JP2015094776A - 光拡散部材および表示装置 - Google Patents
光拡散部材および表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015094776A JP2015094776A JP2013232218A JP2013232218A JP2015094776A JP 2015094776 A JP2015094776 A JP 2015094776A JP 2013232218 A JP2013232218 A JP 2013232218A JP 2013232218 A JP2013232218 A JP 2013232218A JP 2015094776 A JP2015094776 A JP 2015094776A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- base material
- liquid crystal
- layer
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
【課題】液晶表示装置から出射される高エネルギー可視光を遮断することができ、視認角特性に優れた光拡散部材およびその光拡散部材を備えた表示装置を提供する。【解決手段】支持基材20と、支持基材20の一方の面20aに、粘着層21を介して積層された光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面22aに形成された遮光層23と、基材22の一方の面22aにおいて遮光層23の形成領域以外の領域に形成された光拡散部24と、を備え、支持基材20、粘着層21または光拡散部24の少なくとも1つが、波長495nm以下の光の透過量を低減する層であるか、または、支持基材20、粘着層21または光拡散部24の少なくとも1つに隣接して、波長495nm以下の光の透過量を低減する層が設けられている光拡散部材15。【選択図】図2
Description
本発明は、光拡散部材および表示装置に関する。
携帯電話機等をはじめとする携帯型電子機器、もしくはテレビジョン、パーソナルコンピューター等のディスプレイとして、液晶表示装置が広く用いられている。ところが、一般に液晶表示装置は、正面からの視認性に優れる反面、視野角が狭いことが従来から知られており、視野角を広げるための様々な工夫がなされている。その一つとして、液晶パネル等の表示体から射出される光を拡散させるための部材(以下、光拡散部材と称する)を表示体の視認側に備える構成が考えられる。
例えば、下記の特許文献1には、シート本体と、シート本体内の射出面側に埋め込まれ、射出面側に向かって広がる複数の略くさび形部分と、を備えた視野角拡大フィルムが開示されている。この視野角拡大フィルムは、略くさび形部分の側面は折れ面によって構成されており、側面の各折れ面と入射面の垂線とがなす角度が射出面側に近付くに従って大きくなっている。この視野角拡大フィルムは、略くさび形部分の側面をこのような構成とすることで、入射面に対して垂直に入射する光を側面で複数回全反射させ、拡散角度を大きくしている。
ところで、液晶表示装置から出射される波長380〜495nmの高エネルギー可視光(HEVlight:high−energy visible light)が、眼精疲労の原因の1つとして指摘されている。高エネルギー可視光は、可視光線の中で最も強く、直進するエネルギーを持つため、目の角膜や水晶体で吸収されずに網膜まで到達し、網膜の機能低下を引き起こすことがあると言われている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、液晶表示装置から出射される高エネルギー可視光を遮断することができ、視認角特性に優れた光拡散部材およびその光拡散部材を備えた表示装置を提供することを目的とする。
本発明の光拡散部材は、光透過性を有する支持基材と、前記支持基材の一方の面に、粘着層を介して積層された光透過性を有する基材と、前記基材の一方の面に形成された黒色層と、前記基材の一方の面において前記黒色層の形成領域以外の領域に形成された光拡散部と、を備え、前記光拡散部が、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有し、前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが前記黒色層の層厚よりも大きく、前記支持基材、前記基材、前記粘着層または前記光拡散部の少なくとも1つが、波長495nm以下の光の透過量を低減する層であるか、または、前記支持基材、前記基材、前記粘着層または前記光拡散部の少なくとも1つに隣接して、波長495nm以下の光の透過量を低減する層が設けられていることを特徴とする。
本発明の光拡散部材は、光透過性を有する基材と、前記基材の一方の面に形成された黒色層と、前記基材の一方の面において前記黒色層の形成領域以外の領域に形成された光拡散部と、を備え、前記光拡散部が、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有し、前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが前記黒色層の層厚よりも大きく、前記基材、前記粘着層または前記光拡散部の少なくとも1つが、波長495nm以下の光の透過量を低減する層であるか、または、前記基材、前記粘着層または前記光拡散部の少なくとも1つに隣接して、波長495nm以下の光の透過量を低減する層が設けられていることを特徴とする。
本発明の表示装置は、本発明の光拡散部材が視認側に配置されたことが好ましい。
本発明によれば、表示装置の広視野角化を図ることができるとともに、波長495nm以下の光の透過量を低減して、観察者の眼精疲労の防止を図ることができる。
本発明の光拡散部材および表示装置の実施の形態について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
(1)第一実施形態
以下、本発明の第一実施形態について、図1〜図10を参照して説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
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。
以下、本発明の第一実施形態について、図1〜図10を参照して説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
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。
図1は、本実施形態の液晶表示装置を示す概略図であり、(a)は斜視図、(b)は(a)のA−A線に沿う断面図である。図2は、本実施形態の光拡散部材を示す概略断面図である。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)10は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材15とから概略構成されている。
図1では、液晶パネル13を模式的に1枚の板状に図示しているが、その詳細な構造については後述する。
観察者は、光拡散部材15が配置された図1における液晶表示装置10の上側から表示を見ることになる。よって、以下の説明では、光拡散部材15が配置された側を視認側と称し、バックライト11が配置された側を背面側と称する。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)10は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材15とから概略構成されている。
図1では、液晶パネル13を模式的に1枚の板状に図示しているが、その詳細な構造については後述する。
観察者は、光拡散部材15が配置された図1における液晶表示装置10の上側から表示を見ることになる。よって、以下の説明では、光拡散部材15が配置された側を視認側と称し、バックライト11が配置された側を背面側と称する。
本実施形態の液晶表示装置10においては、バックライト11から射出された光を液晶パネル13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13から射出された光が光拡散部材15を透過すると、射出光の角度分布が光拡散部材15に入射する前よりも広がった状態となって光が光拡散部材15から射出される。これにより、観察者は広い視野角を持って表示を視認できる。
液晶パネル13は、スイッチング素子等が形成されたTFT基板16と、TFT基板16に対向して配置されたカラーフィルター基板17と、TFT基板16とカラーフィルター基板17との間に挟持された液晶層18とから概略構成されている。また、カラーフィルター基板17における液晶層18と対向する面側に、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の色素が含まれるカラーフィルター19が設けられている。
光拡散部材15は、光透過性を有する支持基材20と、支持基材20の一方の面(背面側の面)20aに、粘着層21を介して積層された光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面(背面側の面)22aに形成された複数の黒色層(以下、「遮光層」と言う。)23と、基材22の一方の面22aにおいて遮光層23の形成領域以外の領域に形成された光拡散部24とから概略構成されている。
光拡散部24は、基材22側(支持基材20側)に光射出端面24aを有するとともに基材22側と反対側に光射出端面24aの面積よりも大きい面積の光入射端面24bを有している。
また、光拡散部24の光射出端面24aから光入射端面24bまでの高さが遮光層23の層厚よりも大きくなっている。
また、遮光層23と光拡散部24の側面24cとで区画される空間が中空部25であり、中空部25に、空気等の気体が満たされている。
なお、基材22と、遮光層23と、光拡散部24と、中空部25とから構成されるものを、光拡散基板30と言う。
光拡散部24は、基材22側(支持基材20側)に光射出端面24aを有するとともに基材22側と反対側に光射出端面24aの面積よりも大きい面積の光入射端面24bを有している。
また、光拡散部24の光射出端面24aから光入射端面24bまでの高さが遮光層23の層厚よりも大きくなっている。
また、遮光層23と光拡散部24の側面24cとで区画される空間が中空部25であり、中空部25に、空気等の気体が満たされている。
なお、基材22と、遮光層23と、光拡散部24と、中空部25とから構成されるものを、光拡散基板30と言う。
光拡散部材15の支持基材20の視認側(一方の面20aとは反対側)または基材22の視認側(一方の面22aとは反対側)に、反射防止層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層のうちの少なくとも1つを設けた構成としてもよい。この構成によれば、基材22(支持基材20)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。
光拡散部24の側面24cの傾斜角度(基材22の一方の面22aと、光拡散部24の側面24cとのなす角度)は、60°以上90°以下が好ましい。光拡散部24の側面24cの傾斜角度は、光拡散部材15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。
また、本実施形態において、光拡散部24には、上記の中空部25において、多数の側面24cが存在し、それらの側面24cの傾斜角度は一定になっているが、本実施形態はこれに限定されるものではない。多数の側面24cのうち、少なくとも1つの傾斜角度が、他の側面24cの傾斜角度と異なっていてもよい。また、多数の側面24cのうち、少なくとも1つの傾斜角度が場所によって異なっていてもよい。
また、本実施形態において、光拡散部24には、上記の中空部25において、多数の側面24cが存在し、それらの側面24cの傾斜角度は一定になっているが、本実施形態はこれに限定されるものではない。多数の側面24cのうち、少なくとも1つの傾斜角度が、他の側面24cの傾斜角度と異なっていてもよい。また、多数の側面24cのうち、少なくとも1つの傾斜角度が場所によって異なっていてもよい。
また、光拡散部材15において、支持基材20の視認側(一方の面20aとは反対側)または基材22の視認側(一方の面22aとは反対側)の法線方向から見た遮光層23の平面的な形状は、特に限定されるものではないが、少なくとも長軸と短軸とを有する異方性形状をなしていることが好ましい。
具体的には、遮光層23は、例えば、図3(A)に示すように、細長い楕円形状の遮光層23Aであってもよい。
あるいは、図3(B)に示すように、細長い長方形状の遮光層23Bであってもよい。
あるいは、図3(C)に示すように、細長い八角形状の遮光層23Cであってもよい。
あるいは、図3(D)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23Dであってもよい。
あるいは、図3(E)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23Eであってもよい。
あるいは、図3(F)に示すように、二等辺三角形状の遮光層23Fであってもよい。
あるいは、図3(G)に示すように、菱形状の遮光層23Gであってもよい。
あるいは、図3(B)に示すように、細長い長方形状の遮光層23Bであってもよい。
あるいは、図3(C)に示すように、細長い八角形状の遮光層23Cであってもよい。
あるいは、図3(D)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23Dであってもよい。
あるいは、図3(E)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23Eであってもよい。
あるいは、図3(F)に示すように、二等辺三角形状の遮光層23Fであってもよい。
あるいは、図3(G)に示すように、菱形状の遮光層23Gであってもよい。
また、各遮光層23の平面形状をそれぞれ異ならせ、種々の異方性の方位(図3(A)〜(G)参照)を持つ異なる複数種類のサイズ、形状のものを混在させるようにしてもよい。
光拡散部材15を構成する支持基材20としては、波長380〜495nmの領域に吸収を有し、高エネルギー可視光(HEV)を吸収する透明樹脂製(光透過性)の基材が用いられる。
このような透明樹脂製の基材としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル(ポリメチルメタクリレート、PMMA)等のアクリル系樹脂やポリカーボネート系樹脂からなる透明(光透過性)の基材が用いられる。
ここで、図4に、アクリル系樹脂からなる透明の基材の透過スペクトルを示す。図4から、アクリル系樹脂からなる透明の基材は、波長400nm以下の透過率が低下しており、紫外光および高エネルギー可視光(HEV)を吸収することが分る。
このような透明樹脂製の基材としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル(ポリメチルメタクリレート、PMMA)等のアクリル系樹脂やポリカーボネート系樹脂からなる透明(光透過性)の基材が用いられる。
ここで、図4に、アクリル系樹脂からなる透明の基材の透過スペクトルを示す。図4から、アクリル系樹脂からなる透明の基材は、波長400nm以下の透過率が低下しており、紫外光および高エネルギー可視光(HEV)を吸収することが分る。
また、光拡散部材15を構成する支持基材20としては、アクリル系ポリマー、オレフィン系ポリマー、ビニル系ポリマー、セルロース系ポリマー、アミド系ポリマー、フッ素系ポリマー、ウレタン系ポリマー、シリコーン系ポリマー、イミド系ポリマー等からなる適宜な透明樹脂製(光透過性)や強化ガラス等の基材に、高エネルギー可視光(HEV)を吸収する吸収剤(以下、「HEV吸収剤」と言う。)が所定量添加されたものを用いることもできる。
支持基材20としては、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)フィルム、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム、ポリカーボネート(PC)フィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム、ポリエーテルサルホン(PES)フィルム、ポリイミド(PI)フィルム、ポリメチルメタクリレート(PMMA)フィルム等の透明樹脂製や強化ガラス等の基材に、HEV吸収剤が所定量添加されたものが好ましく用いられる。
支持基材20は、基材22よりも厚みが大きく、かつ剛性が高い。なお、支持基材20は、上記材料に限定されることは無く、基材22よりも厚みが多くかつ剛性が高いものであって、さらに光透過性を有するものであれば適宜選択可能である。
基材22は、相対的に剛性が高い支持基材20の粘着層21を介して貼り合わされているので、皺や弛みの発生が抑制されたものとなっている。よって、基材22の一方の面22a側に形成された光拡散部24は、良好な光拡散特性を発揮することが可能となっている。
支持基材20としては、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)フィルム、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム、ポリカーボネート(PC)フィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム、ポリエーテルサルホン(PES)フィルム、ポリイミド(PI)フィルム、ポリメチルメタクリレート(PMMA)フィルム等の透明樹脂製や強化ガラス等の基材に、HEV吸収剤が所定量添加されたものが好ましく用いられる。
支持基材20は、基材22よりも厚みが大きく、かつ剛性が高い。なお、支持基材20は、上記材料に限定されることは無く、基材22よりも厚みが多くかつ剛性が高いものであって、さらに光透過性を有するものであれば適宜選択可能である。
基材22は、相対的に剛性が高い支持基材20の粘着層21を介して貼り合わされているので、皺や弛みの発生が抑制されたものとなっている。よって、基材22の一方の面22a側に形成された光拡散部24は、良好な光拡散特性を発揮することが可能となっている。
HEV吸収剤としては、波長380〜495nmの領域に吸収を有し、高エネルギー可視光(HEV)を吸収するものが用いられる。このようなHEV吸収剤としては、例えば、アクリル系樹脂の微粒子や、メチン染料、ベンズイミダゾロン化合物、イソインドリノン化合物、アゾ化合物、キノフタロン化合物等の黄色い色素等が用いられる。アクリル系樹脂の微粒子としては、粒径が0.5μm〜20μmのものが好ましい。
透明樹脂製の基材に、このようなHEV吸収剤を添加することにより、支持基材20は、青色の波長の高エネルギー可視光(HEV)の一部を選択的に吸収して透過量を減少させ、赤色および緑色の波長の光を透過する。
ここで、図5に、アゾ化合物からなる黄色い色素を添加したアクリル系樹脂からなる基材の透過スペクトルを示す。図5から、アクリル樹脂だけの場合よりも、効果的に高エネルギー可視光(HEV)を吸収していることが分る。
このように、支持基材20は、光拡散部24の光入射端面24bから入射した高エネルギー可視光(HEV)を吸収し、高エネルギー可視光(HEV)を支持基材20の視認側に透過しないようにする。
透明樹脂製の基材に、このようなHEV吸収剤を添加することにより、支持基材20は、青色の波長の高エネルギー可視光(HEV)の一部を選択的に吸収して透過量を減少させ、赤色および緑色の波長の光を透過する。
ここで、図5に、アゾ化合物からなる黄色い色素を添加したアクリル系樹脂からなる基材の透過スペクトルを示す。図5から、アクリル樹脂だけの場合よりも、効果的に高エネルギー可視光(HEV)を吸収していることが分る。
このように、支持基材20は、光拡散部24の光入射端面24bから入射した高エネルギー可視光(HEV)を吸収し、高エネルギー可視光(HEV)を支持基材20の視認側に透過しないようにする。
ただし、支持基材20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、支持基材20の厚さが厚くなる程、表示のボヤケが生じるおそれがあるからである。また、支持基材20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。
粘着層21を構成する粘着剤としては、ゴム系、アクリル系、シリコーン系、ビニルアルキルエーテル系、ポリビニルアルコール系、ポリビニルピロリドン系、ポリアクリルアミド系、セルロース系等の粘着剤等、接着対象に応じた粘着性物質を用いることができる。特に、透明性や耐候性等に優れる粘着性物質が好ましく用いられる。
光拡散部材15を構成する基材22としては、一般に、熱可塑性ポリマーや熱硬化性樹脂、光重合性樹脂等の樹脂類等が用いられる。アクリル系ポリマー、オレフィン系ポリマー、ビニル系ポリマー、セルロース系ポリマー、アミド系ポリマー、フッ素系ポリマー、ウレタン系ポリマー、シリコーン系ポリマー、イミド系ポリマー等からなる適宜な透明樹脂製(光透過性)の基材を用いることができる。
基材22としては、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)フィルム、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム、ポリカーボネート(PC)フィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム、ポリエーテルサルホン(PES)フィルム、ポリイミド(PI)フィルム等の透明樹脂製の基材、ガラス製の基材等が好ましく用いられる。
基材22としては、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)フィルム、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム、ポリカーボネート(PC)フィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム、ポリエーテルサルホン(PES)フィルム、ポリイミド(PI)フィルム等の透明樹脂製の基材、ガラス製の基材等が好ましく用いられる。
ただし、基材22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22の厚さが厚くなる程、表示のボヤケが生じるおそれがあるからである。また、基材20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。
遮光層23は、例えば、ブラックレジスト等の光吸収性および感光性を有する有機材料で構成されている。このほか、Cr(クロム)やCr/酸化Crの多層膜等の金属膜、黒色インクに用いられるような顔料・染料、多色のインクを混合して黒色系インクとしたものを用いて、遮光層23を形成してもよい。これらの材料以外でも、遮光性を有する材料であれば、遮光層23の材料として用いることができる。
光拡散部24は、基材22の一方の面22aに塗布したネガ型感光性樹脂を硬化してなるものである。
ネガ型感光性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性および感光性を有する有機材料が挙げられる。
ネガ型感光性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性および感光性を有する有機材料が挙げられる。
以下、液晶パネル13の具体的な構成について説明する。
ここでは、液晶パネル13として、アクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルを例示するが、本実施形態に適用可能な液晶パネルは、アクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルに限定されるものではない。本実施形態に適用可能な液晶パネルは、例えば、半透過型(透過・反射兼用型)液晶パネルや反射型液晶パネルであってもよく、さらには、各画素がスイッチング用薄膜トランジスタ(Thin Film Transisitor、以下、「TFT」と略す。)を備えていない単純マトリクス方式の液晶パネルであってもよい。
ここでは、液晶パネル13として、アクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルを例示するが、本実施形態に適用可能な液晶パネルは、アクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルに限定されるものではない。本実施形態に適用可能な液晶パネルは、例えば、半透過型(透過・反射兼用型)液晶パネルや反射型液晶パネルであってもよく、さらには、各画素がスイッチング用薄膜トランジスタ(Thin Film Transisitor、以下、「TFT」と略す。)を備えていない単純マトリクス方式の液晶パネルであってもよい。
図6は、液晶パネル13の縦断面図である。
液晶パネル13は、図6に示すように、スイッチング素子基板としてのTFT基板31(図1におけるTFT基板16に相当)と、TFT基板31に対向して配置されたカラーフィルター基板32(図1におけるカラーフィルター基板17に相当)と、TFT基板31とカラーフィルター基板32との間に挟持された液晶層33と、を有している。液晶層33は、TFT基板31と、カラーフィルター基板32と、TFT基板31とカラーフィルター基板32とを所定の間隔をおいて貼り合わせる枠状のシール部材(図示せず)と、によって囲まれた空間内に封入されている。本実施形態の液晶パネル13は、例えば、TN(Twisted Nematic)型で表示を行うものであり、液晶層33には誘電率異方性が負の垂直配向液晶が用いられる。TFT基板31とカラーフィルター基板32との間には、これら基板間の間隔を一定に保持するための球状のスペーサー34が配置されている。なお、表示型については、上記のTN型に限らず、VA(Vertical Alignment、垂直配向)型、STN(Super Twisted Nematic)型、IPS(In−Plane Switching)型等を用いることができる。
液晶パネル13は、図6に示すように、スイッチング素子基板としてのTFT基板31(図1におけるTFT基板16に相当)と、TFT基板31に対向して配置されたカラーフィルター基板32(図1におけるカラーフィルター基板17に相当)と、TFT基板31とカラーフィルター基板32との間に挟持された液晶層33と、を有している。液晶層33は、TFT基板31と、カラーフィルター基板32と、TFT基板31とカラーフィルター基板32とを所定の間隔をおいて貼り合わせる枠状のシール部材(図示せず)と、によって囲まれた空間内に封入されている。本実施形態の液晶パネル13は、例えば、TN(Twisted Nematic)型で表示を行うものであり、液晶層33には誘電率異方性が負の垂直配向液晶が用いられる。TFT基板31とカラーフィルター基板32との間には、これら基板間の間隔を一定に保持するための球状のスペーサー34が配置されている。なお、表示型については、上記のTN型に限らず、VA(Vertical Alignment、垂直配向)型、STN(Super Twisted Nematic)型、IPS(In−Plane Switching)型等を用いることができる。
TFT基板31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配置されている。TFT基板31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ともに、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、かつ、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31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。
したがって、TFT基板31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31を構成する透明基板35の液晶層33側の面に、半導体層36、ゲート電極37、ソース電極38、ドレイン電極39等を有するTFT40が形成されている。
透明基板35には、例えば、ガラス基板を用いることができる。透明基板35上に、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36が形成されている。また、透明基板35上に、半導体層36を覆うようにゲート絶縁膜41が形成されている。ゲート絶縁膜41の材料としては、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくは、これらの積層膜等が用いられる。
ゲート絶縁膜41上には、半導体層36と対向するようにゲート電極37が形成されている。ゲート電極37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。
透明基板35には、例えば、ガラス基板を用いることができる。透明基板35上に、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36が形成されている。また、透明基板35上に、半導体層36を覆うようにゲート絶縁膜41が形成されている。ゲート絶縁膜41の材料としては、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくは、これらの積層膜等が用いられる。
ゲート絶縁膜41上には、半導体層36と対向するようにゲート電極37が形成されている。ゲート電極37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41上に、ゲート電極37を覆うように第1層間絶縁膜42が形成されている。
第1層間絶縁膜42の材料としては、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくは、これらの積層膜等が用いられる。
第1層間絶縁膜42上に、ソース電極38およびドレイン電極39が形成されている。
ソース電極38は、第1層間絶縁膜42とゲート絶縁膜41とを貫通するコンタクトホール43を介して半導体層36のソース領域に接続されている。同様に、ドレイン電極39は、第1層間絶縁膜42とゲート絶縁膜41とを貫通するコンタクトホール44を介して半導体層36のドレイン領域に接続されている。
ソース電極38およびドレイン電極39の材料としては、上述のゲート電極37と同様の導電性材料が用いられる。
第1層間絶縁膜42上に、ソース電極38およびドレイン電極39を覆うように第2層間絶縁膜45が形成されている。
第2層間絶縁膜45の材料としては、上述の第1層間絶縁膜42と同様の材料、もしくは、有機絶縁性材料が用いられる。
第1層間絶縁膜42の材料としては、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくは、これらの積層膜等が用いられる。
第1層間絶縁膜42上に、ソース電極38およびドレイン電極39が形成されている。
ソース電極38は、第1層間絶縁膜42とゲート絶縁膜41とを貫通するコンタクトホール43を介して半導体層36のソース領域に接続されている。同様に、ドレイン電極39は、第1層間絶縁膜42とゲート絶縁膜41とを貫通するコンタクトホール44を介して半導体層36のドレイン領域に接続されている。
ソース電極38およびドレイン電極39の材料としては、上述のゲート電極37と同様の導電性材料が用いられる。
第1層間絶縁膜42上に、ソース電極38およびドレイン電極39を覆うように第2層間絶縁膜45が形成されている。
第2層間絶縁膜45の材料としては、上述の第1層間絶縁膜42と同様の材料、もしくは、有機絶縁性材料が用いられる。
第2層間絶縁膜45上に、画素電極46が形成されている。画素電極46は、第2層間絶縁膜45を貫通するコンタクトホール47を介してドレイン電極39に接続されている。よって、画素電極46は、ドレイン電極39を中継用電極として半導体層36のドレイン領域に接続されている。
画素電極46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、TFT40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38に供給された画像信号が、半導体層36、ドレイン電極39を経て画素電極46に供給される。また、画素電極46を覆うように第2層間絶縁膜45上の全面に配向膜48が形成されている。この配向膜48は、液晶層33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6に示したボトムゲート型TFTであってもよいし、トップゲート型TFTであってもよい。
画素電極46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、TFT40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38に供給された画像信号が、半導体層36、ドレイン電極39を経て画素電極46に供給される。また、画素電極46を覆うように第2層間絶縁膜45上の全面に配向膜48が形成されている。この配向膜48は、液晶層33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6に示したボトムゲート型TFTであってもよいし、トップゲート型TFTであってもよい。
一方、カラーフィルター基板32を構成する透明基板49の液晶層33側の面には、ブラックマトリクス50、カラーフィルター51、平坦化層52、対向電極53、配向膜54が順次形成されている。
ブラックマトリクス50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、もしくは、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51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31上の一つの画素電極46にR,G,Bのいずれか一つのカラーフィルター51が対向して配置されている。
平坦化層52は、ブラックマトリクス50およびカラーフィルター51を覆う絶縁膜で構成されており、ブラックマトリクス50およびカラーフィルター51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52上には対向電極53が形成されている。対向電極53の材料としては、画素電極46と同様の透明導電性材料が用いられる。
また、対向電極53上の全面に、垂直配向規制力を有する配向膜54が形成されている。
カラーフィルター51は、R、G、Bの3色以上の多色構成としてもよい。
ブラックマトリクス50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、もしくは、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51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31上の一つの画素電極46にR,G,Bのいずれか一つのカラーフィルター51が対向して配置されている。
平坦化層52は、ブラックマトリクス50およびカラーフィルター51を覆う絶縁膜で構成されており、ブラックマトリクス50およびカラーフィルター51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52上には対向電極53が形成されている。対向電極53の材料としては、画素電極46と同様の透明導電性材料が用いられる。
また、対向電極53上の全面に、垂直配向規制力を有する配向膜54が形成されている。
カラーフィルター51は、R、G、Bの3色以上の多色構成としてもよい。
図1に示すように、バックライト11は、発光ダイオード、冷陰極管等の光源61と、光源61から射出された光の内部反射を利用して液晶パネル13に向けて射出させる導光板62と、を有している。バックライト11は、光源が導光体の端面に配置されたエッジライト型でもよく、光源が液晶パネル13の直下に配置された直下型でもよい。本実施形態で用いるバックライト11には、光の射出方向を制御して指向性を持たせたバックライト、いわゆる指向性バックライトを用いることが望ましい。光拡散部材15の光拡散部24にコリメートまたは略コリメートした光を入射させるような指向性バックライトを用いることでボヤケを少なくし、さらに光の利用効率を高めることができる。上記の指向性バックライトは、導光板62内に形成する反射パターンの形状や配置等を最適化することで実現できる。また、バックライト11と液晶パネル13との間には、偏光子として機能する第1偏光板12が設けられている。また、液晶パネル13と光拡散部材15との間には、検光子として機能する第2偏光板14が設けられている。
本実施形態によれば、光拡散部材15を構成する支持基材20として、高エネルギー可視光(HEV)を吸収するものを用いることにより、液晶表示装置10の広視野角化を図ることができるとともに、波長380〜495nmの光の透過量を低減して、観察者の眼精疲労の防止を図ることができる。
なお、本実施形態では、光拡散部材15の基材22と液晶パネル13との間に、第2偏光板14が設けられた場合を例示したが、基材22と第2偏光板14との間に、基材22の屈折率と第2偏光板14の屈折率との間の屈折率を有する部材が介在していてもよい。
次に、液晶表示装置の製造方法を説明する。
図7は、光拡散部材15の製造方法を示すフローチャートである。
図8(A)〜(E)は、光拡散部材15の製造工程を、順を追って示す斜視図である。
上記構成の液晶表示装置10を構成する光拡散部材15の製造工程を中心に、液晶表示装置10の製造方法について説明する。
液晶パネル13の製造工程の概略を先に説明する。
最初に、図6に示す、TFT基板31とカラーフィルター基板32をそれぞれ作製する。その後、TFT基板31のTFT40が形成された側の面と、カラーフィルター基板32のカラーフィルター51が形成された側の面とを対向させて配置する。そして、TFT基板31とカラーフィルター基板32とをシール部材を介して貼り合わせる。その後、TFT基板31とカラーフィルター基板32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。以上の工程を経て、液晶パネル13が完成する。
そして、このようにして作製された液晶パネル13のTFT基板31の側の外面に、光学接着剤等を用いて第1偏光板12を貼り合わせる。
なお、TFT基板31やカラーフィルター基板32の製造方法は常法によればよく、その説明を省略する。
図7は、光拡散部材15の製造方法を示すフローチャートである。
図8(A)〜(E)は、光拡散部材15の製造工程を、順を追って示す斜視図である。
上記構成の液晶表示装置10を構成する光拡散部材15の製造工程を中心に、液晶表示装置10の製造方法について説明する。
液晶パネル13の製造工程の概略を先に説明する。
最初に、図6に示す、TFT基板31とカラーフィルター基板32をそれぞれ作製する。その後、TFT基板31のTFT40が形成された側の面と、カラーフィルター基板32のカラーフィルター51が形成された側の面とを対向させて配置する。そして、TFT基板31とカラーフィルター基板32とをシール部材を介して貼り合わせる。その後、TFT基板31とカラーフィルター基板32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。以上の工程を経て、液晶パネル13が完成する。
そして、このようにして作製された液晶パネル13のTFT基板31の側の外面に、光学接着剤等を用いて第1偏光板12を貼り合わせる。
なお、TFT基板31やカラーフィルター基板32の製造方法は常法によればよく、その説明を省略する。
次に、光拡散部材15の製造工程を説明する。
先ず、図8(A)に示すように、厚さが100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)からなる基材22を準備し、スピンコート法等を用いて、この基材22の一方の面に遮光層23の材料として、カーボンおよび紫外線吸収剤(酸化チタン)を含有したブラックネガレジストを塗布し、膜厚150nmの塗膜71を形成する。
次いで、上記の塗膜71を形成した基材22をホットプレート上に載置し、温度90℃で塗膜のプリベークを行う。これにより、ブラックネガレジスト中の溶媒が揮発する。
先ず、図8(A)に示すように、厚さが100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)からなる基材22を準備し、スピンコート法等を用いて、この基材22の一方の面に遮光層23の材料として、カーボンおよび紫外線吸収剤(酸化チタン)を含有したブラックネガレジストを塗布し、膜厚150nmの塗膜71を形成する。
次いで、上記の塗膜71を形成した基材22をホットプレート上に載置し、温度90℃で塗膜のプリベークを行う。これにより、ブラックネガレジスト中の溶媒が揮発する。
次いで、露光装置を用い、平面形状が楕円形の複数の開口パターン81が形成されたフォトマスク80を介して塗膜71に光Lを照射し、露光を行う。このとき、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装置を使用する。露光量は100mJ/cm2とする。
図8(A)に示すように、遮光層23の形成時に用いるフォトマスク80は、ランダムに配置された複数の楕円形の開口パターン81を有している。フォトマスク80を設計する際には、最初に開口パターン81を一定のピッチで規則的に配置しておき、次にランダム関数を用いて例えば開口パターン81の中心点等、各開口パターン81の基準位置データに揺らぎを持たせ、開口パターン81の位置をばらつかせることにより、ランダムに配置された複数の開口パターン81を有するフォトマスク80を製作することができる。
上記のフォトマスク80を用いて露光を行った後、専用の現像液を用いてブラックネガレジストからなる塗膜71の現像を行い、100℃で乾燥し、図8(B)に示すように、平面形状が円形の複数の遮光層23を基材22の一方の面22aに形成する(図7に示すステップS1)。本実施形態の場合、後の工程でブラックネガレジストからなる遮光層23をマスクとして透明ネガレジストの露光を行い、中空部25を形成する。そのため、フォトマスク80の開口パターン81の位置が中空部25の形成位置に対応する。楕円形の遮光層23は、後の工程の光拡散部24の非形成領域(中空部25)に対応する。
なお、本実施形態では、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23を形成したが、この構成に代えて、本実施形態の開口パターン81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。もしくは、蒸着法や印刷法等を用いてパターニングした遮光層23を直接形成してもよい。
遮光層23は、基材22の主面の法線方向(Z軸方向)から見てランダムに配置されている。
図9は、液晶パネル13を構成する、画素100と遮光層23との配置関係を示す平面図である。
図9に示すように、液晶パネル13の画素100と遮光層23を平面的に見た場合、液晶パネル13の1ドットに対応する部分に、遮光層23の一部が少なくとも1つ位置するようにすることが望ましい。このとき、液晶パネル13の1つの画素100は、赤(R)、緑(G)、青(B)の3ドット100R、100G、100Bから構成される。これにより、1つの画素100内に、少なくとも1つの中空部25が形成されるので、1つのドット100R、100G、100Bの情報を確実に広げた状態で視認者側に射出させることができる。
そのため、例えば、光拡散部材15を、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。
図9は、液晶パネル13を構成する、画素100と遮光層23との配置関係を示す平面図である。
図9に示すように、液晶パネル13の画素100と遮光層23を平面的に見た場合、液晶パネル13の1ドットに対応する部分に、遮光層23の一部が少なくとも1つ位置するようにすることが望ましい。このとき、液晶パネル13の1つの画素100は、赤(R)、緑(G)、青(B)の3ドット100R、100G、100Bから構成される。これにより、1つの画素100内に、少なくとも1つの中空部25が形成されるので、1つのドット100R、100G、100Bの情報を確実に広げた状態で視認者側に射出させることができる。
そのため、例えば、光拡散部材15を、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。
次いで、図8(C)に示すように、スリットコート、スピンコート、印刷等の手法を用いて、遮光層23の上を覆うように、基材22の一方の面22aの全面に、光拡散部24の材料としてアクリル樹脂からなる透明ネガレジスト(ネガ型感光性樹脂)を塗布し、膜厚25μmの塗膜(ネガ型感光性樹脂層)91を形成する(図7に示すステップS2)。
次いで、上記の塗膜91を形成した基材22をホットプレート上に載置し、温度95℃で塗膜91のプリベークを行う。これにより、透明ネガレジスト中の溶媒が揮発する。
次いで、上記の塗膜91を形成した基材22をホットプレート上に載置し、温度95℃で塗膜91のプリベークを行う。これにより、透明ネガレジスト中の溶媒が揮発する。
次いで、図8(D)に示すように、基材22側から遮光層23をマスクとして塗膜91に拡散光Fを照射し、露光を行う(図7に示すステップS3)。
このとき、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装置を使用する。露光量は100mJ/cm2とする。露光工程では、平行光または拡散光を用いる。また、露光装置から射出された平行光を拡散光Fとして基材22に照射する手段として、露光装置から射出された光の光路上にヘイズ50程度の拡散板を配置する。拡散光Fで露光を行うことにより、塗膜91は、遮光層23の非形成領域から外側に広がるように放射状に露光される。これにより、順テーパ状の中空部25が形成され、光拡散部24の中空部25と面する部分には逆テーパ状の側面が形成される。
その後、必要に応じて上記の塗膜91を形成した基材22をホットプレート上に載置し、温度95℃で塗膜91のポストエクスポージャーベイク(PEB)を行う。
このとき、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装置を使用する。露光量は100mJ/cm2とする。露光工程では、平行光または拡散光を用いる。また、露光装置から射出された平行光を拡散光Fとして基材22に照射する手段として、露光装置から射出された光の光路上にヘイズ50程度の拡散板を配置する。拡散光Fで露光を行うことにより、塗膜91は、遮光層23の非形成領域から外側に広がるように放射状に露光される。これにより、順テーパ状の中空部25が形成され、光拡散部24の中空部25と面する部分には逆テーパ状の側面が形成される。
その後、必要に応じて上記の塗膜91を形成した基材22をホットプレート上に載置し、温度95℃で塗膜91のポストエクスポージャーベイク(PEB)を行う。
次いで、専用の現像液を用いて透明ネガレジストからなる塗膜91の現像を行い、100℃でポストベークし、図8(E)に示すように、複数の中空部25を有する光拡散部24を基材22の一方の面22aに形成する(図7に示すステップS4)。
ポストベークの代わりに、紫外線にて光拡散部の重合を促進させるポストキュアを行っても良い。
ポストベークの代わりに、紫外線にて光拡散部の重合を促進させるポストキュアを行っても良い。
以上、図8(A)〜(D)の工程を経て、光拡散部材15の母材(光拡散基板30)が完成する。光拡散基板30の全光線透過率は、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、光拡散部材15に求められる光学性能を十分に発揮できる。全光線透過率は、JIS K7361−1の規定によるものである。
次いで、光拡散基板30における光拡散部24の光入射端面24bに第2偏光板14の母材を、接着剤層を介して貼付する(図7に示すステップS5)。
そして、貼付された光拡散基板30と第2偏光板14の母材との貼合体を切断することにより、液晶表示装置10の平面視サイズに対応した光拡散基板30を個片化する(図7に示すステップS6)。
この工程では、図10に示すように、光拡散基板30の強散乱方向Vsと第2偏光板14の一辺とが平行となるように、光拡散基板30を個片化する。
例えば、図10に示すように、貼合体105は、光拡散基板30の拡散性が相対的に強い方位角方向Vsと、個片化後の光拡散基板30の外形をなす短辺と、が概ね平行となる(一致する)ように仮想切断ラインCLに沿って切断される。
以上の工程により、光拡散部材15が完成する。
この工程では、図10に示すように、光拡散基板30の強散乱方向Vsと第2偏光板14の一辺とが平行となるように、光拡散基板30を個片化する。
例えば、図10に示すように、貼合体105は、光拡散基板30の拡散性が相対的に強い方位角方向Vsと、個片化後の光拡散基板30の外形をなす短辺と、が概ね平行となる(一致する)ように仮想切断ラインCLに沿って切断される。
以上の工程により、光拡散部材15が完成する。
完成した光拡散部材15を、図1に示すように、支持基材20(基材22)を視認側に向け、第2偏光板14を液晶パネル13に対向させた状態で、光学接着剤等を用いて液晶パネル13に貼付する。
以上の工程により、本実施形態に係る液晶表示装置10が得られる。
以上の工程により、本実施形態に係る液晶表示装置10が得られる。
なお、本実施形態では、光拡散基板30と第2偏光板14の母材とを貼付した貼合体105を、液晶表示装置10の平面視サイズに切断することにより光拡散基板30を作製したが、本実施形態これに限定されない。本実施形態にあっては、例えば、光拡散基板30と第2偏光板14の母材とをそれぞれ液晶表示装置10の平面視サイズに切断した後に、光拡散基板30と第2偏光板14を貼付して、作製してもよい。
また、本実施形態では、第2偏光板14と光拡散部材15とを貼合して積層体を形成した後、その積層体を液晶パネル13に貼付することで液晶表示装置10を形成したが、本実施形態これに限定されない。本実施形態にあっては、例えば、図8(A)〜(D)の工程の後、光拡散部材15の母材を液晶表示装置10の平面視サイズに切断して光拡散部材15とした後、この光拡散部材15を予め第2偏光板14が貼りつけられた液晶パネル13に貼付して液晶表示装置10を作製してもよい。
また、本実施形態では、光拡散部材15が、光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面22aに形成された複数の遮光層23と、基材22の一方の面22aにおいて遮光層23の形成領域以外の領域に形成された光拡散部24とを備えてなるものである場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。本実施形態にあっては、光拡散部材15が、光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面22aに法線方向(Z軸方向)から見てランダムに形成された複数の光拡散部24と、基材22の一方の面22aにおいて、光拡散部24の形成領域以外の領域に形成された遮光層23とを備えてなるものであってもよい。
この場合、光拡散部材15の製造方法において、基材22の一方の面22aに、ランダムに開口部を有する遮光層23を形成し、基材22の一方の面22aに、遮光層23を覆うように光透過性を有するネガ型感光性樹脂層を形成し、遮光層23およびネガ型感光性樹脂層を形成した基材22の一方の面22aと反対側の面から、遮光層23の開口部を通してネガ型感光性樹脂層に対して拡散光を照射し、ネガ型感光性樹脂層を露光し、露光が終わったネガ型感光性樹脂層を現像して光拡散部24を基材22の一方の面22a側に形成してもよい。
この場合、光拡散部材15の製造方法において、基材22の一方の面22aに、ランダムに開口部を有する遮光層23を形成し、基材22の一方の面22aに、遮光層23を覆うように光透過性を有するネガ型感光性樹脂層を形成し、遮光層23およびネガ型感光性樹脂層を形成した基材22の一方の面22aと反対側の面から、遮光層23の開口部を通してネガ型感光性樹脂層に対して拡散光を照射し、ネガ型感光性樹脂層を露光し、露光が終わったネガ型感光性樹脂層を現像して光拡散部24を基材22の一方の面22a側に形成してもよい。
(2)第二実施形態
以下、本発明の第二実施形態について、図11および図12を参照して説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
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。
図11において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図12において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
以下、本発明の第二実施形態について、図11および図12を参照して説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
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。
図11において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図12において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
図11は、本実施形態の液晶表示装置を示す概略断面図である。図12は、本実施形態の光拡散部材を示す概略断面図である。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)110は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材120とから概略構成されている。
光拡散部材120は、光透過性を有する支持基材20と、支持基材20の一方の面(背面側の面)20aに形成(積層)された光学多層膜121と、光学多層膜121の支持基材20と接する面とは反対側の面121aに、粘着層21を介して積層された光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面(背面側の面)22aに形成された複数の遮光層23と、基材22の一方の面22aにおいて遮光層23の形成領域以外の領域に形成された光拡散部24とから概略構成されている。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)110は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材120とから概略構成されている。
光拡散部材120は、光透過性を有する支持基材20と、支持基材20の一方の面(背面側の面)20aに形成(積層)された光学多層膜121と、光学多層膜121の支持基材20と接する面とは反対側の面121aに、粘着層21を介して積層された光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面(背面側の面)22aに形成された複数の遮光層23と、基材22の一方の面22aにおいて遮光層23の形成領域以外の領域に形成された光拡散部24とから概略構成されている。
光学多層膜121としては、高屈折率層と低屈折率層が交互に複数積層されたものが用いられる。
このような光学多層膜121としては、例えば、二酸化チタン(TiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)が多層にして積層されたものが挙げられる。
このような光学多層膜121としては、例えば、二酸化チタン(TiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)が多層にして積層されたものが挙げられる。
光学多層膜121は、光拡散部24の光入射端面24bから入射した高エネルギー可視光(HEV)を選択的に反射し(液晶パネル13側に反射する)、高エネルギー可視光(HEV)を支持基材20の視認側に透過しないようにする。
本実施形態によれば、光拡散部材120を構成する支持基材20の一方の面(背面側の面)20aに、高屈折率層と低屈折率層が交互に複数積層されて構成される光学多層膜121を積層することにより、液晶表示装置110の広視野角化を図ることができるとともに、波長495nm以下の光の透過量を低減して、観察者の眼精疲労の防止を図ることができる。
本実施形態の光拡散部材120も、上述の第一実施形態の光拡散部材15と同様に製造することができるが、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)にHEV吸収剤が添加された支持基材と、支持基材の一方の面に積層された光学多層膜と、光学多層膜の支持基材と接する面とは反対側の面に、粘着層を介して積層された厚さが100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)からなる基材とから構成される基材を用いる。
なお、本実施形態では、光拡散部材120が、光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面22aに形成された複数の遮光層23と、基材22の一方の面22aにおいて遮光層23の形成領域以外の領域に形成された光拡散部24とを備えてなるものである場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。本実施形態にあっては、光拡散部材120が、光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面22aにに法線方向(Z軸方向)から見てランダムに形成された複数の光拡散部24と、基材22の一方の面22aにおいて、光拡散部24の形成領域以外の領域に形成された遮光層23とを備えてなるものであってもよい。
(3)第三実施形態
以下、本発明の第三実施形態について、図13および図14を参照して説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
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。
図13において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図14において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
以下、本発明の第三実施形態について、図13および図14を参照して説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
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。
図13において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図14において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
図13は、本実施形態の液晶表示装置を示す概略断面図である。図14は、本実施形態の光拡散部材を示す概略断面図である。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)130は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材140とから概略構成されている。
光拡散部材140は、光透過性を有する支持基材20と、支持基材20の一方の面(背面側の面)20aに、粘着層141を介して積層された光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面(背面側の面)22aに形成された複数の遮光層23と、基材22の一方の面22aにおいて遮光層23の形成領域以外の領域に形成された光拡散部24とから概略構成されている。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)130は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材140とから概略構成されている。
光拡散部材140は、光透過性を有する支持基材20と、支持基材20の一方の面(背面側の面)20aに、粘着層141を介して積層された光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面(背面側の面)22aに形成された複数の遮光層23と、基材22の一方の面22aにおいて遮光層23の形成領域以外の領域に形成された光拡散部24とから概略構成されている。
粘着層141を構成する粘着剤としては、例えば、ゴム系、アクリル系、シリコーン系、ビニルアルキルエーテル系、ポリビニルアルコール系、ポリビニルピロリドン系、ポリアクリルアミド系、セルロース系等の粘着剤に、アクリル系樹脂の微粒子や、メチン染料、ベンズイミダゾロン化合物、イソインドリノン化合物、アゾ化合物、キノフタロン化合物等の黄色い色素等からなるHEV吸収剤が所定量添加されたものが用いられる。
粘着層141は、光拡散部24の光入射端面24bから入射した高エネルギー可視光(HEV)を吸収し、高エネルギー可視光(HEV)を支持基材20の視認側に透過しないようにする。
本実施形態によれば、光拡散部材140を構成する支持基材20の一方の面(背面側の面)20aに、HEV吸収剤が添加された粘着層141を設けることにより、液晶表示装置130の広視野角化を図ることができるとともに、波長380〜495nmの光の透過量を低減して、観察者の眼精疲労の防止を図ることができる。
本実施形態の光拡散部材140も、上述の第一実施形態の光拡散部材15と同様に製造することができるが、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)にHEV吸収剤が添加された支持基材と、支持基材の一方の面に積層された光学多層膜と、光学多層膜の支持基材と接する面とは反対側の面に、粘着層を介して積層された厚さが100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)からなる基材とから構成される基材を用いる。
なお、本実施形態では、光拡散部材140が、光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面22aに形成された複数の遮光層23と、基材22の一方の面22aにおいて遮光層23の形成領域以外の領域に形成された光拡散部24とを備えてなるものである場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。本実施形態にあっては、光拡散部材140が、光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面22aに法線方向(Z軸方向)から見てランダムに形成された複数の光拡散部24と、基材22の一方の面22aにおいて、光拡散部24の形成領域以外の領域に形成された遮光層23とを備えてなるものであってもよい。
(4)第四実施形態
以下、本発明の第四実施形態について、図15および図16を参照して説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
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。
図15において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図16において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
以下、本発明の第四実施形態について、図15および図16を参照して説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
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。
図15において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図16において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
図15は、本実施形態の液晶表示装置を示す概略断面図である。図16は、本実施形態の光拡散部材を示す概略断面図である。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)150は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材160とから概略構成されている。
光拡散部材160は、光透過性を有する支持基材20と、支持基材20の一方の面(背面側の面)20aに、粘着層21を介して積層された光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面(背面側の面)22aに形成された複数の遮光層23と、基材22の一方の面22aにおいて遮光層23の形成領域以外の領域に形成された光拡散部161とから概略構成されている。
光拡散部161は、上述の光拡散部24と同様の構造をなし、基材22側(支持基材20側)に光射出端面161aを有するとともに基材22側と反対側に光射出端面161aの面積よりも大きい面積の光入射端面161bを有している。
また、光拡散部161の光射出端面161aから光入射端面161bまでの高さが遮光層23の層厚よりも大きくなっている。
また、遮光層23と光拡散部161の側面161cとで区画される空間が中空部162であり、中空部162に、空気等の気体が満たされている。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)150は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材160とから概略構成されている。
光拡散部材160は、光透過性を有する支持基材20と、支持基材20の一方の面(背面側の面)20aに、粘着層21を介して積層された光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面(背面側の面)22aに形成された複数の遮光層23と、基材22の一方の面22aにおいて遮光層23の形成領域以外の領域に形成された光拡散部161とから概略構成されている。
光拡散部161は、上述の光拡散部24と同様の構造をなし、基材22側(支持基材20側)に光射出端面161aを有するとともに基材22側と反対側に光射出端面161aの面積よりも大きい面積の光入射端面161bを有している。
また、光拡散部161の光射出端面161aから光入射端面161bまでの高さが遮光層23の層厚よりも大きくなっている。
また、遮光層23と光拡散部161の側面161cとで区画される空間が中空部162であり、中空部162に、空気等の気体が満たされている。
光拡散部161は、基材22の一方の面22aに塗布したネガ型感光性樹脂を硬化してなるものである。
光拡散部161を構成するネガ型感光性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性および感光性を有する有機材料に、アクリル系樹脂の微粒子や、メチン染料、ベンズイミダゾロン化合物、イソインドリノン化合物、アゾ化合物、キノフタロン化合物等の黄色い色素等からなるHEV吸収剤が所定量添加されたものが用いられる。
光拡散部161を構成するネガ型感光性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性および感光性を有する有機材料に、アクリル系樹脂の微粒子や、メチン染料、ベンズイミダゾロン化合物、イソインドリノン化合物、アゾ化合物、キノフタロン化合物等の黄色い色素等からなるHEV吸収剤が所定量添加されたものが用いられる。
光拡散部161は、その光入射端面161bから入射した高エネルギー可視光(HEV)を吸収し、高エネルギー可視光(HEV)を支持基材20の視認側に透過しないようにする。
ここで、図17に、アゾ化合物からなる黄色い色素を添加したネガ型感光性樹脂からなる基材の透過スペクトルを示す。図17から、ネガ型感光性樹脂だけの場合よりも、効果的に高エネルギー可視光(HEV)を吸収していることが分る。なお、ネガ型感光性樹脂のみからなる基材は、波長400nm以下の透過率が低下する透過スペクトルを示す。
ここで、図17に、アゾ化合物からなる黄色い色素を添加したネガ型感光性樹脂からなる基材の透過スペクトルを示す。図17から、ネガ型感光性樹脂だけの場合よりも、効果的に高エネルギー可視光(HEV)を吸収していることが分る。なお、ネガ型感光性樹脂のみからなる基材は、波長400nm以下の透過率が低下する透過スペクトルを示す。
本実施形態によれば、光拡散部材160を構成する光拡散部161をHEV吸収剤が添加されたネガ型感光性樹脂で形成することにより、液晶表示装置150の広視野角化を図ることができるとともに、波長500nm以下の光の透過量を低減して、観察者の眼精疲労の防止を図ることができる。
本実施形態の光拡散部材160も、上述の第一実施形態の光拡散部材15と同様に製造することができるが、光拡散部を形成する工程において、HEV吸収剤が添加された透明ネガレジスト(ネガ型感光性樹脂)を用いる。
なお、本実施形態では、光拡散部材160が、光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面22aに形成された複数の遮光層23と、基材22の一方の面22aにおいて遮光層23の形成領域以外の領域に形成された光拡散部161とを備えてなるものである場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。本実施形態にあっては、光拡散部材160が、光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面22aに法線方向(Z軸方向)から見てランダムに形成された複数の光拡散部161と、基材22の一方の面22aにおいて、光拡散部161の形成領域以外の領域に形成された遮光層23とを備えてなるものであってもよい。
(5)第五実施形態
以下、本発明の第五実施形態について、図18および図19を参照して説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
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。
図18において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図19において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
以下、本発明の第五実施形態について、図18および図19を参照して説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
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。
図18において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図19において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
図18は、本実施形態の液晶表示装置を示す概略断面図である。図19は、本実施形態の光拡散部材を示す概略断面図である。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)170は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材180とから概略構成されている。
光拡散部材180は、光透過性を有する基材181と、基材181の一方の面(背面側の面)181aに形成された複数の遮光層23と、基材181の一方の面181aにおいて遮光層23の形成領域以外の領域に形成された光拡散部24とから概略構成されている。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)170は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材180とから概略構成されている。
光拡散部材180は、光透過性を有する基材181と、基材181の一方の面(背面側の面)181aに形成された複数の遮光層23と、基材181の一方の面181aにおいて遮光層23の形成領域以外の領域に形成された光拡散部24とから概略構成されている。
光拡散部材180を構成する基材181としては、波長380〜495nmの領域に吸収を有し、高エネルギー可視光(HEV)を吸収する透明樹脂製(光透過性)の基材が用いられる。
このような透明樹脂製の基材としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル(ポリメチルメタクリレート、PMMA)等のアクリル系樹脂やポリカーボネート系樹脂からなる透明(光透過性)の基材が用いられる。
このような透明樹脂製の基材としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル(ポリメチルメタクリレート、PMMA)等のアクリル系樹脂やポリカーボネート系樹脂からなる透明(光透過性)の基材が用いられる。
また、光拡散部材180を構成する基材181としては、アクリル系ポリマー、オレフィン系ポリマー、ビニル系ポリマー、セルロース系ポリマー、アミド系ポリマー、フッ素系ポリマー、ウレタン系ポリマー、シリコーン系ポリマー、イミド系ポリマー等からなる適宜な透明樹脂製(光透過性)や強化ガラス等の基材に、高エネルギー可視光(HEV)を吸収する吸収剤(以下、「HEV吸収剤」と言う。)が所定量添加されたものを用いることもできる。
基材181としては、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)フィルム、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム、ポリカーボネート(PC)フィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム、ポリエーテルサルホン(PES)フィルム、ポリイミド(PI)フィルム、ポリメチルメタクリレート(PMMA)フィルム等の透明樹脂製や強化ガラス等の基材に、HEV吸収剤が所定量添加されたものが好ましく用いられる。
基材181としては、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)フィルム、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム、ポリカーボネート(PC)フィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム、ポリエーテルサルホン(PES)フィルム、ポリイミド(PI)フィルム、ポリメチルメタクリレート(PMMA)フィルム等の透明樹脂製や強化ガラス等の基材に、HEV吸収剤が所定量添加されたものが好ましく用いられる。
HEV吸収剤としては、波長380〜495nmの領域に吸収を有し、高エネルギー可視光(HEV)を吸収するものが用いられる。このようなHEV吸収剤としては、例えば、アクリル系樹脂の微粒子や、メチン染料、ベンズイミダゾロン化合物、イソインドリノン化合物、アゾ化合物、キノフタロン化合物等の黄色い色素等が用いられる。アクリル系樹脂の微粒子としては、粒径が0.5μm〜20μmのものが好ましい。
透明樹脂製の基材に、このようなHEV吸収剤を添加することにより、基材181は、青色の波長の高エネルギー可視光(HEV)の一部を選択的に吸収して透過量を減少させ、赤色および緑色の波長の光を透過する。
このように、基材181は、光拡散部24の光入射端面24bから入射した高エネルギー可視光(HEV)を吸収し、高エネルギー可視光(HEV)を基材181の視認側に透過しないようにする。
透明樹脂製の基材に、このようなHEV吸収剤を添加することにより、基材181は、青色の波長の高エネルギー可視光(HEV)の一部を選択的に吸収して透過量を減少させ、赤色および緑色の波長の光を透過する。
このように、基材181は、光拡散部24の光入射端面24bから入射した高エネルギー可視光(HEV)を吸収し、高エネルギー可視光(HEV)を基材181の視認側に透過しないようにする。
ただし、基材181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181の厚さが厚くなる程、表示のボヤケが生じるおそれがあるからである。また、基材181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。
基材181は、光拡散部24の光入射端面24bから入射した高エネルギー可視光(HEV)を吸収し、高エネルギー可視光(HEV)を基材181の視認側に透過しないようにする。
本実施形態によれば、光拡散部材180を構成する基材181として、高エネルギー可視光(HEV)を吸収するものを用いることにより、液晶表示装置170の広視野角化を図ることができるとともに、波長380〜495nmの光の透過量を低減して、観察者の眼精疲労の防止を図ることができる。
本実施形態の光拡散部材180も、上述の第一実施形態の光拡散部材15と同様に製造することができるが、長尺の基材として、例えば、HEV吸収剤が添加されたトリアセチルセルロースからなる基材を用いる。
なお、本実施形態では、光拡散部材180が、光透過性を有する基材181と、基材181の一方の面181aに形成された複数の遮光層23と、基材181の一方の面181aにおいて遮光層23の形成領域以外の領域に形成された光拡散部24とを備えてなるものである場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。本実施形態にあっては、光拡散部材180が、光透過性を有する基材181と、基材181の一方の面181aに法線方向(Z軸方向)から見てランダムに形成された複数の光拡散部24と、基材181の一方の面181aにおいて、光拡散部24の形成領域以外の領域に形成された遮光層23とを備えてなるものであってもよい。
(6)第六実施形態
以下、本発明の第六実施形態について、図20および図21を参照して説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
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。
図20において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図21において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
以下、本発明の第六実施形態について、図20および図21を参照して説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
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。
図20において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図21において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
図20は、本実施形態の液晶表示装置を示す概略断面図である。図21は、本実施形態の光拡散部材を示す概略断面図である。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)190は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材200とから概略構成されている。
光拡散部材200は、光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面(背面側の面)22aに形成された複数の遮光層23と、基材22の一方の面22aにおいて遮光層23の形成領域以外の領域に形成された光拡散部24と、光拡散部24の光入射端面24bに設けられた粘着層201とから概略構成されている。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)190は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材200とから概略構成されている。
光拡散部材200は、光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面(背面側の面)22aに形成された複数の遮光層23と、基材22の一方の面22aにおいて遮光層23の形成領域以外の領域に形成された光拡散部24と、光拡散部24の光入射端面24bに設けられた粘着層201とから概略構成されている。
粘着層201を構成する粘着剤としては、例えば、ゴム系、アクリル系、シリコーン系、ビニルアルキルエーテル系、ポリビニルアルコール系、ポリビニルピロリドン系、ポリアクリルアミド系、セルロース系等の粘着剤に、アクリル系樹脂の微粒子や、メチン染料、ベンズイミダゾロン化合物、イソインドリノン化合物、アゾ化合物、キノフタロン化合物等の黄色い色素等からなるHEV吸収剤が所定量添加されたものが用いられる。
粘着層201は、光拡散部24の光入射端面24b側から入射する高エネルギー可視光(HEV)を吸収し、高エネルギー可視光(HEV)を基材22の視認側に透過しないようにする。
また、粘着層201を介して、光拡散部材200が液晶パネル13に積層される。
また、粘着層201を介して、光拡散部材200が液晶パネル13に積層される。
本実施形態によれば、光拡散部24の光入射端面24bに、HEV吸収剤が添加された粘着層201を設けることにより、液晶表示装置190の広視野角化を図ることができるとともに、波長380〜495nmの光の透過量を低減して、観察者の眼精疲労の防止を図ることができる。
本実施形態の光拡散部材200も、上述の第一実施形態の光拡散部材15と同様に製造することができるが、光拡散部材の母材と第2偏光板の母材とを貼付する前に、光拡散部材の母材における第2偏光板の母材を貼付する面に、HEV吸収剤が添加された粘着剤からなる粘着層を設け、この粘着層を介して、光拡散部材の母材に第2偏光板の母材を貼付する。
なお、本実施形態では、光拡散部材200が、光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面22aに形成された複数の遮光層23と、基材22の一方の面22aにおいて遮光層23の形成領域以外の領域に形成された光拡散部24とを備えてなるものである場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。本実施形態にあっては、光拡散部材200が、光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面22aに法線方向(Z軸方向)から見てランダムに形成された複数の光拡散部24と、基材22の一方の面22aにおいて、光拡散部24の形成領域以外の領域に形成された遮光層23とを備えてなるものであってもよい。
(7)第七実施形態
以下、本発明の第七実施形態について、図22および図23を参照して説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
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。
図22において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図23において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
以下、本発明の第七実施形態について、図22および図23を参照して説明する。
本実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示素子を備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
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。
図22において、図1に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図23において、図2に示したものと同一の構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
図22は、本実施形態の液晶表示装置を示す概略断面図である。図23は、本実施形態の光拡散部材を示す概略断面図である。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)210は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材220とから概略構成されている。
光拡散部材220は、光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面(背面側の面)22aに形成された複数の遮光層23と、基材22の一方の面22aにおいて遮光層23の形成領域以外の領域に形成された光拡散部24と、基材22の視認側の面(一方の面22aとは反対側の面)22bに形成(積層)された光学多層膜221とから概略構成されている。
本実施形態の液晶表示装置(表示装置)210は、バックライト(光源)11と、第1偏光板12と、液晶パネル13と、第2偏光板14と、光拡散部材220とから概略構成されている。
光拡散部材220は、光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面(背面側の面)22aに形成された複数の遮光層23と、基材22の一方の面22aにおいて遮光層23の形成領域以外の領域に形成された光拡散部24と、基材22の視認側の面(一方の面22aとは反対側の面)22bに形成(積層)された光学多層膜221とから概略構成されている。
光学多層膜221としては、高屈折率層と低屈折率層が交互に複数積層されたものが用いられる。
このような光学多層膜221としては、例えば、二酸化チタン(TiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)が多層にして積層されたものが挙げられる。
このような光学多層膜221としては、例えば、二酸化チタン(TiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)が多層にして積層されたものが挙げられる。
光学多層膜221は、光拡散部24の光入射端面24bから入射した高エネルギー可視光(HEV)を選択的に反射し(液晶パネル13側に反射する)、高エネルギー可視光(HEV)を基材22の視認側に透過しないようにする。
本実施形態によれば、光拡散部材220を構成する基材22の視認側の面22bに、高屈折率層と低屈折率層が交互に複数積層されて構成される光学多層膜221を積層することにより、液晶表示装置210の広視野角化を図ることができるとともに、波長380〜495nmの光の透過量を低減して、観察者の眼精疲労の防止を図ることができる。
本実施形態の光拡散部材220も、上述の第一実施形態の光拡散部材15と同様に製造することができるが、長尺の基材として、例えば、基材と、基材の他方の面(視認側となる面)に積層された光学多層膜とから構成される基材を用いる。また、本実施形態では、視認側の最外層をなす光学多層膜221が、高エネルギー可視光(HEV)を反射するので、液晶パネル13から射出された光が、光拡散部材220のその他の部材(その他の層)で吸収または反射されることがないので、表示が劣化することがない。
なお、本実施形態では、光拡散部材220が、光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面22aに形成された複数の遮光層23と、基材22の一方の面22aにおいて遮光層23の形成領域以外の領域に形成された光拡散部24とを備えてなるものである場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。本実施形態にあっては、光拡散部材220が、光透過性を有する基材22と、基材22の一方の面22aに法線方向(Z軸方向)から見てランダムに形成された複数の光拡散部24と、基材22の一方の面22aにおいて、光拡散部24の形成領域以外の領域に形成された遮光層23とを備えてなるものであってもよい。
また、本実施形態では、光拡散部材220が、液晶パネル13に直接接合されている場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。本実施形態にあっては、光拡散部材220が、粘着層を介して、液晶パネル13に貼付されていてもよい。
本発明は、液晶表示装置、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各種表示装置に利用可能である。
10・・・液晶表示装置(表示装置)、11・・・バックライト(光源)、12・・・第1偏光板、13・・・液晶パネル、14・・・第2偏光板、15・・・光拡散部材、16・・・TFT基板、17・・・カラーフィルター基板、18・・・液晶層、19・・・カラーフィルター、20・・・支持基材、21・・・粘着層、22・・・基材、23・・・黒色層(遮光層)、24・・・光拡散部、25・・・中空部、31・・・TFT基板、32・・・カラーフィルター基板、33・・・液晶層、34・・・スペーサー、35・・・透明基板、36・・・半導体層、37・・・ゲート電極、38・・・ソース電極、39・・・ドレイン電極、40・・・TFT、41・・・ゲート絶縁膜、42・・・第1層間絶縁膜、43,44,47・・・コンタクトホール、45・・・第2層間絶縁膜、46・・・画素電極、48・・・配向膜、49・・・透明基板、50・・・ブラックマトリクス、51・・・カラーフィルター、52・・・平坦化層、53・・・対向電極、54・・・配向膜、61・・・光源、62・・・導光板。
Claims (4)
- 光透過性を有する支持基材と、前記支持基材の一方の面に、粘着層を介して積層された光透過性を有する基材と、前記基材の一方の面に形成された黒色層と、前記基材の一方の面において前記黒色層の形成領域以外の領域に形成された光拡散部と、を備え、
前記光拡散部が、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有し、
前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが前記黒色層の層厚よりも大きく、
前記支持基材、前記基材、前記粘着層または前記光拡散部の少なくとも1つが、波長495nm以下の光の透過量を低減する層であるか、または、前記支持基材、前記基材、前記粘着層または前記光拡散部の少なくとも1つに隣接して、波長495nm以下の光の透過量を低減する層が設けられていることを特徴とする光拡散部材。 - 光透過性を有する基材と、前記基材の一方の面に形成された黒色層と、前記基材の一方の面において前記黒色層の形成領域以外の領域に形成された光拡散部と、を備え、
前記光拡散部が、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有し、
前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが前記黒色層の層厚よりも大きく、
前記基材、前記粘着層または前記光拡散部の少なくとも1つが、波長495nm以下の光の透過量を低減する層であるか、または、前記基材、前記粘着層または前記光拡散部の少なくとも1つに隣接して、波長495nm以下の光の透過量を低減する層が設けられていることを特徴とする光拡散部材。 - 請求項1記載の光拡散部材が視認側に配置されたことを特徴とする表示装置。
- 請求項2記載の光拡散部材が視認側に配置されたことを特徴とする表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013232218A JP2015094776A (ja) | 2013-11-08 | 2013-11-08 | 光拡散部材および表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013232218A JP2015094776A (ja) | 2013-11-08 | 2013-11-08 | 光拡散部材および表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015094776A true JP2015094776A (ja) | 2015-05-18 |
Family
ID=53197233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013232218A Pending JP2015094776A (ja) | 2013-11-08 | 2013-11-08 | 光拡散部材および表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015094776A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015032548A (ja) * | 2013-08-06 | 2015-02-16 | ヒロセ電機株式会社 | 電気コネクタ |
-
2013
- 2013-11-08 JP JP2013232218A patent/JP2015094776A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015032548A (ja) * | 2013-08-06 | 2015-02-16 | ヒロセ電機株式会社 | 電気コネクタ |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6249420B2 (ja) | 光拡散部材およびその製造方法、表示装置およびその製造方法 | |
JP6136059B2 (ja) | 液晶表示装置、光制御フィルム、表示装置 | |
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 | |
WO2012086424A1 (ja) | 光拡散部材およびその製造方法、表示装置 | |
WO2013146353A1 (ja) | 光制御フィルム、表示装置、および光制御フィルムの製造方法 | |
WO2012081410A1 (ja) | 光拡散部材およびその製造方法、表示装置 | |
JP5908089B2 (ja) | 光拡散タッチパネルおよびその製造方法、表示装置 | |
WO2012053501A1 (ja) | 光拡散部材およびその製造方法、表示装置 | |
JP5863215B2 (ja) | 光拡散部材およびその製造方法、表示装置 | |
JP5952784B2 (ja) | 表示装置および表示装置の製造方法 | |
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 | |
JPWO2016093307A1 (ja) | 表示装置、接着層付き光拡散部材及びその製造方法 | |
JP5860142B2 (ja) | 光制御部材およびその製造方法、表示装置 | |
WO2014092017A1 (ja) | 光拡散部材及び表示装置 | |
JP2015064445A (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 | |
JP2015094776A (ja) | 光拡散部材および表示装置 | |
JP2013222157A (ja) | 光拡散部材および表示装置 | |
JP2014092662A (ja) | 表示装置および表示装置の製造方法 | |
JP2013225008A (ja) | 光制御フィルム、表示装置、および光制御フィルムの製造方法 | |
JP2014032324A (ja) | 光拡散部材、光拡散部材の製造方法、及び表示装置 | |
JP2014013315A (ja) | 光制御部材およびその製造方法、表示装置 | |
JP2013228528A (ja) | 光制御フィルム、表示装置、および光制御フィルムの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20150520 |