JP2008281658A - 輝度上昇フィルムを具備する積層構造及び輝度上昇フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】薄型化が可能でニュートンリングの発生を防止できる輝度上昇フィルムを具備する積層構造又は光学層との近接配置によるニュートンリングの発生を防止できる輝度上昇フィルムを提供する。
【解決手段】輝度上昇フィルム１３は上面に高さが異なる複数のプリズム形状を配列して構成し、輝度上昇フィルムを具備する積層構造は、上面に高さが異なる複数のプリズム形状を配列した輝度上昇フィルム１３と、前記輝度上昇フィルム１３の上面に周囲が接着された光透過性を有する光学層８又は１８とで構成する。輝度上昇フィルムの上面に高さが異なる複数のプリズム形状を配列したプリズムパターンを形成することにより、当該上面に光学層を積層しても光学層の下面と輝度上昇フィルムの上面との密着（貼り付き）を防止でき、前記密着によるニュートンリングの発生を軽減できる。
【選択図】図２

Description

本発明は輝度上昇フィルムを具備する積層構造及び輝度上昇フィルムに関し、特に液晶表示装置等の光学的な輝度上昇フィルムを具備する積層構造及び輝度上昇フィルムに関する。

本発明の関連技術である液晶表示パネルのバックライトの輝度上昇フィルムを含む積層構造等に関し、モアレ縞等の発生を抑制する技術が提案されている（特許文献１、２）。

図６は本発明の関連技術を示す図である。
図６（ａ）は特許文献１記載の関連技術である。上偏光板４１、上電極基板４２、下電極基板４３及び下偏光板４４を順に配置した液晶表示パネル４０と、上レンズシート５１、下レンズシート５２、拡散シート５３、導光板５４及び反射シート５５を順に配置したバックライト５０とから構成された液晶表示装置であって、上偏光板４１の上面、下偏光板４４の下面、上レンズシート５１の下面及び下レンズシート５２の下面にそれぞれ粗面を形成することにより、表示画面側から見た格子模様とモアレ縞の発生を抑制するものである。

図６（ｂ）は特許文献２記載の関連技術である。液晶表示素子６０の下に配置するバックライト７０について、第２の拡散板７１、レンズフィルム７２、第１の拡散板７３、導光板７４及び反射板７５の順に、それぞれ板部材間にギャップを設けることなく直接接触して、枠状体７６に設けた凹部内に保持し、前記第２の拡散板７１の上面にシボ加工による粗面を形成し、同下面を平滑面とすることにより、表示画面のモアレやゆらぎの発生を防止するものである。
特開２０００−１８０８３４号公報（図１参照） 特開平６−３４９７２号公報（図１、段落００２０、００５０参照）

図６（ａ）に示す関連技術は、上下レンズシート５１、５２をバックライト５０に装着した輝度上昇フィルムを具備する積層構造であり、下レンズシート５２に対する上レンズシート５１の取り付け等に起因する上下レンズシート間の光の干渉の影響及び薄型化については全く考慮されていない。また、図６（ｂ）に示す関連技術は、バックライト７０の枠状体７６に第２の拡散板７１とレンズフィルム７２を直接接触させて取り付けた輝度上昇フィルムの積層構造であるが、かかる構成では第２の拡散板７１とレンズフィルム７２が密着し、フィルム同士もしくはフィルムとガラスを密着させた時に極めて小さな空気膜のために光が干渉してできるシマ模様であるニュートンリングが発生する要因となる。

以上のようにバックライトを構成するプリズム形状が形成されたフィルムに搭載する光学層の下表面が比較的フラットであると、該光学層が前記フィルムに密着（貼り付き）してしまい、ニュートンリングが発生する原因となることから両者の間隔を空けるように構成する必要があり、この種の輝度上昇フィルムの積層構造の薄型化を実現することができなかった。

本発明の目的は、以上の課題を解決するものであり、薄型化が可能でニュートンリングの発生を防止できる輝度上昇フィルムを具備する積層構造を提供することにある。
本発明の他の目的は、光学層との近接配置によるニュートンリングの発生を防止できる輝度上昇フィルムを提供することにある。

本発明の輝度上昇フィルムを含む積層構造は、上面に高さが異なる複数のプリズム形状が配列された輝度上昇フィルムと、前記輝度上昇フィルムの上面に周囲が接着された光透過性を有する光学層と、を備えることを特徴とする。

また、前記輝度上昇フィルムと前記光学層との接着は接着剤又は両面テープにより接着したことを特徴とし、前記光学層は、輝度上昇フィルムであること、又は、偏光板であることを特徴とする。更に、前記輝度上昇フィルムはバックライトモジュールの最上層に配置され、前記光学層は液晶表示モジュールの最下層に配置されたことを特徴とする。

本発明の輝度上昇フィルムは、上面に高さが異なる複数のプリズム形状が配列されたことを特徴とし、バックライトモジュールの最上面に配置されたことを特徴とする。

（作用）
輝度上昇フィルムの上面に高さが異なる複数のプリズム形状を配列することにより、輝度上昇フィルムの上面に光学層を近接して積層した場合における、光学層の下面と輝度上昇フィルムの上面との密着（貼り付き）を防止する。

本発明によれば、輝度上昇フィルムの上面に高さが異なる複数のプリズム形状を配列することにより、当該上面に光学層を積層しても光学層の下面と輝度上昇フィルムの上面との密着（貼り付き）を防止でき、前記密着によるニュートンリングの発生を軽減できる。

また、輝度上昇フィルムや偏光板等の下面が平滑な光学層と、上面がプリズム形状の輝度上昇フィルムとの間の周囲の接着に接着剤又は両面テープ（リムシート）を使用する際、接着層又は両面テープのテープ厚を薄くすることができるから、光学層−輝度上昇フィルム間の間隔を狭めることができ、輝度上昇フィルムを具備する積層構造（積層体）全体又は該輝度上昇フィルムを具備する積層構造（積層体）を具備する表示部ユニットや液晶表示装置等の薄型化が可能である。

（実施例１）
本発明の輝度上昇フィルムを具備する積層構造及び輝度上昇フィルムの構成を液晶表示装置への適用例により以下詳細に説明する。
（構成の説明）
図１は本発明の輝度上昇フィルムを具備する積層構造及び輝度上昇フィルムの第１の実施例を示す図である。液晶表示装置を構成する表示ユニットの構成例を示している。表示ユニット１は、画面に絵や文字、動画等を映し出す液晶表示モジュール２と、液晶表示モジュール２の裏部に設置され、液晶表示モジュール２で表示する絵、文字、動画等の見栄えをより良くするためのバックライトモジュール３により構成される。

図２は表示ユニット１の具体的な構成を示す断面図である。図２（ａ）に示すように、表示ユニット１は表示面側の液晶表示モジュール２と、その裏面側より透過光を照射する発光ダイオード（ＬＥＤ）を備えるバックライトモジュール３とで構成される。

液晶表示モジュール２は、図２（ｂ）に示すように、主に表偏光板４、表ガラス５、裏ガラス６、裏偏光板７、輝度上昇フィルム８、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を駆動するドライバーＩＣ（ＤｒＩＣ）９及び裏ガラス６のＬＣＤ電極に接続されたフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible・Printed・Circuits）を含むＦＰＣアセンブリ（ＦＰＣ ＡＳＳＹ）１０で構成されている。ここで表ガラス５と裏ガラス６は、絵や文字、動画を表現するための液晶層を形成する光学板であり、表偏光板４と裏偏光板７は、ある方向にのみ振動する光を透過することにより見え方を調整する光学板である。また、輝度上昇フィルム８はバックライトモジュール３から発光された光を集光して輝度を上昇させ、絵、文字、動画等を見え易くする光学フィルムである。ＤｒＩＣ９は、絵、文字、動画等を映し出す制御回路であり、ＦＰＣ ＡＳＳＹ１０は、ＤｒＩＣ９に入力する電圧やデータ等を正確に伝達するフレキシブルプリント配線板等である。

バックライトモジュール３は、図２（ｃ）に示すように、フレーム１１に保持された両面テープ（リムシート）１２、輝度上昇フィルム１３、拡散シート１４、導光板１５、反射シート１６及びＬＥＤ（発光ダイオード）フレキシブルプリント配線板（ＬＥＤ ＦＰＣ）１７で構成される。

ＬＥＤ ＦＰＣ１７は、バックライト用の光源として導光板１５の側面に配置されるＬＥＤを備え、反射シート１６は、導光板１５の下面側に向かう光を上方側に反射し、拡散シート１４は、導光板１５からの光を上方に拡散する。

輝度上昇フィルム１３は、例えば透明性にすぐれたポリエステル等の表面に、アクリル樹脂等の後述する高さが異なる複数のプリズム形状が配列された微細なパターン（プリズムパターン）を全面に精密成形した光学フィルムであり、拡散シート１４からの拡散光を正面側である液晶表示モジュール２側に集光し、輝度を向上（上昇）させる。両面テープ１２は、輝度上昇フィルム１３と液晶表示モジュール２の輝度上昇フィルム８とを接着するテープ（シート）であり、各輝度上昇フィルム８、１３の周囲にのみ配置される両面接着用テープである。

輝度上昇フィルム１３と輝度上昇フィルム８が両面テープ１２により接着することにより、液晶表示モジュール２とバックライトモジュール３は貼り付けられて表示ユニット１が構成され、絵、文字、動画等を鮮明に表現することが可能な液晶表示装置が構成される。

図３は本実施例の輝度上昇フィルム１３の構成例を示す図である。同図（ａ）に示すように通常の輝度上昇フィルムはプリズムパターンの断面形状が全て同一形状、同一サイズに形成されているが、本発明の輝度上昇フィルム１３のプリズムパターンは同図（ｂ）に示すように、複数の高さのプリズム形状を組み合わせて配列される。より具体的には、断面の底辺がほぼ同一で３種類の高さｈ１、ｈ２、ｈ３の二等辺三角形でなる高さが異なる微細なプリズム面でなり、数十μｍピッチで形成された多数の平行なＶ字状の溝又は逆Ｖ字状の稜線を有するプリズム形状の組み合わせとして構成される。

図４は本実施例の輝度上昇フィルム１３の他の構成例を示す図である。同図（ａ）は３種類の高さのプリズム形状の他の配列例であり、同図（ｂ）は２種類の高さのプリズム形状の更に他の配列例である。輝度上昇フィルム１３の構成例として、２又は３種類の高さのプリズム形状のランダムな配列例を示したが、高さの種類は多いほど輝度上昇フィルム１３と他の光学層との接する面積が少なくなり、より密着しにくくなる。

以上のように輝度上昇フィルム１３の上面に高さが異なる複数のプリズム形状を配列することにより、その上面に積層する輝度上昇フィルム８と輝度上昇フィルム１３の上面との密着（貼り付き）を防止でき、ニュートンリングの発生を軽減することが可能である。これにより輝度上昇フィルム８と輝度上昇フィルム１３との接着にリムシート等の両面テープを使用する場合、両面テープのテープ厚を薄くすることが可能であり、全体の薄型化が可能となる。

（動作の説明）
本実施例の機能及び動作について図１〜４を参照して以下詳細に説明する。
まず、本実施例のバックライトモジュール３及び液晶表示モジュール２の機能及び動作は以下のとおりである。ＬＥＤ ＦＰＣ１７により発光された光は、導光板１５と拡散シート１４及び輝度上昇フィルムにより透過軸に沿って抜ける光のみを導光板１５の発光面の鉛直方向に光を集光させ、反射シート１６で反射された光は、再度、透過軸に沿って集光させ、効率よく光を表示面側の全面に均一な光として照射される。つまり、下側へ発光する（逃げる）光は反射シート１６により、周囲に発光する（逃げる）光はフレーム１１で表示面側に集光され、輝度上昇フィルム１３にて光を立ち上げることにより液晶表示モジュール２に効率よく光を照射する。また、液晶表示モジュール２では、輝度上昇フィルム８が輝度上昇フィルム１３から受光した光の輝度を更に上昇し、裏偏光板７、裏ガラス６、表ガラス５及び表偏光板４を透過し、表示画面側から輝度分布の均一な明るい表示が実現される。

次に表面に高さが異なる複数のプリズム形状を配列したプリズムパターンを備える輝度上昇フィルム１３による機能及び動作について説明する。
図３（ａ）に示す通常の輝度上昇フィルムでは上面にプリズム形状を有するものの高さが一定のため、その上部に他の輝度上昇フィルムを接着等により搭載すると表示面において、輝度上昇フィルムの上面と他の輝度上昇フィルムの下面が密着し、この密着により光の干渉によりニュートンリングが発生する。例えば、輝度上昇フィルムと輝度上昇フィルムの接着に薄型化のための薄いテープ厚の両面テープ（リムシート）を使用すると、上部の輝度上昇フィルムの下面の低下（垂れ下がり）等により、輝度上昇フィルムの上面と他の輝度上昇フィルムの下面との密着が生じやすく、同様に光の干渉によりニュートンリングが発生する。したがって、両面テープの使用時にはテープ厚を大きくする必要があり薄型化に逆行する。

これに対し、図３（ｂ）及び図４（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施例の高さが異なる複数のプリズム形状がランダムに配列された輝度上昇フィルム１３を使用すると、輝度上昇フィルムの上面と他の輝度上昇フィルムの下面とが直接接触する場合にも、両者の面が密着状態に至らないから、光の干渉により発生するニュートンリングが軽減される。このため、輝度上昇フィルム８と輝度上昇フィルム１３とを接着する接着手段として、接着剤又は薄いテープ厚の両面テープの使用が可能であり、両面テープ１２を薄くすることにより輝度上昇フィルム８と輝度上昇フィルム１３との間隔が狭くなり、輝度上昇フィルム８と輝度上昇フィルム１３とが貼り付き、光の干渉によりニュートンリングが発生することを防止することが可能である。

以上のように、輝度上昇フィルム８と輝度上昇フィルム１３との光の干渉が無くなることにより、両面テープ１２の厚みを薄くすることが可能になり、液晶表示モジュール２とバックライトモジュール３とを貼り合せた表示部ユニット１の薄型化が実現できると同時に、ニュートンリングの発生も軽減される。

（実施例２）
以上説明した実施例１では上面に高さが異なる複数のプリズム形状が配列された輝度上昇フィルムの上に光学層として第２の輝度上昇フィルムを設けた構成例を説明したが、第２の輝度上昇フィルムを省略した構成としても本発明の同様の作用効果を奏する。以下、前記光学層を裏偏光板又は偏光フィルムとした本発明の他の実施例２を説明する。

図５は本発明の輝度上昇フィルムを具備する積層構造及び輝度上昇フィルムの第２の実施例２の構成を示す図である。バックライトモジュール３と貼り合せる液晶表示モジュール２０の薄型構造の構成例を示しており、液晶表示モジュール２０は、主に表偏光板４、表ガラス５、裏ガラス６、裏偏光板又は偏光フィルム１８、ＤｒＩＣ９、ＦＰＣ ＡＳＳＹ１０で構成される。

図５に示す液晶表示モジュール２０の裏偏光板又は偏光フィルム１８は、図２（ｃ）に示すバックライトモジュール３の輝度上昇フィルム１３と周囲の両面テープ１２により接着される。

本実施例２においても輝度上昇フィルム１３の表面には高さが異なる複数のプリズム形状を配列したプリズムパターンが形成されているから、その上面に搭載した裏偏光板又は偏光フィルム１８との間で、一方のフィルムの垂れ下がり等による両者の密着を防止することができ、裏偏光板又は偏光フィルム１８と輝度上昇フィルム１３との光の干渉を防止でき、ニュートンリングの発生を軽減することが可能である。また、裏偏光板又は偏光フィルム１８と輝度上昇フィルム１３との光の干渉を防止できるから、接着剤又は両面テープ１２の厚みを薄くすることが可能になり、液晶表示モジュールの薄型化に加えてバックライトモジュール３の薄型化が可能であり、表示ユニット１全体の一層の薄型化を実現することが可能である。

（他の実施例）
以上、本発明を実施例１、２に基づいて説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、表面の高さが異なる複数のプリズム形状が配列された輝度上昇フィルムと表面（下面）が平滑面の光学板又はフィルムとの密着による干渉を防止し、干渉により現れるニュートンリングを軽減させると共に積層体又は液晶表示部の総厚を薄くすること可能にするという発明の要旨を逸脱しない範囲において各種の変更が可能である。例えば、プリズム形状には、三角形の斜面の左右で斜度の異なる三角形の断面形状としたり、高さに応じて長さが異なる底辺の三角形の断面形状とするが可能である。また、高さが異なる複数のプリズム形状は輝度上昇フィルム１３の上面の少なくとも表示領域の全体に周期的に配列することも可能である。また、輝度上昇フィルム８の上面はプリズム形状を有しない構成とし、又は図６（ａ）に示すプリズム形状を有するように構成することが可能である。また、輝度上昇フィルム１３に形成するプリズム形状の高さの種類及び個数等は上部に搭載される光学層の光学特性及び種類に応じて適宜変更可能である。更に、輝度上昇フィルム８を液晶表示モジュール２の裏面に貼付された構成で説明したが、輝度上昇フィルム１３とその上部に接着剤又は両面テープ１２により周囲を接着した輝度上昇フィルム８とを何れもバックライトモジュール３の枠体内に配置するように構成することが可能である。

本発明の輝度上昇フィルムを具備する積層構造及び輝度上昇フィルムの第１の実施例を示す図である。 表示ユニット１の具体的な構成を示す断面図である。 本実施例の輝度上昇フィルム１３の構成例を示す図である。 本実施例の輝度上昇フィルム１３の他の構成例を示す図である。 本発明の輝度上昇フィルムを具備する積層構造及び輝度上昇フィルムの第２の実施例を示す図である。 本発明の関連技術を示す図である。

符号の説明

１ 表示ユニット
２、２０ 液晶表示モジュール
３ ＬＥＤバックライトモジュール
４ 表偏光板
５ 表ガラス
６ 裏ガラス
７ 裏偏光板
８、１３ 輝度上昇フィルム
９ ＤｒＩＣ（ドライバーＩＣ）
１０ ＦＰＣ ＡＳＳＹ（フレキシブルプリント配線板アセンブリ）
１１ フレーム
１２ 両面テープ
１４ 拡散シート
１５ 導光板
１６ 反射シート
１７ ＬＥＤ ＦＰＣ
１８ 裏偏光板又は偏光フィルム

Claims (7)

1. 上面に高さが異なる複数のプリズム形状が配列された輝度上昇フィルムと、前記輝度上昇フィルムの上面に周囲が接着された光透過性を有する光学層と、を備えることを特徴とする輝度上昇フィルムを具備する積層構造。
2. 前記輝度上昇フィルムと前記光学層との接着は接着剤又は両面テープにより接着したことを特徴とする請求項１記載の輝度上昇フィルムを具備する積層構造。
3. 前記光学層は、輝度上昇フィルムであることを特徴とする請求項１又は２記載の輝度上昇フィルムを具備する積層構造。
4. 前記光学層は、偏光板であることを特徴とする請求項１又は２記載の輝度上昇フィルムを具備する積層構造。
5. 前記輝度上昇フィルムはバックライトモジュールの最上層に配置され、前記光学層は液晶表示モジュールの最下層に配置されたことを特徴とする請求項１ないし４の何れかの請求項記載の輝度上昇フィルムを具備する積層構造。
6. 上面に高さが異なる複数のプリズム形状が配列されたことを特徴とする輝度上昇フィルム。
7. バックライトモジュールの最上面に配置されたことを特徴とする請求項６記載の輝度上昇フィルム。

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