に示すように、シート状をなす基材(第1基材)26と、基材26のうちマイクロレンズシート24からの出射光が入射される入光側板面26aとは反対側(出光側)の出光側板面26bに設けられるプリズム部(第1光学機能部)27と、から構成される。基材26は、ほぼ透明な合成樹脂製とされ、具体的には例えばPETなどの熱可塑性樹脂材料からなり、その屈折率は例えば1.667程度とされる。プリズム部27は、基材26における出光側板面26bに一体的に設けられている。プリズム部27は、光硬化性樹脂材料の一種であるほぼ透明な紫外線硬化性樹脂材料からなる。プリズムシート23の製造に際しては、例えば、未硬化の紫外線硬化性樹脂材料を成形用の金型内に充填すると、未硬化の紫外線硬化性樹脂材料に金型の成形面が転写される。その状態で、金型の開口端に基材26を宛がうと、金型の成形面が転写された未硬化の紫外線硬化性樹脂材料が出光側板面26bに載せられる。その後、紫外線硬化性樹脂材料に対して紫外線を照射することで、紫外線硬化性樹脂材料が硬化されるとともにプリズム部27が基材26に対して一体的に設けられる。プリズム部27を構成する紫外線硬化性樹脂材料は、例えばPMMAなどのアクリル樹脂材料とされ、その屈折率が例えば1.59程度とされる。プリズム部27は、基材26の出光側板面26bからその法線方向(Z軸方向)に沿って表側(出光側)に向けて突出する複数の単位プリズム(第1単位光学機能部)27aからなるものとされる。この単位プリズム27aは、Y軸方向(延在方向と直交する方向)に沿って切断した断面形状が略三角形(略山形)をなすとともにX軸方向(延在方向)に沿って直線的に延在しており、基材26における出光側板面26bにおいてY軸方向に沿って多数本が並んで配置されている。つまり、単位プリズム27aは、基材26の出光側板面26bの面内において軸がX軸方向と一致した線状をなしている。単位プリズム27aは、その幅寸法(Y軸方向についての寸法)がX軸方向について全長にわたって一定とされる。各単位プリズム27aは、断面形状がほぼ二等辺三角形状をなしている。各単位プリズム27aに有される一対の傾斜面(傾斜状をなす斜辺)27a1が、プリズムシート23における出光面を構成している。Y軸方向に沿って並列した多数本の単位プリズム27aは、頂角、底面の幅寸法、及び高さ寸法が全てほぼ同一とされており、隣り合う単位プリズム27a間の配列間隔もほぼ一定で等間隔に配列されている。具体的には、単位プリズム27aの配列間隔は、例えば50μm程度、つまり液晶パネル11において表示画素11PXを構成する各色の画素(単位画素)の配列間隔と同じ程度とされる。
このような構成のプリズムシート23によれば、図7に示すように、基材26の入光側板面26aに入射した光が出光側板面26bを出射してプリズム部27を構成する各単位プリズム27aに入射すると、各単位プリズム27aの傾斜面27a1を出射する際に、その傾斜面27a1と外気(空気層)との界面にて入射角及びプリズム部27の屈折率に応じた角度付けがなされた形で屈折される。このとき、各単位プリズム27aの傾斜面27a1を出射する光は、各単位プリズム27aの並び方向であるY軸方向について進行方向が正面方向に近くなるよう規制される。このようにプリズムシート23の透過光には、Y軸方向について選択的に集光作用が付与されるようになっている。
マイクロレンズシート24は、図7及び図9に示すように、シート状をなす基材(第2基材)28と、基材28のうち拡散板21からの出射光が入射される入光側板面28aとは反対側(出光側)の出光側板面28bに設けられるマイクロレンズ部(レンズ部、第2光学機能部)29と、から構成される。基材28は、ほぼ透明な合成樹脂製とされ、具体的には例えばPETなどの熱可塑性樹脂材料からなり、その屈折率は例えば1.667程度とされる。マイクロレンズ部29は、基材28における出光側板面28bに一体的に設けられている。マイクロレンズ部29は、光硬化性樹脂材料の一種であるほぼ透明な紫外線硬化性樹脂材料からなる。マイクロレンズシート24の製造に際しては、例えば、未硬化の紫外線硬化性樹脂材料を成形用の金型内に充填すると、未硬化の紫外線硬化性樹脂材料に金型の成形面が転写される。その状態で、金型の開口端に基材28を宛がうと、金型の成形面が転写された未硬化の紫外線硬化性樹脂材料が出光側板面28bに載せられる。その後、紫外線硬化性樹脂材料に対して紫外線を照射することで、紫外線硬化性樹脂材料が硬化されるとともにマイクロレンズ部29が基材28に対して一体的に設けられる。マイクロレンズ部29を構成する紫外線硬化性樹脂材料は、例えばPMMAなどのアクリル樹脂材料とされ、その屈折率が例えば1.59程度とされる。マイクロレンズ部29は、基材28の出光側板面28bからその法線方向(Z軸方向)に沿って表側(出光側)に向けて突出する複数の単位マイクロレンズ(単位レンズ、第2単位光学機能部)29aからなるものとされる。この単位マイクロレンズ29aは、平面に視て円形をなすとともに全体として略半球状をなす凸レンズであり、基材28の出光側板面28b(X軸方向及びY軸方向)に沿って多数ずつマトリクス状(行列状)に並ぶ形で平面配置されている。つまり、単位マイクロレンズ29aは、基材28の出光側板面28bの面内において単独では点状をなしているが、X軸方向及びY軸方向に沿って多数ずつそれぞれ並ぶことでそれぞれ線状をなしている、と言える。各単位マイクロレンズ29aは、X軸方向及びY軸方向に沿って切断した断面形状がそれぞれ略半円形をなしている。各単位マイクロレンズ29aに有される半球状面(球状面、円弧状面)29a1が、マイクロレンズシート24における出光面を構成している。X軸方向及びY軸方向に沿って並列した多数の単位マイクロレンズ29aは、半球状面29a1の接線角、半球状面29a1の曲率、底面の径寸法、及び高さ寸法が全てほぼ同一とされており、隣り合う単位マイクロレンズ29a間の配列間隔もほぼ一定で等間隔に配列されている。具体的には、単位マイクロレンズ29aの配列間隔は、例えば50μm程度、つまり液晶パネル11において表示画素11PXを構成する各色の画素(単位画素)の配列間隔やプリズムシート23のプリズム部27を構成する単位プリズム27aの配列間隔と同じ程度とされる。
このような構成のマイクロレンズシート24によれば、図7に示すように、基材28の入光側板面28aに入射した光が出光側板面28bを出射してマイクロレンズ部29を構成する各単位マイクロレンズ29aに入射すると、各単位マイクロレンズ29aの半球状面29a1を出射する際に、その半球状面29a1と外部の空気層25ARとの界面にて入射角及びマイクロレンズ部29の屈折率に応じた角度付けがなされた形で屈折される。このとき、各単位マイクロレンズ29aの半球状面29a1を出射する光は、各単位マイクロレンズ29aの並び方向であるX軸方向及びY軸方向について進行方向がそれぞれ正面方向に近くなるよう規制される。このようにマイクロレンズシート24の透過光には、X軸方向及びY軸方向についてそれぞれ等方的に集光作用が付与されるようになっている。このマイクロレンズ部29が等方性集光機能(光学性能)を十分に発揮するには、半球状面29a1の全域が空気層25ARに臨んで配される単位マイクロレンズ29aを一定の割合以上確保するのが好ましいものとされる。
スペーサ25は、図7に示すように、プリズムシート23とマイクロレンズシート24との間に介在してこれらの間に空気層25ARを保持(確保)する機能と、プリズムシート23とマイクロレンズシート24とを貼り合わせて一体化する機能と、を主に有している。スペーサ25は、プリズムシート23及びマイクロレンズシート24の板面内において所定の占有比率(プリズムシート23またはマイクロレンズシート24の板面の全面積に対する平面に視たスペーサ25の面積の比率)でもって設けられており、その占有比率の逆数が空気層25ARの占有比率(プリズムシート23またはマイクロレンズシート24の板面の全面積に対する平面に視た空気層25ARの面積の比率)と概ね一致している。スペーサ25は、その占有比率が高くなるほどプリズムシート23とマイクロレンズシート24との貼り合わせ強度が向上するものの、空気層25ARの占有比率が低下してマイクロレンズ部29の光学性能が発揮され難くなる傾向にある。一方、スペーサ25は、その占有比率が低くなるほど空気層25ARの占有比率が高くなってマイクロレンズ部29の光学性能が発揮され易くなるものの、プリズムシート23とマイクロレンズシート24との貼り合わせ強度が低下する傾向にある。
詳しくは、スペーサ25は、図7及び図9に示すように、プリズムシート23の基材26(第2光学部材側の部分)と、マイクロレンズシート24のマイクロレンズ部29(第1光学部材側の部分)と、を繋ぐ形で設けられている。スペーサ25は、マイクロレンズ部29と同一材料からなるとともに、マイクロレンズシート24の製造に際してマイクロレンズ部29と同一工程にて一体に設けられるものとされる。つまり、スペーサ25は、マイクロレンズ部29と同じ紫外線硬化性樹脂材料(PMMAなどのアクリル樹脂材料)からなるものとされており、その屈折率もマイクロレンズ部29と同一(例えば1.59程度)とされる。具体的には、マイクロレンズシート24の製造において用いられるマイクロレンズ部29を成形するための成形金型における成形面に、スペーサ25を転写するための転写形状を形成することで、同一工程においてマイクロレンズ部29と共にスペーサ25を成形することが可能とされる。このようにマイクロレンズ部29と共に成形されたスペーサ25は、マイクロレンズ部29を紫外線硬化する工程において紫外線が照射されることで硬化が図られるようになっている。そして、マイクロレンズ部29及びスペーサ25を一括して紫外線硬化させるに際しては、それに先立ってプリズムシート23の基材26を、硬化前のスペーサ25における先端部に接触した形で配置するようにしている。このようにすれば、マイクロレンズ部29及びスペーサ25を一括して紫外線硬化させると、スペーサ25の先端部がプリズムシート23の基材26の入光側板面26aに対して接着(固着)される。これにより、プリズムシート23とマイクロレンズシート24とが積層した状態で保持される(貼り合わせられる)ようになっている。
以上のように、マイクロレンズ部29とスペーサ25とを同一工程にて同一の成形金型を用いて成形するのに加えて、マイクロレンズ部29及びスペーサ25を同一工程にて紫外線硬化させるようにし、さらには紫外線硬化工程にてプリズムシート23とマイクロレンズシート24との貼り合わせを行うことができるので、積層型光学シート22に係る製造コストの低廉化を図る上で好適となる。
そして、スペーサ25は、図7に示すように、その断面形状が先細りとなる柱状(錐形状)をなしているのに対し、図9及び図10に示すように、その平面形状がマイクロレンズシート24の板面に沿うとともにX軸方向に対して所定の角度傾いた軸25AXに沿って延在する線状をなしており、全体としては所定の厚みを有する壁状(レール状)をなしている。なお、図9では、軸25AXを1本のみ代表して一点鎖線により図示している。これに対し、既述した通り液晶パネル11において画像を表示するための表示画素PXは、その配列方向がX軸方向及びY軸方向と一致したものとなっている。つまり、スペーサ25は、マイクロレンズシート24の板面に沿って線状に構成され、その軸(線軸)25AXが液晶パネル11における表示画素PXの配列方向に対して所定の角度傾いた形で線状に延在している。具体的には、スペーサ25は、その軸25AXがX軸方向(表示画素PXの配列方向)に対して3°以上、好ましくは5°以上傾けられており、本実施形態では5°〜10°の範囲(例えば8.5°程度)とされている。スペーサ25の軸25AXは、マイクロレンズシート24の基材28の板面に並行するとともに、平面に視てX軸方向に対して時計回り方向(図9及び図10において右下がりとなるよう)に上記した角度分傾いている(つまり、本実施形態における傾き角は鋭角の範囲を示している)。スペーサ25は、マイクロレンズシート24においてX軸方向について途中で途切れることなく全長にわたって線状に延在するものとされる。また、スペーサ25は、Z軸方向(マイクロレンズシート24の板面の法線方向)について基端側(マイクロレンズシート24のマイクロレンズ部29側)から先端側(プリズムシート23の基材26側)に近づくのに従って次第に幅寸法が小さくなるものとされる(図7を参照)。
このように、スペーサ25は、図9及び図10に示すように、自身が延在する基準となる軸25AXが、X軸方向(表示画素11PXの配列方向)に対して3°以上傾く形で配されているので、表示画素11PX(図6を参照)と軸25AXを持つスペーサ25とが干渉し難いものとなり、モアレと呼ばれる干渉縞の発生を抑制することができる。なお、X軸方向に対するスペーサ25の軸25AXの傾き角度が3°よりも小さい場合には、干渉防止効果を十分に得られなくなるおそれがある。その上で、スペーサ25は、X軸方向についてマイクロレンズシート24の全長にわたって延在する線状をなしているので、マイクロレンズ部29及びスペーサ25を成形するための金型における成形面に設けられる、スペーサ25を転写するための転写形状が、例えばほぼ一直線の溝状、といったシンプルなものとなる。これにより、上記金型を製作するに際して、その成形面にスペーサ25を転写するための転写形状を簡単に形成することができ、もって金型の製作コスト並びに積層型光学シート22の製造コストの低廉化などを図る上で好適となる。しかも、スペーサ25の高さが均一化され易くなるので、プリズムシート23とマイクロレンズシート24との間の間隔をその板面内において均一化する上で好適となる。さらには、スペーサ25によるプリズムシート23とマイクロレンズシート24との貼り合わせ強度が高いものとなる。
また、スペーサ25は、図9及び図10に示すように、X軸方向と直交するY軸方向(軸25AXと交差する方向)について間隔を空けて複数が並ぶ形で配されている。Y軸方向について隣り合うスペーサ25の間の間隔(スペーサ25の配列間隔)は、Y軸方向について隣り合う単位マイクロレンズ29aの間の間隔(単位マイクロレンズ29aの配列間隔)よりも広いものとされる。より詳しくは、スペーサ25は、Y軸方向について隣り合うスペーサ25の間に、複数の単位マイクロレンズ29aが挟み込まれるよう配置されている。具体的には、Y軸方向について隣り合うスペーサ25の間の間隔は、例えば250μm〜270μmの範囲とされるのが好ましく、Y軸方向について隣り合う単位マイクロレンズ29aの間の間隔の5倍またはそれ以上とされる。従って、Y軸方向について隣り合うスペーサ25の間には、少なくとも4つの単位マイクロレンズ29aが挟み込まれる配置となっている。
このような構成によれば、図7及び図9に示すように、Y軸方向について間隔を空けて並んで配されるスペーサ25の間に、空気層25ARに臨む単位マイクロレンズ29aが配されることになるので、その単位マイクロレンズ29aと空気層25ARとの間に屈折率の差が確保される。しかも、Y軸方向について隣り合うスペーサ25の間に挟み込まれる複数の単位マイクロレンズ29aがそれぞれ空気層25ARに臨んで配されることになるので、これら複数の単位マイクロレンズ29aの半球状面29a1の全域が空気層25ARに臨んで配され、もって単位マイクロレンズ29aと空気層25ARとの間に屈折率の差が確保される。これにより、マイクロレンズ部29の光学性能である等方性集光機能を十分に発揮させることができ、積層型光学シート22の出射光に係る輝度を十分に高いものとすることができる。
本実施形態に係る積層型光学シート22は以上のような構造であり、続いてその製造方法について説明する。この積層型光学シート22の製造方法は、プリズムシート23を製造するプリズムシート製造工程と、マイクロレンズシート24を製造するマイクロレンズシート製造工程と、プリズムシート23とマイクロレンズシート24とを貼り合わせる貼り合わせ工程と、を少なくとも備えている。このうちのプリズムシート製造工程には、基材26を製造する基材製造工程(第1基材製造工程)と、基材26の出光側板面26bにプリズム部27を成形するプリズム成形工程(第1レンズ部成形工程)と、プリズム部27を紫外線硬化させるプリズム硬化工程(第1レンズ部硬化工程)と、が少なくとも含まれている。
一方、マイクロレンズシート製造工程には、基材28を製造する基材製造工程(第2基材製造工程)と、基材28の出光側板面28bにマイクロレンズ部29及びスペーサ25を成形するマイクロレンズ部及びスペーサ成形工程(第2レンズ部及びスペーサ成形工程)と、硬化前のスペーサ25に接する形でプリズムシート23を積層配置するプリズムシート積層工程(第1光学部材積層工程)と、マイクロレンズ部29及びスペーサ25を紫外線硬化させるマイクロレンズ部及びスペーサ硬化工程(第2レンズ部及びスペーサ硬化工程)と、が少なくとも含まれている。そして、このうちのマイクロレンズ部及びスペーサ硬化工程が、上記した貼り合わせ工程を兼ねている。つまり、貼り合わせ工程は、マイクロレンズシート製造工程の一部と共通化されていることになる。
次に、マイクロレンズシート製造工程について詳しく説明する。まず、基材製造工程を経て基材28を製造しておく。その後に行われるマイクロレンズ部及びスペーサ成形工程では、未硬化の紫外線硬化性樹脂材料を、予め製作しておいた成形用の金型内に充填する。すると、未硬化の紫外線硬化性樹脂材料には、金型の成形面が転写される。その状態で、金型の開口端に基材28を宛がうと、金型の成形面が転写された未硬化の紫外線硬化性樹脂材料が出光側板面28bに載せられる。その後、金型を取り外してから、プリズムシート積層工程を行い、金型の成形面が転写された未硬化の紫外線硬化性樹脂材料のうち、スペーサ25に相当する部分の先端部に対して予め製造しておいたプリズムシート23の基材26における入光側板面26aが接触するよう、プリズムシート23を配置する。この状態でマイクロレンズ部及びスペーサ硬化工程(貼り合わせ工程)を行い、未硬化の紫外線硬化性樹脂材料に対して紫外線を照射すると、紫外線硬化性樹脂材料が硬化され、マイクロレンズ部29及びスペーサ25が一括して形成される。このとき、マイクロレンズ部29が基材28の出光側板面28bに対して強固に固着されるとともに、スペーサ25の先端部がプリズムシート23の基材26における入光側板面26aに対して強固に固着される。これにより、マイクロレンズ部29及びスペーサ25が一括して設けられるとともに、プリズムシート23とマイクロレンズシート24とが積層された形で貼り合わせられる。そして、貼り合わせられたプリズムシート23とマイクロレンズシート24との間には、スペーサ25によって空気層25ARが形成され、その空気層25ARには、Y軸方向について隣り合うスペーサ25の間に挟み込まれた複数の単位マイクロレンズ29aにおける半球状面29a1が臨んで配されることになる。
続いて、上記のようにして製造された積層型光学シート22を用いた液晶表示装置10の電源が投入されると、図示しないコントロール基板から出力される表示に係る各種信号が液晶パネル11へと伝送されることで、液晶パネル11の駆動が制御されるとともに、図示しないLED駆動回路基板によりLED基板18のLED17の駆動が制御される。点灯されたLED17からの光は、図4及び図5に示すように、拡散レンズ19によって広角に拡散された形で光学部材15(拡散板21及び積層型光学シート22)に照射され、光学部材15にて所定の光学作用が付与された後に液晶パネル11へと照射されて、液晶パネル11の表示画素11PX(図6を参照)に基づく画像の表示に利用される。
次に、光学部材15の光学作用について詳しく説明する。拡散レンズ19からの光は、拡散板21に照射されると、拡散板21に含まれる拡散粒子によって拡散作用が付与されることになる。拡散板21を出射した光は、その表側の空気層(フレーム16によって確保された拡散板21と積層型光学シート22との間の空気層)を通った後に、積層型光学シート22のマイクロレンズシート24に照射される。この照射光は、マイクロレンズシート24の基材28における入光側板面28aに入射して基材28を透過してから出光側板面28bを出射してマイクロレンズ部29を構成する各単位マイクロレンズ29aに入射される。そして、各単位マイクロレンズ29aを透過してその半球状面29a1を出射する際には、半球状面29a1と、その外部の空気層25AR(マイクロレンズシート24とプリズムシート23との間に介在する空気層25AR)との界面にて入射角及びマイクロレンズ部29の屈折率に応じた角度付けがなされた形で屈折される。このとき、各単位マイクロレンズ29aの半球状面29a1を出射する光は、各単位マイクロレンズ29aの並び方向であるX軸方向及びY軸方向について進行方向がそれぞれ正面方向に近くなるよう規制される。つまり、マイクロレンズシート24の透過光には、X軸方向及びY軸方向についてそれぞれ等方的に集光作用が付与される。
ここで、マイクロレンズシート24とプリズムシート23との間に介在する空気層25ARを保持するスペーサ25は、Y軸方向についての配列間隔が、単位マイクロレンズ29aの同配列間隔よりも広くなっていて、隣り合うスペーサ25の間に複数の単位マイクロレンズ29aが挟み込まれる配置となっているから、半球状面29a1の全域が空気層25ARに臨む単位マイクロレンズ29aが十分な割合でもって確保されている。これにより、マイクロレンズ部29の光学性能である等方性集光機能を十分に発揮させることができ、もって積層型光学シート22の出射光に係る輝度を十分に高いものとすることができる。
マイクロレンズシート24を透過して等方的な集光作用が付与された光は、空気層25ARを通ってプリズムシート23に照射される。この照射光は、プリズムシート23の基材26における入光側板面26aに入射して基材26を透過してから出光側板面26bを出射してプリズム部27を構成する各単位プリズム27aに入射される。そして、各単位プリズム27aを透過してその傾斜面27a1を出射する際には、傾斜面27a1と、その外部の空気層(プリズムシート23と液晶パネル11との間に介在する空気層)との界面にて入射角及びプリズム部27の屈折率に応じた角度付けがなされた形で屈折される。このとき、各単位プリズム27aの傾斜面27a1を出射する光は、各単位プリズム27aの並び方向であるY軸方向について進行方向が正面方向に近くなるよう規制される。つまり、プリズムシート23の透過光には、Y軸方向について選択的に集光作用が付与される。このように、積層型光学シート22の出射光には、プリズムシート23及びマイクロレンズシート24によってそれぞれ集光作用が付与されるようになっている。
上記のようにして集光作用が付与された積層型光学シート22の出射光が液晶パネル11に照射されると、その照射光は、各種信号に基づいて動作される各TFTによって、表示画素11PXを構成する各色の画素毎に透過の是非や透過光量が制御される。これにより、各表示画素11PXの表示色及び明るさが制御され、もって所定の画像が液晶パネル11の表示面に表示されるようになっている。ここで、積層型光学シート22を構成するプリズムシート23及びマイクロレンズシート24は、プリズム部27及びマイクロレンズ部29を有しており、それらを構成する単位プリズム27a及び単位マイクロレンズ29aにおける各配列間隔は、表示画素11PXを構成する各色の画素における配列間隔と同等とされているので、モアレと呼ばれる干渉縞を生じさせる可能性が低いものとなっている。ところが、積層型光学シート22に有されるスペーサ25に関しては、プリズムシート23とマイクロレンズシート24との間に空気層25ARを所定の占有比率でもって確保して単位マイクロレンズ29aの光学性能を十分に発揮させるため、Y軸方向についての配列間隔が、単位マイクロレンズ29aや表示画素11PXを構成する各色の画素の各配列間隔よりも広いものとなっており、それに起因してモアレの発生が懸念されるところであった。その点、スペーサ25は、自身が延在する基準となる軸25AXが、表示画素11PXを構成する各色の画素の配列方向であるX軸方向に対して3°以上傾く形で配されているので、表示画素11PXと軸25AXを持つスペーサ25とが干渉し難いものとなり、それによりモアレの発生を抑制することができる。つまり、本実施形態によれば、マイクロレンズ部29の等方性集光機能を十分に発揮させるべくプリズムシート23とマイクロレンズシート24との間に十分な占有比率でもって空気層25ARが確保されるようにスペーサ25を配置しつつも、モアレを抑制して液晶パネル11に表示される画像に係る表示品位を高いものとすることができる。
以上説明したように本実施形態の積層型光学シート(積層型光学部材)22は、マトリクス状に配列される複数の表示画素(画素)11PXに基づいて画像を表示する液晶表示装置(表示装置)10に用いられる積層型光学シート(積層型光学部材)22であって、プリズムシート(第1光学部材)23と、プリズムシート23に対して入光側に配されるとともにプリズムシート23との間に間隔を空けた形で重なって配されるマイクロレンズシート(第2光学部材)24と、プリズムシート23とマイクロレンズシート24との間の間隔を保持するよう介在して空気層25ARを形成するためのスペーサ25であって、マイクロレンズシート24の板面に沿う軸25AXを有するとともにその軸25AXが表示画素11PXの配列方向に対して3°以上傾く形で配されるスペーサ25と、を備える。
このようにすれば、スペーサ25によってプリズムシート23とマイクロレンズシート24との間に空気層25ARが形成されることで、マイクロレンズシート24と空気層25ARとの間に屈折率の差が確保されるので、マイクロレンズシート24の光学性能を適切に発揮させることができる。スペーサ25がマイクロレンズシート24の板面に沿う軸25AXを有する構成とされることで、当該積層型光学シート22の製造においてプリズムシート23とマイクロレンズシート24との間にスペーサ25を介在する形で設ける際に製造上有利となる。そして、スペーサ25は、その軸25AXが表示画素11PXの配列方向に対して3°以上傾く形で配されることで、表示画素11PXと軸25AXを持つスペーサ25とが干渉し難いものとなり、モアレと呼ばれる干渉縞の発生を抑制することができる。なお、表示画素11PXの配列方向に対するスペーサ25の軸25AXの傾き角度が3°よりも小さい場合には、干渉防止効果を十分に得られなくなるおそれがある。また、ここで言う「軸」には、単一のスペーサ25に有される軸25AXが含まれるのは勿論のこと、複数のスペーサ25が配列してなる軸25AXも含まれる。
また、スペーサ25は、軸25AXに沿って延在する線状をなしている。このようにすれば、例えば金型を用いてスペーサ25の成形を行う場合に、その金型の製作が容易になるので、当該積層型光学シート22の製造が容易なものとなる。しかも、スペーサ25の高さが均一化され易くなるので、プリズムシート23とマイクロレンズシート24との間の間隔をその板面内において均一化する上で好適となる。さらには、スペーサ25によるプリズムシート23とマイクロレンズシート24との貼り合わせ強度が高いものとなる。
また、スペーサ25は、マイクロレンズシート24の全長にわたって延在する形で設けられている。このようにすれば、当該積層型光学シート22の製造がより容易なものとなるとともに、スペーサ25の高さがより均一化され、さらにはスペーサ25によるプリズムシート23とマイクロレンズシート24との貼り合わせ強度がより高いものとなる。
また、マイクロレンズシート24は、シート状の基材28と、基材28におけるプリズムシート23側の板面に設けられて少なくとも軸25AXと交差する方向に沿って並んで配される複数の単位マイクロレンズ(単位レンズ)29aからなるマイクロレンズ部(レンズ部)29と、から構成されており、スペーサ25は、軸25AXと交差する方向について間隔を空けて複数が並んで配されるとともにその間隔が単位マイクロレンズ29aにおける軸25AXと交差する方向についての配列間隔よりも広いものとされる。このようにすれば、軸25AXと交差する方向について間隔を空けて並んで配されるスペーサ25の間に、空気層25ARに臨む単位マイクロレンズ29aが配されることになるので、その単位マイクロレンズ29aと空気層25ARとの間に屈折率の差が確保される。これにより、マイクロレンズ部29の光学性能を適切に発揮させることができる。
また、スペーサ25は、軸25AXと交差する方向について隣り合うものの間に、複数の単位マイクロレンズ29aが挟み込まれるよう配されている。このようにすれば、軸25AXと交差する方向について間隔を空けて並んで配されるスペーサ25の間に挟み込まれる複数の単位マイクロレンズ29aがそれぞれ空気層25ARに臨んで配されることになるので、これら複数の単位マイクロレンズ29aと空気層25ARとの間に屈折率の差が確保される。これにより、マイクロレンズ部29の光学性能をより適切に発揮させることができる。
また、スペーサ25は、マイクロレンズシート24のうち少なくともプリズムシート23側の部分と同一材料からなる。このようにすれば、スペーサ25をマイクロレンズシート24のうち少なくともプリズムシート23側の部分と共に設けることが可能となるので、製造コストの低廉化を図る上で好適となる。
また、マイクロレンズシート24は、シート状の基材28と、基材28におけるプリズムシート23側の板面に設けられるマイクロレンズ部29と、から構成されており、スペーサ25は、マイクロレンズ部29と同一材料からなる。このようにすれば、基材28にマイクロレンズ部29を設ける工程を利用してスペーサ25を設けることができるので、製造コストの低廉化を図る上で好適となる。
また、スペーサ25及びマイクロレンズシート24のうち少なくともプリズムシート23側の部分は、共に紫外線硬化性樹脂材料からなる。このようにすれば、製造に際して、例えばスペーサ25をマイクロレンズシート24のうち少なくともプリズムシート23側の部分と共に金型などを用いて成形した後に、これらに紫外線を照射して硬化させればよい。
本実施形態に係るバックライト装置(照明装置)12は、上記記載の積層型光学シート22と、積層型光学シート22に光を照射するLED(光源)17と、を備える。このような構成のバックライト装置12によれば、積層型光学シート22の光学性能が適切に発揮されるから、当該バックライト装置12の出射光が適切なものとなる。
本実施形態に係る液晶表示装置10は、上記記載のバックライト装置12と、バックライト装置12から照射される光を利用して画像を表示するための表示画素11PXを有する液晶パネル(表示パネル)11と、を備える。このような構成の液晶表示装置10によれば、バックライト装置12の出射光が適切なものとなっているから、表示品位に優れた表示を実現することができる。
本実施形態に係るテレビ受信装置10TVは、上記記載の液晶表示装置10を備える。このようなテレビ受信装置10TVによれば、液晶表示装置10の表示品位が優れたものとされているから、表示品位に優れたテレビ画像の表示を実現することができる。
<実施形態2>
本発明の実施形態2を図11から図13によって説明する。この実施形態2では、積層型光学シート122の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る積層型光学シート122は、図11に示すように、プリズムシート123の表側(出光側)に、反射型偏光シート(第3光学部材)30を重ねて配置した構成となっており、全体として3層構造とされる。反射型偏光シート30は、反射型偏光シート30は、反射型偏光フィルム31と、反射型偏光フィルム31を表裏から挟み込む一対の拡散フィルム32と、から構成される。反射型偏光フィルム31は、例えば屈折率の互いに異なる層を交互に積層した多層構造を有しており、プリズムシート123からの光のうちp波を透過させ、s波を裏側へ反射させる構成となっている。反射型偏光フィルム31によって反射されたs波は反射シートなどによって、再度表側に反射され、その際に、s波とp波に分離する。このように、反射型偏光フィルム31を備えることで、本来ならば、液晶パネルの偏光板によって吸収されるs波を、裏側(バックライト装置側)へ反射させることで再利用することができ、光の利用効率(ひいては輝度)を高めることができる。一対の拡散フィルム32は、ポリカーボネートなどの合成樹脂材料からなり、反射型偏光フィルム31側とは反対側の板面にエンボス加工が施されることで、光に拡散作用を付与するものとされる。
上記のような構成の反射型偏光シート30は、図11に示すように、プリズムシート123との間に間隔を空けた形でその表側に重なって配されている。そして、これら反射型偏光シート30とプリズムシート123との間には、それらの間の間隔を保持するよう介在して第2の空気層33ARを形成する第2のスペーサ33が設けられている。第2のスペーサ33は、反射型偏光シート30とプリズムシート123との間に介在してこれらの間に第2の空気層33ARを保持(確保)する機能と、反射型偏光シート30とプリズムシート123とを貼り合わせて一体化する機能と、を主に有している。第2のスペーサ33は、反射型偏光シート30及びプリズムシート123の板面内において所定の占有比率(反射型偏光シート30またはプリズムシート123の板面の全面積に対する平面に視た第2のスペーサ33の面積の比率)でもって設けられており、その占有比率の逆数が第2の空気層33ARの占有比率(反射型偏光シート30またはプリズムシート123の板面の全面積に対する平面に視た第2の空気層33ARの面積の比率)と概ね一致している。第2のスペーサ33は、その占有比率が高くなるほど反射型偏光シート30とプリズムシート123との貼り合わせ強度が向上するものの、第2の空気層33ARの占有比率が低下してプリズム部127の光学性能が発揮され難くなる傾向にある。一方、第2のスペーサ33は、その占有比率が低くなるほど第2の空気層33ARの占有比率が高くなってプリズム部127の光学性能が発揮され易くなるものの、反射型偏光シート30とプリズムシート123との貼り合わせ強度が低下する傾向にある。
詳しくは、第2のスペーサ33は、図11に示すように、反射型偏光シート30を構成する裏側の拡散フィルム32(第1光学部材側の部分)と、プリズムシート123のプリズム部127(第3光学部材側の部分)と、を繋ぐ形で設けられている。第2のスペーサ33は、プリズム部127と同一材料からなるとともに、プリズムシート123の製造に際してプリズム部127と同一工程にて一体に設けられるものとされる。つまり、第2のスペーサ33は、プリズム部127と同じ紫外線硬化性樹脂材料(PMMAなどのアクリル樹脂材料)からなるものとされており、その屈折率もプリズム部127と同一(例えば1.59程度)とされる。具体的には、プリズムシート123の製造において用いられるプリズム部127を成形するための成形金型における成形面に、第2のスペーサ33を転写するための転写形状を形成することで、同一工程においてプリズム部127と共に第2のスペーサ33を成形することが可能とされる。このようにプリズム部127と共に成形された第2のスペーサ33は、プリズム部127を紫外線硬化する工程において紫外線が照射されることで硬化が図られるようになっている。そして、プリズム部127及び第2のスペーサ33を一括して紫外線硬化させるに際しては、それに先立って反射型偏光シート30を構成する裏側の拡散フィルム32を、硬化前の第2のスペーサ33における先端部に接触した形で配置するようにしている。このようにすれば、プリズム部127及び第2のスペーサ33を一括して紫外線硬化させると、第2のスペーサ33の先端部が反射型偏光シート30を構成する裏側の拡散フィルム32における裏側の板面(入光側板面)に対して接着(固着)される。これにより、反射型偏光シート30とプリズムシート123とが積層した状態で保持される(貼り合わせられる)ようになっている。以上のように、プリズム部127と第2のスペーサ33とを同一工程にて同一の成形金型を用いて成形するのに加えて、プリズム部127及び第2のスペーサ33を同一工程にて紫外線硬化させるようにし、さらには紫外線硬化工程にて反射型偏光シート30とプリズムシート123との貼り合わせを行うことができるので、積層型光学シート122に係る製造コストの低廉化を図る上で好適となる。
第2のスペーサ33は、図11に示すように、その断面形状が先細りとなる柱状(錐形状)をなしているのに対し、図12に示すように、その平面形状がプリズムシート123の板面に沿うとともにX軸方向に対して所定の角度傾いた第2の軸33AXに沿って延在する線状をなしており、全体としては所定の厚みを有する壁状(レール状)をなしている。なお、図12では、第2の軸33AXを1本のみ代表して一点鎖線により図示している。これに対し、既述した通り液晶パネルにおいて画像を表示するための表示画素は、その配列方向がX軸方向及びY軸方向と一致したものとなっている。つまり、第2のスペーサ33は、その第2の軸33AXが液晶パネルにおける表示画素の配列方向(図6を参照)に対して所定の角度傾いた形で線状に延在している。具体的には、第2のスペーサ33は、その第2の軸33AXがX軸方向(表示画素の配列方向)に対して3°以上、好ましくは5°以上傾けられており、本実施形態では5°〜10°の範囲(例えば8.5°程度)とされている。第2のスペーサ33における第2の軸33AXは、プリズムシート123の基材126の板面に並行するとともに、平面に視てX軸方向に対して反時計回り方向(図12において右上がりとなるよう)に上記した角度分傾いている。つまり、第2のスペーサ33は、図12及び図13に示すように、第2の軸33AXが、マイクロレンズシート124に設けられたスペーサ(第1のスペーサ)125の軸(第1の軸)125AXとは反対側に傾く形でX軸方向に対して傾斜状をなしている、と言える。その上で、第2のスペーサ33は、X軸方向に対する第2の軸33AXの角度が、X軸方向に対するスペーサ125の軸125AXの角度とほぼ等しくなるよう配置されている。従って、第2のスペーサ33における第2の軸33AXは、スペーサ125の軸125AXに対してなす角度が、X軸方向に対してなす角度の約2倍とされている。第2のスペーサ33は、プリズムシート123においてX軸方向について途中で途切れることなく全長にわたって線状に延在するものとされる。また、第2のスペーサ33は、Z軸方向(プリズムシート123の板面の法線方向)について基端側(プリズムシート123のプリズム部127側)から先端側(反射型偏光シート30を構成する裏側の拡散フィルム32側)に近づくのに従って次第に幅寸法が小さくなるものとされる(図11を参照)。
このように、第2のスペーサ33は、図12に示すように、自身が延在する基準となる第2の軸33AXが、X軸方向(表示画素の配列方向)に対して3°以上傾く形で配されているので、表示画素(図6を参照)と第2の軸33AXを持つ第2のスペーサ33とが干渉し難いものとなり、モアレと呼ばれる干渉縞の発生を抑制することができる。しかも、第2のスペーサ33は、図12及び図13に示すように、その第2の軸33AXがスペーサ125の軸125AXに対しても3°以上傾く形で配されることで、スペーサ125と第2のスペーサ33とが干渉し難いものとなり、モアレと呼ばれる干渉縞の発生をより好適に抑制することができる。なお、X軸方向及びスペーサ125の軸125AXに対する第2のスペーサ33の第2の軸33AXの傾き角度がそれぞれ3°よりも小さい場合には、干渉防止効果を十分に得られなくなるおそれがある。その上で、第2のスペーサ33は、図12に示すように、X軸方向についてプリズムシート123の全長にわたって延在する線状をなしているので、プリズム部127及び第2のスペーサ33を成形するための金型における成形面に設けられる、第2のスペーサ33を転写するための転写形状が、例えばほぼ一直線の溝状、といったシンプルなものとなる。これにより、上記金型を製作するに際して、その成形面に第2のスペーサ33を転写するための転写形状を簡単に形成することができ、もって金型の製作コスト並びに積層型光学シート122の製造コストの低廉化などを図る上で好適となる。しかも、第2のスペーサ33の高さが均一化され易くなるので、反射型偏光シート30とプリズムシート123との間の間隔をその板面内において均一化する上で好適となる。さらには、第2のスペーサ33による反射型偏光シート30とプリズムシート123との貼り合わせ強度が高いものとなる。
また、第2のスペーサ33は、図12に示すように、X軸方向と直交するY軸方向(第2の軸33AXと交差する方向)について間隔を空けて複数が並ぶ形で配されている。Y軸方向について隣り合う第2のスペーサ33の間の間隔(第2のスペーサ33の配列間隔)は、Y軸方向について隣り合う単位プリズム127aの間の間隔(単位プリズム127aの配列間隔)よりも広いものとされる。より詳しくは、第2のスペーサ33は、Y軸方向について隣り合う第2のスペーサ33の間に、複数の単位プリズム127aが挟み込まれるよう配置されている。具体的には、Y軸方向について隣り合う第2のスペーサ33の間の間隔は、例えば250μm〜270μmの範囲とされるのが好ましく、Y軸方向について隣り合う単位プリズム127aの間の間隔の5倍またはそれ以上とされる。従って、Y軸方向について隣り合う第2のスペーサ33の間には、少なくとも4つの単位プリズム127aが挟み込まれる配置となっている。
このような構成によれば、図11及び図12に示すように、Y軸方向について間隔を空けて並んで配される第2のスペーサ33の間に、第2の空気層33ARに臨む単位プリズム127aが配されることになるので、その単位プリズム127aと第2の空気層33ARとの間に屈折率の差が確保される。しかも、Y軸方向について隣り合う第2のスペーサ33の間に挟み込まれる複数の単位プリズム127aがそれぞれ第2の空気層33ARに臨んで配されることになるので、これら複数の単位プリズム127aの傾斜面127a1の全域が第2の空気層33ARに臨んで配され、もって単位プリズム127aと第2の空気層33ARとの間に屈折率の差が確保される。これにより、プリズム部127の光学性能である等方性集光機能を十分に発揮させることができ、積層型光学シート122の出射光に係る輝度を十分に高いものとすることができる。
以上説明したように本実施形態によれば、プリズムシート123に対してマイクロレンズシート124側とは反対側に配されてプリズムシート123との間に間隔を空けた形で重なって配される反射型偏光シート(第3光学部材)30と、プリズムシート123と反射型偏光シート30との間に介在してその間隔を保持するとともにその間に第2の空気層33ARを形成する第2のスペーサ33であって、プリズムシート123の板面に沿う第2の軸33AXを有するとともにその第2の軸33AXが表示画素の配列方向に対して3°以上傾くとともにスペーサ125の軸125AXに対しても3°以上傾く形で配される第2のスペーサ33と、を備える。このようにすれば、第2のスペーサ33によってプリズムシート123と反射型偏光シート30との間に第2の空気層33ARが形成されることで、プリズムシート123と第2の空気層33ARとの間に屈折率の差が確保されるので、プリズムシート123の光学性能を適切に発揮させることができる。第2のスペーサ33がプリズムシート123の板面に沿う第2の軸33AXを有する構成とされることで、当該積層型光学シート122の製造においてプリズムシート123と反射型偏光シート30の間に第2のスペーサ33を介在する形で設ける際に製造上有利となる。そして、第2のスペーサ33は、その第2の軸33AXが表示画素の配列方向に対して3°以上傾くとともにスペーサ125の軸125AXに対しても3°以上傾く形で配されることで、表示画素と第2のスペーサ33とが干渉し難いものとなるとともにスペーサ125と第2のスペーサ33とが干渉し難いものとなり、モアレと呼ばれる干渉縞の発生をより好適に抑制することができる。なお、表示画素の配列方向及びスペーサ125の軸125AXに対する第2のスペーサ33の第2の軸33AXの傾き角度がそれぞれ3°よりも小さい場合には、干渉防止効果を十分に得られなくなるおそれがある。
<実施形態3>
本発明の実施形態3を図14または図15によって説明する。この実施形態3では、上記した実施形態1からスペーサ225の構造を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るスペーサ225は、図14及び図15に示すように、マイクロレンズシート224の板面内において途中で途切れる形で線状に延在するものとされる。つまり、スペーサ225は、軸225AXに沿って延在する形で線分状をなす複数の線分状単位スペーサ34を、軸225AXに沿って所定の間隔を空けて並べた構成とされる。線分状単位スペーサ34は、その長さ寸法がマイクロレンズシート224におけるX軸方向についての寸法(長辺寸法)よりも小さなものとされる。同じ軸225AXに沿って間隔を空けて並ぶ複数の線分状単位スペーサ34は、それぞれの長さ寸法がばらついたものとなっているものの、Y軸方向について隣り合う線分状単位スペーサ34は、それぞれの長さ寸法がほぼ同一とされている。軸225AXに沿う方向について隣り合う線分状単位スペーサ34の間の間隔は、各線分状単位スペーサ34における最小長さ寸法よりも小さなものとされるものの、各単位マイクロレンズ229aにおける配列間隔よりは大きなものとされる。このような構成によれば、Y軸方向について隣り合う線分状単位スペーサ34の間に加えて、軸225AXに沿う方向について隣り合う線分状単位スペーサ34の間にも空気層225ARが有されることになるから、マイクロレンズ部229の等方性集光機能をより高く発揮させることができる。しかも、線分状単位スペーサ34の長さに係る設計自由度が高いものとなるので、スペーサ225によるプリズムシートとマイクロレンズシート224との貼り合わせ強度を十分に確保しつつも、プリズムシートとマイクロレンズシート224との間の空気層225ARを十分に確保してマイクロレンズシート224の光学性能を担保することができる。
以上説明したように本実施形態によれば、スペーサ225は、軸225AXに沿って延在する線分状をなす複数の線分状単位スペーサ34を、軸225AXに沿って並べてなるものとされる。このようにすれば、隣り合う線分状単位スペーサ34の間に空気層225ARが有されることになるから、マイクロレンズシート224の光学性能をより高く発揮させることができる。しかも、線分状単位スペーサ34の長さに係る設計自由度が高いものとなるので、スペーサ225によるプリズムシートとマイクロレンズシート224との貼り合わせ強度を十分に確保しつつも、プリズムシートとマイクロレンズシート224との間の空気層225ARを十分に確保してマイクロレンズシート224の光学性能を担保することができる。
<実施形態4>
本発明の実施形態4を図16または図17によって説明する。この実施形態4では、上記した実施形態1からスペーサ325の構造を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るスペーサ325は、図16及び図17に示すように、マイクロレンズシート324の板面内において点状をなす複数の点状単位スペーサ35を、軸325AXに沿って所定の間隔を空けて並べた構成とされる。点状単位スペーサ35は、平面に視て略円形状をなすとともに、その径寸法がマイクロレンズシート324におけるX軸方向についての寸法(長辺寸法)よりも小さなものとされる。同じ軸325AXに沿って間隔を空けて並ぶ複数の点状単位スペーサ35は、それぞれの径寸法がほぼ同一とされるとともに、隣り合うものの間の間隔もほぼ同一とされる。つまり、このスペーサ325は、平面に視て同じ大きさとされる複数の点状単位スペーサ35を、軸325AXに沿って等間隔でもって配列してなるものとされる。同じ軸325AXに沿って間隔を空けて並ぶ複数の点状単位スペーサ35は、隣り合うものの間の間隔が、Y軸方向について隣り合う点状単位スペーサ35の間の間隔よりも狭いものとされる。軸325AXに沿う方向について隣り合う点状単位スペーサ35の間の間隔は、各点状単位スペーサ35における径寸法より大きなものとされるとともに、各単位マイクロレンズ329aにおける配列間隔より大きなものとされる。このような構成によれば、Y軸方向について隣り合う点状単位スペーサ35の間に加えて、軸325AXに沿う方向について隣り合う点状単位スペーサ35の間にも空気層325ARが有されることになるから、マイクロレンズ部329の等方性集光機能をより高く発揮させることができる。しかも、点状単位スペーサ35の分布密度に係る設計自由度が高いものとなるので、スペーサ325によるプリズムシートとマイクロレンズシート324との貼り合わせ強度を十分に確保しつつも、プリズムシートとマイクロレンズシート324との間の空気層325ARを十分に確保してマイクロレンズシート324の光学性能を担保することができる。なお、図16及び図17では、点状単位スペーサ35を単位マイクロレンズ329aと区別するため、点状単位スペーサ35を網掛け状にして図示している。
以上説明したように本実施形態によれば、スペーサ325は、マイクロレンズシート324の板面の面内において点状をなす点状単位スペーサ35を、軸325AXに沿って線状に並べてなるものとされる。このようにすれば、隣り合う点状単位スペーサ35の間に空気層325ARが有されることになるから、マイクロレンズシート324の光学性能をより高く発揮させることができる。しかも、点状単位スペーサ35の分布密度に係る設計自由度が高いものとなるので、スペーサ325によるプリズムシートとマイクロレンズシート324との貼り合わせ強度を十分に確保しつつも、プリズムシートとマイクロレンズシート324との間の空気層325ARを十分に確保してマイクロレンズシート324の光学性能を担保することができる。
<実施形態5>
本発明の実施形態5を図18から図21によって説明する。この実施形態5では、上記した実施形態2から積層型光学シート422の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態2と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る積層型光学シート422は、図18に示すように、第1プリズムシート36と、第1プリズムシート36に対して裏側に重なる形で配される第2プリズムシート37と、第1プリズムシート36に対して表側に重なる形で配される反射型偏光シート430と、第2プリズムシート37に対して裏側に重なる形で配される拡散シート(第4光学部材)38と、からなり、全体として4層構造とされる。このうち、第1プリズムシート36は、図18及び図19に示すように、X軸方向に沿って延在する複数の単位プリズム(第1単位プリズム)427aからなるプリズム部(第1プリズム部)427と、反射型偏光シート430に接着される第2のスペーサ433と、を有しており、上記した実施形態2に記載したプリズムシート123(図11を参照)とほぼ同様の構成となっている。つまり、第1プリズムシート36と反射型偏光シート430との間には、介在する第2のスペーサ433によって第2の空気層433ARが確保されている。また、反射型偏光シート430は、図18に示すように、上記した実施形態2の反射型偏光シート30(図11を参照)に記載したものとほぼ同様の構成となっている。
第2プリズムシート37は、図18及び図20に示すように、シート状をなす基材(第2基材)39と、基材39のうち拡散シート38からの出射光が入射される入光側板面39aとは反対側(出光側)の出光側板面39bに設けられる第2プリズム部(第2光学機能部)40と、から構成される。第2プリズムシート37の製造方法や基材39及び第2プリズム部40の各材質は、上記した実施形態1に記載したプリズムシート23と同様である。第2プリズム部40は、基材39の出光側板面39bからその法線方向(Z軸方向)に沿って表側(出光側)に向けて突出する複数の第2単位プリズム(第2単位光学機能部)40aからなるものとされる。この第2単位プリズム40aは、X軸方向(延在方向と直交する方向)に沿って切断した断面形状が略三角形(略山形)をなすとともにY軸方向(延在方向)に沿って直線的に延在しており、基材39における出光側板面39bにおいてX軸方向に沿って多数本が並んで配置されている。つまり、第2単位プリズム40aは、基材39の出光側板面39bの面内において軸がY軸方向と一致した線状をなしている。第2単位プリズム40aは、その幅寸法(X軸方向についての寸法)がY軸方向について全長にわたって一定とされる。各第2単位プリズム40aは、断面形状がほぼ二等辺三角形状をなしている。各第2単位プリズム40aに有される一対の傾斜面(傾斜状をなす斜辺)40a1が、第2プリズムシート37における出光面を構成している。X軸方向に沿って並列した多数本の第2単位プリズム40aは、頂角、底面の幅寸法、及び高さ寸法が全てほぼ同一とされており、隣り合う第2単位プリズム40a間の配列間隔もほぼ一定で等間隔に配列されている。具体的には、第2単位プリズム40aの配列間隔は、例えば50μm程度、つまり第1プリズムシート36の単位プリズム427aの配列間隔や液晶パネルにおいて表示画素を構成する各色の画素(単位画素)の配列間隔と同じ程度とされる。このような構成の第2プリズム部40には、上記した実施形態1に記載したものと同様のスペーサ425が一体に設けられている。スペーサ425は、第2プリズム部40と同一材料からなるとともに、第2プリズム部40と同一工程にて成形及び硬化されるようになっている。そして、第2プリズムシート37と第1プリズムシート36との間には、介在するスペーサ425によって空気層425ARが確保されている。
このような構成の第2プリズムシート37によれば、図18に示すように、基材39の入光側板面39aに入射した光が出光側板面39bを出射して第2プリズム部40を構成する各第2単位プリズム40aに入射すると、各第2単位プリズム40aの傾斜面40a1を出射する際に、その傾斜面40a1と外部の空気層425ARとの界面にて入射角及び第2プリズム部40の屈折率に応じた角度付けがなされた形で屈折される。このとき、各第2単位プリズム40aの傾斜面40a1を出射する光は、各第2単位プリズム40aの並び方向であるX軸方向について進行方向が正面方向に近くなるよう規制される。このように第2プリズムシート37の透過光には、X軸方向について選択的に集光作用が付与されるようになっている。つまり、第2プリズムシート37の集光方向は、第1プリズムシート36の集光方向と直交する関係となっている。そして、この第2プリズムシート37の光学性能である異方性集光機能は、第2プリズムシート37と第1プリズムシート36との間に介在するスペーサ425によって空気層425ARが確保されることで、適切に発揮されるようになっている。
拡散シート38は、図18及び図21に示すように、十分な透光性を有する紫外線硬化性樹脂材料からなる基材中に、光を拡散させるための拡散粒子を多数分散配合した構成とされている。拡散シート38の製造に際しては、例えば、未硬化の紫外線硬化性樹脂材料に拡散粒子を散布した状態で成形用の金型内に充填し、未硬化の紫外線硬化性樹脂材料に金型の成形面が転写させる。その後、紫外線硬化性樹脂材料に対して紫外線を照射することで、紫外線硬化性樹脂材料が硬化されることで、拡散シート38が得られる。拡散シート38を構成する紫外線硬化性樹脂材料は、例えばPMMAなどのアクリル樹脂材料とされ、その屈折率が例えば1.59程度とされる。そして、この拡散シート38には、第2プリズムシート37との間に介在してそこに第3の空気層41ARを形成するための第3のスペーサ41が設けられている。第3のスペーサ41は、第2プリズムシート37と拡散シート38との間に介在してこれらの間に第3の空気層41ARを保持(確保)する機能と、第2プリズムシート37と拡散シート38とを貼り合わせて一体化する機能と、を主に有している。第3のスペーサ41は、第2プリズムシート37及び拡散シート38の板面内において所定の占有比率(第2プリズムシート37または拡散シート38の板面の全面積に対する平面に視た第3のスペーサ41の面積の比率)でもって設けられており、その占有比率の逆数が第3の空気層41ARの占有比率(第2プリズムシート37または拡散シート38の板面の全面積に対する平面に視た第3の空気層41ARの面積の比率)と概ね一致している。第3のスペーサ41は、その占有比率が高くなるほど第2プリズムシート37と拡散シート38との貼り合わせ強度が向上するものの、第3の空気層41ARの占有比率が低下して拡散シート38の光学性能が発揮され難くなる傾向にある。一方、第3のスペーサ41は、その占有比率が低くなるほど第3の空気層41ARの占有比率が高くなって拡散シート38の光学性能が発揮され易くなるものの、第2プリズムシート37と拡散シート38との貼り合わせ強度が低下する傾向にある。
詳しくは、第3のスペーサ41は、図18に示すように、第2プリズムシート37の基材39(第4光学部材側の部分)と、拡散シート38の表側の部分(第2光学部材側の部分)と、を繋ぐ形で設けられている。第3のスペーサ41は、拡散シート38の基材と同一材料からなるとともに、拡散シート38の製造に際して基材を成形金型によって樹脂成形する工程で一体に設けられるものとされる。具体的には、拡散シート38の製造において用いられる成形金型における成形面に、第3のスペーサ41を転写するための転写形状を形成することで、同一工程において拡散シート38と共に第3のスペーサ41を成形することが可能とされる。このように拡散シート38と共に成形された第3のスペーサ41は、拡散シート38を紫外線硬化する工程において紫外線が照射されることで硬化が図られるようになっている。そして、拡散シート38及び第3のスペーサ41を一括して紫外線硬化させるに際しては、それに先立って第2プリズムシート37の基材39における入光側板面39aを、硬化前の第3のスペーサ41における先端部に接触した形で配置するようにしている。このようにすれば、拡散シート38及び第3のスペーサ41を一括して紫外線硬化させると、第3のスペーサ41の先端部が第2プリズムシート37の基材39における入光側板面39aに対して接着(固着)される。これにより、第2プリズムシート37と拡散シート38とが積層した状態で保持される(貼り合わせられる)ようになっている。以上のように、拡散シート38と第3のスペーサ41とを同一工程にて同一の成形金型を用いて成形するのに加えて、拡散シート38及び第3のスペーサ41を同一工程にて紫外線硬化させるようにし、さらには紫外線硬化工程にて第2プリズムシート37と拡散シート38との貼り合わせを行うことができるので、積層型光学シート422に係る製造コストの低廉化を図る上で好適となる。
第3のスペーサ41は、図18に示すように、その断面形状が先細りとなる柱状(錐形状)をなしているのに対し、図21に示すように、その平面形状が拡散シート38の板面に沿うとともにX軸方向に対して所定の角度傾いた第3の軸41AXに沿って延在する線状をなしており、全体としては所定の厚みを有する壁状(レール状)をなしている。なお、図21では、第3の軸41AXを1本のみ代表して一点鎖線により図示している。これに対し、既述した通り液晶パネルにおいて画像を表示するための表示画素は、その配列方向がX軸方向及びY軸方向と一致したものとなっている。つまり、第3のスペーサ41は、その第3の軸41AXが液晶パネルにおける表示画素の配列方向(図6を参照)に対して所定の角度傾いた形で線状に延在している。第3のスペーサ41における第3の軸41AXは、拡散シート38の板面に並行するとともに、平面に視てX軸方向に対して時計回り方向(図21において右下がりとなるよう)に傾いており、その傾き角度が、第2プリズムシート37に設けられた第2のスペーサ433における第2の軸433AXに係る同傾き角度よりも大きなものとなっている。具体的には、第3のスペーサ41における第3の軸41AXは、X軸方向に対する傾き角度が、第2のスペーサ433における第2の軸433AXに係る同傾き角度の約2倍程度(例えば17°程度)とされている。また、第3のスペーサ41における第3の軸41AXは、図19及び図21に示すように、第1プリズムシート36に設けられたスペーサ425における軸425AXに対して交差する関係とされる。第3のスペーサ41は、図21に示すように、拡散シート38においてX軸方向について途中で途切れることなく全長にわたって線状に延在するものとされる。また、第3のスペーサ41は、Z軸方向(拡散シート38の板面の法線方向)について基端側から先端側(第2プリズムシート37の基材39側)に近づくのに従って次第に幅寸法が小さくなるものとされる(図18を参照)。
このように、第3のスペーサ41は、図21に示すように、自身が延在する基準となる第3の軸41AXが、X軸方向(表示画素の配列方向)に対して3°以上傾く形で配されているので、表示画素(図6を参照)と第3の軸41AXを持つ第3のスペーサ41とが干渉し難いものとなり、モアレと呼ばれる干渉縞の発生を抑制することができる。しかも、第3のスペーサ41は、図19から図21に示すように、その第3の軸41AXがスペーサ425の軸425AX及び第2のスペーサ433における第2の軸433AXに対してもそれぞれ3°以上傾く形で配されることで、スペーサ425及び第2のスペーサ433と第3のスペーサ41とが干渉し難いものとなり、モアレと呼ばれる干渉縞の発生をより好適に抑制することができる。なお、X軸方向、スペーサ425の軸425AX、及び第2のスペーサ433における第2の軸433AXに対する第3のスペーサ41の第3の軸41AXの傾き角度がそれぞれ3°よりも小さい場合には、干渉防止効果を十分に得られなくなるおそれがある。その上で、第3のスペーサ41は、図21に示すように、X軸方向について拡散シート38の全長にわたって延在する線状をなしているので、拡散シート38及び第3のスペーサ41を成形するための金型における成形面に設けられる、第3のスペーサ41を転写するための転写形状が、例えばほぼ一直線の溝状、といったシンプルなものとなる。これにより、上記金型を製作するに際して、その成形面に第3のスペーサ41を転写するための転写形状を簡単に形成することができ、もって金型の製作コスト並びに積層型光学シート422の製造コストの低廉化などを図る上で好適となる。しかも、第3のスペーサ41の高さが均一化され易くなるので、第2プリズムシート37と拡散シート38との間の間隔をその板面内において均一化する上で好適となる。さらには、第3のスペーサ41による第2プリズムシート37と拡散シート38との貼り合わせ強度が高いものとなる。また、第3のスペーサ41は、図21に示すように、X軸方向と直交するY軸方向(第3の軸41AXと交差する方向)について間隔を空けて複数が並ぶ形で配されている。具体的には、Y軸方向について隣り合う第3のスペーサ41の間の間隔は、スペーサ425及び第2のスペーサ433に係る同間隔と同等とされる。
<実施形態6>
本発明の実施形態6を図22によって説明する。この実施形態6では、上記した実施形態2に記載した積層型光学シート522を、液晶パネル511と一体化して積層型光学部材42を構成したものを示す。なお、上記した実施形態2,5と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る積層型光学部材42は、図22に示すように、積層型光学シート522と、積層型光学シート522に対して表側に重なる形で配される液晶パネル511と、から構成される。積層型光学シート522のうち、最も表側に配される反射型偏光シート530には、反射型偏光シート530と液晶パネル511との間の間隔を保持するよう介在して第3の空気層541ARを形成する第3のスペーサ541が設けられている。第3のスペーサ541は、反射型偏光シート530と液晶パネル511との間に介在してこれらの間に第3の空気層541ARを保持(確保)する機能と、反射型偏光シート530と液晶パネル511とを貼り合わせて一体化する機能と、を主に有している。第3のスペーサ541は、上記した実施形態5と同様に、紫外線硬化性樹脂材料からなるものとされている。具体的な製造に際しては、紫外線硬化性樹脂材料を成形金型内に充填して成形したものを、別途に製造された反射型偏光シート530における表側の拡散フィルム532上にセットし、その状態で紫外線を照射して硬化させることで、第3のスペーサ541を反射型偏光シート530に設けることができる。そして、第3のスペーサ541を紫外線硬化させるに際しては、それに先立って液晶パネル511を構成する裏側の偏光板43における裏側の板面を、硬化前の第3のスペーサ541における先端部に接触した形で配置するようにしている。このようにすれば、第3のスペーサ541を紫外線硬化させると、第3のスペーサ541の先端部が液晶パネル511を構成する裏側の偏光板43における裏側の板面に対して接着(固着)される。これにより、液晶パネル511と積層型光学シート522を構成する反射型偏光シート530とが積層した状態で保持される(貼り合わせられる)ようになっている。なお、液晶パネル511は、一対のガラス基板44と、それら一対のガラス基板44の外面に貼り付けられる一対の偏光板43と、から構成されている。
以上説明したように本実施形態によれば、液晶パネル511は、第1光学部材を構成している。このような構成の液晶表示装置によれば、積層型光学部材42の第1光学部材が液晶パネル511からなるものとされているから、製造コストの低廉化や薄型化などを図る上で好適となる。
<実施形態7>
本発明の実施形態7を図23または図24によって説明する。この実施形態7では、上記した実施形態1からバックライト装置612をエッジライト型を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る液晶表示装置610は、図23に示すように、液晶パネル611と、エッジライト型のバックライト装置612とをベゼル613などにより一体化した構成とされる。なお、液晶パネル611の構成は、上記した実施形態1と同様であるから、重複する説明は省略する。以下、エッジライト型のバックライト装置612の構成について説明する。
バックライト装置612は、図23に示すように、表側側(液晶パネル611側)に向けて開口する光出射部614bを有した略箱型をなすシャーシ614と、シャーシ614の光出射部614bを覆う形で配される積層型光学シート622と、を備える。さらに、シャーシ614内には、光源であるLED617と、LED617が実装されたLED基板618と、LED617からの光を導光して積層型光学シート622(液晶パネル611)へと導く導光板45と、導光板45を表側から押さえるフレーム616と、が備えられる。そして、このバックライト装置612は、その長辺側の両端部にLED617を有するLED基板618をそれぞれ備えるとともに、両LED基板618間に挟まれた中央側に導光板45を配置してなる、いわゆるエッジライト型(サイドライト型)とされている。このように本実施形態に係るバックライト装置612は、エッジライト型であるから、実施形態1にて示した直下型のバックライト装置12で用いていた拡散レンズ19、反射シート20などが備えられていない。続いて、バックライト装置612の各構成部品について詳しく説明する。
シャーシ614は、金属製とされ、図23及び図24に示すように、液晶パネル611と同様に横長の方形状をなす底部614aと、底部614aの各辺の外端からそれぞれ立ち上がる側部614cとからなり、全体としては表側に向けて開口した浅い略箱型をなしている。シャーシ614(底部614a)は、その長辺方向がX軸方向(水平方向)と一致し、短辺方向がY軸方向(鉛直方向)と一致している。また、側部614cには、フレーム616及びベゼル613が固定可能とされる。なお、積層型光学シート622は、上記した実施形態1と同様であるから、重複する説明は省略する。
フレーム616は、図23に示すように、導光板45の外周縁部に沿って延在する枠状部(額縁状部)616aを有しており、その枠状部616aにより導光板45の外周縁部をほぼ全周にわたって表側から押さえることが可能とされる。フレーム616の枠状部616aのうち両長辺部分における裏側の面、つまり導光板45及びLED基板618(LED617)との対向面には、図24に示すように、光を反射させる第1反射シート46がそれぞれ取り付けられている。第1反射シート46は、枠状部616aの長辺部分におけるほぼ全長にわたって延在する大きさを有しており、導光板45におけるLED617側の端部に直接当接されるとともに導光板45の上記端部とLED基板618とを一括して表側から覆うものとされる。フレーム616は、導光板45を表側から押さえる枠状部616aによって積層型光学シート622の外周縁部を裏側から支持するものとされ、それにより積層型光学シート622が後述する導光板45の光出射面45aとの間に所定の間隔(空気層)を空けた形で支持される。さらには、フレーム616は、枠状部616aから表側に向けて突出するとともに、液晶パネル611における外周縁部を裏側から支持する液晶パネル支持部616bを有している。
LED617は、上記した実施形態1と同様の構成であるから、重複する説明は省略する。LED基板618は、図23に示すように、シャーシ614の長辺方向(X軸方向、導光板45における光入射面45bの長手方向)に沿って延在する細長い板状をなすとともに、その主板面をX軸方向及びZ軸方向に並行した姿勢、つまり液晶パネル611及び導光板45(積層型光学シート622)の板面と直交させた姿勢でシャーシ614内に収容されている。LED基板618は、導光板45をその短辺方向(Y軸方向)の両側方から挟み込む形で対をなす形で設置されている。LED基板618の主板面であって内側、つまり導光板45側を向いた面(導光板45との対向面)には、LED617が実装されている。LED617は、LED基板618の実装面において、その長さ方向(X軸方向)に沿って複数が一列に(直線的に)並んで配置されている。従って、LED617は、バックライト装置612における長辺側の両端部においてそれぞれ長辺方向に沿って複数ずつ並んで配置されていると言える。各LED基板618に実装された複数のLED617は、基板配線部(図示せず)によって直列接続されている。各LED基板618は、LED617の実装面が互いに対向状をなす姿勢でシャーシ614内に収容されているので、両LED基板618にそれぞれ実装された各LED617の発光面が対向状をなすとともに、各LED617における光軸がY軸方向とほぼ一致する。
導光板45は、屈折率が空気よりも十分に高く且つほぼ透明な(透光性に優れた)合成樹脂材料(例えばPMMAなどのアクリル樹脂材料など)からなる。導光板45は、図23に示すように、液晶パネル611及びシャーシ614と同様に平面に視て横長の方形状をなしており、その長辺方向がX軸方向と、短辺方向がY軸方向とそれぞれ一致している。導光板45は、シャーシ614内において液晶パネル611及び積層型光学シート622の直下位置に配されており、シャーシ614における長辺側の両端部に配された一対のLED基板618間にY軸方向について挟み込まれる形で配されている。従って、LED617(LED基板618)と導光板45との並び方向がY軸方向と一致するのに対して、積層型光学シート622(液晶パネル611)と導光板45との並び方向がZ軸方向と一致しており、両並び方向が互いに直交するものとされる。そして、導光板45は、LED617からY軸方向に向けて発せられた光を導入するとともに、その光を内部で伝播させつつ積層型光学シート622側(Z軸方向)へ向くよう立ち上げて出射させる機能を有する。
導光板45の板面のうち、表側を向いた板面が、図28に示すように、内部の光を積層型光学シート622及び液晶パネル611に向けて出射させる光出射面45aとなっている。導光板45における板面に対して隣り合う外周端面のうち、X軸方向に沿って長手状をなす長辺側の両端面は、それぞれLED617(LED基板618)と所定の間隔を空けて対向状をなしており、これらがLED617から発せられた光が入射される光入射面45bとなっている。光入射面45bは、X軸方向及びZ軸方向に沿って並行する面とされ、光出射面45aに対して略直交する面とされる。導光板45における光出射面45aとは反対側の板面45cには、導光板45内の光を反射して表側へ立ち上げることが可能な第2反射シート47がその全域を覆う形で設けられている。第2反射シート47は、平面に視てLED基板618(LED617)と重畳する範囲にまで拡張されるとともに、表側の第1反射シート46との間でLED基板618(LED617)を挟み込む形で配されている。これにより、LED617からの光を両反射シート46,47間で繰り返し反射することで、光入射面45bに対して効率的に入射させることができる。なお、導光板45における光出射面45aまたはその反対側の板面45cの少なくともいずれか一方には、内部の光を反射させる反射部(図示せず)または内部の光を散乱させる散乱部(図示せず)が所定の面内分布を持つようパターニングされており、それにより光出射面45aからの出射光が面内において均一な分布となるよう制御されている。
このようなエッジライト型のバックライト装置612に用いられる積層型光学シート622においても、上記した実施形態1と同様の作用及び効果を得ることができる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記した実施形態1,2,5以外にも、積層型光学シートを構成する各シートの具体的な種類については適宜に変更が可能である。例えば、実施形態1に記載した2層構造の積層型光学シートにおける裏側のマイクロレンズシートを、実施形態5に記載した拡散シートに変更することが可能であり、さらにはその積層順を逆にする(表側に拡散シートを、裏側にプリズムシートを、それぞれ配置する)ことも可能である。また、実施形態1に記載した2層構造の積層型光学シートにおける裏側のマイクロレンズシートを、実施形態5に記載した第2プリズムシートに変更することも可能である。その他にも、実施形態2に記載した3層構造の積層型光学シートにおける最も裏側のマイクロレンズシートと最も表側の反射型偏光シートとを、それぞれ実施形態5に記載した拡散シートに変更することが可能である。さらには、実施形態5の変形例として、最も裏側の拡散シートまたは最も表側の反射型偏光シートを除去し、3層構造の積層型光学シートとすることも可能である。なお、上記のように例示した積層型光学シートを構成する各シートの組み合わせ以外にも、その積層順や使用する各シートの種類などは適宜に変更可能である。
(2)上記した実施形態6では、実施形態2に記載した積層型光学シートを液晶パネルに積層・接着することで積層型光学部材を構成した場合を示したが、実施形態1,5に記載した積層型光学シートを液晶パネルに積層・接着することで積層型光学部材を構成することも可能である。さらには、上記(1)にて例示した各積層型光学シートを液晶パネルに積層・接着することで積層型光学部材を構成することも可能である。
(3)上記した実施形態1,2,5では、積層型光学シートが2層構造、3層構造、または4層構造とされる場合を示したが、積層型光学シートが5層以上の積層構造とされるものにも本発明は適用可能である。
(4)上記した実施形態1,2,5では、スペーサが積層型光学シートを構成する各シートの少なくとも一部と同一材料からなる場合を示したが、スペーサが積層型光学シートを構成する各シートとは異なる材料からなる構成を採ることも可能である。
(5)上記した各実施形態では、スペーサの軸が表示画素の並び方向であるX軸方向に対してなす角度が8.5°程度とされる場合を例示したが、その具体的な角度は、例えば3°〜87°の範囲(好ましくは7°〜10°の範囲)において適宜に変更可能である。
(6)上記した各実施形態では、スペーサの軸が表示画素の並び方向であるX軸方向に対して3°以上の角度でもって傾いた構成を示したが、スペーサの軸が表示画素の並び方向であるY軸方向に対して3°以上の角度でもって傾いた構成を採ることも可能である。
(7)上記した各実施形態では、軸と交差する方向(Y軸方向)に沿って並ぶ複数のスペーサの間の間隔が均一にされた場合を示したが、軸と交差する方向に沿って並ぶ複数のスペーサの間の間隔を不均一にすることも可能である。また、均一・不均一を問わず、軸と交差する方向に沿って並ぶ複数のスペーサの間の間隔の具体的な数値を適宜に変更することも可能である。
(8)上記した実施形態3,4に記載したスペーサを、実施形態2,5〜7に記載した各積層型光学シート及び積層型光学部材に用いることも勿論可能である。
(9)上記した実施形態3では、軸に沿って並ぶ複数の線状単位スペーサにおける長さ寸法が不均一にされた場合を示したが、軸に沿って並ぶ複数の線状単位スペーサにおける長さ寸法を均一にすることも可能である。また、均一・不均一を問わず、軸に沿って並ぶ複数の線状単位スペーサの長さ寸法の具体的な数値を適宜に変更することも可能である。
(10)上記した実施形態3では、軸と交差する方向(Y軸方向)に沿って並ぶ複数の線状単位スペーサにおける長さ寸法が均一にされた場合を示したが、軸と交差する方向に沿って並ぶ複数の線状単位スペーサにおける長さ寸法を不均一にすることも可能である。また、均一・不均一を問わず、軸と交差する方向に沿って並ぶ複数の線状単位スペーサの長さ寸法の具体的な数値を適宜に変更することも可能である。
(11)上記した実施形態3では、軸に沿って並ぶ複数の線状単位スペーサの間の間隔が均一にされた場合を示したが、軸に沿って並ぶ複数の線状単位スペーサの間の間隔を不均一にすることも可能である。また、均一・不均一を問わず、軸に沿って並ぶ複数の線状単位スペーサの間の間隔の具体的な数値を適宜に変更することも可能である。
(12)上記した実施形態4では、軸に沿って並ぶ複数の点状単位スペーサにおける径寸法が均一にされた場合を示したが、軸に沿って並ぶ複数の点状単位スペーサにおける径寸法を不均一にすることも可能である。また、均一・不均一を問わず、軸に沿って並ぶ複数の点状単位スペーサの径寸法の具体的な数値を適宜に変更することも可能である。
(13)上記した実施形態4では、軸に沿って並ぶ複数の点状単位スペーサの間の間隔が均一にされた場合を示したが、軸に沿って並ぶ複数の点状単位スペーサの間の間隔を不均一にすることも可能である。また、均一・不均一を問わず、軸に沿って並ぶ複数の点状単位スペーサの間の間隔の具体的な数値を適宜に変更することも可能である。
(14)上記した実施形態3,4を組み合わせて、同じ軸に沿って並ぶ線状単位スペーサと点状単位スペーサとによってスペーサを構成することも可能である。
(15)上記した各実施形態では、積層型光学シートを構成する全てのシートの間にスペーサがそれぞれ介在する形で設けられるものを示したが、十分な光学性能が得られるのであれば必ずしも全てのシートの間にスペーサを介在させる必要はなく、シートの間にスペーサが介在しない構成が含まれていても構わない。その場合、例えば、スペーサが介在しないシートの間にベタ状の接着層を介在させてそれらシート間を接着することで一体化を図るなどすればよい。
(16)上記した実施形態2の変形例として、プリズムシートに設けられる第2のスペーサにおける第2の軸が、マイクロレンズシートに設けられるスペーサの軸に対して平面に視て時計回り方向に3°以上傾く構成とすることも可能である。逆に、マイクロレンズシートに設けられるスペーサの軸が、プリズムシートに設けられる第2のスペーサにおける第2の軸に対して平面に視て反時計回り方向に3°以上傾く構成とすることも可能である。
(17)上記した実施形態5の変形例として、第1プリズムシートに設けられる第2のスペーサに設けられる第2の軸が、第2プリズムシートに設けられるスペーサの軸または拡散シートに設けられる第3のスペーサにおける第3の軸に対して平面に視て時計回り方向に3°以上傾く構成とすることも可能である。逆に、第2プリズムシートに設けられるスペーサの軸または拡散シートに設けられる第3のスペーサにおける第3の軸が、第1プリズムシートに設けられる第2のスペーサに設けられる第2の軸に対して平面に視て反時計回り方向に3°以上傾く構成とすることも可能である。また、拡散シートに設けられる第3のスペーサにおける第3の軸が、第2プリズムシートに設けられるスペーサの軸に対して平面に視て反時計回り方向に3°以上傾く構成とすることも可能である。逆に、第2プリズムシートに設けられるスペーサの軸が、拡散シートに設けられる第3のスペーサにおける第3の軸に対して平面に視て反時計回り方向に3°以上傾く構成とすることも可能である。
(18)上記した実施形態5では、拡散シートが成形金型を用いた射出成形法により製造される場合を示したが、拡散シートを押し出し成形法により製造することも可能である。
(19)上記した実施形態5では、拡散シートの基材が紫外線硬化性樹脂材料からなる場合を示したが、拡散シートの基材を熱硬化性樹脂材料からなるようにしてもよい。
(20)上記した実施形態6では、反射型偏光シートに紫外線硬化性樹脂材料からなる第3のスペーサを設けるようにした場合を示したが、反射型偏光シートにOCA(Optical Clear Adhesive)からなる第3のスペーサを設けるようにしてもよい。その場合は、ソフトモールド法を用いるのが好ましい。
(21)上記した実施形態7に用いる積層型光学シートを、実施形態2〜6のいずれかに記載したものに適宜に変更することが可能である。
(22)上記した各実施形態では、各スペーサが紫外線硬化性樹脂材料からなる場合を示したが、可視光線などの紫外線以外の波長の光によって硬化する光硬化性樹脂材料、熱硬化性樹脂材料、OCAなどを用いることが可能である。
(23)上記した各実施形態以外にも、液晶パネルにおける表示画素を構成する各色の画素に係る配列間隔、各プリズムシートにおける単位プリズムに係る配列間隔、マイクロレンズシートにおける単位マイクロレンズに係る配列間隔、などの具体的な数値は、適宜に変更可能である。
(24)上記した各実施形態では、光源としてLEDを用いたものを示したが、有機ELなどの他の光源を用いることも可能である。
(25)上記した各実施形態では、液晶パネル及びシャーシがその短辺方向を鉛直方向と一致させた縦置き状態とされるものを例示したが、液晶パネル及びシャーシがその長辺方向を鉛直方向と一致させた縦置き状態とされるものも本発明に含まれる。
(26)上記した各実施形態では、液晶表示装置のスイッチング素子としてTFTを用いたが、TFT以外のスイッチング素子(例えば薄膜ダイオード(TFD))を用いた液晶表示装置にも適用可能であり、カラー表示する液晶表示装置以外にも、白黒表示する液晶表示装置にも適用可能である。
(27)上記した各実施形態では、透過型の液晶表示装置を例示したが、それ以外にも反射型の液晶表示装置や半透過型の液晶表示装置にも本発明は適用可能である。
(28)上記した各実施形態では、表示パネルとして液晶パネルを用いた液晶表示装置を例示したが、他の種類の表示パネルを用いた表示装置にも本発明は適用可能である。
(29)上記した各実施形態では、チューナーを備えたテレビ受信装置を例示したが、チューナーを備えない表示装置にも本発明は適用可能である。具体的には、電子看板(デジタルサイネージ)や電子黒板として使用される液晶表示装置にも本発明は適用することができる。
10...液晶表示装置(表示装置)、10TV...テレビ受信装置、11,511...液晶パネル(表示パネル、第1光学部材)、11PX...表示画素(画素)、12...バックライト装置(照明装置)、17...LED(光源)、22,122,422,522...積層型光学シート(積層型光学部材)、23,123...プリズムシート(第1光学部材)、24,124,224,324...マイクロレンズシート(第2光学部材)、25,125,225,325,425...スペーサ、25AR,225AR,325AR,425AR...空気層、25AX,125AX,225AX,325AX,425AX...軸、28...基材、29,229,329...マイクロレンズ部(レンズ部)、29a,229a,329a...単位マイクロレンズ(単位レンズ)、30,430,530...反射型偏光シート(第3光学部材)、33,433...第2のスペーサ、33AR,433AR...第2の空気層、33AX,433AX...第2の軸、34...線分状単位スペーサ、35...点状単位スペーサ、36...第1プリズムシート(第1光学部材)、37...第2プリズムシート(第2光学部材)、38...拡散シート(第3光学部材)、39...基材、40...第2プリズム部(レンズ部)、40a...第2単位プリズム(単位レンズ)、41,541...第3のスペーサ(第2のスペーサ)、41AR,541AR...第3の空気層(第2の空気層)、41AX...第3の軸(第2の軸)、42...積層型光学部材

Claims (15)

  1. マトリクス状に配列される複数の画素に基づいて画像を表示する表示装置に用いられる積層型光学部材であって、
    第1光学部材と、
    前記第1光学部材に対して入光側に配されるとともに前記第1光学部材との間に間隔を空けた形で重なって配される第2光学部材と、
    前記第1光学部材と前記第2光学部材との間の間隔を保持するよう介在して空気層を形成するためのスペーサであって、前記第2光学部材の板面に沿って線状に構成され、その線軸が前記画素の配列方向に対して傾く形で配されるスペーサと、を備える積層型光学部材。
  2. 前記スペーサは、前記線軸が前記画素の配列方向に対して3°以上傾く形で配される請求項1記載の積層型光学部材。
  3. 前記スペーサは、前記第2光学部材の全長にわたって延在する形で設けられている請求項2記載の積層型光学部材。
  4. 前記スペーサは、前記線軸に沿って延在する線分状をなす複数の線分状単位スペーサを、前記線軸に沿って並べてなるものとされる請求項2記載の積層型光学部材。
  5. 前記スペーサは、前記第2光学部材の前記板面の面内において点状をなす点状単位スペーサを、前記線軸に沿って線状に並べてなるものとされる請求項1記載の積層型光学部材。
  6. 前記第2光学部材は、シート状の基材と、前記基材における前記第1光学部材側の板面に設けられて少なくとも前記線軸と交差する方向に沿って並んで配される複数の単位レンズからなるレンズ部と、から構成されており、
    前記スペーサは、前記線軸と交差する方向について間隔を空けて複数が並んで配されるとともにその間隔が前記単位レンズにおける前記線軸と交差する方向についての配列間隔よりも広いものとされる請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の積層型光学部材。
  7. 前記スペーサは、前記線軸と交差する方向について隣り合うものの間に、複数の前記単位レンズが挟み込まれるよう配されている請求項6記載の積層型光学部材。
  8. 前記スペーサは、前記第2光学部材のうち少なくとも前記第1光学部材側の部分と同一材料からなる請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の積層型光学部材。
  9. 前記第2光学部材は、シート状の基材と、前記基材における前記第1光学部材側の板面に設けられるレンズ部と、から構成されており、
    前記スペーサは、前記レンズ部と同一材料からなる請求項8記載の積層型光学部材。
  10. 前記スペーサ及び前記第2光学部材のうち少なくとも前記第1光学部材側の部分は、共に紫外線硬化性樹脂材料からなる請求項8または請求項9記載の積層型光学部材。
  11. 前記第1光学部材または前記第2光学部材に対して前記第2光学部材側または前記第1光学部材側とは反対側に配されて前記第1光学部材または前記第2光学部材との間に間隔を空けた形で重なって配される第3光学部材と、
    前記第1光学部材または前記第2光学部材と前記第3光学部材との間に介在してその間隔を保持するとともにその間に第2の空気層を形成する第2のスペーサであって、前記第1光学部材または前記第3光学部材の板面に沿って線状に構成され、その線軸が前記画素の配列方向に対して3°以上傾くとともに前記スペーサの前記線軸に対しても3°以上傾く形で配される第2のスペーサと、を備える請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の照明装置。
  12. 請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の積層型光学部材と、積層型光学部材に光を照射する光源と、を備える照明装置。
  13. 請求項12記載の照明装置と、前記照明装置から照射される光を利用して画像を表示するための前記画素を有する表示パネルと、を備える表示装置。
  14. 前記表示パネルは、前記第1光学部材を構成している請求項13記載の表示装置。
  15. 請求項13または請求項14記載の表示装置を備えるテレビ受信装置。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107003559B (zh) * 2014-11-26 2020-07-28 堺显示器制品株式会社 显示装置
US11378253B2 (en) * 2016-06-28 2022-07-05 Arcsoft Corporation Limited Display with fingerprint detecting sensor below display panel
DE112018002237B4 (de) 2017-04-26 2024-06-20 Nichia Corporation Hintergrundbeleuchtung
WO2018230595A1 (ja) 2017-06-14 2018-12-20 富士フイルム株式会社 組成物、膜、レンズ、固体撮像素子、化合物
KR102398578B1 (ko) * 2017-12-04 2022-05-16 아크소프트 코포레이션 리미티드 지문인식 기능을 구비한 디스플레이
KR102399433B1 (ko) 2017-12-06 2022-05-19 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시장치
USD1008266S1 (en) * 2018-05-15 2023-12-19 Guangzhou Shiyuan Electronics Co., Ltd. Smart interactive display board
WO2020054602A1 (ja) * 2018-09-13 2020-03-19 ミネベアミツミ株式会社 面状照明装置
CN110174802A (zh) 2019-06-03 2019-08-27 惠州市华星光电技术有限公司 一种量子点led背光源及其制备方法
CN213513426U (zh) * 2020-11-10 2021-06-22 欧普照明股份有限公司 光学器件及照明灯具

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009075366A (ja) * 2007-09-20 2009-04-09 Toppan Printing Co Ltd 光学シート、バックライトユニット及び表示装置
JP2009150981A (ja) * 2007-12-19 2009-07-09 Toppan Printing Co Ltd 光学シート、バックライトユニット及びディスプレイ装置
JP2010122707A (ja) * 2010-01-22 2010-06-03 Nitto Denko Corp 光学フィルム
JP2013011667A (ja) * 2011-06-28 2013-01-17 Dainippon Printing Co Ltd 光学シート、面光源装置、及び画像表示装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6738051B2 (en) * 2001-04-06 2004-05-18 3M Innovative Properties Company Frontlit illuminated touch panel
US20050069678A1 (en) * 2003-09-25 2005-03-31 General Electric Company Joined multi functional optical device
US7319561B2 (en) * 2004-12-27 2008-01-15 Nippon Sheet Glass Company, Limited Stereoimage formation apparatus and stereoimage display unit
US20090075366A1 (en) * 2005-05-17 2009-03-19 Kuraray Co., Ltd. Cell culture chamber
KR20080042908A (ko) 2005-08-30 2008-05-15 미츠비시 레이온 가부시키가이샤 광편향 시트와 그 제조 방법
US8132231B2 (en) * 2007-12-06 2012-03-06 International Business Machines Corporation Managing user access entitlements to information technology resources
JP2009211377A (ja) 2008-03-04 2009-09-17 Nec Lcd Technologies Ltd タッチパネル、液晶表示装置、及びそれらの製造方法
JP5040760B2 (ja) 2008-03-24 2012-10-03 ソニー株式会社 画像処理装置、撮像装置、表示制御方法およびプログラム
JP2009229877A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Sumitomo Chemical Co Ltd 集光層付き光拡散板
US9638840B2 (en) * 2011-05-13 2017-05-02 Sharp Kabushiki Kaisha Light diffusion member, method for producing same, and display device
KR20130039463A (ko) 2011-10-12 2013-04-22 글로텍 주식회사 백라이트유니트용 복합시트 및 그 제조 방법
KR101269190B1 (ko) * 2012-05-10 2013-05-30 주식회사 엘엠에스 광학시트유닛
US9632357B2 (en) * 2012-07-17 2017-04-25 Lg Electronics Inc. Display device
CN104460108B (zh) * 2013-09-22 2017-03-08 纬创资通股份有限公司 背光模块
KR102136203B1 (ko) * 2014-02-03 2020-08-14 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
JP6021967B2 (ja) * 2014-04-21 2016-11-09 キヤノン株式会社 光源装置及び画像表示装置
KR102227691B1 (ko) * 2014-09-30 2021-03-12 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009075366A (ja) * 2007-09-20 2009-04-09 Toppan Printing Co Ltd 光学シート、バックライトユニット及び表示装置
JP2009150981A (ja) * 2007-12-19 2009-07-09 Toppan Printing Co Ltd 光学シート、バックライトユニット及びディスプレイ装置
JP2010122707A (ja) * 2010-01-22 2010-06-03 Nitto Denko Corp 光学フィルム
JP2013011667A (ja) * 2011-06-28 2013-01-17 Dainippon Printing Co Ltd 光学シート、面光源装置、及び画像表示装置

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