WO2015016127A1 - 光拡散部材及びその製造方法、並びに表示装置 - Google Patents
光拡散部材及びその製造方法、並びに表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2015016127A1 WO2015016127A1 PCT/JP2014/069549 JP2014069549W WO2015016127A1 WO 2015016127 A1 WO2015016127 A1 WO 2015016127A1 JP 2014069549 W JP2014069549 W JP 2014069549W WO 2015016127 A1 WO2015016127 A1 WO 2015016127A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- light
- layer
- light diffusing
- base material
- liquid crystal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133504—Diffusing, scattering, diffracting elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/11—Anti-reflection coatings
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
- G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
- G02B5/021—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
- G02B5/0231—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures the surface having microprismatic or micropyramidal shape
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
- G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
- G02B5/0236—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element
- G02B5/0242—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element by means of dispersed particles
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
- G02B5/0268—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the fabrication or manufacturing method
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
- G02B5/0273—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
- G02B5/0278—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in transmission
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
- G02B5/0273—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
- G02B5/0294—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use adapted to provide an additional optical effect, e.g. anti-reflection or filter
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/22—Absorbing filters
- G02B5/226—Glass filters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133502—Antiglare, refractive index matching layers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
- G02B6/0051—Diffusing sheet or layer
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133524—Light-guides, e.g. fibre-optic bundles, louvered or jalousie light-guides
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/13356—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements
- G02F1/133562—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements on the viewer side
Definitions
- the present invention relates to a light diffusing member, a manufacturing method thereof, and a display device.
- This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2013-157793 for which it applied to Japan on July 30, 2013, and uses the content here.
- the liquid crystal display device is widely used as a display of a portable electronic device such as a mobile phone, a television, a personal computer, or the like.
- the liquid crystal display device is generally excellent in visibility from the front side, but generally has a characteristic that a viewing angle is narrow. For this reason, in the liquid crystal display device, various devices for widening the viewing angle have been conventionally performed.
- a light diffusing member is arranged on the viewing side of the liquid crystal panel (display body), and light emitted from the viewing side of the liquid crystal panel is diffused using the light diffusing member. .
- a transparent base material, a light diffusing portion having a tapered side surface formed on one surface of the transparent base material, and a light diffusing member forming region on one surface of the transparent base material are formed in a region other than the region.
- formed is disclosed.
- the light diffusing portion is formed by patterning a transparent negative resist by irradiating ultraviolet light (UV light) from the transparent substrate side and functioning the light shielding portion as a mask.
- the light diffusing member in order to improve the antiglare property on the viewing side of the liquid crystal panel, it is desirable to form an antiglare layer (antiglare layer) on the surface opposite to the one surface of the transparent substrate.
- an antiglare layer antiglare layer
- the transparent negative resist is irradiated with the UV light diffused by the antiglare layer in the step of patterning the above-described light diffusion portion by irradiation with UV light. For this reason, the taper angle of the side surface provided to the light diffusion portion changes due to the difference in diffusion of UV light by the antiglare layer.
- the taper angle of the side surface imparted to the light diffusion portion is also small. Moreover, if there is variation in the diffusion of UV light within the surface of the antiglare layer, a partial difference occurs in the taper angle of the side surface imparted to the light diffusion portion. In this case, unevenness occurs in the viewing angle characteristics after being bonded to the liquid crystal panel.
- One aspect of the present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and in a light diffusion member with an antiglare layer, it is possible to maintain in-plane uniformity of the light diffusion function. It is an object of the present invention to provide a light diffusing member, a manufacturing method thereof, and a display device including such a light diffusing member with an antiglare layer.
- the light diffusing member in one aspect of the present invention includes a base material having light permeability, a light diffusing portion formed on one surface of the base material at a predetermined height, and the surface of the base material.
- a light shielding layer formed in a region other than the light diffusion portion with a thickness smaller than the height of the light diffusion portion, and an antiglare layer formed on the other surface of the base material, and the light diffusion portion is A light emitting end face that is in contact with the base material, a light incident end face that is opposed to the light emitting end face and has an area larger than the area of the light emitting end face, and is formed between the light emitting end face and the light incident end face.
- the antiglare layer includes a binder layer and a plurality of light diffusion particles arranged in a dispersed manner in the binder layer.
- an average value of the center-to-center distances of any adjacent light diffusing particles among the light diffusing particles is D AVE, and any adjacent ones among the light diffusing portions.
- the average distance between the centers of the light diffusion portions is d AVE
- the angle formed by the side surface with respect to the light incident end surface is ⁇
- the thickness of the substrate is T
- the light diffusing member according to (1) or (2) may be configured such that the light diffusing particles are partially exposed from the surface of the binder layer.
- the light diffusing member according to (1) or (2) may be configured such that the light diffusing particles are arranged in an embedded state in the binder layer.
- the base material includes one side base material forming the one surface and the other side base material forming the other surface.
- the one side base material and the other side base material may be bonded via an adhesive layer.
- the light diffusing portion is arranged in a plurality of regions in the region where the light shielding layer is formed. It may be a structure.
- the light shielding layer is arranged in a plurality of regions in a region where the light diffusing portion is formed. It may be a structure.
- a light-shielding layer patterned in a predetermined shape and a surface on which the light-shielding layer is formed are covered on one surface of a light-transmitting substrate.
- a light diffusing member formed with a photosensitive resin layer and formed on the other surface of the base material with an antiglare layer comprising a binder layer and a plurality of light diffusing particles arranged dispersed in the binder layer The intermediate layer of the light diffusing member is irradiated with exposure light from the surface side on which the antiglare layer is formed, and the photosensitive resin layer is selectively used with the light shielding layer as a mask.
- a light incident end surface, the light emitting end surface, and the light incident end surface. And forming a light diffusing portion containing a formed side, to.
- the substrate sheet is conveyed while a long substrate sheet having the antiglare layer formed in advance on the other surface of the substrate is conveyed.
- the method of performing the process in each of the above steps may be used.
- the display device is provided on the viewing side of the display body and the viewing side of the display body, and emits light in a state where the angular distribution of light incident from the display body is wider than before incidence.
- the light diffusing member with the antiglare layer capable of maintaining the in-plane uniformity of the light diffusing function, the manufacturing method thereof, and the It is possible to provide a display device including such a light diffusion member with an antiglare layer.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device shown as a first embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows schematic structure of the liquid crystal panel with which a liquid crystal display device is provided. It is a perspective view which shows schematic structure of the light-diffusion member with an anti-glare layer with which a liquid crystal display device is provided. It is a schematic block diagram of the light-diffusion member with which the light-diffusion member with an anti-glare layer is provided. It is a figure for demonstrating the design conditions of a light-diffusion member similarly. It is a side view which shows an example of the manufacturing apparatus of a light-diffusion member equally.
- FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the liquid crystal display device 1.
- the liquid crystal display device 1 includes a backlight 2, a first polarizing plate 3, a liquid crystal panel 4, a second polarizing plate 5, a light diffusion member 7, an antiglare layer (antiglare layer). Layer) 8.
- the backlight 2, the first polarizing plate 3, the liquid crystal panel 4, and the second polarizing plate 5 constitute a liquid crystal display body 6.
- the light diffusing member 7 and the antiglare layer 8 constitute a light diffusing member 100 with an antiglare layer.
- the side on which the light diffusing member 7 is disposed is referred to as the viewing side
- the side on which the backlight 2 is disposed is referred to as the back side.
- the x-axis indicates the horizontal direction of the screen of the liquid crystal panel 4
- the y-axis indicates the vertical direction of the screen of the liquid crystal panel 4
- the z-axis indicates the thickness direction of the liquid crystal panel 4.
- the backlight 2 includes a light source 36 made of, for example, a light emitting diode or a cold cathode tube, and a light guide 37 that emits light toward the liquid crystal panel 4 using internal reflection of light emitted from the light source 36.
- the light source 36 is disposed on the end face of the light guide 37 (referred to as an edge light type). Further, the light source 36 may be configured to be disposed directly under the light guide 37 (referred to as a direct type).
- the light guide 37 has a function of guiding light emitted from the light source 36 to the liquid crystal panel 4.
- a resin material such as acrylic resin is used.
- the light incident on the end surface of the light guide 37 from the light source 36 propagates while being totally reflected inside the light guide 37 and is emitted from the upper surface (light emission surface) of the light guide 37 with a substantially uniform intensity.
- a scattering sheet and a prism sheet are disposed on the upper surface of the light guide 37.
- the light emitted from the upper surface of the light guide 37 is scattered by the scattering sheet, then condensed by the prism sheet, and is emitted after being substantially parallelized.
- the prism sheet for example, BEF (trade name) manufactured by Sumitomo 3M is used.
- a backlight in which directivity is set moderately to some extent by controlling the light emission direction is suitably used as the backlight 2.
- the backlight 2 it does not necessarily prevent using what gave directionality (directional backlight).
- the first polarizing plate 3 functions as a polarizer and is disposed between the backlight 2 and the liquid crystal panel 4.
- the second polarizing plate 5 functions as an analyzer and is disposed between the liquid crystal panel 4 and the light diffusion member 7.
- the liquid crystal panel 4 is, for example, a transmissive liquid crystal panel. Further, the liquid crystal panel 4 is not limited to the transmissive type, and may be a transflective type (transmissive / reflective type) or a reflective type liquid crystal panel.
- the liquid crystal panel 4 is an active matrix liquid crystal panel, and includes a thin film transistor (TFT: Thin Film Transistor) as a switching element for switching the operation of each pixel.
- TFT Thin Film Transistor
- the liquid crystal panel 4 is not limited to the active matrix type, and may be a simple matrix type liquid crystal panel that does not include a switching element.
- the light diffusing member 7 expands the viewing angle by diffusing light emitted from the viewing side of the liquid crystal panel 4 (viewing angle widening film).
- the antiglare layer 8 is for improving the antiglare property on the viewing side of the liquid crystal panel 4, and is provided on the viewing side of the light diffusion member 7.
- the light emitted from the backlight 2 is modulated by the liquid crystal panel 4, and a predetermined image, characters, or the like is displayed by the modulated light. Further, when the light emitted from the liquid crystal panel 4 passes through the light diffusing member 7 and is emitted, the angular distribution of the emitted light becomes wider than before entering the light diffusing member 7. Thereby, the observer can visually recognize the display with a wide viewing angle. Further, by suppressing reflection of external light incident on the liquid crystal panel 4 from the viewing side on the surface of the antiglare layer 8, it is possible to improve the visibility of display in a bright place.
- FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the liquid crystal panel 4.
- the liquid crystal panel 4 includes a TFT substrate (also referred to as an element substrate) 9, a color filter substrate (also referred to as a counter substrate) 10 disposed to face the TFT substrate 9, and a TFT substrate 9. And a liquid crystal layer 11 disposed between the color filter substrate 10 and the color filter substrate 10.
- a TFT substrate also referred to as an element substrate
- a color filter substrate also referred to as a counter substrate
- a liquid crystal layer 11 disposed between the color filter substrate 10 and the color filter substrate 10.
- the liquid crystal layer 11 seals the periphery between the TFT substrate 9 and the color filter substrate 10 with a seal member (not shown), and injects liquid crystal therebetween, thereby the TFT substrate 9 and the color filter substrate 10. Is sandwiched between.
- a spherical spacer 12 is disposed between the TFT substrate 9 and the color filter substrate 10 in order to keep the distance therebetween constant.
- the liquid crystal panel 4 of the present embodiment performs display in, for example, a VA (Vertical Alignment) mode, and the liquid crystal layer 11 is a vertically aligned liquid crystal having a negative dielectric anisotropy.
- the display mode is not limited to the VA mode, and for example, a TN (Twisted Nematic) mode, a STN (Super Twisted Nematic) mode, an IPS (In-Plane Switching) mode, or the like can be used.
- the TFT substrate 9 has a plurality of pixels (not shown), which are the minimum unit areas for display, arranged in a matrix.
- a plurality of source bus lines (not shown) are formed on the TFT substrate 9 so as to extend in parallel with each other, and a plurality of gate bus lines (not shown) extend in parallel with each other. And formed so as to be orthogonal to the plurality of source bus lines. Therefore, on the TFT substrate 9, a plurality of source bus lines and a plurality of gate bus lines are formed in a lattice pattern, and a rectangular region partitioned by adjacent source bus lines and adjacent gate bus lines is one. One pixel.
- the source bus line is connected to the source electrode of the TFT described later, and the gate bus line is connected to the gate electrode of the TFT.
- a TFT 19 having a semiconductor layer 15, a gate electrode 16, a source electrode 17, a drain electrode 18 and the like is formed on the surface of the transparent substrate 14 constituting the TFT substrate 9 on the liquid crystal layer 11 side.
- the transparent substrate 14 for example, a glass substrate can be used.
- a semiconductor material such as CGS (Continuous Grain Silicon), LPS (Low-temperature Poly-Silicon), ⁇ -Si (Amorphous Silicon) is used.
- a semiconductor layer 15 made of is formed.
- a gate insulating film 20 is formed on the transparent substrate 14 so as to cover the semiconductor layer 15.
- a material of the gate insulating film 20 for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a laminated film thereof is used.
- a gate electrode 16 is formed on the gate insulating film 20 so as to face the semiconductor layer 15.
- a laminated film of W (tungsten) / TaN (tantalum nitride), Mo (molybdenum), Ti (titanium), Al (aluminum), or the like is used.
- a first interlayer insulating film 21 is formed on the gate insulating film 20 so as to cover the gate electrode 16.
- the material of the first interlayer insulating film 21 for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a laminated film thereof is used.
- a source electrode 17 and a drain electrode 18 are formed on the first interlayer insulating film 21.
- the source electrode 17 is connected to the source region of the semiconductor layer 15 through a contact hole 22 that penetrates the first interlayer insulating film 21 and the gate insulating film 20.
- the drain electrode 18 is connected to the drain region of the semiconductor layer 15 through a contact hole 23 that penetrates the first interlayer insulating film 21 and the gate insulating film 20.
- the same conductive material as that for the gate electrode 16 is used.
- a second interlayer insulating film 24 is formed on the first interlayer insulating film 21 so as to cover the source electrode 17 and the drain electrode 18.
- the same material as the first interlayer insulating film 21 described above or an organic insulating material is used.
- a pixel electrode 25 is formed on the second interlayer insulating film 24.
- the pixel electrode 25 is connected to the drain electrode 18 through a contact hole 26 that penetrates the second interlayer insulating film 24. That is, the pixel electrode 25 is connected to the drain region of the semiconductor layer 15 using the drain electrode 18 as a relay electrode.
- a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide) is used.
- an alignment film 27 is formed over the entire surface so as to cover the pixel electrode 25.
- This alignment film 27 has an alignment regulating force for vertically aligning liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer 11.
- the form of the TFT may be a top gate TFT shown in FIG. 2 or a bottom gate TFT.
- a black matrix 30, a color filter 31, a planarizing layer 32, a counter electrode 33, and an alignment film 34 are sequentially formed on the surface of the transparent substrate 29 constituting the color filter substrate 10 on the liquid crystal layer 11 side.
- the black matrix 30 has a function of blocking light transmission in the inter-pixel region, and is a photo in which metal such as Cr (chromium) or Cr / Cr oxide multilayer film or carbon particles are dispersed in a photosensitive resin. It is made of resist.
- the color filter 31 includes dyes of red (R), green (G), and blue (B), and one pixel electrode 25 on the TFT substrate 9 is any one of R, G, and B. Two color filters 31 are arranged to face each other.
- the color filter 31 may have a multicolor configuration of three or more colors of R, G, and B.
- the flattening layer 32 is made of an insulating film that covers the black matrix 30 and the color filter 31, and has a function of smoothing and flattening a step formed by the black matrix 30 and the color filter 31.
- a counter electrode 33 is formed on the planarization layer 32. As the material of the counter electrode 33, a transparent conductive material similar to that of the pixel electrode 25 is used. In addition, an alignment film 34 having a vertical alignment regulating force is formed on the entire surface of the counter electrode 33.
- the TFT substrate 9 and the color filter substrate 10 are respectively produced. Thereafter, the surface of the TFT substrate 9 on which the TFT 19 is formed and the surface of the color filter substrate 10 on which the color filter 31 is formed are arranged to face each other, and the TFT substrate 9 and the color filter substrate 10 are sealed. Paste through. Thereafter, liquid crystal is injected into a space surrounded by the TFT substrate 9, the color filter substrate 10, and the seal member. And the 1st polarizing plate 3 and the 2nd polarizing plate 5 are each bonded together on both surfaces of the liquid crystal panel 4 produced in this way using an optical adhesive agent.
- the liquid crystal display body 6 is manufactured through the above processes.
- FIG. 3 is a perspective view of the light diffusing member 100 with the antiglare layer as viewed from the viewing side.
- FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the light diffusing member 7.
- the upper left side in FIG. 4 shows a plan view of the light diffusing member 7.
- the lower left side in FIG. 4 shows a cross-sectional view along the line AA in the plan view of the upper left side.
- the upper right side in FIG. 4 shows a cross-sectional view along the line BB in the plan view of the upper left side.
- the light diffusion member 100 with the antiglare layer is formed by integrally forming the light diffusion member 7 and the antiglare layer 8.
- the light diffusing member 7 includes a light-transmitting base material 39, a light diffusing portion 40 formed on one surface of the base material 39 (a surface opposite to the viewing side), and a light shielding layer (light absorbing portion) 41.
- the light-shielding layer 41 is separated into a plurality of regions and arranged in a region where the light diffusion portion 40 is formed.
- the base material 39 for example, a transparent resin film such as a triacetyl cellulose (TAC) film, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyethylene naphthalate (PEN), or polyethersulfone (PES) film is used.
- TAC triacetyl cellulose
- PET polyethylene terephthalate
- PC polycarbonate
- PEN polyethylene naphthalate
- PES polyethersulfone
- the base material 39 is a base for later forming the light shielding layer 41 and the light diffusing portion 40 in the manufacturing process described later, and needs to have heat resistance and mechanical strength in a heat treatment step during the manufacturing process. There is. Therefore, as the base material 39, a glass base material or the like may be used in addition to the resin base material. However, the thickness of the base material 39 is preferably as thin as possible without impairing the heat resistance and mechanical strength.
- the thickness of the base material 39 is increased, there is a possibility that display blur may occur.
- a transparent resin film having a thickness of 100 ⁇ m is used as an example of the base material 39.
- the total light transmittance of the substrate 39 is preferably 90% or more in accordance with JIS K7361-1. By setting the total light transmittance to 90% or more, sufficient transparency can be obtained.
- the light diffusing unit 40 is made of an organic material having light transmissivity and photosensitivity such as acrylic resin or epoxy resin.
- the total light transmittance of the light diffusing section 40 is preferably 90% or more as defined in JIS K7361-1. When the total light transmittance is 90% or more, sufficient transparency can be obtained.
- the light diffusing unit 40 has a light emitting end surface 40a, a light incident end surface 40b, and a side surface 40c.
- the light emission end surface 40 a is a surface in contact with the base material 39.
- the light incident end surface 40b is a surface facing the light emitting end surface 40a.
- the side surface 40c is a surface formed between the light emitting end surface 40a and the light incident end surface 40b.
- the area of the light incident end face 40b is larger than the area of the light emitting end face 40a. That is, the area of the horizontal cross section of the light diffusing portion 40 gradually increases from the base material 39 side to the side opposite to the base material 39. Therefore, the side surface 40c of the light diffusing portion 40 is an inclined surface inclined in a reverse taper shape from the base material 39 side toward the side opposite to the base material 39.
- the light diffusion part 40 is a part that contributes to the transmission of light in the light diffusion member 7. That is, the light incident from the light incident end face 40b of the light diffusing portion 40 is totally reflected by the side surface 40c of the light diffusing portion 40 and guided in a state of being substantially confined inside the light diffusing portion 40, and the light exit end face. Injected from 40a.
- the angle formed by the side surface 40 with respect to the light incident end surface 40b (hereinafter referred to as a taper angle) is preferably 75 ° to 85 °.
- the taper angle of the side surface 40c is 85 °.
- the taper angle of the side surface 40c is not particularly limited as long as it is an angle capable of sufficiently diffusing incident light when emitted from the light diffusion member 7.
- the taper angle of the side surface 40c is constant.
- the height from the light incident end surface 40 b to the light emitting end surface 40 a of the light diffusion portion 40 is set to be larger than the layer thickness of the light shielding layer 41.
- the layer thickness of the light shielding layer 41 is about 150 nm as an example.
- the height from the light incident end surface 40b of the light diffusing portion 40 to the light emitting end surface 40a is, for example, about 20 ⁇ m.
- the light shielding layer 41 is randomly arranged as viewed from the normal direction of the main surface of the base material 39.
- the light shielding layer 41 is made of, for example, a black resin containing carbon, an organic material having light absorption and photosensitivity such as black resist and black ink.
- a metal film such as Cr (chromium) or a Cr / Cr oxide multilayer film may be used.
- the light diffusion member 7 has a plurality of hollow portions 42.
- the hollow portion 42 is a portion surrounded by the side surface 40 c of the light diffusing portion 40 and the light shielding layer 41, and air exists in the hollow portion 42.
- the light diffusing part 40 is continuously provided in a part other than the plurality of hollow parts 42.
- the refractive index of the base material 39 and the refractive index of the light diffusing portion 40 are substantially equal.
- the reason is as follows. For example, consider a case where the refractive index of the base material 39 and the refractive index of the light diffusing portion 40 are greatly different. In this case, when light incident from the light incident end surface 40 b is emitted from the light emitting end surface 40 a, unnecessary light refraction or reflection may occur at the interface between the light diffusion portion 40 and the base material 39. In this case, there is a possibility that problems such as failure to obtain a desired viewing angle and a decrease in the amount of emitted light may occur.
- the light diffusion portion 40 is formed of, for example, a transparent acrylic resin
- the side surface 40c of the light diffusion portion 40 is an interface between the transparent acrylic resin and air.
- the hollow portion 42 may be filled with another low refractive index material.
- the difference in the refractive index at the interface between the inside and the outside of the light diffusing unit 40 is maximized when air is present rather than when any low refractive index material is present outside. Therefore, from Snell's law, in the configuration of the present embodiment, the critical angle is the smallest, and the incident angle range in which light is totally reflected by the side surface 40c of the light diffusing unit 40 is the widest. As a result, light loss is further suppressed, and high luminance can be obtained.
- the plurality of light shielding layers 41 are provided scattered on one surface of the base material 39.
- the planar shape of the light shielding layer 41 as viewed from the normal direction of the substrate 39 is an elongated ellipse. Further, a portion corresponding to the lower side of the light shielding layer 41 is an elliptic frustum-shaped hollow portion 42.
- the light shielding layer 41 has a major axis and a minor axis.
- the long axis is the longest axis in the planar shape of the light shielding layer 41 viewed from the normal direction of the base material 39.
- the short axis is the shortest axis in the planar shape of the light shielding layer 41 as viewed from the normal direction of the substrate 39.
- the ratio of the length of the short axis to the length of the long axis in each light shielding layer 41 is substantially equal.
- the major axis direction of the ellipse that forms the planar shape of each light shielding layer 41 (hereinafter, sometimes referred to as the major axis direction of the light shielding layer) is generally aligned in the X direction.
- the minor axis direction of the ellipse that forms the planar shape of each light shielding layer 41 (hereinafter sometimes referred to as the minor axis direction of the light shielding layer) is generally aligned in the Y direction.
- the ratio of the side surface 40c along the X direction in the side surface 40c of the light diffusing unit 40 is larger than the ratio of the side surface 40c along the Y direction. Therefore, the light Ly reflected by the side surface 40c along the X direction and diffused in the Y direction is larger than the light Lx reflected by the side surface 40c along the Y direction and diffused in the X direction. Therefore, the azimuthal direction in which the light diffusing member 9 has the strongest diffusivity is the Y direction, which is the minor axis direction of the light shielding layer 41.
- planar shape of the light shielding layer 41 may include a circular shape, a polygonal shape, a semicircular shape, and the like. Further, a part of the light shielding layer 41 may be formed to overlap.
- the antiglare layer 8 is roughly provided with a binder layer 61 and a plurality of light diffusion particles 62 dispersed and arranged in the binder layer 61.
- the binder layer 61 is formed by applying an antiglare layer material to the other surface of the base material 39.
- an antiglare layer material for example, a transparent resin material such as polymethyl methacrylate resin (PMMA) or polyethylene terephthalate (PET) can be used.
- PMMA polymethyl methacrylate resin
- PET polyethylene terephthalate
- the light diffusion particles 62 are made of, for example, inorganic oxide particles such as silicon oxide (SiO 2 ) and titanium oxide (TiO 2 ), and transparent resin particles such as polymethyl methacrylate resin (PMMA).
- the average particle diameter of the light diffusing particles 62 is about 5 to 30 ⁇ m.
- the plurality of light diffusion particles 62 are dispersed and arranged in a state of being partially exposed from the surface of the binder layer 61.
- the light diffusion member 100 with the antiglare layer having the above-described configuration is disposed on the viewing side of the liquid crystal display body 6 as shown in FIG. That is, the light diffusion portion 40 is bonded to the second polarizing plate 5 through the adhesive layer 43 with the antiglare layer 8 on the outermost surface facing the viewing side.
- the average distance between the centers of any adjacent light diffusing particles 62 among the light diffusing particles 62 is shown.
- the value is D AVE
- the average value of the center-to-center distances of any adjacent light diffusing units 40 among the light diffusing units 40 is d AVE
- the angle (taper angle) formed by the side surface 40c with respect to the light incident end surface 40b is ⁇
- the antiglare layer 9 of this embodiment satisfies the relationship of the following formula (1).
- FIG. 5A is a plan view of the light diffusing member 100 with the antiglare layer as viewed from the antiglare layer 8 side.
- FIG. 5B is a longitudinal sectional view of the light diffusing member 100 with the antiglare layer.
- FIG. 5C is a distribution diagram showing the distance and height on the straight line L of the light diffusing particles 62.
- FIG. 5D is a distribution diagram showing the distance and height on the straight line L of the light diffusing unit 40.
- d AVE the cross-sectional profile of the light diffusing particles 62 located on the straight line L when an arbitrary straight line L is drawn in the plane of the light diffusion member 100 with the antiglare layer is measured. Then, from the measured cross-sectional profile, an average value of the inter-peak distances d1, d2,..., Dn (n represents an integer) of the height of the light diffusion particle 62 on the straight line L is obtained, and the obtained value. Is d AVE .
- the number n of the light diffusing particles 62 measured on the straight line L is 100 or more (n ⁇ 100).
- D AVE the same method as d AVE , that is, the cross section of the light diffusion portion 40 positioned on the straight line L when an arbitrary straight line L is drawn in the plane of the light diffusion member 100 with the antiglare layer. Measure the profile. Then, an average value of peak-to-peak distances D1, D2,..., Dm (m represents an integer) on the straight line L of the light diffusing unit 40 is obtained from the measured cross-sectional profile, and this obtained value is obtained. Is d AVE . Further, the number m of the light diffusion units 40 measured on the straight line L is 100 or more (m ⁇ 100).
- the average pitch d AVE of the light diffusing particles 62 in the antiglare layer 8 the taper of the side surface 40c of the average pitch D AVE, the thickness T and the light diffusing portion 40 of the substrate 39 of the light diffusing portion 40 This shows the relationship with the angle ⁇ .
- the taper angle ⁇ of the side surface 40c of the light diffusion portion 40 it is necessary to increase the density of the light diffusion particles 62 to some extent.
- the above formula (1) represents a relationship that satisfies such a condition.
- the light diffusion member 100 with the antiglare layer in the case where the above formula (1) is satisfied, in the light diffusion member 100 with the antiglare layer, it is possible to maintain the in-plane uniformity of the light diffusion function while maintaining the above-mentioned sticking prevention property. is there. That is, in the light diffusion member 100 with the antiglare layer, in the step of forming the light diffusion portion 40 by exposing the dry film resist (photosensitive resin layer) using the light shielding layer 41 described later as a mask, The exposure light diffused by the light diffusion particles 62 can be irradiated to the dry film resist. And when satisfy
- the variation in the taper angle ⁇ of the side surface 40c applied to the light diffusion portion 40 can be suppressed to a low level. Therefore, in this light-diffusion member 100 with an anti-glare layer, it is possible to reduce the occurrence of unevenness in viewing angle characteristics when bonded to the liquid crystal panel 4.
- one planar shape of the light shielding layer is an ellipse
- the length of the light shielding layer in the major axis direction is 20 ⁇ m
- the length in the minor axis direction is 10 ⁇ m
- a light diffusing member with an antiglare layer having an in-plane coverage of 30% a taper angle ⁇ of the side surface of the light diffusing portion of 85 °
- a base material thickness T of 80 ⁇ m is bonded
- the average pitch d AVE of the light shielding layers was about 17 ⁇ m.
- an antiglare layer having an average particle diameter of 10 ⁇ m and an average pitch of 17 ⁇ m, which is the same as that of the light shielding layer.
- the light diffusing member 100 with the antiglare layer is disposed on the viewing side of the liquid crystal display body 6, thereby diffusing the light emitted from the viewing side of the liquid crystal display body 6, while viewing angle. Can be enlarged. Moreover, since the illumination light from the backlight 2 is further diffused by the light diffusion particles 62 of the antiglare layer 8 after being diffused by the light diffusion portion 40, there is an effect that the viewing angle characteristics are further improved. Moreover, it is possible to improve the visibility of the display in a bright place by suppressing the reflection of the external light incident on the liquid crystal display body 6 from the viewing side on the surface of the antiglare layer 8.
- FIG. 6 is a side view showing the configuration of the manufacturing apparatus 50 for the light diffusing member 100 with the antiglare layer.
- FIG. 7 is a flowchart showing a manufacturing process of the light diffusing member 100 with the antiglare layer.
- the manufacturing apparatus 50 conveys a long base sheet 39 ⁇ / b> A in which the antiglare layer 8 is previously formed on the other surface of the base 39 by a roll-to-roll (RtoR), Various processes are performed.
- RtoR roll-to-roll
- sticking of the base sheet 39A wound up in a roll shape can be prevented by using the base 39 on which the antiglare layer 8 is formed in advance.
- the manufacturing apparatus 50 uses a printing method instead of the photolithography method using the photomask 45 for forming the light shielding layer 41.
- the feeding roller 51 for feeding the base sheet 39A is provided on one end side, and the winding roller 52 for winding the base sheet 39A is provided on the other end side.
- the base sheet 39A is transported (moved) toward the 52 side.
- a printing device 53, a bonding device 54, an exposure device 55, a developing device 56, and a drying device are arranged in the middle of the conveyance direction of the base sheet 39A from the sending roller 51 side to the winding roller 52 side.
- 57 and a curing device 58 are sequentially arranged.
- the printing device 53 forms a plurality of light shielding layers 41 on the base sheet 39A by gravure printing.
- the bonding apparatus 54 bonds a negative dry film resist (photosensitive resin layer) DFR on the base sheet 39A on which the plurality of light shielding layers 41 are formed.
- the exposure device 55 irradiates the exposure light F from the base material sheet 39A side to expose the dry film resist DFR.
- the developing device 56 develops the dry film resist DFR after exposure with the developer DL.
- the drying device 57 performs drying (post-baking) of the base sheet 39A on which the light diffusion portion 40 made of the dry film resist DFR after development is formed.
- the curing device 53 irradiates the base sheet 39 ⁇ / b> A on which the light diffusing unit 40 is formed with ultraviolet light (UV light) F ′ to cure (post-cure) the light diffusing unit 40.
- step S1 shown in FIG. 7 a plurality of light shielding layers 41 are formed on one surface of the base sheet 39A by gravure printing. .
- the light shielding layer 41 becomes a light shielding layer 41 while rotating the printing roller 53 a included in the printing device 53 on the surface of the base material sheet 39 ⁇ / b> A in the same direction as the transport direction of the base material sheet 39 ⁇ / b> A. Transfer the layer material.
- the some light shielding layer 41 can be collectively formed in one surface of 39 A of base material sheets.
- the planar shape of the light shielding layer 41 is elliptical, and the thickness of the light shielding layer 41 is 150 nm. Further, in the region other than the light shielding layer 41, an opening 41a corresponding to the formation region of the light diffusion portion 40 in the next process is formed.
- the arrangement of the intervals (pitch) between the adjacent light shielding layers 41 is neither regular nor periodic.
- the interval (pitch) between the light shielding layers 41 is preferably smaller than the interval (pitch, for example, 150 ⁇ m) between the pixels of the liquid crystal panel 2. Thereby, at least one light shielding layer 41 is formed in the pixel. Therefore, for example, when combined with a liquid crystal panel having a small pixel pitch used for a mobile device or the like, a wide viewing angle can be achieved.
- the light shielding layer 41 was formed using gravure printing, you may use not only this but gravure offset printing.
- the light shielding layer 41 may be formed by a photolithography method using a black negative resist. In this case, if a photomask in which the opening pattern and the light shielding pattern are reversed is used, a positive resist having a light absorption property can also be used.
- the light shielding layer 41 may be directly formed using a vapor deposition method, an inkjet method, or the like.
- a dry film resist DFR is bonded onto the base sheet 39A on which the plurality of light shielding layers 41 are formed.
- the dry film resist DFR is sent out from the feeding roller 54 a included in the bonding device 54, and the bonding roller 54 b is rotated in the same direction as the conveyance direction of the base sheet 39 ⁇ / b> A,
- a dry film resist DFR having a thickness of about 20 ⁇ m is bonded.
- a plurality of light shielding layers 41 and a dry film resist (photosensitive resin layer) DFR covering the surface on which the light shielding layers 41 are formed are formed on one surface of the base material sheet 39A (base material 39).
- An intermediate 100A in which the antiglare layer 8 is formed on the other surface of the sheet 39A (base material 39) can be obtained.
- step S3 shown in FIG. 7 the dry film resist DFR of the intermediate 100A is exposed.
- exposure light F emitted from a plurality of light sources 55a included in the exposure device 55 is irradiated from the antiglare layer 8 side of the base sheet 39A.
- the dry film resist DFR can be exposed using the light shielding layer 41 as a mask.
- ultraviolet light UV light
- exposure was performed using a mixed line of i-line having a wavelength of 365 nm, h-line having a wavelength of 404 nm, and g-line having a wavelength of 436 nm.
- the exposure amount was 500 mJ / cm 2 .
- the exposure light F suitable for exposing the dry film resist DFR can be obtained by diffusing the exposure light F by the light diffusion particles 62 of the antiglare layer 8.
- the dry film resist DFR is exposed radially so as to spread outward from the non-formation region (opening 41a) of the light shielding layer 41 by the diffused exposure light F.
- the spread angle of the exposure light F can be made uniform within the surface of the antiglare layer 8, the variation in the taper angle ⁇ of the side surface 40c applied to the light diffusion portion 40 can be suppressed low.
- strength of the exposure light F may change, for example, the intensity
- the emission angle of the exposure light F may gradually change as the base sheet 39A advances.
- the exposure light F may be light obtained by diffusing parallel light with a diffusion plate. Accordingly, the taper angle ⁇ of the side surface 40c of the light diffusing unit 40 can be controlled to a desired angle.
- step S4 shown in FIG. 7 the exposed dry film resist DFR is developed. Specifically, as shown in FIG. 6, the developing device 56 applies the developer DL to the dry film resist DFR after exposure. Thereby, the unexposed part of the dry film resist DFR is removed, and the light diffusion part 40 is formed on one surface of the base sheet 39A.
- step S5 shown in FIG. 7 the base sheet 39A on which the light diffusion portion 40 is formed is dried (post-baked). Specifically, as shown in FIG. 6, the drying device 57 blows hot air H at 100 ° C. from the light diffusion portion 40 side of the base sheet 39 ⁇ / b> A to dry (post-bake) the light diffusion portion 40. In addition, about post-baking, you may dry by a hotplate and drying by infrared irradiation.
- step S6 shown in FIG. 7 the light diffusing unit 40 is cured (post-cure). Specifically, as illustrated in FIG. 6, ultraviolet light (UV light) F ′ emitted from a plurality of light sources 58 a included in the curing device 58 is irradiated from the light diffusion portion 40 side of the base sheet 39 ⁇ / b> A, and light diffusion is performed. The part 40 is cured. By passing through the above processes, the light-diffusion member 100 with an anti-glare layer can be obtained.
- UV light F ′ ultraviolet light
- F ′ ultraviolet light
- a plurality of light sources 58 a included in the curing device 58 is irradiated from the light diffusion portion 40 side of the base sheet 39 ⁇ / b> A, and light diffusion is performed.
- the part 40 is cured.
- the exposure light F diffused by the light diffusion particles 62 of the antiglare layer 8 can be irradiated to the dry film resist DFR. Further, the spread angle of the exposure light F can be made uniform within the surface of the antiglare layer 8. As a result, the variation in the taper angle ⁇ of the side surface 40c applied to the light diffusion portion 40 can be suppressed to a low level. Therefore, in the obtained light-diffusion member 100 with an anti-glare layer, it is possible to reduce the occurrence of unevenness in the viewing angle characteristics when bonded to the liquid crystal panel 4.
- the exposure light F is irradiated using the light shielding layer 41 as a mask, so that the light diffusing portion 40 is self-aligned at the position of the opening 41a of the light shielding layer 41. It is formed in an aligned (self-aligned) state.
- the light diffusing unit 40 and the light shielding layer 41 are in close contact with each other, so that no gap is formed between them, and the light transmittance can be reliably maintained.
- precise alignment work is unnecessary, the time required for manufacturing can be shortened.
- the base material sheet 39A was used.
- a step of forming the antiglare layer 8 on the other surface of the base sheet 39A may be separately provided while being conveyed by roll-to-roll (RtoR).
- a step of attaching an optical sheet to be the second polarizing plate 5 may be further provided on the light diffusion member 100 with the antiglare layer obtained through the above steps.
- the light-diffusion member 100 with a glare-proof layer and the 2nd polarizing plate 5 can also be formed integrally.
- the produced light diffusing member 100 with an antiglare layer is cut into a predetermined size according to the liquid crystal panel 4 and then bonded to the liquid crystal display body 6. That is, the light diffusing member 100 with the antiglare layer is bonded to the second polarizing plate 5 with the base material 39 facing the viewing side and the light diffusing portion 40 facing the second polarizing plate 5.
- the liquid crystal display device 1 can be manufactured through the steps as described above.
- FIG. 8A is a perspective view of the liquid crystal display device 201 as viewed from above.
- FIG. 8B is a perspective view of the liquid crystal display device 201 as viewed from below.
- the liquid crystal display device 201 shown in FIGS. 8A and 8B is similar to the liquid crystal display device 1 except that the light diffusion member 200 with the antiglare layer is different from the light diffusion member 100 with the antiglare layer. It has basically the same configuration. Therefore, in the following description, the configuration of the light diffusion member 200 with the antiglare layer will be described. Moreover, about the site
- FIG. 9A is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the light diffusion member 200 with the antiglare layer.
- FIG. 9B is a plan view of the light diffusion member 200 with the antiglare layer as viewed from the viewing side.
- FIG. 9C is a plan view of the light diffusion member 200 with the antiglare layer as seen from the back side.
- the x axis indicates the horizontal direction of the screen of the liquid crystal panel 4
- the y axis indicates the vertical direction of the screen of the liquid crystal panel 4
- the z axis indicates the liquid crystal display device.
- the thickness direction of 201 shall be shown.
- the light diffusion member 200 with the antiglare layer is formed by integrally forming the light diffusion member 207 and the antiglare layer 8.
- the light diffusing member 207 includes a light-transmitting base material 239, a plurality of light diffusing portions 240 formed on one surface of the base material 239 (the surface opposite to the viewing side), and a light shielding layer (light absorbing portion) 241. And the light diffusion portion 240 is arranged in a plurality of regions separately in the region where the light shielding layer 241 is formed. That is, the light diffusion member 200 with the antiglare layer has a configuration in which the formation regions of the light diffusion part 40 and the light shielding part 41 included in the light diffusion member 100 with the antiglare layer are reversed.
- the base material 239 for example, a transparent resin film such as a triacetyl cellulose (TAC) film, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyethylene naphthalate (PEN), or polyethersulfone (PES) film is used.
- TAC triacetyl cellulose
- PET polyethylene terephthalate
- PC polycarbonate
- PEN polyethylene naphthalate
- PES polyethersulfone
- the base material 239 serves as a base when a material for the light shielding layer 241 and the light diffusion portion 240 is applied later in the manufacturing process described later, and has heat resistance and mechanical strength in the heat treatment step during the manufacturing process. It is necessary to prepare. Therefore, the base material 239 may be a glass base material in addition to a resin base material. However, the thickness of the base material 239 is preferably as thin as possible without impairing heat resistance and mechanical strength.
- the reason is that there is a risk that display blur may occur as the thickness of the base material 239 increases.
- a transparent resin film having a thickness of 100 ⁇ m is used as an example of the substrate 239.
- the total light transmittance of the base material 239 is preferably 90% or more as defined in JIS K7361-1. By setting the total light transmittance to 90% or more, sufficient transparency can be obtained.
- the plurality of light diffusing portions 240 are portions that contribute to light transmission in the light diffusing member 207, and are arranged side by side as viewed from the normal direction of the main surface of the base member 239.
- the plurality of light diffusion portions 240 are made of an organic material having light transmissivity and photosensitivity such as acrylic resin and epoxy resin.
- the total light transmittance of the light diffusing unit 240 is preferably 90% or more in accordance with JIS K7361-1. By setting the total light transmittance to 90% or more, sufficient transparency can be obtained.
- Each light diffusion portion 240 has a circular shape in the horizontal cross section (xy cross section), the surface of the base material 239 side (referred to as a light exit end face) 240a is small, and the face opposite to the base material 239 (light incident end face) The area of 240b is large, and the area of the horizontal section gradually increases from the base material 239 side to the opposite side of the base material 239. Therefore, the light diffusing portion 240 has a truncated cone shape in which the side surface 240c is inclined in a reverse taper shape from the base material 239 side toward the side opposite to the base material 239.
- the inclination angle (angle formed by the light incident end surface 240b and the side surface 240c) of the side surface 240c of the light diffusing unit 240 is about 80 ° as an example.
- the inclination angle of the side surface 240c of the light diffusion portion 240 is not particularly limited as long as it is an angle capable of sufficiently diffusing incident light when emitted from the light diffusion member 207.
- the light shielding layer 241 shields (absorbs) light leaking from the side surface 240c of the light diffusing unit 240, and of the surface of the base 239 on which the light diffusing unit 240 is formed, It is continuously formed in a region other than the formation region.
- the light shielding layer 241 is made of an organic material having light absorption and photosensitivity such as a black resist.
- a metal film such as Cr (chromium) or a multilayer film of Cr and Cr oxide may be used for the light shielding layer 241.
- the layer thickness of the light shielding layer 241 is set to be smaller than the height from the light incident end surface 240b of the light diffusion portion 240 to the light emitting end surface 240a.
- the thickness of the light shielding layer 241 is about 150 nm as an example, and the height from the light incident end surface 240b to the light emitting end surface 240a of the light diffusing unit 240 is about 25 ⁇ m as an example. Therefore, a space 243 is formed between the light diffusion portion 240 and the light shielding layer 241, and an air layer exists in this space 243.
- the refractive index of the base material 239 and the refractive index of the light diffusing unit 240 are substantially equal.
- the reason is that, for example, when the refractive index of the base material 239 and the refractive index of the light diffusing unit 240 are greatly different, the light diffusing unit is formed when the light incident from the light incident end surface 240b is about to exit from the light diffusing unit 240. This is because unnecessary light refraction or reflection occurs at the interface between the substrate 240 and the base material 239, which may cause problems such as failure to obtain a desired viewing angle and reduction in the amount of emitted light.
- the light diffusion member 200 with the antiglare layer is formed by integrally forming the light diffusion member 207 and the antiglare layer 8. That is, the antiglare layer 8 includes a binder layer 61 formed on the other surface of the base material 39 and a plurality of light diffusion particles 62 dispersed and arranged in the binder layer 61, and a plurality of light diffusion particles 62 has a structure in which it is dispersedly arranged in a state where it is partially exposed from the surface of the binder layer 61.
- the contact area is reduced by the plurality of light diffusion particles 62 exposed from the surface of the antiglare layer 8, It is possible to prevent sticking of the light diffusion member 200 with the antiglare layer wound up in a roll shape.
- the light diffusion member 200 with the antiglare layer having the above-described configuration is disposed on the viewing side of the liquid crystal display body 6. That is, the light diffusion part 240 is bonded to the second polarizing plate 5 via the adhesive layer (not shown) with the antiglare layer 8 on the outermost surface facing the viewing side.
- the relationship of the above formula (1) is satisfied.
- the transparent negative resist photosensitive resin layer
- the transparent negative resist can be irradiated with diffused light diffused by the light diffusing particles 62.
- the divergence angle of a diffused light can be equalize
- FIG. it is possible to suppress variations in the taper angle of the side surface 240c applied to the light diffusion unit 240. Therefore, in this light diffusion member 200 with an antiglare layer, it is possible to reduce the occurrence of unevenness in the viewing angle characteristics when bonded to the liquid crystal panel 4.
- the plurality of light shielding layers 241 are randomly arranged in a plane, moire due to interference does not occur with the regular arrangement of the pixels of the liquid crystal panel 4. , Display quality can be maintained.
- the light diffusing member 200 with the antiglare layer is disposed on the viewing side of the liquid crystal display body 6, thereby diffusing the light emitted from the viewing side of the liquid crystal display body 6, and the viewing angle. Can be enlarged. Moreover, since the illumination light from the backlight 2 is further diffused by the light diffusion particles 62 of the antiglare layer 8 after being diffused by the light diffusion portion 240, there is an effect that the viewing angle characteristics are further improved. Moreover, it is possible to improve the visibility of the display in a bright place by suppressing the reflection of the external light incident on the liquid crystal display body 6 from the viewing side on the surface of the antiglare layer 8.
- FIG. 10A is a perspective view of the liquid crystal display device 301 as viewed from above.
- FIG. 10B is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the liquid crystal display device 301.
- a liquid crystal display device 301 shown in FIGS. 10A and 10B is similar to the liquid crystal display device 1 except that it includes a light diffusion member 300 with an antiglare layer having a different configuration from the light diffusion member 100 with the antiglare layer. It has basically the same configuration. Therefore, in the following description, the configuration of the light diffusion member 300 with the antiglare layer will be described. Moreover, about the site
- the light diffusing member 300 with the antiglare layer has a configuration in which the light diffusing member 100 with the antiglare layer is provided with the antiglare layer 8 on the other surface of the substrate 39.
- it is the structure which bonded another base material in which the glare-proof layer 8 was provided in the other surface of the base material 39 through the contact bonding layer.
- the light diffusing member 300 with an antiglare layer includes a base material 339 in which one side base material 339a and the other side base material 339b are bonded via an adhesive layer 339c.
- a plurality of light diffusion portions 40 are formed on one surface of the one-side base material 339a, and the light shielding layer 41 is formed in a region other than the formation region of the plurality of light diffusion portions 40, so that the light diffusion member 107 as a whole. Is configured.
- the anti-glare layer 8 is formed on the other surface of the other side substrate 339b.
- the antiglare layer 8 includes a binder layer 61 formed on the other surface of the other-side base material 339b, and a plurality of light diffusing particles 62 dispersed in the binder layer 61, and a plurality of light diffusing particles 62. Have a structure in which they are dispersedly arranged in a state of being partially exposed from the surface of the binder layer 61.
- the light diffusion member 300 with the antiglare layer having the above-described configuration is arranged on the viewing side of the liquid crystal display body 6. That is, the light diffusing portion 340 is bonded to the second polarizing plate 5 via an adhesive layer (not shown) with the other surface of the base material 339 facing the viewing side.
- the relationship of the above formula (1) is satisfied.
- the in-plane uniformity of the light diffusion function can be maintained. That is, in the light diffusing member 300 with the antiglare layer, the transparent negative resist (photosensitive resin layer) is exposed using the light shielding layer 341 as a mask to form the light diffusing portion 340.
- the transparent negative resist can be irradiated with diffused light diffused by the particles 62.
- the divergence angle of a diffused light can be equalize
- the light diffusion member 300 with such an antiglare layer is disposed on the viewing side of the liquid crystal display body 6, thereby diffusing the light emitted from the viewing side of the liquid crystal display body 6 and the viewing angle. Can be enlarged. Moreover, since the illumination light from the backlight 2 is further diffused by the light diffusion particles 62 of the antiglare layer 8 after being diffused by the light diffusion portion 340, there is an effect that the viewing angle characteristics are further improved. Moreover, it is possible to improve the visibility of the display in a bright place by suppressing the reflection of the external light incident on the liquid crystal display body 6 from the viewing side on the surface of the antiglare layer 8.
- the thickness T in the above formula (1) is the thickness of the base material 339, and the one side base material 339a, the adhesive layer 339c, and the other side base material 339b are combined. It becomes thickness.
- the light diffusing member 300 with the antiglare layer is different from the light diffusing member 100 with the antiglare layer in that the antiglare layer 8 is provided on the other surface of the base 39 instead of the antiglare layer 8.
- the material is bonded to the other surface of the base material 39. Therefore, as a modification of the light diffusion member 300 with the antiglare layer, in the light diffusion member 200 with the antiglare layer, instead of providing the antiglare layer 8 on the other surface of the substrate 39, the antiglare layer 8 is provided. It is also possible to adopt a configuration in which another obtained base material is bonded to the other surface of the base material 39.
- FIG. 11A is a perspective view of the liquid crystal display device 401 as viewed from above.
- FIG. 11B is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the liquid crystal display device 401.
- a liquid crystal display device 401 shown in FIGS. 11A and 11B is similar to the liquid crystal display device 1 except that it includes a light diffusing member 400 with an antiglare layer having a different structure from the light diffusing member 100 with an antiglare layer. It has basically the same configuration. Therefore, in the following description, the configuration of the light diffusion member 400 with the antiglare layer will be described. Moreover, about the site
- the light diffusion member 400 with the antiglare layer differs from the antiglare layer 8 provided in the light diffusion member 100 with the antiglare layer in the configuration of the antiglare layer 408.
- the antiglare layer 408 has a configuration in which a plurality of light diffusion particles 462 are dispersed and arranged in a state of being embedded in the binder layer 461. Other than that, it is fundamentally the same structure as the said light-diffusion member 100 with an anti-glare layer.
- the relationship of the above formula (1) is satisfied.
- the in-plane uniformity of the light diffusion function can be maintained. That is, in the light diffusing member 400 with the antiglare layer, the light diffusing layer 8 is diffused in the step of forming the light diffusion portion 40 by exposing the transparent negative resist (photosensitive resin layer) using the light shielding layer 41 as a mask.
- the transparent negative resist can be irradiated with diffused light diffused by the particles 62.
- the divergence angle of a diffused light can be equalize
- the light diffusing member 400 with the antiglare layer is disposed on the viewing side of the liquid crystal display body 6, thereby diffusing the light emitted from the viewing side of the liquid crystal display body 6, and the viewing angle. Can be enlarged.
- the illumination light from the backlight 2 is diffused by the light diffusing unit 40 and further scattered by the light diffusing particles 462 of the antiglare layer 408, there is an effect that the viewing angle characteristics are further improved. Further, by suppressing reflection of external light incident on the liquid crystal display body 6 from the viewing side on the surface of the antiglare layer 408, the visibility of display in a bright place can be improved.
- the light-diffusion member 400 with an anti-glare layer has a configuration in which the anti-glare layer 408 is provided instead of providing the anti-glare layer 8 on the other surface of the substrate 39 in the light-diffusing member 100 with the anti-glare layer. ing. Therefore, as a modification of the light diffusion member 400 with the antiglare layer, in the light diffusion member 200 with the antiglare layer, an antiglare layer 408 is provided instead of providing the antiglare layer 8 on the other surface of the base 39. It is also possible to adopt a configuration.
- a light shielding layer 141 having a planar shape of a circle may be used as shown in FIG.
- a light shielding layer 141G having a square planar shape may be used as shown in FIG.
- a light shielding layer 141H having a regular octagonal planar shape may be used.
- a light shielding layer 141I having a shape in which two opposite sides of a square are curved outward may be used.
- a light shielding layer 141J having a shape in which two rectangles intersect in two orthogonal directions may be used.
- an elongated oval light shielding layer 141K may be used.
- an elongated rectangular light shielding layer 141L may be used.
- an elongated octagonal light shielding layer 141M may be used.
- a light shielding layer 141N having a shape in which two opposing sides of an elongated rectangle are curved outward may be used.
- FIG. 12I a light shielding layer 141N having a shape in which two opposing sides of an elongated rectangle are curved outward may be used.
- a light shielding layer 141P having a shape in which two rectangles having different aspect ratios intersect each other in two orthogonal directions may be used. Further, the shapes of FIGS. 12A to 12J may be rotated in a plurality of directions.
- the cross-sectional shape of the side surface of the light diffusion portion is also circular. Therefore, the light reflected from the side surface of the light diffusion portion is diffused in all directions at 360 degrees.
- the square light-shielding layer 141G shown in FIG. 12B light diffuses in a direction perpendicular to each side of the square.
- the diffusion of light in the direction perpendicular to the long side is stronger than the diffusion of light in the direction perpendicular to the short side.
- the octagonal light shielding layer 141H shown in FIG. 12C concentrates light in the vertical direction, the horizontal direction, and the oblique 45 degree direction, in which viewing angle characteristics are particularly important in liquid crystal display devices. Can be diffused.
- different light diffusion characteristics can be obtained by appropriately changing the shape of the light shielding portion.
- FIG. 13 is a front view illustrating a schematic configuration of a liquid crystal display device which is a configuration example of the display device.
- a liquid crystal display device 501 shown in FIG. 13 is a liquid crystal television, and a high-quality liquid crystal television is provided by including the liquid crystal display devices 1, 201, 301, 401 of the above embodiment.
- liquid crystal display devices 1, 201, 301, 401 of the present embodiment are not limited to such a television, and can be applied to a display unit such as a personal computer or a mobile phone.
- this invention is not necessarily limited to the thing of the said embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
- the example of the liquid crystal display device provided with the liquid crystal panel 4 as a display body was given, not only this but an organic electroluminescent (EL) element, a plasma display, etc. were provided as a display body.
- the present invention may be applied to a display device.
- the light-diffusion member 100,200,300,400 and the liquid crystal display 6 may not necessarily be in contact with each other.
- another optical film, an optical component, or the like may be inserted between the light diffusing members 100, 200, 300, 400 and the liquid crystal display body 6.
- the light diffusing members 100, 200, 300, and 400 may be at positions away from the liquid crystal display body 6.
- a polarizing plate is unnecessary, so that the light diffusing members 100, 200, 300, and 400 do not come into contact with each other.
- the anti-glare layer In addition to the above-described anti-glare layer, the anti-glare layer, the polarizing filter layer, the charging, for example, on the viewing side of the base material 39 of the light diffusion member 100, 200, 300, 400 with the anti-glare layer in the above embodiment. It is good also as a structure which provided at least one of the prevention layer and the antifouling process layer. According to this configuration, it is possible to add a function of reducing external light reflection, a function of preventing adhesion of dust and dirt, a function of preventing scratches, and the like according to the type of layer provided on the viewing side of the base material 39. And deterioration of viewing angle characteristics with time can be prevented.
- the present invention can be applied to portable electronic devices such as cellular phones, displays such as televisions and personal computers.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
Abstract
光透過性を有する基材と、基材の一面に所定の高さで形成された光拡散部と、基材の一面のうち光拡散部以外の領域に光拡散部の高さよりも小さい厚みで形成された遮光層と、基材の他面に形成された防眩層と、を備え、光拡散部が、基材に接する光射出端面と、光射出端面に対向し、光射出端面の面積よりも大きい面積を有する光入射端面と、光射出端面と光入射端面との間に形成された側面と、を含み、防眩層が、バインダ層と、バインダ層内に分散して配置された複数の光拡散粒子と、を含む。
Description
本発明は、光拡散部材及びその製造方法、並びに表示装置に関する。
本願は、2013年7月30日に、日本に出願された特願2013-157793号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2013年7月30日に、日本に出願された特願2013-157793号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
液晶表示装置は、例えば、携帯電話機等の携帯型電子機器や、テレビジョン、パーソナルコンピュータなどのディスプレイとして広く用いられている。ところで、液晶表示装置は、正面からの視認性に優れる反面、視野角が狭いといった特性を一般的に有している。このため、液晶表示装置では、視野角を広げるための様々な工夫が従来より行われている。その工夫の一つとして、液晶パネル(表示体)の視認側に光拡散部材を配置し、この光拡散部材を用いて液晶パネルの視認側から射出される光を拡散させることが行われている。
例えば下記特許文献1には、透明基材と、透明基材の一面に形成されたテーパー状の側面を有する光拡散部と、透明基材の一面における光拡散部材の形成領域以外の領域に形成された遮光部とを備えた光拡散部材が開示されている。光拡散部は、透明基材側から紫外光(UV光)を照射し、且つ遮光部をマスクとして機能させることで透明ネガレジストをパターニングして形成されている。
ところで、光拡散部材では、液晶パネルの視認側における防眩性を向上させるため、透明基材の一面とは反対側の面に防眩層(アンチグレア層)を形成することが望ましい。また、光拡散部材をロール・ツー・ロール(RtoR)方式で製造する際は、光拡散部材を製造する前に防眩層を透明基材と一体に形成することが望ましい。
しかしながら、防眩層を透明基材と一体に形成した場合、上述した光拡散部をUV光の照射によりパターニングする工程において、防眩層により拡散されたUV光が透明ネガレジストに照射される。このため、防眩層によるUV光の拡散の違いによって、光拡散部に付与される側面のテーパー角が変化してしまう。
例えば、防眩層により拡散されるUV光の拡がり角が小さいと、光拡散部に付与される側面のテーパー角も小さくなる。また、防眩層の面内でUV光の拡散にバラツキがあると、光拡散部に付与される側面のテーパー角に部分的な違いが発生する。この場合、液晶パネルに貼合された後の視角特性にムラが生じてしまう。
本発明の一つの態様は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、防眩層付きの光拡散部材において、その光拡散機能の面内均一性を維持することを可能とした光拡散部材及びその製造方法、並びにそのような防眩層付きの光拡散部材を備えた表示装置を提供することを目的の一つとする。
上記の目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用した。
(1) 本発明の一態様における光拡散部材は、光透過性を有する基材と、前記基材の一面に所定の高さで形成された光拡散部と、前記基材の一面のうち前記光拡散部以外の領域に前記光拡散部の高さよりも小さい厚みで形成された遮光層と、前記基材の他面に形成された防眩層と、を備え、前記光拡散部が、前記基材に接する光射出端面と、前記光射出端面に対向し、前記光射出端面の面積よりも大きい面積を有する光入射端面と、前記光射出端面と前記光入射端面との間に形成された側面と、を含み、前記防眩層が、バインダ層と、前記バインダ層内に分散して配置された複数の光拡散粒子と、を含む。
(1) 本発明の一態様における光拡散部材は、光透過性を有する基材と、前記基材の一面に所定の高さで形成された光拡散部と、前記基材の一面のうち前記光拡散部以外の領域に前記光拡散部の高さよりも小さい厚みで形成された遮光層と、前記基材の他面に形成された防眩層と、を備え、前記光拡散部が、前記基材に接する光射出端面と、前記光射出端面に対向し、前記光射出端面の面積よりも大きい面積を有する光入射端面と、前記光射出端面と前記光入射端面との間に形成された側面と、を含み、前記防眩層が、バインダ層と、前記バインダ層内に分散して配置された複数の光拡散粒子と、を含む。
(2) 前記(1)に記載の光拡散部材において、前記光拡散粒子のうち任意の隣り合う光拡散粒子の中心間距離の平均値をDAVEとし、前記光拡散部のうち任意の隣り合う光拡散部の中心間距離の平均値をdAVEとし、前記側面が前記光入射端面に対して為す角度をθとし、前記基材の厚みをTとしたときに、DAVE-2T/tanθ≦dAVEの関係を満足することが好ましい。
(3) 前記(1)又は(2)に記載の光拡散部材において、前記光拡散粒子が、前記バインダ層の表面から一部露出した状態で配置されている構成であってもよい。
(4) 前記(1)又は(2)に記載の光拡散部材において、前記光拡散粒子が、前記バインダ層の内部に埋め込まれた状態で配置されている構成であってもよい。
(5) 前記(1)~(4)の何れか一項に記載の光拡散部材において、前記基材が、前記一面を構成する一方側基材と、前記他面を構成する他方側基材と、を含み、前記一方側基材と前記他方側基材とが接着層を介して貼合された構造であってもよい。
(6) 前記(1)~(5)の何れか一項に記載の光拡散部材において、前記遮光層が形成された領域内に、前記光拡散部が複数の領域に分離して配置された構造であってもよい。
(7) 前記(1)~(5)の何れか一項に記載の光拡散部材において、前記光拡散部が形成された領域内に、前記遮光層が複数の領域に分離して配置された構造であってもよい。
(8) 本発明の一態様における光拡散部材の製造方法は、光透過性を有する基材の一面に、所定の形状にパターニングされた遮光層と、前記遮光層が形成された面上を覆う感光性樹脂層とを形成し、前記基材の他面に、バインダ層と、前記バインダ層内に分散して配置された複数の光拡散粒子と、を含む防眩層を形成した光拡散部材の中間体を作製する工程と、前記光拡散部材の中間体に対して前記防眩層が形成された面側から露光光を照射し、前記遮光層をマスクとして前記感光性樹脂層を選択的に露光する工程と、前記感光性樹脂層の未露光部分を除去することによって、前記基材に接する光射出端面と、前記光射出端面に対向し、前記光射出端面の面積よりも大きい面積を有する光入射端面と、前記光射出端面と前記光入射端面との間に形成された側面と、を含む光拡散部を形成する工程と、を含む。
(9) 前記(8)に記載の光拡散部材の製造方法において、前記基材の他面に前記防眩層が予め形成された長尺の基材シートを搬送する間に、この基材シートに対して前記各工程での処理を行う方法であってもよい。
(10) 本発明の一態様における表示装置は、表示体と、前記表示体の視認側に設けられ、前記表示体から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる光拡散部材と、を含み、前記光拡散部材が、前記(1)~(7)の何れか一項に記載の光拡散部材である。
以上のように、本発明の態様によれば、防眩層付きの光拡散部材において、その光拡散機能の面内均一性を維持することを可能とした光拡散部材及びその製造方法、並びにそのような防眩層付きの光拡散部材を備えた表示装置を提供することが可能である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
〔第1の実施形態〕(液晶表示装置)
先ず、本発明の第1の実施形態として、図1に示す液晶表示装置1について説明する。なお、図1は、液晶表示装置1の概略構成を示す断面図である。
先ず、本発明の第1の実施形態として、図1に示す液晶表示装置1について説明する。なお、図1は、液晶表示装置1の概略構成を示す断面図である。
液晶表示装置1は、図1に示すように、バックライト2と、第1の偏光板3と、液晶パネル4と、第2の偏光板5と、光拡散部材7と、防眩層(アンチグレア層)8とを概略備えている。このうち、バックライト2、第1の偏光板3、液晶パネル4及び第2の偏光板5は、液晶表示体6を構成している。一方、光拡散部材7及び防眩層8は、防眩層付き光拡散部材100を構成している。
なお、以下の説明では、光拡散部材7が配置された側を視認側と称し、バックライト2が配置された側を背面側と称する。また、各図中に示すx軸は、液晶パネル4の画面の水平方向を示し、y軸は、液晶パネル4の画面の垂直方向を示し、z軸は液晶パネル4の厚さ方向を示すものとする。
バックライト2は、例えば発光ダイオードや冷陰極管等からなる光源36と、光源36から射出された光の内部反射を利用して液晶パネル4に向けて射出させる導光体37とを有している。光源36は、導光体37の端面に配置されている(エッジライト型という)。また、光源36は、導光体37の直下に配置された構成であってもよい(直下型という)。導光体37は、光源36から射出された光を液晶パネル4に導く機能を有する。導光体37の材料としては、例えば、アクリル樹脂等の樹脂材料が用いられる。
光源36から導光体37の端面に入射した光は、導光体37の内部を全反射しつつ伝播し、導光体37の上面(光射出面)から概ね均一な強度で射出される。図示はしないが、導光体37の上面には、散乱シート及びプリズムシートが配置されている。導光体37の上面から射出された光は、散乱シートにより散乱した後、プリズムシートによって集光され、概ね平行化されて射出される。プリズムシートとしては、例えば、住友3M社製のBEF(商品名)が用いられる。
本実施形態では、バックライト2として、光の射出方向を制御して、指向性がある程度緩やかに設定されたバックライト(低指向性バックライト)を好適に用いている。なお、バックライト2については、指向性を持たせたもの(指向性バックライト)を用いることを必ずしも妨げるものではない。
第1の偏光板3は、偏光子として機能するものであり、バックライト2と液晶パネル4との間に配置されている。一方、第2の偏光板5は、検光子として機能するものであり、液晶パネル4と光拡散部材7との間に配置されている。
液晶パネル4は、例えば透過型液晶パネルである。また、液晶パネル4には、透過型に限らず、半透過型(透過・反射兼用型)や反射型の液晶パネルを用いてもよい。液晶パネル4は、アクティブマトリクス型の液晶パネルであり、各画素の動作を切り替えるスイッチング素子として、薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)を備えている。また、液晶パネル4は、アクティブマトリクス型に限らず、スイッチング素子を備えていない単純マトリクス型の液晶パネルであってもよい。
光拡散部材7は、液晶パネル4の視認側から射出される光を拡散させることによって、視野角を拡大させるもの(視野角拡大フィルム)であり、液晶パネル4の視認側(第2の偏光板5)に設けられている。
防眩層8は、液晶パネル4の視認側における防眩性を向上させるためのものであり、光拡散部材7の視認側に設けられている。
以上のような構成を有する液晶表示装置1では、バックライト2から射出された光を液晶パネル4で変調し、変調した光によって所定の画像や文字等を表示する。また、液晶パネル4から射出された光が光拡散部材7を透過して射出されるときに、この光拡散部材7に入射する前よりも射出光の角度分布が広がった状態となる。これにより、観察者は広い視野角を持って表示を視認することが可能である。また、液晶パネル4に対して視認側から入射する外光の防眩層8の表面での反射を抑えることによって、明るい場所での表示の視認性を高めることが可能である。
(液晶パネル)
次に、液晶パネル4の具体的な構成について図2を参照して説明する。なお、図2は、液晶パネル4の概略構成を示す断面図である。
次に、液晶パネル4の具体的な構成について図2を参照して説明する。なお、図2は、液晶パネル4の概略構成を示す断面図である。
液晶パネル4は、図2に示すように、TFT基板(素子基板ともいう。)9と、TFT基板9に対向して配置されたカラーフィルター基板(対向基板ともいう。)10と、TFT基板9とカラーフィルター基板10との間に配置された液晶層11とを概略備えている。
液晶層11は、TFT基板9とカラーフィルター基板10との間の周囲をシール部材(図示せず。)で封止し、その間に液晶を注入することによって、TFT基板9とカラーフィルター基板10との間に挟持されている。また、TFT基板9とカラーフィルター基板10との間には、その間の間隔を一定に保持するための球状のスペーサー12が配置されている。
本実施形態の液晶パネル4は、例えばVA(Vertical Alignment, 垂直配向)モードで表示を行うものであり、液晶層11には誘電率異方性が負の垂直配向液晶が用いられる。なお、表示モードについては、VAモードに限らず、例えば、TN(Twisted Nematic)モードや、STN(Super Twisted Nematic)モード、IPS(In-Plane Switching)モードなどを用いることができる。
TFT基板9には、表示の最小単位領域である画素(図示せず。)がマトリクス状に複数並んで配置されている。TFT基板9には、複数のソースバスライン(図示せず。)が、互いに平行に延在するように形成されると共に、複数のゲートバスライン(図示せず)が、互いに平行に延在し、且つ、複数のソースバスラインと直交するように形成されている。したがって、TFT基板9上には、複数のソースバスラインと複数のゲートバスラインとが格子状に形成され、隣接するソースバスラインと隣接するゲートバスラインとによって区画された矩形状の領域が一つの画素となる。ソースバスラインは、後述するTFTのソース電極に接続され、ゲートバスラインは、TFTのゲート電極に接続されている。
TFT基板9を構成する透明基板14の液晶層11側の面には、半導体層15、ゲート電極16、ソース電極17、ドレイン電極18等を有するTFT19が形成されている。透明基板14には、例えばガラス基板を用いることができる。透明基板14上には、例えばCGS(Continuous Grain Silicon:連続粒界シリコン)、LPS(Low-temperature Poly-Silicon:低温多結晶シリコン)、α-Si(Amorphous Silicon:非結晶シリコン)等の半導体材料からなる半導体層15が形成されている。また、透明基板14上には、半導体層15を覆うようにゲート絶縁膜20が形成されている。ゲート絶縁膜20の材料としては、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、若しくはこれらの積層膜等が用いられる。ゲート絶縁膜20上には、半導体層15と対向するようにゲート電極16が形成されている。ゲート電極16の材料としては、例えばW(タングステン)/TaN(窒化タンタル)の積層膜、Mo(モリブデン)、Ti(チタン)、Al(アルミニウム)等が用いられる。
ゲート絶縁膜20上には、ゲート電極16を覆うように第1の層間絶縁膜21が形成されている。第1の層間絶縁膜21の材料としては、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、若しくはこれらの積層膜等が用いられる。第1の層間絶縁膜21上には、ソース電極17及びドレイン電極18が形成されている。ソース電極17は、第1の層間絶縁膜21とゲート絶縁膜20とを貫通するコンタクトホール22を介して半導体層15のソース領域に接続されている。同様に、ドレイン電極18は、第1の層間絶縁膜21とゲート絶縁膜20とを貫通するコンタクトホール23を介して半導体層15のドレイン領域に接続されている。ソース電極17及びドレイン電極18の材料としては、上述のゲート電極16と同様の導電性材料が用いられる。第1の層間絶縁膜21上には、ソース電極17及びドレイン電極18を覆うように第2の層間絶縁膜24が形成されている。第2の層間絶縁膜24の材料としては、上述の第1の層間絶縁膜21と同様の材料、若しくは有機絶縁性材料が用いられる。
第2の層間絶縁膜24上には、画素電極25が形成されている。画素電極25は、第2の層間絶縁膜24を貫通するコンタクトホール26を介してドレイン電極18に接続されている。すなわち、この画素電極25は、ドレイン電極18を中継用電極として半導体層15のドレイン領域に接続されている。画素電極25の材料としては、例えばITO(Indium Tin Oxide、インジウム錫酸化物)、IZO(Indium Zinc Oxide、インジウム亜鉛酸化物)等の透明導電性材料が用いられる。この構成により、ゲートバスラインを通じて走査信号が供給され、TFT19がオン状態となったときに、ソースバスラインを通じてソース電極17に供給された画像信号が、半導体層15、ドレイン電極18を経て画素電極25に供給される。また、第2の層間絶縁膜24上には、画素電極25を覆うように全面に亘って配向膜27が形成されている。この配向膜27は、液晶層11を構成する液晶分子を垂直配向させる配向規制力を有している。なお、TFTの形態としては、図2に示したトップゲート型のTFTであってもよいし、ボトムゲート型のTFTであってもよい。
一方、カラーフィルター基板10を構成する透明基板29の液晶層11側の面には、ブラックマトリクス30、カラーフィルター31、平坦化層32、対向電極33、配向膜34が順次形成されている。ブラックマトリクス30は、画素間領域において光の透過を遮断する機能を有しており、Cr(クロム)やCr/酸化Crの多層膜等の金属、若しくはカーボン粒子を感光性樹脂に分散させたフォトレジストで形成されている。カラーフィルター31には、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の色素が含まれており、TFT基板9上の一つの画素電極25にR,G,Bのいずれか一つのカラーフィルター31が対向して配置されている。なお、カラーフィルター31は、R、G、Bの3色以上の多色構成としてもよい。平坦化層32は、ブラックマトリクス30及びカラーフィルター31を覆う絶縁膜で構成されており、ブラックマトリクス30及びカラーフィルター31によってできる段差を緩和して平坦化する機能を有している。平坦化層32上には、対向電極33が形成されている。対向電極33の材料としては、画素電極25と同様の透明導電性材料が用いられる。また、対向電極33上の全面には、垂直配向規制力を有する配向膜34が形成されている。
液晶表示体6の製造工程については、最初に、TFT基板9とカラーフィルター基板10をそれぞれ作製する。その後、TFT基板9のTFT19が形成された側の面とカラーフィルター基板10のカラーフィルター31が形成された側の面とを対向させて配置し、TFT基板9とカラーフィルター基板10とをシール部材を介して貼り合わせる。その後、TFT基板9とカラーフィルター基板10とシール部材とによって囲まれた空間内に液晶を注入する。そして、このようにしてできた液晶パネル4の両面に、光学接着剤等を用いて第1の偏光板3と第2の偏光板5とをそれぞれ貼り合わせる。以上のような工程を経ることによって、液晶表示体6が作製される。
なお、TFT基板9やカラーフィルター基板10の製造方法については、従来から公知の方法が用いられるため、その説明を省略するものとする。
(防眩層付き光拡散部材)
次に、防眩層付き光拡散部材100の具体的な構成について図3及び図4を参照して説明する。なお、図3は、防眩層付き光拡散部材100を視認側から見た斜視図である。図4は、光拡散部材7の構成を示す模式図である。図4中の左側上段は、光拡散部材7の平面図を示す。図4中の左側下段は、左側上段の平面図のA-A線に沿った断面図を示す。図4中の右側上段は、左側上段の平面図のB-B線に沿った断面図を示す。
次に、防眩層付き光拡散部材100の具体的な構成について図3及び図4を参照して説明する。なお、図3は、防眩層付き光拡散部材100を視認側から見た斜視図である。図4は、光拡散部材7の構成を示す模式図である。図4中の左側上段は、光拡散部材7の平面図を示す。図4中の左側下段は、左側上段の平面図のA-A線に沿った断面図を示す。図4中の右側上段は、左側上段の平面図のB-B線に沿った断面図を示す。
防眩層付き光拡散部材100は、図3及び図4に示すように、光拡散部材7と防眩層8とが一体に形成されたものからなる。
光拡散部材7は、光透過性を有する基材39と、基材39の一面(視認側と反対側の面)に形成された光拡散部40と、遮光層(光吸収部)41とを備え、光拡散部40が形成された領域内に、遮光層41が複数の領域に分離して配置された構造を有している。
基材39には、例えばトリアセチルセルロース(TAC)フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルホン(PES)フィルム等の透明樹脂フィルムを用いることが好ましい。基材39は、後述する製造プロセスにおいて、後で遮光層41や光拡散部40を形成する際の下地となるものであり、製造プロセス中の熱処理工程における耐熱性と機械的強度とを備える必要がある。したがって、基材39には、樹脂製の基材の他、ガラス製の基材等を用いてもよい。但し、基材39の厚さは、耐熱性や機械的強度を損なわない程度に薄い方が好ましい。その理由は、基材39の厚さが厚くなるほど、表示のボヤケが生じる虞があるからである。本実施形態では、基材39の一例として、厚さが100μmの透明樹脂フィルムを用いている。また、基材39の全光線透過率は、JIS K7361-1の規定で90%以上が好ましい。全光線透過率を90%以上とすることで、十分な透明性が得られる。
光拡散部40は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性及び感光性を有する有機材料で構成されている。また、光拡散部40の全光線透過率は、JIS K7361-1の規定で90%以上が好ましい。全光線透過率が90%以上であると、十分な透明性が得られる。
光拡散部40は、光射出端面40aと、光入射端面40bと、側面40cとを有している。光射出端面40aは、基材39に接する面である。光入射端面40bは、光射出端面40aと対向する面である。側面40cは、光射出端面40aと光入射端面40bとの間に形成された面である。光入射端面40bの面積は、光射出端面40aの面積よりも大きい。すなわち、この光拡散部40は、基材39側から基材39と反対側に向けて水平断面の面積が漸次拡大している。したがって、この光拡散部40の側面40cは、基材39側から基材39と反対側に向けて、逆テーパー状に傾斜した傾斜面となっている。
光拡散部40は、光拡散部材7において光の透過に寄与する部分である。すなわち、光拡散部40の光入射端面40bから入射した光は、光拡散部40の側面40cで全反射しつつ、光拡散部40の内部に略閉じこめられた状態で導光し、光射出端面40aから射出される。
側面40が光入射端面40bに対して為す角度(以下、テーパー角という。)は、75°以上85°以下が好ましい。本実施形態では、側面40cのテーパー角が85°である。但し、側面40cのテーパー角は、光拡散部材7から射出する際に、入射光を十分に拡散することが可能な角度であれば、特に限定されない。本実施形態において、側面40cのテーパー角は一定になっている。
光拡散部40の光入射端面40bから光射出端面40aまでの高さは、遮光層41の層厚よりも大きく設定されている。本実施形態の場合、遮光層41の層厚は一例として150nm程度である。光拡散部40の光入射端面40bから光射出端面40aまでの高さは一例として20μm程度である。
遮光層41は、基材39の主面の法線方向から見てランダムに配置されている。遮光層41は、一例として、カーボンが含有された黒色樹脂や、ブラックレジスト、黒色インク等の光吸収性及び感光性を有する有機材料で構成されている。その他、Cr(クロム)やCr/酸化Crの多層膜等の金属膜を用いてもよい。
光拡散部材7は、複数の中空部42を有している。中空部42は、光拡散部40の側面40cと遮光層41とにより囲まれた部分であり、この中空部42には空気が存在している。一方、複数の中空部42以外の部分には、光拡散部40が連なって設けられている。
なお、基材39の屈折率と光拡散部40の屈折率とは略同等であることが望ましい。その理由は、以下による。例えば、基材39の屈折率と光拡散部40の屈折率とが大きく異なる場合を考える。この場合、光入射端面40bから入射した光が光射出端面40aから射出する際に、光拡散部40と基材39との界面で不要な光の屈折や反射が生じることがある。この場合、所望の視野角が得られない、射出光の光量が減少する、等の不具合が生じる虞があるからである。
本実施形態の場合、中空部42(光拡散部40の外部)には空気が介在している。このため、光拡散部40を例えば透明アクリル樹脂で形成したとすると、光拡散部40の側面40cは、透明アクリル樹脂と空気との界面となる。ここで、中空部42を他の低屈折率材料で充填してもよい。しかしながら、光拡散部40の内部と外部との界面の屈折率差は、外部にいかなる低屈折率材料が存在する場合よりも空気が存在する場合が最大となる。したがって、Snellの法則より、本実施形態の構成においては臨界角が最も小さくなり、光拡散部40の側面40cで光が全反射する入射角範囲が最も広くなる。その結果、光の損失がより抑えられ、高い輝度を得ることができる。
複数の遮光層41は、基材39の一面に点在して設けられている。基材39の法線方向から見た遮光層41の平面形状は細長い楕円形である。また、遮光層41の下方に相当する部分が楕円錐台状の中空部42となっている。
遮光層41は、長軸と短軸とを有している。ここで、長軸とは、基材39の法線方向から見た遮光層41の平面形状において最も長さの長い軸とする。短軸とは、基材39の法線方向から見た遮光層41の平面形状において最も長さの短い軸とする。本実施形態の光拡散部材7では、それぞれの遮光層41において長軸の長さに対する短軸の長さの比が概ね等しい。
本実施形態の光拡散部材7では、それぞれの遮光層41の平面形状を為す楕円の長軸方向(以下、遮光層の長軸方向と称することがある)が概ねX方向に揃っている。それぞれの遮光層41の平面形状を為す楕円の短軸方向(以下、遮光層の短軸方向と称することがある)が概ねY方向に揃っている。このことから、光拡散部40の側面40cの向きを考えると、光拡散部40の側面40cのうち、X方向に沿った側面40cの割合はY方向に沿った側面40cの割合よりも多い。そのため、X方向に沿った側面40cで反射してY方向に拡散する光Lyは、Y方向に沿った側面40cで反射してX方向に拡散する光Lxよりも多くなる。したがって、光拡散部材9の拡散性が最も強い方位角方向は、遮光層41の短軸方向であるY方向となる。
なお、遮光層41の平面形状は、円形、多角形、半円等の形状が含まれていてもよい。また、遮光層41の一部が重なって形成されていてもよい。
防眩層8は、図1に示すように、バインダ層61と、バインダ層61内に分散して配置された複数の光拡散粒子62とを概略備えている。
バインダ層61は、基材39の他面に防眩層材料を塗布することにより形成されている。防眩層材料としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の透明樹脂材料を用いることができる。
光拡散粒子62は、例えば、酸化シリコン(SiO2)や酸化チタン(TiO2)などの無機酸化物粒子や、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)などの透明樹脂粒子からなる。光拡散粒子62の平均粒子径は、5~30μm程度である。
複数の光拡散粒子62は、バインダ層61の表面から一部露出した状態で分散して配置されている。これにより、ロール・ツー・ロール(RtoR)方式で防眩層付き光拡散部材100を製造したときに、防眩層8の表面から露出した複数の光拡散粒子62によって接触面積を小さくして、ロール状に巻き取られた防眩層付き光拡散部材100の貼り付きを防止することができる。
以上のような構成を有する防眩層付き光拡散部材100は、図1に示すように、液晶表示体6の視認側に配置されている。すなわち、最表面にある防眩層8を視認側に向けた状態で、光拡散部40が接着層43を介して第2の偏光板5に貼合される。
ところで、本実施形態の防眩層付き光拡散部材100では、図5(A)~(D)に示すように、光拡散粒子62のうち任意の隣り合う光拡散粒子62の中心間距離の平均値をDAVEとし、光拡散部40のうち任意の隣り合う光拡散部40の中心間距離の平均値をdAVEとし、側面40cが光入射端面40bに対して為す角度(テーパー角)をθとし、基材39の厚みをTとしたときに、本実施形態の防眩層9は、下記式(1)の関係を満足する。
DAVE-2T/tanθ≦dAVE …(1)
DAVE-2T/tanθ≦dAVE …(1)
なお、図5(A)は、防眩層付き光拡散部材100を防眩層8側から見た平面図である。図5(B)は、防眩層付き光拡散部材100の縦断面図である。図5(C)は、光拡散粒子62の直線L上における距離及び高さを示す分布図である。図5(D)は、光拡散部40の直線L上における距離及び高さを示す分布図である。
dAVEについては、防眩層付き光拡散部材100の面内において任意の直線Lを引いたときのその直線L上に位置する光拡散粒子62の断面プロファイルを測定する。そして、測定された断面プロファイルから、光拡散粒子62の直線L上における高さのピーク間距離d1,d2,・・・、dn(nは整数を表す)の平均値を求め、この求めた値をdAVEとする。また、直線L上で測定される光拡散粒子62の数nについては、100個以上(n≧100)とする。
また、DAVEについても、dAVEと同様の方法、すなわち、防眩層付き光拡散部材100の面内において任意の直線Lを引いたときのその直線L上に位置する光拡散部40の断面プロファイルを測定する。そして、測定された断面プロファイルから、光拡散部40の直線L上における高さのピーク間距離D1,D2,・・・、Dm(mは整数を表す)の平均値を求め、この求めた値をdAVEとする。また、直線L上で測定される光拡散部40の数mについては、100個以上(m≧100)とする。
上記式(1)は、防眩層8内における光拡散粒子62の平均ピッチdAVEと、光拡散部40の平均ピッチDAVE、基材39の厚みT及び光拡散部40の側面40cのテーパー角θとの関係を示したものである。光拡散部40の側面40cのテーパー角θを所望の角度に制御するためには、光拡散粒子62の密度をある程度まで高める必要がある。上記式(1)は、そのような条件を満たす関係を表している。
上記式(1)を満足する場合には、防眩層付き光拡散部材100において、上述した貼り付き防止性を持たせたまま、その光拡散機能の面内均一性を維持することが可能である。すなわち、この防眩層付き光拡散部材100では、後述する遮光層41をマスクとしてドライフィルムレジスト(感光性樹脂層)の露光を行い、光拡散部40を形成する工程において、防眩層8の光拡散粒子62により拡散された露光光をドライフィルムレジストに照射することができる。そして、上記式(1)を満足する場合は、露光光の拡がり角を防眩層8の面内で均一化することができる。その結果、光拡散部40に付与される側面40cのテーパー角θのバラツキを低く抑えることが可能である。したがって、この防眩層付き光拡散部材100では、液晶パネル4に貼合されたときの視角特性にムラが生じることを低減することが可能である。
例えば、19型WXGA(82ppi)のTN液晶ディスプレイに、遮光層の1つの平面形状を楕円形とし、遮光層の長軸方向の長さを20μm、短軸方向の長さを10μm、遮光層の面内における被覆率を30%、光拡散部の側面のテーパー角θを85°、基材の厚みTを80μmとした防眩層付き光拡散部材を貼合したとき、遮光層を六方最密充填に近いランダム配置にすると、遮光層の平均ピッチdAVEは約17μmとなった。
この防眩層付き光拡散部材に対しては、例えば光拡散粒子の平均粒径が10μm、平均ピッチが遮光層と同等の17μmの防眩層を用いることが望ましい。また、例えば防眩層の平均ピッチが遮光層の平均ピッチより大きい30μmであっても、30-14<17(=dAVE)なので問題ない。
液晶表示装置1では、このような防眩層付き光拡散部材100を液晶表示体6の視認側に配置することによって、液晶表示体6の視認側から射出される光を拡散させながら、視野角を拡大させることができる。また、バックライト2からの照明光が光拡散部40で拡散された後に、防眩層8の光拡散粒子62によって更に散乱されるため、より視角特性が改善される効果もある。また、液晶表示体6に対して視認側から入射する外光の防眩層8の表面での反射を抑えることによって、明るい場所での表示の視認性を高めることが可能である。
(防眩層付き光拡散部材の製造方法)
次に、防眩層付き光拡散部材100の製造方法について、図6及び図7を参照して説明する。なお、図6は、防眩層付き光拡散部材100の製造装置50の構成を示す側面図である。図7は、防眩層付き光拡散部材100の製造工程を示すフローチャートである。
次に、防眩層付き光拡散部材100の製造方法について、図6及び図7を参照して説明する。なお、図6は、防眩層付き光拡散部材100の製造装置50の構成を示す側面図である。図7は、防眩層付き光拡散部材100の製造工程を示すフローチャートである。
製造装置50は、図6に示すように、基材39の他面に予め防眩層8が形成された長尺の基材シート39Aをロール・トゥー・ロール(RtoR)で搬送し、その間に各種の処理を行うものである。本実施形態では、上記防眩層8が予め形成された基材39を用いることにより、ロール状に巻き取られた基材シート39Aの貼り付きを防止できる。また、この製造装置50は、遮光層41の形成に、上記フォトマスク45を用いたフォトリソグラフィー法に代えて、印刷法を用いている。
製造装置50は、基材シート39Aを送り出す送出ローラー51が一端側に設けられ、基材シート39Aを巻き取る巻取ローラー52が他端側に設けられることによって、送出ローラー51側から巻取ローラー52側に向けて基材シート39Aを搬送(移動)させる構成となっている。
基材シート39Aの搬送方向の中途部には、送出ローラー51側から巻取ローラー52側に向けて、印刷装置53と、貼合装置54と、露光装置55と、現像装置56と、乾燥装置57と、硬化装置58とが、順次配置されている。
印刷装置53は、基材シート39A上に複数の遮光層41をグラビア印刷により形成するものである。貼合装置54は、複数の遮光層41が形成された基材シート39A上にネガ型のドライフィルムレジスト(感光性樹脂層)DFRを貼合するものである。露光装置55は、基材シート39A側から露光光Fを照射し、ドライフィルムレジストDFRの露光を行うものである。現像装置56は、露光後のドライフィルムレジストDFRを現像液DLによって現像するものである。乾燥装置57は、現像後のドライフィルムレジストDFRからなる光拡散部40が形成された基材シート39Aの乾燥(ポストベーク)を行うものである。硬化装置53は、光拡散部40が形成された基材シート39Aに紫外光(UV光)F’を照射し、光拡散部40の硬化(ポストキュア)を行うものである。
上記製造装置50を用いて防眩層付き光拡散部材100を製造する際は、先ず、図7に示すステップS1において、基材シート39Aの一面に、グラビア印刷により複数の遮光層41を形成する。具体的には、図6に示すように、印刷装置53が備える印刷ローラー53aを基材シート39Aの面上で基材シート39Aの搬送方向と同一方向に回転させながら、遮光層41となる遮光層材料を転写する。これにより、複数の遮光層41を基材シート39Aの一面に一括して形成することができる。
例えば、遮光層41の平面形状は楕円形状であり、遮光層41の膜厚は150nmである。また、遮光層41以外の領域は、次工程の光拡散部40の形成領域に対応した開口部41aを形成している。隣接する遮光層41の間隔(ピッチ)の配置は、規則的でもなく、周期的でもない。遮光層41の間隔(ピッチ)は液晶パネル2の画素の間隔(ピッチ、例えば150μm)よりも小さいことが望ましい。これにより、画素内に少なくとも1つの遮光層41が形成される。そのため、例えばモバイル機器等に用いる画素ピッチが小さい液晶パネルと組み合わせたときに広視野角化を図ることができる。
なお、本実施形態では、グラビア印刷を用いて遮光層41を形成したが、これに限らず、グラビアオフセット印刷を用いてもよい。この他にも、ブラックネガレジストを用いたフォトリソグラフィー法によって遮光層41を形成することもできる。この場合、開口パターンと遮光パターンとが反転したフォトマスクを用いれば、光吸収性を有するポジレジストを用いることもできる。若しくは、蒸着法やインクジェット法等を用いて遮光層41を直接形成してもよい。
次に、図7に示すステップS2において、複数の遮光層41が形成された基材シート39A上にドライフィルムレジストDFRを貼合する。具体的には、図6に示すように、貼合装置54が備える送出ローラー54aからドライフィルムレジストDFRを送り出し、貼合ローラー54bを基材シート39Aの搬送方向と同一方向に回転させながら、基材シート39Aの面上に、例えば厚みが20μm程度のドライフィルムレジストDFRを貼合する。
これにより、基材シート39A(基材39)の一面に複数の遮光層41と、遮光層41が形成された面上を覆うドライフィルムレジスト(感光性樹脂層)DFRとが形成され、基材シート39A(基材39)の他面に防眩層8が形成された中間体100Aを得ることができる。
次に、図7に示すステップS3において、中間体100AのドライフィルムレジストDFRに対して露光を行う。具体的には、図6に示すように、露光装置55が備える複数の光源55aから出射された露光光Fを基材シート39Aの防眩層8側から照射する。これにより、遮光層41をマスクとして、ドライフィルムレジストDFRに対する露光を行うことができる。このとき、露光光Fとして、紫外光(UV光)を用いる。本実施形態では、波長365nmのi線、波長404nmのh線、波長436nmのg線の混合線を用いた露光を行った。また、露光量は500mJ/cm2とした。
本実施形態では、露光光Fが防眩層8の光拡散粒子62により拡散されることによって、ドライフィルムレジストDFRを露光するのに適した露光光Fを得ることができる。ドライフィルムレジストDFRは、このような拡散された露光光Fにより遮光層41の非形成領域(開口部41a)から外側に広がるように放射状に露光される。本実施形態では、露光光Fの拡がり角を防眩層8の面内で均一化できるため、光拡散部40に付与される側面40cのテーパー角θのバラツキを低く抑えることができる。
なお、露光光Fについては、基材シート39Aの進行に伴って、露光光Fの強度が徐々に弱くなる等、露光光Fの強度が変化してもよい。また、基材シート39Aの進行に伴って、露光光Fの射出角度が徐々に変化してもよい。また、露光光Fは、平行光を拡散板により拡散した光であってもよい。これにより、光拡散部40の側面40cのテーパー角θを所望の角度に制御することができる。
次に、図7に示すステップS4において、露光後のドライフィルムレジストDFRに対して現像を行う。具体的には、図6に示すように、現像装置56が露光後のドライフィルムレジストDFRに対して現像液DLを塗布する。これにより、ドライフィルムレジストDFRの未露光部分が除去され、基材シート39Aの一面に光拡散部40が形成される。
次に、図7に示すステップS5において、光拡散部40が形成された基材シート39Aの乾燥(ポストベーク)を行う。具体的には、図6に示すように、乾燥装置57が100℃の熱風Hを基材シート39Aの光拡散部40側から吹き付けることにより、光拡散部40の乾燥(ポストベーク)を行う。なお、ポストベークについては、ホットプレートによる乾燥や、赤外線照射による乾燥を行ってもよい。
次に、図7に示すステップS6において、光拡散部40の硬化(ポストキュア)を行う。具体的には、図6に示すように、硬化装置58が備える複数の光源58aから出射された紫外光(UV光)F’を基材シート39Aの光拡散部40側から照射し、光拡散部40を硬化させる。
以上のような工程を経ることによって、防眩層付き光拡散部材100を得ることができる。
以上のような工程を経ることによって、防眩層付き光拡散部材100を得ることができる。
本実施形態では、上記光拡散部40を形成する工程において、防眩層8の光拡散粒子62により拡散された露光光FをドライフィルムレジストDFRに照射することができる。また、露光光Fの拡がり角を防眩層8の面内で均一化することができる。その結果、光拡散部40に付与される側面40cのテーパー角θのバラツキを低く抑えることが可能である。したがって、得られた防眩層付き光拡散部材100では、液晶パネル4に貼合されたときの視角特性にムラが生じることを低減することが可能である。
また、本実施形態では、上記光拡散部40を形成する工程において、遮光層41をマスクとして露光光Fを照射しているため、光拡散部40が遮光層41の開口部41aの位置に自己整合(セルフアライン)した状態で形成される。その結果、光拡散部40と遮光層41とが密着した状態となってこれらの間に隙間ができず、光透過率を確実に維持することができる。また、精密なアライメント作業が不要なため、製造に要する時間を短縮できる。
また、本実施形態では、予め防眩層8が形成された基材シート39Aを用いて中間体100Aを作製する場合について例示したが、中間体100Aを作製するに際は、基材シート39Aをロール・トゥー・ロール(RtoR)で搬送する間に、この基材シート39Aの他面に防眩層8を形成する工程を別途設けてもよい。
また、上記工程を経ることによって得られた防眩層付き光拡散部材100に対して、更に、第2の偏光板5となる光学シートを貼り合わせる工程を設けてもよい。これにより、防眩層付き光拡散部材100と第2の偏光板5とを一体に形成することもできる。
作製された防眩層付き光拡散部材100は、図1に示すように、液晶パネル4に合わせて所定の大きさに裁断された後、液晶表示体6に貼合される。すなわち、基材39を視認側に向けて、光拡散部40を第2の偏光板5に対向させた状態で、この防眩層付き光拡散部材100が第2の偏光板5に貼合される。
以上のような工程を経ることによって、液晶表示装置1を作製することができる。
以上のような工程を経ることによって、液晶表示装置1を作製することができる。
〔第2の実施形態〕(防眩層付き光拡散部材)
次に、第2の実施形態として図8(A),(B)に示す液晶表示装置201について説明する。
なお、図8(A)は、液晶表示装置201を上方から見た斜視図である。図8(B)は、液晶表示装置201を下方から見た斜視図である。
次に、第2の実施形態として図8(A),(B)に示す液晶表示装置201について説明する。
なお、図8(A)は、液晶表示装置201を上方から見た斜視図である。図8(B)は、液晶表示装置201を下方から見た斜視図である。
図8(A),(B)に示す液晶表示装置201は、上記防眩層付き光拡散部材100とは構成の異なる防眩層付き光拡散部材200を備える以外は、上記液晶表示装置1と基本的に同じ構成を有している。したがって、以下の説明では、防眩層付き光拡散部材200の構成について説明するものとする。また、上記液晶表示装置1及び防眩層付き光拡散部材100と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
(防眩層付き光拡散部材)
次に、防眩層付き光拡散部材200の具体的な構成について図9(A)~(C)を参照して説明する。
なお、図9(A)は、防眩層付き光拡散部材200の概略構成を示す断面図である。図9(B)は、防眩層付き光拡散部材200を視認側から見た平面図である。図9(C)は、防眩層付き光拡散部材200を背面側から見た平面図である。なお、図9(A)~(C)中に示すx軸は、液晶パネル4の画面の水平方向を示し、y軸は、液晶パネル4の画面の垂直方向を示し、z軸は液晶表示装置201の厚さ方向を示すものとする。
次に、防眩層付き光拡散部材200の具体的な構成について図9(A)~(C)を参照して説明する。
なお、図9(A)は、防眩層付き光拡散部材200の概略構成を示す断面図である。図9(B)は、防眩層付き光拡散部材200を視認側から見た平面図である。図9(C)は、防眩層付き光拡散部材200を背面側から見た平面図である。なお、図9(A)~(C)中に示すx軸は、液晶パネル4の画面の水平方向を示し、y軸は、液晶パネル4の画面の垂直方向を示し、z軸は液晶表示装置201の厚さ方向を示すものとする。
防眩層付き光拡散部材200は、図9(A)~(C)に示すように、光拡散部材207と防眩層8とが一体に形成されたものからなる。
光拡散部材207は、光透過性を有する基材239と、基材239の一面(視認側と反対側の面)に形成された複数の光拡散部240と、遮光層(光吸収部)241とを備え、遮光層241が形成された領域内に、光拡散部240が複数の領域に分離して配置された構造を有している。すなわち、この防眩層付き光拡散部材200は、上記防眩層付き光拡散部材100が備える光拡散部40と遮光部41との形成領域が逆転している構成である。
基材239には、例えばトリアセチルセルロース(TAC)フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルホン(PES)フィルム等の透明樹脂フィルムを用いることが好ましい。基材239は、後述する製造プロセスにおいて、後で遮光層241や光拡散部240の材料を塗布する際の下地となるものであり、製造プロセス中の熱処理工程における耐熱性と機械的強度とを備える必要がある。したがって、基材239には、樹脂製の基材の他、ガラス製の基材等を用いてもよい。但し、基材239の厚さは、耐熱性や機械的強度を損なわない程度に薄い方が好ましい。その理由は、基材239の厚さが厚くなるほど、表示のボヤケが生じる虞があるからである。本実施形態では、基材239の一例として、厚さが100μmの透明樹脂フィルムを用いている。また、基材239の全光線透過率は、JIS K7361-1の規定で90%以上が好ましい。全光線透過率を90%以上とすることで、十分な透明性が得られる。
複数の光拡散部240は、光拡散部材207において光の透過に寄与する部分であり、基材239の主面の法線方向から見てランダムに並んで配置されている。複数の光拡散部240は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性及び感光性を有する有機材料で構成されている。また、光拡散部240の全光線透過率は、JIS K7361-1の規定で90%以上が好ましい。全光線透過率を90%以上とすることで、十分な透明性が得られる。
各光拡散部240は、水平断面(xy断面)の形状が円形であり、基材239側の面(光射出端面という)240aの面積が小さく、基材239と反対側の面(光入射端面という)240bの面積が大きく、基材239側から基材239と反対側に向けて水平断面の面積が漸次拡大している。したがって、この光拡散部240は、基材239側から基材239と反対側に向けて、側面240cが逆テーパー状に傾斜した円錐台形状を有している。
なお、光拡散部240の側面240cの傾斜角(光入射端面240bと側面240cとのなす角)は一例として80°程度である。但し、光拡散部240の側面240cの傾斜角度は、光拡散部材207から射出する際に入射光を十分に拡散することが可能な角度であれば、特に限定されない。
遮光層241は、光拡散部240の側面240cから漏れ出た光を遮光(吸収)するものであり、基材239の光拡散部240が形成された側の面のうち、光拡散部240の形成領域以外の領域に連続して形成されている。遮光層241は、一例として、ブラックレジスト等の光吸収性及び感光性を有する有機材料で構成されている。遮光層241には、この他にも、例えばCr(クロム)等の金属膜や、Crと酸化Crとの多層膜等を用いてもよい。
遮光層241の層厚は、光拡散部240の光入射端面240bから光射出端面240aまでの高さよりも小さく設定されている。本実施形態の場合、遮光層241の層厚は一例として150nm程度であり、光拡散部240の光入射端面240bから光射出端面240aまでの高さは一例として25μm程度である。したがって、光拡散部240と遮光層241との間には、空間243が形成され、この空間243には、空気層が存在している。
なお、基材239の屈折率と光拡散部240の屈折率とは略同等であることが望ましい。その理由は、例えば基材239の屈折率と光拡散部240の屈折率とが大きく異なっていると、光入射端面240bから入射した光が光拡散部240から射出しようとする際に光拡散部240と基材239との界面で不要な光の屈折や反射が生じて、所望の視野角が得られない、射出光の光量が減少する、等の不具合が生じる虞があるからである。
防眩層付き光拡散部材200は、光拡散部材207と防眩層8とが一体に形成されたものからなる。すなわち、この防眩層8は、基材39の他面に形成されたバインダ層61と、バインダ層61内に分散して配置された複数の光拡散粒子62とを備え、複数の光拡散粒子62がバインダ層61の表面から一部露出した状態で分散して配置された構造を有している。
これにより、ロール・ツー・ロール(RtoR)方式で防眩層付き光拡散部材200を製造したときに、防眩層8の表面から露出した複数の光拡散粒子62によって接触面積を小さくして、ロール状に巻き取られた防眩層付き光拡散部材200の貼り付きを防止することができる。
以上のような構成を有する防眩層付き光拡散部材200は、液晶表示体6の視認側に配置されている。すなわち、最表面にある防眩層8を視認側に向けた状態で、光拡散部240が接着層(図示せず。)を介して第2の偏光板5に貼合される。
本実施形態の防眩層付き光拡散部材200では、上記式(1)の関係を満足している。上記式(1)を満足する場合、防眩層付き光拡散部材200において、上述した貼り付き防止性を持たせたまま、その光拡散機能の面内均一性を維持することが可能である。すなわち、この防眩層付き光拡散部材200では、後述する遮光層241をマスクとして透明ネガレジスト(感光性樹脂層)の露光を行い、光拡散部240を形成する工程において、防眩層8の光拡散粒子62により拡散された拡散光を透明ネガレジストに照射することができる。そして、上記式(1)を満足する場合は、拡散光の拡がり角を防眩層8の面内で均一化することができる。その結果、光拡散部240に付与される側面240cのテーパー角のバラツキを低く抑えることが可能である。したがって、この防眩層付き光拡散部材200では、液晶パネル4に貼合されたときの視角特性にムラが生じることを低減することが可能である。
また、防眩層付き光拡散部材200では、複数の遮光層241が平面的にランダムに配置されているため、液晶パネル4の画素の規則的配列との間で干渉によるモアレが生じることがなく、表示品位を維持することができる。
液晶表示装置201では、このような防眩層付き光拡散部材200を液晶表示体6の視認側に配置することによって、液晶表示体6の視認側から射出される光を拡散させながら、視野角を拡大させることができる。また、バックライト2からの照明光が光拡散部240で拡散された後に、防眩層8の光拡散粒子62によって更に散乱されるため、より視角特性が改善される効果もある。また、液晶表示体6に対して視認側から入射する外光の防眩層8の表面での反射を抑えることによって、明るい場所での表示の視認性を高めることが可能である。
〔第3の実施形態〕
次に、第3の実施形態として図10(A),(B)に示す液晶表示装置301について説明する。なお、図10(A)は、液晶表示装置301を上方から見た斜視図である。図10(B)は、液晶表示装置301の概略構成を示す断面図である。
次に、第3の実施形態として図10(A),(B)に示す液晶表示装置301について説明する。なお、図10(A)は、液晶表示装置301を上方から見た斜視図である。図10(B)は、液晶表示装置301の概略構成を示す断面図である。
(液晶表示装置)
図10(A),(B)に示す液晶表示装置301は、上記防眩層付き光拡散部材100とは構成の異なる防眩層付き光拡散部材300を備える以外は、上記液晶表示装置1と基本的に同じ構成を有している。したがって、以下の説明では、防眩層付き光拡散部材300の構成について説明するものとする。また、上記液晶表示装置1及び防眩層付き光拡散部材100と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
図10(A),(B)に示す液晶表示装置301は、上記防眩層付き光拡散部材100とは構成の異なる防眩層付き光拡散部材300を備える以外は、上記液晶表示装置1と基本的に同じ構成を有している。したがって、以下の説明では、防眩層付き光拡散部材300の構成について説明するものとする。また、上記液晶表示装置1及び防眩層付き光拡散部材100と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
防眩層付き光拡散部材300は、図10(A),(B)に示すように、上記防眩層付き光拡散部材100が基材39の他面に防眩層8を設けた構成であるのに対し、基材39の他面に接着層を介して防眩層8が設けられた別の基材を貼合した構成となっている。
具体的に、この防眩層付き光拡散部材300は、一方側基材339aと他方側基材339bとが接着層339cを介して貼合された基材339を備えている。
一方側基材339aの一面には、複数の光拡散部40が形成され、これら複数の光拡散部40の形成領域以外の領域に遮光層41が形成されることによって、全体として光拡散部材107を構成している。
他方側基材339bの他面には、防眩層8が形成されている。防眩層8は、他方側基材339bの他面に形成されたバインダ層61と、バインダ層61内に分散して配置された複数の光拡散粒子62とを備え、複数の光拡散粒子62がバインダ層61の表面から一部露出した状態で分散して配置された構造を有している。
以上のような構成を有する防眩層付き光拡散部材300は、液晶表示体6の視認側に配置されている。すなわち、基材339の他面を視認側に向けた状態で、光拡散部340が接着層(図示せず)を介して第2の偏光板5に貼合される。
本実施形態の防眩層付き光拡散部材300では、上記式(1)の関係を満足している。上記式(1)を満足する場合、その光拡散機能の面内均一性を維持することが可能である。すなわち、この防眩層付き光拡散部材300では、遮光層341をマスクとして透明ネガレジスト(感光性樹脂層)の露光を行い、光拡散部340を形成する工程において、防眩層8の光拡散粒子62により拡散された拡散光を透明ネガレジストに照射することができる。そして、上記式(1)を満足する場合は、拡散光の拡がり角を防眩層8の面内で均一化することができる。その結果、光拡散部340に付与される側面340cのテーパー角のバラツキを低く抑えることが可能である。したがって、この防眩層付き光拡散部材300では、液晶パネル4に貼合されたときの視角特性にムラが生じることを低減することが可能である。
液晶表示装置301では、このような防眩層付き光拡散部材300を液晶表示体6の視認側に配置することによって、液晶表示体6の視認側から射出される光を拡散させながら、視野角を拡大させることができる。また、バックライト2からの照明光が光拡散部340で拡散された後に、防眩層8の光拡散粒子62によって更に散乱されるため、より視角特性が改善される効果もある。また、液晶表示体6に対して視認側から入射する外光の防眩層8の表面での反射を抑えることによって、明るい場所での表示の視認性を高めることが可能である。
なお、防眩層付き光拡散部材300において、上記式(1)中における厚みTは、基材339の厚みであり、一方側基材339aと接着層339cと他方側基材339bとを合わせた厚みとなる。
また、防眩層付き光拡散部材300は、上記防眩層付き光拡散部材100において、基材39の他面に防眩層8を設ける代わりに、防眩層8が設けられた別の基材を基材39の他面に貼合した構成となっている。したがって、この防眩層付き光拡散部材300の変形例としては、上記防眩層付き光拡散部材200において、基材39の他面に防眩層8を設ける代わりに、防眩層8が設けられた別の基材を基材39の他面に貼合した構成とすることも可能である。
〔第4の実施形態〕
次に、第4の実施形態として図11(A),(B)に示す液晶表示装置401について説明する。なお、図11(A)は、液晶表示装置401を上方から見た斜視図である。図11(B)は、液晶表示装置401の概略構成を示す断面図である。
次に、第4の実施形態として図11(A),(B)に示す液晶表示装置401について説明する。なお、図11(A)は、液晶表示装置401を上方から見た斜視図である。図11(B)は、液晶表示装置401の概略構成を示す断面図である。
(液晶表示装置)
図11(A),(B)に示す液晶表示装置401は、上記防眩層付き光拡散部材100とは構成の異なる防眩層付き光拡散部材400を備える以外は、上記液晶表示装置1と基本的に同じ構成を有している。したがって、以下の説明では、防眩層付き光拡散部材400の構成について説明するものとする。また、上記液晶表示装置1及び防眩層付き光拡散部材100と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
図11(A),(B)に示す液晶表示装置401は、上記防眩層付き光拡散部材100とは構成の異なる防眩層付き光拡散部材400を備える以外は、上記液晶表示装置1と基本的に同じ構成を有している。したがって、以下の説明では、防眩層付き光拡散部材400の構成について説明するものとする。また、上記液晶表示装置1及び防眩層付き光拡散部材100と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
防眩層付き光拡散部材400は、図11(A),(B)に示すように、上記防眩層付き光拡散部材100が備える防眩層8とは防眩層408の構成が異なっている。すなわち、この防眩層408は、複数の光拡散粒子462がバインダ層461の内部に埋め込まれた状態で分散して配置された構成となっている。それ以外は、上記防眩層付き光拡散部材100とは基本的に同じ構成である。
本実施形態の防眩層付き光拡散部材400では、上記式(1)の関係を満足している。上記式(1)を満足する場合、その光拡散機能の面内均一性を維持することが可能である。すなわち、この防眩層付き光拡散部材400では、遮光層41をマスクとして透明ネガレジスト(感光性樹脂層)の露光を行い、光拡散部40を形成する工程において、防眩層8の光拡散粒子62により拡散された拡散光を透明ネガレジストに照射することができる。そして、上記式(1)を満足する場合は、拡散光の拡がり角を防眩層408の面内で均一化することができる。その結果、光拡散部40に付与される側面40cのテーパー角のバラツキを低く抑えることが可能である。したがって、この防眩層付き光拡散部材400では、液晶パネル4に貼合されたときの視角特性にムラが生じることを低減することが可能である。
液晶表示装置401では、このような防眩層付き光拡散部材400を液晶表示体6の視認側に配置することによって、液晶表示体6の視認側から射出される光を拡散させながら、視野角を拡大させることができる。また、バックライト2からの照明光が光拡散部40で拡散された後に、防眩層408の光拡散粒子462によって更に散乱されるため、より視角特性が改善される効果もある。また、液晶表示体6に対して視認側から入射する外光の防眩層408の表面での反射を抑えることによって、明るい場所での表示の視認性を高めることが可能である。
また、防眩層付き光拡散部材400は、上記防眩層付き光拡散部材100において、基材39の他面に防眩層8を設ける代わりに、防眩層408が設けられた構成となっている。したがって、この防眩層付き光拡散部材400の変形例として、上記防眩層付き光拡散部材200において、基材39の他面に防眩層8を設ける代わりに、防眩層408が設けられた構成とすることも可能である。
なお、本実施形態では、平面形状が惰円形である遮光層41の例を示したが、図12(A)に示すように、平面形状が円形である遮光層141を用いてもよい。あるいは、図12(B)に示すように、平面形状が正方形である遮光層141Gを用いてもよい。あるいは、図12(C)に示すように、平面形状が正八角形である遮光層141Hを用いてもよい。あるいは、図12(D)に示すように、正方形の対向する2辺を外側に湾曲させた形状の遮光層141Iを用いてもよい。あるいは、図12(E)に示すように、2つの長方形を直交する2方向に交差させた形状の遮光層141Jを用いてもよい。あるいは、図12(F)に示すように、細長い楕円形状の遮光層141Kを用いてもよい。あるいは、図12(G)に示すように、細長い長方形状の遮光層141Lを用いてもよい。あるいは、図12(H)に示すように、細長い八角形状の遮光層141Mを用いてもよい。あるいは、図12(I)に示すように、細長い長方形の対向する2辺を外側に湾曲させた形状の遮光層141Nを用いてもよい。あるいは、図12(J)に示すように、縦横比が異なる2つの長方形を直交する2方向に交差させた形状の遮光層141Pを用いてもよい。さらに、図12(A)~(J)の形状が複数の方向に回転していてもよい。
図12(A)に示す円形の遮光層141であれば、光拡散部の側面の断面形状も円形である。したがって、光拡散部の側面で反射した光は360度、全ての方位に向けて拡散する。これに対して、例えば図12(B)に示す正方形状の遮光層141Gであれば、正方形の各辺に垂直な方向に向けて光が拡散する。また、図12(G)に示す長方形状の遮光層141Lであれば、長辺に垂直な方向への光の拡散が短辺に垂直な方向への光の拡散よりも強くなる。そのため、辺の長さによって垂直方向(上下方向)と水平方向(左右方向)とで光の拡散の強さが異なる光拡散シートを実現できる。また、図12(C)に示す八角形状の遮光層141Hであれば、特に液晶表示装置で視野角特性が重要視されている垂直方向と水平方向と斜め45度方向とに集中して光を拡散させることができる。このように、視野角の異方性が要求される場合、遮光部の形状を適宜変えることで異なる光拡散特性を得ることができる。
〔第5の実施形態〕(液晶表示装置)
次に、第5の実施形態として図13に示す液晶表示装置501について説明する。
なお、図13は、表示装置の一構成例である液晶表示装置の概略構成を示す正面図である。
次に、第5の実施形態として図13に示す液晶表示装置501について説明する。
なお、図13は、表示装置の一構成例である液晶表示装置の概略構成を示す正面図である。
図13に示す液晶表示装置501は、液晶テレビジョンであり、上記実施形態の液晶表示装置1,201,301,401を備えることで、高い画質の液晶テレビジョンとなる。
なお、本実施形態の液晶表示装置1,201,301,401は、このようなテレビジョンに限らず、例えば、パソコンや携帯電話等の表示部に適用することも可能である。
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば上記実施形態では、表示体として液晶パネル4を備えた液晶表示装置の例を挙げたが、これに限ることなく、表示体として、有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子や、プラズマディスプレイ等を備えた表示装置に本発明を適用してもよい。
例えば上記実施形態では、表示体として液晶パネル4を備えた液晶表示装置の例を挙げたが、これに限ることなく、表示体として、有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子や、プラズマディスプレイ等を備えた表示装置に本発明を適用してもよい。
また、上記実施形態では、防眩層付き光拡散部材100,200,300,400を液晶表示体6の第2の偏光板5上に接着する例を示したが、光拡散部材100,200,300,400と液晶表示体6とは必ずしも接触していなくてもよい。例えば、光拡散部材100,200,300,400と液晶表示体6との間に他の光学フィルムや光学部品等が挿入されていてもよい。あるいは、光拡散部材100,200,300,400を液晶表示体6とが離れた位置にあってもよい。また、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマディスプレイ等の場合には偏光板が不要であるため、光拡散部材100,200,300,400と偏光板とが接触することはない。
また、上記実施形態における防眩層付き光拡散部材100,200,300,400の基材39の視認側に、上述した防眩層の他にも、例えば、反射防止層、偏光フィルター層、帯電防止層、防汚処理層のうちの少なくとも一つを設けた構成としてもよい。この構成によれば、基材39の視認側に設ける層の種類に応じて、外光反射を低減する機能、塵埃や汚れの付着を防止する機能、傷を防止する機能等を付加することができ、視野角特性の経時劣化を防ぐことができる。
その他、光拡散部材の各部の寸法や材料、製造プロセスにおける製造条件等に関する具体的な構成は上記実施形態に限ることなく、適宜変更が可能である。
本発明は、携帯電話機等の携帯型電子機器や、テレビジョン、パーソナルコンピュータなどのディスプレイなどに適用することができる。
1,201,301,401,501 液晶表示装置(表示装置)
6 液晶表示体(表示体)
7,107,207,307 光拡散部材
8,408 防眩層
39,339 基材
39A 基材シート
339a 一方側基材
339b 他方側基材
339c 接着層
40,240,340 光拡散部
40a,240a,340a 光射出端面
40b,240b,340b 光入射端面
40c,240c,340c 側面
41,241,341 遮光層
243,343 中空部
61,461 バインダ層
62,462 光拡散粒子
100,200,300,400 防眩層付き光拡散部材
100A,200A 中間体
6 液晶表示体(表示体)
7,107,207,307 光拡散部材
8,408 防眩層
39,339 基材
39A 基材シート
339a 一方側基材
339b 他方側基材
339c 接着層
40,240,340 光拡散部
40a,240a,340a 光射出端面
40b,240b,340b 光入射端面
40c,240c,340c 側面
41,241,341 遮光層
243,343 中空部
61,461 バインダ層
62,462 光拡散粒子
100,200,300,400 防眩層付き光拡散部材
100A,200A 中間体
Claims (10)
- 光透過性を有する基材と、
前記基材の一面に所定の高さで形成された光拡散部と、
前記基材の一面のうち前記光拡散部以外の領域に前記光拡散部の高さよりも小さい厚みで形成された遮光層と、
前記基材の他面に形成された防眩層と、を備え、
前記光拡散部は、前記基材に接する光射出端面と、前記光射出端面に対向し、前記光射出端面の面積よりも大きい面積を有する光入射端面と、前記光射出端面と前記光入射端面との間に形成された側面と、を含み、
前記防眩層は、バインダ層と、前記バインダ層内に分散して配置された複数の光拡散粒子と、を含む光拡散部材。 - 前記光拡散粒子のうち任意の隣り合う光拡散粒子の中心間距離の平均値をDAVEとし、前記光拡散部のうち任意の隣り合う光拡散部の中心間距離の平均値をdAVEとし、前記側面が前記光入射端面に対して為す角度をθとし、前記基材の厚みをTとしたときに、
DAVE-2T/tanθ≦dAVE
の関係を満足する請求項1に記載の光拡散部材。 - 前記光拡散粒子は、前記バインダ層の表面から一部露出した状態で配置されている請求項1又は2に記載の光拡散部材。
- 前記光拡散粒子は、前記バインダ層の内部に埋め込まれた状態で配置されている請求項1又は2に記載の光拡散部材。
- 前記基材は、前記一面を構成する一方側基材と、前記他面を構成する他方側基材と、を含み、前記一方側基材と前記他方側基材とが接着層を介して貼合された構造を有する請求項1~4の何れか一項に記載の光拡散部材。
- 前記遮光層が形成された領域内に、前記光拡散部が複数の領域に分離して配置された構造を有する請求項1~5の何れか一項に記載の光拡散部材。
- 前記光拡散部が形成された領域内に、前記遮光層が複数の領域に分離して配置された構造を有する請求項1~5の何れか一項に記載の光拡散部材。
- 光透過性を有する基材の一面に、所定の形状にパターニングされた遮光層と、前記遮光層が形成された面上を覆う感光性樹脂層とを形成し、前記基材の他面に、バインダ層と、前記バインダ層内に分散して配置された複数の光拡散粒子と、を含む防眩層を形成した光拡散部材の中間体を作製する工程と、
前記光拡散部材の中間体に対して前記防眩層が形成された面側から露光光を照射し、前記遮光層をマスクとして前記感光性樹脂層を選択的に露光する工程と、
前記感光性樹脂層の未露光部分を除去することによって、前記基材に接する光射出端面と、前記光射出端面に対向し、前記光射出端面の面積よりも大きい面積を有する光入射端面と、前記光射出端面と前記光入射端面との間に形成された側面と、を含む光拡散部を形成する工程と、を含む光拡散部材の製造方法。 - 前記基材の他面に前記防眩層が予め形成された長尺の基材シートを搬送する間に、この基材シートに対して前記各工程での処理を行う請求項8に記載の光拡散部材の製造方法。
- 表示体と、前記表示体の視認側に設けられ、前記表示体から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる光拡散部材と、を含み、
前記光拡散部材は、請求項1~7の何れか一項に記載の光拡散部材である表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/903,140 US9846326B2 (en) | 2013-07-30 | 2014-07-24 | Light diffusion member, method for manufacturing same, and display device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013-157793 | 2013-07-30 | ||
JP2013157793A JP5921042B2 (ja) | 2013-07-30 | 2013-07-30 | 光拡散部材の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2015016127A1 true WO2015016127A1 (ja) | 2015-02-05 |
Family
ID=52431663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2014/069549 WO2015016127A1 (ja) | 2013-07-30 | 2014-07-24 | 光拡散部材及びその製造方法、並びに表示装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9846326B2 (ja) |
JP (1) | JP5921042B2 (ja) |
WO (1) | WO2015016127A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104820309A (zh) * | 2015-05-19 | 2015-08-05 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种光学组件及其制造方法、偏光片 |
WO2019070541A1 (en) | 2017-10-03 | 2019-04-11 | Juno Therapeutics, Inc. | HPV-SPECIFIC BINDING MOLECULES |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015178321A1 (ja) * | 2014-05-21 | 2015-11-26 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置、光制御部材および光制御部材作製用母材 |
CN105093365A (zh) * | 2015-08-04 | 2015-11-25 | 武汉华星光电技术有限公司 | 扩散片及其制造方法 |
USD765884S1 (en) * | 2015-09-01 | 2016-09-06 | Lumicor Inc. | Architectural panel with repurposed metal shapes |
CN105911636B (zh) * | 2016-06-30 | 2018-10-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | 背光模组及其工作方法和显示装置 |
KR102075998B1 (ko) * | 2017-05-29 | 2020-05-18 | 주식회사 엘엠에스 | 차폐부가 형성된 광전달유닛, 이를 이용한 백라이트모듈 및 광전달유닛의 제조방법 |
JP6806911B2 (ja) * | 2017-09-04 | 2021-01-06 | 富士フイルム株式会社 | バックライトユニットおよび液晶表示装置 |
TW202036060A (zh) | 2018-11-12 | 2020-10-01 | 美商康寧公司 | 包括圖案化反射器之背光、擴散板及製造背光之方法 |
CN111383909A (zh) * | 2018-12-29 | 2020-07-07 | 中国科学院微电子研究所 | 一种电磁波辅助固化纳米图形结构的方法 |
CN114415417B (zh) * | 2022-02-25 | 2023-10-24 | 上海天马微电子有限公司 | 一种显示面板和显示装置 |
WO2023240007A1 (en) * | 2022-06-07 | 2023-12-14 | Apple Inc. | Systems with external displays |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007286326A (ja) * | 2006-04-17 | 2007-11-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 透過型スクリーン用レンチキュラーレンズシート |
JP2009294468A (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Dainippon Printing Co Ltd | 映像表示装置、及び光学シート |
JP2010061112A (ja) * | 2008-08-08 | 2010-03-18 | Mitsubishi Electric Corp | 透過型スクリーン、投写型表示装置および画像表示方法 |
WO2012081410A1 (ja) * | 2010-12-14 | 2012-06-21 | シャープ株式会社 | 光拡散部材およびその製造方法、表示装置 |
JP2012118101A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Dainippon Printing Co Ltd | 光学シートとその作製方法、映像表示装置、及び金型ロールとその作製方法 |
WO2012157512A1 (ja) * | 2011-05-13 | 2012-11-22 | シャープ株式会社 | 光拡散部材およびその製造方法、表示装置 |
WO2012157517A1 (ja) * | 2011-05-13 | 2012-11-22 | シャープ株式会社 | 光拡散部材およびその製造方法、表示装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0615971A (ja) * | 1992-05-07 | 1994-01-25 | Kao Corp | 熱転写記録媒体 |
US20060286395A1 (en) * | 2005-06-15 | 2006-12-21 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | Optical film and support thereof |
US20090046219A1 (en) * | 2007-08-15 | 2009-02-19 | Gareth Paul Bell | Optical diffuser |
JP5104698B2 (ja) * | 2008-09-30 | 2012-12-19 | 大日本印刷株式会社 | ハードコートフィルム、ハードコートフィルムの製造方法、及びハードコート層用硬化性樹脂組成物 |
US8035894B2 (en) | 2009-01-26 | 2011-10-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Transparent screen, projection display device, and image display method |
JP2012027401A (ja) * | 2010-07-27 | 2012-02-09 | Panasonic Electric Works Co Ltd | ハードコートフィルムおよび反射防止フィルム |
-
2013
- 2013-07-30 JP JP2013157793A patent/JP5921042B2/ja active Active
-
2014
- 2014-07-24 WO PCT/JP2014/069549 patent/WO2015016127A1/ja active Application Filing
- 2014-07-24 US US14/903,140 patent/US9846326B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007286326A (ja) * | 2006-04-17 | 2007-11-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 透過型スクリーン用レンチキュラーレンズシート |
JP2009294468A (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Dainippon Printing Co Ltd | 映像表示装置、及び光学シート |
JP2010061112A (ja) * | 2008-08-08 | 2010-03-18 | Mitsubishi Electric Corp | 透過型スクリーン、投写型表示装置および画像表示方法 |
JP2012118101A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Dainippon Printing Co Ltd | 光学シートとその作製方法、映像表示装置、及び金型ロールとその作製方法 |
WO2012081410A1 (ja) * | 2010-12-14 | 2012-06-21 | シャープ株式会社 | 光拡散部材およびその製造方法、表示装置 |
WO2012157512A1 (ja) * | 2011-05-13 | 2012-11-22 | シャープ株式会社 | 光拡散部材およびその製造方法、表示装置 |
WO2012157517A1 (ja) * | 2011-05-13 | 2012-11-22 | シャープ株式会社 | 光拡散部材およびその製造方法、表示装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104820309A (zh) * | 2015-05-19 | 2015-08-05 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种光学组件及其制造方法、偏光片 |
CN104820309B (zh) * | 2015-05-19 | 2018-04-17 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种光学组件及其制造方法、偏光片 |
WO2019070541A1 (en) | 2017-10-03 | 2019-04-11 | Juno Therapeutics, Inc. | HPV-SPECIFIC BINDING MOLECULES |
EP4215543A2 (en) | 2017-10-03 | 2023-07-26 | Juno Therapeutics, Inc. | Hpv-specific binding molecules |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015028537A (ja) | 2015-02-12 |
JP5921042B2 (ja) | 2016-05-24 |
US9846326B2 (en) | 2017-12-19 |
US20160139454A1 (en) | 2016-05-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5921042B2 (ja) | 光拡散部材の製造方法 | |
JP6136059B2 (ja) | 液晶表示装置、光制御フィルム、表示装置 | |
US10288781B2 (en) | Display device and light-diffusing member | |
WO2012081410A1 (ja) | 光拡散部材およびその製造方法、表示装置 | |
US9274255B2 (en) | Light-diffusion member, manufacturing method thereof, and display device | |
JP6078904B2 (ja) | 光拡散部材、光拡散部材の製造方法、及び表示装置 | |
WO2012157517A1 (ja) | 光拡散部材およびその製造方法、表示装置 | |
US9279919B2 (en) | Light diffusing member comprising hollow portions and a plurality of light-shielding layers dotted on one surface of a base material, method for manufacturing the same and display device | |
WO2016093307A1 (ja) | 表示装置、接着層付き光拡散部材及びその製造方法 | |
WO2012157511A1 (ja) | 光拡散部材およびその製造方法、表示装置 | |
JP6103377B2 (ja) | 表示装置及びその製造方法 | |
WO2015002072A1 (ja) | 光拡散部材及び表示装置 | |
WO2014119532A1 (ja) | 光拡散部材、偏光板付き光拡散部材、及び偏光板付き光拡散部材の製造方法 | |
US9453946B2 (en) | Light-diffusing member having polarizing plate, production method for light-diffusing member having polarizing plate, and display device | |
JP2014106249A (ja) | 偏光子およびその製造方法、表示装置 | |
WO2015045838A1 (ja) | 光拡散部材、表示装置、及び光拡散部材の製造方法 | |
WO2015037651A1 (ja) | 光拡散部材、及び表示装置 | |
JP2014092662A (ja) | 表示装置および表示装置の製造方法 | |
JP2013222157A (ja) | 光拡散部材および表示装置 | |
WO2015005284A1 (ja) | 光拡散部材及び表示装置 | |
JP2015090485A (ja) | 光制御フィルムの製造装置、フィルム材、光制御フィルムの製造方法および表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 14832029 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 14903140 Country of ref document: US |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 14832029 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |